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KR101696564B1 - 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구 - Google Patents

패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구 Download PDF

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KR101696564B1
KR101696564B1 KR1020157009791A KR20157009791A KR101696564B1 KR 101696564 B1 KR101696564 B1 KR 101696564B1 KR 1020157009791 A KR1020157009791 A KR 1020157009791A KR 20157009791 A KR20157009791 A KR 20157009791A KR 101696564 B1 KR101696564 B1 KR 101696564B1
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center
guide
drill
fastening
shape
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손홍승
박찬규
김주오
김성현
임효준
성욱중
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한국야금 주식회사
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 드릴 공구에 관한 것이다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 마름모꼴 형상의 포켓에 마름모꼴 형상의 가이드 패드를 설치하고, 포켓의 바닥은 V자 형상으로 형성하며, 포켓의 한쪽에는 그루브를 형성하여 가이드 패드가 설치되었을 때에, 절삭유가 포켓과 가이드 패드의 사이로 이동될 수 있도록 하여 가이드 패드에 대한 냉각성능을 향상시킨 것이다.
또한, 가이드 패드의 형상은 좌우상하 대칭 형상으로 형성시킴으로써 총 4면을 사용할 수 있게 하여 경제성을 향상시킨 것이다.
또한, 가이드 패드의 형상은 평면에서 볼 때에 마름모꼴로 형성시킴으로써 절삭유의 원활한 유입을 유도할 수 있다.

Description

패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구{Drill tools having Pad and drill head}
본 발명은 드릴 공구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 깊은 홀을 가공하도록 하는 드릴에 있어서, 드릴 헤드에 가이드 패드와 커팅 인서트를 구비하고, 커팅 인서트에 의해 홀(hole) 가공할 때에 가이드 패드가 가공면에 슬립(slip)되도록 하여 드릴 헤드의 진동을 방지하여 안정된 상태에서 홀 가공을 구현하도록 하는 드릴 공구에 관한 것이다.
일반적으로 깊은 홀의 드릴 가공에는 사용되는 드릴(drill)은 툴 홀더의 선단에 드릴 헤드가 구비된다. 툴 홀더는 튜브(tube) 형태로 제공되고, 드릴 헤드에는 커팅 인서트와 가이드 패드가 구비된다.
커팅 인서트에 의해 홀(hole) 가공이 이루어지고, 가이드 패드는 홀의 내경면에서 슬립(Slip)되어 드릴 헤드가 진동되는 것을 방지하여 안정되게 홀 가공을 구현하도록 한다.
한편, 칩(chip)은 툴 홀더의 내경을 따라 배출되고, 툴 홀더의 외경과 홀의 사이에는 절삭유가 공급되고, 절삭유는 드릴 헤드 쪽으로 보내진다.
절삭유는 커팅 인서트와 가이드 패드를 냉각시키도록 하고, 칩 배출을 원활하게 유도하는 작용을 한다.
한편, 상술한 가이드 패드는 초경합금(solid cemented carbide)의 재질로 제조되는데, 이러한 초경합금 재질은 가격이 비싸다.
그러나 종래에 알려진 깊은 홈 가공용 드릴에 사용되는 가이드 패드는 단면만을 사용하고, 단면에서도 180도 돌려서 사용하므로 최대 2면을 사용하는 것으로 고가의 가이드 패드를 사용하는 것을 고려할 때에 경제성이 매우 낮은 문제점이 있다.
한편, 가이드 패드를 교체가 가능하도록 제공하는데, 이때 가이드 패드가 드릴 헤드에 흔들림 없이 고정되어야 하지만, 종래에 알려진 가이드 패드는 단순한 판(plate)형상으로 제공되므로 가이드 패드가 볼트에 의해 드릴 헤드에 체결/고정된 후에 드릴 가공 중에 전달되는 진동에 의해 흔들림이 발생하는 문제점이 있다.
다른 한편으로, 종래에 알려진 가이드 패드는 드릴 헤드에 설치된 후에 겉으로 드러나는 표면만 절삭유와 접촉하는 것으로 절삭유에 의한 냉각효과가 낮은 문제점이 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 공개특허 제10-1997-0705447호(1997.10.09.)
대한민국 공개특허 제10-2002-0020742호(2002.03.15.)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 깊은 홈 가공용 드릴에 구비되는 가이드 패드에 있어서, 가이드 패드를 돌려서 2면을 사용하도록 하고, 뒤집어서 2면을 사용하도록 하여 총 4면을 사용하여 경제성을 향상시키도록 하는 드릴 공구를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 드릴 헤드에 가이드 패드를 설치함에 있어서, 드릴 헤드에 형성한 포켓과 가이드 패드가 5면의 체결면에서 닿도록 하고, 특히, 측면에 위치된 체결면은 V자 형상으로 형성되어 체결력을 더욱 향상시키도록 하는 드릴 공구를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 드릴 헤드에 형성된 포켓의 측면에 그루브(groove)를 형성하고, 포켓의 바닥면에 V홈을 형성하여, 포켓에 가이드 패드가 설치되면 포켓의 표면과 가이드 패드의 사이에 유로가 형성되고, 유로를 통하여 절삭유가 흐르도록 하여 냉각효과를 향상시키도록 하는 드릴 공구를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 드릴 공구는, 툴 홀더(10)의 단부에 설치되고 외경에 포켓(130)이 형성된 드릴 헤드(100); 및 상기 포켓(130)에 설치되는 가이드 패드(200);를 포함하는 드릴 공구에 있어서, 상기 가이드 패드(200)는, 전면의 상하측에 각각 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)가 형성되고, 상하측 단부에 각각 제1, 제2 센터 체결면(221, 222)이 형성되고, 상기 체결 홀(202)을 중심으로 어느 한쪽에 제1, 제3 체결면(231, 233)이 형성되며, 다른 한쪽에 제2, 제4 체결면(232, 234)이 형성되고, 상기 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)와 상기 제1, 제3 체결면(231, 233)의 사이에 제1 사이드 가이드 서피스(251)가 형성되며, 상기 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)와 상기 제2, 제4 체결면(232, 234)의 사이에 제2 사이드 가이드 서피스(252)가 형성되고, 상기 제1 사이드 가이드 서피스(251)와 상기 제2 사이드 가이드 서피스(252)는 제1각도로 V자 형상을 이루는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 상기 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)는 볼록한 곡률로 형상이고, 상기 제1, 제2 사이드 가이드 서피스(251, 252)는 평탄한 형상인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 상기 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)는 평탄한 형상이고, 상기 제1, 제2 사이드 가이드 서피스(251, 252)는 볼록한 곡률로 형상인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 상기 제1 센터 가이드 서피스(211)와 상기 제2 센터 가이드 서피스(212)의 사이에 상기 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)의 표면보다 낮게 리세스(241)가 형성된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구의 상기 가이드 패드(200)는, 배면의 상하측에 각각 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)가 형성되고, 상기 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)와 상기 제1, 제3 체결면(231, 233)의 사이에 제4 사이드 가이드 서피스(254)가 형성되며, 상기 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)와 상기 제2, 제4 체결면(232, 234)의 사이에 제3 사이드 가이드 서피스(253)가 형성되고, 상기 제1 사이드 가이드 서피스(251)와 상기 제2 사이드 가이드 서피스(252)는 제1각도로 V자 형상을 이루는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 상기 제3, 제4 센터 가이드 서피스(211, 212)는 볼록한 곡률로 형상이고, 상기 제3, 제4 사이드 가이드 서피스(251, 252)는 평탄한 형상인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 상기 제3, 제4 센터 가이드 서피스(211, 212)는 평탄한 형상이고, 상기 제3, 제4 사이드 가이드 서피스(251, 252)는 볼록한 곡률로 형상인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 상기 제3 센터 가이드 서피스(213)와 상기 제4 센터 가이드 서피스(214)의 사이에 상기 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)의 표면보다 낮게 리세스(242)가 형성된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구의 제1 각도는 135°내지 155°인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 상기 제1 체결면(231)과 상기 제2 체결면(232)은 예각의 제2각도를 이루는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 상기 제2각은 20°내지 40°인 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 상기 제1 센터 체결면(221)의 양측에 제1, 제2 사이드 그루브(261, 262)가 형성되고, 상기 제2 센터 체결면(222)의 양측에 제3, 제4 사이드 그루브(263, 264)가 형성되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구의 상기 포켓(130)은, 단면 형상이 V자 형상으로 형성된 제1, 제2 플로어 체결면(131, 132); 상기 드릴 헤드(100)가 회전할 때에 상기 가이드 패드(200)에 가압하는 측면에 V자 형상으로 형성된 제1, 제2 사이드 체결면(133, 134); 상기 드릴 헤드(100)가 홀 가공할 때에 진입되는 방향으로 상기 가이드 패드(200)에 가압하는 측면에 형성된 센터 체결면(137); 및 상기 드릴 헤드(100)의 엔드 페이스(122)쪽이 개방되도록 트인 개구부(138);를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 섕크(110)의 외경부와 상기 센터 체결면(137)이 통하도록 메인 그루브(141);가 더 형성된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 드릴 공구는, 상기 센터 체결면(137)의 양측에는 상기 메인 그루브(141)와 통하도록 서브 그루브(142, 143)가 더 형성된 것일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 드릴 공구는 전면과 배면의 형상을 동일하게 형성하고, 좌측면과 우측면 형상으로 동일하게 형성함으로써, 체결 홀을 기준으로 180도 돌려서 장착하여 사용할 수 있고, 전면과 배면을 뒤집어서 사용할 수 있음으로써, 총 4면을 이용할 수 있고, 이로써 고가의 초경합금 재질로 제작되는 가이드 패드의 활용도를 높여 경제성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 드릴 공구는, 드릴 헤드에 가이드 패드를 설치함에 있어서, 드릴 헤드에 형성한 포켓과 가이드 패드가 5면의 체결면에서 닿도록 하고, 특히, 측면에 위치된 체결면은 V자 형상으로 형성되어 체결력을 더욱 향상시켜 절삭저항에 대한 강성을 가짐으로써 흔들림 없이 안정되게 깊은 홀을 가공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 드릴 공구는 드릴 헤드에 형성된 포켓의 측면에 그루브(groove)를 형성하고, 포켓의 바닥면에 V홈 형상의 플로어 체결면을 형성함으로써, 포켓에 가이드 패드가 설치되면 포켓의 표면과 가이드 패드의 사이에 유로가 형성되고, 유로를 통하여 절삭유가 흐름으로써 냉각효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 드릴 공구는 가이드 패드의 모서리 측면에 그루브를 더 형성할 수 있고, 이로써 절삭유의 유입을 유도할 수 있어 냉각효과를 더욱 형상시킬 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 공구를 설명하기 위한 분해 사시도면, 조립 사시도면 및 정면도이다.
도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.
도 5는 도 3의 B-B선 단면도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 공구에서 절삭유가 이동되는 유로를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴용 가이드 패드의 예를 설명하기 위한 평면도, 정면도, 측면도이다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴용 가이드 패드의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴용 가이드 패드에서 가이드 서피스 각도를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴용 가이드 패드에서 체결면 각도를 설명하기 위한 도면이다.
도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴용 가이드 패드의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명>
10: 툴 홀더 100: 드릴 헤드
110: 섕크 120: 헤드
122: 엔드 페이스 130: 포켓
131, 132: 제1, 제2 플로어 체결면
133, 134: 제1, 제2 사이드 체결면
135, 136: 제1, 제2 여유면
137: 센터 체결면
138: 개구부
141: 메인 그루브
142, 143: 서브 그루브
150: 암나사
200: 가이드 패드
202: 체결 홀
211, 212, 213, 214: 제1 ~ 제4 센터 가이드 서피스(guide surface)
221, 222: 제1, 제2 센터 체결면
231, 232, 233, 234: 제1 ~ 제4 체결면
241, 242: 리세스
251, 252, 253, 254: 제1 ~ 제4 사이드 가이드 서피스
261, 262, 263, 264: 제1 ~ 제4 사이드 그루브
400: 볼트 300: 커팅 인서트
500: 홀
510: 홀 인사이드 520: 홀 엔드
600: 절삭유
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 크기가 과장되게 도시될 수 있다.
한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 공구에 대해서 설명한다.
첨부도면 도 1, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 공구를 설명하기 위한 분해 사시도면, 조립 사시도면 및 정면도이다. 첨부도면 도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다. 첨부도면 도 5는 도 3의 B-B선 단면도이다. 첨부도면 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴 공구에서 절삭유가 이동되는 유로를 설명하기 위한 단면도이다.
깊은 홈 가공용 드릴은 툴 홀더(10)에 드릴 헤드(100)가 설치된다. 툴 홀더(10)와 드릴 헤드(100)는 튜브(tube)형태로 형성되는 것으로, 칩(chip)은 튜브의 홀을 통하여 배출될 수 있다.
한편, 드릴 헤드(100)는 섕크(110)의 한쪽에 헤드(120)가 형성된 것이고, 섕크(110)에 나선을 형성하여 툴 홀더(10)와 나선으로 결합시킬 수 있다. 또한, 헤드(120)에는 가이드 패드(200)와 커팅 인서트(300)가 설치된다.
상술한 헤드(120)에는 포켓(130)이 형성되고, 상술한 가이드 패드(200)는 포켓(130)에 삽입된 상태에서 포켓(130)에 형성된 암나사(150)에 볼트(400)를 체결하여 조립된다.
포켓(130)은, 대략 마름모꼴 형상으로 형성된 것이다. 좀 더 상세하게는, 바닥에 제1, 제2 플로어 체결면(131, 132)이 형성되고, 드릴 헤드(100)가 회전하는 방향을 기준으로 가이드 패드(200)에 가압되는 쪽에 제1, 제2 사이드 체결면(133, 134)이 형성된다. 제1, 제2 사이드 체결면(133, 134)과 마주하는 상대 쪽에는 각각 제1, 제2 여유면(135, 136)이 형성된다.
또한, 드릴 헤드(100)가 홀(hole)을 가공할 때에 진입되는 방향을 기준으로 가이드 패드(200)에 가압되는 쪽에 센터 체결면(137)이 형성되고, 센터 체결면(137)과 마주하는 상대 쪽에의 엔드 페이스(122) 쪽에는 개구부(138)가 형성된다.
한편, 제1 플로어 체결면(131)과 제2 플로어 체결면(132)은 도 4에 나타낸 바와 같이, V자 형상을 이룬다.
제1 사이드 체결면(133)과 제2 사이드 체결면(134)은 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, V자 형상을 이룬다. 마찬가지로, 제1 여유면(135)과 제2 여유면(136)은 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, V자 형상을 이룬다. 이로써 홀 가공 도중에 볼트(400)의 조임력이 느슨해지더라도 드릴 헤드(100)가 홀(500)에서 빠져나올 때에 가이드 패드(200)가 포켓(130)에서 이탈되지 않는 구조이므로 가이드 패드(200)를 쉽게 끌어낼 수 있게 된다.
또한, 헤드(120)에는 포켓(130)과 연결되는 표면에 메인 그루브(141)가 형성된다. 메인 그루브(141)는 헤드(120)의 외경표면보다 낮게 홈이 형성된 것으로써 절삭유가 흐르도록 하는 유로로 이용된다.
또한, 센터 체결면(137)의 양쪽에는 각각 서브 그루브(142, 143)가 형성된다. 이로써 메인 그루브(141)를 통하여 유입되는 절삭유는 서브 그루브(142, 143)를 통하여 제1, 제2 플로어 체결면(131, 132)쪽으로 이동될 수 있다. 즉, 메인 그루브(141)와 서브 그루브(142, 143)는 절삭유가 포켓(130)의 내부로 유입될 수 있도록 유도되는 것이다.
즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 절삭유(600)는 홀(500)과 툴 홀더(10)의 사이에서 제공된다. 이후 절삭유(600)는 헤드(120)에 형성된 메인 그루브(141)을 통하여 유입되고, 서브 그루브(142, 143)에 유입된다. 이후, 절삭유(600)는 제1, 제2 플로어 체결면(131, 132)을 따라 이동되어 개구부(138)에 벗어나 엔드 페이스(122)쪽, 즉, 홀 엔드(520)쪽으로 분출된다.
홀 엔드(520)에서는 칩이 발생되는데, 발생된 칩은 절삭유의 압력에 의해 밀리려서 튜브(tube)의 내부 홀을 따라 외부로 배출된다. 한편, 상술한 바와 같이, 가이드 패드(200)와 포켓(130)의 사이에 유로가 형성됨으로써 절삭유(600)의 압력저하가 방지되고, 이로써 고압의 절삭유(600)가 홀 엔드(520)에 제공될 수 있어 칩 배출에 더욱 유리한 효과가 있다.
또한, 절삭유(600)가 가이드 패드(200)와 포켓(130)의 사이를 통과함으로써 가이드 패드(200)의 냉각효과가 증대된다.
가이드 패드(200)는 체결 홀(202)을 중심으로 마름모꼴 형상으로 제공된다. 좀 더 상세하게는, 전면에서 볼 때에 상하 좌우가 대칭되는 형상이고, 뒤집기 전의 형상과 뒤집은 후의 형상이 동일하다.
이하, 첨부도면 도 7 내지 도 10을 참조하여 좀 더 상세하게 설명한다.
첨부도면 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴용 가이드 패드의 예를 설명하기 위한 평면도, 정면도, 측면도이다. 첨부도면 도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴용 가이드 패드의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 첨부도면 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴용 가이드 패드에서 가이드 서피스 각도를 설명하기 위한 도면이다. 첨부도면 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴용 가이드 패드에서 체결면 각도를 설명하기 위한 도면이다.
가이드 패드(200)는 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 정면에서 볼 때에 체결 홀(202)을 중심으로 좌우가 대칭이고, 상하가 대칭되는 형상이며, 전체적으로 마름모꼴 형상을 이룬다.
또한, 도 7의 (a)(c)에 나타낸 바와 같이, 전면과 배면이 상하 좌우 대칭되는 형상이다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 가이드 패드(200)는 어느 방향으로 돌려놓든지 돌리기 전과 돌린 후의 형상이 동일하고, 마찬가지로 뒤집어 놓더라도 동일한 형상을 가진다.
가이드 패드(200)는 체결 홀(202)을 기준으로 전면에서 상하에 각각 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)가 형성된다. 또한, 가이드 패드(200)는 체결 홀(202)을 기준으로 배면에서 상하에 각각 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)가 형성된다. 상술한 제1, 제2, 제3, 제4 센터 가이드 서피스(211, 212, 213, 214)는 볼록한 곡률로 형성될 수 있고, 곡률의 반경은 홀(500)의 반경과 같거나 작은 크기이다.
또한, 가이드 패드(200)는 상하단면에 각각 제1, 제2 센터 체결면(221, 222)이 형성된다.
또한, 가이드 패드(200)는 체결 홀(202)을 기준으로 어느 한쪽에 제1, 제2 체결면(231, 232)이 형성되고, 다른 한쪽에 제3, 제4 체결면(233, 234)이 형성된다. 상술한 제1 체결면(231)과 제2 체결면(232)은 V자 형상을 이루고, 마찬가지로 제3 체결면(233)과 제4 체결면(234)은 V자 형상을 이룬다.
또한, 가이드 패드(200)의 체결 홀(202)에는 상술한 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)와 상술한 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)의 표면보다 낮게 각각 리세스(241, 242)가 형성된다. 리세스(241, 242)는 가이드 패드(200)가 포켓(130)에 설치되면, 볼트(400)의 주변에 공간을 확보하도록 하는 작용을 한다. 즉 절삭유(600)는 제1, 제2 플로어 체결면(131,132)의 깊을 골을 따라 이동하지만, 볼트(400)가 배치된 부분에서는 절삭유(600)가 리세스(241, 242)를 따라 우회하여 이동되는 것이다.
또한, 가이드 패드(200)는 체결 홀(202)을 기준으로 전면의 양쪽에 각각 제1, 제2 사이드 가이드 서피스(251, 252)가 형성되고, 배면의 양쪽에 각각 제3, 제4 사이드 가이드 서피스(253, 254)가 형성된다.
한편 도 7의 (a) 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 상술한 제1 사이드 가이드 서피스(251)와 제2 사이드 가이드 서피스(252)는 V자 형상을 이룬다. 마찬가지로, 배면에 형성된 제3 사이드 가이드 서피스(253)와 제4 사이드 가이드 서피스(254)는 V자 형상을 이룬다.
이로써 도 8에 나타낸 바와 같이, 절삭유(600)가 유입되었을 때에 가이드 패드(200)에서 제1 ~ 제4 사이드 가이드 서피스(251, 252, 253, 254)에 절삭유(600)가 유입될 수 있다. 즉, 절삭유(600)가 더욱 넓은 면적으로 유입됨으로써 가이드 패드(200)에 대한 냉각작용이 향상되고, 아울러 마찰저항 저감 작용이 더욱 향상된다.
한편, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 사이드 가이드 서피스(251)와 제2 사이드 가이드 서피스(252)가 이루는 제1 각도는 135°내지 155°의 범위로 설정될 수 있다.
제1 각도가 135°이상이면, 제1 사이드 가이드 서피스(251)와 홀 인사이드(510)간의 공간이 형성되고, 이로써 절삭유(600)의 유입이 원활해질 수 있다.
한편, 제1 각도가 135°이하로 너무 작으면, 제1 ~ 제4 체결면(231, 232, 233, 234)의 두께가 너무 얇아져 체결력이 약화될 수 있다.
또한, 제1 각도가 155°이하이면, 제1 ~ 제4 체결면(231, 232, 233, 234)의 두께를 확보할 수 있고 이로써 체결될 때에 접하는 면을 넓게 형성시킬 수 있어 체결력을 강화할 수 있다.
한편, 제1 각도가 155°이상으로 너무 크면, 제1 사이드 가이드 서피스(251)와 홀 인사이드(510)간의 공간이 형성되지 않거나 너무 작은 공간이 형성되므로 절삭유(600)의 유입이 원활하지 않을 수 있다.
따라서 상술한 바와 같이, 제1 사이드 가이드 서피스(251)와 제2 사이드 가이드 서피스(252)가 이루는 제1 각도는 135°내지 155°의 범위로 설정되는 것이 바람직할 수 있고, 마찬가지로, 제3 사이드 가이드 서피스(253)와 제4 사이드 가이드 서피스(254)가 이루는 제1 각도는 135°내지 155°의 범위로 설정될 수 있는 것이다.
한편, 도 10에 나타낸 바와 같이, 제1 체결면(131)과 제2 체결면(232)이 이루는 예각의 제2 각도는 20°내지 40°로 설정할 수 있다.
제2 각도가 20°이상이면, 가이드 패드(200)의 폭(L)에 비교하여 제1, 제2 센터 체결면(221)의 폭(L2) 비율이 커지므로 포켓(130)에 가이드 패드(200)가 설치되었을 때에 체결력이 향상된다. 이에 부연설명하면, 드릴 헤드(100)는 홀 가공할 때에 회전하게 되고, 이로써 도 10의(a)에 나타낸 바와 같이, 헤드(120)는 제1, 제4 체결면(231, 234)에 힘을 작용한다. 또한, 가이드 패드(200)는 진동 또는 특정되지 않는 외력에 의해 체결홀(202)을 중심으로 회전하려는 힘이 발생된다. 즉 가이드 패드(200)는 상술한 복합적인 힘에 대한 강성을 가져야 한다.
즉, 제2 각도가 클수록 제1 체결면(231)과 제4 체결면(234)이 이루는 각도는 작아지고, 이로써 상대적으로 더욱 뾰족한 형태의 V자 형상을 이룰 수 있고, 드릴 헤드(100)가 회전하는 방향에 대하여 뾰족한 형태일수록 강성이 강해진다.
반면에, 제2 각도가 20°이하이면, 가이드 패드(200)의 폭(L)에 비교하여 제1, 제2 센터 체결면(221)의 폭(L2) 비율이 작아지므로 제1 체결면(231)과 제4 체결면(234)이 이루는 각도 더욱 넓어지므로 V자 형상으로 인한 작용효과가 미미할 수 있다.
또한, 제2 각도가 40°이상이면, 제1, 제2 센터 체결면(221)의 폭(L2)이 너무 작아질 수 있고, 이와 같이, 폭(L2)이 너무 작으면 드릴 헤드(100)가 홀 가공할 때에 진입되는 방향으로 작용되는 힘에 대한 강성이 약화될 수 있다.
한편, 제2 각도가 40°이하이면, 제1, 제2 센터 체결면(221)의 폭(L2)을 확보할 수 있고, 이와 같이, 폭(L2)을 확보함으로써 드릴 헤드(100)가 홀 가공할 때에 진입되는 방향으로 작용되는 힘에 대한 강성이 가질 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 제2 각도는 20°내지 40°로 설정하면, 드릴 헤드(100)가 회전할 때에 포켓(130)에서 가이드 패드(200)가 이탈되지 않고 양호한 체결력을 구현할 수 있고, 드릴 헤드(100)가 홀에 진입될 때에 작용되는 힘에 대한 강성을 가질 수 있어 가이드 패드(200)를 포켓(130)에 더욱 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.
다른 한편으로, 가이드 패드(200)에는 제1, 제2 센터 체결면(211, 222)과 인접한 제1 ~ 제4 체결면(231 ~ 234)에 각각 제1 ~ 제4 사이드 그루브(261 ~ 264)를 형성할 수 있다. 상술한 제1 ~ 제4 사이드 그루브(261 ~ 264)는 가이드 패드(200)가 포켓(130)에 설치되었을 때에 서브 그루브(142, 143)와 마주하게 되고 이로써 더욱 큰 유로가 형성될 수 있다. 즉 절삭유(600)가 포켓(130)의 내부로 더욱 쉽게 유입되도록 유도할 수 있는 것이다.
또 다른 한편으로, 가이드 패드(200)는 중앙에 위치된 제1 ~ 제4 가이드 서피스(211, 212, 213, 214)가 홀 인사이드(510)와 슬립(slip)되는 것으로 설명하였지만, 이와는 반대로 제1 ~ 제4 사이드 가이드 서피스(251, 252, 253, 254)가 홀 인사이드(510)와 슬립될 수 있다. 이는 첨부도면 도 11을 참조하여 설명한다.
첨부도면 도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴용 가이드 패드의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 기재한 가이드 패드(200)는 중앙에 위치된 제1 ~ 제4 가이드 서피스(211, 212, 213, 214)를 평탄한 형상으로 제공하고, 제1 ~ 제4 사이드 가이드 서피스(251, 252, 253, 254)를 볼록하게 곡률을 가지도록 제공할 수 있다. 즉, 제1 ~ 제4 사이드 가이드 서피스(251, 252, 253, 254)와 홀 인사이드(510)이 슬립되는 것이다. 한편, 상술한 제1 ~ 제4 가이드 서피스(211, 212, 213, 214)와 홀 인사이드(510)의 사이에는 공간이 형성됨으로써 그 공간에 절삭유(600)가 유입될 수 있다.
즉, 절삭유(600)에 의해 냉각작용 및 마찰저항 저감 작용을 구현하는 것이다.
상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 드릴용 가이드 패드(200) 및 드릴 헤드(100)는 전면과 배면의 형상을 동일하게 형성하고, 좌측면과 우측면 형상으로 동일하게 형성함으로써, 체결 홀을 기준으로 180도 돌려서 장착하여 사용할 수 있고, 전면과 배면을 뒤집어서 사용할 수 있음으로써, 총 4면을 이용할 수 있고, 이로써 고가의 초경합금 재질로 제작되는 가이드 패드의 활용도를 높여 경제성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 드릴용 가이드 패드(200) 및 드릴 헤드(100)는, 드릴 헤드(100)에 가이드 패드(200)를 설치함에 있어서, 드릴 헤드(100)에 형성한 포켓(130)과 가이드 패드(200)가 5면의 체결면에서 닿도록 하고, 특히, 측면에 위치된 체결면은 V자 형상으로 형성되어 체결력을 더욱 향상시켜 절삭저항에 대한 강성을 가짐으로써 흔들림 없이 안정되게 깊은 홀을 가공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 드릴용 가이드 패드(200) 및 드릴 헤드(100)는 드릴 헤드(100)에 형성된 포켓(130)의 측면에 그루브(groove)를 형성하고, 포켓(130)의 바닥면에 V홈 형상의 플로어 체결면을 형성함으로써, 포켓(130)에 가이드 패드(200)가 설치되면 포켓(130)의 표면과 가이드 패드(200)의 사이에 유로가 형성되고, 유로를 통하여 절삭유가 흐름으로써 냉각효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 드릴용 가이드 패드(200) 및 드릴 헤드(100)는 가이드 패드(200)의 모서리 측면에 그루브를 더 형성할 수 있고, 이로써 절삭유의 유입을 유도할 수 있어 냉각효과를 더욱 형상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 가이드 패드 및 드릴 헤드는 깊은 홈 가공용 드릴에 설치되어 홀(hole)가공을 수행하는 데에 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 툴 홀더(10)의 단부에 설치되고 외경에 포켓(130)이 형성된 드릴 헤드(100); 및 상기 포켓(130)에 설치되는 가이드 패드(200);를 포함하는 드릴 공구에 있어서,
    상기 가이드 패드(200)는,
    전면의 상하측 중앙에 볼록한 곡률을 갖는 형상으로 각각 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)가 형성되고,
    상하측 단부에 각각 제1, 제2 센터 체결면(221, 222)이 형성되고, 상기 제1, 제2 센터 체결면(221, 222) 중 하나 이상은 상기 드릴 헤드(100)에 접촉하며,
    상기 체결 홀(202)을 중심으로 어느 한쪽에 제1, 제3 체결면(231, 233)이 형성되며, 다른 한쪽에 제2, 제4 체결면(232, 234)이 형성되고,
    상기 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)와 상기 제1, 제3 체결면(231, 233)의 사이에 제1 사이드 가이드 서피스(251)가 형성되며,
    상기 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)와 상기 제2, 제4 체결면(232, 234)의 사이에 제2 사이드 가이드 서피스(252)가 형성되고,
    상기 제1 사이드 가이드 서피스(251)와 상기 제2 사이드 가이드 서피스(252)는 제1각도로 V자 형상을 이루는 것을 포함하며,
    상기 포켓(130)은,
    단면 형상이 V자 형상으로 형성된 제1, 제2 플로어 체결면(131, 132);
    상기 드릴 헤드(100)가 회전할 때에 상기 가이드 패드(200)에 가압하는 측면에 V자 형상으로 형성된 제1, 제2 사이드 체결면(133, 134);
    상기 드릴 헤드(100)가 홀 가공할 때에 진입되는 방향으로 상기 가이드 패드(200)에 가압하는 측면에 형성된 센터 체결면(137); 및
    상기 드릴 헤드(100)의 엔드 페이스(122)쪽이 개방되도록 트인 개구부(138)
    를 포함하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 사이드 가이드 서피스(251, 252)는 평탄한 형상인 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)는 평탄한 형상이고,
    상기 제1, 제2 사이드 가이드 서피스(251, 252)는 볼록한 곡률로 형상인 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 센터 가이드 서피스(211)와 상기 제2 센터 가이드 서피스(212)의 사이에 상기 제1, 제2 센터 가이드 서피스(211, 212)의 표면보다 낮게 리세스(241)가 형성된 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 패드(200)는,
    배면의 상하측에 각각 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)가 형성되고,
    상기 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)와 상기 제1, 제3 체결면(231, 233)의 사이에 제4 사이드 가이드 서피스(254)가 형성되며,
    상기 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)와 상기 제2, 제4 체결면(232, 234)의 사이에 제3 사이드 가이드 서피스(253)가 형성되고,
    상기 제3 사이드 가이드 서피스(253)와 상기 제4 사이드 가이드 서피스(254)는 제1각도로 V자 형상을 이루는 것을 포함하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)는 볼록한 곡률로 형상이고,
    상기 제3, 제4 사이드 가이드 서피스(253, 254)는 평탄한 형상인 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)는 평탄한 형상이고,
    상기 제3, 제4 사이드 가이드 서피스(253, 254)는 볼록한 곡률로 형상인 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제3 센터 가이드 서피스(213)와 상기 제4 센터 가이드 서피스(214)의 사이에 상기 제3, 제4 센터 가이드 서피스(213, 214)의 표면보다 낮게 리세스(242)가 형성된 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  9. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    제1 각도는 135°내지 155°인 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 체결면(231)과 상기 제2 체결면(232)은 예각의 제2각도를 이루는 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제2각은 20°내지 40°인 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 센터 체결면(221)의 양측에 제1, 제2 사이드 그루브(261, 262)가 형성되고,
    상기 제2 센터 체결면(222)의 양측에 제3, 제4 사이드 그루브(263, 264)가 형성되는 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    섕크(110)의 외경부와 상기 센터 체결면(137)이 통하도록 메인 그루브(141);가 더 형성된 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 센터 체결면(137)의 양측에는 상기 메인 그루브(141)와 통하도록 서브 그루브(142, 143)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 패드와 드릴 헤드를 가지는 드릴 공구.
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