KR20110019028A - 드릴날 절삭장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드릴날의 절삭을 위한 절삭수단에 관한 것으로서, 종래에 비하여 보다 안전하고 신속하며 정확하게 드릴날을 자동 절삭 가공할 수 있도로 착안된 드릴날 자동 절삭장치에 관한 것이다.

본 발명에서는, 바닥면에 위치하며 판면이 전후로 직선이동 가능하게 설치되는 이송 받침대(110); 상기 이송 받침대 상에 결합하는 본체(121), 상기 본체에 세로 방향으로 고정 결합하는 가이드 레일(123), 상기 본체에 판면이 경사지게 결합하는 경사판(122) 및 상기 본체에 회동 가능하게 결합하는 스윙핸들(121b)로 이루어지는 가이드 유닛(120); 내부에 탄성밀대 수용부(131a)가 오목하게 형성되는 본체(131), 상기 본체에 결합하며 상기 가이드 레일(123)의 외형과 대응하는 형상의 가이드 홈(133a)을 가지는 승강블럭(133), 상기 탄성밀대 수용부에 삽입되어 힌지 결합하며 전방으로 향하는 탄성력을 받는 탄성밀대(132) 및 상기 탄성밀대의 측단에 결합하며 전단부에 베어링(138a)이 회전 가능하게 장착되는 측판(138)으로 이루어지는 승강 유닛(130); 및 상기 승강 유닛에 결합하며 내부에 관통공(141b)이 형성되는 케이싱(141), 상기 케이싱에 관통 삽입하여 회전 가능하게 장착되는 드릴척 결합관(142) 및 드릴(150)을 끼워 고정하기 위한 것으로서 상기 드릴척 결합관에 관통 삽입하여 결합하는 드릴척(151)으로 이루어지는 드릴 고정 유닛(140); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴날 절삭장치에 관하여 개시한다.

드릴날, 제1경사날, 제2경사날, 이송 받침대, 스크류축, 가이드 유닛, 경사판, 제1경사면, 제2경사면, 가이드 레일, 스윙핸들, 승강 유닛, 승강블럭, 힌지핀, 탄성밀대, 가압판, 가압 스프링, 밀착 스프링, 측판, 베어링, 랙기어, 드릴척, 드릴척 결합관, 전환노치, 케이싱, 회전각 전환장치, 회전체, 피니언 기어, 래디얼 베어링, 스러스트 베어링, 잠금링

Description

드릴날 절삭장치{Cutting device of a drill blade}

본 발명은 드릴날 절삭장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드릴날의 양측 경사날을 정확한 위치에 정확한 각도로 신속하고 안전하며 효율적으로 절삭가공할 수 있도록 착안된 드릴날 절삭장치에 관한 것이다.

드릴은 각종 수지, 목재, 금속 및 콘크리트 등의 대상물에 구멍을 뚫기 위한 작업공구의 일종으로서 잦은 사용에 의하여 그 날이 마모되므로 일정한 기간의 사용 뒤에는 반드시 드릴날을 새로 절삭 가공하여 다듬어 줄 필요가 있다.

종전에는 작업자가 드릴날을 지그 등에 고정한 후 연삭기 등을 이용하여 수작업으로 드릴날을 절삭 가공하여 사용하였으므로, 고속으로 회전하는 연삭기로 인한 위험요소가 항상 존재하였을 뿐 아니라 드릴날의 경사면을 정확하게 가공하기가어려운 문제가 있었다. 특히, 드릴날의 경우에는 드릴의 선단 부위에 한 쌍의 대향하는 경사날이 일정한 테이퍼각을 가지도록 형성되는데, 수작업으로 드릴날을 절삭하는 경우 양 측의 경사날의 경사면이 서로 달라지게 될 뿐 아니라 양 경사날을 정확하게 대칭되도록 가공하기가 매우 어렵다는 문제가 있었다.

도 8은 종래의 드릴날 연마기의 정면도인데, 실용신안등록 제0236962호에 개 시된 것이다. 상기 드릴날 연마기는 전술한 수작업에 의한 드릴날의 절삭 가공시 생기는 문제점을 극복하고자 제시된 것으로서, 사용시 드릴 안내관(180) 내의 드릴척(160)에 드릴(161)을 고정시킨 다음 조절볼트(243)를 회전시켜 드릴의 가공면이 연삭숫돌(101)의 가공 위치에 놓이도록 한다. 그런다음 모터구동부(220)를 작동시키고 동시에 드릴 안내관(180)을 회전시키면서 드릴(161)의 경사날을 가공하는 것이다.

그런데, 상기 종래의 드릴날 연마기에 의하면 드릴 안내관(180)의 내부에 드릴을 고정한 후 회전시켜가며 드릴날을 가공하게 되므로 결과적으로 드릴날의 선단에서부터 하단에 이르기까지 일회적으로 경사날을 가공하는 것이 아니라 드릴을 회전시켜가며 경사날을 횡방향으로 가공한 후 다시 조절볼트(243)를 회전시켜 날의 깊이를 조절한 후 드릴 안내관을 회전시켜가며 경사날을 가공하는 작업을 반복해야 하는 문제가 있다. 따라서, 하나의 드릴날을 절삭가공하는데 소요되는 작업시간이 길 뿐 아니라 하나의 경사날을 가공함에 있어서도 그 깊이에 따라 횡으로 여러번 절삭 가공하여 완성하게 되므로 양 측에 서로 대향하는 나선형의 경사날이 완전하게 대칭을 이루도록 절삭하기가 불가능하다는 문제가 있다. 상기 종래의 드릴날 연마기의 경우에도 수작업으로 드릴날을 가공하던 경우에 비하여 다소 편리하다는 장점은 있으나, 결국은 작업자가 수시로 드릴 안내관을 돌려가며 날의 위치를 바꿔주어야 하며, 조절볼트(243)로 드릴날의 가공 깊이를 조절해야 하며, 또한 회전플레이트(120)에 힌지 결합된 각도 교정편(140)을 조절하여 경사각을 조절해야 한다는 불편이 따르는 것이다. 게다가 이렇게 하여 드릴날의 양 측 나선방향의 경사날을 가공하더라도 그 위치와 정확도가 일치하지 않아 재작업 내지 수정작업을 요한다는 문제가 있다.

따라서, 작업자가 최소한의 조작만으로 드릴의 정확한 위치에 정확한 각도로 드릴날을 자동으로 절삭가공할 수 있도록 하는 새로운 개념의 드릴날 절삭장치의 개발이 요청된다고 하겠다.

본 발명은 전술한 종래의 문제를 해결하기 위하여 착안된 것으로서, 본 발명의 목적은 드릴의 선단부에 형성되는 나선형의 두 경사날을 작업자의 관여를 최소화한 상태에서 정확한 위치에 정확한 경사각과 규격으로 자동 가공할 수 있도록 하는 것이다.

전술한 기술적 과제의 해결을 위하여 본원 발명에서는, 바닥면에 위치하며 판면이 전후로 직선이동 가능하게 설치되는 이송 받침대(110); 상기 이송 받침대 상에 결합하는 본체(121), 상기 본체에 세로 방향으로 고정 결합하는 가이드 레일(123), 상기 본체에 판면이 경사지게 결합하는 경사판(122) 및 상기 본체에 회동 가능하게 결합하는 스윙핸들(121b)로 이루어지는 가이드 유닛(120); 내부에 탄성밀대 수용부(131a)가 오목하게 형성되는 본체(131), 상기 본체에 결합하며 상기 가이드 레일(123)의 외형과 대응하는 형상의 가이드 홈(133a)을 가지는 승강블럭(133), 상기 탄성밀대 수용부에 삽입되어 힌지 결합하며 전방으로 향하는 탄성력을 받는 탄성밀대(132) 및 상기 탄성밀대의 측단에 결합하며 전단부에 베어링(138a)이 회전 가능하게 장착되는 측판(138)으로 이루어지는 승강 유닛(130); 및

상기 승강 유닛에 결합하며 내부에 관통공(141b)이 형성되는 케이싱(141), 상기 케이싱에 관통 삽입하여 회전 가능하게 장착되는 드릴척 결합관(142) 및 드릴(150)을 끼워 고정하기 위한 것으로서 상기 드릴척 결합관에 관통 삽입하여 결합하는 드릴척(151)으로 이루어지는 드릴 고정 유닛(140); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴날 절삭장치를 제공한다.

여기서, 상기 경사판(122)은 경사각이 서로 다른 제1경사면(122c)과 제2경사면(122d)을 가지고, 상기 승강 유닛(130)에는 전단부에 베어링(139c)이 회전가능하게 장착되는 랙기어(139b)가 전후로 직선이동 가능하게 결합하며, 상기 케이싱(141)의 측면에는 상기 랙기어에 치합하는 피니언 기어(143a)가 회전 가능하게 결합하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 드릴 고정 유닛(140)의 상기 케이싱(141)에는 전환장치 수용공(141c)이 형성되고, 상기 전환장치 수용공에는 회전각 전환장치(148)가 삽설되며, 상기 드릴척 결합관(142)의 외주부에는 서로 대향하는 위치에 각각 전환노치(142c)가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 드릴날 절삭장치에 의하면 드릴의 선단부에 서로 대향하도록 위치하는 양측 경사날을 정확한 위치에 정확한 규격으로 대칭하도록 가공하는 것이 가능하다. 따라서, 절삭가공 종료 후 드릴날의 경사각이나 규격을 맞추기 위하여 수정하는 작업이 불필요하게 된다.

아울러, 본 발명에 의하면 경사날의 절삭가공 뿐 아니라 경사날의 선단부 모서리를 마무리 가공하는 것이 한 번의 공정으로 가능하게 되므로 작업공정이 간단 하고 공정시간이 단축된다는 이점이 있다.

게다가 본 발명에 의하면 작업자는 단지 스윙핸들을 조작하는 것만으로 드릴날의 절삭공정이 자동으로 정확하고 신속하게 수행되므로 고속으로 회전하는 연마기에 의한 작업자의 안전상의 문제도 해결할 수 있게 된다는 장점이 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리에 관하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 드릴날 절삭장치의 전체 외관 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 드릴날 절삭장치의 상부구성과 하부구성의 결합 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 드릴날 절삭장치의 중요 구성별 결합 사시도, 도 4는 본 발명의 승강 유닛의 분해 사시도, 도 5는 본 발명의 드릴 고정 유닛의 분해 사시도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 드릴날 절삭장치(100)는 크게 이송 받침대(110), 가이드 유닛(120), 승강 유닛(130) 및 드릴 고정 유닛(140)으로 구성된다.

상기 이송 받침대(110)는 가이드 유닛(120)의 하방에서 가이드 유닛(120)을 지지하고 이송시키기 위한 것으로서, 최하부에 위치하여 바닥면에 놓여지는 하단 베이스(111), 상기 하단 베이스(111) 상에서 직선이동 가능하도록 상기 하단 베이스(111)에 결합하는 이송착대(112), 상기 이송착대(112)에 나선 결합하는 스크류축(114) 및 상기 스크류축(114)의 단부에 결합하여 상기 스크류축에 회전력 을 부여하는 모터(113)로 구성된다. 따라서, 상기 모터(113)가 상기 스크류축(114)에 회전력을 전달하여 스크류축(114)을 회전시키면 상기 이송착대(112)가 스크류축(114) 상에서 나선 이동함으로써 전후로 직선이동하게 된다. 상기 이송착대(112)에는 후술할 가이드 유닛(120)이 결합한다.

상기 가이드 유닛(120)은 후술할 승강 유닛(130)과 드릴 고정 유닛(140)을 상하로 승강시키기 위하여 상기 이송착대(112)에 결합하는 것으로서, 가이드 유닛 본체(121), 경사판(122), 가이드 레일(123), 회전판(124), 지지 베이스(125), 수평이송 가이드(126) 및 스크류축(127a)을 포함하여 구성된다. 상기 가이드 유닛 본체(121)에는 경사판(122) 및 가이드 레일(123)이 고정 설치되며, 스윙핸들(121b)이 회전가능하게 부착된다. 상기 가이드 유닛 본체(121)의 하단부는 하부의 지지 베이스(125)에 회전 가능하게 결합하는 회전판(124)에 고정된다. 상기 지지 베이스(125)는 판상의 구성요소로서 양 측단부에 한 쌍의 수평 이송 가이드(126a,126b)가 밀착하여 결합한다. 상기 수평 이송 가이드(126a,126b)는 이송착대(112)에 볼트나 나사 등의 체결수단을 이용하여 결합한다. 도면의 미설명부호 112a는 수평 이송 가이드(126a,126b)를 이송착대(112)에 결합하기 위한 볼트 체결공을 나타낸다.

상기 지지 베이스(125)에는 스크류축 지지대(127c)에 의하여 회전 지지되는 스크류축(127a)의 단부가 회전 가능하게 결합한다. 상기 스크류축 지지대(127c)는 이송착대(112)에 볼트나 나사 등에 의하여 고정 결합한다. 따라서, 사용자가 스크류축(127a)의 타측 단부에 형성되는 손잡이(127b)를 잡고 회전시키면 스크류축(127a)이 회전하면서 지지 베이스(125)가 수평 이송 가이드(126a,126b)에 의하여 안내되어 전후로 직선 이동한다.

상기 이송착대(112)에 나선 결합하는 스크류축(114)과 지지 베이스(125)에 회전 가능하게 결합하는 스크류축(127a)은 각각 이송착대(112)와 지지 베이스(125)를 전후로 직선 이동시키기 위한 것으로서 손으로 회전시키는 수동 타입 또는 모터 등으로 회전시키는 자동 타입으로 구성할 수 있으며 어느 한 가지 형태에 한정되지 않는다.

상기 경사판(122)은 후술할 승강 유닛(130)의 측판(138)에 회전 가능하게 장착되는 베어링(138a)과 랙기어(139b)에 장착되는 베어링(139c)이 접촉하여 구르도록 하기 위한 것으로서 상기 가이드 유닛 본체(121)에 힌지핀(122a)과 고정 나사(122b)에 의하여 결합한다. 상기 경사판(122)의 판면은 수직한 방향에 대하여 일정 각도 경사지게 설치된다. 즉, 상기 경사판(122)은 그 판면이 상기 가이드 레일(123)과 예각을 이루도록 설치되는데, 경사판(122)의 판면에는 두 개의 서로 다른 경사면이 형성된다. 즉, 도시한 것처럼 경사판의 상부 판면에는 제1 경사면(122c)이 형성되고, 하부 판면에는 상기 제1경사면(122c)보다 경사각이 크도록 돌출 형성되는 제2경사면(122d)이 형성된다. 따라서, 상기 경사판(122)의 판면에는 두 개의 경사각을 가지도록 판면이 상하로 분할된다. 이렇게 하는 이유는 측판(138)의 베어링(138a)과 랙기어(139b)의 베어링(139c)이 경사판(122) 상에서 다 같이 상부의 제1경사면(122c)을 타고 내려오다가 랙기어(139b)의 베어링(139c)이 하부의 제2경사면(122d)을 타고 내려오도록 하여 랙기어(139b)를 뒤로 후퇴시킬 수 있도록 하기 위한 것이다. 그렇게 함으로써, 후퇴하는 랙기어(139b)에 치합된 피니언 기어(143a)가 회전할 수 있기 때문이다. 이에 관하여 자세한 사항은 후술한다.

상기 경사판(122)이 수직방향에 대하여 기울어지는 각도는 고정나사(122b)를 이용하여 조절할 수 있다. 즉, 경사판(122)의 경사각을 조절할 필요가 있는 경우에는 고정 나사(122b)를 풀고 경사판(122)을 힌지핀(122a)을 중심으로 원하는 각도만큼 회전시킨 후 고정 나사(122b)를 다시 체결하면 된다. 따라서, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 가이드 유닛 본체(121)의 상기 고정 나사(122b)가 결합하는 부위에는 변화된 위치에 맞추어 고정 나사(122b)가 체결될 수 있도록 여러 개의 체결공이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 가이드 레일(123)은 후술할 승강 유닛(130)의 상하 이동을 안내하기 위한 것으로서 회전판(124)에 수직으로 설치된다.

상기 가이드 유닛 본체(121)의 상측부에는 스윙핸들(121b)이 회전 가능하게 결합하며, 하측부에는 후술할 가압 스프링(136)이 삽입될 수 있도록 가압 스프링 수용부(121a)가 결합한다.

상기 승강 유닛(130)은 승강 유닛 본체(131), 탄성밀대(132), 승강블럭(133), 가압판(134), 가압 스프링(136), 밀착 스프링(137), 측판(138) 및 랙기어부(139)를 포함하여 구성된다. 상기 승강 유닛 본체(131)의 중앙부에는 탄성밀대 수용부(131a)가 형성되며, 여기에 탄성밀대(132)가 삽입 설치된다.

상기 탄성밀대(132)의 전면에는 밀착 스프링(137)을 수용하기 위한 스프링 수용홈(132a)이 형성되고, 상면 일측에는 힌지핀 결합공(132c)이 관통하여 형성된 다. 또한, 힌지핀 결합공(132c)측의 반대편 측면에는 측판(138)과 결합하기 위한 체결나사(138c)를 위한 체결공(132b)이 형성된다. 상기 승강 유닛 본체(131)에는 힌지핀 관통공(131b)이 형성되는데, 탄성밀대(132)가 탄성밀대 수용부(131a)에 삽입되면, 힌지핀(135a)이 상기 힌지핀 관통공(131b)과 상기 힌지핀 결합공(132c)에 결합하여 탄성밀대(132)가 힌지핀(135a)를 중심으로 회전할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 탄성밀대 수용부(131a)의 측면의 폭은 상기 탄성밀대(132)가 밀착 스프링(137)에 의하여 전후로 힌지 운동할 수 있도록 탄성밀대(132)의 측면 폭보다 크게 형성되어야 한다. 상기 미설명부호 135b는 힌지핀(135a)의 단부측에 결합하는 너트를 나타낸다.

상기 가압판(134)은 탄성밀대 수용부(131a)에 삽입 설치되는 탄성밀대(132)를 전방으로 탄성지지하기 위한 것으로서, 상기 승강 유닛 본체(131)의 전면에 나사를 이용하여 결합한다. 도면의 설명부호 134a는 체결공을 나타내고, 134b는 체결나사를 나타낸다. 상기 탄성밀대(132)와 상기 가압판(134)의 사이에는 밀착 스프링(137)이 위치하므로 밀착 스프링(137)의 탄성력에 의하여 상기 탄성밀대(132)는 항상 전방으로 밀리는 힘을 받는다.

상기 승강 유닛 본체(131) 배면측에는 승강블럭(133)이 결합하는데, 상기 승강블럭(133)에는 상하로 길게 가이드 홈(133a)이 형성된다. 상기 가이드 홈(133a)은 후술할 가이드 레일(123)에 상기 승강 블럭(133)을 결합하기 위한 것으로서 스윙핸들(121b)의 조작에 의하여 승강 유닛(130)이 상기 가이드 레일(123)을 타고 하강할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 승강 유닛 본체(131)의 하부에는 가압 스프링(136)이 장착되며, 상기 가압 스프링(136)의 하단부가 상기 가이드 유닛(120)의 가압 스프링 수용부(121a)에 삽입 지지된다.

도면의 미설명부호 131c는 힌지핀 관통공을 나타내며, 131d는 체결공을 나타내며, 133b는 승강블럭(133)을 승강 유닛 본체(131)에 고정 결합하기 위한 체결볼트를 나타낸다.

상기 탄성밀대(132)의 일 측면에는 측판(138)이 체결나사(138c)에 의하여 고정 결합한다. 상기 측판(138)의 일측 단부에는 베어링(138a)이 회전가능하게 결합한다. 도면의 미설명부호 138b는 측판을 관통하여 결합하는 체결볼트로서 후술할 케이싱(141)과 결합하기 위한 것이다.

상기 측판(138)에는 베어링 수용공(138e)이 관통 형성되어, 여기에 후술할 피니언 회전용 베어링(149)이 억지 끼움된다. 도면에서 미설명부호 138d는 후술할 케이싱(141)의 측면에 형성되는 원통형 돌출부(141d)를 측판(138)에 고정 결합하기 위한 고정판을 나타낸다.

상기 측판(138)의 하단부에는 랙기어부(139)가 결합하는데, 랙기어부(139)는 랙기어 케이싱(139a)과 랙기어 케이싱 내부의 랙기어(139b)로 구성된다. 도시한 바와 같이, 상기 랙기어 케이싱(139a)의 일측 단부는 개방되어 있고 타측 단부는 폐쇄되어 있으며, 상부면의 일부는 랙기어(139b)의 기어이빨이 일부 노출되도록 개방된다. 랙기어 케이싱(139a)의 외부로 노출되는 랙기어(139b)의 일측 단부에는 베어링(139c)이 회전 가능하게 장착되고, 랙기어(139b)의 타측 단부는 랙기어 케이싱(139a) 내부로 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 상기 랙기어 케이싱(139a) 내부에 삽입된 랙기어(139b)의 타측 단부와 랙기어 케이싱(139a)의 내측벽 사이에는 압축 스프링(미도시)이 위치하여 상기 랙기어(139b)가 전방으로 밀리도록 하는 탄성력을 제공한다. 이렇게 함으로써 랙기어(139b)의 일측 단부에 설치되는 베어링(139c)이 경사판(122)의 제1경사면(122c)과 제2경사면(122d)과 탄성접촉을 유지한 상태로 하강할 수 있게 되는 것이다. 랙기어(139b)의 베어링(139c)이 경사판(122)의 제1경사면(122c)을 타고 하강하다가 제2경사면(122d) 구간에 진입하게 되면, 랙기어(139b)의 수평방향 후퇴거리가 측판(138)에 고정된 랙기어 케이싱(139a)의 후퇴거리보다 크게 된다. 따라서, 랙기어(139b)가 랙기어 케이싱(139a) 내부에서 뒤로 슬라이딩하여 후퇴하게 되고, 이와 동시에 랙기어(139b)에 치합된 피니언 기어(143a)를 회전시킴으로써 드릴의 날끝 선단부를 살짝 회전시켜주게 되는 것이다. 이에 관하여 자세한 사항은 후술한다.

상기 드릴 고정 유닛(140)은 상기 승강 유닛(130)에 결합하는 것으로서, 케이싱(141), 드릴척 결합관(142), 회전체(143), 래디얼 베어링(144), 스러스트 베어링(145), 내측 및 외측 잠금링(146,147)을 포함하여 구성된다.

상기 케이싱(141)은 드릴척 결합관(142)이 관통하여 삽입될 수 있도록 중앙에 관통공(141b)이 형성되며, 일측단에 베어링 수용부(141a)가 형성된다. 상기 케이싱(141)의 측면에는 전환장치 수용공(141c)이 관통 형성되며, 여기에 회전각 전환장치(148)가 삽입 설치된다. 회전각 전환장치는 일종의 볼플런저와 같은 것으로서, 구형의 볼(148a), 스프링(148b), 볼트(148c) 및 너트(148d)로 구성된다. 상기 회전각 전환장치(148)는 드릴척 결합관의 원통몸체(142a)의 외주면에 서로 180° 간격으로 형성되는 전환노치(142c)와 탄성접촉함으로써 드릴의 회전각을 조절한다.

상기 드릴척 결합관(142)은 드릴(150)을 끼운 드릴척(151)이 관통 결합하는 것으로서 전체적으로 중공관의 형상을 가지는 원통몸체(142a)와 상기 원통몸체(142a)의 일측 단부측에 단차지게 형성되는 단턱(142b)으로 구성된다. 전술한 것처럼, 상기 원통몸체(142a)의 외주면에는 원주방향으로 절반의 위치에 각 하나씩 두 개의 대응하는 전환노치(142c)가 오목하게 형성되고, 상기 전환노치(142c)를 피한 위치의 외주면 상에는 수나사산((142d)이 형성된다. 미설명부호 142e는 드릴척 결합관(142)에 관통하여 나사결합하는 고정볼트로서 드릴척 결합관(142)에 관통 삽입되는 드릴척(151)의 외주면을 가압하여 고정하기 위한 것이다.

상기 내측 및 외측 잠금링(146,147)의 내주면에는 상기 원통몸체(142a)의 수나사산(142d)에 나사결합하기 위한 암나사산(146a,147a)이 각각 형성된다. 상기 스러스트 베어링(145)과 스러스트 베어링(145)의 앞뒤에 부착되는 회전링(145a,145b)은 상기 케이싱(141)의 베어링 수용부(141a)에 장착된다.

상기 케이싱(141)의 측면 중 회전각 전환장치(148)가 장착되지 않는 측면에는 원통형 돌출부(141d)가 형성되고, 상기 원통형 돌출부(141d)의 외주부에는 회전체(143)와 피니언 회전용 베어링(149)이 회전 가능하게 순서대로 결합한다.

상기 회전체(143)는 크게 두 부분으로 나뉘는데, 원형의 회전체(143)의 상부 반원의 외주면에는 눈금자(143b)가 형성되고, 하부 반원의 외주면에는 피니언기어(143a)가 형성된다. 즉, 회전체(143)의 외주면 일부에만 기어이빨을 형성하는 것이다. 상기 피니언 기어(143a)는 상기 랙기어(139b)와 치합한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 드릴날 절삭장치(100)를 이용하여 드릴날을 절삭가공하는 방법 및 원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이송 받침대(110)의 스크류축(114)과 가이드 유닛(120)의 스크류축(127a)을 회전시켜 드릴 고정 유닛(140)에 장착된 드릴의 날을 도 1에 도시한 것과 같이 연삭기(200)의 연삭숫돌(210)에 근접하도록 위치시킨다. 상기 이송받침대(110)의 스크류축(114)의 회전에 의하여 이송착대(112)를 전진 이동시켜 드릴날의 위치를 연삭숫돌(210)에 근접하게 대강 이동시킨 다음, 가이드 유닛(120)의 스크류축 손잡이(127b)를 잡고 스크류축(127b)을 회전시켜가며 드릴날의 접근 위치를 정밀하게 조절할 수 있다.

이때, 도 6의 드릴날 중 제1 경사날(150a)의 드릴날 선단부(150c)가 위로 향하고, 드릴날 후단부(150d)가 아래로 향하도록 연삭숫돌(210)면에 드릴날을 근접시킨다.

다음으로 드릴날의 후단부(150d)를 연삭숫돌(210)에 살짝 접촉시킨 상태에서 연삭기(200)에 전원을 인가하여 연삭숫돌(210)을 회전시킨다.

이제 스윙핸들(121b)을 회전시켜 스윙핸들 지지대(131e)에 걸쳐 놓은 후 스윙핸들(121b)을 아래로 누른다. 그러면, 상기 승강 유닛(130)은 가이드 유닛(120)의 가이드 레일(123)을 타고 가압 스프링(136)을 압축하며 아래로 하강하게 된다. 이때 상기 승강 유닛(130)은 측판(138)에 부착된 베어링(138a)과 랙기어(139b)에 부착된 베어링(139c)이 경사판(122)의 경사면에 탄성 밀착된 상태를 유지하며 경사면을 타고 구르면서 하강하게 되므로 똑바로 수직하강하는 것이 아니라 경사지게 하향한다. 즉, 상기 승강 유닛(130)은 경사판(122)의 판면이 경사진 방향을 따라 아래로 하강하게 되는 것이다.

이때, 승강 유닛(130)에 고정 결합된 드릴 고정 유닛(140)도 하강하게 되고, 연삭숫돌(210)에 이미 드릴날의 후단부가 접촉하여 있는 상태이므로 드릴날의 후단에서부터 선단부에 이르기까지 경사지게 드릴날이 절삭되는 것이다.

이후 상기 랙기어(139b)의 베어링(139c)이 제2경사면(122d) 구간에 진입하는 순간부터 랙기어(139b)의 후퇴에 따라 피니언 기어(143a)가 회전하게 되고, 피니언 기어(143a)가 고정된 케이싱(141)이 약간 회전함으로써 드릴날의 선단부를 아래방향으로 일정 정도 회전시킨다. 이렇게 함으로써 드릴날의 선단부가 지나치게 뾰족하게 되지 않도록 완만하게 절삭 가공할 수 있게 된다. 즉, 드릴날의 선단부(150c)를 절삭가공의 끝 단계에서 이처럼 살짝 회전시켜 가공하는 이유는 드릴의 회전시에 드릴날의 선단부(150c)가 드릴링 작업 대상물과 직접 접촉하는 부분이므로 이 부분이 지나치게 예리하게 가공되는 경우 드릴날이 쉽게 마모되어 버리기 때문이다.

도 6은 드릴의 경사날을 전방측에서 관찰한 드릴의 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 드릴날 절삭장치의 작동원리를 나타내기 위한 개념도이다.

통상적으로 드릴날에는 원주방향으로 180°의 각을 이루는 위치에 서로 마주하도록 제1경사날(150a)과 제2경사날(150b)이 형성된다. 상기 제1 및 제2 경사날(150a,150b)은 그 경사각이 서로 같아야 하며, 각 경사날(150a,150b)에는 드릴날 선단부(150c)와 드릴날 후단부(150d)가 존재한다. 상기 드릴날 선단부(150c)는 드릴(150)을 회전시켜 피가공물에 구멍을 형성하고자 하는 경우 직접적으로 피가공물과 접촉하는 부분이다.

따라서, 전술한 바와 같이 드릴날 가공의 종료시에 피니언 기어(143a)를 살짝 회전시킴으로써 드릴날 선단부를 마무리 가공하게 되는 것이다. 즉, 드릴의 경사날의 각도는 드릴의 종류, 용도 및 가공 제품의 재질에 따라 변화되는데, 피가공물과 직접 접촉하는 부분인 드릴날 선단부(150c)는 너무 예리하지 않도록 가공해야 드릴날의 손상을 막을 수 있게 되고 수명도 길어지게 되는 것이다.

도 7에 도시한 것처럼, 본 발명의 드릴날 절삭장치(100)를 이용하면 드릴의 제1 및 제2 경사날(150a,150b)을 동일한 경사각으로 정확하고 신속하며 효율적으로 절삭 가공할 수 있게 된다. 우선 연삭숫돌(210)에 가공하고자 하는 제1경사날(150a)의 드릴날 후단부(150d)를 근접시켜 위치시킨 후 승강 유닛(130)을 하강시키면 이에 고정된 드릴 고정 유닛(140)이 경사면 방향인 대각선(TS) 방향으로 하향이동하게 된다. 따라서 제1경사날(150a)의 후단부에서부터 선단부까지 경사판의 경사각에 따라 경사날이 절삭 가공된다. 이때, 드릴 고정 유닛(140)이 결합하는 탄성밀대(132)는 밀착 스프링(137)에 의하여 항상 전방으로 향하는 탄성력을 받고 있는 상태이므로 드릴의 경사날이 연삭숫돌(210)과 접촉된 상태를 유지할 수 있다.

도 7의 (a)는 드릴날 가공의 초기 단계를 나타낸 것이고, 도 7의 (b)는 승강 유닛(130)을 하강시켜 드릴날을 가공하는 종기 단계를 나타낸 것이다. 스윙핸들(121b)의 조작으로 인하여 승강 유닛(130)이 하강하면 드릴의 중심(O)의 좌표가(x,y)에서 하향 이동한 (x',y')로 이동하게 되고, 드릴날 가공의 최종단계에 이르면 드릴(150)이 피니언 기어(143a)의 회전으로 인하여 일정 각도(α) 만큼 회전한다. 따라서, 드릴날의 선단부(150c)가 지나치게 예리하게 가공되는 것을 방지하고, 완만하게 마무리되는 것이다. 도면에서 'HL'은 수평선을 나타내고, 'CL'은 드릴(150)의 중심축선을 연장한 선을 나타낸 것이다. 또한 도면의 'θ'는 수직선에 대한 경사판(122) 판면의 경사각을 나타낸다.

전술한 과정으로 제1경사날(150a)의 가공이 완료하면, 이번에는 드릴척(151)을 잡고 회전시켜 제2경사날(150b)의 후단부가 연삭숫돌(210)에 근접하도록 위치시킨다. 상기 드릴척(151)은 드릴척 결합관(142)에 삽입되어 고정되므로 드릴척(151)을 회전시키면 드릴척 결합관(142)이 같이 회전하게 되며, 드릴척 결합관(142)의 원통몸체(142a)에 형성되는 전환노치(142c)에 의하여 정확히 반바퀴(180°)만큼만 드릴(150)을 회전시킬 수 있게 된다. 즉, 드릴(150)을 반바퀴만큼 회전시키면 전환노치(142c)에 전환장치(148)의 볼(148a)이 딸깍하고 걸리게 되어 정확하게 180°만큼 드릴(150)을 회전시킬 수 있게 된다. 이렇게 함으로써 드릴의 제1경사날(150a)과 정확히 180°만큼 원주방향으로 회전한 위치에 형성되는 제2경사날(150b)을 제1경사날(150a)의 경우와 동일한 방식에 의하여 절삭 가공할 수 있게 되어 매우 편리하다.

이상으로 본 발명의 기술적 구성의 요지와 그 작동원리에 관하여 그 바람직한 실시예를 기준으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니될 것이다. 즉, 본원 발명의 스크류축들의 경우 드릴을 전후로 직선 이동시키기 위한 것으로서 동일한 목적이나 기능의 수행을 위하여 리니어 모터와 슬라이딩 가이드 등의 등가 수단으로 대체될 수도 있을 것이다. 또한, 경사판(122)의 경우에도 본 실시예에서는 제1경사면(122c)과 제2경사면(122d)을 일체로 형성하였으나, 각기 별개의 경사판으로 분리하여 형성할 수도 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 드릴날 절삭장치의 전체 외관 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 드릴날 절삭장치의 상부구성과 하부구성의 결합 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 드릴날 절삭장치의 중요 구성별 결합 사시도.

도 4는 본 발명의 승강 유닛의 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 드릴 고정 유닛의 분해 사시도.

도 6은 드릴의 경사날을 전방측에서 관찰한 드릴의 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 드릴날 절삭장치의 작동원리를 나타내기 위한 개념도.

도 8은 종래의 드릴날 연마기의 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 드릴날 절삭장치 110: 이송 받침대

111: 하단 베이스 112: 이송착대

113: 모터 114: 스크류축

120: 가이드 유닛 121: 가이드 유닛 본체

121a: 가압스프링 수용부 121b: 스윙핸들

122: 경사판 123: 가이드 레일

124: 회전판 125: 지지 베이스

126a,126b: 수평 이송 가이드 127a: 스크류축

130: 승강 유닛 131: 승강 유닛 본체

131a: 탄성밀대 수용부 132: 탄성밀대

133; 승강블럭 133a: 가이드 홈

134: 가압판 135a: 힌지핀

136: 가압 스프링 137: 밀착 스프링

138: 측판 138a: 베어링

138b: 체결볼트 139: 랙기어부

139a: 랙기어 케이싱 139b: 랙기어

140: 드릴 고정 유닛 141: 케이싱

142: 드릴척 결합관 142c: 전환 노치

143: 회전체 143a: 피니언 기어

144: 래디얼 베어링 145: 스러스트 베어링

146,147: 잠금링 150: 드릴

150a,150b: 경사날 151: 드릴척

200: 연삭기

Claims (3)

1. 바닥면에 위치하며 판면이 전후로 직선이동 가능하게 설치되는 이송 받침대(110);

   상기 이송 받침대 상에 결합하는 본체(121), 상기 본체에 세로 방향으로 고정 결합하는 가이드 레일(123), 상기 본체에 판면이 경사지게 결합하는 경사판(122) 및 상기 본체에 회동 가능하게 결합하는 스윙핸들(121b)로 이루어지는 가이드 유닛(120);

   내부에 탄성밀대 수용부(131a)가 오목하게 형성되는 본체(131), 상기 본체에 결합하며 상기 가이드 레일(123)의 외형과 대응하는 형상의 가이드 홈(133a)을 가지는 승강블럭(133), 상기 탄성밀대 수용부에 삽입되어 힌지 결합하며 전방으로 향하는 탄성력을 받는 탄성밀대(132) 및 상기 탄성밀대의 측단에 결합하며 전단부에 베어링(138a)이 회전 가능하게 장착되는 측판(138)으로 이루어지는 승강 유닛(130); 및

   상기 승강 유닛에 결합하며 내부에 관통공(141b)이 형성되는 케이싱(141), 상기 케이싱에 관통 삽입하여 회전 가능하게 장착되는 드릴척 결합관(142) 및 드릴(150)을 끼워 고정하기 위한 것으로서 상기 드릴척 결합관에 관통 삽입하여 결합하는 드릴척(151)으로 이루어지는 드릴 고정 유닛(140);

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴날 절삭장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 경사판(122)은 경사각이 서로 다른 제1경사면(122c)과 제2경사면(122d)을 가지고, 상기 승강 유닛(130)에는 전단부에 베어링(139c)이 회전가능하게 장착되는 랙기어(139b)가 전후로 직선이동 가능하게 결합하며, 상기 케이싱(141)의 측면에는 상기 랙기어에 치합하는 피니언 기어(143a)가 회전 가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 드릴날 절삭장치.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 드릴 고정 유닛(140)의 상기 케이싱(141)에는 전환장치 수용공(141c)이 형성되고, 상기 전환장치 수용공에는 회전각 전환장치(148)가 삽설되며, 상기 드릴척 결합관(142)의 외주부에는 서로 대향하는 위치에 각각 전환노치(142c)가 형성되는 것을 특징으로 하는 드릴날 절삭장치.

Images