KR20130069153A - 금속재 절단용 원형톱날 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강재 절단용 원형톱에 관한 것으로, 둘레를 따라 복수 개의 수용부(11)가 형성된 원판 형상의 본체(10)와; 상기 수용부(11)에 설치되며, 측면에 경사면이 형성된 카트리지(20)와; 상기 수용부(11)에 설치되며, 측면에 경사면이 형성된 웨지블록(30) 및; 상기 카트리지(20)의 상면에 결합되는 인서트팁(40)으로 이루어지되; 상기 카트리지(20)에 형성된 경사부(22)와 상기 웨지블록(30)에 경사지게 형성된 접촉부(31)는 서로 면접촉한 상태로 결합되고, 상기 웨지블록(30)의 상면에는 만곡된 형상의 칩안내부(32)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 원형톱에 인서트팁을 쉽고 견고하게 장,탈착할 수 있을 뿐만 아니라, 지지돌기에 의해 카트리지의 체결효율과 강도가 향상된다.

Description

금속재 절단용 원형톱날 조립구조{ASSEMBLED STRUCTURE OF TIPPED CIRCULAR SAW}

본 발명은 모터 등에 의해 구동되는 회전축에 설치되어 강봉, 금속봉 등의 금속재를 고속으로 절단하는 원형톱날의 조립구조에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 원형톱의 끝단에 절단용 인서트팁을 견고하게 설치하여 금속재 등을 효과적으로 절단할 수 있도록 한 원형톱날의 조립구조에 관한 것이다.

강봉, 강판, 금속 각봉 등의 금속재를 절단하는 데에는 일반적으로 원형톱이 사용되고 있는데, 이러한 금속재 절단용 원형톱은 절단되는 금속에 비해 그 경도 및 강도가 훨씬 커야 하기 때문에 일반적으로 초경합금 등으로 이루어진 절삭날이 사용된다.

원형으로 이루어지는 원형톱 본체는 경제적인 이유 등으로 통상 강재가 사용되는데, 이에 따라 종래에는 미국 특허 제4358045호에 개시된 바와 같이 원형톱의 끝단에 초경합금 등으로 이루어진 인서트팁을 용접에 의해 부착하여 사용하였으며, 이렇게 용접에 의해 원형톱의 끝단에 부착된 인서트팁은 강재 등을 절삭하는 과정에서 인서트팁에 큰 부하가 가해져 인서트팁이 이탈되거나, 반복적인 사용에 의해 용접부위에 크랙이 생기기도 하며, 이 경우 원형톱 전체를 교환하여야 하는 문제가 있다.

상기한 바와 같은 인서트팁이 이탈되는 등의 종래의 원형톱이 문제점을 해소할 수 있도록 인서트팁의 하단을 원형톱의 본체 내에 견고하게 삽입한 다음, 인서트팁을 다시 용접에 의해 고정하기도 하지만 종래에 비해 다소 그 이탈빈도만 낮아졌을 뿐, 인서트팁이 이탈되는 종래의 문제점이 근본적으로 해결되지는 않는다.

한편, 고속으로 회전하는 공구에 인서트팁을 견고하게 고정시키는 방법에 대한 하나의 예로서 밀링커터의 인서트팁 조립구조를 들 수 있는데, 이러한 인서트팁 조립구조는 도 2에 도시된 바와 같이 본체(200)의 둘레 방향으로 복수 개 형성되는 수용홈(210)과, 이 수용홈(210)에 스크류를 통해 결합되는 웨지(220)와, 웨지(220)를 통해 수용홈(210)에 밀착 고정되는 인서트팁(230)으로 이루어져, 인서트팁이 수용홈과 웨지에 의해 견고하게 고정되어 인서트팁이 이탈되는 문제는 방지되지만, 밀링커터의 폭은 원형톱에 비해 그 폭이 훨씬 크기 때문에 인서트팁을 고정하는 방법에 있어서 원형톱의 인서트팁 고정방법과 차이가 있을 뿐만 아니라, 밀링작업시 생성되는 절삭칩의 형태와 톱날에 의한 절단작업시 생성되는 절삭칩의 형태가 다르고, 또한 공구로부터 절삭칩이 배출되는 형태도 완전히 다르므로 상기와 같은 밀링커터의 인서트팁 조립구조를 원형톱에 적용하기는 곤란하다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 원형톱에 있어서의 톱날의 조립구조가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 원형톱의 끝단에 인서트팁을 간편하고 견고하게 고정할 수 있도록 하는 금속재 절단용 원형톱날 조립구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 금속재 절단용 원형톱날 조립구조를, 둘레를 따라 복수 개의 수용부가 형성된 원판 형상의 본체와; 상기 수용부에 설치되며, 측면에 경사면이 형성된 카트리지와; 상기 수용부에 설치되며, 측면에 경사면이 형성된 웨지블록 및; 상기 카트리지의 상면에 결합되는 인서트팁으로 이루어지되; 상기 카트리지에 형성된 경사부와 상기 웨지블록에 경사지게 형성된 접촉부는 서로 면접촉한 상태로 결합되고, 상기 웨지블록의 상면에는 만곡된 형상의 칩안내부가 구비하도록 구성하는 것에 의해 달성된다.

이때 상기 수용부는 수직벽과 수평벽으로 이루어지되, 상기 수직벽에는 지지홈이 형성되고, 상기 수평벽에는 결합공이 형성되며, 상기 카트리지의 측면에는 상기 지지홈에 삽입되는 지지돌기가 형성되는 것으로 실시될 수 있다.

또한 상기 카트리지의 상면에는 상기 인서트팁이 설치되는 설치부가 마련되고, 상기 설치부에는 상기 인서트팁이 삽입되는 삽입홈이 형성되며, 상기 인서트팁에는 상기 삽입홈에 삽입되는 삽입돌기가 형성되는 것으로 실시될 수 있다.

그리고 상기 지지홈과 상기 지지돌기의 단면 형상은 삼각형상인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 원형톱의 본체에 형성된 수용부에 인서트팁이 설치된 카트리지를 설치하고, 이 카트리지와 접촉되도록 웨지블록을 밀착 설치하는 것만으로도 인서트팁을 원형톱에 쉽게 고정시킬 수 있다.

또한 본 발명은 원형톱 본체에 형성된 수용부에 형성된 지지홈에 카트리지의 측면에 형성된 지지돌기가 삽입되어 결합됨으로써 그 결합상태가 강고할 뿐만 아니라, 강도가 아울러 향상된다.

또한 본 발명의 인서트팁은 저면에 돌출 형성된 삽입돌기가 카트리지의 삽입홈에 삽입되어 설치되기 때문에 절삭과정에서 발생하는 진동이나 외력에도 강건하게 견딜 수 있다.

또한 본 발명의 웨지블록의 상면에는 만곡된 형상의 칩안내부가 구비되어 있어 절삭과정 중 생성되는 절삭칩이 원활하게 배출되며 이에 의해 절삭정도가 향상된다.

도 1은 종래의 원형톱의 예를 보인 정면도,
도 2는 종래의 밀링커터의 예를 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 원형톱의 예를 보인 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 본체의 수용부를 보인 확대도,
도 5(a, b)는 본 발명에 따른 카트리지와 웨지블록 및 인서트팁의 형태를 보인 사시도,
도 6은 도 3의 정면도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 금속재 절단용 원형톱날 조립구조에 관한 것으로, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 본체(10), 카트리지(20), 웨지블록(30) 및 인서트팁(40)을 포함한다.

본체(10)는 원형톱에 통상 사용되는 것과 동일한 형태의 원판 형상으로서, 그 중심부에는 본체(10)가 절단기의 회전축 등에 설치될 수 있도록 복수의 설치공(10A)이 형성된다.

그리고 본체(10)의 외주면에는 둘레를 따라 일정 간격으로 산과 골이 반복적으로 형성됨으로써 이루어지는 복수 개의 치형이 구비되고, 각각의 치형에는 수직벽(11A)과 수평벽(11B)으로 이루어지는 ㄷ자 형상의 수용부(11)가 형성되는데, 이 수용부(11)에 후술하는 카트리지(20)와 웨지블록(30)이 설치된다.

그리고 수용부(11)의 수직벽(11A)에는 도 4에 도시된 바와 같이 지지홈(11A')이 형성되고, 수평벽(11B)에는 한 쌍의 결합공(11B')이 형성된다.

원형톱의 본체(10)에 형성된 다수 개의 수용부(11)에 각각 설치되는 카트리지(20)에는 도 5(a, b)에 도시된 바와 같이 수용부(11)의 수직벽(11A)에 형성된 지지홈(11A')에 삽입될 수 있도록 그 측면에 단면의 형상이 삼각형인 지지돌기(21)가 수직방향으로 형성되고, 이에 의해 카트리지(20)의 수직방향으로의 강도가 증가되는 동시에 절삭과정에서도 카트리지(20)가 유동되지 않고 그 위치가 그대로 유지되며, 그 결과 가공정밀도가 향상된다.

그리고 카트리지(20)의 상면에는 도 5(a, b)에 도시된 바와 같이 인서트팁(40)이 설치되기 위한 단턱이 형성된 설치부(23)가 형성되고, 이러한 설치부(23)에는 수평 방향으로 삽입홈(23A)이 형성되는데, 이 삽입홈(23A)에 후술하는 인서트팁(40)의 삽입돌기(41)가 삽입 설치됨으로써 인서트팁(40)이 금속재 절삭 과정에서 발생되는 힘에 의해 유동되지 않고 그 결합상태가 견고하게 유지된다.

이때 인서트팁(40)이 설치되기 위한 단턱의 높이는 인서트팁(40)이 카트리지(20)에 고정되었을 때 인서트팁(40)의 상면의 높이가 본체(10)의 높이보다 조금 높은 정도로 형성된다.

그리고 지지돌기(21)가 형성된 반대측 카트리지(20)의 측면에는 도 5(a, b)에 도시된 바와 같이 수직축에 대해 일정 각도 기울어진 경사부(22)가 형성되는데, 이 경사부(22)에 의해 카트리지(20)의 상단의 폭이 하단의 폭보다 상대적으로 좁아지게 형성된다.

또한 카트리지(20)의 설치부(23)의 중앙에는 수직으로 관통되는 나사삽입공(23B)이 형성된다.

카트리지(20)에 형성된 설치부(23)에는 상면 모서리부에 절단날이 형성된 사각육면체 형상의 인서트팁(40)이 설치되는데, 이러한 인서트팁(40)의 상면 중앙에는 수직으로 관통되는 나사삽입공(23B)이 형성되고, 인서트팁(40)의 저면에는 앞서 설명한 바와 같이 카트리지(10)에 형성된 삽입홈(23A)에 삽입 설치되는 삽입돌기(41)가 형성된다.

이때 인서트팁(40)은 초경합금 재질로 제작된 인서트팁(40)이 주로 사용되며, 초경합금에 티타늄(Ti) 합금을 코팅하여 제작된 인서트팁(40)이 사용될 수도 있다.

본체(10)에 형성된 수용부(11)에는 카트리지(20)뿐만 아니라 웨지블록(30)도 설치되는데, 이러한 웨지블록(30)의 측면에는 경사부(22)의 측면에 형성된 경사에 대응되도록 경사지게 형성된 접촉부(31)가 형성된다.

그리고 웨지블록(30)의 상면에는 본체(10)의 곡면과 연속되며 만곡진 형상의 칩안내부(32)가 구비되는데, 이에 의해 절단과정에서 발생되는 절삭칩이 안내되어 절삭칩의 배출이 원활하게 되고, 그 결과 절단성능과 절단날이 보호된다.

또한 칩안내부(32)의 중앙에는 수직으로 관통되는 나사삽입공(32A)이 형성된다.

이하에서는 이상과 같은 구조로 이루어진 본 발명의 금속재 절단용 원형톱날을 원형톱의 본체에 조립하는 과정에 대해 도 6을 참조하여 설명한다.

먼저 인서트팁(40)을 준비하여 이 인서트팁(40)의 저면에 형성된 삽입돌기(41)를 카트리지(20)의 상면에 수평방향으로 형성된 삽입홈(23A)에 삽입한 다음, 인서트팁(40)이 삽입된 카트리지(20)를 원형톱의 본체(10)에 형성된 수용부(11)에 삽입한 후, 인서트팁(40)과 카트리지(20)에 각각 형성된 나사삽입공(23B, 40A)에 나사(B)를 관통시켜 수용부(11)의 수평벽(11B)에 형성된 결합공(11B')에 체결하여 인서트팁(40)과 카트리지(20)를 동시에 본체(10)에 고정시킨다.

이때 인서트팁(40)은 나사(B)에 의해 카트리지(20)의 설치부(23)에 고정되고, 아울러 인서트팁(40)의 저면에 돌출 형성되는 삽입돌기(41)가 삽입홀(23A)에 삽입되어 인서트팁(40)이 더욱 견고하게 고정된다.

카트리지(20)를 본체(10)의 수용부(11)의 내부에 위치시킬 때에는 카트리지(20)의 측면에 형성된 지지돌기(21)가 수용부(11)의 수직벽(11A)에 형성된 지지홈(11A)에 밀착되도록 약간의 힘을 가하면서 밀착시킨다.

상기와 같은 과정에 의해 본체(10)의 수용홈(11)에 카트리지(20)가 설치되고 나면, 도 6에 도시된 바와 같이 웨지블록(30)에 형성된 접촉부(31)가 카트리지(20)에 형성된 경사부(22)에 면접되도록 웨지블록(30)을 위치시킨 다음, 나사(B')로 웨지블록(30)을 수용부(11)에 고정하며, 이에 의해 웨지블록(30)이 수용부(11)에 고정되면서 이와 동시에 웨지작용에 의해 웨지블록(30)의 경사된 접촉부(31)가 이와 면접촉된 카트리지(30)의 경사부(22)를 밀어 밀착시키고, 그 결과 카트리지(30)와 웨지블록(30)이 본체(10)의 수용부(11)에 견고하게 고정된다.

이때 카트리지(20)와 웨지블록(30)의 폭은 본체(10)의 폭과 거의 동일한 폭으로 형성되고, 인서트팁(40)에 형성된 절단날의 폭은 이들 폭보다 조금 넓은 폭으로 형성되는데, 이에 의해 인서트팁(40)에 형성된 절단날이 금속재를 절단하더라도 카트리지(20)와 웨지블록(30)이 절단날의 폭 이상으로 돌출되지 않으며, 따라서 절단면이 매끄럽게 형성된다.

한편, 카트리지(20)의 제거하거나 교환하고자 하는 경우에는 상기 순서의 역순으로 행해진다.

이상 설명한 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 금속재 절단용 원형톱날 조립구조에 의해 원형톱에 인서트팁(40)을 쉽고 견고하게 장,탈착할 수 있을 뿐만 아니라, 지지돌기(21)에 의해 카트리지(20)의 체결효율과 강도가 향상되며, 또한 웨지블록(30)의 웨지작용에 의해 절단작업시 발생되는 외력에도 그 결합상태가 그대로 유지되며, 따라서 진동이 방지되는 동시에 절단작업의 효율이 향상된다.

10: 본체 10A: 설치공
11: 수용부 11A: 수직벽
11A': 지지홈 11B: 수평벽
11B': 결합공 20: 카트리지
21: 지지돌기 22: 경사부
23: 설치부 23A: 삽입홈
23B: 나사삽입공 30: 웨지블록
31: 접촉부 32: 칩안내부
32A: 나사삽입공 40: 인서트팁
40A: 나사삽입공 41: 삽입돌기
B, B': 나사

Claims (4)

1. 둘레를 따라 복수 개의 수용부(11)가 형성된 원판 형상의 본체(10)와;
   상기 수용부(11)에 설치되며, 측면에 경사면이 형성된 카트리지(20)와;
   상기 수용부(11)에 설치되며, 측면에 경사면이 형성된 웨지블록(30) 및;
   상기 카트리지(20)의 상면에 결합되는 인서트팁(40)으로 이루어지되;
   상기 카트리지(20)에 형성된 경사부(22)와 상기 웨지블록(30)에 경사지게 형성된 접촉부(31)는 서로 면접촉한 상태로 결합되고,
   상기 웨지블록(30)의 상면에는 만곡된 형상의 칩안내부(32)가 구비되는 것을 특징으로 하는 금속재 절단용 원형톱날 조립구조.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수용부(11)는 수직벽(11A)과 수평벽(11B)으로 이루어지되, 상기 수직벽(11A)에는 지지홈(11A')이 형성되고, 상기 수평벽(11B)에는 결합공(11B')이 형성되며, 상기 카트리지(20)의 측면에는 상기 지지홈(11A)에 삽입되는 지지돌기(21)가 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 절단용 원형톱날 조립구조.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 카트리지(20)의 상면에는 상기 인서트팁(40)이 설치되는 설치부(23)가 마련되고, 상기 설치부(23)에는 상기 인서트팁(40)이 삽입되는 삽입홈(23A)이 형성되며, 상기 인서트팁(40)에는 상기 삽입홈(23A)에 삽입되는 삽입돌기(41)가 형성되는 것을 특징으로 하는 금속재 절단용 원형톱날 조립구조.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 지지홈(11A)과 상기 지지돌기(21)의 단면 형상은 삼각형상인 것을 특징으로 하는 금속재 절단용 원형톱날 조립구조.

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