KR102175220B1 - 진동 방지용 드릴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드릴 몸체(11); 상기 드릴 몸체 선단에 설치되는 절삭부; 및 상기 절삭부 후방에 설치되는 복수의 진동 방지부를 포함하고, 상기 복수의 진동 방지부는 드릴 몸체(11)의 길이 방향 축에 대하여 대칭인 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 진동 방지용 드릴에 관한 것이다.

Description

진동 방지용 드릴 {Vibration Prevention Drill}

본 고안은 진동 방지용 드릴에 관한 것이다.

드릴은 주로 원형 홀 또는 구동 고정자를 만들기 위해 사용되는 공구이고 적용 분야에 따라 척에 의해 고정되기도 하고, 비트 또는 드라이버에 맞추어진다.

일부 전동 드릴은 해머 기능을 포함하며 드릴은 속도, 전력, 크기에 따라 크게 다르다.

드릴은 일반적으로 목재 작업, 금속 작업, 기계 공구 제작, 건설 및 유틸리티 프로젝트에 사용되며 특별히 설계된 버전은 의약품, 공간 및 미니어처 용도에 맞게 만들어진다.

도 1a 및 도 1b에는 인서트 드릴(10)이 소재(200)를 가공하는 것을 도시하고 있다.

도 1a는 소재(200)의 가공홀(201) 내측을 가공하는 내측 인서트(12a)가 내측 인서트 카트리지(13a)에 의해 몸체(11)에 고정되고 내측 인서트(12a)에 의해 가공된 칩이 플루트(14a)에 의해 배출되는 구조를 도시한다.

도 1b는 도 1a의 상태를 180도 회전한 것으로 소재(200)의 가공홀(201) 외측을 가공하는 외측 인서트(12b)가 외측 인서트 카트리지(13b)에 의해 몸체(11)에 고정되고 외측 인서트(12b)에 의해 가공된 칩이 플루트(14b)에 의해 배출되는 구조를 도시하고 있다.

도 1a 및 도 1b에서 알수 있는 것과 같이 인서트 드릴에서는 소재를 가공하는 내측 인서트(12a)와 외측 인서트(12b)가 좌우 비대칭으로 제작되어 외측 인서트에 보다 많은 저항이 발생하고 이에 따라 드릴 몸체의 강성이 충분치 못할 경우 드릴몸체의 탄성에 의해 드릴 작업시 진동이 발생하고 상기 진동으로 인해 인서트가 깨지는 문제점이 발생한다.

이러한 이유로 최대 7D (드릴 외경 대비 홀 깊이) 이상 깊이 가공이 불가능하며 또한 외측 인서트(12b)의 끝부분 팁이 부러질 경우, 가공되는 홀(21)이 작아질 수 있다.

외측 인서트(12b)의 팁 끝부분이 부러져서 가공되는 홀의 크기가 작아지면 드릴 몸체(body)가 가공 홀에 교착되어 끼일 수 있고, 심할 경우 홀에 박혀서 드릴을 꺼내지 못하고 소재와 드릴을 동시에 폐기 처분해야 하는 상황이 발생할 수 있다.

좌우 비대칭에 의한 진동을 완화 시키기 위하여, 드릴 인서트의 모양을 파도형으로 만들어서 좌우 가공밸런스를 맞추거나, 인서트 중간에 파일럿 드릴(도 3a의 도면 번호 15)을 삽입하여 파일럿 드릴이 지지축 역할을 하여 진동을 억제하는 시도가 있다.

그러나, 인서트의 모형을 변형시킨 경우 진동발생이 감소한 것은 사실이나 완전히 억제하지는 못하고 있으며 파일럿 드릴 자체도 쉽게 부러지며 소재에 박히는 문제점이 발생한다.

공개 특허 제10-2010-0055971호 (2010.05.27) 공개 특허 제10-2010-0091000호 (2010.08.18)

본 발명에서는 가공되는 홀의 내면에 접하며 회전하는 인서트 형태의 진동 방지부를 드릴 몸체에 추가로 설치하여 드릴 가공중 진동 발생을 억제 하고자 한다.

또한, 본 발명에서는 가공되는 홀의 내면에 접하며 회전하는 카바이드 소재의 가이드를 드릴 몸체 또는 연결 링에 추가로 장착하여 진동 발생을 억제하고자 한다.

본 발명은 드릴 몸체(11); 상기 드릴 몸체 선단에 설치되는 절삭부; 및 상기 절삭부 후방에 설치되는 복수의 진동 방지부를 포함하고, 상기 복수의 진동 방지부는 드릴 몸체(11)의 길이 방향 축에 대하여 대칭인 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 진동 방지용 드릴에 관한 것이다.

본 발명에서 상기 절삭부는 드릴 작업시 홀의 안쪽을 가공하는 내측 인서트(12a) 및 홀의 바깥쪽을 가공하는 외측 인서트(12b)를 포함하고, 상기 복수의 진동 방지부는 제1 및 제2 진동 방지부(17a, 17b)를 포함하고, 상기 제1 진동 방지부(17a)는 내측 인서트(12a) 후방에 설치되고, 상기 제2 진동 방지부는(17b)는 외측 인서트(12b) 후방에 설치될 수 있다.

본 발명에서 제1 및 제2 진동 방지부(17a, 17b)의 일측부는 드릴 가공시 가공되는 홀의 내면(201a)과 접촉될 수 있다.

본 발명에서 상기 제1 및 제2 진동 방지부(17a, 17b)는 가공용 인서트이고,

상기 내면(201a)과 접촉되는 부분에서 상기 내면이 상기 제1 및 제2 진동 방지부에 의해 깍여질 수 있다.

본 발명에서 상기 몸체(11)에 설치되는 복수의 진동 방지 가이드(41, 42)를 추가로 포함하고, 상기 복수의 진동 방지 가이드는 드릴의 길이 방향 축에 대하여 대칭인 상태로 배치될 수 있다.

본 발명에서 드릴을 길이 방향으로 연장시키기 위한 익스텐션 바(30), 상기 몸체(11)와 익스텐션 바(30)를 연결하기 위한 연결 링(20) 및 상기 연결 링(20)에 설치되는 복수의 진동 방지 가이드를 포함하고, 상기 연결 링에 설치되는 복수의 진동 방지 가이드는 드릴의 길이 방향 축에 대하여 대칭인 상태로 배치될 수 있다.

본 발명에서 상기 연결 링에 설치되는 복수의 진동 방지 가이드는 가이드 몸체 및 가이드 몸체의 외측 단부에 형성되는 접촉면을 포함하고, 상기 가이드 몸체는 연결링에 고정되고 상기 접촉면은 드릴 가공시 형성되는 홀의 내면(201a)과 접하는 외면을 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은 드릴 몸체(11); 상기 드릴 몸체 선단에 설치되는 절삭부; 및 상기 드릴 몸체에 설치되는 복수의 진동 방지 가이드를 포함하고, 상기 복수의 진동 방지 가이드는 드릴의 길이 방향 축에 대칭인 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 진동 방지용 드릴에 관한 것이다.

상기 몸체 및/또는 연결 링에 설치되는 복수의 진동 방지 가이드의 소재는 카바이드일 수 있다.

또한, 본 발명은 드릴 몸체(11); 드릴 몸체 선단에 형성되는 절삭부; 드릴을 길이 방향으로 연장시키기 위한 익스텐션 바(30); 상기 몸체(11)와 익스텐션 바(30)를 연결하기 위한 연결 링(20); 및 상기 연결 링(20)에 설치되는 복수의 진동 방지 가이드를 포함하고, 상기 복수의 진동 방지 가이드는 드릴의 길이 방향 축에 대칭인 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 진동 방지용 드릴에 관한 것이다.

본 발명에서 드릴 몸체 및/또는 연결 링에 설치되는 복수의 진동 방지 가이드는 가이드 몸체 및 가이드 몸체의 외측 단부에 형성되는 접촉면을 포함하고, 상기 가이드 몸체는 연결링에 고정되고 상기 접촉면은 드릴 가공시 형성되는 홀의 내면(201a)과 접하는 외면을 구비할 수 있다.

본 발명에서는 진동 방지부를 드릴 몸체에 추가로 설치하여 드릴 가공중 진동 발생을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 드릴 몸체에 카바이드 소재의 가이드를 드릴 몸체 및/또는 연결 링에 추가로 장착하여 드릴 작업중 진동 발생을 억제할 수 있다.

도 1a는 종래 인서트 드릴의 평면도이다.
도 1b는 도 1a가 180도 회전한 상태의 도면이다.
도 2a는 본 발명의 특징인 진동 방지부(17a)가 추가된 드릴의 평면도이다.
도 2b는 도 2a를 180도 회전한 도면이다.
도 3a는 또 다른 형태의 종래 드릴의 사시도이다.
도 3b는 3a 드릴의 평면도이고 도 3c는 도 3b가 180도 회전한 도면이다.
도 4a는 도 3a의 종래 드릴에 본 발명 특징을 적용한 드릴의 사시도이다.
도 4b는 도 4a 드릴의 평면도이고 도 4c는 도 4b를 180도 회전한 도면이다.
도 5a는 또 다른 형태의 종래 드릴의 평면도이고 도 5b는 도 5a를 180도 회전한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5a의 및 5b의 종래 드릴에 본 발명 특징을 적용한 드릴의 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세히 설명한다.

첨부된 도면은 본 고안의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 고안을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 고안의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1a는 종래 인서트 드릴의 평면도이고 도 1b는 도 1a를 180도 회전한 도면이다.

드릴(100)은 몸체(11)를 포함하고, 몸체의 단부에는 소재(200)에 가공홀(201)을 형성하기 위한 절삭부인 내측 인서트(12a) 및 외측 인서트(12b)가 설치되어 있다.

드릴 작업에 의해 상기 내측 인서트(12a) 및 외측 인서트(12b)에 의해 형성된 소재의 칩(chip)들은 플루트(14a, 14b)를 통해 배출된다.

상기 내측 인서트(12a)는 내측 인서트 카트리지(13a)에 장착되어 몸체(11)에 고정되고 마찬가지로 외측 인서트(12b)는 외측 인서트 카트리지(13b)에 장착되어 몸체(11)에 고정된다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 종래 드릴(100)에서는 내측 인서트(12a)와 외측 인서트(12b)가 몸체에 비대칭적으로 설치되어 있어서 드릴 가공시 진동이 발생한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 특징인 진동 방지부(17a, 17b)가 추가된 드릴의 도면으로 도 2b는 도 2a를 180도 회전한 도면이다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같이, 제1 및 제2 진동 방지부(17a, 17b)는 내측 인서트(12a) 및 외측 인서트(12b) 각각의 후방에 설치되어 있으며 제1 및 제2 진동 방지부(17a, 17b) 각각의 한쪽 측부는 드릴 가공시 가공홀의 내면(201a)과 접하게 된다.

또한, 제1 및 제2 진동 방지부(17a, 17b)는 드릴 몸체를 관통하는 축을 중심으로 대칭이 되게 설치되어 있다.

드릴 가공중, 내측 인서트(12a) 및 외측 인서트(12b)가 가공홀(201)을 형성하며 드릴이 진행하고, 내측 인서트(12a) 및 외측 인서트(12b)의 후방에 설치된 제1 및 제2 진동 방지부(17a, 17b)의 측부는 형성된 가공홀(201)의 내면(201a)과 접촉하면서 진행하며 드릴 가공중 드릴에 발생하는 진동을 감소시킬 수 있다.

상기 제1 및 제2 진동 방지부(17a, 17b)는 가공용 인서트의 형태를 구비하고 내면(201a)에 접촉하는 측부는 상기 내면(201)을 깍으면서 가공홀을 따라 진행할 수 있다.

도 3a는 또 다른 형태의 종래 드릴의 사시도이고 도 3b는 3a 드릴의 평면도이고 도 3c는 도 3b가 180도 회전한 도면이다.

도 3a 내지 도 3c의 드릴(100)에는 익스텐션 바(30), 및 몸체(11)와 익스텐션 바(11)를 연결하는 링(20)을 추가로 포함한다.

도 4a 내지 도 4c는 도 3a의 종래 드릴에 진동 방지 가이드(41, 42, 51, 52, 53, 54)를 추가로 포함하고, 상기 진동 방지 가이드는 소재에 형성되는 가공 홀(201)의 내면(201a)과 접촉하는 형태가 되며 드릴 가공중 내면과 접촉하여 진동 발생을 억제시킨다. 보다 구체적으로 진동 방지가이드(41, 42)는 드릴 중심축을 중심으로 방사방향으로 연장하며 상기 몸체(11)에 설치되는 원통형 몸체(41a)와 드릴 가공시 형성되는 홀의 내면(201a)의 형상과 동일한 접촉면(41b)을 구비하고 있다. 상기 드릴 몸체(11)는 드릴 중심 축에 평행한 제1 및 제2 평면(11a, 11b)를 포함하고, 상기 복수의 진동 방지 가이드(41, 42)는 상기 제1 및 제2 평면(11a, 11b)에 설치되어 있는 것을 도 4a 및 도 4b로 부터 확인할 수 있다.

도 4a 내지 도 4c에는 몸체(11)에 설치되는 제1 및 제2 진동 방지 가이드(41, 42) 및 연결 링(20)에 설치되는 제3 내지 제6 진동 방지 가이드(51, 52, 53, 54)를 도시하고 있다.

몸체에 설치되는 제1 및 제2 진동 방지 가이드 및 링에 설치되는 제3 내지 제6 진동 방지 가이드는 드릴의 길이방향 축을 중심으로 대칭인 구조를 구비한다.

제1 내지 제6 진동 방지 가이드는 동일한 형태이고 소재는 카바이드인 것이 바람직하다.

진동 방지 가이드는 도면 번호 54에서 설명하는 것처럼, 원통형 가이드 몸체(54a)와 원통형 가공 홀의 내면(201a)과 접하는 형태인 외면을 구비한 접촉면(54b)을 포함한다.

접촉면(54b)은 가공 홀의 내면(201a)과 같은 곡면을 이룬다.

도 5a는 또 다른 형태의 종래 드릴의 평면도로서 도 3a의 드릴에 비하여 파일러 드릴(15)을 추가로 포함한다

도 5b는 도 5a를 180도 회전한 도면이다.

도 6a 및 도 6b는 도 5a의 및 5b의 종래 드릴에 본 발명 특징을 적용한 드릴의 도면으로, 도 2a 및 2b에서 처럼 진동 방지부(17a, 17b)를 포함하고 진동 방지부는 절삭 인서트의 형태인 것이 바람직하다.

이상의 설명은 본 고안의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 고안에 개시된 실시예는 본 고안의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것 이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 고안의 권리범위 에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 드릴 11: 몸체
12: 절삭 인서트 12a: 내측 인서트
12b: 외측 인서트 13a, 13b: 인서트 카트리지
14a, 14b: 플루트 15: 파일럿 드릴
17a, 17b: 진동 방지부 20: 연결 링
30: 익스텐션 바 (extension bar)
41, 42, 51, 52, 53, 54: 진동 방지 가이드
200: 소재 201: 가공 홀
201a: 가공 홀 내면

Claims (3)

1. 드릴의 중심을 관통하는 드릴 중심 축을 포함하는 드릴 몸체(11); 및
   드릴 중심축을 중심으로 방사방향으로 연장하며 상기 몸체(11)에 설치되는 원통형 몸체(41a)와 드릴 가공시 형성되는 홀의 내면(201a)의 형상과 동일한 접촉면(41b)을 포함하는 카바이드 소재의 복수의 진동 방지 가이드(41, 42)를 포함하고,
   상기 복수의 진동 방지 가이드(41, 42)는 드릴 중심 축에 대칭인 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 진동 방지용 드릴.
2. 제1항에 있어서,
   상기 드릴 몸체(11)는 상기 드릴 중심 축에 평행한 제1 및 제2 평면(11a, 11b)를 포함하고,
   상기 복수의 진동 방지 가이드(41, 42)는 상기 제1 및 제2 평면(11a, 11b)에 설치되는 것을 특징으로 하는 진동 방지용 드릴.
3. 드릴의 중심을 관통하는 드릴 중심 축을 포함하는 드릴 몸체(11);
   드릴을 길이 방향으로 연장시키기 위한 익스텐션 바(30);
   상기 몸체(11)와 익스텐션 바(30)를 연결하기 위한 연결 링(20); 및
   상기 연결 링(20)에 드릴 중심축을 중심으로 대칭인 상태로 설치되는 카바이드 소재의 복수의 진동 방지 가이드(51, 52, 53, 54)를 포함하고,
   상기 연결 링에 설치되는 복수의 진동 방지 가이드(51, 52, 53, 54) 각각은 상기 연결링(20)에 고정되고 드릴 중심축에 대하여 방사방향으로 연장하는 원통형 몸체(54a) 및 드릴 가공시 형성되는 홀의 내면(201a)의 형상과 동일한 접촉면(54b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 방지용 드릴.
   

Images