KR20030004583A - 금속가공물의 모서리 가공을 위한 핸드 커터기용 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속가공물 또는 목형의 모서리를 가공하는 전동의 핸드 커터기에 장착하여 곡선과 직선 구간의 모서리를 자유자재로 절삭 가공할 수 있는 공구에 관한 것이다. 모터의 전동력을 전달받는 베벨기어(3)에 커터축(4)이 설치된다. 이 커터축(4)에는 아답터축(10)을 베어링(9a,9b)과 함께 설치한다. 아답터축(10)에는 좌우회전되는 높이조절링(12)이 설치된다. 높이조절링(12)에는 금속가공면과 접하는 아답터(18,23)를 높이 조절 가능하게 설치한다. 아답터(18,23)는 금속가공면의 곡선 구간을 가공하기 위한 원판형(18)과 그 저면에 가로질러 직각으로 장착되는 직선 구간 가공용의 직선형(23)이 있다. 바이트(7)가 부착된 커터축(4)의 헤드(6)는 아답터(18)의 중앙으로 돌출되어 있다. 커터축(4)의 선단에는 마찰을 줄여 부드럽게 가공할 수 있는 롤러(5)가 설치되어 있다.

Description

금속가공물의 모서리 가공을 위한 핸드 커터기용 공구{Hand corner cutter's tool for finishing on corner face of metal mold}

본 발명은 금속가공물 또는 목형의 모서리를 가공하는 전동의 핸드 커터기(일명 면취기)에 장착하여 곡선 또는 직선 구간의 모서리를 자유자재로 절삭 가공할 수 있는 공구에 관한 것이다.

금속가공물 또는 목형의 모서리를 손으로 전동력을 이용하여 절삭 가공하는 종래의 핸드 커터기는 직선 구간의 모서리를 작업자가 직접 가공하기 위한 목적으로 사용되고 있다.

이 핸드 커터기는 손으로 잡는 몸체 내에 모터가 설치되어 있으며 모터의 전동력은 베벨기어를 통해 직각방향으로 전환되어 몸체의 앞부분에 설치된 커터축에 전달된다.

커터축의 끝에는 바이트가 장착되어 있어서 커터축이 회전할 때 바이트가 금속가공물 또는 목형(이하에서 금속가공물으로 통일)의 모서리 부분을 가공하게 되는데 이 모서리 부분의 가공을 일정하게 하기 위하여 직각의 단면을 갖는 아답터가 커터축의 주위에 장착되어 있다. 그래서 가공이 이루어질 때에 아답터의 직각을 이루는 내면은 역시 직각을 이루는 금속가공물의 모서리 양면과 밀접시키게 된다.

그러나 위와 같은 종래의 핸드 커터기는 금속가공물의 직선을 이루는 모서리만을 가공할 수밖에 없기 때문에 그 사용에 있어서 한계를 가질 수밖에 없다. 손으로 러프하게 절삭 가공해야 하는 금속가공물의 모서리 부분은 직선을 비롯하여 비정형의 곡선 구간을 많이 포함하고 있기 때문에 직선 구간만을 핸드 커터기로 가공하고 나머지 부분을 대형의 공작 기계에 물려 다시 가공해야 한다는 것은 이중의 작업이 아닐 수 없었다.

또한, 위와 같은 핸드 커터기는 직선 구간의 모서리를 작업자가 임의로 즉시 가공한다는 점에 있어서는 편리하였지만 그 역시 높이조절이 되지 않아 항상 일정한 두께로만 가공할 수 밖에 없었으며 가공해야 할 금속가공물 모서리의 가까이에 턱이 형성되어 있을 경우에 그 턱에 아답터가 닿게 되면 일정 구간을 가공하지 못해 다시 대형의 공작 기계에 물려 가공해야 하는 이중 작업이 따랐다.

그리고 금속가공물을 가공할 때에 금속가공면과 접하는 부분은 아답터의 내면과 커터축의 선단 뿐이기 때문에 실질적으로 이들 접촉면이 금속가공면과 면마찰을 일으켜 부드럽게 진행되지 않아서 가공면의 거칠기가 일정하지 않은 문제도 있었다.

본 발명의 목적은 핸드 커터기에 장착하여 금속가공물의 직선을 이루는 모서리 뿐만 아니라 비정형의 곡선을 이루는 모서리 구간도 작업자의 임의대로 손쉽게 가공할 수 있으면서 가공면의 가공 깊이를 조절할 수 있도록 아답터의 높이조절도 되는 핸드 커터기 전용의 공구를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 가공할 지점의 주위에 턱(장애물)이 형성되어 있어도 아답터만 바꾸어 주면 그 구석진 부분의 가공이 용이하도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 가공시의 면마찰을 줄여 주어 가공면의 거칠기가 일정하게 이루어질 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예의 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예의 결합 종단면도.

도 3은 그 원판 아답터 부분의 저면도.

도 4는 금속가공물의 가공 부분을 나타내기 위한 설명도.

도 5는 장애 구간의 곡면 모서리 가공을 위한 반원판형 아답터의 사시도.

도 6은 상기 반원판형 아답터 부분의 저면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:핸드 커터기 몸체, 2,3:베벨기어, 4:커터축, 5:롤러, 6:헤드, 7:바이트, 9a,9b:베어링, 10:아답터축, 12:높이조절링, 13:홈, 16:랜치볼트, 17:고정핀 삽입홈, 18:원판형 아답터, 19:아답터 고정핀, 20;고정너트, 21:구멍, 22,22a:칩분리공, 23:직선형 아답터, 24:볼트구멍, 27:반원판형 아답터

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 모터의 전동력을 직각방향으로 전달받는 베벨기어와, 이 베벨기어에 축설치되는 커터축과, 이 커터축의 외면에서 베어링을 사이에 두고 설치되는 아답터축과, 이 아답터축의 외면에서 축 주위로 회전시킬 수 있도록 결합되는 높이조절링과, 이 높이조절링의 외면에서 축방향으로 높이 조절 가능하게 나사결합되며 상기 커터축의 헤드가 돌출되는 구멍이 중앙에 형성되고 저면이 금속가공물의 가공면과 접할 수 있도록 평평하게 형성된 아답터와, 이 원판 아답터를 상기 아답터축에 고정시키는 아답터 고정핀, 그리고 상기 아답터가 상하로 유동하지 않도록 높이조절링에 나사결합되는 고정너트로 구성시킨 것이다.

상기한 아답터는 그 저면이 원반상을 이루는 원판형 아답터와, 상기 커터축을 중심으로 1/2 부분만을 차지하도록 형성시킨 반원판형 아답터로 이루어져 있다. 원판형 아답터는 금속가공물의 일반적인 비정형 곡면 모서리를 가공하기 위한 것이고, 반원판형 아답터는 가공해야 할 비정형 곡면 모서리의 가까운 곳에 턱을 이루는 장애물이 있을 때 이 장애물에 구애받지 않고 그 비정형의 모서리 구간을 가공할 수 있도록 하기 위한 용도로 사용된다.

다시 말해, 반원판형 아답터는 축선의 1/2 부분만이 금속가공면과 접할 수 있도록 형성되어 있기 때문에 그 나머지 1/2 부분은 금속가공면에 턱이 형성되어 있다고 하더라도 아답터가 닿지 않고 커터축 헤드의 바이트만이 닿게 되므로 결국 구석진 부분까지도 가공이 가능한 것이다.

본 발명에서는 상기한 원판형 아답터의 저면에 직선 구간의 금속가공물 모서리를 가공할 수 있는 직선형 아답터를 추가로 장착하는 것도 포함하고 있다. 이 직선형 아답터는 원판형 아답터의 저면에서 중앙을 가로질러 원판형 아답터와 직각을이루며 볼트로 고정된다. 그래서 직각을 이루는 금속가공물 모서리의 직선 구간을 가공할 때에는 원판형 아답터와 저면과 직선형 아답터의 일면이 금속가공물 모서리의 양면에 접하게 되며 이러한 상태에서 직선형 아담터의 일면보다 약간 돌출한 커터축의 바이트가 금속가공물의 모서리 부분을 가공하게 되는 것이다.

본 발명에서는 모서리 가공시에 금속가공면과 아답터 간의 마찰력을 줄여주기 위한 수단을 채용하고 있다. 즉 베어링 구조로 이루어지며 금속가공물의 가공면과 접했을 때 축 주위로의 회전이 가능한 롤러를 커터축의 선단에 장착한 것이다.

이 롤러는 금속가공면과 접하여 가공방향으로 외력이 가해질 때 회전하게 되는데 직선형 아답터가 장착되지 않은 상태에서는 금속가공물의 곡면 모서리 내면 또는 외면과 접하게 된다.

또 직선형 아답터가 추가로 장착될 때에는 직선형 아답터의 일면보다 미세하게 돌출하도록 직선형 아답터가 장착된다. 그래야만 직선형 아답터의 일면이 직선의 금속가공면을 따라 안내되는 동시에 롤러의 외면이 금속가공면과 실질적인 면접촉을 일으키게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명한다.

도 1은 일반적인 형태의 핸드 커터기 몸체를 포함해서 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 요부를 이루는 부분의 결합 종단면도이며, 도 3은 그 저면도이다. 도 1과 도 2에는 금속가공물 모서리의 직선 구간을 가공할 수 있도록 추가로 장착되는 직선형 아답터가 도시되어 있으나 도 3에서는 제외시켰다.

먼저, 핸드 커터기의 몸체(1)는 그 내부 후방에 모터(미도시)가 설치되어 있으며 그 내부의 전방에는 베벨기어(2)가 모터축에 설치되어 있다. 본 발명의 요소를 이루는 베벨기어(3)는 상기한 기존의 베벨기어(2)와 결합되어 직각방향으로 전동력을 바꾸기 위해 설치되는 것으로서 커터축(4)의 상부가 끼워져 있다.

커터축(4)은 롤러(5)가 장착된 부위를 제외하면 일반적인 형태로서 하부의 헤드(6) 일측에는 그 회전에 따라 금속가공물의 모서리 부분을 실질적으로 절삭 가공하는 바이트(7)가 경사지게 부착되어 있다.

본 발명의 특징이기도 한 롤러(5)는 커터축 헤드(6)의 중앙에서 축방향으로 돌출시킨 부위에 끼워진 후 스냅링(8)으로 고정된다. 롤러(5)는 베어링을 이용한 것으로 금속가공물의 모서리 일측면과 면접촉하며 가공방향으로 외력이 가해질 때 회전하게 된다.

베벨기어(3) 하부의 커터축(4)에는 2개의 베어링(9a,9b)이 끼워지며 이 베어링(9a,9b)의 외륜에는 아답터축(10)이 끼워진다. 아답터축(10)은 원통상으로 상부에 형성되는 플랜지(11)의 바로 밑은 높이조절링(12)을 설치하기 위한 공간이 형성되어 있어서 그 외경이 상부의 플랜지(11) 외경보다 작다.

이러한 아답터축(10)의 플랜지(11) 아래에는 원주방향으로 홈(13)이 파여져 있으며 하부쪽에는 스냅링(14)을 끼우기 위한 홈(15)도 형성되어 있다. 상부의 홈(13)은 높이조절링(12)을 상하로 유동하지 못하도록 하기 위해 높이조절링(12)에 나사결합되는 랜치볼트(16)의 끝이 끼워지는 부분으로서 랜치볼트(16)의 끝이 홈(13)에 끼워진 상태에서는 높이조절링(12)이 축방향으로는 유동하지 않은 채 축의 회전방향으로만 회전할 수 있다.

아답터축(10)의 스냅링(14)이 끼워진 부분의 아래쪽 외면에는 축방향으로 고정핀 삽입홈(17)이 형성되어 있다. 이 고정핀 삽입홈(17)에는 원판형 아답터(18)에 나사결합되는 아답터 고정핀(19)의 끝이 끼워진다. 그래서 높이조절링(12)에 나사결합된 원판형 아답터(18)가 축방향으로 높이 조절된 후 아답터 고정핀(19)을 조이면 아답터축(10)과 원판형 아답터(18)는 일체를 이룬다.

높이조절링(12)은 원통상으로 아답터축(10)의 외면에 끼워지며 랜치볼트(16)와 스냅링(14)에 의하여 아답터축(10)에서 축방향으로 유동하지 못하도록 잡혀 있어서 축의 회전방향으로만 회전할 수 있다. 물론 높이 조절이 필요 없을 때 랜치볼트(16)를 조이면 아답터축(10)과 높이조절링(12)은 일체를 이룬다.

높이조절링(12) 외면의 중간에서부터 하단까지는 나사면이 가공되어 있다. 그래서 이 나사 가공면에 고정너트(20)와 원판형 아답터(18)가 나사결합된다.

원판형 아답터(18)는 상기와 같이 높이조절링(12)의 하부에서 나사결합되어 있어서 높이조절링(12)을 돌리면 그 상하 높이가 조절되는 것으로 상기한 바와 같이 아답터 고정핀(19)에 의하여 아답터축(10)에 고정된다. 이 원판형 아답터(18)는 저면이 원반상으로 이루어져 있다.

원판형 아답터(18)의 저면은 금속가공물의 평평한 외면과 접할 수 있도록 평평하게 형성되어 있으며, 그 중앙에는 커터축 헤드(6)가 여유 있게 회전할 수 있는 구멍(21)이 형성되어 있다.

커터축(4)의 헤드(6)는 구멍(21)을 통해 아래로 돌출되어 있다. 즉 헤드(6)의 바이트(7) 부분이 원판형 아답터(18)의 저면보다 아래로 내려오게 설치된다. 또원판형 아답터(18)의 중앙, 즉 구멍(21)의 가장자리에는 절삭된 칩을 분리하는 칩분리공(22)이 형성되어 있다. 또 원판형 아답터(18)의 저면 양측에는 직선형 아답터(23)를 추가로 장착하기 위한 볼트구멍(24)이 형성되어 있다.

고정너트(20)는 높이조절링(12)의 외면에 나사결합되는 것으로, 원판형 아답터(18)의 높이 조절이 이루어진 상태에서 고정너트(20)를 원판형 아답터(18)를 향하여 조이면 원판형 아답터(18)가 고정너트(20)에 의하여 조여져 상하로 유동하지 않게 된다. 원판형 아답터(18)의 좌우 유동은 상기한 바와 같이 아답터 고정핀(19)에 의하여 방지된다.

원판형 아답터(18)의 높이 조절은 높이조절링(12)의 회전에 의하여 달성된다. 이를 위해서는 먼저 원판형 아답터(18)의 저면을 작업면 바닥에 압착한 상태에서 높이조절링(12)을 랜치 등으로 돌린다. 그러면 원판형 아답터(18)가 높이조절링(12)과 상대적으로 나사운동하면서 올라가거나 내려간다. 높이 조절이 이루어지면 아답터 고정핀(19)을 조이고 나서 고정너트(20)를 조이면 되는 것이다.

원판형 아답터(18)는 베어링(9a,9b)의 외륜에 끼워진 아답터축(10)에 일체로 고정되는 것이므로 금속가공면에 접한 상태에서는 커터축(4)만 회전하게 된다.

직선형 아답터(23)는 원판형 아답터(18)에 추가로 장착되어 금속가공물의 직선 구간에 해당하는 모서리를 가공할 때 그 모서리 부분을 따라가면서 가공방향을 안내하게 된다. 이 직선형 아답터(23)는 원판형 아답터(18)의 저면과 직각을 이루며 2개의 볼트(25)에 의하여 볼트구멍(24)에 결합된다.

직선형 아답터(23)는 원판형 아답터(18)의 중앙을 가로질러 설치하며 이때에도 커터축(4)의 헤드(6)에 부착된 바이트(7)는 직선형 아답터(23)의 일면 보다 한쪽으로 더 돌출하기 때문에 금속가공면을 가공하는데에는 지장이 없다. 다만, 원판형 아답터(18)의 저면 아래로 돌출한 커터축 헤드(6)가 여유 있게 회전할 수 있도록 결합시켜야 하므로 직선형 아답터(23)의 중앙에는 Y자형과 비슷한 공간(26)이 형성되어 있다.

도 4는 금속가공물의 가공 부분을 나타내기 위한 설명도이다. 금속가공물(M)의 비정형의 곡선 모서리 구간을 나타내는 "A" 부분은 상기한 원판형 아답터(18)로 가공하면 되며, 직선의 모서리 구간을 나타내는 "B" 부분은 상기한 직선형 아답터(23)를 원판형 아답터(18)에 추가로 장착하여 가공하면 된다. 가공시에 원판형 아답터(18)의 저면은 금속가공물(M)의 평평한 외면과 접촉하면서 미끄럼마찰을 일으키게 되며 커터축(4)의 선단에 설치된 롤러(5)는 원판형 아답터(18)의 저면과 닿는 금속가공면과 직각을 이루는 금속가공면과 면접촉을 하게 된다.

직선형 아답터(23)가 장착된 경우에도 롤러(5)와 접촉하는 금속가공면과 미끄럼마찰을 일으키게 된다. 그러나 도 4의 "C"와 같은 부분, 즉 가공하고자 하는 부위의 가까이에 턱(T)과 같은 장애물이 있어서 원판형 아답터(18)의 한쪽이 턱(T)에 닿게 될 때에는 위에서 설명한 원판형 아답터(18)로는 그 가공이 불가능하다. 그러므로 본 발명에서는 이러한 경우에 교체하여 사용할 수 있는 반원판형 아답터(27)를 구비하고 있다.

반원판형 아답터(27)의 실시예는 도 5 및 도 6에 나타내었다. 이 반원판형 아답터(27)는 상기한 원판형 아답터(18)의 구조에서 1/2 부분을 제거시킨 것이라보면 되는데, 실시예의 저면 모양은 한쪽이 원호를 그리는 직사각형과 비슷하다.

이러한 반원판형 아답터(27)는 도 6에서 보는 바와 같이 커터축(4)의 헤드(6)에 부착된 바이트(7) 부위만 오른쪽으로 돌출하도록 잘려져 있으며 그 대신 그 잘려진 부위는 도 5의 오른쪽에서 보는 바와 같이 하부에 약간의 여유공간(S)이 형성되어 있다. 이 여유공간(S)은 커터축(4)의 헤드(6)가 가공면과 충분히 접촉할 수 있도록 하기 위해 형성시킨 것이다. 칩을 분리하기 위한 칩분리공(22a)은 상기한 원판형 아답터(18)와 마찬가지로 형성되어 있다.

반원판형 아답터(27)를 높이조절링(12)에 결합시키거나 그 높이 조절을 하는 구조나 방법에 대하여는 상기한 원판형 아답터(18)와 동일하다. 다만, 반원판형 아답터(17)는 순수하게 도 4의 "C" 부분에 해당하는 부분만을 가공하기 위한 것이므로 직선형 아답터(23)를 장착할 필요가 없어서 그 직선형 아답터(23)의 장착을 위한 수단은 강구되지 않았다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 핸드 커터기에 원판형 아답터와 그 유니트 일체를 장착하게 되면 비정형의 곡선을 이루는 모서리 구간도 작업자의 임의대로 손쉽게 가공할 수 있으며, 직선형 아답터를 추가로 장착하면 직선 구간도 용이하게 가공할 수 있다. 뿐만 아니라 높이조절링을 이용하여 아답터의 높이를 자유롭게 조절할 수 있어서 가공면의 가공 깊이를 원하는 치수대로 가공할 수 있게 된다. 한편 가공할 지점의 주위에 턱(장애물)이 형성된 구석진 부분은 원판형 아답터 대신에 반원판형 아답터를 사용하게 되면 그 가공이 용이해진다. 커터축의 선단에 설치된롤러는 가공시의 면마찰을 줄여 주어 가공면의 거칠기를 일정하게 하고 가공 작업을 부드럽게 하므로 작업능률과 품질을 높이는데 효과적이다.

Claims (6)

1. 모터의 전동력을 직각방향으로 전달받는 베벨기어와, 이 베벨기어에 축설치되는 커터축과, 이 커터축의 외면에서 베어링을 사이에 두고 설치되는 아답터축과, 이 아답터축의 외면에서 축 주위로 회전시킬 수 있도록 결합되는 높이조절링과, 이 높이조절링의 외면에서 축방향으로 높이 조절 가능하게 나사결합되며 상기 커터축의 헤드가 돌출되는 구멍이 중앙에 형성되고 저면이 금속가공물의 가공면과 접할 수 있도록 평평하게 형성된 아답터와, 이 원판 아답터를 상기 아답터축에 고정시키는 아답터 고정핀, 그리고 상기 아답터가 상하로 유동하지 않도록 높이조절링에 나사결합되는 고정너트를 구비한 것을 특징으로 하는 금속가공물 모서리 가공을 위한 핸드 커터기용 공구.
2. 제1항에 있어서, 상기 아답터는 그 저면이 원반상을 이루는 원판형 아답터인 것을 특징으로 하는 금속가공물 모서리 가공을 위한 핸드 커터기용 공구.
3. 제1항에 있어서, 상기 아답터는 그 저면이 상기 커터축을 중심으로 1/2 부분만을 차지하도록 형성시킨 반원판형 아답터인 것을 특징으로 하는 금속가공물 모서리 가공을 위한 핸드 커터기용 공구.
4. 제2항에 있어서, 상기 원판형 아답터의 저면에는 그 중앙을 가로질러 상기원판형 아답터와 직각을 이루며 볼트로 고정되는 직선형 아답터가 직선 구간의 금속가공물 모서리 가공을 위해 추가로 장착되는 것을 특징으로 하는 금속가공물 모서리 가공을 위한 핸드 커터기용 공구.
5. 제1항에 있어서, 상기 커터축의 선단에는 베어링 구조로 이루어지며 금속가공물의 가공면과 면접촉하면서 축 주위로의 회전이 가능한 롤러를 장착한 것을 특징으로 하는 금속가공물 모서리 가공을 위한 핸드 커터기용 공구.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아답터 저면 중앙의 가장자리에는 절삭된 칩을 분리하는 칩분리공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속가공물 모서리 가공을 위한 핸드 커터기용 공구.