KR100319146B1 - 오거드릴머신용 해머의 버튼 비트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중의 천공작업시 천공벽의 무너짐을 방지하는 가이드 파이프를 해머와 함께 투입하기 위해 버튼 비트의 직경보다 약간 큰 직경으로 천공할 수 있도록 하고 인상시에는 해머가 투입된 가이드 파이프의 속으로 원활하게 인상될 수 있도록 한 오거드릴머신용 해머의 버튼 비트를 제공하기 위한 것으로서,

본 발명은 원통형 케이싱(1)의 내부에 지중을 천공하기 위한 버튼 비트(2)와 상기 버튼 비트(2)를 공압으로 타격하는 피스톤(3)과 피스톤(3)에 공압을 공급하기 위한 공압 밸브(4) 및 드릴 로드와 연결하는 톱 서브(5)로 이뤄진 오거드릴머신용 해머에 있어서, 상기 버튼 비트(2)의 외주면상에 형성한 단턱부(21)와; 상기 단턱부(21)에 턱걸림되는 내환턱(61)을 가지는 가이드 파이프(6)의 하단과 용접된 케이싱 슈우(6a)와; 상기 버튼 비트(2)의 저면 외곽부에 방사상으로 뚫은 수직 축공 (22) 및 이 축공(22)을 중심으로 일측은 경사면(23a), 타측은 직교면(23b)을 형성한 안착부(23)와; 상기 축공(22)에 끼운 후 핀(24)을 꽂아 회동 가능하게 고정하는 편심축(72)이 위로 솟아있고 저면에는 다수의 볼팁(73)을 돌출시킨 헤드부(71)를 가지는 비트 헤드(7)로 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

Description

오거드릴머신용 해머의 버튼 비트{Button bit of Hammer for Auger drill machine}

본 발명은 오거드릴머신(Auger drill machine)용 해머의 버튼 비트(ButtonBit)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지중의 천공작업시 해머와 함께 가이드 파이프를 투입하기 위해 버튼 비트의 직경보다 약간 큰 직경으로 천공할 수 있도록 하고 인상시에는 해머가 투입된 가이드 파이프의 속으로 원활하게 인상될 수 있도록 한 것이다.

오거드릴머신은 드릴 로드(Drill rod)의 하단에 해머를 장착하여 지중을 천공할 때 사용하는 토목건설 장비의 일종이다.

오거드릴머신의 하단에 장착되는 해머는 도 1에서 보듯이, 원통형 케이싱(1)의 내부에 경질지반을 천공하기 위한 버튼 비트(2)와, 상기 버튼 비트를 공압으로 타격하기 위한 피스톤(3)과, 피스톤의 승강작동을 위해 효과적으로 공압을 공급하기 위한 공압 밸브(4)들과, 상기 케이싱(1)의 상단을 막으면서 로드를 연결하기 위한 톱 서브(5)로 이루어져 있다.

해머에 의한 천공작업은 케이싱(1)의 내부로 공급되는 공압에 의해 피스톤 (3)이 승강작동을 반복하면서 버튼 비트(2)를 타격하고, 이 과정에서 드릴 로드를 통해 해머 전체에 회전력이 전달되면 버튼 비트(2)가 같은 직경의 구멍으로 땅속을 천공하면서 하강한다.

한편, 천공과정에서 케이싱(1)이 해머와 같이 회전되므로 인해 발생하는 천공벽면과의 마찰저항에 의해 천공벽이 무너져 내리거나 그 부하로 해머의 회전력이 떨어지는 것도 하나의 문제점으로 지적되고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 천공과정에서 가이드 파이프를 투입되도록 하고, 천공작업이 끝나면 해머 인상시 가이드 파이프를 남기고 해머만 인상되도록한 것이 본 출원인에 의해 실용신안등록 제143904호(이하 '선등록고안'이라 함)로 등록된 바 있다.

그러나, 상기 선등록고안에서는 가이드 파이프의 하단에 케이싱 슈우를 용접하고 케이싱 슈우의 하단에는 나사를 형성한 후 가이드 비트를 또 연결하여야 하는 불편이 있다.

또한, 상기 가이드 비트는 케이싱의 직경과 같은 크기로 구멍을 넓히기 위한 것으로, 그 하단면을 따라 볼팁을 일일이 부착해야 하기 때문에 제작이 어렵고 가격이 비싼 단점이 있다.

본 발명의 목적은 제작면이나 가격면에서 유리한 가이드 파이프만을 용접한 케이싱 슈우를 해머에 장착하여 케이싱 슈우의 직경만큼 넓은 구멍을 천공하면서 해머와 같이 투입되도록 하고, 천공작업이 끝나면 해머를 역회전시킨 후 투입상태의 케이싱 슈우를 포함한 가이드 파이프만 지중에 남기고 그 속으로 해머를 인상시킬 수 있는 오거드릴머신용 해머의 버튼 비트를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 오거드릴머신용 해머의 버튼 비트는, 원통형 케이싱의 내부에 경질지반을 천공하기 위한 버튼 비트와, 상기 버튼 비트를 공압으로 타격하기 위한 피스톤과, 피스톤의 작동을 위해 효과적으로 공압을 공급하기 위한 공압 밸브들과, 드릴 로드에 연결하기 위한 톱 서브로 이루어진 오거드릴머신용 해머에 있어서, 상기 버튼 비트의 저면 외곽부에 방사상으로 수직 축공을 뚫고, 이들 축공을 중심으로 일측에 경사면 및 타측에 직교면을 이루는안착부를 형성하여 상기 축공에는 저면에 다수의 볼팁이 돌출된 비트 헤드의 위로 솟은 편심축을 끼운 후 핀을 꽂아 회동 가능하도록 구성한 것이다.

도 1은 종래의 오거드릴머신용 해머의 구조를 보인 단면도

도 2는 본 발명을 적용한 버튼 비트를 보인 종단면 확대도

도 3a 및 도 3b는 도 2의 저면도

도 4는 본 발명에 의한 비트 헤드의 동작상태를 보인 종단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1 : 케이싱 2 : 버튼 비트 3 : 피스톤

4 : 공압 밸브 5 : 톱 서브 6 : 가이드 파이프

6a : 케이싱 슈우 7 : 비트 헤드 21 : 단턱부

22 : 축공 23 : 안착부 24 : 핀

61 : 내환턱 71 : 헤드부 72 : 편심축

도 2 내지 도 3에서, 해머는 원통형 케이싱(1)의 내부에 지중을 천공하기 위한 버튼 비트(2)와 상기 버튼 비트(2)를 공압으로 타격하는 피스톤(3)과 피스톤(3)의 승강작동을 위해 효과적으로 공압을 공급하기 위한 공압 밸브(4) 및 도시하지 않은 드릴 로드와 연결하는 톱 서브(5)로 이루어져 있다.

그러나, 이같은 구성은 통상적인 해머의 구성과 다를 바가 없다.

본 발명에서 특이한 점은 통상적인 해머의 구성요소중 최하위의 버튼 비트(2)에 비트 헤드(7)를 회동 가능하도록 설치한 것이다.

즉, 버튼 비트(2)의 외주면에는 하향 단턱부(21)를 형성하여 이에 대응하는 내환턱(61)을 가진 케이싱 슈우(6a)를 밑으로부터 끼워서 단턱부(21)에 내환턱(61)이 턱걸림되게 한다.

버튼 비트(2)와 턱걸림에 의해 맞물리는 케이싱 슈우(6a)의 상단에는 가이드 파이프(6)의 하단을 용접하여 일체형이 되도록 한다.

가이드 파이프(6)와 용접된 케이싱 슈우(6a)를 버튼 비트(2)에 턱걸림하는 것은 해머가 지중을 천공하면서 하강할 때 가이드 파이프(6)를 함께 끌고 내려갈 수 있도록 하기 위함이다.

상기 버튼 비트(2)의 저면 외곽부에는 방사상으로 천공하는 구멍의 크기를 확장할 수 있는 비트 헤드(7)를 배치한다.

상기 버튼 비트(2)의 저면 외곽부에 비트 헤드(7)를 배치하기 위해서는 수직 축공(22)을 방사상으로 뚫고, 이들 축공(22)을 중심으로 일측은 경사면(23a)을, 타측은 직교면(23b)을 이루는 안착부(23)들을 형성한다.

안착부(23)는 상기 축공(22)에 비트 헤드(7)의 위로 솟은 편심축(72)을 끼웠을 때 그 헤드부(71)가 들어앉을 수 있도록 버튼 비트(2)의 저면을 파낸 자리이다.

비트 헤드(7)는 위로는 편심축(72)과 저면에는 다수의 볼팁(73)이 돌출되게 한 것으로, 상기 버튼 비트(2)의 저면 외곽에 뚫은 축공(22)에 위로 솟은 편심축 (72)을 위로 향하게 하여 끼운 후 핀(24)으로써 회동 가능하도록 고정한다.

비트 헤드(7)가 버튼 비트(2)에 회동 가능하도록 고정된 자세는 도 2의 하단 좌측에 잘 나타나 있다.

상기 비트 헤드(7)는 버튼 비트(2)의 안착부(23)내에 들어 앉힌 헤드부(71)가 안착부(23)내에서 직교면(23b)에 밀착되면 선단 쪽이 버튼 비트(2)의 직경보다 밖으로 돌출되고, 반대편의 경사면(23a)에 밀착되면 선단 쪽이 버튼 비트(2)의 직경보다 안쪽으로 숨어들 수 있도록 설치되어 있다.

여기서, 헤드부(71)의 선단 쪽이 버튼 비트(2)의 직경보다 밖으로 돌출될 때는 해머를 시계방향으로 회전시켜 천공작업을 수행하고 있는 경우로써, 도 3a에서 보듯이 천공 직경이 해머의 직경보다 클 때를 의미한다.

도 3b에서는 이와는 반대로 헤드부(71)의 선단 쪽이 버튼 비트(2)의 직경보다 안쪽으로 숨어든 때의 모습으로서, 이 경우는 천공작업을 마친 후에 해머를 가이드 파이프(6) 속으로 인상하기 위해 반시계방향으로 역회전시킨 경우이다.

이때는 비트 헤드(7)의 헤드부(71)가 버튼 비트(2)의 안착부(23)내로 숨어든 상태로써 해머가 인상될 때 버튼 비트(2)의 단턱부(21)가 케이싱 슈우(6a)의 내환턱(61)의 구속을 받지 않는 상태이므로 가이드 파이프(6)만 지중에 남기고 그 속으로 쉽게 인상된다.

도면중 미설명부호 25는 압축공기분사공, 26은 배토를 위한 수직홈을 표시한 것이다.

본 발명에 의한 버튼 비트(2)를 장착한 해머로 천공작업을 수행하기 위해서는 먼저 케이싱 슈우(6a)를 하단에 용접한 가이드 파이프(6)를 해머의 밑으로부터 끼워서 케이싱 슈우(6a)의 내환턱(61)이 버튼 비트(2)의 단턱부(21)에 턱걸림되도록 준비한다.

이 상태에서 해머에 타력과 회전력을 가하게 되면, 해머가 시계방향으로 회전하고, 동시에 공압에 의해 피스톤(3)이 승강되면서 버튼 비트(2)를 타격하게 된다.

해머의 회전과 동시에 버튼 비트(2)는 해머가 회전되는 동일방향인, 즉 도 3a의 화살표 방향(버튼 비트를 저면에서 본 방향임)으로 회전하게 되고, 이때 비트 헤드(7)의 헤드부(71)가 지면과의 마찰저항에 의해 편심축(72)을 축지점으로 회전하여 안착부(23)상에서 직교면(23b) 쪽으로 밀착된다.

비트 헤드(7)의 헤드부(71)가 직교면(23b) 쪽에 밀착되어 받쳐진 상태로 해머가 회전된다함은 비트 헤드(7)들이 방사상으로 펴진 상태의 크기로 구멍을 천공하게 되는 것을 말한다.

이같이 비트 헤드(7)에 의해 버튼 비트(2)의 직경보다 큰 구멍을 천공하므로 가이드 파이프(6)는 이와 용접된 케이싱 슈우(6a)의 내환턱(61)이 버튼 비트(2)의 단턱부(21)에 턱걸림된 상태로 끌려서 천공된 구멍으로 저항없이 투입되는 것이다.

반대로 천공작업을 마친 후 가이드 파이프(6)는 지중에 남겨둔 채로 해머를 인상시킬 때는 먼저 해머를 제자리에서 반시계방향으로 역회전시켜 비트 헤드(7)의 헤드부(71)가 경사면(23a) 쪽으로 회전되어 도 3b와 같이 버튼 비트(2)의 직경보다 안쪽으로 숨어들게 한 다음에 가이드 파이프(6)의 속으로 인상시킨다.

물론, 이때는 버튼 비트(2)의 단턱부(21)가 위로 빠져나감에 따라 케이싱 슈우(6a)의 내환턱(61)의 구속을 받지 아니하므로 가이드 파이프(6)만 지중에 남겨둔 채로 순조롭게 해머만 가이드 파이프(6) 속으로 쉽게 인상된다.

해머를 인상할 때의 버튼 비트(2)상에서 비트 헤드(7)가 숨어든 모습은 도 4에서 잘 나타내고 있다.

본 발명에 의한 오거드릴머신용 해머의 버튼 비트는 가이드 파이프를 함께 투입하기 위해 케이싱 슈우의 내환턱과 버튼 비트의 단턱부를 턱걸림시킨 간단한 구조로써 제작이 용이하고 가격면에서 저렴하다.

또한, 버튼 비트 저면에 비트 헤드를 회동 가능하도록 설치하여 천공 구멍을 버튼 비트의 직경보다 크게 천공하여 가이드 파이프가 저항 없이 투입되도록 하고, 해머의 인상시에는 역회전시켜 비트 헤드가 버튼 비트의 직경보다 안쪽으로 숨어들게 하여 가이드 파이프만 지중에 남겨둔 채로 그 속으로 순조롭게 인상되도록 하는 등의 효과를 가지는 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 원통형 케이싱(1)의 내부에 지중을 천공하기 위한 버튼 비트(2)와 상기 버튼 비트(2)를 공압으로 타격하는 피스톤(3)과 피스톤(3)의 승강작동을 위해 효과적으로 공압을 공급하기 위한 공압 밸브(4) 및 드릴 로드와 연결하는 톱 서브(5)로 이뤄진 오거드릴머신용 해머에 있어서,

   상기 버튼 비트(2)의 외주면상에 형성한 단턱부(21)와; 상기 단턱부(21)에 턱걸림되는 내환턱(61)을 가지는 가이드 파이프(6)의 하단과 용접된 케이싱 슈우(6a)와; 상기 버튼 비트(2)의 저면 외곽부에 방사상으로 뚫은 수직 축공(22) 및 이 축공(22)을 중심으로 일측은 경사면(23a), 타측은 직교면(23b)을 형성한 안착부(23)와; 상기 축공(22)에 끼운 후 핀(24)을 꽂아 회동 가능하게 고정하는 편심축(72)이 위로 솟아있고 저면에는 다수의 볼팁(73)을 돌출시킨 헤드부(71)를 가지는 비트 헤드(7)로 구성한 것을 특징으로 하는 오거드릴머신용 해머의 버튼 비트.