KR101664030B1 - 굴착용 비트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접철이 가능한 윙비트를 이용하여 강관의 설치를 용이하게 할 수 있는 굴착용 비트에 관한 것으로서, 일측에 첨단 굴착면이 형성되고, 타측에 가이드홈이 형성되는 비트 몸체; 상기 비트 몸체의 가이드홈을 따라 안내될 수 있는 축돌기가 일측면 또는 양측면에 형성되고, 상기 가이드홈을 따라 안내된 상기 축돌기를 중심으로 상기 비트 몸체와 조립되어 회동될 수 있는 윙비트; 상기 축돌기가 상기 가이드홈으로부터 이탈되지 않도록 상기 비트 몸체에 설치되는 스토퍼 부재; 및 상기 비트 몸체 및/또는 상기 스토퍼 부재에 설치되고, 상기 윙비트가 회동되어 진행 방향을 기준으로 펼쳐진 상태에서 고정될 수 있도록 상기 윙비트를 고정시키는 윙비트 고정 장치;를 포함할 수 있다.

Description

굴착용 비트{Drilling bit}

본 발명은 굴착용 비트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접철이 가능한 윙비트를 이용하여 강관의 설치를 용이하게 할 수 있는 굴착용 비트에 관한 것이다.

일반적으로 강관 그라우팅 공법은 지반을 보강하면서 차수성을 향상시키는 지하 굴착보조 공법으로, 강관을 지반에 설치하고 그 강관의 내측으로 그라우트재를 주입함으로서 주입재에 의한 지반의 고결로 강관과 지반을 일체로 만들고 토질, 암반의 전단강도를 증대시키는 것을 특징으로 하며 주입을 강관속에서 수행하므로 시공성, 경제성 측면에서 매우 유리한 공법이다.

이러한 강관 그라우팅 공법은 그 효과를 인정받아 터널보강 공법의 일환으로 정착되어 널리 이용되고 있다.

일반적으로 강관 그라우팅 공법은 지반을 천공하는 단계와, 천공된 천공홀에 스트레이너(그라우트재 주입부)가 설치된 강관을 삽입하는 단계와, 강관과 천공홀 사이에 실링재를 투입하는 단계와, 패커를 설치하면서 시멘트를 주입하는 단계로 이루어진다.

그러나 이러한 방법은 천공 후 강관을 삽입하는 방법으로 진행되기 때문에 천공홀이 자연 유지되지 않는 연약한 토사지반에서는 천공홀의 무너짐 또는 이물질 혼합 등으로 강관의 삽입이 어렵게 되는 문제점이 있었다.

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 종래에는 대한민국 등록특허공고 제100919628호에 개시된 바와 같이, 접철이 가능한 윙비트를 이용하여 강관의 설치를 용이하게 할 수 있는 기술이 개발되었다.

그러나, 이러한 종래의 접철식 윙비트는 비트 몸체와는 별도의 부품인 핀을 조립하여 윙비트를 비트 몸체에 힌지 결합되는 것으로서, 윙비트와 핀이 서로 분리된 별도 부품이고, 서로 간의 허용 오차가 존재하여 서로 조립된 후, 굴착 과정에서 발생되는 엄청난 외력과 충격에 의해서 윙비트와 핀이 미세하게 서로 충돌하여 틈새가 벌어지거나 급기야 윙비트 또는 핀이 파손되는 심각한 문제점이 있었다.

또한, 상기 핀은 비트 몸체를 관통하여 조립되기 때문에 핀의 일부분이 노출되는 것으로서, 굴착 과정에서 발생되는 엄청난 외력과 충격에 의해서 발생된 핀과 비트몸체의 틈새 사이로 각종 이물질들이 쉽게 침투하여 윙비트의 접철을 방해하거나 심지어 상기 핀이 비트 몸체로부터 이탈되는 등 내구성이 매우 취약해지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 핀은 상기 비트 몸체에 억지 물림 방식으로 결합되어 상기 윙비트를 수리하거나 교체하기 위해서 분리하기가 매우 어려워서 장치를 관리하기가 매우 번거로웠던 문제점이 있었다.

또한, 종래의 윙비트는, 굴착 진행 방향으로 전진시 펼쳐진 상태를 유지할 수 있으나, 반대로 후진시에는 중력이나 외력에 의해 쉽게 다시 접철되는 구조이나, 이는 윙비트를 이용하여 강관을 이동시키거나 기타 굴착 작업을 하거나 부수적인 작업시 사용할 수 없었던 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로 트위스트 조작만으로 선택적으로 윙비트의 각도를 견고하게 고정시킬 수 있기 때문에 윙비트를 펼쳐지게 하여 고정된 상태로 강관을 이동시키거나, 기타 굴착 작업을 하거나 부수적인 작업시 활용할 수 있으며, 윙비트와 축돌기가 일체로 형성되어 외력과 충격에 강하고, 축돌기가 비트 몸체의 외부로 노출되지 않는 내설식이기 때문에 윙비트의 이탈을 방지하고 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 착탈이 가능한 스토퍼부재를 이용하여 윙비트의 수리 및 교체를 용이하게 하는 굴착용 비트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 굴착용 비트는, 일측에 첨단 굴착면이 형성되고, 타측에 가이드홈이 형성되는 비트 몸체; 상기 비트 몸체의 가이드홈을 따라 안내될 수 있는 축돌기가 일측면 또는 양측면에 형성되고, 상기 가이드홈을 따라 안내된 상기 축돌기를 중심으로 상기 비트 몸체와 조립되어 회동될 수 있는 윙비트; 상기 축돌기가 상기 가이드홈으로부터 이탈되지 않도록 상기 비트 몸체에 설치되는 스토퍼 부재; 및 상기 비트 몸체 및/또는 상기 스토퍼 부재에 설치되고, 상기 윙비트가 회동되어 진행 방향을 기준으로 펼쳐진 상태에서 고정될 수 있도록 상기 윙비트를 고정시키는 윙비트 고정 장치;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 윙비트 고정 장치는, 펼쳐진 상태의 상기 윙비트의 일측에 형성된 물림홈에 선택적으로 맞물림될 수 있는 물림 막대; 및 상기 물림 막대를 상기 물림홈 방향으로 전진 및 후진시킬 수 있는 물림 막대 전후진 장치;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 물림 막대 전후진장치는, 상기 비트 몸체에 설치되고, 외경면에 상기 물림 막대를 전후진 안내할 수 있는 슬라이딩홈이 형성되는 내통; 상기 물림 막대의 외측에 설치되는 캠돌기; 및 내부에 상기 내통 및 상기 물림 막대를 수용하고, 상기 캠돌기를 안내할 수 있도록 내경면에 상기 진행 방향을 기준으로 경사지게 형성되는 캠홈이 형성되는 외통;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 캠홈은, 상기 내통을 기준으로 상기 외통을 정방향 트위스트 회전시키면 상기 캠돌기가 상기 캠홈을 따라 움직이면서 상기 캠돌기와 함께 상기 물림 막대가 전진 또는 후진될 수 있도록 전진 수평 구간, 이동 경사 구간 및 후진 수평 구간으로 이루어지는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 내통은 상기 비트 몸체와 일체로 이루어지고, 상기 스토퍼 부재는 상기 외통과 일체로 이루어지며, 상기 내통을 상기 외통에 회전이 자유롭게 회전 지지할 수 있도록 상기 외통을 관통하고, 상기 내통에 형성되는 둘레홈을 지나는 이탈 방지핀;을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 비트 몸체 및 상기 내통은, 중심축부분에 작동 유체 투입홀이 형성되고, 상기 비트 몸체의 외측면에 제 1 작동 유체 배출홈이 형성되며, 상기 외통의 외측면에 제 2 작동 유체 배출홈이 형성되고, 상기 제 2 작동 유체 배출홈은, 상기 외통의 정방향 트위스트 회전시, 상기 제 1 작동 유체 배출홈과 직렬로 맞추어질 수 있도록 상기 외통의 외측면에 형성되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 윙비트 고정 장치는, 펼쳐진 상태의 상기 윙비트의 일측에 형성된 기어 이빨과 치합되는 랙 기어; 및 상기 랙 기어를 전진 및 후진시킬 수 있는 랙 기어 전후진 장치;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 윙비트 고정 장치는, 펼쳐진 상태의 상기 윙비트의 평면에 선택적으로 접촉될 수 있는 접촉 막대; 및 상기 접촉 막대를 상기 평면 방향으로 전진 및 후진시킬 수 있는 접촉 막대 전후진 장치;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 비트 몸체는, 일측에 상기 윙비트의 일부와 대응되는 형상의 윙비트 수용홈이 형성되고, 상기 가이드홈은, 상기 윙비트 수용홈의 내측 벽면에 진행 방향의 역방향을 향하여 형성되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 윙비트는, 양측면에 각각 축돌기가 형성되고, 상기 윙비트가 회동되어 펼쳐진 상태에서 전방 및/또는 측방을 향하는 윙비트 굴착면이 형성되고, 상기 첨단 굴착면 및 상기 윙비트 굴착면에 초경팁이 설치되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 비트 몸체는, 선단에 상기 첨단 굴착면이 형성되고, 중간에 상기 진행 방향의 역방향을 향하는 상기 가이드홈이 형성되며, 교체가 용이하게 상기 내통과 조립될 수 있도록 후단에 나사 돌기부가 설치되는 것일 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 윙비트의 각도를 선택적으로 고정시켜서 강관을 이동시키거나, 기타 굴착 작업을 하거나 부수적인 작업시 활용할 수 있으며, 굴착시 발생되는 외력과 충격에 강하고, 윙비트의 이탈을 방지하여 내구성 및 장치의 정밀도와 신뢰성과 성능을 획기적으로 향상시키고, 윙비트의 수리 및 교체를 용이하게 하여 장치의 관리를 용이하게 할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 굴착용 비트를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 굴착용 비트를 나타내는 부품 분해 후방 사시도이다.
도 3은 도 1의 굴착용 비트의 외통을 나타내는 단면 사시도이다.
도 4는 도 1의 굴착용 비트의 비트 몸체를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 굴착용 비트의 비트 몸체를 나타내는 후방 사시도이다.
도 6은 도 1의 굴착용 비트의 조립된 윙비트 접철 상태를 나타내는 사용 상태 사시도이다.
도 7은 도 6의 굴착용 비트의 조립된 윙비트 펼침 상태를 나타내는 사용 상태 사시도이다.
도 8은 도 7의 굴착용 비트의 조립된 윙비트 고정 상태를 나타내는 사용 상태 사시도이다.
도 9는 도 8의 물림 막대 전진 상태를 나타내는 후방 사시도이다.
도 10은 도 8의 물림 막대 후진 상태를 나타내는 후방 사시도이다.
도 11 및 도 12는 도 1의 일부 실시예들에 따른 윙비트 및 물림 막대를 단계적으로 나타내는 사시도들이다.
도 13 및 도 14는 일부 다른 실시예들에 따른 윙비트 및 물림 막대를 단계적으로 나타내는 사시도들이다.
도 15 및 도 16는 일부 또 다른 실시예들에 따른 윙비트 및 랙 기어를 단계적으로 나타내는 사시도들이다.
도 17 및 도 18은 일부 또 다른 실시예들에 따른 윙비트 및 접촉 막대를 단계적으로 나타내는 사시도들이다.
도 19는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 굴착용 비트를 나타내는 부품 분해 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 굴착용 비트(100)를 나타내는 부품 분해 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 굴착용 비트(100)를 나타내는 부품 분해 후방 사시도이고, 도 3은 도 1의 굴착용 비트(100)의 외통(45)을 나타내는 단면 사시도이고, 도 4는 도 1의 굴착용 비트(100)의 비트 몸체(10)를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 굴착용 비트(100)의 비트 몸체(10)를 나타내는 후방 사시도이다.

먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 굴착용 비트(100)는, 크게 비트 몸체(10)와, 윙비트(20)와, 스토퍼 부재(30) 및 윙비트 고정 장치(40)를 포함할 수 있다.

여기서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 비트 몸체(10)는, 일측에 첨단 굴착면(10a)이 형성되고, 타측에 가이드홈(GD)이 형성되는 일종의 금속 블록으로서, 일측에 상기 윙비트(20)의 일부와 대응되는 형상의 윙비트 수용홈(11)이 형성되고, 상기 가이드홈(GD)은, 상기 윙비트 수용홈(11)의 내측 벽면에 진행 방향의 역방향을 향하여 형성될 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 윙비트(20)는, 상기 비트 몸체(10)의 가이드홈(GD)을 따라 안내될 수 있는 축돌기(21)가 일측면 또는 양측면에 형성되고, 상기 가이드홈(GD)을 따라 안내된 상기 축돌기(21)를 중심으로 상기 비트 몸체(10)와 조립되어 회동될 수 있는 일종의 금속 블록일 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 윙비트(20)는, 양측면에 각각 축돌기(21)가 형성되고, 상기 윙비트(20)가 회동되어 펼쳐진 상태에서 전방 및/또는 측방을 향하는 윙비트 굴착면(20a)이 형성되고, 상기 첨단 굴착면(10a) 및 상기 윙비트 굴착면(20a)에 초경팁(T)이 설치될 수 있다.

또한, 상기 스토퍼 부재(30)는, 상기 축돌기(21)가 상기 가이드홈(GD)으로부터 이탈되지 않도록 상기 비트 몸체(10)에 설치되는 것으로서, 후술될 상기 외통(45)과 일체로 이루어질 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 윙비트 고정 장치(40)는, 상기 비트 몸체(10) 및/또는 상기 스토퍼 부재(30)에 설치되고, 상기 윙비트(20)가 회동되어 진행 방향을 기준으로 펼쳐진 상태에서 고정될 수 있도록 상기 윙비트(20)를 고정시키는 장치일 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 윙비트 고정 장치(40)는, 펼쳐진 상태의 상기 윙비트(20)의 일측에 형성된 물림홈(22)에 선택적으로 맞물림될 수 있는 물림 막대(41) 및 상기 물림 막대(41)를 상기 물림홈(22) 방향으로 전진 및 후진시킬 수 있는 물림 막대 전후진 장치(42)를 포함할 수 있다.

여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 물림 막대 전후진장치(42)는, 상기 비트 몸체(10)에 설치되고, 외경면에 상기 물림 막대(41)를 전후진 안내할 수 있는 슬라이딩홈(SG)이 형성되는 내통(43)과, 상기 물림 막대(41)의 외측에 설치되는 캠돌기(44) 및 내부에 상기 내통(43) 및 상기 물림 막대(41)를 수용하고, 상기 캠돌기(44)를 안내할 수 있도록 내경면에 상기 진행 방향을 기준으로 경사지게 형성되는 캠홈(46)이 형성되는 외통(45)을 포함할 수 있다.

예컨데, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 캠홈(46)은, 상기 내통(43)을 기준으로 상기 외통(45)을 정방향 트위스트 회전시키면 상기 캠돌기(44)가 상기 캠홈(46)을 따라 움직이면서 상기 캠돌기(44)와 함께 상기 물림 막대(41)가 전진 또는 후진될 수 있도록 전진 수평 구간(46-1), 이동 경사 구간(46-2) 및 후진 수평 구간(46-3)으로 이루어질 수 있다.

여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 내통(43)은 상기 비트 몸체(10)와 일체로 이루어지고, 상기 스토퍼 부재(30)는 상기 외통(45)과 일체로 이루어질 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 굴착용 비트(100)는, 상기 내통(43)을 상기 외통(45)에 트위스트 회전이 자유롭게 회전 지지할 수 있도록 상기 외통(45)을 관통하고, 상기 내통(43)에 형성되는 둘레홈(43a)을 지나는 이탈 방지핀(50)을 더 포함할 수 있다.

따라서, 상기 이탈 방지핀(50)을 이용하여 상기 내통(43)과 상기 외통(45)을 서로 조립할 수 있고, 조립된 상기 외통(45)은 상기 이탈 방지핀(50)에 의해 상기 내통(43)으로부터 이탈되지 않는 동시에, 상기 내통(43)을 기준으로 자유롭게 트위스트 회전될 수 있다.

도 6은 도 1의 굴착용 비트(100)의 조립된 윙비트(20) 접철 상태를 나타내는 사용 상태 사시도이고, 도 7은 도 6의 굴착용 비트(100)의 조립된 윙비트(20) 펼침 상태를 나타내는 사용 상태 사시도이고, 도 8은 도 7의 굴착용 비트(100)의 조립된 윙비트(20) 고정 상태를 나타내는 사용 상태 사시도이다.

또한, 도 9는 도 8의 물림 막대(41) 전진 상태를 나타내는 후방 사시도이고, 도 10은 도 8의 물림 막대(41) 후진 상태를 나타내는 후방 사시도이다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상술된 본 발명의 일부 실시예들에 따른 굴착용 비트(100)의 작동 과정을 설명하면, 먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 상기 윙비트(20)의 상기 축돌기(21)가 상기 가이드홈(GD)에 완전히 삽입된 후, 상기 스토퍼 부재(30)와 함께 상기 이탈 방지핀(50)을 이용하여 트위스트 회전이 자유롭게 서로 결착되면, 상기 스토퍼(30)가 상기 가이드홈(GD)의 입구를 폐쇄하여 상기 윙비트(20)가 상기 비트 몸체(10)로부터 이탈되지 않고 접철될 수 있다.

이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 윙비트(20)는 사용자가 손으로 펼치거나, 굴착시 외력에 의해서 자연적으로 펼쳐질 수 있다.

이 때, 상기 윙비트(20)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 물림 막대(41)가 후진된 상태이기 때문에 상기 비트 몸체(10)에 구속되지 않고, 자유롭게 회전될 수 있다. 여기서, 상기 캠돌기(44)는, 상기 캠홈(46)의 후진 수평 구간(46-3)에 위치할 수 있다.

이 때, 상기 후진 수평 구간(46-1)은 상기 캠홈(46)을 좀 더 트위스트 회전시켜서 상기 캠돌기(44)가 상기 이동 경사 구간(46-2)으로 오진입하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.

이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 비트 몸체(10), 즉 상기 내통(43)을 기준으로 상기 스토퍼 부재(30), 즉 상기 외통(45)을 트위스트 회전시키면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 물림 막대(41)가 전진하여 상기 윙비트(20)에 형성된 상기 물림홈(22)에 삽입될 수 있다.

이 때, 상기 물림홈(22)에 상기 물림 막대(41)가 삽입되면, 상기 윙비트(20)의 회전이 자유롭지 못하기 때문에 상기 윙비트(20)는 펼쳐진 상태에서 상기 비트 몸체(10)에 견고하게 구속 및 고정될 수 있다.

여기서, 상기 캠돌기(44)는, 상기 캠홈(46)의 이동 경사 구간(46-2)을 따라 전진되면서 최종적으로 상기 전진 수평 구간(46-1)에 위치할 수 있다.

이 때, 상기 전진 수평 구간(46-1)은 상기 캠홈(46)을 좀 더 트위스트 회전시켜서 상기 캠돌기(44)가 다시 상기 이동 경사 구간(46-2)으로 재진입하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.

또한, 상기 비트 몸체(10) 및 상기 내통(43)은, 중심축부분에 작동 유체 투입홀(G1)이 형성되고, 상기 비트 몸체(10)의 외측면에 제 1 작동 유체 배출홈(G2-1)이 형성되며, 상기 외통(45)의 외측면에 제 2 작동 유체 배출홈(G2-2)이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 윙비트(20)의 고정 상태에서 굴착이 가능하도록 상기 제 2 작동 유체 배출홈(G2-2)은, 상기 외통(45)의 정방향 트위스트 회전시, 상기 제 1 작동 유체 배출홈(G2-1)과 직렬로 맞추어질 수 있도록 상기 외통(45)의 외측면에 형성될 수 있다.

따라서, 굴착시 에어나 물 등의 작동 유체를 상기 작동 유체 투입홀(G1)로 투입하고, 굴착된 이물질들은 상기 제 1 작동 유체 배출홈(G2-1) 및 상기 제 2 작동 유체 배출홈(G2-2)을 따라 배출되는 것이 가능하다.

이어서, 굴착을 마치면, 역방향 트위스트 조작으로 상기 윙비트(20)를 자유롭게 하면, 상기 윙비트(20)가 상기 축돌기(21)를 중심으로 회동되면서 상기 비트 몸체(10) 방향으로 접철되어 상기 강관의 내경면을 통해 쉽게 외부로 빠져 나올 수 있다.

그러므로, 상기 스토퍼 부재(30)나 상기 외통(45)의 트위스트 조작만으로 선택적으로 상기 윙비트(20)의 펼쳐진 각도를 견고하게 고정시킬 수 있기 때문에 상기 윙비트(20)를 펼쳐지게 하여 그 위에 강관을 올려 놓고, 강관을 이동시키거나, 기타 굴착 작업을 하거나 부수적인 작업시 활용할 수 있다.

이외에도, 상기 윙비트(20)와 상기 축돌기(21)가 일체형인 단일 부품이므로 부품 간의 충돌을 원천적으로 방지하여 굴착 과정에서 발생되는 엄청난 외력과 충격에서도 견고하게 지지될 수 있고, 상기 윙비트(20)의 축돌기(21)가 상기 비트 몸체(10)의 외부로 노출되지 않고 가이드홈(GD)에 삽입되는 내설식이기 때문에 각종 이물질들의 침투를 차단하여 고장이나 오동작을 방지하고 내구성을 획기적으로 증대시킬 수 있으며, 상기 스토퍼 부재(30)를 분리하면 상기 윙비트(20)를 쉽게 수리하거나 교체할 수 있기 때문에 장치의 관리성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 11 및 도 12는 도 1의 일부 실시예들에 따른 윙비트(20) 및 물림 막대(41)를 단계적으로 나타내는 사시도들이다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 물림 막대(41)의 후진 상태에서는, 상기 윙비트(20)가 상기 물림 막대(41)로부터 자유로워서 쉽게 접철되거나 펼쳐질 수 있으나, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 물림 막대(41)의 전진 상태에서는, 상기 물림홈(22)에 상기 물림 막대(41)가 부분적으로 삽입되면서 상기 윙비트(20)가 상기 물림 막대(41)에 의해 결속 및 구속되어 자유롭지 못하고, 그 각도가 그대로 유지될 수 있다.

도 13 및 도 14는 일부 다른 실시예들에 따른 윙비트(20) 및 물림 막대(41)를 단계적으로 나타내는 사시도들이다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 윙비트(20)에 형성된 상기 물림홈(22)은, 슬림한 형태로 변경될 수 있고, 이에 다라서, 상기 물림 막대(41)의 선단부 역시 슬림한 형태로 변경될 수 있다.

이외에도, 상기 윙비트(20)의 상기 물림홈(22)이나 상기 물림 막대(41)의 형상은 매우 다양할 수 있다.

도 15 및 도 16는 일부 또 다른 실시예들에 따른 윙비트(20) 및 랙 기어(47)를 단계적으로 나타내는 사시도들이다.

도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 윙비트 고정 장치(40)는, 펼쳐진 상태의 상기 윙비트(20)의 일측에 형성된 기어 이빨(ST)과 치합되는 랙 기어(47) 및 상기 랙 기어(47)를 전진 및 후진시킬 수 있는 랙 기어 전후진 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 랙 기어 전후진 장치는 상술된 물림 막대 전후진 장치(42)와 그 구성과 역할이 동일할 수 있다.

따라서, 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 랙 기어(47)를 전진시키거나 후진시키면 상기 윙비트(20)가 펼쳐지거나 접철될 수 있다.

그러므로, 상기 윙비트(20)는 상기 랙 기어(47)에 항상 결속되어 그 각도를 정밀하게 조정하는 것이 가능하고, 작업자는 상기 윙비트(20)의 각도 및 고정 조작을 쉽게 할 수 있다.

도 17 및 도 18은 일부 또 다른 실시예들에 따른 윙비트(20) 및 접촉 막대(48)를 단계적으로 나타내는 사시도들이다.

도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 윙비트 고정 장치(40)는, 펼쳐진 상태의 상기 윙비트(20)의 평면(P)에 선택적으로 접촉될 수 있는 접촉 막대(48) 및 상기 접촉 막대(48)를 상기 평면(P) 방향으로 전진 및 후진시킬 수 있는 접촉 막대 전후진 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 접촉 막대 전후진 장치는 상술된 물림 막대 전후진 장치(42)와 그 구성과 역할이 동일할 수 있다.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 접촉 막대(48)의 후진 상태에서는, 상기 윙비트(20)가 상기 접촉 막대(48)로부터 자유로워서 쉽게 접철되거나 펼쳐질 수 있으나, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 접촉 막대(48)의 전진 상태에서는, 상기 평면(P)에 상기 접촉 막대(48)의 선단이 접촉되면서 상기 윙비트(20)가 상기 접촉 막대(48)에 의해 결속 및 구속되어 자유롭지 못하고, 그 각도가 그대로 유지될 수 있다.

도 19는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 굴착용 비트(100)(200)를 나타내는 부품 분해 사시도이다.

도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 굴착용 비트(100)(200)는, 비트 몸체(10)가, 선단에 상기 첨단 굴착면(10a)이 형성되고, 중간에 상기 진행 방향의 역방향을 향하는 상기 가이드홈(GD)이 형성되며, 교체가 용이하게 상기 내통(43)과 조립될 수 있도록 후단에 나사 돌기부(ST)가 설치되는 것일 수 있다.

그러므로, 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 비트 몸체(10)에는 상술된 본 발명의 일부 실시예들에 따른 굴착용 비트(100)를 조립할 수도 있고, 이외에도 기존의 다른 굴착용 비트(200)를 교체 조립하여 다용도로 활용하거나 상기 비트 몸체(10)만을 교체하는 등 매우 다양한 구성이 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 비트 몸체
10a: 첨단 굴착면
11: 윙비트 수용홈
GD: 가이드홈
20: 윙비트
20a: 윙비트 굴착면
21: 축돌기
30: 스토퍼 부재
40: 윙비트 고정 장치
41: 물림 막대
42: 물림 막대 전후진 장치
SG: 슬라이딩홈
43: 내통
43a: 둘레홈
44: 캠돌기
45: 외통
46: 캠홈
46-1: 전진 수평 구간
46-2: 이동 경사 구간
46-3: 후진 수평 구간
47: 랙 기어
48: 접촉 막대
50: 이탈 방지핀
G1: 작동 유체 투입홀
G2-1: 제 1 작동 유체 배출홈
G2-2: 제 2 작동 유체 배출홈
ST: 기어 이빨
P: 평면
T: 초경팁
ST: 나사 돌기부
100, 200: 굴착용 비트

Claims (11)

1. 일측에 첨단 굴착면이 형성되고, 타측에 가이드홈이 형성되는 비트 몸체;
   상기 비트 몸체의 가이드홈을 따라 안내될 수 있는 축돌기가 일측면 또는 양측면에 형성되고, 상기 가이드홈을 따라 안내된 상기 축돌기를 중심으로 상기 비트 몸체와 조립되어 회동될 수 있는 윙비트;
   상기 축돌기가 상기 가이드홈으로부터 이탈되지 않도록 상기 비트 몸체에 설치되는 스토퍼 부재; 및
   상기 비트 몸체 및 상기 스토퍼 부재 중 어느 하나 이상에 설치되고, 상기 윙비트가 회동되어 진행 방향을 기준으로 펼쳐진 상태에서 고정될 수 있도록 상기 윙비트를 고정시키는 윙비트 고정 장치;
   를 포함하는, 굴착용 비트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 윙비트 고정 장치는,
   펼쳐진 상태의 상기 윙비트의 일측에 형성된 물림홈에 선택적으로 맞물림될 수 있는 물림 막대; 및
   상기 물림 막대를 상기 물림홈 방향으로 전진 및 후진시킬 수 있는 물림 막대 전후진 장치;
   를 포함하는, 굴착용 비트.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 물림 막대 전후진장치는,
   상기 비트 몸체에 설치되고, 외경면에 상기 물림 막대를 전후진 안내할 수 있는 슬라이딩홈이 형성되는 내통;
   상기 물림 막대의 외측에 설치되는 캠돌기; 및
   내부에 상기 내통 및 상기 물림 막대를 수용하고, 상기 캠돌기를 안내할 수 있도록 내경면에 상기 진행 방향을 기준으로 경사지게 형성되는 캠홈이 형성되는 외통;
   을 포함하는, 굴착용 비트.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 캠홈은, 상기 내통을 기준으로 상기 외통을 정방향 트위스트 회전시키면 상기 캠돌기가 상기 캠홈을 따라 움직이면서 상기 캠돌기와 함께 상기 물림 막대가 전진 또는 후진될 수 있도록 전진 수평 구간, 이동 경사 구간 및 후진 수평 구간으로 이루어지는 것인, 굴착용 비트.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 내통은 상기 비트 몸체와 일체로 이루어지고,
   상기 스토퍼 부재는 상기 외통과 일체로 이루어지며,
   상기 내통을 상기 외통에 회전이 자유롭게 회전 지지할 수 있도록 상기 외통을 관통하고, 상기 내통에 형성되는 둘레홈을 지나는 이탈 방지핀;
   을 더 포함하는, 굴착용 비트.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 비트 몸체 및 상기 내통은, 중심축부분에 작동 유체 투입홀이 형성되고,
   상기 비트 몸체의 외측면에 제 1 작동 유체 배출홈이 형성되며, 상기 외통의 외측면에 제 2 작동 유체 배출홈이 형성되고,
   상기 제 2 작동 유체 배출홈은, 상기 외통의 정방향 트위스트 회전시, 상기 제 1 작동 유체 배출홈과 직렬로 맞추어질 수 있도록 상기 외통의 외측면에 형성되는 것인, 굴착용 비트.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 윙비트 고정 장치는,
   펼쳐진 상태의 상기 윙비트의 일측에 형성된 기어 이빨과 치합되는 랙 기어; 및
   상기 랙 기어를 전진 및 후진시킬 수 있는 랙 기어 전후진 장치;
   를 포함하는, 굴착용 비트.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 윙비트 고정 장치는,
   펼쳐진 상태의 상기 윙비트의 평면에 선택적으로 접촉될 수 있는 접촉 막대; 및
   상기 접촉 막대를 상기 평면 방향으로 전진 및 후진시킬 수 있는 접촉 막대 전후진 장치;
   를 포함하는, 굴착용 비트.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 비트 몸체는, 일측에 상기 윙비트의 일부와 대응되는 형상의 윙비트 수용홈이 형성되고,
   상기 가이드홈은, 상기 윙비트 수용홈의 내측 벽면에 진행 방향의 역방향을 향하여 형성되는 것인, 굴착용 비트.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 윙비트는, 양측면에 각각 축돌기가 형성되고, 상기 윙비트가 회동되어 펼쳐진 상태에서 전방 및 측방 중 어느 하나 이상을 향하는 윙비트 굴착면이 형성되고, 상기 첨단 굴착면 및 상기 윙비트 굴착면에 초경팁이 설치되는 것인, 굴착용 비트.
11. 제 3 항에 있어서,
    상기 비트 몸체는,
    선단에 상기 첨단 굴착면이 형성되고, 중간에 상기 진행 방향의 역방향을 향하는 상기 가이드홈이 형성되며, 교체가 용이하게 상기 내통과 조립될 수 있도록 후단에 나사 돌기부가 설치되는 것인, 굴착용 비트.
    

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