KR101914269B1

KR101914269B1 - 핸드 그라인더용 절단석 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101914269B1
Application number: KR1020170036227A
Authority: KR
Inventors: 이문성
Original assignee: 이문성
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2017-03-22
Publication date: 2018-11-01
Also published as: KR20180107629A

Abstract

본 발명은 핸드 그라인더용 절단석에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석은 돌가루 분말을 포함하며, 중심부에 관통구멍이 천공 형성된 회전자 및 상기 관통구멍에 일단이 삽입되어 회전자와 일체화되며, 중심부에 나사부가 관통 형성되어 상기 나사부를 통해 핸드 그라인더의 회전축에 나사 체결방식으로 분해조립되는 와셔조립체를 포함한다. 따라서 절단석을 핸드 그라인더의 회전축에 분해조립하기 위한 전용도구 없이도 용이하게 분해조립이 가능하여 작업편의성이 향상될 수 있다.

Description

핸드 그라인더용 절단석 및 그 제조방법{CUTTING WHEEL FOR PORTABLE ELECTRIC GRINDER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 핸드 그라인더용 절단석 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 핸드 그라인더에 장착하여 공작물을 절단하기 위한 핸드 그라인더용 절단삭 및 이를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

절단석은 예컨대, 금속이나 목재 등의 공작물을 자르는데 사용하는 것으로서, 공작물의 크기나 형태에 따라 고정형 그라인더에 장착하여 사용하거나 핸드 그라인더에 장착하여 사용하고 있다. 여기서 상기 절단석은 절단지석이나 절단용 지석으로도 지칭하고 있다.

이러한 절단석은 세라믹이나 지르코늄 또는 알루미늄 옥사이드 등의 광물성분을 이용하여 두께 0.5∼2.0㎜ 지름 4∼7인치의 크기를 갖는 것이 일반적이다. 그리고 연마석과는 달리 공작물을 절단해야 하므로 양면이 동일하게 평탄하게 형성되어 있다.

한편, 핸드 그라인더용 절단석은 작업자가 핸드 그라인더를 손으로 파지한 상태에서 공작물의 절단작업을 진행하게 되므로, 절단석의 장착에 심열을 기울여야 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.

이를 위하여 종래기술에 따른 핸드 그라인더용 절단석은 핸드 그라인더의 회전축에 절단석을 장착하되, 지지판과 하나의 고정수단, 예컨대 와셔(Washer)를 통해 상기 절단석을 회전축에 고정하고 있다. 즉 상기 핸드 그라인더의 회전축에 지지판을 체결하고, 이후 절단석을 장착한 후 와셔를 체결하여 상기 회전축에 절단석을 고정하고 있으며, 이를 (특허문헌 1)에서 개시하고 있다.

따라서 종래기술에 따른 핸드 그라인더용 절단석을 회전축에서 분리하기 위해서는 우선 회전축에서 와셔를 분리해야 하는데, 이는 (특허문헌 1)에서 고정수단으로 기재하고 있는 전용도구가 필요하다는 점에서, 작업편의성 측면에서 불편함이 발생하고 있다.

예컨대, 절단석은 공작물을 절단하는 특성상 마모율이 높아 약 2분 정도 사용 후 교체해야 하는데, 종래기술에 따른 핸드 그라인더용 절단석의 교체방식은 전용도구가 필요하는 등의 번거로움이 있어 작업편의성 측면에서 개선이 필요하다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0030531호

본 발명의 목적은 핸드 그라인더의 회전축에 분해조립하기 위한 전용도구 없이도 용이하게 분해조립하여 사용할 수 있도록 한 핸드 그라인더용 절단석을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 돌가루 분말을 이용하여 핸드 그라인더용 절단석을 용이하게 제조할 수 있도록 한 핸드 그라인더용 절단석 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여,

본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석 제조방법은 (a) 두께 0.5∼2.0㎜ 지름 4∼7인치 크기의 원판형으로 형성되며, 중심부에 관통구멍이 천공 형성된 회전자(Rotor) 형상의 제1 캐비티(Cavity)가 형성된 핫 프레스 금형에 세라믹, 지르코늄 또는 알루미늄 옥사이드가 함유된 돌가루 분말을 투입하는 단계;

삭제

(b) 상기 핫 프레스 금형을 형합(型合)한 상태에서 고온의 열을 이용하여 핫 프레스 성형(Hot press forming)하여 돌가루 분말을 소결하여 회전자를 제조하는 단계;

(c) 상기 관통구멍에 메탈 부시(Metal bush)를 조립하여 일체화한 회전자를 성형 금형의 하형에 안착시키고, 관통구멍에 일단이 삽입되는 와셔조립체(Washer Assembly) 형상의 제2 캐비티가 형성된 성형 금형의 상형으로 상기 성형 금형을 형합한 상태에서 금속의 용융물을 투입하여 회전자의 일측에 와셔조립체를 인서트 사출(Insert Molding)하여 일체화하는 단계;

(d) 상기 회전자와 와셔조립체가 일체화된 핸드 그라인더용 절단석을 상온에서 1차 건조하는 단계;

(e) 상기 핸드 그라인더용 절단석을 고온의 로(Furnace)에서 가열하는 단계;

(f) 상기 고온의 로에서 핸드 그라인더용 절단석을 꺼내 상온에서 2차 건조하여 회전자와 와셔조립체의 결합체로 이루어진 핸드 그라인더용 절단석의 입자와 기공을 균일하고 고밀도화시키는 단계; 및
(g) 상기 핸드 그라인더용 절단석이 핸드 그라인더의 회전축에 나사 체결방식으로 분해조립되도록 와셔조립체의 중심부에 나사부를 가공하는 단계;

를 포함할 수 있다.

여기서 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석 제조방법은 핸드 그라인더용 절단석의 표면에 스티커를 부착하는 단계;

를 더 포함할 수 있다.

이러한 해결 수단은 첨부된 도면에 의거한 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 절단석을 핸드 그라인더의 회전축에 분해조립하기 위한 전용도구 없이도 용이하게 분해조립이 가능함으로써, 작업성이 편리하며, 분해조립시간을 효과적으로 절약할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 제조방법에 따르면, 회전자와 와셔조립체가 일체화된 핸드 그라인더용 절단석을 용이하게 제조 가능함으로써, 핸드 그라인더용 절단석의 대량생산이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석의 사용상태를 나타내 보인 사시도.
도 2 내지 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석을 나타내 보인 단면도.
도 5 내지 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석 제조방법을 나타내 보인 단면도.

본 발명의 특이한 관점, 특정한 기술적 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 구체적인 내용과 일실시 예로부터 더욱 명백해 질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 일실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 일실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석(1)은 예컨대, 구동부와 연동하여 회전하는 회전축(20)을 포함하는 핸드 그라인더(2)의 상기 회전축(20)에 장착되어 공작물을 절단하게 된다.

상기 핸드 그라인더용 절단석(1)은 돌가루 분말만으로 이루어지거나 상기 돌가루 분말에 예컨대, 세라믹이나 지르코늄 또는 알루미늄 옥사이드 등의 광물성분을 함유하여 제조할 수 있고, 두께 0.5∼2.0㎜, 지름 4∼7인치의 크기로 형성될 수 있으나, 이는 하나의 예로써 반드시 이로 한정하는 것은 아님을 사전에 밝혀둔다.

또한, 상기 핸드 그라인더(2)는 작업자가 손으로 파지한 상태에서 절단작업을 실시할 수 있도록 도면상 하부에 손잡이(21)가 구비되고, 전원선(22)을 통해 전원이 공급되면 구동하는 구동부가 내장되며, 상기 구동부와 연동하여 회전하는 회전축(20)이 상부에 회전 가능하게 구비된 통상의 구성으로 실시 가능하다.

다만, 이 역시 핸드 그라인더(2)의 하나의 예로서, 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석(1)이 반드시 이러한 핸드 그라인더(2)에만 장착 가능한 것은 아님을 사전에 밝혀둔다. 그리고 상기 핸드 그라인더용 절단석(1)은 기본적으로 공작물을 절단하는 용도로 사용될 수 있으나 공작물을 연마하는 용도로도 사용 가능하다.

도 1 내지 4에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석(1)은 돌가루 분말을 포함하며, 중심부에 관통구멍(10a)이 천공된 회전자(10) 및 상기 회전자(10)와 일체화될 수 있도록 관통구멍(10a)에 일단이 삽입되며, 중심부에 나사부(11b)가 관통 형성되어 상기 나사부(11b)를 통해 핸드 그라인더(2)의 회전축(20)에 나사 체결방식으로 분해조립되는 와셔조립체(20)를 포함한다.

상기 회전자(10)는 전술한 바와 같이, 돌가루 분말만으로 이루어지거나 상기 돌가루 분말에 예컨대, 광물성분을 함유시켜 원판형으로 형성한 것으로서, 중심부에 관통구멍(10a)이 천공 형성된다.

이러한 관통구멍(10a)에 일단이 삽입되어 회전자(10)와 일체화되는 와셔조립체(20)는 전체적으로 원통형으로 형성되고, 관통구멍(10a)과 직경이 실질적으로 동일한 고정부(11a)가 도면상 좌측 단부에 돌출 형성되며, 내부에 나사부(11b)가 형성된다.

즉 상기 와셔조립체(20)는 고정부(11a)를 통해 회전자(10)와 일체화된 상태에서 내부의 나사부(11b)를 통해 핸드 그라인더(2)의 회전축(20)과 나사 체결됨으로써, 상기 회전축(20)과 연동하게 되고, 이로 인해 회전자(10)를 통한 공작물의 절단이 이루어지도록 하게 된다.

여기서 상기 와셔조립체(20)는 회전자(10)의 일측뿐만 아니라 양측, 즉 도 8을 참조하여 보면, 도면상 상기 회전자(10)의 상부와 하부에 배치되도록 일체화될 수 있다. 그리고 이와 같이 회전자(10)의 양측에 와셔조립체(20)가 배치된 핸드 그라인더용 절단석(1)은 상기 회전자(10)의 일측에 와셔조립체(20)가 배치되는 구조보다 내구성 보강 측면에서 효과적이다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석(1)의 조립순서는 예컨대, 핸드 그라인더(2)의 회전축(20)에 통상의 와셔(Washer)를 우선 체결한 후 상기 핸드 그라인더용 절단석(1)을 회전축(20)에 나사 체결하는 방식으로 조립하여 사용하게 되며, 역순으로 분해하게 된다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 전용도구를 사용하지 않고도 핸드 그라인더(2)의 회전축(20)에 분해조립이 가능함으로써, 예컨대 금속공작물의 가공시 마모로 인해 약 2분 마다 교체해야 하는 핸드 그라인더용 절단석(1)의 특성상 작업성이 편리하며, 분해조립시간을 효과적으로 절약할 수 있다.

여기서 상기 와셔조립체(20)는 예컨대, 인서트 사출(Insert Molding)을 통해 회전자(10)와 일체화될 수 있다. 즉 성형 금형을 이용하여 상기 회전자(10)에 와셔조립체(20)를 인서트 사출하는 방법으로 일체화할 수 있는데, 이러한 인서트 사출에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명토록 하게 된다.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석(1)은 회전자(10)에 와셔조립체(20)를 일체화하기 전에 관통구멍(10a)에 메탈 부시(12)를 조립하여 일체화할 수 있다.

상기 메탈 부시(12)는 공작물의 절단시 회전자(10)의 외경이 마모되기 전에 관통구멍(10a)이 형성된 내경이 파손되는 것을 방지하기 위해 사용되고 있다. 다만, 상기 메탈 부시(12)의 일체화 유무는 공작물의 강도나 재질 등에 따라 선택할 수 있는 부가사항에 해당된다.

이하, 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5 내지 8에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 핸드 그라인더용 절단석 제조방법은 먼저, 핫 프레스 금형(30)을 이용하여 회전자(10)를 형성하게 된다. 즉 상기 회전자(10) 형상의 캐비티(Cavity)가 형성된 핫 프레스 금형(30)에 돌가루 분말을 투입하게 된다. 이때 상기 핫 프레스 금형(30)의 캐비티는 이하에서 동일한 용어가 사용되므로, 제1 캐비티(31)로 지칭하게 됨을 사전에 밝혀둔다.

즉 핫 프레스 금형(30)의 제1 캐비티(31)에 돌가루 분말이 투입되면, 상기 핫 프레스 금형(30)을 형합(型合)한 상태에서 고온의 열을 이용하여 핫 프레스 성형(Hot press forming)하여 돌가루 분말을 소결함으로써, 회전자(10)를 제조하게 된다.

다음으로, 핫 프레스 금형(30)을 이용한 회전자(10)의 제조가 완료되면, 와셔조립체 형상의 캐비티(Cavity)가 형성된 성형 금형(40)을 통해 회전자(10)에 와셔조립체(20)를 인서트 사출(Insert Molding)하여 일체화하는 단계를 실시하게 된다.

이때 상기 성형 금형(40)의 캐비티 역시 앞서 동일한 용어가 사용되었으므로, 이하에서는 제2 캐비티(41)로 지칭하게 됨을 사전에 밝혀둔다.

상기 성형 금형(40)을 이용한 회전자(10)와 와셔조립체(20)의 일체화단계는 예컨대 먼저, 하형(40a)에 회전자(10)를 안착시키고, 제2 캐비티(41)가 형성된 상형(40b)으로 성형 금형(40)을 형합한 상태에서 사출물, 예컨대 금속의 용융물을 투입하여 인서트 사출함으로써, 일체화하게 된다.

여기서 상기 와셔조립체(20)는 회전자(10)의 일측뿐만 아니라 양측, 즉 도면상 상기 회전자(10)의 상부와 하부에 배치되도록 인서트 사출을 통해 일체화할 수 있다.

즉 예컨대 성형 금형(40)을 통해 회전자(10)의 일측에 와셔조립체(20)를 인서트 사출하여 일체화한 후 상기 회전자(10)를 뒤집어 다른 일측에 와셔조립체(20)를 인서트 사출하여 일체화하거나, 상형(40a)과 하형(40b)에 각기 제2 캐비티(41)를 형성하여 회전자(10)의 양측에 와셔조립체(20)를 동시에 인서트 사출하여 일체화할 수 있다.

이러한 성형 금형(40)으로 회전자(10)와 와셔조립체(20)가 일체화된 핸드 그라인더용 절단석(1)은 상기 성형 금형(40)에서 분리 후 상온에서 1차 건조하는 단계를 실시하게 된다.

이후 상기 핸드 그라인더용 절단석(1)을 고온의 로(Furnace)에서 가열한 후 꺼내 상온에서 2차 건조하여 회전자(10)와 와셔조립체(20)의 결합체로 이루어진 핸드 그라인더용 절단석(1)의 입자와 기공을 균일하고 고밀도화시키게 된다.

즉 가열과 냉각을 번갈아가면서 실시하여 핸드 그라인더용 절단석(1)의 강도를 증가시켜 공작물의 절단과정에서 필연적으로 발생하는 마모도를 최대한 낮출 수 있게 된다.

이러한 핸드 그라인더용 절단석(1)의 제조가 완료되면, 예컨대 와셔조립체(20)의 중심부를 가공하여 나사부(11b)를 형성하고, 회전자(10)의 표면에 제조일이나 제조원 또는 상표 등이 표시되는 스티커(도 4의 13 참조)를 부착하여 마무리하게 된다. 여기서 상기 나사부(11b)는 와셔조립체(20)를 회전자(10)에 일체화하는 과정에서 형성될 수도 있다.

따라서 본 발명의 일실시 예에 따르면, 회전자(10)와 와셔조립체(20)가 일체화된 핸드 그라인더용 절단석(1)을 용이하게 제조 가능함으로써, 예컨대 금속공작물의 절단 또는 연마용으로 제공할 수 있게 된다.

이상 본 발명을 일실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 핸드 그라인더용 절단석 및 그 제조방법은 이에 한정되지 않는다. 그리고 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다", 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능하다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 - 핸드 그라인더용 절단석
2 - 핸드 그라인더
10 - 회전자 10a - 관통구멍
11 - 와셔조립체 11a - 고정부
11b - 나사부 12 - 메탈 부시
13 - 스티커 20 - 회전축
21 - 손잡이 22 - 전원선
30 - 핫 프레스 금형 31 - 제1 캐비티
40 - 성형 금형 40a - 하형
40b - 상형 41 - 제2 캐비티

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
(a) 두께 0.5∼2.0㎜, 지름 4∼7인치 크기의 원판형으로 형성되며, 중심부에 관통구멍이 천공 형성된 회전자 형상의 제1 캐비티가 형성된 핫 프레스 금형에 세라믹, 지르코늄 또는 알루미늄 옥사이드가 함유된 돌가루 분말을 투입하는 단계;
(b) 상기 핫 프레스 금형을 형합한 상태에서 고온의 열을 이용하여 핫 프레스 성형하여 돌가루 분말을 소결함으로써 회전자를 제조하는 단계;
(c) 상기 관통구멍에 메탈 부시를 조립하여 일체화한 회전자를 성형 금형의 하형에 안착시키고, 관통구멍에 일단이 삽입되는 와셔조립체 형상의 제2 캐비티가 형성된 성형 금형의 상형으로 상기 성형 금형을 형합한 상태에서 금속의 용융물을 투입하여 회전자의 일측에 와셔조립체를 인서트 사출하여 일체화하는 단계;
(d) 상기 회전자와 와셔조립체가 일체화된 핸드 그라인더용 절단석을 성형 금형에서 분리 후 상온에서 1차 건조하는 단계;
(e) 상기 핸드 그라인더용 절단석을 고온의 로에서 가열하는 단계;
(f) 상기 고온의 로에서 핸드 그라인더용 절단석을 꺼내 상온에서 2차 건조하여 회전자와 와셔조립체의 결합체로 이루어진 핸드 그라인더용 절단석의 입자와 기공을 균일하고 고밀도화시키는 단계; 및
(g) 상기 핸드 그라인더용 절단석이 핸드 그라인더의 회전축에 나사 체결방식으로 분해조립되도록 와셔조립체의 중심부에 나사부를 가공하는 단계;
를 포함하는 핸드 그라인더용 절단석 제조방법.
삭제