KR101032842B1 - 굴삭 로드, 굴삭 비트 및 굴삭 공구 - Google Patents

Abstract

이 굴삭 로드에서는, 선단부를 향해 돌출되어 제1 축선을 따라 연장되는 설치부(2)를 갖고, 설치부는 제1 축선에 수직인 단면에 있어서의 제1 축선으로부터의 최소 거리가 일정한 평행 수형 나사부와, 평행 수형 나사부의 후단부측에 연결되어 상기 최소 거리가 확대되는 수형 나사 마감부를 구비하고, 선단부측으로부터 후단부측을 향해 상기 최소 거리가 작아지지 않도록 형성되고, 수형 나사 마감부의 후단부가, 제1 축선으로부터의 거리가 평행 수형 나사부로부터 후단부측을 향해 점차 확대되는 면 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

평행 수형 나사부, 수형 나사 마감부, 평행 암형 나사부, 굴삭 로드, 굴삭 비트

Description

굴삭 로드, 굴삭 비트 및 굴삭 공구{CUTTING ROD, CUTTING BIT AND CUTTING TOOL}

본 발명은 터널 등의 토목 공사나, 앵커, 기초 파일(foundation pile) 등의 각종 공사, 혹은 쇄석 작업 등에 있어서, 지반이나 토사를 굴삭할 때에 이용되는 굴삭 로드, 굴삭 비트 및 굴삭 공구에 관한 것이다.

본원은, 2005년 12월 9일에 출원된 일본 특허 출원 제2005-355888호 공보를 기초로 하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

지반이나 토사 등의 피굴삭물을 굴삭하는 굴삭 공구로서, 초경합금 등의 경질 재료로 이루어지는 버튼 팁을 복수 구비한 굴삭 비트와, 이 굴삭 비트를 지지하는 굴삭 로드에 의해 구성된 굴삭 공구가 사용되고 있다. 굴삭 비트의 후단부에는, 내주면에 암형 나사를 갖는 설치 구멍이 뚫려 있다. 굴삭 로드의 선단부에는 외주면에 수형 나사를 갖는 설치부가 설치되어 있다. 굴삭 공구는 이들 굴삭 로드의 설치부의 수형 나사와 굴삭 비트의 설치 구멍의 암형 나사가 나사 결합함으로써 굴삭 로드와 굴삭 비트가 일체화된다.

최근, 고속 시공의 요구에서, 굴삭 기계의 성능 향상 및 굴삭 속도의 상승에 의한 굴삭 작업의 효율화가 요구되고 있다. 그러나, 종래의 굴삭 공구에 있어서는 굴삭 비트의 두께를 확보하기 위해 굴삭 로드의 설치부의 직경이 작으므로, 이와 같은 굴삭 공구를 굴삭 기계에 장착하여 암반 등을 굴삭할 때에, 굴삭 속도를 상승시킨 경우에 굴삭 공구에 가해지는 부하가 증대하여, 이 부하에 의해 굴삭 로드가 파손되어 버릴 우려가 있었다. 한편, 굴삭 로드의 직경을 크게 한 경우에는, 굴삭 비트의 두께가 얇아져 굴삭 비트가 파손되어 버리는 등의 문제가 있었다. 특히, 굴삭 로드가 절손(折損)된 경우에는, 굴삭된 구멍 바닥에 굴삭 비트 등이 잔존하게 되어, 트러블의 복구에 많은 시간과 노동력을 요하여 경제적이지 않다. 이로 인해, 굴삭 로드의 강성 향상이 강하게 요구되고 있었다.

특허문헌 1에 있어서는, 굴삭 로드의 설치부를 테이퍼 형상으로 형성하여 테이퍼 형상의 나사에 의해 나사 결합함으로써, 굴삭 공구 선단부측에 있어서의 굴삭 비트의 두께를 확보하는 동시에, 굴삭 로드에 가해지는 굽힘 응력이 커지는 굴삭 공구 후단부측에서 굴삭 로드의 직경을 크게 하여, 굴삭 로드 및 굴삭 비트의 강성을 향상시키고, 상기 부하에 의한 굴삭 공구의 파손 방지를 도모한 것이 제안되어 있다.

특허문헌 1 : 국제 공개 제00/19056호 팜플렛

그런데, 특허문헌 1에 개시된 굴삭 공구에 있어서는, 설치부가 테이퍼 형상으로 형성되어 테이퍼 형상의 나사로 나사 결합되어 있으므로, 굴삭시의 충격에 의해 굴삭 비트가 굴삭 로드로부터 쉽게 해제되어 버릴 우려가 있었다. 또한, 테이퍼 형상의 나사의 가공은 곤란하고, 이들 굴삭 로드 및 굴삭 비트의 제작 비용이 상승해 버리는 등의 문제가 있었다.

또한, 굴삭 비트의 선단부측, 즉 설치 구멍의 구멍 바닥 부분에 있어서 암형 나사를 마감하기 위한 릴리프부(relief)가 형성되어 있으므로, 애써 테이퍼 형상의 나사를 형성하였음에도 불구하고, 굴삭 비트 선단부측에 두께가 얇은 부분이 형성되어 버려, 굴삭 공구에 가해지는 부하에 의해 굴삭 비트가 파손될 우려가 있었다.

본 발명은 전술한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 굴삭 로드 및 굴삭 비트의 강성을 확보함으로써 굴삭 속도를 상승시켜 굴삭 작업을 효율적으로 행할 수 있고, 굴삭시의 충격에 의해 굴삭 비트와 굴삭 로드가 쉽게 해제되지 않는 굴삭 로드, 굴삭 비트 및 굴삭 공구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 굴삭 로드는 선단부를 향해 돌출되어 제1 축선을 따라 연장되는 설치부를 갖고, 상기 설치부는 상기 제1 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제1 축선으로부터의 최소 거리가 일정한 평행 수형 나사부와, 상기 평행 수형 나사부의 후단부측에 연결되어 상기 제1 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제1 축선으로부터의 최소 거리가 후단부를 향해 확대되는 수형 나사 마감부를 구비하고, 선단부로부터 후단부를 향해 상기 최소 거리가 작아지지 않도록 형성되고, 상기 수형 나사 마감부의 후단부가, 상기 제1 축선으로부터의 거리가 상기 평행 수형 나사부로부터 후단부측을 향해 점차 확대되는 면 상에 배치되어 있다.

본 발명에 관한 굴삭 비트는 후단부를 향해 개방되어 제2 축선을 따라 연장되는 설치 구멍을 갖고, 상기 설치 구멍은 상기 제2 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제2 축선으로부터의 최대 거리가 일정한 평행 암형 나사부와, 상기 평행 암형 나사부의 선단부에 연결되어 상기 제2 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제2 축선으로부터의 최대 거리가 선단부를 향해 축소되는 암형 나사 마감부를 구비하고, 선단부로부터 후단부를 향해 상기 최대 거리가 작아지지 않도록 형성되고, 상기 암형 나사 마감부의 선단부가 상기 제2 축선으로부터의 거리가 상기 평행 암형 나사부보다도 축소된 면 상에 배치되어 있다.

본 발명에 관한 굴삭 공구는 전술한 굴삭 로드의 평행 수형 나사부와, 전술한 굴삭 비트의 평행 암형 나사 부가 나사 결합함으로써 구성되어 있다.

본 발명에 관한 굴삭 로드에 따르면, 상기 제1 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제1 축선으로부터의 최소 거리가 선단부측에 비해 후단부측이 작아지지 않도록 형성된 설치부를 갖고 있으므로, 굴삭 로드에 가해지는 굽힘 응력이 커지는 후단부 부분에서의 강성을 확보할 수 있는 동시에, 설치부의 중간에 직경이 작아지는 릴리프부가 없으므로 굴삭 로드가 절손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기 굴삭 로드에서는 암형 나사와 나사 결합되지 않는 수형 나사 마감부가, 상기 제1 축선으로부터의 거리가 상기 평행 수형 나사부로부터 후단부측을 향해 점차 확대되는 면 상에 배치되어 있으므로, 수형 나사 마감부에 있어서의 강성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 굴삭 로드에서는 평행 수형 나사부가 형성되어 있으므로, 굴삭시의 충격에 의해 굴삭 비트와 굴삭 로드를 이격하는 힘이 작용한 경우에도 굴삭 비트가 해제되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수형 나사의 가공이 용이하여 이 굴삭 로드를 저비용으로 제작할 수 있다.

상기 굴삭 로드는 상기 수형 나사 마감부에 있어서의 상기 제1 축선을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경이 상기 평행 수형 나사부에 형성된 수형 나사의 상기 제1 축선을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경보다도 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 수형 나사 마감부에 있어서의 노치(notch) 부분을 작게 할 수 있어, 굴삭 로드의 강성을 확실하게 향상시킬 수 있다.

상기 굴삭 로드는 상기 수형 나사 마감부의 상기 제1 축선 방향의 길이를 상기 평행 수형 나사부의 나사 피치 P 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 나사의 나사 결합에 기여하지 않는 수형 나사 마감부가 불필요하게 길어지지 않아, 굴삭 로드의 강성을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 굴삭 로드는 상기 설치부의 선단부면으로부터 상기 평행 수형 나사부 후단부까지의 상기 제1 축선 방향의 길이를 상기 평행 수형 나사부의 나사 골 직경 D에 대해 2.5 × D 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 평행 수형 나사부 후단부의 나사 골 부분에 부하되는 굽힘 응력의 크기를 억제하여 평행 수형 나사부에서의 절손을 방지할 수 있다.

또한, 상기 굴삭 로드는 상기 평행 수형 나사부의 상기 제1 축선 방향의 길이를 상기 평행 수형 나사부의 나사 피치 P에 대해 3.8 × P 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 평행 수형 나사부에 있어서의 나사 산의 수를 확보할 수 있다. 따라서, 하나의 나사 산에 작용하는 하중을 억제할 수 있어, 평행 수형 나사부에 있어서의 나사의 조기 마모나 체결 토크에 의한 응력 집중을 분산하여 굴삭 로드의 수명을 연장할 수 있다.

전술한 본 발명에 관한 굴삭 비트에 따르면, 상기 제2 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제2 축선으로부터의 최대 거리가 선단부측에 비해 후단부측이 작아지지 않도록 형성된 설치 구멍을 갖고 있으므로, 굴삭 비트에 충격이 가해지는 선단부 부분에서의 두께를 확보하여 굴삭 비트의 강성을 향상시킬 수 있다. 또한, 설치 구멍의 도중에 두께가 작아지는 릴리프부가 없으므로, 굴삭 비트가 파손되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 수형 나사와 나사 결합되지 않는 암형 나사 마감부를, 상기 제2 축선으로부터의 거리가 상기 평행 암형 나사부보다도 축소된 면 상에 배치하고 있으므로, 이 암형 나사 마감부에 있어서의 두께를 확보하여 강성을 향상시킬 수 있다.

또한, 평행 암형 나사부가 형성되어 있으므로, 굴삭시의 충격에 의해 굴삭 비트와 굴삭 로드를 이격하는 힘이 작용한 경우에도 굴삭 비트가 굴삭 로드로부터 해제되어 버리는 것을 방지할 수 있는 동시에, 암형 나사의 가공이 용이하여 굴삭 비트를 저비용으로 제작할 수 있다.

상기 굴삭 비트는 상기 암형 나사 마감부에 있어서의 상기 제2 축선을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경을, 상기 평행 암형 나사부에 형성된 암형 나사의 상기 제2 축선을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경보다도 크게 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 암형 나사 마감부에 있어서의 두께를 두껍게 할 수 있어, 굴삭 비트의 강성을 확실하게 향상시킬 수 있다.

상기 굴삭 비트는 상기 암형 나사 마감부의 상기 제2 축선 방향의 길이를 상기 평행 암형 나사부의 나사 피치 P 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 나사의 나사 결합에 기여하지 않는 암형 나사 마감부가 불필요하게 길어지지 않아, 굴삭 비트의 강성을 더욱 향상시킬 수 있다.

전술한 본 발명에 관한 굴삭 공구에 따르면, 전술한 바와 같이 강성을 확보한 굴삭 로드와 굴삭 비트가 나사 결합되어 있으므로, 굴삭 공구에 가해지는 부하에 의해 굴삭 비트가 파손되는 것을 방지할 수 있는 동시에, 굽힘 응력에 의해 굴삭 로드가 절손되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 굴삭 속도를 상승시켜 효율적으로 굴삭 작업을 행할 수 있는 굴삭 공구를 제공할 수 있다.

상기 굴삭 공구는 상기 굴삭 로드와 상기 굴삭 비트를 나사 결합시킨 상태에 있어서, 상기 평행 수형 나사부의 선단부와 상기 암형 나사 마감부의 후단부의 제1 축선 방향의 거리를 상기 수형 나사 마감부의 선단부와 상기 평행 암형 나사부의 후단부의 제1 축선 방향 거리보다도 크게 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 굴삭 로드의 평행 수형 나사부 선단부 부분과 암형 나사 마감부의 맞물림보다도 굴삭 비트의 평행 암형 나사부 후단부 부분과 수형 나사 마감부의 맞물림이 우선적으로 발생한다. 따라서, 맞물림은 설치 구멍의 개구부 근방에서 발생하여 굴삭 비트와 굴삭 로드의 제거 등의 처치가 비교적 용이해진다.

굴삭 비트는 암반 등의 피굴삭물에 직접 접촉하는 것이며, 그 수명은 굴삭 로드에 비해 짧다. 따라서, 나사의 맞물림을 굴삭 비트의 평행 암형 나사부에서 우선적으로 발생시킴으로써, 굴삭 로드의 평행 수형 나사부에서의 맞물림을 방지할 수 있어, 굴삭 로드의 수명을 연장시킬 수 있다. 이상의 효과를 더욱 확실하게 발휘시키기 위해서는, 굴삭 로드를 굴삭 비트보다도 고경도로 설정하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 굴삭 비트와 굴삭 로드의 경도차를 HRC(로크웰 경도 C 스케일) 6 포인트 이상으로 하는 것이 바람직하다.

상기 굴삭 공구는 상기 굴삭 로드의 상기 설치부의 후단부에 형성된, 상기 제1 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제1 축선으로부터의 거리가 후단부를 향함에 따라서 점차 커지는 제1 경사면과, 상기 굴삭 비트의 상기 설치 구멍의 후단부 부분에 형성된, 상기 제2 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제2 축선으로부터의 거리가 후단부를 향함에 따라서 점차 커지는 제2 경사면을 갖고, 상기 설치부의 상기 제1 축선과 상기 설치 구멍의 상기 제2 축선이 일치하고 있는 경우에는, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면이 이격되고, 상기 제1 축선과 상기 제2 축선이 일치하지 않도록 변위한 경우에는, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면이 서로 접촉하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 굴삭 로드에 굽힘 응력이 가해져 굴삭 로드의 제1 축선과 굴삭 비트의 제2 축선이 일치하지 않도록 변위하였을 때에, 제1 경사면과 제2 경사면이 접촉하여 굴삭 로드의 후단부측 외경이 크고 강성이 높은 부분에서 이 굽힘 응력을 받을 수 있으므로, 굽힘 응력에 의한 굴삭 로드의 절손이나 나사의 파손을 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 굴삭 로드 및 굴삭 비트의 강성을 확보함으로써 굴삭 속도를 상승시켜 굴삭 작업을 효율적으로 행할 수 있는 동시에, 굴삭시의 충격에 의해 굴삭 비트와 굴삭 로드가 쉽게 해제되지 않는 굴삭 로드, 굴삭 비트 및 굴삭 공구를 제공할 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시 형태인 굴삭 공구의 측단면도이다.

도2는 도1에 도시하는 굴삭 공구를 구성하는 굴삭 로드의 측면도이다.

도3은 도2에 도시하는 굴삭 로드의 수형 나사 마감부의 설명도이다.

도4는 도1에 도시하는 굴삭 공구를 구성하는 굴삭 비트의 측단면도이다.

도5는 도4에 도시하는 굴삭 비트의 선단부면도이다.

도6은 본 발명의 제2 실시 형태인 굴삭 공구의 측단면도이다.

도7은 도6에 도시하는 굴삭 공구를 구성하는 굴삭 비트의 측단면도이다.

도8은 FEM 해석 결과를 나타내는 도면이다.

[부호의 설명]

10 : 굴삭 공구

20 : 굴삭 로드

22 : 설치부

25 : 평행 수형 나사부

26 : 제2 직경 확대부

27 : 수형 나사 마감부

30 : 굴삭 비트

40 : 설치 구멍

42 : 제1 직경 확대 구멍

43 : 평행 암형 나사부

45 : 암형 나사 마감부

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 도1에 본 발명의 제1 실시 형태인 굴삭 공구를 도시한다. 또한, 도2 및 도3에 본 실시 형태의 굴삭 공구에 사용되는 굴삭 로드를 도시한다. 또한, 도4 및 도5에 본 실시 형태의 굴삭 공구에 사용되는 굴삭 비트를 도시한다.

굴삭 공구(10)는 굴삭 기계에 장착되어 암반 등의 피굴삭물을 굴삭하는 것으로, 도1에 도시한 바와 같이 피굴삭물에 직접 충돌하는 굴삭 비트(30)와, 이 굴삭 비트(30)를 지지하는 굴삭 로드(20)로 구성되어 있다.

굴삭 로드(20)는 도2에 도시한 바와 같이 제1 축선(C1)을 따라 연장되는 육각 기둥 형상의 로드 본체(21)와, 이 로드 본체(21)의 선단부(도2에 있어서 우측)로부터 제1 축선(C1)을 따라 연장되는 설치부(22)에 의해 구성되어 있다.

설치부(22)는 그 선단부 부분에 형성된 가장 직경이 작은 소직경부(23)와, 제1 직경 확대부(24)를 통해 소직경부(23)의 후단부에 연접된 평행 수형 나사부(25)를 포함하고, 평행 수형 나사부(25)의 후단부가 제2 직경 확대부(26)를 통해 상기 로드 본체(21)에 연접되어 있다.

평행 수형 나사부(25)의 외주면에는 나사 골 직경이 일정한 나사 피치 P1의 수형 나사가 형성되어 있다. 이 평행 수형 나사부(25)에 있어서는 나사 산의 높이 및 나사 골의 깊이는 일정하게 되어 있다. 평행 수형 나사부(25)의 제1 축선(C1) 방향의 길이 L1은 나사 피치 P1에 대해 L1 ≥ 3.8 × P1이 되도록 설정되고 있다. 소직경부(23)의 선단부면으로부터 평행 수형 나사부(25)의 후단부까지의 제1 축선(C1) 방향의 길이 L은 평행 수형 나사부(25)의 나사 골 직경 D에 대해 L ≤ 2.5 × D가 되도록 설정되어 있다.

평행 수형 나사부(25)에 형성된 수형 나사의 후단부는 상기 제2 직경 확대부(26)의 선단부에 형성된 수형 나사 마감부(불완전 나사부)(27)에 연속 설치되어 있다.

수형 나사 마감부(27)는 도3에 도시한 바와 같이 나사 산 부분에 있어서의 제1 축선(C1)으로부터의 거리가 후단부측을 향함에 따라서 점차 확대되도록 형성되어 있다. 수형 나사 마감부(27)에 있어서의 제1 축선(C1)을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경 R2는 상기 평행 수형 나사부(25)에 형성된 수형 나사의 제1 축선(C1)을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경 R1보다도 크게 되도록 설정되어 있다. 수형 나사 마감부(27)의 제1 축선(C1) 방향의 길이 l1은 나사 피치 P1 이하로 되어 있다. 또한 도3에서는, 수형 나사 마감부(27)의 나사 형상을 실선으로 나타내고, 평행 수형 나사부(25)를 직경 확대하지 않고 절삭한 경우의 불완전 나사부 형상을 가상선으로 나타내고 있다.

본 실시 형태에 있어서는 수형 나사의 가공을 다음과 같이 하여 행하였다. 절삭 바이트를 고정한 상태에서 설치부(22)를 1회전하는 동안에 1피치분, 제1 축선(C1) 방향으로 이동시킴으로써, 나사 피치 P1의 수형 나사를 설치부(22)[평행 수형 나사부(25)]의 외주면에 형성하였다. 제2 직경 확대부(26)의 수형 나사 마감 부(27)는 절삭분 및 직경 확대분을 절삭 바이트가 제1 축선(C1)으로부터 멀어지는 방향으로 점차 후퇴시킴으로써 형성하였다.

이와 같이 수형 나사 마감부(27)를 형성함으로써, 제2 직경 확대부(26)에 형성되는 나사 골의 제1 축선(C1)을 포함하는 단면에서의 곡률 반경 R2는 평행 수형 나사부(25)에 형성되는 나사 골의 제1 축선(C1)을 포함하는 단면에서의 곡률 반경 R1보다도 커진다. 즉, 제2 직경 확대부(26)와 평행 수형 나사부(25)가 이루는 각도를 α라 한 경우에는, 평행 수형 나사부(25)의 피치 P1에 대해 제2 직경 확대부(26)에서의 테이퍼 면에 따른 피치 P2가 P1/cosα로 커지기 때문에, 나사 골의 곡률 반경 R2도 커진다.

굴삭 로드(20)의 설치부(22)는 전술한 평행 수형 나사부(25)나 수형 나사 마감부(27)에 형성된 수형 나사의 나사 골 부분을 포함하여 제1 축선(C1)에 수직인 단면에 있어서의 제1 축선(C1)으로부터의 최소 거리가 선단부측에 비해 후단부측이 작아지는 일이 없도록 형성되어 있다.

굴삭 로드(20)에는 굴삭 로드(20)의 선단부면에 개방되고 제1 축선(C1)을 따라 연장되는 유체 공급 구멍(28)이 마련되어 있다.

굴삭 비트(30)는 도4 및 도5에 도시한 바와 같이 외형이 개략 원기둥 형상으로 형성되어 있고, 선단부(도4에 있어서 우측) 부분이 암반 등의 피굴삭물에 직접 충돌하여 피굴삭물을 파괴하는 날끝부(31)이다. 날끝부(31)는 선단부를 향함에 따라서 외경이 점차 확대되도록 형성되어 있다. 날끝부(31)의 선단부면에는 굴삭 비트(30)의 제2 축선(C2)과 수직으로 교차하는 중앙 원형면(32)과, 중앙 원형면(32) 의 외주에 연속 설치되어 직경 방향 외측 후방으로 약간 기울어진 링형면(33)이 마련되어 있다.

중앙 원형면(32)에는 초경합금 등의 경질 재료로 이루어지고 선단부가 반구면 형상으로 돌출된 원기둥 형상의 버튼 팁(34)이 복수 매립 설치되어 있다. 또한, 중앙 원형면(32)에는 후술하는 설치 구멍(40)과 연통된 유체 배출 구멍(35)의 개구부(35A)가 복수 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는 도5에 도시한 바와 같이 3개의 버튼 팁(34)이 둘레 방향으로 등간격(120°간격)으로 배치되는 동시에, 3개의 개구부(35A)가 둘레 방향으로 등간격(120°간격)으로 배치되어 있다. 버튼 팁(34)과 개구부(35A)는 둘레 방향으로 교대로 배치되어 있다.

링형면(33)에는, 초경합금 등의 경질 재료로 이루어지고 선단부가 반구 면 형상으로 돌출된, 중앙 원형면(32)에 매립 설치된 버튼 팁(34)보다도 외경이 큰 원기둥 형상의 대직경 버튼 팁(36)이 복수 매립 설치되어 있고, 이 대직경 버튼 팁(36)을 형성하는 원기둥의 축선이 상기 링형면(33)과 직교하고 있다. 즉, 이 대직경 버튼 팁(36)은 그 반구면을 굴삭 비트(30) 선단부측 또한 직경 방향 외측을 향해 배치되어 있다.

본 실시 형태에서는, 도5에 도시한 바와 같이 2개의 대직경 버튼 팁(36)을 1세트로 한 대직경 버튼 팁 쌍(37)이 둘레 방향으로 3개가 등간격으로 배치되어 있다.

이들 대직경 버튼 팁 쌍(37) 사이에는 직경 방향 내측으로 오목하게 선단부로부터 후단부를 향해 연장되는 제1 굴삭칩 배출 홈(38)이 형성되어 있다. 1개의 대직경 버튼 팁 쌍(37)을 이루는 2개의 대직경 버튼 팁(36) 사이에는 상기 제1 굴삭칩 배출 홈(38)보다도 깊이가 얕은 제2 굴삭칩 배출 홈(39)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 3개의 제1 굴삭칩 배출 홈(38)이 둘레 방향으로 등간격(120°간격)으로 배치되는 동시에, 3개의 제2 굴삭칩 배출 홈(39)이 둘레 방향에 등간격(120°간격)으로 배치되고, 제1 굴삭칩 배출 홈(38)과 제2 굴삭칩 배출 홈(39)이 둘레 방향으로 교대로 배치되어 있다.

굴삭 비트(30)에는 후단부(도4에 있어서 좌측)를 향해 개방되고 제2 축선(C2)을 따라 연장되는 설치 구멍(40)이 형성되어 있다.

설치 구멍(40)은 그 선단부에 형성된 소직경 구멍(41)과, 소직경 구멍(41)의 후단부에 연접된 제1 직경 확대 구멍(42)과, 제1 직경 확대 구멍(42)의 후단부에 연접된 평행 암형 나사부(43)와, 평행 암형 나사부(43)의 후단부에 연접된 제2 직경 확대 구멍(44)으로 구성되고, 굴삭 비트(30)의 후단부면에 개방되어 있다.

평행 암형 나사부(43)의 내주면에는 나사 골 직경이 일정한 나사 피치 P1의 암형 나사가 형성되어 있다. 평행 암형 나사부(43)의 제1 축선(C1) 방향 길이는 L2이다. 평행 암형 나사부(43)에 있어서 나사 산의 높이 및 나사 골의 깊이는 일정하게 되어 있다.

평행 암형 나사부(43)에 형성된 암형 나사의 선단부는 상기 제1 직경 확대 구멍(42)으로부터 소직경 구멍(41)에 걸쳐서 형성된 암형 나사 마감부(45)에 연속 설치되어 있다.

암형 나사 마감부(45)는 나사 골 부분에 있어서의 제2 축선(C2)으로부터의 거리가 선단부를 향함에 따라서 점차 축소되도록 형성되어 있다. 암형 나사 마감부(45)에 있어서의 나사 골 부분의 제2 축선(C2)을 포함하는 단면에서의 곡률 반경은 상기 평행 암형 나사부(43)에 형성된 암형 나사의 나사 골 부분의 제2 축선(C2)을 포함하는 단면에서의 곡률 반경보다도 크게 되도록 설정되어 있다. 암형 나사 마감부(45)의 제2 축선(C2) 방향의 길이 l2는 나사 피치 P1 이하로 되어 있다.

굴삭 비트(30)는 설치 구멍(40)이 전술한 평행 암형 나사부(43)나 암형 나사 마감부(45)에 형성된 암형 나사의 나사 골 부분을 포함하여 제2 축선(C2)에 수직인 단면에 있어서의 제2 축선(C2)으로부터의 최대 거리가 선단부측에 비해 후단부측이 작아지는 일이 없도록 형성되어 있다.

소직경 구멍(41)의 선단부에는 제2 축선(C2)을 따라 연장되어 상기 유체 배출 구멍(35)에 연통된 연통 구멍(46)이 마련되어 있다.

이와 같이 구성된 굴삭 로드(20)와 굴삭 비트(30)가 나사 결합됨으로써, 본 실시 형태의 굴삭 공구(10)가 구성된다.

굴삭 비트(30)의 설치 구멍(40)에 굴삭 로드(20)의 설치부(22)가 삽입되어 평행 암형 나사부(43)와 평행 수형 나사부(25)를 나사 결합함으로써, 굴삭 로드(20)의 제1 축선(C1)과 굴삭 비트(30)의 제2 축선(C2)이 일치하도록 굴삭 로드(20)와 굴삭 비트(30)가 결합된다. 굴삭 로드(20)의 소직경부(23)의 선단부면이 굴삭 비트(30)의 소직경 구멍(41)의 바닥면에 접촉되어, 유체 공급 구멍(28)과 연통 구멍(46)이 접속된다.

굴삭 공구(10)에서는 굴삭 로드(20)와 굴삭 비트(30)가 나사 결합되어 굴삭 로드(20)의 소직경부(23)의 선단부면과 굴삭 비트(30)의 소직경 구멍(41)의 바닥면이 접촉된 상태에 있어서, 도1에 도시한 바와 같이 평행 수형 나사부(25)의 선단부(M1)와 암형 나사 마감부(45)의 후단부(F1)의 제1 축선(C1)[제2 축선(C2)] 방향의 거리 D1이 수형 나사 마감부(27)의 선단부(M2)와 평행 암형 나사부(43)의 후단부(F2)의 제1 축선(C1)[제2 축선(C2)] 방향의 거리 D2보다도 크게 되도록 설정되어 있다.

본 실시 형태에서는 굴삭 로드(20)의 경도를 굴삭 비트(30)의 경도보다도 높게 설정하고 있고, 그 경도차는 HRC 6 포인트 이상으로 되어 있다.

이와 같이 구성된 굴삭 공구(10)는 굴삭 로드(20)의 후단부측이 도시하지 않은 굴삭 기계에 장착되고, 굴삭 기계에 구비된 타격 장치에 의해 구동되어, 굴삭 로드(20)가 제1 축선(C1) 주위로 회전되면서 타격력 및 추력이 부여된다. 이 회전력, 타격력 및 추력이 굴삭 로드(20)로부터 굴삭 비트(30)로 전달되고, 굴삭 비트(30)가 제2 축선(C2) 주위로 회전하면서 암반 등의 피굴삭물과 충돌한다. 이렇게 하여, 굴삭 비트(30)의 선단부 부분에 매립 설치되고, 초경합금 등의 경질 재료로 구성된 버튼 팁(34) 및 대직경 버튼 팁(36)에 의해 피굴삭물이 파괴되어 굴삭된다.

이때, 굴삭 기계로부터 유체 공급 구멍(28)에 공급된 유체가 연통 구멍(46) 및 유체 배출 구멍(35)을 통해 굴삭 비트(30) 선단부의 개구부(35A)로부터 배출됨으로써, 제1 굴삭칩 배출 홈(38) 및 제2 굴삭칩 배출 홈(39)을 통해 외부로 굴삭칩이 배출된다.

이와 같이 굴삭 비트(30)에 추력을 부여하면서 피굴삭재와 반복해서 충돌시킴으로써, 굴삭 비트(30) 및 굴삭 로드(20)에는 충돌에 의한 반력의 부하가 가해진다.

본 실시 형태의 굴삭 공구(10)에 따르면, 굴삭 로드(20)의 설치부(22)가, 제1 축선(C1)에 수직인 단면에 있어서의 제1 축선(C1)으로부터의 최소 거리가 선단부측에 비해 후단부측이 작아지지 않도록 형성되어 있으므로, 굴삭시에 큰 굽힘 응력이 가해지는 굴삭 로드(20)의 후단부 부분에서의 외경 치수를 확보할 수 있다. 또한, 강성을 부족하게 하는 릴리프부가 형성되어 있지 않으므로, 상기 굽힘 응력에 의해 굴삭 로드(20)가 절손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 굴삭 비트(30)의 설치 구멍(40)이 제2 축선(C2)에 수직인 단면에 있어서의 제2 축선(C2)으로부터 설치 구멍(40)의 내면까지의 최대 거리가 선단부측에 비해 후단부측이 작아지지 않도록 형성되어 있다. 따라서, 굴삭시의 굴삭 비트(30)에 있어서 가장 큰 부하가 가해지는 굴삭 비트(30)의 선단부 부분의 두께를 확보할 수 있다. 또한, 강성을 부족하게 하는 릴리프부가 형성되어 있지 않으므로, 상기 부하에 의해 굴삭 비트(30)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 굴삭 로드(20) 및 굴삭 비트(30)의 강성이 확보되어 있으므로, 굴삭 공구(10)의 굴삭 속도를 상승시킴으로써 부하가 커져도 굴삭 로드(20) 및 굴삭 비트(30)의 절손 및 파손을 방지할 수 있어, 굴삭 작업을 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 굴삭 로드(20)와 굴삭 비트(30)가 테이퍼 나사가 아닌 평행 수형 나사 부(25) 및 평행 암형 나사부(43)의 나사 결합에 의해 결합되어 있으므로, 굴삭시의 충격에 의해 굴삭 비트(30)와 굴삭 로드(20)가 이격되는 힘이 작용한 경우에도 굴삭 비트(30)와 굴삭 로드(20)가 쉽게 해제되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 테이퍼 형상이 아닌 암형 나사 및 수형 나사의 가공이 용이하므로, 굴삭 비트(30) 및 굴삭 로드(20)를 저비용으로 제작할 수 있다.

상기 굴삭 로드(20)에 있어서는 수형 나사 마감부(27)가 제2 직경 확대부(26)에 걸쳐서 형성되어 있으므로, 수형 나사 마감부(27)의 외경 치수를 확보할 수 있어, 굴삭 로드(20)의 강성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 수형 나사 마감부(27)에 있어서의 나사 골 부분의 곡률 반경 R2가 평행 수형 나사부(25)에 형성된 수형 나사의 나사 골 부분의 곡률 반경 R1보다도 크기 때문에, 수형 나사 마감부(27)에 있어서의 노치 부분을 작게 (두께를 크게) 할 수 있고, 수형 나사 마감부(27)에 있어서의 응력 집중을 저감시킬 수 있어, 굴삭 로드(20)의 강성을 확실하게 향상시킬 수 있다.

또한, 수형 나사 마감부(27)의 제1 축선(C1) 방향의 길이 l1이 나사 피치 P1 이하로 되어 있으므로, 나사의 나사 결합에 기여하지 않는 수형 나사 마감부(27)가 필요 이상으로 길어지지 않아, 굴삭 로드(20)의 강성을 한층 향상시킬 수 있다.

또한, 평행 수형 나사부(25)의 제1 축선(C1) 방향의 길이 L1이 나사 피치 P에 대해 L1 ≥ 3.80 × P1이 되도록 설정되어 있으므로, 평행 수형 나사부(25)에 있어서의 나사 산의 수를 확보하여 하나의 나사 산에 작용하는 하중을 억제할 수 있다. 따라서, 평행 수형 나사부(25)에 있어서의 나사의 조기 마모나 체결 토크에 의한 응력 집중을 분산시킬 수 있어, 굴삭 로드(20)의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 설치부(20)의 선단부면으로부터 평행 수형 나사부(25) 후단부까지의 제1 축선(C1) 방향의 길이 L이 평행 수형 나사부(25)의 나사 골 직경 D에 대해 L ≤ 2.5 × D로 설정되어 있으므로, 평행 수형 나사부(25) 후단부의 나사 골 부분에 부하되는 굽힘 응력을 억제할 수 있어, 평행 수형 나사부(25)에 있어서의 절손을 방지할 수 있다.

상기 굴삭 비트(30)에 있어서는, 암형 나사 마감부(45)가 제1 직경 확대 구멍(42)으로부터 소직경 구멍(41)에 걸쳐서 형성되어 있으므로, 암형 나사 마감부(45) 부분의 두께를 확보할 수 있어, 굴삭 비트(30)의 강성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 암형 나사 마감부(45)에 있어서의 제2 축선(C2)을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경이 평행 암형 나사부(43)에 형성된 암형 나사의 제2 축선(C2)을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경보다도 크기 때문에, 암형 나사 마감부(45)에 형성되는 노치 부분을 작게 하여 두께를 크게 할 수 있고, 암형 나사 마감부(45)에 있어서의 응력 집중을 저감시킬 수 있어, 굴삭 비트(30)의 강성을 확실하게 향상시킬 수 있다.

또한, 암형 나사 마감부(45)의 제2 축선(C2) 방향의 길이 l2가 나사 피치 P1 이하로 되어 있으므로, 나사의 나사 결합에 기여하지 않는 암형 나사 마감부(45)가 필요 이상으로 길어지지 않아, 굴삭 비트(30)의 강성을 한층 향상시킬 수 있다.

상기 굴삭 로드(20)와 상기 굴삭 비트(30)를 나사 결합시킨 상태에 있어서 평행 수형 나사부(25)의 선단부(M1)와 암형 나사 마감부(45)의 후단부(F1)의 제1 축선(C1)[제2 축선(C2)] 방향의 거리 D1이 수형 나사 마감부(27)의 선단부(M2)와 평행 암형 나사부(43)의 후단부(F2)의 제1 축선(C1)[제2 축선(C2)] 방향의 거리 D2보다도 크기 때문에, 굴삭 로드(20)의 평행 수형 나사부(25) 선단부와 암형 나사 마감부(45)의 맞물림보다도 굴삭 비트(30)의 평행 암형 나사부(43) 후단부와 수형 나사 마감부(27)의 맞물림이 우선적으로 발생한다. 또, 여기서「맞물림」이라 함은 불완전 나사부가 나사 결합함으로써 나사 표면이 도려내어지는 상태를 의미하고 있다.

따라서, 굴삭 로드(20)의 선단부에 있어서의 평행 수형 나사부(25)의 맞물림을 방지하여, 굴삭 로드(20)의 수명을 더욱 연장시킬 수 있다. 또한, 나사의 맞물림이 발생한 경우라도 그 발생 부위는 설치 구멍(40)의 개구부 근방이므로, 굴삭 로드(20)와 굴삭 비트(30)의 제거 등의 처치를 비교적 용이하게 할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 굴삭 로드(20)의 경도가 굴삭 비트(30)의 경도보다도 HRC 6 포인트 이상 높아지도록 설정되어 있으므로, 맞물림에 의한 평행 수형 나사부(25)[굴삭 로드(20)]의 손상을 확실하게 방지할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태인 굴삭 공구(110)에 대해 도6과 도7을 참조하여 설명한다. 또한, 제1 실시 형태와 공통되는 부분에는 동일 부호를 부여한다.

제2 실시 형태인 굴삭 공구(110)에서는 굴삭 로드(20)는 제1 실시 형태와 같은 것이며, 굴삭 비트(130)만이 다르다. 도6에 제2 실시 형태인 굴삭 공구(110)를 도시한다. 도7에 굴삭 공구(110)를 구성하는 굴삭 비트(130)를 나타낸다.

굴삭 비트(130)에는 후단(도6에 있어서 좌측)을 향해 개방하고 제2 축선(C3)을 따라 연장되는 설치 구멍(140)이 형성되어 있다.

설치 구멍(140)은 그 선단부에 형성된 소직경 구멍(141)과, 소직경 구멍(141)의 후단부에 연접된 제1 직경 확대 구멍(142)과, 제1 직경 확대 구멍(142)의 후단부에 연접된 평행 암형 나사부(143)와, 평행 암형 나사부(143)의 후단부에 연접된 제2 직경 확대 구멍(144)과, 제2 직경 확대 구멍(144)의 더욱 후단부에 형성된 내경이 일정한 일정 직경 구멍(147)과, 일정 직경 구멍(147)의 후단부에 형성된 제3 직경 확대 구멍(148)으로 구성되고, 굴삭 비트(130)의 후단부면에 개방되어 있다. 평행 암형 나사부(143)에 형성된 암형 나사의 선단부는 상기 제1 직경 확대 구멍(142)으로부터 소직경 구멍(141)에 걸쳐서 형성된 암형 나사 마감부(145)에 연속 설치되어 있다.

제3 직경 확대 구멍(148)의 내주면이 후단부를 향해 직경이 확대되는 각도는 상기 굴삭 로드(20)의 제2 직경 확대부(26)의 외주면이 후단부를 향해 직경이 확대되는 각도와 동일하게 되어 있다.

굴삭 비트(130)가 상기 굴삭 로드(20)와 나사 결합되어 굴삭 공구(110)가 구성된다.

굴삭 로드(20)의 제1 축선(C1)과 굴삭 비트(130)의 제2 축선(C3)이 일치하고 있는 경우에는, 도6에 도시한 바와 같이 굴삭 비트(130)의 제3 직경 확대 구멍(148)의 내주면과, 굴삭 로드(20)의 제2 직경 확대부(26)의 외주면이 이격되도록 배치된다.

상기 구성의 굴삭 공구(110)에 있어서는, 굴삭 공구(110)에 가해지는 부하에 의해 굴삭 로드(20)에 굽힘 응력이 가해져 굴삭 로드(20)의 제1 축선(C1)과 굴삭 비트(130)의 제2 축선(C3)이 교차하도록 변위하였을 때에, 굴삭 비트(130)의 제3 직경 확대 구멍(148)의 내주면과 굴삭 로드(20)의 제2 직경 확대부(26)의 외주면이 접촉하여 굴삭 로드(20)의 후단부측 외경이 크고 강성이 높은 부분에서 이 굽힘 응력을 받을 수 있다. 따라서, 굽힘 응력에 의한 굴삭 로드(20)의 절손이나 나사의 파손을 확실하게 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태인 굴삭 공구에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경 가능하다.

예를 들어, 설치부의 형상에 대해서는 본 실시 형태에 한정되지 않고, 제1 축선(C1)에 수직인 단면에 있어서의 제1 축선(C1)으로부터의 최소 거리가 선단부측에 비해 후단부측이 작아지지 않도록 형성되어 있으면 된다.

마찬가지로, 설치 구멍의 형상에 대해서도, 본 실시 형태에 한정되지 않고, 제2 축선(C2, C3)에 수직인 단면에 있어서의 제2 축선(C2, C3)으로부터의 최대 거리가 선단부측에 비해 후단부측이 작아지지 않도록 형성되어 있으면 된다.

굴삭 로드(20)의 로드 본체(21)를 6각기둥 형상의 것으로 하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 로드 본체가 원기둥 형상이라도 좋다.

굴삭 비트의 선단부면에 배치된 버튼 팁 및 대직경 버튼 팁의 사이즈, 개수, 배치에 대해서도 본 실시 형태에 한정되지 않고, 굴삭 공구의 외경이나 피굴삭물 등을 고려하여 적절하게 설정하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에서 설명한 굴삭 로드에 다른 굴삭 비트를 나사 결합하여 굴삭 공구를 구성해도 좋다. 이 경우에 있어서도, 굴삭 로드의 강성이 확보되어 있으므로, 굴삭 속도를 상승시켜 효율이 좋은 굴삭 작업을 행할 수 있는 동시에, 절손 사고의 발생을 억제할 수 있다.

이하에, 본 발명에 있어서의 평행 수형 나사부의 길이 L1에 대해 검토한 결과를 설명한다.

굴삭 로드의 강성을 고려한 경우, 굴삭 로드의 외주면을 절결하게 되는 평행 수형 나사부의 길이 L1은 짧은 쪽이 좋다. 특히, 굴삭시에 굽힘 하중이 부하되는 선단부 부분으로부터의 길이가 길고 그 외경이 작은 부분에서, 응력은 가장 커져 절손을 초래하므로, 나사 골이 형성되는 평행 수형 나사부의 길이는 짧은 쪽이 좋다.

한편, 회전력이나 추력에 의해 부하되는 축선 방향의 하중은 나사 산 부분에 작용한다. 따라서, 나사 산 하나당 가해지는 하중을 고려한 경우, 나사 산의 수가 많은 쪽이 바람직하고, 평행 수형 나사부의 길이 L1이 긴 쪽이 좋다.

그래서, 평행 수형 나사부의 길이와 나사 산 부분에 가해지는 축 방향 하중 및 굴삭 로드에 가해지는 굽힘 하중에 의해 발생하는 최대 응력에 대해 FEM 해석을 행하였다.

FEM 해석에 있어서는, 평행 수형 나사부의 길이 L1은 34 ㎜와 49 ㎜의 2조건 으로 하였다. 또한, 나사 피치 P1은 12.7 ㎜로 하였다. 이 모델에 축 방향 하중 및 굽힘 하중을 부하하였을 때의 최대 응력을 각각 산출하여 그 결과를 선형 근사하였다.

해석 결과를 도8에 나타낸다.

도8에 나타낸 바와 같이, 축 방향 하중을 부하한 경우에는 평행 수형 나사 길이 L1이 커짐에 따라서 최대 응력이 급격하게 작아진다. 한편, 굽힘 하중을 부하한 경우에는 평행 수형 나사 길이 L1이 커짐에 따라서 최대 응력이 완만하게 커진다. 즉, 평행 수형 나사부의 길이 L1에 대해서는 굽힘 하중에 의한 응력보다도 축 방향 하중에 의한 응력 쪽이 보다 영향을 받는다.

이 해석 결과로부터, 굽힘 하중에 의한 응력과 축 방향 하중에 의한 응력을 고려하면, 나사 피치 P1 = 12.7 ㎜의 경우에는, 평행 수형 나사 길이 L1이 48.26 ㎜(3.8 × P1) 이상이 되도록 설정하는 것이 바람직한 것이 확인되었다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환 및 그 밖의 변경이 가능하다. 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되지 않고, 첨부한 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

본 발명에 따르면, 굴삭 로드 및 굴삭 비트의 강성을 확보함으로써, 굴삭 속도를 상승시켜 굴삭 작업을 효율적으로 행할 수 있는 동시에, 굴삭시의 충격에 의해 굴삭 비트와 굴삭 로드가 쉽게 해제되지 않는 굴삭 로드, 굴삭 비트 및 굴삭 공 구를 제공할 수 있다.

Claims (13)

1. 선단부를 향해 돌출되어 제1 축선을 따라 연장되는 설치부를 갖고,

   상기 설치부는 상기 제1 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제1 축선으로부터의 최소 거리가 일정한 평행 수형 나사부와; 상기 평행 수형 나사부의 후단부에 연결되어 상기 최소 거리가 후단부를 향해 확대된 수형 나사 마감부를 구비하는 동시에, 선단부로부터 후단부를 향해 상기 최소 거리가 작아지지 않도록 형성되고,

   상기 수형 나사 마감부의 후단부가, 상기 제1 축선으로부터의 거리가 상기 평행 수형 나사부로부터 후단부를 향해 점차 확대되는 면 상에 배치되고,

   상기 수형 나사 마감부에 있어서의 상기 제1 축선을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경이 상기 평행 수형 나사부에 형성된 수형 나사의 상기 제1 축선을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경보다도 크고,

   상기 수형 나사 마감부의 상기 제1 축선 방향의 길이 l1이 상기 평행 수형 나사부의 나사 피치 P 이하인 것을 특징으로 하는 굴삭 로드.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 설치부의 선단부면으로부터 상기 평행 수형 나사부 후 단부까지의 상기 제1 축선 방향 길이 L이 상기 평행 수형 나사부의 나사 골 직경 D에 대해 L ≤ 2.5 × D인 동시에,

   상기 평행 수형 나사부의 상기 제1 축선 방향 길이 L1이 상기 평행 수형 나사부의 나사 피치 P에 대해 L1 ≥ 3.8 × P인 것을 특징으로 하는 굴삭 로드.
5. 후단부를 향해 개방되어 제2 축선을 따라 연장되는 설치 구멍을 갖고,

   상기 설치 구멍은 상기 제2 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제2 축선으로부터의 최대 거리가 일정한 평행 암형 나사부와; 상기 평행 암형 나사부의 선단부에 연결되어 상기 최대 거리가 선단부를 향해 축소되는 암형 나사 마감부를 구비하고, 선단부로부터 후단부를 향해 상기 최대 거리가 작아지지 않도록 형성되고,

   상기 암형 나사 마감부의 선단부가, 상기 제2 축선으로부터의 거리가 상기 평행 암형 나사부보다도 축소된 면 상에 배치되고,

   상기 암형 나사 마감부에 있어서의 상기 제2 축선을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경이 상기 평행 암형 나사부에 형성된 암형 나사의 상기 제2 축선을 포함하는 단면에서의 나사 골 부분의 곡률 반경보다도 크게 되어 있고

   상기 암형 나사 마감부의 상기 제2 축선 방향 길이 l2가 상기 평행 암형 나사부의 나사 피치 P 이하인 것을 특징으로 하는 굴삭 비트.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 기재된 상기 굴삭 로드의 상기 평행 수형 나사부와, 제5항에 기재된 상기 굴삭 비트의 상기 평행 암형 나사부가 나사 결합함으로써 구성된 것을 특징으로 하는 굴삭 공구.
9. 제8항에 있어서, 상기 굴삭 로드와 상기 굴삭 비트를 나사 결합시킨 상태에 있어서,

   상기 평행 수형 나사부의 선단부와 상기 암형 나사 마감부의 후단부의 상기 제1 축선 방향 거리가 상기 수형 나사 마감부의 선단부와 상기 평행 암형 나사부의 후단부의 상기 제1 축선 방향 거리보다도 큰 것을 특징으로 하는 굴삭 공구.
10. 제8항에 있어서, 상기 굴삭 로드의 상기 설치부의 후단부 부분에 형성된, 상기 제1 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제1 축선으로부터의 거리가 후단부를 향함에 따라서 점차 커지는 제1 경사면과,

    상기 굴삭 비트의 상기 설치 구멍의 후단부 부분에 형성된, 상기 제2 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제2 축선으로부터의 거리가 후단부를 향함에 따라서 점차 커지는 제2 경사면을 갖고,

    상기 설치부의 상기 제1 축선과 상기 설치 구멍의 상기 제2 축선이 일치하고 있는 경우에는, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면이 이격되고,

    상기 제1 축선과 상기 제2 축선이 일치하지 않도록 변위한 경우에는, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면이 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는 굴삭 공구.
11. 선단부를 향해 돌출되어 제1 축선을 따라 연장되는 설치부를 갖고,

    상기 설치부는 상기 제1 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제1 축선으로부터의 최소 거리가 일정한 평행 수형 나사부와; 상기 평행 수형 나사부의 후단부에 연결되어 상기 최소 거리가 후단부를 향해 확대된 수형 나사 마감부를 구비하는 동시에, 선단부로부터 후단부를 향해 상기 최소 거리가 작아지지 않도록 형성되고,

    상기 수형 나사 마감부의 후단부가, 상기 제1 축선으로부터의 거리가 상기 평행 수형 나사부로부터 후단부를 향해 점차 확대되는 면 상에 배치되고,

    상기 수형 나사 마감부의 상기 제1 축선 방향의 길이 l1이 상기 평행 수형 나사부의 나사 피치 P 이하인 것을 특징으로 하는 굴삭 로드.
12. 선단부를 향해 돌출되어 제1 축선을 따라 연장되는 설치부를 갖고,

    상기 설치부는 상기 제1 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제1 축선으로부터의 최소 거리가 일정한 평행 수형 나사부와; 상기 평행 수형 나사부의 후단부에 연결되어 상기 최소 거리가 후단부를 향해 확대된 수형 나사 마감부를 구비하는 동시에, 선단부로부터 후단부를 향해 상기 최소 거리가 작아지지 않도록 형성되고,

    상기 수형 나사 마감부의 후단부가, 상기 제1 축선으로부터의 거리가 상기 평행 수형 나사부로부터 후단부를 향해 점차 확대되는 면 상에 배치되고,

    상기 설치부의 선단부면으로부터 상기 평행 수형 나사부 후단부까지의 상기 제1 축선 방향 길이 L이 상기 평행 수형 나사부의 나사 골 직경 D에 대해 L ≤ 2.5 × D인 동시에,

    상기 평행 수형 나사부의 상기 제1 축선 방향 길이 L1이 상기 평행 수형 나사부의 나사 피치 P에 대해 L1 ≥ 3.8 × P인 것을 특징으로 하는 굴삭 로드.
13. 후단부를 향해 개방되어 제2 축선을 따라 연장되는 설치 구멍을 갖고,

    상기 설치 구멍은 상기 제2 축선에 수직인 단면에 있어서의 상기 제2 축선으로부터의 최대 거리가 일정한 평행 암형 나사부와; 상기 평행 암형 나사부의 선단부에 연결되어 상기 최대 거리가 선단부를 향해 축소되는 암형 나사 마감부를 구비하고, 선단부로부터 후단부를 향해 상기 최대 거리가 작아지지 않도록 형성되고,

    상기 암형 나사 마감부의 선단부가, 상기 제2 축선으로부터의 거리가 상기 평행 암형 나사부보다도 축소된 면 상에 배치되고,

    상기 암형 나사 마감부의 상기 제2 축선 방향 길이 l2가 상기 평행 암형 나사부의 나사 피치 P 이하인 것을 특징으로 하는 굴삭 비트.

Images