KR20160106743A - 구멍 확장부 형성 장치 - Google Patents

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Abstract

구멍 확장부 형성 장치는 접합 구멍에 들어가는 직경으로 형성되고, 날이 직경 내로 들어가는 수납 위치로부터 직경 외부로 길게 나오는 확장 위치까지의 범위에서 움직이도록 한 절삭날 도구와, 외부로부터의 힘으로 축 방향으로 움직이고 축 주위 방향으로는 일체가 되어 회전하는 진퇴 운동 부재와, 진퇴 운동 부재의 진퇴 운동을 절삭날 도구의 움직임으로 바꾸는 링크 기구를 구비하는 절삭부 본체와, 절삭부 본체의 선단측에 설치되고 접합 구멍의 안쪽에 들어가 선단측의 베어링이 되는 선부 베어링과, 진퇴 운동 부재로 축 주위 방향으로의 회전력을 전달하기 위한 회전력 전달 요소를 구비하고, 목질 부재의 접합면에 필요한 깊이로 형성되어 있는 접합 구멍의 내벽에 구멍 확장부를 형성하는 장치에 있어서, 절삭날을 회동시킬 때의 움직임을 보다 원활하게 할 수 있도록 함과 아울러, 절삭할 때의 절삭날의 회전 방향으로의 움직임을 안정시키는 것이다.

Description

구멍 확장부 형성 장치{DEVICE FOR FORMING EXPANDED HOLE SECTOIN}
본 발명은 구멍 확장부 형성 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 목재 부재의 접합면에 필요의 깊이로 형성되어 있는 접합 구멍의 내벽에 접착제를 충진하기 위한 구멍 확장부를 형성하는 장치에 있어서, 구멍 확장부를 형성할 때에 절삭날을 회동시킬 때의 움직임을 원활하게 할 수 있도록 함과 아울러, 절단할 때의 절삭날의 움직임을 안정시킬 수 있도록 한 것에 관한 것이다.
보와 기둥 등의 목재 구조를 의도적으로 노출시켜 이를 디자인으로 활용한 건축물에 있어서는 예를 들면, 접합하는 목재 끼리를 접합체가 표면에 드러나지 않도록 하고 강고하게 결합할 수 있는 접합 구조가 채용되고 있다. 이 접합 구조는 접합하는 각 목재의 횡단면에 설치된 구멍의 내벽에 구멍 확장부를 형성하고, 각 횡단면을 맞대어 각 구멍으로 건너지르도록 나사 로드 등의 접합체를 넣고 각 구멍에 접착제를 충진하고 고화시켜서 고화된 접착제와 일체가 된 접합체가 빠지지 않도록 접합하는 것이다.
이처럼 목재 부재의 구멍의 내벽에 구멍 확장부를 형성하는 것으로는 특허문헌 1에 개시된 「구멍의 확장 부의 형성 장치」가 있다. 이 장치는 접합 구멍에 삽입하는 삽입관과 삽입관을 지나 회전 가능하게 축 지지되는 전동기가 연결되는 회전체와, 회전체에 삽입관의 내외부 사이에서 회동할 수 있도록 중심축에 설치되어 있는 절삭날과, 회전체 선단에서 회전체를 축 지지하는 선단 베어링과, 접합 구멍 내에 생긴 잘린 부스러기를 배출하는 흡기관과, 절삭날을 적어도 접합 구멍의 내부로 들어가는 각도로부터 회전체와 직각이 될 때까지의 범위에서 회동하게 하는 절삭날 작용 도구를 구비하고, 접합 목재에 형성되어 있는 접합 구멍의 내벽에 형성하는 접착제 충진을 위한 거의 구 형상의 공간을 구멍 확장부로 하여 형성할 수 있는 것이다.
일본특허 특개 2010-253898호
특허문헌 1에 기재된 장치는 접합 목재의 접합 구멍에 구멍 확장부를 용이하고 또한 빠르게 형성할 수 있는 점에 있어서는 충분히 유용하다. 그러나 상기 장치를 사용하여 실제로 작업을 하는 중에 다음과 같은 점에서 개량이 여지가 있음도 알게 됐다.
즉, 절삭날 작용 도구로 절삭날을 눌러서 회동되게 하도록 한 기계적 구조는 상호 마찰이 크고 원활하게는 움직이기 어려운 경우가 있다. 특히, 절삭날이 삽입관에 들어간 상태로부터 회동함에 따라 가압부에서 누르는 부분이 중심 축에 가까워지고, 절삭날에 가장 큰 절삭 저항이 걸리는 회동 위치(특허문헌 1의 도 5(b)의 위치)에 도달하면 절삭날에 대해 절삭날 작용 도구와 목질 절삭부로부터 상당히 큰 힘이 작용한다. 그러나 구조적으로 절삭날의 날 폭을 더 이상 넓게 하는 것이 어렵고, 절삭날의 충분한 강도를 확보하기 어렵기 때문에 상기 이유로 절삭날의 손상이 빨라지고 교환의 빈도가 증가하는 경향이 있었다.
또한, 절삭날은 절삭시 절삭날 작용 도구로 눌려져서 회동하지만, 절삭날 작용 도구가 접촉하고만 있을 뿐이므로 회전 방향으로의 움직임은 어느 정도 자유로우며, 움직임에 흔들림이 생기기 쉽다. 이 때문에 절삭날이 회전하면서 구멍 확장부를 절삭할 때, 안정되기 어렵기 때문에 절삭날에 예상치 못한 큰 하중이 작용하여 파손되거나 구멍 확장부의 내면의 완성에 불균일이 생겨 접착제의 충진에 지장을 초래할 가능성이 있었다.
(본 발명의 목적)
본 발명은 이상의 점을 감안하여 창안된 것으로, 목재 부재의 접합면에 필요의 깊이로 형성되어 있는 접합 구멍의 내벽에 접착제를 충진하기 위한 구멍 확장부를 형성하는 장치에 있어서, 구멍 확장부를 형성할 때에 절삭날을 회동시킬 때의 움직임을 원활하게 할 수 있도록 함과 아울러, 절삭할 때의 절삭날의 움직임을 안정시킬 수 있도록 한 구멍 확장부 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(1) 본 발명은 접합 구멍에 들어가는 직경으로 형성되고, 날이 직경 내로 들어가는 수납 위치로부터 직경 외부로 길게 나오는 확장 위치까지의 범위에서 움직이도록 한 절삭날 도구와, 외부로부터의 힘으로 축 방향으로 움직이고 축 주위 방향으로는 일체가 되어 회전하는 진퇴 운동 부재와, 이 진퇴 운동 부재의 진퇴 운동을 상기 절삭날 도구의 움직임으로 바꾸는 링크 기구를 구비하는 절삭부 본체와, 이 절삭부 본체의 선단측에 설치되고 접합 구멍의 안쪽에 들어가 선단측의 베어링이 되는 선부 베어링과, 상기 진퇴 운동 부재로 축 주위 방향으로의 회전력을 전달하기 위한 회전력 전달 요소를 구비하는 구멍 확장부 형성 장치이다.
(2) 본 발명은 상기 절삭날 도구가 길이 방향의 양단에 날을 구비하고, 중간부를 회동 중심으로 해서 회동하도록 하는 구성으로 할 수 있다.
이 경우는 절삭날 도구를 움직이게 하는 링크 기구에 의해서, 날이 직경 내로 들어가는 수납 위치로부터 직경 외부로 길게 나오는 확장 위치까지의 범위에서 절삭날 도구가 회동하면 구 형상의 공간을 갖는 구멍 확장부를 형성할 수 있다.
(3) 본 발명은 상기 진퇴 운동 부재와 진퇴 운동 부재와 연동하는 상기 절삭날 도구를 날이 직경 내로 들어가는 방향으로 힘을 가하는 탄성체를 구비하는 구성으로 할 수 있다.
이 경우는 외부로부터의 힘에 의해 진퇴 운동 부재를 움직이게 하고, 연동하는 절삭날 도구의 날을 직경 외부로 확장시킨 후, 스프링 등의 탄성체의 탄성력에 의해 날이 직경 내로 들어가도록 절삭날 도구가 자동적으로 원 상태로 돌아가기 때문에 구멍 확장부를 형성하는 작업이 쉬워진다.
(4) 본 발명은 상기 절삭부 본체의 외주부에 나선 방향이 배출 방향인 나선 홈부를 구비하는 구성으로 할 수 있다.
이 경우는 절삭부 본체가 회전함으로써 절삭날 도구의 날로 절삭한 잘린 부스러기를 나선 홈부에 의해 배출 방향으로 유도하여 접합 구멍의 외부로 원활하고 효율 좋게 배출할 수 있다.
(5) 본 발명은 상기 절삭부 본체의 외주부에 접합 구멍보다 작은 직경으로 상기 절삭부 본체의 다른 부분보다 큰 직경인 진동 방지부가 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다.
이 경우는 구멍 확장부의 절삭 작업시에 있어서, 선부 베어링과 협동하여 절삭부 본체의 축심의 진동을 방지 또는 억제할 수 있다. 그러면 접합 구멍의 내벽에 형성하는 구멍 확장부의 가공을 보다 정확하게 또한 효율적으로 행할 수 있다.
(6) 본 발명은 상기 선부 베어링이 상기 절삭부 본체의 선단에 착탈 가능한 길이가 다른 여러 종류의 깊이 조절 아답터에서 선택된 하나의 깊이 조절 아답터를 매개로 설치되는 구성으로 할 수 있다.
이 경우는 절삭부 본체의 선단에 설치되는 길이가 다른 깊이 조절 아답터를 적절하게 바꿈으로써, 접합 구멍의 안쪽 단부로터의 절삭날 도구의 거리를 조절할 수 있기 때문에 접합 구멍의 내벽의 복수 개소에 구멍 확장부를 형성할 수 있다.
(7) 본 발명은 상기 회전력 전달 요소가 상기 절삭부 본체의 상기 진퇴 운동 부재에 접속 가능하게 전동기의 회전축을 접속하는 회전축 접속 요소를 구비하는 연장 샤프트를 포함하는 구성으로 할 수 있다.
이 경우는 연장 샤프트를 진퇴 운동 부재에 접속하고 전동기의 회전축을 회전축 접속 요소를 매개로 연장 샤프트에 접속함으로써, 전동기의 회전 구동력에 의해 절삭부 본체를 회전시킬 수 있다. 또한, 작업자가 전동기를 가지고 연장 샤프트를 축 방향에서 진퇴시킴으로써 절삭날 도구를 날이 직경 내에 들어가는 수납 위치로부터 직경 외부로 길게 나오는 확장 위치까지의 범위에서 회동시킬 수 있다.
(8) 본 발명은 상기 회전력 전달 요소가 상기 절삭부 본체의 상기 진퇴 운동 부재에 접속가능하게 전동기의 회전축을 접속하기 위한 회전축 접속 요소와, 자신을 자유롭게 회전하도록 축 지지하는 후부 베어링을 구비하는 연장 샤프트를 포함하는 구성으로 할 수 있다.
이 경우는 상기 (7)의 작용 이외에 구멍 확장부의 절삭 작업시에 있어서, 접합 구멍의 내부 또는 후술하는 핸들 케이스의 내부에 후부 베어링을 수납함으로써, 선부 베어링과 협동하여 절삭부 본체의 축심의 진동을 방지 또는 억제할 수 있다. 이에 의해, 접합 구멍의 내벽에 형성하는 구멍 확장부의 가공을 보다 정확하게 또한 효율적으로 행할 수 있다.
(9) 본 발명은 상기 절삭부 본체의 회전을 접적 또는 간접적으로 축 지지하는 핸들 케이스를 구비하고, 이 핸들 케이스가 접합 구멍에 끼워질 수 있는 관부를 구비하고 이 관부를 통해서 접합 구멍 내의 공기 및 잘린 부스러기를 흡인하는 흡인관을 접속하기 위한 흡인관 접속 요소를 구비하는 구성으로 할 수 있다.
이 경우는 구멍 확장부의 형성에 따라 접합 구멍에서 발생하는 잘린 부스러기는 흡인 펌프 등으로 이어지는 흡인관을 통해서 모을 수 있기 때문에 작업부에 있어서 잘린 부스러기가 뿌려지거나 공기 중에 비산하는 것을 방지할 수 있고, 작업 환경을 양호하게 유지할 수 있다.
(작용)
본 발명에 따른 구멍 확장부 형성 장치의 작용을 설명한다.
먼저, 회전력 전달 요소를 매개로 전동기 등의 회전축을 접속하는 등, 회전력을 진퇴 운동 부재 및 절삭부 본체에 전달할 수 있도록 한다.
다음으로, 목공용 송곳으로 접합 목재의 횡단면 등의 목재 표면을 뚫어서 만들어진 필요한 깊이의 접합 구멍에 선부 베어링과 절삭부 본체를 넣고, 선부 베어링을 접합 구멍의 안쪽 단부에 닿게 넣는다.
전동기 등에 의해 진퇴 운동 부재 및 절삭부 본체를 접합 구멍에서 회전시킨다. 절단부 본체의 선단측은 선부 베어링에 의해 자유롭게 회전하도록 축 지지되어 있기 때문에 절단부 본체는 원활하게 회전할 수 있다. 그리고 전동기 등을 회전축의 축 방향으로 움직이게 하는 등 진퇴 운동 부재를 진퇴시킨다. 이에 의해, 절삭날 도구는 날이 직경 내에 들어가는 수납 위치에서 직경 외부로 길게 나오는 확장 위치까지의 범위에서 회동하는 등 해서 움직이고, 접합 구멍의 내벽은 회전하는 날에 의해 절삭되어 당초의 내경 공간보다 큰 공간을 갖는 구멍 확장부가 형성된다.
또한, 절삭날 도구는 링크 기구를 매개로 움직이게 되는 구조이며, 절삭날 도구의 회전 등의 움직임은 원활하게 이루어진다. 또한 절삭날 도구와 진퇴 운동 부재의 사이에는 링크가 개재됨으로써, 진퇴 운동 부재의 움직임은 항상 절삭날 도구의 움직임에 반영되므로 종래와 같은 흔들림도 없고, 절삭할 때의 절삭날의 회전 방향으로의 움직임을 안정시킬 수 있다.
본 발명은 목재 부재의 접합면에 필요의 깊이로 형성되는 접합 구멍의 내벽에 접착제를 충진하기 위한 구멍 확장부를 형성하는 장치에 있어서, 구멍 확장부를형성할 때에 절삭날을 회동시킬 때의 움직임을 보다 원활하게 할 수 있도록 함과 아울러, 절삭할 때의 절삭날의 회전 방향으로의 움직임을 안정시킬 수 있도록 한 구멍 확장부 형성 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 구멍 확장부 형성 장치의 일 실시 형태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 구멍 확장부 형성 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 구멍 확장부 형성 장치의 절삭날 수납시의 장치 본체를 나타내고, (a)는 사시도, (b)는 (a)에서 화살표 A1에서 본 설명도이다.
도 4는 구멍 확장부 형성 장치의 절삭날이 길게 나왔을 때의 장치 본체를 나타내고, (a)는 사시도, (b)는 (a)에서 화살표 A2에서 본 설명도이다.
도 5는 구멍 확장부 형성 장치의 각 기구부의 구조를 나타내고, (a)는 절삭날 도구의 날을 수납하고 있는 상태, (b)는 절삭날 도구의 날을 최대 직경의 위치까지 길게 나오게 한 상태의 단면 설명도이다.
도 6은 절삭날 도구를 회전시키는 기구부의 구조를 나타내고, (a)는 절삭날 도구의 날을 수납하고 있는 상태, (b)는 절삭날 도구의 날을 최대 직경의 위치까지 길게 나오게 한 상태의 단면 설명도이다.
도 7은 구멍 확장부 형성 장치를 사용한 접합 목재의 접합 방법의 단계를 나타내고, 횡단면에 접합 구멍을 만든 상태의 설명도이다.
도 8은 접합 구멍에 구멍 확장부 형성 장치를 삽입한 상태의 설명도이다.
도 9는 구멍 확장부 형성 장치에 의해 접합 구멍에 구멍 확장부를 형성하고 있는 상태의 설명도이다.
도 10은 구멍 확장부 형성 장치를 절삭날이 두 번째의 구멍 확장부의 형성 위치에 위치하도록 셋팅한 상태의 설명도이다.
도 11은 구멍 확장부 형성 장치에 의해 접합 구멍에 두 번째의 구멍 확장부를 형성하고 있는 상태의 설명도이다.
도 12는 접합 구멍 두 곳에 구멍 확장부를 형성한 상태의 설명도이다.
도 13은 두 접합 목재의 횡단면을 맞대어 각 접합 구멍에 나사 로드를 건너질러 수용한 상태의 설명도이다.
도 14는 각 접합 구멍에 접착제를 주입한 상태의 설명도이다.
본 발명을 도면에 나타낸 실시의 형태에 따라 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 6을 참조한다.
구멍 확장부 형성 장치(S)는 목질 구조체로 사용되는 접합 목재(6)의 횡단면(60)에 필요한 깊이로 형성되는 접합 구멍(61)의 내벽에 거의 구 형상의 공간부인 구멍 확장부(62,63)를 형성하는 장치이다(후술하는 도 11 참조).
구멍 확장부 형성 장치(S)는 금속제이고, 절삭부 본체(1), 깊이 조절 아답터(2), 연장 샤프트(3) 및 손잡이 케이스(4)로 구성되어 있다. 또한, 이하의 설명에서 선측(또는 전측)은 각 도에서 좌측을 나타내고, 후측은 각 도에서 우측을 나타내고 있다.
[절삭부 본체(1)]
절삭부 본체(1)는 단면 형상의 외형이 거의 원형인 수납체(10)를 구비하고 있다. 수납체(10)의 선측에는 수납체(10)보다 약간 작은 직경의 선부 접속축(13)이 형성되어 있다. 수납체(10)의 후측에는 수납체(10)와 거의 동일 직경의 실린더(14)가 형성되어 있다. 또한, 수납체(10)와 선부 접속축(13) 및 실린더(14)는 각각의 중심 축이 동일 선상에 있는 구조이다.
또한, 수납체(10)와 선부 접속축(13)의 경계부 및 수납체(10)와 실린더(14)의 경계부에는 각각 진동 방지부(12,12a)가 형성되어 있다. 진동 방지부(12,12a)에는 공기 및 잘린 부스러기를 통과시키기 위한 오목부(120)가 원주 방향으로 복수 설치되어 있고, 볼록부(부호 생략)의 외경은 접합 구멍(61)의 내경보다 약간 작은 직경으로 또한 다른 부분의 수납체(10) 및 실린더(14)의 직경보다 약간 큰 직경으로 만들어져 있다.
선부 접속축(13)의 선단면 중심부에는 나사 구멍(130)이 형성되어 있다. 나사 구멍(130)에는 후술하는 깊이 조절 아답터(2)가 나사부(22)를 나사 결합하여 접속된다.
또한, 수납체(10)에는 진동 방지부(12,12a)의 사이의 부분의 직경 방향의 중간부를 축 방향으로 같은 폭으로 잘라서 수납 공간(11))이 형성되어 있다. 수납 공간(11)은 수납체(10)의 직경선 양단을 포함하는 외주면 사이를 관통하여 형성되어 있다.
실린더(14)는 거의 원통체이며, 후단은 내경부(143)의 직경의 크기 그대로 개방되어 있다. 실린더(14)의 외주면에는 나선 방향이 배출 방향인 나선 홈부 (140)가 형성되어 있다. 여기에서 나선 방향이 배출 방향이라는 것은 절삭부 본체(1)가 전동기(5)에 의해 소정의 방향으로 회전한 때에 나선 홈부(140)가 후방으로 이동하는 것처럼 보이는 나선 방향을 의미하는 것이다.
또한, 실린더(14)의 전측은 내경이 다른 부분[내경부(143)]보다 직경이 작은 관통 구멍(142)이 수납 공간(11)에 통하도록 관통하여 설치되어 있다. 이에 의해, 내경부(143)와 관통 구멍(142)의 경계부에는 단차(부호 생략)가 형성되어 있다. 이 단차에는 다음에 설명하는 코일 스프링(19)의 단부가 맞물리도록 되어 있다.
실린더(14)의 내경부(143)의 내부 전측에는 탄성체인 코일 스프링(19)이 수용되어 있다. 코일 스프링(19)의 직경은 내경부(143)의 내경보다 약간 작은 직경이며, 정상 상태에서의 길이는 내경부(143)의 길이의 약 1/2이다. 코일 스프링(19)은 상기한 바와 같이 선단을 내경부(143)와 관통 구멍(142)의 단차부에 맞물려서 내경부(143)에 수납되어 있다.
또한, 내경부(143)에는 코일 스프링(19)과 함께 진퇴 운동 부재(18)가 수용되어 있다. 진퇴 운동 부재(18)는 내경부(143)보다 약간 작은 직경인 후부측의 대직경부(180)와 코일 스프링(19)의 내경보다 약간 작은 직경인 선부측의 소직경부(181)를 구비하고 있다. 대직경부(180)의 후단에는 회동력 전달 요소를 구성하는 나사 로드(183)가 형성되어 있다.
코일 스프링(19)의 후단은 진퇴 운동 부재(18)의 소직경부(181)와 대직경부(180)의 경계부의 단차부(부호 생략)에 맞물려 있고, 소직경부(181)는 코일 스프링(19)과 상기 관통 구멍(142)을 관통하여 통과하고 있다. 따라서 진퇴 운동 부재(18)는 대직경부(180)를 내경부(143)를 따라 슬라이딩 이동시키고, 소직경부(181)를 관통 구멍(142)을 따라 슬라이딩 이동시켜서 코일 스프링(19)의 탄성력을 받으면서 진퇴 운동을 할 수 있다.
또한, 진퇴 운동 부재(18)의 대직경부(180)에는 대직경부(180)의 직경선 양단을 포함하는 외주면 사이를 관통하여 슬라이드 구멍(182)이 형성되어 있다. 또한, 실린더(14)의 길이 방향의 거의 중간에는 실린더(14) 직경선 방향으로 관통하는 가이드 핀(141)이 고정되어 있다. 그리고 진퇴 운동 부재(18)는 슬라이드 구멍(182)을 가이드 핀(141)에 자유롭게 슬라이딩 이동하게 끼워 넣어 셋팅되어 있다.
이에 따라, 진퇴 운동 부재(18)는 실린더(14)의 축 방향을 따라 진퇴 운동을 하고, 또한 축 둘레 방향으로는 실린더(14)와 일체가 되어 회전한다. 즉, 슬라이드 구멍(182)의 길이는 진퇴 운동 부재(18)가 이 스트로크에서 진퇴 운동을 한 때에, 후술하는 절삭날 도구(16)의 각 날체(162,163)가 수납체(10)의 직경 내에 들어가는 수납 위치[그림 5(a) 참조]로부터 각 날체(162,163)가 수납체(10)의 직경 외부로 길게 나와서 최대 직경이 되는 위치[그림 5(b) 참조]까지의 범위에서 절삭날 도구(16)를 움직이게 할 수 있는 길이로 설정되어 있다.
또한, 상기 수납 공간(11)에는 절삭날 도구(16)가 수납되어 있다. 절삭날 도구(16)는 회동체(160)를 구비하고 있다. 회동체(160)는 중심부의 베어링부(부호 생략)가 수납 공간(11)을 직경선 방향으로 관통하여 고정된 축 핀(161)에 자유롭게 회전할 수 있게 축 지지되어 있다. 회동체(160)의 길이 방향의 양측의 날개부(부호 생략)는 수납 공간(11)을 형성하는 저면과 상면(모두 부호 생략)에 거의 접하도록 설치되어 있다.
그리고 각 날개부의 선단부의 내면측에는 사각형의 날체(162,163)가 자유롭게 착탈할 수 있게 나사 고정되어 있다. 또한, 날체(162,163)는 사방이 함께 날부로 되어 있고, 대각 위치에 있는 두 모서리부를 절삭부 선단으로 하여 교체함으로써, 도합 2회 사용할 수 있다.
또한, 후방측에 위치하는 일방의 날체(162)를 고정하는 나사(164)(도 6 참조)와 상기 진퇴 운동 부재(18)의 소직경부(181)의 선단부는 링크(17)를 매개로 접속되어 있다. 링크(17)의 일단 측은 고정 나사(164)를 매개로 일방의 날개부에 자유롭게 회동하도록 접속되고, 타단 측은 둘로 나누어 형성한 소직경부(181) 선단의 사이 틈에 넣어 축 핀(171)을 매개로 자유롭게 회동하도록 접속되어 있다.
이에 따라, 진퇴 운동 부재(18)가 가이드 핀(141)과 슬라이드 구멍(182)의 관계에서 규제되는 스트로크에서 진퇴 운동을 하면, 상기한 바와 같이, 절삭날 도구(16)의 각 날체(162,163)가 수납체(10)의 직경 내에 들어가는 수납 위치로부터 수납체(10)의 직경 외부로 길게 나와서 최대 직경이 되는 위치까지의 범위에서 절삭날 도구(16)를 움직이게 할 수 있다. 또한, 정상 상태[코일 스프링(19)의 탄성력에 의해 진퇴 운동 부재(18)가 후퇴 위치에 있을 때)에서는 각 날체(162,163)는 수납 위치에 있다.
[깊이 조절 아답터(2)]
깊이 조절 아답터(2)는 필요한 길이의 축 로드(20)를 구비하고 있다. 축 로드(20)의 후단에는 상기 선부 접속축(13)의 나사 구멍(130)에 나사 결합하는 나사 로드(22)가 형성되어 있다. 또한, 축 로드(20)의 선단에는 선부 베어링(21)이 설치되어 있다. 선부 베어링(21)은 볼 베어링이며, 선부 베어링(21)의 외부 링을 고정 또는 실질적으로 고정한 상태로 축 로드(20)는 자유롭게 회전한다.
깊이 조절 아답터(2)는 나사 로드(22)를 선부 접속축(13)의 나사 구멍(130)에 나사 결합하여 접속할 수 있고, 절삭부 본체(1)에 대해 착탈이 가능하다. 또한, 깊이 조절 아답터(2)는 축 로드(20)의 길이가 다른 것(도시 생략)이 미리 복수 준비되어 있으며, 이 중에서 필요에 따라 선택된 하나의 깊이 조절 아답터가 사용된다.
[연장 샤프트(3)]
연장 샤프트(3)는 필요한 길이의 샤프트(30)를 구비하고 있다. 샤프트(30)의 선단에는 상기 나사 로드(183)에 나사 결합하는 나사 구멍(31)이 형성되어 있다. 샤프트(30)의 후단에는 회전축 접속 요소인 전동기(5)의 회전축(도시 생략)의 선단부의 척(50)으로 고정되는 지지부(32)가 형성되어 있다.
그리고 샤프트(30)와 지지부(32)의 경계부에는 후부 베어링(33)이 고정되어 있다. 후부 베어링(33)은 볼 베어링이며, 후부 베어링(33)의 외부 링의 외경은 다음에 설명하는 핸들 케이스(4)의 주관의 내경보다 약간 작은 직경으로 형성되고, 주관의 내부에 고정하거나 실질적으로 고정한 상태에서 샤프트(30)는 자유롭게 회전한다.
[핸들 케이스(4)]
핸들 케이스(4)는 T자형의 세 방면을 이은 모양의 케이스 본체(40)를 구비하고 있다. 케이스 본체(40)의 주관(전후 방향의 관 : 부호 생략)의 전부측의 내주면에는 암나사부(400)가 형성되어 있다. 또한, 케이스 본체(40)의 분기관(부호 생략)에는 선단측의 내주면에 암나사부(401)가 형성되어 있다.
분기관에는 흡입관 접속 요소인 연결관(41)이 나사 결합되어 있다. 접속관(41)의 선단측의 외주면에는 수나사부(410)가 형성되어 있다. 접속관(41)에는 흡인 펌프(도시 생략)로 이어지는 흡인관(43)(도 8 내지 도 11에 도시)이 선단부의 암나사부를 수나사부(410)에 나사 결합하여 접속된다.
상기 케이스 본체(40)의 전부측에는 삽입 관 부재(42)가 접속되어 있다. 삽입 관 부재(42)는 선부측의 관부(420)와, 후부측의 수나사부(421)를 구비하고, 그 경계부에는 체결용의 육각형 걸림부(422)가 설치되어 있다. 관부(420)의 외경은 접합 구멍(61)의 내경보다 약간 작은 직경으로 형성되어 있으며, 접합 구멍(61)에 끼워질 수 있다.
삽입 관 부재(42)는 수나사부(421)를 암나사부(400)에 나사 결합하여 케이스 본체(40)에 접속되어 있다. 그리고 핸들 케이스(4)는 케이스 본체(40)에 접속되어 있는 삽입 관 부재(42) 및 케이스 본체(40)의 주관을 연장 샤프트(3)에 끼워 넣고, 후부 베어링(33)을 주관의 내부에 집어 넣어 연장 샤프트(3)에 셋팅된다.
[작용]
도 7 내지 도 14를 참조하여 구멍 확장부 형성 장치(S)를 사용하여 접합 목재(6)의 접합 구멍(61)의 내벽의 두 곳에 구 형상의 구멍 확장부(62,63)를 형성하는 방법 및 접합 목재(6)끼리를 접합하는 방법 및 접합 구조에 대해 설명한다.
(1) 도 7에 나타낸 바와 같이, 목공용 송곳(도시 생략)에 의해 접합 목재(6)의 횡단면(60)의 중심축 방향으로 필요한 깊이의 접합 구멍(61)을 뚫는다. 접합 구멍(61)의 내경은 절삭부 본체(1)보다 약간 큰 직경으로 절삭부 본체(1)가 무리 없이 또한 큰 흔들림 등도 없이 삽입할 수 있는 크기이다. 그리고 접합 목재(6)의 외주면으로부터 접합 구멍(61)의 안쪽 단부로 통하는 접착제 주입 구멍(64)을 형성한다.
(2) 미리 접합 구멍(61)에 형성하는 구멍 확장부(62)의 위치를 예상하고, 이에 대응하는 길이의 깊이 조절 아답터(2)를 절삭부 본체(1)의 선단에 설치한다. 다음으로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 전동기(5)의 척(50)으로 구멍 확장부 형성 장치(S)의 연장 샤프트(3)의 지지부(32)를 지지한다. 핸들 케이스(4)에 접속되어 있는 삽입 관 부재(42)의 관부(420)는 접합 구멍(61)의 구멍 입구에 삽입한다.
또한, 이 시점에서는 절삭날 도구(16)의 각 날체(162,163)는 수납체(10)의 내경, 즉, 수납 공간(11)의 내부에 거의 들어가 있다. 그리고 흡인 펌프를 작동시켜 접합 구멍(61) 내의 공기를 핸들 케이스(4)를 통해서 흡인한다. 흡인된 공기는 접착제 주입 구멍(64)으로부터 접합 구멍(61) 내로 거두어들여진다.
(3) 다음으로, 도 9에 나타낸 바와 같이, 전동기(5)를 작동시켜 연장 샤프트(3)를 매개로 접합 구멍(61) 내의 절삭부 본체(1)를 회전시킨다. 절삭부 본체(1)는 선부 베어링(21)과 후부 베어링(33)에 의해 축 지지 되어 회전하고, 진동 방지 부(12,12a)의 진동 방지 작용과도 서로 어울려서 안정된 회전이 가능하다. 그리고 절삭부 본체(1)를 회전시키면서 전동기(5)를 누르거나 풀거나 하여 연장 샤프트(3)를 매개로 진퇴 운동 부재(18)를 규제된 스트로크 내에서 전후 방향으로 진퇴시킨다. 또한, 상기 누르는 힘을 풀어줌으로써, 코일 스프링(19)의 탄성력(반발력)이 작용하여 진퇴 운동 부재(18)는 자동으로 후퇴한다.
진퇴 운동 부재(18)가 상기와 같이 진퇴함으로써, 절삭날 도구(16)가 링크(17)를 매개로 운동하고, 축 핀(161)을 중심으로 해서 일정의 각도 범위(약 90°) 내에서 회동한다. 즉, 절삭날 도구(16)의 각 날체(162,163)가 수납체(10)의 내경에 들어가는 수납 위치[도 5(a) 참조]로부터 각 날체(162,163)가 수납체(10)의 직경 외부로 길게 나와서 최대 직경이 되는 위치[그림 5(b) 참조]까지의 범위에서 움직인다.
이에 따라, 각 날체(162,163)에 의해 접합 구멍(61)의 내벽이 절삭되고, 안쪽에 거의 구 형상의 공간부인 구멍 확장부(62)가 형성된다. 즉, 도 9에 있어서, 구멍 확장부(62)의 우측의 약 반은 날체(162)에 의해 절삭되어 형성되고, 좌측의 약 반은 날체(163)에 의해 절삭되어 형성된다. 구멍 확장부(62)가 형성되면 각 날체(162,163)에 대한 저항이 없게 되어 작동음이 변화하기 때문에 구멍 확장부(62)가 형성된 것의 확인도 용이하다.
또한, 절삭날 도구(16)는 링크(17)를 매개로 움직이게 되는 구조이며, 절삭날 도구(16)의 회전 등의 움직임은 원활하게 이루어진다. 또한, 절삭날 도구(16)와, 진퇴 운동 부재(18)의 사이에 링크(17)가 개재함으로써, 진퇴 운동 부재(18)의 움직임은 항상 절삭날 도구(16)의 움직임에 반영되기 때문에 종래와 같은 흔들림도 없고, 절삭하는 때의 날체(162,163)의 회전 방향으로의 움직임을 안정시킬 수 있다.
또한, 절삭날 도구(16)는 축 핀(161)을 중심으로 회동하면서 각 날체(162,163)가 접합 목재(6)의 나무 섬유 방향과 교차하는 방향으로 회전하여 절삭하기 때문에 구멍 확장부(62)의 절삭에 의해 생기는 잘린 부스러기는 나무 섬유가 비교적 짧은 미세한 잘린 부스러기로 되어 있다. 이 잘린 부스러기는 절삭 작업중에도 공기와 함께 접합 구멍(61)과 핸들 케이스(4) 내를 지나 흡인관(43)에 의해 흡인되고, 접합 구멍(61)의 외부로 효율적으로 배출되고 모아진다.
이에 따라, 잘린 부스러기가 접합 구멍(61) 내에 오래 머무를 수 없고, 구멍 학장부(62)의 절삭 형성에 방해가 되지 않기 때문에 절삭 작업을 원활하게 할 수 있음과 아울러, 작업부에 있어서 잘린 부스러기가 날리거나, 공기 중에 잘린 부스러기의 미세한 입자가 비산할 수 없기 때문에 작업 환경을 양호하게 유지할 수 있다.
(4) 이후, 전동기(5)를 정지시키고, 구멍 확장부 형성 장치(S)를 접합 구멍(61)으로부터 일단 빼낸다. 진퇴 운동 부재(18)의 누름을 푼 상태에서는 절삭날 도구(16)는 각 날체(162,163)가 수납 공간(11)에 들어가도록 원래의 상태로 되돌아가 있기 때문에, 방해 없이 구멍 확장부 형성 장치(S)는 쉽게 빼낼 수 있다. 그리고 깊이 조절 아답터(2)를 접합 구멍(61)에 다음으로 형성하는 구멍 확장부(63)의 위치를 예상하여 이에 대응하는 길이의 깊이 조절 아답터(2a)(도 10, 도 11 참조)로 교체한다.
(5) 다음으로, 도 10에 나타낸 바와 같이, 구멍 확장부 형성 장치(S)를 접합 구멍(61)에 다시 삽입하고, 깊이 조절 아답터(2a)의 선단의 선부 베어링(21)을 구멍의 안쪽 단부에 접촉시킨다. 이에 따라, 절삭날 도구(16)의 위치가 상기 구멍 확장부(62)를 절삭한 위치보다 접합 구멍(61)의 구멍 출구측으로 약간 이동한다.
(6) 다음으로, 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 구멍 확장부(62)를 절삭한 때와 같이 전동기(5)를 작동시켜 접합 구멍(61)의 구멍 확장부(62)에 필요한 간격을 두고 인접하도록 구 형상의 구멍 확장부(63)를 형성한다. 그 후, 전동기(5)를 정지시켜 구멍 확장부 형성 장치(S)를 접합 구멍(61)으로부터 빼낸다. 이렇게 하여 도 12에 나타낸 바와 같이, 접합 구멍(61)의 내벽 두 곳에 구 형상의 공간부를 갖는 구멍 확장부(62,63)가 형성된 접합 목재(6)를 제작할 수 있다.
(7) 또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기와 같이 하여 얻어진 동일한 구조의 접합 목재(6)끼리를 각 횡단면(60)이 서로 마주 보도록 배치하고, 금속제의 나사 로드(65)를 양 접합 목재(6)의 접합 구멍(61)에 건너지르도록 하여 삽입한다. 나사 로드(65)의 길이는 각 접합 구멍(61)을 연결한 때의 길이와 거의 같고, 각 접합 목재(6)의 횡단면(60)끼리를 맞대었을 때에 나사 로드(65)가 양 접합 구멍(61)에 약간 수용되도록 설정되어 있다. 또한, 나사 로드(65)의 외경은 접합 구멍(61)의 내경보다 약간 작은 직경으로 형성되어 있으며, 접합 구멍(61)과 나사 로드(65)의 사이에 수지제의 접착제(66)가 통과하는 틈새(부호 생략)가 형성되도록 하고 있다.
(8) 그리고 도 14에 나타낸 바와 같이, 각 접합 목재(6)의 횡단면(60)끼리를 끼워 맞춘 상태에서 일방의 접합 목재(6)의 수지 주입 구멍(64)에 접착제(66)를 주입하고, 접합 구멍(61)에 있어서 나사 로드(65)의 사이의 합계 네 개의 구멍 확장부(62,63)에 충진한다. 접착제(66)가 타방의 수지 주입 구멍(64)에서 나오면 접착제(66)의 주입을 정지한다. 그 후, 접착제(66)를 고화시키면, 각 접합 구멍(61) 내부에서 접착제(66)는 나사 로드(65)와 일체가 되어 극도로 강한 접합 부재가 되고, 접합 목재(6)끼리를 강고하게 접합할 수 있다.
S 구멍 확장부 형성 장치 1 절삭부 본체
10 수납체 11 수납 공간
12,12a 진동 방지부 120 오목부
13 선부 접속축 130 나사 구멍
14 실린더 140 나선 홈부
141 가이드 핀 142 관통 구멍
143 내경부 16 절삭날 도구
160 회동체 161 축 핀
162,163 날체 164 나사
17 링크 171 축 핀
18 진퇴 운동 부재 180 대직경부
181 소직경부 182 슬라이드 구멍
183 나사 로드 19 코일 스프링
2,2a 깊이 조절 아답터 20 축 로드
21 선부 베어링 22 나사 로드
3 연장 샤프트 30 샤프트
31 나사 구멍 32 지지부
33 후부 베어링 4 핸들 케이스
40 케이스 본체 400 암나사부
401 암나사부 41 접속관
410 수나사부 42 삽입 관 부재
420 관부 421 수나사부
422 걸림부 43 흡인관
5 전동기 50 척
6 접합 목재 60 횡단면
61 접합 구멍 62,63 구멍 확장부
64 접착제 주입 구멍 65 나사 로드
66 접착제

Claims (9)

  1. 접합 구멍에 들어가는 직경으로 형성되고, 날이 직경 내로 들어가는 수납 위치로부터 직경 외부로 길게 나오는 확장 위치까지의 범위에서 움직이도록 한 절삭날 도구와, 외부로부터의 힘으로 축 방향으로 움직이고 축 주위 방향으로는 일체가 되어 회전하는 진퇴 운동 부재와, 상기 진퇴 운동 부재의 진퇴 운동을 상기 절삭날 도구의 움직임으로 바꾸는 링크 기구를 구비하는 절삭부 본체와, 상기 절삭부 본체의 선단측에 설치되고 접합 구멍의 안쪽에 들어가 선단측의 베어링이 되는 선부 베어링과, 상기 진퇴 운동 부재로 축 주위 방향으로의 회전력을 전달하기 위한 회전력 전달 요소를 구비하는 구멍 확장부 형성 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 절삭날 도구가 길이 방향의 양단에 날을 구비하고, 중간부를 회동 중심으로 해서 회동하도록 하는 구멍 확장부 형성 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 진퇴 운동 부재와 진퇴 운동 부재와 연동하는 상기 절삭날 도구를 날이 직경 내로 들어가는 방향으로 힘을 가하는 탄성체를 구비하는 구멍 확장부 형성 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 절삭부 본체의 외주부에 나선 방향이 배출 방향인 나선 홈부를 구비하는 구멍 확장부 형성 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 절삭부 본체의 외주부에 접합 구멍보다 작은 직경으로 상기 절삭부 본체의 다른 부분보다 큰 직경인 진동 방지부가 형성되는 구멍 확장부 형성 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 선부 베어링이 상기 절삭부 본체의 선단에 착탈 가능한 길이가 다른 여러 종류의 깊이 조절 아답터에서 선택된 하나의 깊이 조절 아답터를 매개로 설치되는 구멍 확장부 형성 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전력 전달 요소가 상기 절삭부 본체의 상기 진퇴 운동 부재에 접속 가능하게 전동기의 회전축을 접속하는 회전축 접속 요소를 구비하는 연장 샤프트를 포함하는 구멍 확장부 형성 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전력 전달 요소가 상기 절삭부 본체의 상기 진퇴 운동 부재에 접속가능하게 전동기의 회전축을 접속하기 위한 회전축 접속 요소와, 자신을 자유롭게 회전하도록 축 지지하는 후부 베어링을 구비하는 연장 샤프트를 포함하는 구멍 확장부 형성 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 절삭부 본체의 회전을 접적 또는 간접적으로 축 지지하는 핸들 케이스를 구비하고, 상기 핸들 케이스가 접합 구멍에 끼워질 수 있는 관부를 구비하고 상기 관부를 통해서 접합 구멍 내의 공기 및 잘린 부스러기를 흡인하는 흡인관을 접속하기 위한 흡인관 접속 요소를 구비하는 구멍 확장부 형성 장치.
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