KR101559105B1 - 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트 - Google Patents
다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명에 따른 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트는 중심축 방향을 따라 일정 공간으로 형성되는 고정 연장부 수용부가 형성되는 복수의 다결정 다이아몬드 컴팩트; 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트의 적어도 일부가 안착되는 안착부와, 상기 안착부에 인접한 홀 형상으로 형성되는 클램프 수용부와, 상기 안착부로부터 단차진 형상으로 형성되어 상기 클램프 수용부까지 연통되는 고정부재 수용부가 형성되는 비트 몸체부; 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트가 상기 안착부에 안착되는 경우 상기 고정 연장부 수용부에 수용되는 고정 연장부와, 상기 고정 연장부에 직각 방향으로 연장되고 상기 고정부재 수용부에 수용되고 적어도 일부의 단부가 상기 클램프 수용부 내에 노출되는 가압 연장부를 포함하는 고정부재; 및 상기 클램프 수용부에 나사 체결방식으로 삽입되고, 외주면 상에 상기 가압 연장부의 적어도 일부의 단부를 수용하는 가압홈이 형성되는 클램프;를 포함한다.
본 발명에 따르면 레버락 타입의 다결정 다이아몬드 컴팩트의 고정 구조를 구비함으로써 다결정 다이아몬드 컴팩트의 부착 및 탈착이 용이하게 하는 효과가 있다.
본 발명에 따르면 레버락 타입의 다결정 다이아몬드 컴팩트의 고정 구조를 구비함으로써 다결정 다이아몬드 컴팩트의 부착 및 탈착이 용이하게 하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 석유나 가스의 시추에 이용되는 다결정 다이아몬드 컴팩트 및 이의 결합구조를 구비하는 드릴 비트에 관한 것이다.
금속/목공 절삭 가공 등에는 다양한 절삭 공구가 이용된다. 특히 석유, 가스 시추 분야에서는 지반을 절삭 및 굴착하여야 하므로 내마모성이 최대한 보장될 수 있는 시굴, 굴착 장비가 이용된다.
이러한 장비의 말단에는 도 1에 도시된 바와 같은 절삭 공구(1)가 구비된다. 절삭 공구(1)의 단부에는 다이아몬드 소결체(2)를 이용하여 지반과의 마찰에도 불구하고 내마모성이 충분히 보장될 수 있도록 하는 것이 일반적이다.
도 2에 일반적인 다결정 다이아몬드 컴팩트(2)의 모습을 도시하였다. 도 2에 도시된 바와 같이 다결정 다이아몬드 컴팩트는 초경층(4)과 초경기판(4) 상에 다이아몬드 분말을 이용하여 소결된 다결정 다이아몬드 소결체(3)를 포함한다. 초경기판(4)은 다결정 다이아몬드 소결체(3)가 부착된 상태에서 다결정 다이아몬드 컴팩트(2)가 다양한 공구 등에 부착 가능하도록 지지하는 기능을 한다.
한편, 종래의 다결정 다이아몬드 컴팩트(PDC)는 용접(Brazing)을 이용하여 비트 몸체부(Bit Body)에 장착하는 구조로서 공구 제작시에 열적 손상을 받을 수 있다. 또한 마모된 다결정 다이아몬드 컴팩트를 교체하거나 인선부(Edge)를 돌려서 재부착 하기 위해서는 융착된 용접 합금(Brazing Alloy)을 다시 녹이는 과정이 필요하나, 이러한 과정은 복잡하고 드릴 비트의 성능에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명은 열적 손상의 원인을 원천적으로 없애고 탈부착이 용이한 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 드릴 비트를 제공한다.
또한 본 발명은 다결정 다이아몬드 컴팩트의 고정을 위한 구성의 공간 배치효율이 향상된 드릴 비트를 제공한다.
본 발명에 따른 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트는 중심축 방향을 따라 일정 공간으로 형성되는 고정 연장부 수용부가 형성되는 복수의 다결정 다이아몬드 컴팩트; 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트의 적어도 일부가 안착되는 안착부와, 상기 안착부에 인접한 홀 형상으로 형성되는 클램프 수용부와, 상기 안착부로부터 단차진 형상으로 형성되어 상기 클램프 수용부까지 연통되는 고정부재 수용부가 형성되는 비트 몸체부; 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트가 상기 안착부에 안착되는 경우 상기 고정 연장부 수용부에 수용되는 고정 연장부와, 상기 고정 연장부에 직각 방향으로 연장되고 상기 고정부재 수용부에 수용되고 적어도 일부의 단부가 상기 클램프 수용부 내에 노출되는 가압 연장부를 포함하는 고정부재; 및 상기 클램프 수용부에 나사 체결방식으로 삽입되고, 외주면 상에 상기 가압 연장부의 적어도 일부의 단부를 수용하는 가압홈이 형성되는 클램프;를 포함한다.
또한 상기 비트 몸체부에 형성되는 클램프 수용부는 안착부 한 쌍에 대하여 하나가 형성되고, 상기 안착부 한 쌍에 형성되는 각각의 고정부재 수용부는 단일의 클램프 수용부와 연통되는 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비할 수 있다.
또한 상기 각각의 고정부재에 수용되는 각 고정부재의 단부들은 단일의 클램프의 가압홈에 수용되어 가압되는 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비할 수 있다.
또한 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트는, 중심축 방향으로 관통된 고정 연장부 수용부가 형성된 중공의 원통형 형상의 초경 기판; 및 상기 초경 기판의 상부 외측 모서리 둘레측 적어도 일부에 구비되는 다결정 다이아몬드 소결층;을 포함할 수 있다.
또한 상기 초경 기판의 중심축을 따라 형성되는 고정 연장부 수용부는 상기 다결정 다이아몬드 소결층이 소결되어 형성된 이후의 가공에 의하여 형성될 수 있다.
또한 상기 고정부재 수용부와 상기 클램프 수용부를 연통하는 영역에는 상기 고정부재의 삽입이 용이하도록 구멍의 직경이 더 확장된 확장 연통부가 더 형성될 수 있다.
또한 상기 고정부재의 가압 연장부의 단부에는 상기 가압홈의 상면에 대응하는 곡률을 갖는 곡면 형상의 피가압면이 형성되는 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비할 수 있다.
또한 상기 클램프가 나사 체결방식에 의하여 상기 클램프 수용부 내로 삽입되는 경우 상기 가압홈의 상면은 상기 피가압면을 가압하고, 상기 피가압면이 가압됨에 따라 상기 고정 연장부가 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트를 가압하여 상기 안착부의 측면상에 고정시킬 수 있다.
또한 상기 고정 연장부 수용부는 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트의 중심축을 따라 형성되는 관통구멍의 형상 또는 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트의 하부로부터 중심축을 따라 일정 깊이 형성되는 홈 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면 레버락 타입의 다결정 다이아몬드 컴팩트의 고정 구조를 구비함으로써 다결정 다이아몬드 컴팩트의 부착 및 탈착이 용이하게 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면 열을 이용하지 않거나 최소한의 열만을 가함으로써 다결정 다이아몬드 컴팩트의 탈부착 과정에서 열손상이 발생하는 것을 최대한 방지할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 탈부착 구조에 의하여 비트 몸체부에 다결정 다이아몬드 컴팩트의 설치하거나 재활용 또는 교체를 위하여 탈착하는 과정이 효율적으로 진행될 수 있으며 동시에 용접에 의한 열 손상을 최소화하여 다결정 다이아몬드 컴팩트의 수명 기간 내에서 최대한의 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 다결정 다이아몬드 컴팩트를 이용한 절삭공구인 드릴 비트의 모습을 나타내는 개략도이다.
도 2는 종래의 다결정 다이아몬드 컴팩트의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 드릴 비트를 나타내는 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 비트 몸체부의 일부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 비트 몸체부의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 고정부재를 나타내는 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 클램프를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 4의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합관계를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 4의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합관계를 나타내는 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 다결정 다이아몬드 컴팩트의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10의 다결정 다이아몬드 컴팩트의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 12는 비트 몸체부에 다결정 다이아몬드 컴팩트가 고정되는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 비트 몸체부를 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 13의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합모습을 나타내는 평면도이다.
도 15는 도 14의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합모습을 나타내는 사시도이다.
도 16은 도 14의 고정부재 및 클램프의 연결 관계를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 종래의 다결정 다이아몬드 컴팩트의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 드릴 비트를 나타내는 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 비트 몸체부의 일부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 비트 몸체부의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 고정부재를 나타내는 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 클램프를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 4의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합관계를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 4의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합관계를 나타내는 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 다결정 다이아몬드 컴팩트의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10의 다결정 다이아몬드 컴팩트의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 12는 비트 몸체부에 다결정 다이아몬드 컴팩트가 고정되는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 비트 몸체부를 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 13의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합모습을 나타내는 평면도이다.
도 15는 도 14의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합모습을 나타내는 사시도이다.
도 16은 도 14의 고정부재 및 클램프의 연결 관계를 나타내는 개략적인 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.
도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 비트 몸체부(11)를 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 드릴 비트를 나타내는 사시도이다.
본 실시예에 따른 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트(10)는 비트 몸체부(11), 다결정 다이아몬드 컴팩트(20), 클램프 수용부(113) 및 안착부(111)를 포함한다.
다결정 다이아몬드 컴팩트(20)는 시추 등의 절삭 작업 중 인선부로 작용하여 직접 암반 등의 절삭을 수행하는 구성부이다. 비트 몸체부(11)는 다결정 다이아몬드 컴팩트(20)가 일정 위치에 고정될 수 있도록 지지하는 구성부이다. 안착부(111)는 다결정 다이아몬드 컴팩트(20)가 안착되는 홈 형상으로서 비트 몸체부(11)에 형성된다. 클램프 수용부(113)는 다결정 다이아몬드 컴팩트(20)를 비트 몸체부(11)에 고정시키는 클램프가 수용되는 홈이다.
이하에서는 각 구성부에 대하여 상세히 설명한다.
도 4 및 도 5를 참조하여 비트 몸체부(11)의 상세 구성에 대하여 설명한다. 도 4는 일 실시예에 따른 비트 몸체부의 일부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 비트 몸체부의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
비트 몸체부(11)에는 앞서 설명한 다결정 다이아몬드 컴팩트의 일부 외부형상에 대응하는 홈 형상의 안착부(111)가 형성된다.
클램프 수용부(113)는 안착부(111)에 인접하는 홈형상으로 형성된다. 안착부(111)의 저면에는 단차진 형상의 고정부재 수용부(112)가 형성된다.
구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이 고정부재 수용부(112)는 안착부(111)의 저면으로부터 일정 깊이 더 파여진 홈 형상으로 형성되며, 비트 몸체부(11)를 관통하여 클램프 수용부(113)에 이르도록 연장되고, 고정부재 수용부(112)와 클램프 수용부(113)가 연통된다.
또한 고정부재 수용부(112)와 클램프 수용부(113)가 연통되는 영역의 상부에는 후술할 고정부재의 삽입이 용이하도록 구멍의 직경이 더 확장된 확장 연통부(115)가 형성되는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하여 고정부재를 설명한다. 도 6은 일 실시예에 따른 고정부재를 나타내는 사시도이다.
고정부재(30)는 전체적으로 직각으로 꺽여진 바 형상으로 형성된다. 즉, 고정부재(30)는 제1 방향으로 길이를 갖는 고정 연장부(31)와 고정 연장부(31)에 직각방향인 제2 방향으로 일정한 길이를 갖는 가압 연장부(32)를 포함한다.
고정 연장부(31)는 다양한 횡단면 형상을 갖도록 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 후술할 다결정 다이아몬드 컴팩트의 중심축 방향으로 삽입되어 다결정 다이아몬드 컴팩트의 내주면과 최대의 접촉면적을 형성할 수 있도록 원형의 횡단면 형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
가압 연장부(32)는 바닥면(323)이 하향 돌출된 경사면으로 형성되며, 단부측 상부에는 오목한 곡면 형상의 피가압면이 형성된다. 가압 연장부(32)의 종단면 형상은 특별한 제한이 없다.
도 7을 참조하여 클램프를 설명한다. 도 7은 일 실시예에 따른 클램프를 나타내는 사시도이다.
클램프(40)는 전체적으로 일정한 길이를 갖는 바 형상으로 형성된다. 클램프(40)의 상단면에는 각종 도구, 예를 들면 육각 렌치를 이용하여 회전시킬 수 있도록 육각의 홈 등이 형성될 수 있다.
클램프(40)의 상부 외주면에는 수나사부(41)가 형성되어 앞서 설명한 클램프 수용부에 삽입되는 경우 나사 체결방식으로 체결될 수 있다.
수나사부(41)의 하부측 외주면에는 중심축 방향으로 일정 깊이 단차가 형성된 가압홈(45)이 형성된다. 이 때 가압홈(45)의 상면(43)은 일정한 경사가 형성됨으로써 앞서 설명한 고정부재의 단부가 경사면에 의하여 용이하게 가압홈(45) 측으로 수용될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 8 및 도 9를 참조하여 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프 간의 결합관계를 설명한다. 도 8은 도 4의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합관계를 나타내는 사시도이고, 도 9는 도 4의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합관계를 나타내는 단면도이다.
클램프(40)는 클램프 수용부(113) 내로 삽입되어 나사체결방식으로 체결되며, 고정부재(30)는 고정부재 수용부(112)로 수용된다. 이 때 꺽여진 바 형상의 고정부재(30)는 확장 연통부(115)가 제공하는 여유 공간으로 인하여 용이하게 고정부재 수용부(112) 내로 수용될 수 있다. 고정부재(30)가 고정부재 수용부(112) 내측에 수용되는 경우 고정부재(30)의 피가압면(321)은 클램프 수용부(113) 내측으로 노출되고, 클램프(40)의 가압홈(45) 내로 수용된다.
이러한 상태에서 클램프가 나사 체결방식에 의하여 상기 클램프 수용부 내로 더 삽입되면 가압홈(45)의 상면(43)은 피가압면(321)을 제3 방향(D1)으로 가압하게 되고, 피가압면(321)이 제3 방향(D1)으로 가압됨에 따라 고정 연장부(31)는 제3 방향(D1)에 대하여 직각방향(D2), 즉 도면상으로 보아 우측 방향으로 움직이게 된다.
도 10 및 도 11을 참조하여 본 실시예에 따른 다결정 다이아몬드 컴팩트를 설명한다. 도 10은 일 실시예에 따른 다결정 다이아몬드 컴팩트의 모습을 나타내는 사시도이고, 도 11은 도 10의 다결정 다이아몬드 컴팩트의 모습을 나타내는 단면도이다.
다결정 다이아몬드 컴팩트(20)는 초경 기판(21) 및 다결정 다이아몬드 소결층(23)을 포함한다.
초경 기판(21)은 중심축 방향으로 관통된 형상의 고정 연장부 수용부가 형성된 중공의 원통형 형상으로 형성되며, 또한 상단부의 모서리 부분이 깍여 단차진 형상으로 형성된다.
초경기판(21)은 초경합금으로 만들어진 기판으로서 다결정 다이아몬드 소결층(23)이 부착된 상태에서 다결정 다이아몬드 컴팩트(20)가 비트 몸체부에 부착가능하도록 지지하는 기능을 한다. 초경합금은 공구 등에 사용되는 초경질 합금으로 금속의 탄화물 분말을 소성해서 만든 경도가 대단히 높은 합금이다.
다결정 다이아몬드 소결층(23)의 초경기판(21)의 상부 모서리 측에 소결 방법에 의하여 형성된다. 다결정 다이아몬드 소결층(23)은 다결정 다이아몬드 분말과 금속 촉매(바인더) 분말을 혼합한 후 소결하여 형성되거나, 소결시 초경기판으로부터 용출되는 금속 촉매를 이용하여 소결체로서 형성된다. 다결정 다이아몬드 소결층(23)은 절삭 작업 시에 인선부로서 작용하여 가공 대상물과 직접적으로 맞닿은 상태로 가공 대상물을 절삭한다.
한편, 고정 연장부 수용부(25)는 초경 기판(21)의 중심축을 따라 관통되거나, 아래로부터 일정 깊이 형성된 홈 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 고정 연장부 수용부(25)의 상부면은 필요에 따라 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 또한 고정 연장부 수용부(25)는 다결정 다이아몬드 소결층이 소결에 의하여 형성된 이후에 가공 형성되는 것이 바람직하다.
도 12를 참조하여 다결정 다이아몬드 컴팩트와 비트 몸체부의 결합구조를 설명한다. 도 12는 비트 몸체부에 다결정 다이아몬드 컴팩트가 고정되는 모습을 나타내는 단면도이다.
다결정 다이아몬드 컴팩트(20)는 내측에 고정 연장부(31)가 삽입된 상태로 안착부(111)에 안착된다. 이 때 앞서 설명한 바와 같이 클램프(40)의 가압홈(45) 상면(43)이 피가압면(321)을 가압하는 경우 고정 연장부(31)가 클램프(40) 측으로 이동하여 다결정 다이아몬드 컴팩트(20)를 다결정 다이아몬드 컴팩트(20)의 내측에서 클램프(40) 측으로 가압하게 된다. 클램프(40)가 클램프 수용부(113) 내로 삽입되는 정도에 따라 고정 연장부(31)가 다결정 다이아몬드 컴팩트(20)를 압박하여 고정하는 힘을 조절할 수 있다.
도 13 내지 도 16을 참조하여 다른 실시예에 따른 비트 몸체부의 결합 구조를 설명한다. 도 13은 다른 실시예에 따른 비트 몸체부를 나타내는 평면도이고, 도 14는 도 13의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합모습을 나타내는 평면도이다. 또한 도 15는 도 14의 비트 몸체부와 고정부재 및 클램프의 결합모습을 나타내는 사시도이고, 도 16은 도 14의 고정부재 및 클램프의 연결 관계를 나타내는 개략적인 사시도이다.
비트 몸체부(11)는 상대적으로 작은 표면적 내에 다수의 다결정 다이아몬드 컴팩트(20)가 부착되어야 함으로써 공간적인 여유가 다소 부족한 상태가 된다. 또한 클램프 수용부(113)는 홈 형상으로 형성되기 때문에 필요 이상의 클램프 수용부(113)가 다수 형성되는 경우에는 드릴 비트 자체의 내구성 및 구조적 안정성이 저하된다.
이러한 이유로 클램프 수용부(113) 하나가 복수개의 안착부(111)에 대응하도록 형성될 수 있으며, 본 실시예의 경우에는 도 13에 도시된 바와 같이 2개의 안착부(111)에 대응하여 하나의 클램프 수용부(113)가 형성되도록 한다. 이 때 두 안착부(111)에 형성된 각각의 고정부재 수용부(112)들은 대응하는 하나의 클램프 수용부(113)와 연통되도록 형성된다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 이외의 고정부재(30), 다결정 다이아몬드 컴팩트(20) 및 클램프(40) 등의 구성 및 체결 방법은 대동소이하다. 즉, 클램프(40)가 클램프 수용부(113)에 수용된 상태에서 고정부재(30)가 고정부재 수용부(112)에 수용된다.
이 때 도 16에 도시된 바와 같이 두 개의 고정부재(30)의 피가압면(321)들은 모두 가압홈(45)에 수용된 상태에서 가압홈의 상면(43)에 의하여 가압된다. 클램프(40)에 의하여 가압됨으로써 고정부재(30)들이 작동하는 방법 및 그 기능은 앞서 설명한 실시예의 경우와 동일하다.
다만, 본 실시예에 따른 드릴 비트의 경우 고정부재(30) 둘에 대하여 하나의 클램프만을 이용하여 고정함으로써 비트 몸체부의 공간 효율성을 향상시키고 구조적인 안정성 및 내구성을 증가시키는 효과를 얻을 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양하게 구현될 수 있다.
10: 드릴 비트
11: 드릴 비트 몸체부
20: 다결정 다이아몬드 컴팩트
30: 고정부재
40: 클램프
111: 안착부
112: 고정부재 수용부
113: 클램프 수용부
11: 드릴 비트 몸체부
20: 다결정 다이아몬드 컴팩트
30: 고정부재
40: 클램프
111: 안착부
112: 고정부재 수용부
113: 클램프 수용부
Claims (9)
- 중심축 방향을 따라 일정 공간으로 형성되는 고정 연장부 수용부가 형성되는 복수의 다결정 다이아몬드 컴팩트;
상기 다결정 다이아몬드 컴팩트의 적어도 일부가 안착되는 안착부와, 상기 안착부에 인접한 홀 형상으로 형성되는 클램프 수용부와, 상기 안착부로부터 단차진 형상으로 형성되어 상기 클램프 수용부까지 연통되는 고정부재 수용부가 형성되는 비트 몸체부;
상기 다결정 다이아몬드 컴팩트가 상기 안착부에 안착되는 경우 상기 고정 연장부 수용부에 수용되는 고정 연장부와, 상기 고정 연장부에 직각 방향으로 연장되고 상기 고정부재 수용부에 수용되고 적어도 일부의 단부가 상기 클램프 수용부 내에 노출되는 가압 연장부를 포함하는 고정부재; 및
상기 클램프 수용부에 나사 체결방식으로 삽입되고, 외주면 상에 상기 가압 연장부의 적어도 일부의 단부를 수용하는 가압홈이 형성되는 클램프;를 포함하고,
상기 비트 몸체부에 형성되는 클램프 수용부는 안착부 한 쌍에 대하여 하나가 형성되고, 상기 안착부 한 쌍에 형성되는 각각의 고정부재 수용부는 단일의 클램프 수용부와 연통되는 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 각각의 고정부재에 수용되는 각 고정부재의 단부들은 단일의 클램프의 가압홈에 수용되어 가압되는 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트. - 제1항에 있어서,
상기 다결정 다이아몬드 컴팩트는,
중심축 방향으로 관통된 고정 연장부 수용부가 형성된 중공의 원통형 형상의 초경 기판; 및
상기 초경 기판의 상부 외측 모서리 둘레측 적어도 일부에 구비되는 다결정 다이아몬드 소결층;을 포함하는 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트. - 제4항에 있어서,
상기 초경 기판의 중심축을 따라 형성되는 고정 연장부 수용부는 상기 다결정 다이아몬드 소결층이 소결되어 형성된 이후의 가공에 의하여 형성되는 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트. - 제1항에 있어서,
상기 고정부재 수용부와 상기 클램프 수용부를 연통하는 영역에는 상기 고정부재의 삽입이 용이하도록 구멍의 직경이 더 확장된 확장 연통부가 더 형성되는 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트. - 제1항에 있어서,
상기 고정부재의 가압 연장부의 단부에는 상기 가압홈의 상면에 대응하는 곡률을 갖는 곡면 형상의 피가압면이 형성되는 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트. - 제7항에 있어서,
상기 클램프가 나사 체결방식에 의하여 상기 클램프 수용부 내로 삽입되는 경우 상기 가압홈의 상면은 상기 피가압면을 가압하고, 상기 피가압면이 가압됨에 따라 상기 고정 연장부가 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트를 가압하여 상기 안착부의 측면상에 고정시키는 다결정 다이아몬드 컴팩트를 구비하는 시추용 드릴 비트. - 제1항에 있어서,
상기 고정 연장부 수용부는 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트의 중심축을 따라 형성되는 관통구멍의 형상 또는 상기 다결정 다이아몬드 컴팩트의 하부로부터 중심축을 따라 일정 깊이 형성되는 홈 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 시추용 드릴 비트.
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