KR20100110077A - 천공용 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강화 타일 등과 같이 강도가 높은 피가공물에 대한 연속된 천공작업이 가능한 천공용 공구에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 천공용 공구는 내부에 절삭유가 충진되는 수용부가 구비되며, 수용부의 측면에 길이방향을 따라 나사부가 형성되는 몸체와; 상기 몸체의 일 단부로부터 연장되고, 상기 몸체의 수용부와 연결되어 모세관 구조의 유로가 형성되며, 단부에 개구부가 형성되는 천공부와; 상기 절삭유가 천공부의 유로를 통해 배출되도록 상기 수용부에 형성되는 나사부를 따라 수용부의 길이방향으로 이동 가능하도록 장착되는 절삭유 공급부재와; 상기 천공부의 개구부에 피가공물의 천공을 위하여 장착되는 절삭부;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 고강도의 피가공물의 연속적인 천공작업이 가능하게 되고, 피가공물에 대한 천공 방향과 무관하게 절삭유가 용이하게 배출될 수 있으며, 고강도의 피가공물에 대한 천공 작업시간을 단축과 최소의 천공용 공구로 최대의 피각공물에 대한 천공 작업의 수행을 가능하게 할 수 있다.

드릴, 천공 공구, 절삭유, 강화타일, 경도

Description

천공용 공구{DRILL BIT}

본 발명은 강화 타일 등과 같이 강도가 높은 피가공물에 대한 연속된 천공작업이 가능한 천공용 공구에 관한 것이다.

일반적으로 천공용 공구는 피가공물에 구멍을 형성시키기 위하여 이용되고 있다. 특히 건축 분야에서 사용되는 천공용 공구는 목재 또는 금속재질의 피가공물에 구멍을 가공하기 위한 천공용 공구와 콘크리트 또는 석재 등의 피가공물에 구멍을 가공하기 위한 천공용 공구로 구분되고 있다.

이들 천공용 공구는 시공된 타일 등과 같은 건축재에 구멍을 가공하기 위하여 사용되기도 하는데, 최근 들어 바닥재로 이용되고 있는 고강도 재질의 강화 타일이 건축물 등의 디자인을 위하여 욕실의 벽체 또는 실내 공간 등의 벽체에도 시공되고 있다. 이와 같이 건축물에 시공되는 고강도의 타일 등과 같은 건축재에는 필요한 전기 또는 조명 등과 같은 설비기구나 인테리어 디자인을 위한 악세서리 등과 같은 다양한 물품의 장착을 위하여 천공작업이 수행되어야만 한다.

그러나, 종래의 콘크리트용 드릴비트(Drill bit :천공용 공구)는 고강도 재질의 건축재(예를 들어, 고강도 타일 등)를 가공하기에는 내구성(강도 등)이 고강 도 재질의 건축재에 비하여 그리 크게 이루어지고 있지 않다. 그리고, 종래의 콘크리트용 드릴비트는 피가공물의 천공시 마찰에 의한 열이 발생하게 되는데, 이때 발생하는 마찰열로 인하여 고강도의 피가공물이 천공되지도 전에 드릴비트는 열적 변형이 발생하여 천공을 위한 절삭날이 금방 무디어지고, 결국 사용할 수 없게 된다.

이러한 문제로 인하여 하나의 위치에 천공 작업을 위해서는 여러 개의 드릴비트가 소요되어야만 하는 문제가 있다. 또한, 각 드릴비트를 이용한 천공 작업에 있어서도 발생하는 마찰열로 인한 드릴비트의 손상을 감소시키기 위하여 연속적인 천공작업을 수행할 수 없다. 다시 말해서, 최소한의 드릴비트로 최대한의 피가공물을 천공하기 위해서는 천공시 발생하는 마찰열을 식히기 위하여 작업 중단하는 횟수가 많기 때문에 작업시간이 많이 소요되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 천공용 공구에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명의 일 목적은 고강도의 피가공물의 연속적인 천공작업이 가능하도록 하는 데에 있다.

본 발명의 다른 일 목적은 피가공물의 연속적인 천공작업에 따른 마찰열로 인한 손상을 최대한 억제하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 마찰로 인한 온도상승을 억제하기 위하여 충진되는 절삭유의 재충진이 가능하도록 하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 일 목적은 피가공물의 천공을 위하여 배치되는 방향과 무관하게 절삭유의 배출을 가능하도록 하는 것이다.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일 실시 형태와 관련된 천공용 공구는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.

본 발명은 기본적으로 공구의 회전운동에 종동되어 직선운동을 하는 절삭유 공급부재가 구비되도록 하여 내부에 충진된 절삭유가 모세관 구조로 이루어지는 유로를 통해 천공을 위한 절삭영역으로 공급 가능하게 구성되는 것을 기초로 한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 천공용 공구는 내부에 절삭유가 충진되는 수용부가 구비되며, 수용부의 내측면에 길이방향을 따라 나사부가 형성되는 몸체와; 몸체의 일 단부로부터 연장되고, 몸체의 수용부와 연결되어 모세관 구조의 유로가 형성되며, 단부에 개구부가 형성되는 천공부와; 수용부에 형성되는 나사부를 따라 수용부의 길이방향으로 이동 가능하도록 장착되는 절삭유 공급부재와; 상기 천공부의 개구부에 장착되는 절삭부;를 포함하여 구성될 수도 있다.

이 경우, 천공용 공구의 몸체는 절삭유의 충진 또는 재충진이 가능하도록 천공부의 맞은편 단부에 탈부착 가능하게 장착되는 밀봉부재가 더 구비될 수 있다.

그리고, 천공용 공구의 몸체는 전동공구에 탈부착 가능하도록 몸체의 외부에 장착부가 더 형성될 수도 있다. 이와 달리, 천공용 공구의 몸체는 전동공구에 탈부착 가능하도록 밀봉부재와 인접한 단부 영역의 내부에 장착부가 더 구비될 수도 있다.

한편, 절삭부는 다이아몬드 강으로 이루어질 수도 있다. 다른 한편, 천공부는 개구부가 형성된 단부의 외부면에 나선부가 더 구비될 수도 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 고강도의 피가공물의 연속적인 천공작업이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 피가공물의 연속적인 천공작업에 따른 마찰열로 인한 손상을 최대한 억제할 수 있다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 고강도의 피가공물에 대한 천공 작업시간을 단축할 수 있다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 마찰로 인한 온도상승을 억제하기 위하여 충진되는 절삭유의 재충진을 가능하도록 구성할 수 있고, 이로 인해, 천공용 공구의 재사용을 가능하게 할 수 있다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 최소의 천공용 공구로 최대의 피각공물에 대한 천공 작업의 수행이 가능하게 된다.

그리고 또한, 본 발명에 따르면, 피가공물의 천공을 위하여 배치되는 방향과 무관하게 절삭유의 배출이 이루어질 수 있도록 하여, 작업조건에 대한 제약을 최소화 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 천공용 공구에 대하여 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다.

그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 공구의 회전운동에 종동되어 직선운동을 하는 절삭유 공급부재가 구비되도록 하여 내부에 충진된 절삭유가 모세관 구조로 이루어지는 유로를 통해 천공을 위한 절삭영역으로 공급 가능하게 구성되는 것을 기초로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 천공용 공구(100)가 도시되어 있다. 상기 천공용 공구(100)는 전동공구에 장착되는 몸체(110)의 일 단부에서 연장되어 천공부(120)가 형성되도록 구성할 수 있다. 상기 몸체(110)는 내부에 절삭유(150)가 충진되는 수용부(112)가 형성되고, 상기 천공부(120)의 내부에는 상기 수용부(112)와 연결되는 유로(121)가 형성될 수 있다.

상기 천공부(120)는 피가공물(1)에 형성하고자 하는 구멍의 직경과 상응하는 외경을 가지며, 일정한 길이를 갖는 관의 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 천공부(120)의 내부에 형성되는 유로(121)는 상기 수용부(112)에 충진되는 절삭유(150)가 외부의 압력(예를 들어, 대기압)에 의해 영향을 받지 않고 충진된 상태를 유지하면서, 중력에 의한 배출이 최대한 억제될 수 있도록 모세관 구조로 이루어질 수도 있다.

상기 천공부(120)의 단부에는 개구부(122)가 형성되어 상기 수용부(112)로부터 절삭유(150)가 상기 유로(121)를 따라 이동하여 상기 개구부(122)를 통해 피가공물(1)의 천공영역(절삭영역)으로 배출되도록 구성할 수 있다.

한편, 상기 개구부(122)의 둘레에는 절삭부(130)가 구비될 수 있다. 이 경우, 도시된 것과 같이, 상기 절삭부(130)는 별도의 재질로 이루어지는 부재를 상기 천공부(120)의 단부(개구부 둘레)에 결합하여 구성할 수도 있다. 상기 절삭부(130) 는 일반적으로 알려진 다이아몬드 강과 같은 재질의 부재로 구성할 수도 있다.

다른 한편, 상기 절삭부(130)는 천공부(120) 자체로 형성될 수도 있다. 예를 들어 천공부(120) 전체 또는 개구부(122)의 일부 영역을 일반적으로 알려진 열처리 등과 같은 과정을 통해 고강도의 강성을 갖도록 하여 절삭부(130)를 구성할 수도 있다.

한편, 상기 몸체(110)의 내부에 형성되는 수용부(112)에는 내측면에 길이방향을 따라 나사부(111)가 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 나사부(111)에는 수용부(112)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 구비되는 절삭유 공급부재(160)가 구비될 수 있다. 상기 절삭유 공급부재(160)는 상기 나사부(111)와 나사결합이 이루어지는 구조로 구성될 수 있는데, 나사부(111)와 절삭유 공급부재(160)는 서로에 대한 상대적인 회전운동에 의해 절삭유 공급부재(160)가 나사부(111)를 따라 수용부(112)의 길이방향을 따라 이동 가능하도록 구성할 수도 있다.

이러한 구성에 의해 상기 절삭유 공급부재(160)는 절삭유(150)를 가압하는 방향으로 이동되어 상기 천공부(120)의 개구부(122)를 통해 절삭유(150)가 배출되도록 작용력을 제공할 수 있다.

상기 구성에 관한 일 예를 좀더 구체적으로 설명하면, 전동공구에 천공용 공구(100)가 장착되어 회전되는 경우, 수용부(112)에 구비된 절삭유 공급부재(160)는 관성에 의해서 몸체(110)와 회전속도가 상대적으로 차이가 발생하게 된다. 따라서, 상기 절삭유 공급부재(160)는 나사부(111)를 따라 회전하면서 수용부(112)의 길이방향을 따라 이동하게 된다. 이 경우, 절삭유 공급부재(160)의 진행방향은 전동공 구에 의한 회전방향에 의해 결정될 수 있다.

한편, 상기 몸체(110)에는 수용부(112)의 일 단부를 밀폐되는 구조로 형성시킬 수 있다. 일 예로, 상기 몸체(110)의 일부 영역 자체가 수용부(112)의 단부를 밀폐시킬 수 있는 구조로 형성할 수도 있다.

다른 일 예로, 상기 수용부(112)의 일 단부에는 탈부착 가능한 구조의 밀봉부재(140)가 결합될 수도 있다. 이와 같이 상기 밀봉부재(140) 탈부착 가능하게 되는 경우, 수용부(112)의 내부에 절삭유(150)의 충진 또는 재충진이 가능하게 된다.

상기 밀봉부재(140)는 마개와 같은 부재로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 밀봉부재(140)는 나사결합이 이루어지는 구조로 구성할 수도 있고, 억지 끼움 방식에 의한 결합이 이루어지는 구조로 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 밀봉부재(140)는 수용부(112)의 공간과 체결부(111)의 공간의 밀폐력을 높이기 위하여 일반적으로 알려진 밀봉구조가 적용될 수도 있다. 예를 들어, 밀봉을 위한 O-링 등이 구비되어 수용부(112)에 충진되는 절삭유가 누설되지 않도록 구성할 수도 있다.

도 2a에 도시된 것과 같이, 상기 몸체(110)는 전동공구에 착탈 가능하게 결합될 수 있도록, 외부에 장착부(113)가 형성되어 전동공구에 물리도록 구성될 수도 있다. 상기 장착부(113)는 다각형과 유사한 구조로 배열되어 결합력이 증가되도록 구성될 수도 있다.

다른 한편, 도 2b에 도시된 것과 같이, 밀봉부재(140)에서 연장되는 내부에 장착부(113)가 형성되어 전동공구에 물리도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 내부에 형성되는 장착부(113)는 나사결합이 이루어지는 구조로 형성될 수도 있다. 또 한, 상기 몸체(110)의 어느 일 위치에는 스패너 등과 같은 공구를 물릴 수 있는 영역이 더 형성되어 장착부(113)가 전동공구에 결합할 수 있도록 구성할 수도 있다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같이, 상기 천공용 공구(100)는 천공부(120)의 외부 영역에 나선부(123)가 더 형성될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상기 나선부(123)는 절삭부(130)와 인접한 또는 절삭부(130)와 연속되는 영역에 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 나선부(123)는 상기 절삭부(130)에 의해 절삭된 피가공물(1)의 절삭 칩의 배출이 원활하게 이루어지도록 구성될 수 있다. 상기 나선부(123)는 천공부(120) 자체를 성형하여 형상할 수도 있고, 또는 별도의 부재를 결합하여 형성할 수도 있다.

도 3a에 도시된 것과 같이, 내부 수용부(112)에 절삭유(150)가 충진되는 상태에서 절삭유 공급부재(160)는 밀봉부재(140)에 인접하게 위치되어 절삭유(150)의 충진이 최대한 이루어지도록 할 수도 있다. 이 경우, 구성에 따라, 절삭유(150)가 충진될 때, 상기 절삭유 공급부재(160)와 밀봉부재(140)가 분리된 상태에서 충진이 이루어지고, 충진 후 절삭유 공급부재(160)와 밀봉부재(140)를 장착할 수도 있다.

도 3b에 도시된 것과 같이, 상기와 같이 절삭유(150)가 충진된 천공용 공구(100)는 관성에 의해서 몸체(110)와 절삭유 공급부재(160)의 상대 회전속도에 의해 절삭유 공급부재(160)가 나사부(111)를 따라 회전하게 된다. 이로 인해 절삭유 공급부재(160)가 수용부(112)의 길이방향을 따라 이동하게 되어 천공부의 개구부(122)를 통해 절삭유(150)가 배출된다. 이 경우, 절삭유 공급부재(160)에 의한 절삭유(150)를 배출량은 회전속도 또는 절삭유 공급부재(160)의 관성력 등을 고려 하여 결정할 수도 있다.

상기와 같은 천공용 공구(100)는 전동공구에 장착되어 천공을 위한 작업을 수행할 수 있다.

도 4a에 도시된 것과 같이 피가공물(1)은 상기 천공부(120)에 구비되는 절삭부(130)에 의해 절삭되어 천공이 이루어지기 시작한다.

도 4b에 도시된 것과 같이, 상기 천공을 위하여 천공용 공구(100)가 회전을 하기 시작한 후에는 절삭유 공급부재(160)가 이동하게 되어 천공부(120)의 유로(121)를 통해 외부로 절삭유(150)가 배출된다. 이때, 상기 절삭영역으로 배출된 절삭유(150a)는 피가공물(1)에 의해 발생하는 마찰열로 인해 온도가 상승하는 절삭부(130)를 냉각하게 되고, 수용부(112)의 내부에 충진된 절삭유(150)는 유로(121)를 통해 배출되면서, 절삭부(130)로부터 전달되는 열을 냉각하게 된다.

본 발명은 상기와 같이 설명된 천공용 공구의 실시예들에 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 이루어질 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공용 공구의 내부구조를 개략적으로 나타내는 정단면도이다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 천공용 공구의 외부구조를 개략적으로 나타내는 정면도이다.

도 2b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 천공용 공구의 외부구조를 개략적으로 나타내는 정면도이다.

도 3a은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공용 공구의 내부에 절삭유가 충진된 상태를 나타내는 정단면도이다.

도 3b는 도 3a에 도시된 천공용 공구의 내부에 충진된 절삭유가 배출되는 상태를 나타내는 정단면도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 천공용 공구에 의한 피가공물의 천공작업을 설명하는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 설명*

100 ... 천공용 공구 110 ... 몸체

111 ... 나사부 112 ... 수용부

113 ... 장착부 120 ... 천공부

121 ... 유로 122 ... 개구부

123 ... 나선부 130 ... 절삭부

140 ... 밀봉부재 150,150a ... 절삭유

160 ... 절삭유 공급부재

Claims (6)

1. 내부에 절삭유가 충진되는 수용부가 구비되며, 수용부의 내측면에 길이방향을 따라 나사부가 형성되는 몸체와;

   상기 몸체의 일 단부로부터 연장되고, 상기 몸체의 수용부와 연결되어 모세관 구조의 유로가 형성되며, 단부에 개구부가 형성되는 천공부와;

   상기 절삭유가 천공부의 유로를 통해 배출되도록 상기 수용부에 형성되는 나사부를 따라 수용부의 길이방향으로 이동 가능하도록 장착되는 절삭유 공급부재와;

   상기 천공부의 개구부에 피가공물의 천공을 위하여 장착되는 절삭부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 천공용 공구.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 천공부의 맞은편 단부에 탈부착 가능하게 장착되는 밀봉부재가 구비되어 절삭유의 충진 또는 재충진이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 천공용 공구.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 전동공구에 탈부착 가능하도록 몸체의 외부에 장착부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 천공용 공구.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는 전동공구에 탈부착 가능하도록 밀봉부재와 인접한 단부 영역의 내부에 장착부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 천공용 공 구.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 절삭부는 다이아몬드 강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천공용 공구.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 천공부는 개구부가 형성된 단부의 외부면에 나선부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 천공용 공구.

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