KR20130142736A - 홀 가공툴 장치 - Google Patents

Abstract

드릴 비트 본체와, 드릴 비트 본체에 결합되는 중심축과, 드릴 비트 본체에 결합되는 칼날 및, 칼날을 상기 드릴 비트 본체에 고정시키기 위한 칼날 고정부를 포함하며,
드릴 비트 본체는, 중심축이 결합되는 축 결합부와, 축 결합부에서 반경 방향으로 확장형성되며 회전 중심을 기준으로 편심된 무게를 갖도록 편심 형성된 편심 무게추부를 가지며, 편심 무게추부의 원주 방향으로 단절되어 서로 마주하도록 형성된 절개단면 사이에 칼날 및 칼날 고정부가 장착되는 칼날 장착공간부가 마련되는 것을 특징으로 하는 홀 가공툴 장치가 개시된다.

Description

홀 가공툴 장치{A DRILLING APPARATUS}

본 발명은 홀 가공툴 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상물에 구멍 또는 홀을 가공하기 위한 홀 가공툴 장치에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 드릴 비트는 절삭이 시작되는 선단부와, 칩 배출공간인 절삭홈이 있는 날부, 날부에서 유동된 칩이 배출되는 끝단부로 구성되어 있다. 도 1의 (가)는 종래 트위스트 드릴비트의 선단부 측면도이고, 도 1의 (나)는 저면도이다.

도 1의 (가)와 (나)를 참조하여 종래의 드릴비트에 대한 기술을 설명하면, 선단부는 2중 절삭날로 형성되어 있고, 양날이 일자(一字)로 늘어서 있어 절삭면적이 넓게 구성되고, 절삭날에 발생되는 절삭응력을 지지하는 웨브 두께가 지름의 12%∼15%로 구성되어 있었다.

그러나 이와 같은 종래의 트위스트 드릴비트는 일자형인 2중 절삭날로, 절삭날에 발생되는 절삭응력을 지지하고 있는 웨브 두께가 작아서 절삭응력을 충분히 지지하지 못하여 절삭날이 비효율적인 절삭각으로 변하게 되어 절삭작업시 피 가공 물의 절삭 품질을 떨어뜨리고, 작업 도중에 드릴비트 파손의 위험성이 높았다.

또한, 상기한 종래 트위스트 드릴비트는 드릴비트의 회전과정에서 발생하는 회전충격으로 인해 절삭날이 편심지게 회전함으로써, 피 가공물에 대한 정확한 홀에 대한 위치지정도와 홀의 내벽 가공정밀도가 크게 떨어지는 문제점이 지적되어 왔다.

즉, 종래 드릴 비트의 경우 드릴링 작업시, 들릴 비트가 회전하면서 대상물에 구멍 또는 홀 형성시 드릴 비트의 칼날과 대상물간 충격에 의하여 동일 회전원심상을 유지하지 못하여 튕기는 현상이 발생하여 최종 형성된 대상물의 구멍이 규칙적이지 못한 문제가 발생하고, 또한 칼날에 충분한 토크를 발생시키기 어려워 드릴링 작업을 하는데 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 드릴링 작업시 드릴 비트가 최대한 동일 회전원심을 유지할 수 있으며, 최대한 드릴 비트의 칼날에 토크를 발생시켜 원활한 드릴링 작업을 할 수 있도록 개선된 홀 가공툴 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 홀 가공툴 장치는, 드릴 비트 본체와; 상기 드릴 비트 본체에 결합되는 중심축과; 상기 드릴 비트 본체에 결합되는 칼날; 및 상기 칼날을 상기 드릴 비트 본체에 고정시키기 위한 칼날 고정부;를 포함하며, 상기 드릴 비트 본체는, 상기 중심축이 결합되는 축 결합부와; 상기 축 결합부에서 반경 방향으로 확장형성되며, 회전 중심을 기준으로 편심된 무게를 갖도록 편심 형성된 편심 무게추부;를 가지며, 상기 편심 무게추부의 원주 방향으로 단절되어 서로 마주하도록 형성된 절개단면 사이에 상기 칼날 및 칼날 고정부가 장착되는 칼날 장착공간부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 편심 무게추부는 상기 드릴 비트 본체의 원주 방향을 기준으로 하여 적어도 1/2 이상의 부피를 차지하도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 칼날 장착공간부의 한 쌍의 절개 단면 중 어느 하나의 면에 상기 칼날이 장착되는 칼날 장착홈이 형성되며, 상기 칼날 장착홈에 형성된 칼날을 선택적으로 접촉 가압하여 고정하거나, 접촉 분리하도록 상기 칼날 고정부가 상기 칼날 장착홈이 형성된 절개단면에 설치되는 것이 좋다.

또한, 상기 칼날 고정부는, 상기 칼날 장착공간에 설치되며, 상기 칼날 장착홈에 안착된 칼날의 일면을 접촉 가압하여 고정시키는 접촉 고정부재; 및 상기 접촉 고정부재를 관통하여 결합되며, 상기 칼날 장착홈이 형성된 절개단면으로 관통형성된 나사홀에 나사 결합되며, 나사 결합상태에 따라서 상기 접촉 고정부재가 상기 칼날을 접촉 가압하는 방향으로 조여주거나, 풀어주는 조정 나사부재;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 접촉 고정부재는, 상기 조정 나사부재가 결합되는 결합공을 가지는 가압부재 몸체와; 상기 가압부재 몸체에서 외측으로 연장되어 끝단에서 절곡되어 상기 칼날에 접촉되는 접촉부; 및 상기 가압부재 몸체에서 상기 접촉부의 반대 방향으로 연장되어 상기 절개단면에 인입 형성된 스토퍼홈에 결합되는 스토퍼 돌기;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 절개단면에는 상기 스토퍼홈와 연결되며, 상기 절개단면에서 입 형성되어, 상기 가압부재 몸체가 안착되는 가압부 안착홈이 더 형성되며, 상기 가압부 안착홈의 중앙에 상기 나사홀이 관통형성된 것이 좋다.

본 발명의 홀 가공툴 장치에 따르면, 드릴 비트 본체에 추가로 형성된 편심 무게추부에 의해서 드릴링 작업시 최초 회전하면서 칼날이 대상물에 충격을 받게 되더라도, 편심된 무게추부에 의하여 대상물을 깎아나가면서 회전할 수 있게 되어 충분한 토크를 확보할 수 있게 되므로 원활하게 드릴링 작업을 할 수 있게 된다.

또한, 편심 무게추부에 의해 드릴링 작업시 회전할 때, 최대한 동일 회전원심상을 유지할 수 있게 되어, 드릴링 작업에 의해 성되는 구멍의 형상을 매끄럽게 하고, 정밀하게 가공할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 홀 가공툴 장치를 나타내 보인 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 홀 가공툴 장치를 나타내 보인 사시도이다.
도 3a 및 도 3b 각각은 도 2a에 도시된 홀 가공툴 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 2a에 도시된 홀 가공툴 장치의 평면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 홀 가공툴 장치를 이용하여 대상물에 구멍을 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 홀 가공툴 장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 2a 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 홀 가공툴 장치(100)는, 드릴 비트 본체(110)와, 드릴 비트 본체(110)에 결합되는 중심축(120)과, 드릴 비트 본체(110)에 결합되는 칼날(130) 및 칼날(130)을 고정시키기 위한 칼날 고정부(140)를 구비한다.

상기 드릴 비트 본체(110)는, 중심축(120)이 결합되는 축 결합부(111)와, 축 결합부(111)를 중심으로 반경 방향으로 확장 형성되며, 회전중심을 기준으로 편심되게 형성된 편심 무게추부(112)와, 회전중심(x)을 기준으로 편심 무게추부(112)에 대향되게 형성된 칼날 장착공간부(113)를 형성하는 절개단면(114,115)을 가진다.

상기 축 결합부(111)에는 중심축(120)이 고정 결합되며, 그 축 결합부(111)를 중심으로 하여 회전중심(x) 방향 및 반경방향으로 편심 무게추부(112)가 확장 형성된다. 이 편심 무게추부(112)는 원주 방향을 기준으로 하여, 상기 칼날 장착공간부(113)에 비해 적어도 2배 이상의 공간을 차지하도록 형성되며, 상기 절개단면(114,115)에 의해 원주 방향으로의 연속성이 단절된다. 이와 같이, 원주 방향을 기준으로 일정 구간에만 무게를 가지는 편심 무게추부(112)가 형성되고, 나머지 일정 구간에는 빈 공간으로서 칼날 장착공간부(113)가 형성되는 구성을 가진다. 이러한 구성을 가지는 드릴 비트 본체(110)는 드릴링 작업시 최초 회전하면서 칼날(130)이 대상물(10)에 충격을 받게 되더라도, 편심된 편심 무게추부(112)에 의하여 대상물을 깎아나가면서 회전할 수 있어 충분한 토크를 확보할 수 있게 된다. 따라서 드릴링 작업을 원활하게 수행할 수 있게 된다.

상기 절개단면(114,115)은 서로 마주하여 연결되도록 형성되며, 그 절개단면들(114,115) 간에 이루는 각은 대략 90±10도 각도를 유지하도록 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 칼날(130)의 장착공간을 충분히 확보하면서, 편심 무게추부(112)가 충분한 편심된 무게를 확보할 수 있게 된다.

상기 절개단면(115)에는 칼날(130)이 안착되는 칼날 안착부(116)가 칼날(130)에 대응되는 형상 및 사이즈로 인입되게 형성된다. 상기 칼날 안착부(116)에 칼날(130)이 안착된 상태에서, 상기 칼날 고정부(140)에 의해 고정되면, 칼날(130)의 일변의 날부분(131)이 편심 무게추부(112)의 외주면 외측으로 돌출되어 노출된다. 따라서 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 대상물(10) 내에서 회전하면 홀(11)을 형성시, 편심 무게추부(112)의 외주면보다 외측으로 돌출되게 결합된 칼날(130)이 홀(11)을 깎아서 가공할 수 있게 된다.

여기서 상기 칼날(130)은 삼각형의 평면 형상을 가지며, 상기 절개단면(115)에 형성된 칼날 안착부(116)에 안착된 상태에서, 칼날 고정부(140)에 의해 견고하게 고정된다.

상기 구성을 가지는 칼날(130) 및 드릴 비트 본체(110)는 충분한 강도를 가지는 텅스텐 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 칼날 고정부(140)는 상기 칼날 장착공간부(113)에 위치되며, 칼날 안착부(116)에 안착된 칼날(130)의 일면을 선택적으로 접촉 가압하여 지지하는 접촉 가압부재(141)와, 접촉 가압부재(141)와 결합되며, 드릴 비트 본체(110)에 나사 결합되는 조정 나사부재(143)를 구비한다.

상기 접촉 가압부재(141)는 조정 나사부재(143)가 결합되는 결합공(141a)을 가지는 가압부재 몸체(141b)와, 가압부재 몸체(141b)에서 외측으로 연장되어 끝단에서 절곡되어 칼날(130)에 접촉되는 접촉부(141c) 및 가압부재 몸체(141b)에서 접촉부(141c)의 반대 방향으로 연장된 스토퍼 돌기(141d)를 구비한다. 상기 구성의 접촉 가압부재(141)는 상기 절개단면(115)에 결합되는 조정 나사부재(143)에 결합된 상태로, 조정 나사부재(143)의 나사 결합 정도에 따라서 칼날(130)을 밀착 가압하여 고정시키거나, 칼날(130)로부터 이격되어 칼날(130)을 교환 장착할 수 있도록 한다. 상기 스토퍼 돌기(141d)는 가압부재 몸체(141b)의 외측으로 돌출되어 절개단면(115)에 형성된 스토퍼홈(115a)에 결합됨으로써, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 접촉부(141c)가 칼날(130)을 간섭하는 위치에 위치된 상태에서, 조여지거나 풀릴 수 있도록 위치를 고정시키는 역할을 한다. 즉, 도 3a 및 도 3b와 같이, 나사 조정툴(20)을 이용하여 조정 나사부재(143)를 나사 조절하면, 접촉 가압부재(143)는 조정 나사부재(143)를 따라 회전하지 않고, 스토퍼 돌기(141d)에 의해 직선운동하도록 가이드 되어 칼날(130)에 밀착되어 클램핑하거나, 칼날(130)이 분리 가능하도록 이격되는 방향으로 이동될 수 있다.

상기 절개단면(115)에는 스토퍼 돌기(141d)가 결합되는 스토퍼홈(115a)이 소정 깊이 인입 형성되며, 스토퍼홈(115a)에 연동되게 절개단면(115)에는 가압부재 몸체(141b)에 대응되는 가압부 안착홈(115b)이 형성된다. 가압부 안착홈(115b)에는 조정 나사부재(143)를 조일 때, 가압부재 몸체(141b)가 진입되어 안착된다.

또한, 가압부 안착홈(115b)의 중심부에는 상기 조정 나사부재(143)가 나사 결합되는 나사홀(115c)이 드릴 비트 몸체(112)의 외측으로 관통되도록 형성된다.

상기 조정 나사부재(143)는 드릴 비트 몸체(112)의 절개단면(115) 쪽에 위치된 접촉 가압부재(141)의 결합공(141a)을 관통하여 나사홀(115c)에 나사 결합됨으로써, 접촉 가압부재(141)를 드릴 비트 몸체(112)에서 분리되지 않도록 연결한다. 그리고 나사 조정툴(20)을 이용하여 조정 나사부재(143)를 회전시켜서 결합상태를 조이거나, 풀림 상태가 되도록 하여 접촉 가압부재(141)가 직선 이동하면서 칼날(130)을 밀착 클램핑하여 고정하도록 하거나, 고정 해제하도록 제어할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 홀 가공툴 장치(100)에 따르면, 드릴 비트 몸체(110)에 편심 무게추부(112)를 형성함으로써, 홀 가공툴 장치(100)를 회전시키면서 대상물(20)에 홀 또는 구멍을 가공시에, 편심 무게추부(112)에 의해 충분한 토크를 확보할 수 있게 된다. 따라서 칼날(130)이 대상물(20)과 충돌하더라도 그 충격을 이기고 안정적으로 회전되면서 대상물을 가공할 수 있게 된다.

또한, 홀 가공툴 장치(100)가 회전할 때도, 편심 무게추부(112)에 의해서 최대한 동일 회전원심상을 유지할 수 있게 되어, 드릴링 작업에 의하여 형성되는 구멍의 형상이 매끄럽게 형성될 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100..홀 가공툴 장치 110..드릴 비트 본체
120..중심축 130..칼날
140..칼날 고정부

Claims (6)

1. 드릴 비트 본체와;
   상기 드릴 비트 본체에 결합되는 중심축과;
   상기 드릴 비트 본체에 결합되는 칼날; 및
   상기 칼날을 상기 드릴 비트 본체에 고정시키기 위한 칼날 고정부;를 포함하며,
   상기 드릴 비트 본체는,
   상기 중심축이 결합되는 축 결합부와;
   상기 축 결합부에서 반경 방향으로 확장형성되며, 회전 중심을 기준으로 편심된 무게를 갖도록 편심 형성된 편심 무게추부;를 가지며,
   상기 편심 무게추부의 원주 방향으로 단절되어 서로 마주하도록 형성된 절개단면 사이에 상기 칼날 및 칼날 고정부가 장착되는 칼날 장착공간부가 마련되는 것을 특징으로 하는 홀 가공툴 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 편심 무게추부는 상기 드릴 비트 본체의 원주 방향을 기준으로 하여 적어도 1/2 이상의 부피를 차지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 홀 가공툴 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 칼날 장착공간부의 한 쌍의 절개 단면 중 어느 하나의 면에 상기 칼날이 장착되는 칼날 장착홈이 형성되며,
   상기 칼날 장착홈에 형성된 칼날을 선택적으로 접촉 가압하여 고정하거나, 접촉 분리하도록 상기 칼날 고정부가 상기 칼날 장착홈이 형성된 절개단면에 설치되는 것을 특징으로 하는 홀 가공툴 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 칼날 고정부는,
   상기 칼날 장착공간에 설치되며, 상기 칼날 장착홈에 안착된 칼날의 일면을 접촉 가압하여 고정시키는 접촉 고정부재; 및
   상기 접촉 고정부재를 관통하여 결합되며, 상기 칼날 장착홈이 형성된 절개단면으로 관통형성된 나사홀에 나사 결합되며, 나사 결합상태에 따라서 상기 접촉 고정부재가 상기 칼날을 접촉 가압하는 방향으로 조여주거나, 풀어주는 조정 나사부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 가공툴 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 접촉 고정부재는,
   상기 조정 나사부재가 결합되는 결합공을 가지는 가압부재 몸체와;
   상기 가압부재 몸체에서 외측으로 연장되어 끝단에서 절곡되어 상기 칼날에 접촉되는 접촉부; 및
   상기 가압부재 몸체에서 상기 접촉부의 반대 방향으로 연장되어 상기 절개단면에 인입 형성된 스토퍼홈에 결합되는 스토퍼 돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 가공툴 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 절개단면에는 상기 스토퍼홈와 연결되며, 상기 절개단면에서 인입 형성되어, 상기 가압부재 몸체가 안착되는 가압부 안착홈이 더 형성되며,
   상기 가압부 안착홈의 중앙에 상기 나사홀이 관통형성된 것을 특징으로 하는 홀 가공툴 장치.

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