KR100626941B1

KR100626941B1 - 드릴 비트

Info

Publication number: KR100626941B1
Application number: KR1020057007309A
Authority: KR
Inventors: 마사아키 미야나가
Original assignee: 가부시키 가이샤 미야나가
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2006-09-20
Also published as: UA77125C2; EP1559492A4; JP3739048B2; EP1559492B1; AU2003280671B2; JP2004148482A; KR20050063791A; RU2005116685A; RU2292255C2; AU2003280671B9; TWI231255B; WO2004039525A1; EP1559492A1; TW200408518A; US20060180355A1; US7137462B2; AU2003280671A1

Abstract

날끝부를 개량하여 드릴 구멍의 절삭면 중앙부로부터의 절삭칩의 배출성을 좋게 하여 절삭능률의 향상이 도모되는 드릴 비트를 제공하는 것으로 목적으로 하여, 초경합금제의 블록체로 이루어지는 절삭날 팁(3)에, 원주방향으로 등분적으로 복수의 절삭날부(3a,3b,3c)를 형성하고, 각 절삭날부에 형성한 절삭면(6)과 도피면(7)의 접합 능선을 절삭날(4)로 하며, 각 절삭날(4)의 연장선이 날끝 중심에서 접합하는 드릴 비트에 있어서, 날끝 중심부에 절입 홈(8)을 깎아내어 절단한 각 절삭날의 내측 단부에 첨단부(9)를 형성한다.

드릴, 비트, 절삭날, 절입 홈, 천단부, 날끝, 절삭면, 초경합금

Description

드릴 비트{Drill bit}

본 발명은, 비트(bit) 본체에 초경합금제의 절삭날 팁(tip)을 납땜이나 용접 등으로 고착한 드릴 비트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트나 석재 등을 천공하기에 적합한 드릴 비트에 관한 것이다.

콘크리트나 석재 등에 대한 천공에는, 회전 해머 드릴(hammer drill)에 전용의 드릴 비트를 장착하고, 드릴 비트에 대하여 축심 방향의 진동적인 타격력과 회전 토크의 두 가지 작용을 동시에 부여하는 천공이 행해지고 있다. 그리고, 천공 작업의 고능률화에 대한 요구에 부응하기 위해, 이런 종류의 천공에 사용하는 드릴 비트의 날끝 부분에는, 비트 본체에 내마모성이 우수한 초경합금제의 절삭날 팁을 납땜이나 용접 등으로 고착한 형태의 드릴 비트가 많이 사용되고 있다.

이런 종류의 드릴 비트로는, 콘크리트나 석재 등을 천공하는 전용의 드릴 비트로서, 비트 본체 하단에 고착된 절삭날 팁에 복수의 절삭날부를 형성하고, 각 절삭날부에 형성한 적살 면과 도피(relief)면의 접합 능선을 절삭날로 하고, 각 절삭날부의 절삭날 내측 단부를 날끝 중심에서 접합시켜서 치즐 포인트(chisel point)를 없애 날끝 중심을 첨단(뾰족하고 날카로운)형상으로 하고, 각 절삭날부 사이에 형성한 오목부를 비트 본체의 외주에 형성한 절삭 칩(chip) 배출홈에 연속시킨 구 성의 드릴 비트가, 본 출원인에 의하여 제안되어 있다(예를 들어, 일본국 특허공개 제2002-178328호 공보 참조).

상기한 바와 같은 치즐 포인트가 없는 드릴 비트를 회전 해머 드릴에 장착하고, 콘크리트나 석재 등에 천공할 때의 천공 작용에 관하여 고찰하면, 축심 방향의 진동적인 타격력, 즉 날끝이 드릴 구멍의 절삭면에 대해, 충격적으로 타격함에 따라 실시되는 절삭(타격 절삭)에서는 드릴 구멍의 절삭면에 파쇄가 생기고, 이어서 비트가 회전하여 앞서의 타격 절삭으로 취약해진 드릴 구멍의 절삭면을 절삭(회전 절삭)하는 형태로 천공이 진행된다.

이 경우의 타격 절삭에 의한 드릴 구멍의 절삭면의 파쇄의 정도는, 각 절삭날의 안쪽이 집중하는 첨단 형상을 이루는 날끝 중심부에서 커진다.

그러나, 비트의 회전에 의한 절삭을 고려하면, 날끝 중심에서는 원주 속도가 거의 없기 때문에 절삭성이 나쁘다. 또한, 드릴 구멍의 절삭면 중심부로부터의 절삭칩의 배출성이 나쁘기 때문에, 원추형으로 깊게 파여진 드릴 구멍의 절삭면 중심부에 절삭칩이 잔류하고, 상기 잔류하는 절삭칩에 날끝 중심부가 반복적으로 타격하게 되어, 타격 절삭에 의한 절삭 능률을 저하시킨다.

따라서, 본 발명은, 날끝부를 개량하여 드릴 구멍의 절삭면의 중앙부에 잔류하는 절삭칩을 줄이고, 절삭능률을 향상시킬 수 있는 드릴 비트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 드릴 비트는, 초경합금제의 블록체로 이루어지는 절삭날 팁에, 원주방향으로 복수의 절삭날부를 형성하고, 각 절삭날부에 형성한 절삭면과 도피면의 접합 능선을 절삭날로 하며, 각 절삭날의 연장선이 날끝 중심에서 접합하는 드릴 비트에 있어서, 날끝 중심부에 절입 홈을 깎아내어 각 절삭날의 내측 단부를 절단(cutting)하고, 상기 절입 홈에 접하는 각 절삭날의 내측 단부에 첨단부를 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 드릴 비트에 의하면, 날끝 중심부에서 절입 홈에 의하여 절단되는 각 절삭날의 내측 단부에는 서로 근접하여 각각이 첨단부를 형성한다. 따라서, 회전 해머 드릴에 상기 드릴 비트를 장착하여 콘크리트나 석재 등을 천공하는 경우, 해당 드릴 비트가 충격적으로 드릴 구멍의 절삭면에 맞부딪히게 되나, 이때 근접하는 각 절삭날의 내측 단부의 첨단부가 드릴 구멍의 절삭면에 동시적으로 맞부딪힌다. 이 때문에, 드릴 구멍의 절삭면의 중심부에서는, 절입 홈에 대응하는 부분(날끝 중심부)까지 파쇄가 파급되고, 드릴 구멍의 절삭면의 중심부에 발생하는 절삭칩은, 그대로 절입 홈 안으로 수용된다. 이 상태에서 후속하여, 비트가 회전하여 이어지는 회전 절삭에서는, 각 절삭날의 내측 단부의 첨단부라고 하더라도 원주 속도가 발생하므로, 각 절삭날에 의한 회전절삭에서는, 절삭날 전체(전체 길이)로 앞서의 타격 절삭으로 취약화 된 드릴 구멍의 절삭면을 절삭한다. 또한, 앞서의 타격 절삭에서 절입 홈 안으로 들어간 절삭칩은, 절입 홈부가 회전하여 거의 저항 없이 절입 홈 외부로 배출된다. 이렇게 하여 드릴 구멍의 절삭면 중심부에 잔류하는 절삭칩이 줄어드는 결과, 절삭효율이 향상된다.

또한, 본 발명에 따른 드릴 비트에 있어서, 절입 홈을 비트 축심(드릴 비트의 축 길이 방향으로 연장되는 축심)에 직교 또는 그에 가까운 각도로 교차하도록 형성하고, 동시에 절입 홈 면을 측면에서 볼 때 원호면 형태로 이루어지도록 형성하며, 각 절삭날의 내측 단부의 첨단부를, 절입 홈의 가장 깊은 부분으로부터 홈 폭이 확장되어 나가는 형태의 절입 홈 면(面)의 도중에 형성한 구성으로 하면, 절삭날 내측 단부의 첨단부로부터 절입 홈의 원호면을 바라 볼때, 원호면은 날끝 중심부쪽으로 경사지고, 절삭날의 내측 단부의 첨단부는 실질적으로 절삭날을 형성하는 절삭면, 도피면 및 절입 홈의 원호면의 3개의 경사면의 정점으로서 형성되는 형태가 된다. 이 때문에, 내충격성이 향상된다. 따라서, 드릴 구멍의 절삭면에 대한 타격 절삭이 반복적으로 행해져도 절삭날 내측 단부의 첨단부에 대한 변형이나 손상이 줄어드는 결과, 안정적인 절삭 성능을 발휘한다. 또한, 절입 홈 면을 원호면으로 형성한 것에 의해, 절입 홈 안에서 절삭칩이 움직이기 쉬워져서 절입 홈으로부터의 절삭칩의 배출성이 양호해진다.

또한, 본 발명에 따른 드릴 비트에서는, 그의 절삭날부의 개수에 대해서는 특별히 제한되지는 않지만, 절삭날부는 원주방향으로 120도 각도로 등분배적으로 형성한 3개의 절삭날부로 이루어지고, 1개의 절삭날부의 절삭날 내측 단부의 첨단부를 절입 홈의 일측 단부에 형성하고, 나머지 2개의 절삭날부의 절삭날 내측 단부의 첨단부를 절입 홈의 중간부에 형성하며, 절입 홈의 타측 단부를 대응하는 2개의 절삭날부 사이에서 절삭면과 도피면으로 형성되는 골짜기부로 해방시킨 구성으로 하면, 절입 홈의 단부가 해방되는 골짜기부는, 그대로 양측의 절삭날부 사이에 형성된 오목부를 따라서 비트 본체의 외주에 형성된 절삭칩 배출홈에 연속된다. 이 때문에, 절입 홈으로부터의 절삭칩의 배출성이 향상된다.

또한, 날끝 중심부에 절입 홈을 깎아내어 형성한 형태의 드릴 비트는, 제작측면에 있어서, 각 절삭날 내측 단부를 날끝 중심에서 접합시켜 날끝 중심을 첨단 형상으로 한 후, 날끝 중심부에 절입 홈을 깎아내는 간단한 가공으로 제조할 수 있다. 이 때문에, 생산성이 우수하고, 동시에 날끝 전체의 마무리 정밀도가 높은 고품질의 드릴 비트(제품)를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 드릴 비트의 일부를 생략한 주요부 측면도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 드릴 비트의 저면도이다.

도 3은 절삭날부가 원주방향으로 불균등한 간격으로 배치되어 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드릴 비트의 구성을 나타내는 저면도이다.

도 4는 절삭날부를 2개 가지는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드릴 비트의 구성을 나타내는 저면도이다.

도 5는 절입 홈이 저면에서 바라볼 때에 아령(dumbbell) 모양으로 이루어진 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드릴 비트의 구성을 나타내는 저면도이다.

도 6은 절입 홈이 저면에서 바라볼 때에 삼엽(三葉) 모양으로 이루어진 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드릴 비트의 구성을 나타내는 저면도이다.

도 7은 절입 홈의 저면이 한쪽 방향으로 경사진 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드릴 비트의 중요부의 측면도이다.

도 8은 절입 홈의 홈 바닥면이 양쪽 방향으로 경사져서 첨단 형상으로 이루어진 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드릴 비트의 주요부의 측면도이다.

이하, 본 발명에 따른 드릴 비트의 실시예를, 첨부 도면에 기초하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1 및 도 2에 있어서, 참조부호 '1'은 강제 비트의 본체로서, 그의 위쪽에 회전 해머 드릴의 구동축에 연결되는 섕크(shank, 도시하지 않음)가 연장 형성되어 있다. 또한, 비트 본체(1)의 외주에는 절삭칩 배출홈(2)이 형성되어 있다. 아울러, 비트 본체(1)의 선단에 초경합금제의 블록(block)체(體)로 이루어지는 절삭날 팁(3)이 납땜이나 용접 등으로 고착되어 있다. 상기 절삭날 팁(3)에 대하여, 본 실시예에서는, 원주방향으로 3개의 절삭날부(3a, 3b, 3c)가 형성되고, 각 절삭날부(3a, 3b, 3c) 사이에, 비트 본체(1)의 절삭칩 배출홈(2)으로 이어지는 오목부(5)가 형성되어 있다. 그리고, 각 절삭날부(3a, 3b, 3c)에는, 절삭면(6)과 도피면(7)의 양면의 접합 능선을 따라 절삭날(4)이 형성되어 있다.

본 발명에 있어서는, 각 절삭날부(3a, 3b, 3c)에 절삭날(4)을 형성함에 있어서, 우선은, 각 절삭날(4)의 내측 단부를 맞대어 날끝 정점을 치즐 포인트(chisel point)가 없는 첨단 형상으로 한다. 그리고, 각 절삭날(4)을 형성한 후에, 날끝 중심부에, 비트 본체(1)의 축심(軸心)에 직교하여 절입 홈(8)을 절삭 형성하여 각 절삭날(4)의 내측 단부를 절단(cutting)하고, 각 절삭날의 내측 단부에 첨단부(9)를 형성한다.

본 실시예에서는, 절입 홈(8)의 홈 면(面)을 원호면으로 형성하고, 각 절삭날의 내측 단부의 첨단부(9)를, 절입 홈(8)의 가장 깊은 부분으로부터 홈의 폭이 확장되어 나가는 형태의 절입 홈 면(面)으로 형성하고 있다.

구체적으로는, 도 2에 도시한 바와 같이, 절삭날부(3b)의 절삭날 내측단부의 첨단부(9)를 절입 홈(8)의 일측 단부에 형성하고, 나머지 2개의 절삭날부(3a, 3c)의 절삭날 내측단부(9)를 절입 홈(8)의 중간부에 형성한다. 절입 홈(8)의 타측 단부(8a)를, 대응하는 2개의 절삭날부(3a,3c) 사이에서 절삭면(6)과 도피면(7)으로 형성되는 골짜기부(5a)로 해방시킨다. 상기 골짜기부(5a)는, 그대로 양측의 절삭날부(3a, 3c) 사이의 오목부(5)를 따라서 비트 본체(1)의 외주에 형성된 절삭칩 배출홈(2)에 연속시킨다.

상기 구성에 있어서, 상기한 구성 이외의 드릴 비트의 기본적인 구성은, 주지의 이런 종류의 드릴 비트와 동일하게 구성되어 있다. 따라서, 상기 드릴 비트를 사용하는 경우, 주지의 드릴 비트와 교환함으로써, 마찬가지로 천공 작업에 사용할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 드릴 비트에 의하면, 드릴 구멍의 절삭면에 대하여 타격 절삭이 행해질 때에, 각 절삭날(4)이 충격적으로 드릴 구멍의 절삭면을 타격하면, 각 절삭날(4)이 드릴 구멍의 절삭면을 파쇄하여 드릴 구멍의 절삭면으로 파고들어간다. 이 때, 각 절삭날의 내측 단부의 첨단부(9)는 서로 근접하여 드릴 구멍의 절삭면을 타격하므로, 첨단부(9) 근방에서의 드릴 구멍의 절삭면의 파쇄는, 절입 홈(8)에 대응하는 날끝 중심부까지 파급된다. 그리고, 이 때 발생하는 절삭칩의 일부는 그대로 절입 홈(8)내에 수용된 상태가 된다. 이어서, 드릴 비트가 회전하면, 각 절삭날의 내측 단부의 첨단부(9)에도 원주 속도가 발생하므로, 상기 첨단부(9)를 포함하여 절삭날(4)은 전체로서 앞서 타격 절삭으로 취약화된 드릴 구멍의 절삭면을 회전 절삭한다. 그리고, 이 때, 절입 홈(8)도 회전하고, 그의 회전에 따라 해당 절입 홈(8) 내의 절삭칩의 대부분은, 거의 저항 없이 절입 홈(8)으로부터 골짜기부(5a)를 따라서 절삭칩 배출홈(2)으로 배출된다. 그 결과, 드릴 구멍의 절삭면에 잔류하는 절삭칩은 줄어들고, 원활한 천공이 실행되게 된다.

상기 실시예에서는, 절삭날부가 3개소에 균등하게 배치되어 있는 형태의 드릴 비트에 관하여 설명하였으나, 상기 절삭날부(3a, 3b, 3c)는 도 3에 도시한 바와 같이 불균등한 간격으로 배치되어도 좋다. 또한, 상기 절삭날부는, 도 4에 도시한 바와 같이 2개소에 균등(도 4의 절삭날부(3a, 3b) 참조)하거나 또는 불균등한 간격으로 형성되어도 좋고, 또한, 도시하지는 않았지만 4개소 또는 그 이상의 개수로, 균등하거나 또는 불균등한 간격으로 형성하여도 좋다.

또한, 상기 절입 홈(8)은, 도 2에 도시한 바와 같이 저면에서 바라볼 때 양단부가 반원형인 장공(長孔) 모양의 것이어도, 도 5에 도시한 바와 같이 저면에서 바라볼 때 아령(dumbbell) 모양의 형태이어도, 또는 도 6에 도시한 바와 같이 저면에서 볼 때 삼엽(三葉) 모양의 것이어도, 또는 도시하지 않은 그 밖의 다른 형태의 것이어도 좋다. 또한, 상기 절입 홈의 홈 바닥(8c)은 비트의 축심에 대하여 직교하고 있어도, 또는 도 7에 파선으로 도시한 바와 같이 경사져 있어도, 또는 도 8에 파선으로 도시한 바와 같이 양쪽으로 경사진 첨단 형상이어도 좋다. 또한, 저면에서 바라볼 때, 절삭날의 길이방향에 대하여 절입 홈의 길이 방향이 일치하는 형태이어도, 또는 교각(交角)을 가지는 형태이어도 좋다. 또한, 도 3 ∼ 도 8에 있어서, 도 1 ∼ 도 2에 대응하는 주요 구성에 대하여는 동일한 참조부호를 부여한다.

본 발명의 드릴 비트에 의하면, 날끝을 구성하는 복수의 절삭날의 내측 단부가 날끝 중심부에 형성된 절입 홈에 접하여 첨단부를 형성하므로, 각 절삭날이 충격적으로 드릴 구멍의 절삭면을 타격하는 타격절삭에서는, 드릴 구멍의 절삭면의 파쇄가 절입 홈에 대응하는 부분까지 파급되어, 종래의 드릴 비트와 같거나 그 이상의 파쇄 작용이 얻어진다. 또한, 각 절삭날을 드릴 구멍의 절삭면으로 파고들게 하여 회전시키는 회전절삭에서는, 각 절삭날의 내측 단부에도 원주 속도를 발생시켜 효과적인 절삭 작용을 얻을 수 있다. 더욱이, 절입 홈에 의해 드릴 구멍의 절삭면 중심부로부터 절삭칩의 배출이 양호하게 이루어지므로, 드릴 구멍의 절삭면에 잔류하는 절삭칩을 줄이고, 절삭 능률을 향상시킬 수 있다. 또한, 드릴 비트를 제작하는 측면에서는, 날끝 중심부에 절입 홈을 구성하는 간단한 가공에 의해 완성되므로, 생산성이 우수한, 날끝 전체의 마무리 정밀도가 높은 고품질의 드릴 비트(제품)를 용이하게 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 드릴 비트는, 콘크리트나 석재 등에 천공하기에 적합한 드릴 비트로서 이용할 수 있다.

Claims

초경합금제의 블록체로 이루어지는 절삭날 팁에, 원주방향으로 복수의 절삭날부를 형성하고, 각 절삭날부에 형성한 절삭면과 도피면의 접합 능선을 절삭날로 하며, 각 절삭날의 연장선이 날끝 중심에서 접합하는 드릴 비트에 있어서,

날끝 중심부에, 저면에서 볼 때 반원형의 장공(長孔) 모양으로, 홈 바닥을 가지는 절입 홈을 깍아내어 각 절삭날의 내측 단부를 절단(cutting)하고, 각 절입 홈에 접하는 각 절삭날의 내측 단부에 첨단부를 형성한 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
초경합금제의 블록체로 이루어지는 절삭날 팁에, 원주방향으로 복수의 절삭날부를 형성하고, 각 절삭날부에 형성한 절삭면과 도피면의 접합 능선을 절삭날로 하며, 각 절삭날의 연장선이 날끝 중심에서 접합하는 드릴 비트에 있어서,

날끝 중심부에, 저면에서 볼 때 아령(dumbell) 모양으로, 홈 바닥을 가지는 절입 홈을 깍아내어 각 절삭날의 내측 단부를 절단하고, 각 절입 홈에 접하는 각 절삭날의 내측 단부에 첨단부를 형성한 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
초경합금제의 블록체로 이루어지는 절삭날 팁에, 원주방향으로 복수의 절삭날부를 형성하고, 각 절삭날부에 형성한 절삭면과 도피면의 접합 능선을 절삭날로 하며, 각 절삭날의 연장선이 날끝 중심에서 접합하는 드릴 비트에 있어서,

날끝 중심부에, 저면에서 볼 때 삼엽(三葉) 모양으로, 홈 바닥을 가지는 절입 홈을 깍아내어 각 절삭날의 내측 단부를 절단하고, 각 절입 홈에 접하는 각 절삭날의 내측 단부에 첨단부를 형성한 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 절입 홈을 비트의 축심에 직교 또는 그에 가까운 각도로 교차하도록 형성하고, 절입 홈 면을 측면에서 볼 때 원호면 형태로 이루어지도록 형성하며, 각 절삭날의 내측 단부의 첨단부를, 절입 홈의 가장 깊은 부분으로부터 홈 폭이 확장되어 나가는 형태의 절입 홈 면(面)의 도중에 형성한 것을 특징으로 하는 드릴 비트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 절삭날부는, 원주방향으로 120도 각도로 등분배적으로 형성한 3개의 절삭날부로 이루어지고, 1개의 절삭날부의 절삭날 내측 단부의 첨단부를 절입 홈의 일측 단부에 형성하고, 나머지 2개의 절삭날부의 절삭날 내측 단부의 첨단부를 절입 홈의 중간부에 형성하며, 절입 홈의 타측 단부를, 대응하는 2개의 절삭날부 사이에서 절삭면과 도피면으로 형성되는 골짜기부로 해방시킨 것을 특징으로 하는 드릴 비트.