KR20070095834A

KR20070095834A - 드릴, 천공용 벽면 보호부재 및 천공방법

Info

Publication number: KR20070095834A
Application number: KR1020070028120A
Authority: KR
Inventors: 시게루 하타
Original assignee: 니혼 프로젝트 가부시키가이샤
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2007-10-01
Also published as: US20070235228A1; HK1107305A1; EP1837128A3; CN101041190B; KR101193892B1; CN101041190A; JP4809711B2; EP1837128A2; EP1837128B1; JP2007283473A; US7686105B2

Abstract

드릴 본체와, 동 본체의 선단에 부착되는 고경도의 팁으로 이루어지고, 이 팁은, 폭치수가 본체 지름치수보다 크며 산형의 칼날부를 구비하고, 벽체에 바닥이 넓혀진 바닥확장 구멍을 뚫어서 형성할 수 있도록, 폭방향 중심선 상에 형성한 절삭점이 드릴 본체의 축심에 대하여 좌우 한쪽으로 벗어난 편심상태에서 드릴 본체에 부착되어 있다. 이 드릴을, 미리 뚫은 하부구멍에 삽입해서 저면을 절삭함으로써 바닥확장 구멍을 형성한다. 앵커의 정착력을 격단적으로 높일 수 있는 바닥이 넓혀진 바닥확장 구멍을 형성할 수 있다.

Description

드릴, 천공용 벽면 보호부재 및 천공방법{DRILL, WALL PROTECTING MEMBER FOR DRILLING AND DRILLING METHOD}

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 드릴의 선단부의 측면도이다.

도 2는 동 드릴의 편심, 회전상황을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 동 드릴에 의한 천공공정의 1을 도시한 도면이다.

도 4는 천공공정의 2를 도시한 도면이다.

도 5는 천공공정의 3을 도시한 도면이다.

도 6은 천공완료 상태를 도시한 도면이다.

도 7은 앵커를 구멍에 정착시켜, 앵커 볼트를 부착한 상태를 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명의 제2실시형태에 따른 천공방법에 의한 천공공정의 1을 도시한 도면이다.

도 9는 천공공정의 2를 도시한 도면이다.

도 10은 천공완료 상태를 도시한 도면이다.

도 11은 본 발명의 제3실시형태에 따른 드릴의 선단부의 측면도이다.

도 12는 동 드릴의 팁의 사시도이다.

도 13은 동 드릴에 의한 천공상황을 설명하기 위한 도면이다.

도 14는 동 천공완료 상태를 도시한 도면이다.

도 15는 종래의 드릴의 사시도이다.

도 16은 동 드릴 선단부의 확대도이다.

도 17은 종래의 드릴에 의한 천공상황을 도시한 도면이다.

도 18은 앵커를 구멍에 정착시킨 상태를 도시한 도면이다.

도 19는 앵커에 앵커 볼트를 부착한 상태를 도시한 도면이다.

본 발명은 드릴 본체의 선단에 고경도의 팁을 부착하여 구성되는 드릴, 이 드릴에 의한 천공시에 벽면을 보호하는 벽면 보호부재, 및 드릴을 이용하여 벽체에 천공하는 방법에 관한 것이다.

콘크리트나 그 이외의 벽체에 구멍을 뚫는 드릴은, 도 15, 도 16에 나타낸 바와 같이 드릴 본체(섕크)(1)의 선단에, 초경합금 등에 의해 폭치수(W)가 드릴 본체 지름치수(최대직경 부분의 지름치수)(D)보다 큰 판형상으로 형성된 고경도의 팁(2)을 납땜 등에 의해 부착해서 구성된다. 도 15 중의 3은 드릴 드라이버에 파지 고정되는 척부이다.

팁(2)은, 일반적으로는 기판부(4)의 선단에, 드릴 본체(1)의 선단으로부터 돌출해서 절삭작용을 행하는 산형의 칼날부(5)가 설치되어 이루어지고, 칼날부(5)의 산형의 정점(절삭점)(5a)이 드릴 본체(1)의 축심(X) 상에 위치하는 상태에서 동 본체(1)에 부착된다.

칼날부(5)의 양측 가장자리부에는 측면날(6, 7)이 형성되어, 팁 부착상태에서 이 양 측면날(6, 7)이 본체 외주측에 균등하게 돌출된다.

이상의 드릴 구성은, 예를 들면, 일본 특허공개 2005-279853호 공보에 나타내어져 있다.

이러한 종래의 드릴에서는, 도 17∼도 19에 나타낸 바와 같이 벽체(A)에 대하여 전체 길이에 걸쳐서 지름이 같은 스트레이트의 구멍(B)밖에 형성할 수 없다. 또, 도 17∼도 19에 있어서는, 도면의 간략화를 위해서 드릴 본체(1)를 단순한 둥근 축형상으로 표시하고 있다.

이 때문에, 예를 들면 도 18에 나타낸 바와 같이 뚫어서 형성된 구멍(B) 내에 앵커(7)를 삽입·확개시켜서 정착시키고, 이것에 앵커 볼트(8)를 조여서 기구나 구조재를 부착하는 공사를 행할 경우에, 구멍(B)에 대한 앵커(7)의 정착력이 반드시 충분하지는 않아, 피부착물의 부착상태가 불안정하게 되는 문제가 있었다.

이 문제는, 도시와 같은 소위 메카니컬 앵커 공법에 한하지 않고, 구멍 내에 합성수지계의 접착재를 충전해서 앵커를 고정하는 케미컬 앵커 공법을 취할 경우에도 있고, 이 점의 개선이 요망되고 있었다.

그래서 본 발명은, 앵커의 정착력을 격단적으로 높일 수 있는 구멍을 뚫어서 형성할 수 있는 드릴, 천공용 벽면 보호부재 및 천공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 면에 의하면, 드릴 본체와, 상기 드릴 본체의 선단에 부착된 고경도의 팁을 갖고, 상기 팁은, 폭치수가 상기 드릴 본체 지름치수보다 크고, 팁 폭방향의 중심선이 상기 드릴 본체의 축심에 대하여 좌우 한쪽으로 벗어난 편심상태에서 부착되어 있는 드릴이다.

본 발명의 실시형태를 도 1∼도 14에 의해 설명한다.

제1실시형태(도 1∼도 7 참조)

드릴의 기본구성은 도 15∼도 19에 나타내는 종래 드릴과 같다.

즉, 이 드릴은, 드릴 본체(11)의 선단에, 초경합금 등에 의해 폭치수(W)가 드릴 본체 지름치수(최대지름 부분의 지름치수)(D)보다 큰 판형상으로 형성된 고경도의 팁(12)을 납땜 등에 의해 부착해서 구성하고 있다.

또한 팁(12)은, 기판부(13)의 선단에 드릴 본체(1)의 선단으로부터 돌출해서 절삭작용을 행하는 산형의 칼날부(14)를 설치해서 이루어지고, 이 칼날부(14)의 양측 가장자리부에 측면날(15, 16)을 형성하고 있다.

이 드릴에 있어서는, 독자의 구성으로서, 팁(12)을, 그 중심선(칼날부(14)의 정점인 절삭점(14a)을 지나는 직선)(Y)이 드릴 본체(1)의 축심(X)에 대하여 좌우 한 쪽으로 벗어나는 편심상태에서 동 본체(1)에 부착되어 있다. 도면 중, α는 이 심 어긋남량을 나타낸다.

따라서, 이 드릴의 경우, 팁 부착상태에서 양 측면날(15, 16)이 본체 외주측에 다른 치수로 돌출되어 있다.

또, 심 어긋남량(α)은, 예를 들면 메카니컬 앵커용의 구멍을 뚫어서 형성할 경우로 말하면, 본체 지름치수(D)=16㎜, 팁 폭치수(W)=20㎜의 드릴에서 1.0㎜∼3.0㎜ 전후로 하면 앵커 정착력의 점에서 충분히 유효한 것이 발명자에 의해 실증되었다.

이 드릴 구성으로 하면, 도 2에 나타내는 바와 같이 천공시에 팁(12)이 심 어긋남량(α)분만큼 본체(11)에 대하여 외주측으로 흔들리면서 회전하는 편심회전을 행하기 때문에, 이 편심회전에 의해 팁 폭(W)이상의 지름의 구멍을 뚫어서 형성할 수 있다.

이 점의 구체적인 작용과 효과를, 메카니컬 앵커 공법으로 실시했을 경우를 예로 들어서 설명한다. 또, 도 2, 도 4, 도 5에 있어서 드릴 본체(11)를 단순한 둥근 축형상으로 간략화해서 표시하고 있다.

우선, 도 3에 나타낸 바와 같이 종래의 스트레이트 드릴을 이용하여 벽체(A)에 스트레이트의 하부구멍(C1)을 앵커 박아넣음 깊이보다 조금 짧은 길이로 절삭 한다.

이어서, 도 4에 나타낸 바와 같이 하부구멍(C1) 내에 이 드릴을 삽입하고, 팁(12)을 하부구멍 저면에 압착하면서 회전시키는 2차 절삭을 행한다.

이 2차 절삭시에, 도 2에 나타내는 팁(12)의 편심회전에 의해, 도 5에 나타낸 바와 같이 하부구멍(C1)의 저면에 하부구멍 지름보다 큰 바닥구멍(C2)이 연속해서 뚫어서 형성되어, 전체적으로 도 6에 나타낸 바와 같이 바닥이 넓혀진 바닥확장 구멍(C)이 뚫어서 형성된다.

이 경우, 이 실시형태에서 나타낸, 산형의 칼날부(14)를 구비한 팁(12)을 사 용하면, 칼날부(14)의 산형의 정점(절삭점)(14a)이 구멍 저면에 점접촉하여, 편심회전의 저항이 적어지기 때문에 팁이 편심회전하기 쉬워진다. 이 때문에, 바닥확장 구멍(C, E)을 자연스럽게 또한 스무스하게 절삭할 수 있다.

그리고, 도 7에 나타낸 바와 같이 앵커(7)를 이 바닥확장 구멍(C)에 삽입하여 넓히면, 앵커(7)가 하부구멍(C1)의 지름보다 크게 넓어져서, 바닥구멍 둘레면에 압접해서 정착하게 된다.

따라서, 도 18에 나타낸 바와 같이 앵커(7)를 스트레이트의 구멍(B) 내에서 둘레면과의 압접력에 의해서만 정착시킬 경우와 비교하여, 앵커(7)의 정착력을 높일 수 있다.

이것에 의해 도 7에 나타낸 바와 같이 앵커 볼트(8)를 앵커(7)에 비틀어넣어서 기구나 구조재를 설치했을 경우에, 그 부착상태의 안정성이 격단적으로 향상된다.

이 점의 작용 효과는, 상기 메카니컬 앵커 공법에 한하지 않고, 구멍 내에 합성수지계의 접착재를 충전해서 앵커를 고정하는 케미컬 앵커 공법을 취할 경우에도 마찬가지로 얻을 수 있다.

제2실시형태(도 8∼도 10 참조)

제2실시형태는, 바닥확장 구멍을 뚫어서 형성하는 다른 방법을 나타낸다. 드릴 그 자체의 구성은 제1실시형태와 같다.

제1실시형태에서는 미리 절삭한 하부구멍(C1) 내에서 드릴을 회전시켜서 바닥구멍(C2)을 형성하는 공정을 취한 것에 대해, 제2실시형태에 있어서는, 도 8에 나타낸 바와 같이 직접 이 드릴에 의해 스트레이트 구멍(E1)을 절삭한 후, 계속해서 도 9에 나타낸 바와 같이 드릴 전체를 외주측으로 흔들면서(상하 혹은 좌우로 기울이거나, 혹은 원호를 그리도록 돌리면서) 회전시킴으로써, 도 10에 나타낸 바와 같이 바닥구멍(E2)을 연속해서 형성하는 방법을 취하고 있다.

이 방법에 의해서도, 바닥구멍(E2)이 스트레이트 구멍(E1)보다 큰 지름으로 뚫어서 형성되기 때문에, 제1실시형태와 기본적으로 같은 바닥확장 구멍(E)을 형성할 수 있다.

이 경우, 제1실시형태의 방법과 비교하여, 구멍 전체의 둘레면에 팁(12)의 편심회전에 의한 요철(도시생략)이 형성되기 때문에, 앵커 정착력을 높이는 점에서 유리하게 된다.

제3실시형태(도 11∼도 14 참조)

제3실시형태는, 팁(12)의 다른 구성을 나타낸다.

(I) 기판부(13)의 선단에 산형의 칼날부(14)를 설치해서 팁(12)을 구성하는 점,

(II) 이 팁(12)을 편심상태에서 드릴 본체(11)에 부착하는 점,

(III) 칼날부(14)의 양측 가장자리부에 측면날(15, 16)을 드릴 본체 외주측으로 돌출시킨 상태에서 설치하는 점,

(IV) 이 양 측면날(15, 16)의 돌출량이 절삭점(14a)의 편심에 따라 다른 점은 제1실시형태와 같다.

제3실시형태에 있어서는, 양 측면날(15, 16) 중, 돌출량이 큰 측면날(16)의 높이치수(h2)를 다른쪽 측면날(15)의 높이치수(h1)보다 작게(예를 들면 대략 절반정도로) 설정하고 있다. 이하, 높이치수의 크기에 맞춰서 양 측면날(15, 16)을 큰 측 칼날, 작은 측면날이라고 한다.

이와 같이 구성하면, 작은 측면날이 구멍 둘레면에 깊게 파고드는 것에 의해, 도 13, 도 14에 나타낸 바와 같이 구멍 둘레면의 요철이 두르러지게 형성되는 것이 발명자에 의해 실증되었다. 따라서, 앵커 정착력을 한층 더 높이는 것이 가능하다.

이 경우, 도면에 나타내는 바와 같이 작은 측면날(16)의 하측 베이스부분, 즉 하중을 지지하는 부분(16a)을 원호상으로 형성함으로써, 작은 측면날(16)의 하중 지지력을 높이고, 그 파손을 최대한 방지할 수 있는 것도 발명자에 의해 확인되었다.

또한 이 실시형태에 있어서는, 드릴 본체(11)에 머리가 있는 통형상의 천공용 벽면 보호부재(17)를 여유있게 끼워진 상태로 끼워넣어 두고, 드릴에 의해 구멍(E)을 어느 정도 절삭한 단계에서 이 보호부재(17)를 구멍 개구부에 삽입하고, 개구 가장자리부를 두부(17a)로 덮은 상태에서 계속해서 구멍절삭을 행하는 방법을 취하고 있다.

보호부재(17)는 철, 알루미늄 등의 금속, 또는 경질 플라스틱으로 형성하고, 그 축부의 외경 치수를 절삭하려고 하는 구멍(E)의 지름과 거의 동등하게 설정하고 있다.

이와 같이 하면, 구멍 절삭시의 드릴의 진동(특히 제2실시형태의 방법에 있 어서 바닥구멍(E2)을 절삭하기 위한 드릴의 인위적인 진동)에 대하여, 보호부재(17)의 두부(17a)에 의해 구멍(C, E)(하부구멍(C1) 또는 스트레이트 구멍(E1))의 개구 가장자리부를 보호하여, 그 손상을 방지할 수 있다. 이 때문에, 절삭된 구멍(E)의 외관상의 체재(體裁)가 좋은 것으로 된다.

그런데, 본 발명은, 칼날부가 산형이 아니라 평평하고, 그 중심에 돌기상의 절삭점을 형성한 팁을 사용하는 드릴에도 적용할 수 있다. 이 경우에도, 기본적으로 상기 실시형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 드릴은 드릴 본체와, 상기 드릴 본체의 선단에 부착된 고경도의 팁을 갖고, 상기 팁은, 폭치수가 상기 드릴 본체 지름치수보다 크고, 팁 폭방향의 중심선이 상기 드릴 본체의 축심에 대하여 좌우 한쪽으로 벗어난 편심상태에서 부착되어 있다.

또한 상기 팁은, 드릴 본체에 부착되는 기판부의 선단에, 산형이며 그 정점에 절삭점을 구비한 칼날부를 형성하고, 이 팁을, 상기 절삭점이 드릴 본체의 축심에 대하여 좌우 한쪽으로 벗어난 편심상태에서 드릴 본체에 부착시키는 것이 바람직하다.

또한, 팁의 칼날부의 좌우 양측 가장자리부에 측면날을, 드릴 본체의 외주측에 돌출시키고, 또한, 절삭점의 편심에 의해 이 돌출량이 다른 상태에서 설치하여, 이 좌우 양측 측면날 중, 상기 돌출량이 큰 측면날의 높이치수를 다른쪽의 측면날보다 작게 하는 것이 바람직하다.

또한, 높이치수가 작은 측면날의 하측 베이스부분을 원호상으로 형성하는 것 이 바람직하다.

본 발명의 천공용 벽면 보호부재는, 상기의 드릴의 외주에 여유있게 끼워진 상태로 끼워넣어지는 통형상부와, 드릴에 의해 절삭된 구멍의 개구 가장자리부를 덮는 두부를 구비하고 있다.

본 발명의 천공방법은, 벽체에 스트레이트의 하부구멍을 절삭한 후, 이 하부구멍의 저면을 상기의 드릴로 절삭함으로써, 구멍 바닥이 넓혀진 바닥확장 구멍을 형성하는 것이다.

본 발명의 다른 천공방법은, 상술의 드릴에 의해 벽체에 원하는 깊이의 스트레이트 구멍을 절삭한 후, 계속해서 드릴 전체를 외주측으로 흔들면서 절삭함으로써, 구멍 바닥이 넓혀진 바닥확장 구멍을 형성하는 것이다.

상술의 천공방법에 있어서, 드릴에 머리가 있는 통형상의 천공용 벽면 보호부재를 여유있게 끼워진 상태로 끼워넣고, 드릴에 의해 절삭된 구멍의 개구 가장자리부를 이 보호부재의 두부로 덮은 상태에서 바닥확장 구멍의 절삭을 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 드릴에 의하면, 팁을 드릴 본체에 대하여 심 어긋남 상태에서 설치하고 있기 때문에, 천공시에 팁이 이 심 어긋남만큼의 편심회전(본체에 대하여 외주측으로 흔들리면서 회전)한다.

따라서, 미리 형성한 스트레이트의 하부구멍 내에서 이 드릴을 회전시키면, 구멍 바닥이 넓혀진 바닥확장 구멍을 뚫어서 형성할 수 있다.

또는, 이 드릴에 의해 스트레이트 구멍을 절삭한 후, 계속해서 드릴 전체를 외주측으로 흔들면서 절삭함으로써 대경의 바닥구멍을 형성하고, 같은 바닥확장 구멍을 뚫어서 형성할 수 있다.

따라서, 메카니컬 앵커 공법 또는 케미컬 앵커 공법을 실시할 경우에, 상기바닥확장 구멍에 의해 앵커를 강고하게 정착시킬 수 있기 때문에, 기구나 구조재 등의 부착상태의 안정성을 높이는 것이 가능하다.

또한 구멍 전체의 둘레면에 팁의 편심회전에 의한 요철이 형성되기 때문에, 앵커 정착력을 높이는 점에서 유리하게 된다.

그런데, 본 발명에 있어서 팁 형상은 특별히 한정되지 않지만, 산형의 칼날부를 구비한 팁을 사용하고, 이 팁을, 칼날부의 정점인 절삭점이 본체 축심으로부터 벗어나는 상태에서 부착시킴으로써, 절삭점이 구멍 저면에 점접촉하여, 편심회전의 저항이 적어진다. 따라서, 팁이 편심회전하기 쉬워지기 때문에, 바닥확장 구멍을 자연스럽게 또한 스무스하게 절삭할 수 있다.

또한 팁의 좌우 양측에 측면날을 설치하고, 이 양 측면날 중, 절삭점의 편심에 의해서 드릴 본체로부터의 돌출량이 큰 측면날의 높이치수를 다른쪽 측면의 높이치수보다 작게 설정하면, 이 측면날이 구멍 둘레면에 깊게 파고드는 것에 의해, 구멍 둘레면의 요철이 두르러지게 형성되는 것이 발명자에 의해 실증되었다. 따라서, 본 발명에 의하면, 앵커 정착력을 한층 더 높일 수 있다.

이 경우, 높이치수가 작은 측면날의 하측 베이스부분, 즉 하중을 지지하는 부분을 원호상으로 형성함으로써, 이 측면날의 하중 지지력을 높이고, 그 파손을 최대한 방지할 수 있는 것도 확인되었다.

한편, 상술의 천공용 벽면 보호부재, 천공방법에 의하면, 구멍절삭시의 드릴의 진동(특히, 바닥확장 구멍을 절삭하기 위한 인위적인 진동)에 대하여, 보호부재의 두부에 의해 벽면의 구멍 개구 가장자리부를 보호하고, 그 손상을 방지할 수 있다. 이 때문에, 절삭된 구멍의 외관상의 체재가 좋은 것으로 된다.

이상과 같이 본 발명의 천공용 벽면 보호부재, 천공방법에 의하면, 구멍절삭시의 드릴의 진동(특히, 바닥확장 구멍을 절삭하기 위한 인위적인 진동)에 대하여, 보호부재의 두부에 의해 벽면의 구멍 개구 가장자리부를 보호하고, 그 손상을 방지할 수 있다.

Claims

드릴 본체와, 상기 드릴 본체의 선단에 부착된 고경도의 팁을 갖고, 상기 팁은, 폭치수가 상기 드릴 본체 지름치수보다 크고, 팁 폭방향의 중심선이 상기 드릴 본체의 축심에 대하여 좌우 한쪽으로 벗어난 편심상태에서 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴.
제1항에 있어서. 상기 팁은, 상기 드릴 본체에 부착되는 기판부의 선단에, 산형이며 그 정점에 절삭점을 구비한 칼날부가 형성되고, 상기 절삭점이 드릴 본체의 축심에 대하여 좌우 한쪽으로 벗어난 편심상태에서 상기 드릴 본체에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴.
제2항에 있어서, 상기 팁은, 상기 칼날부의 좌우 양측 가장자리부에 측면날이 형성되고, 상기 측면날은 상기 드릴 본체의 외주측에 돌출하며, 또한 절삭점의 편심에 의해 이 돌출량이 다르고, 이 좌우 양측 측면날 중, 상기 돌출량이 큰 측면날의 높이치수가 다른쪽 측면날보다 작은 것을 특징으로 하는 드릴.
제3항에 있어서, 높이치수가 작은 측면날의 하측 베이스부분을 원호상으로 형성한 것을 특징으로 하는 드릴.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 드릴의 외주에 여유있게 끼워진 상태로 끼워넣어지는 통형상부와, 드릴에 의해 절삭된 구멍의 개구 가장자리부를 덮는 두부를 구비한 것을 특징으로 하는 천공용 벽면 보호부재.
벽체에 스트레이트의 하부구멍을 절삭한 후, 이 하부구멍의 저면을 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 드릴로 절삭함으로써, 구멍 바닥이 넓혀진 바닥확장 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 천공방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 드릴에 의해 벽체에 원하는 깊이의 스트레이트 구멍을 절삭한 후, 계속해서 드릴 전체를 외주측으로 흔들면서 절삭함으로써, 구멍 바닥이 넓혀진 바닥확장 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 천공방법.
제6항에 있어서, 드릴에 머리가 있는 통형상의 천공용 벽면 보호부재를 여유있게 끼워진 상태로 끼워넣고, 드릴에 의해 절삭된 구멍의 개구 가장자리부를 이 보호부재의 두부로 덮은 상태에서 바닥확장 구멍의 절삭을 행하는 것을 특징으로 하는 천공방법.
제7항에 있어서, 드릴에 머리가 있는 통형상의 천공용 벽면 보호부재를 여유있게 끼워진 상태로 끼워넣고, 드릴에 의해 절삭된 구멍의 개구 가장자리부를 이 보호부재의 두부로 덮은 상태에서 바닥확장 구멍의 절삭을 행하는 것을 특징으로 하는 천공방법.