KR101692224B1 - 수동 굴착기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동 굴착기기에 관한 것으로, 더 상세하게는 통체 외측면에 형성된 나선돌기에 의해 통체외면을 굴곡지게 하여 굴착과정에서 발생되는 굴착분리물이 굴곡진 홈을 통해 상부로 밀려서 배출되도록 하고, 측면 또는 상부면에는 다수의 배출공을 형성하여 통체 내부의 굴착분리물이 외부로 배출되도록 함으로써 굴착이 진행됨에 따라 굴착분리물 축적에 의한 압밀로 마찰력이 증대되어 굴착이 잘 이루어지지 않는 것을 방지할 수 있는 수동 굴착기기에 관한 것이다.

Description

수동 굴착기기{HAND-OPERATED EXCAVATOR}

본 발명은 수동 굴착기기에 관한 것으로, 더 상세하게는 통체 외측면에 형성된 나선돌기에 의해 통체외면을 굴곡지게 하여 굴착과정에서 발생되는 굴착분리물이 굴곡진 홈을 통해 상부로 밀려서 배출되도록 하고, 측면 또는 상부면에는 다수의 배출공을 형성하여 통체 내부의 굴착분리물이 외부로 배출되도록 함으로써 굴착이 진행됨에 따라 굴착분리물 축적에 의한 압밀로 마찰력이 증대되어 굴착이 잘 이루어지지 않는 것을 방지할 수 있는 수동 굴착기기에 관한 것이다.

일반적으로 지반에 비닐하우스 파이프를 매설하거나, 소형 센서 매립 또는 농업에서의 모종 이식을 위해서는 지반을 굴착하여 굴착공을 형성하는 과정을 수행해야된다.

상기 굴착공은 일정한 크기로 굴착이 이루어지게 하기 위해서는 별도의 굴착기기를 이용하여야 하며, 특히 소형의 굴착공 형성에는 모터, 기어 등이 구비된 자동식 굴착기기를 적용할 경우 기기의 부피와 중량이 증가되어 운반이 용이하지 않는 것보다는, 인력으로 회전력을 가하여 굴착이 이루어지는 수동식 굴착기기가 적합하다.

한국실용신안등록 제20-0419431호(2006.06.14.등록; 이하 '선행문헌1'이라 함)는 굴착용 드릴을 제시하였다. 상기 선행문헌1은, 굴착기에 장착되는 굴착용 드릴에 있어서, 굴착기에 장착되는 드릴봉체와, 상기 드릴봉체의 외주면에 나선형으로 형성되며 다수의 금강석편이 설치되는 제 1스크루날개로 이루어지는 드릴 본체부와; 상기 드릴 본체부의 드릴봉체와 상단부가 결합되며 하단부에 고강도 굴착편이 결합된 뾰족한 굴착팁이 형성되는 굴착봉체와, 상기 굴착봉체의 외주면에 형성된 제 2스크루날개로 이루어지는 드릴 굴착부;를 포함하여 이루어지되, 상기 드릴 본체부의 상부에는 굴착되어 제 1스크루날개에 의해 승강하는 굴착이물질을 드릴 본체부 외측으로 밀어내기 위한 분산부재가 결합되는 것을 특징으로 한다. 상기 선행문헌1은 나선스크류가 굴착공 직경과 동일한 면에 접하여 회전하기 때문에 마찰력이 증가되고, 굴착시 발생되는 굴착이물질이 모두 끌어올려지게 됨으로 굴착깊이가 깊을수록 굴착이물질이 저항으로 작용하여 회전에 더 큰 힘을 필요로 한다.

한국실용신안등록 제20-0287806호(2002.08.21.등록;이하 '선행문헌2'이라 함)는 모종 이식삽을 제시하였다. 상기 선행문헌2는, 구덩이 팔때 흙의 압입구와 토출구가 따로 있고 삽날에 병목현상를 주어 흙이 압입구로 탈락되지 않고 다양한 사이즈의 삽날을 교체 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다. 상기 선행문헌2는 원형의 통체인 삽날을 지반에 찍어서 굴착공을 형성하는 것으로, 부드러운 토양을 갖는 지역에서는 가능하지만 흙이 다짐에 의해 조금 단단해진 지역의 경우에는 굴착공을 형성하기 어렵다. 또한 통체인 삽날을 회전시키면 굴착이 가능하나 삽날을 지지하는 삽부가 삽날과 동일축에 위치하지 않고 일측에 부착되므로 회전력 전달이 어렵다.

한국실용신안등록 제20-0419431호(2006.06.14.등록) : 굴착용 드릴 한국실용신안등록 제20-0287806호(2002.08.21.등록) : 모종 이식삽

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 수동 굴착기기는,

굴착면이 환형태로 이루어져 큰 직경의 굴착공도 용이하게 굴착할 수 있는 장치의 제공을 목적으로 한다. 특히, 외측면에 형성된 홈과 측면 또는 상부에 형성된 배출공을 통해 굴착과정에서 발생되는 측면 또는 내부의 굴착분리물을 신속하게 배출시킴으로 굴착분리물이 축적되어 압밀에 의한 저항이 발생되는 것을 방지해 용이하게 굴착이 이루어질 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

또한, 굴착을 위해 하부로 돌출된 나선돌기 하단에는 굴착팁을 부착 또는 탈착 가능하게 구성하여 마모시 굴착팁만 교체사용하여 사용수명을 연장시킬 수 있는 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 수동 굴착기기는,

수동으로 소정 직경의 굴착공을 굴착하는 수동 굴착기기에 있어서, 하부가 개방된 통체와, 상기 통체의 외측면에 다수 형성된 나선돌기로 이루어지는 굴착본체와; 상기 굴착본체의 상부 면에서 굴착본체와 동축상으로 결합되고, 상단에는 축과 직교하는 방향으로 결합공이 형성된 회전축봉과; 상기 회전축봉의 결합공에 장착되어 회전축봉과 굴착본체에 회전력을 전달하는 손잡이봉;을 포함하여 구성되고, 상기 굴착본체는 나선돌기 하단을 통체 하부로 돌출시켜 하부방향으로의 환형태 굴착이 이루어지게 할 수 있다.

상기 굴착본체는 통체 하부로 돌출된 나선돌기 하단에 굴착팁을 더 결합할 수 있으며, 상기 굴착팁은 용접, 접착제, 나사결합 중 어느 하나의 방법에 의해 결합될 수 있다.

아울러 상기 굴착본체에는 통체에서 측면으로 돌출된 나선돌기와 통체 하부로 돌출된 나선돌기 하단을 덮는 굴착캡이 더 결합될 수 있다. 또한, 상기 나선돌기는 측면에 길이방향으로 끼움홈을 형성하고, 상기 굴착캡은 내면에 끼움홈에 대응되는 끼움돌기를 형성하여 하부에서 상부로 슬라이딩되게 장착할 수 있다.

상기 굴착본체의 측면과 상부면에는 다수의 배출공이 형성되어 굴착본체 내부의 굴착분리물이 외부로 배출되도록 할 수 있다.

또한, 상기 굴착본체는 내부 상단에 상광하협의 원뿔부를 더 장착하여 굴착분리물이 양측 배출공으로 배출되도록 안내하게 할 수 있다.

상기 해결수단에 의한 본 발명의 수동 굴착기기는,

각 구성이 분리되므로 보관 및 운반시 부피를 줄일 수 있고, 굴착시 발생되는 굴착분리물을 측면 또는 상부에 형성된 배출공을 통해 배출시킬 수 있어 굴착분리물 축적에 의한 압밀로 발생되는 굴착저항을 최소화시킬 수 있다. 또한, 굴착에 의해 마모가 쉽게 발생되는 나선돌기 하단은 굴착팁 또는 굴착캡을 탈착 가능하게 장착하여 사용수명을 연장시킬 수 있는 장치의 제공이 가능하게 되었다.

도 1과 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 굴착기기를 도시한 사시도 및 분해사시도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 굴착팁 및 굴착캡을 도시한 단면도.
도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 수동 굴착기기를 도시한 수직단면도 및 원뿔부가 설치된 수동 굴착기기를 도시한 수직단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 다른 수동 굴착기기를 도시한 사시도.

이하, 본 발명을, 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

도 1과 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 굴착기기를 도시한 사시도 및 분해사시도이다.

도시된 바와같이 본 발명에 따른 수동 굴착기기(10)는, 굴착본체(20)와, 회전축봉(30)과, 손잡이봉(40)으로 구성된다.

상기 굴착본체(20)는, 상단이 폐구된 통체(21)와, 상기 통체의 외측면에 다수 형성되고 하단이 통체 하부로 돌출된 굴착부(221)를 형성하여 하부방향으로 환형태의 굴착이 이루어지게 하는 나선돌기(22)로 이루어진다. 즉, 상기 굴착본체(20)는 두꺼운 두께의 통체 외면을 기어형성방식으로 절삭하여 나선돌기를 형성하거나, 통체에 나선돌기를 부착 또는 결합 또는 조립 등 공지된 다양한 방법을 이용해 일체로 결합시켜 형성될 수 있다.

상기 나선돌기(22)는 인접한 다른 나선돌기와 동일한 간격으로 형성되거나, 하부에서 상부로 갈수록 간격이 점진적으로 넓어지게 형성할 수 있다. 즉, 나선돌기 사이의 나선홈 폭이 상하 동일하게 형성할 경우에는 회전에 의해 굴착시 나선돌기 및 나선홈이 굴착공의 측면에 치합되어 회전력이 수직방향으로 작용되도록 안내함으로 수직방향으로의 큰 힘을 작용하여 굴착이 이루어지게 할 수 있다. 또한, 나선홈의 간격이 동일하여도 무른 지반일 경우에는 굴착공의 측벽을 깎아 굴착공 측벽과 수동 굴착기기의 측벽이 접하여 마찰력이 증가되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 나선홈 간격이 상부로 갈수록 더 이격되게 형성할 경우에는 굴착과정에서 발생된 굴착분리물이 나선홈을 따라 상부로 배출시 홈을 형성하는 측벽과의 마찰을 최소화하여 외부로 배출이 용이하게 이루어지게 할 수 있다. 예컨대 하단의 좁은 간격의 나선홈을 통과하는 굴착분리물은 상부로 갈수록 나선홈을 형성하는 간격이 넓어짐으로 나선홈을 형성하는 측벽과의 마찰을 최소화할 수 있으며, 나선홈이 역삼각형 형태이므로 나선홈이 굴착분리물로 메워져도 다시 하부로 배출되는 것을 방지해 굴착공에 굴착분리물이 적층되는 것을 최소화할 수 있다.

상기 회전축봉(30)은, 상기 굴착본체(20)의 폐구된 상부 면에 굴착본체와 동축상으로 결합되고, 상단에는 축과 직교하는 방향으로 결합공(31)이 형성된다. 상기 회전축봉(30)은 굴착본체와의 결합방식을 다양하게 설정할 수 있다.

예컨대 회전축봉(30) 하부 측벽에 나사산을 형성하고, 나사산이 형성된 회전축봉 하부를 굴착본체 상부면을 삽통하여 굴착본체 내부에 위치하도록 하고, 굴착본체 상부면 내외측으로 너트를 체결하여 고정시키는 방법을 적용하거나, 회전축봉의 하단에서 축방향으로 암나사부를 형성하고, 회전축봉과 굴착본체를 동축상으로 접하도록 배치한 다음 굴착본체 내부에서 회전축봉 하단의 암나사부 방향으로 나사를 체결하는 방식으로 결합이 이루어지게 하는 등 다양한 결합방식이 적용될 수 있다.

또한 상기 회전축봉(30)은 상부 일부구간의 직경을 더 확장시켜 결합공(31)을 보다 큰 직경으로 형성해 결합구조강도를 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 결합공의 내면은 결합공의 축방향으로 다수의 키이돌기를 형성하여 후술되는 손잡이봉 장착시 손잡이봉이 결합공 내에서 회전(자전)하는 것을 방지할 수 있다.

상기 손잡이봉(40)은, 회전축봉의 결합공(31)에 장착되어 회전축봉(30)과 굴착본체(20)에 회전력을 전달한다.

이러한 손잡이봉(40)은 민무늬 봉체로 형성하거나, 외면에 상기 회전축봉의 결합공에 형성된 키이돌기와 대응되는 홈을 형성하여 손잡이봉의 자전을 방지하면서 결합이 이루어질 수 있다. 이러한 손접이봉은 중간부분이 회전축봉의 결합공에 결합되도록 하거나, 어느 일측단부가 회전축봉의 결합공에 결합되도록 할 수 있다. 여기서 일측단부가 회전축봉의 결합공이 결합되는 형태의 경우에는 손잡이봉의 일측단부의 봉체 직경을 회전축봉의 결합공보다 크기 형성하여 걸림이 이루어지게 하고, 결합공을 삽통한 손잡이봉의 단부부분을 통해 힘을 가하여 회전이 이루어지게 함으로써 지렛대 원리를 이용하여 회전력을 발생시켜 단단한 지반에서의 굴착도 가능하게 할 수 있다.

상기한 바와같은 구조를 갖는 본 발명의 수동 굴착기기(10)는, 굴착팁(50)을 부착시키거나 굴착캡을 결합시켜 사용할 수 있다.

도 3a를 참조한 바와같이 통체 하부로 돌출된 나선돌기의 굴착부(221) 하단에는 단단한 재질의 굴착팁(60)을 부착시켜 굴착팁에 의해 지반의 굴착이 이루어지게 할 수 있다. 이러한 굴착부 하단과 굴착팁은 용접, 접착제부착, 나사결합 등 다양한 방식에 의해 결합되어 굴착이 이루어지게 하며, 마모 또는 파손시 굴착팁만 교체장착하여 지속적인 사용이 가능하게 할 수 있다.

도 3b를 참조한 바와같이, 본 발명은 나선돌기에 굴착캡(50)을 장착하여 사용할 수 있다. 상기 굴착캡(50)은, 통체에서 하단으로 돌출된 나선돌기의 굴착부(221)을 감싸도록 탈착가능하게 장착된다. 상기 굴착캡(50)은 굴착부(221)을 내포하도록 감싸는 포켓부(51)와, 굴착본체의 축방향으로 돌출되어 실제 지반과 접하여 마찰이 크게 발생되는 굴착날부(52)와, 나선돌기의 표출된 면을 덮는 덮개부(53)로 구성된다.

도 3c는 도 3b의 A-A단면도로서, 상기 굴착팁(50)의 덮개부(53) 내면에는 나선돌기(22)에서 굴착캡이 이탈되는 것을 방지하기 위해 덮개부의 내면을 따라 길이방향으로 길게 끼움돌기(54)가 형성되고, 이에 대응되는 나선돌기(22)의 측벽에는 끼움홈(222)을 형성하여 장착된 굴착캡이 외측방향으로 탈거되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 끼움돌기는 나선돌기 측벽에 형성하고 끼움홈은 굴착캡 내면에 형성되어 결합이 이루어질 수 있다. 또한 끼움돌기와 끼움홈이 길이방향으로 형성되므로, 굴착캡 장착시 굴착본체의 하단에서부터 끼워서 상부방향으로 슬라이딩 이동시켜 장착하는 방법으로 결합될 수 있다. 이때 상기 장착된 굴착캡이 장착되는 축방향으로 다시 탈거되는 것을 방지하기 위해 나선돌기 및 이에 대응되는 굴착캡 부분에 걸림수단을 형성하여 쉽게 탈거되는 것을 방지할 수 있다. 상기 걸림수단으로는 돌기와 홈이 적용될 수 있다. 물론 걸림수단이 없어도 하중이 하부로 작용하기 때문에 작동과정에서 굴착캡이 탈거되지 않는다.

또한, 상기 굴착캡(50)의 덮개부를 짧게 형성하여 굴착본체에서 하부로 돌출된 굴착부가 형성된 부분에만 일부 덮도록 하거나, 덮개부의 길이를 길게 형성하여 굴착본체에 형성된 나선돌기 전체를 덮을 수 있게 할 수 있다.

아울러 상기 굴착본체(20)는 측면 또는 상부면에 다수의 배출공(23)이 형성되어 굴착시 내부의 굴착분리물을 외부로 배출되게 할 수 있다.

도 1과 도 2에 도시된 바와같이 굴착본체(20)의 측면에 배출공(23)을 다수 형성하여 굴착과정에서 굴착본체 내부에서 발생된 굴착분리물을 신속하게 외부로 배출시킬 수 있어 기존의 굴착분리물 적체로 인한 저항을 감소시킬 수 있어 신속한 굴착이 가능하다.

아울러 도 4a를 참조한 바와같이 본 발명의 수동 굴착기기는 굴착본체 내부를 중공부로 형성하여 내부 굴착분리물을 측면 또는 상부의 배출공으로 배출되도록 한다.

상기 굴착본체 내부의 굴착분리물을 신속하게 배출시키기 위해서는 도 4b에 도시된 바와같이 상기 굴착본체(20)의 내측 상단에는 상광하협의 원뿔부(24)를 탈착 가능하게 더 결합하여 굴착과정에서 굴착분리물이 원뿔부(24)에 의해 양측으로 밀려나 배출공(23)으로 배출되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 원뿔부(24)의 돌출길이는 최소한 굴착본체의 측면에 형성된 배출공의 축방향 길이 중 1/2이상의 범위에서 형성되어야 굴착분리물이 원뿔부에 의해 양측으로 밀려나 외부로 배출이 용이하게 이루어질 수 있으며, 원뿔부(24)의 최대돌출길이는 축방향으로 배출공이 형성된 부분까지 형성하는 것이 바람직하다. 상기 원뿔부가 설정한 최대돌출길이 이상으로 돌출되면 원뿔부와 배출공 사이의 공간이 충분하게 확보되지 않아 병목현상에 의해 적체가 발생될 수 있으므로 상기 배출구가 형성되는 지점 내에서 원뿔부를 돌출시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 원뿔부는 굴착본체 내측면에 나사결합되어 탈착가능한 구조로 제공될 수 있다.

또한, 도 5를 참조한 바와같이 상기 굴착본체(20)의 상부 면에도 다수의 배출공(23)이 형성되어 내부의 굴착분리물을 외부로 배출되게 할 수 있다.

이때 상기 굴착본체(20) 상부면에 배출공(23)이 형성되면 내부의 원뿔부(24)는 직경을 축소시켜서 굴착본체 상부면에 형성된 다수의 배출공과 중첩되지 않도록 중심축에서 최대직경으로 원뿔부를 형성할 수 있다.

이러한 원뿔부(24)는 내면에 암나사산을 형성하거나 외면에 수나사산을 형성하여 회전축봉을 굴착본체와 결합시키는 결합수단으로 사용될 수 있다.

또한 상기 굴착본체의 측면과 상부면에 형성된 배출공은 각각 분리되거나 측면배출공과 상부면 배출공이 하나로 연결된 형태로 제공될 수 있다.

상기한 바와같이 구성된 본 발명의 수동 굴착기기(10)는, 사용시 굴착본체(20)에 회전축봉(30)을 결합하고, 회전축봉에 손잡이봉(40)을 장착하여 조립이 이루어진 다음 굴착공을 형성하기 위한 위치에 안치하고 손잡이봉을 회전시킨다.

손잡이봉(40)의 회전력은 회전축봉(30)을 통해 굴착본체(20)로 전달되어 굴착본체 하단의 굴착부 또는 굴착팁 또는 굴착캡에 의해 일정직경을 갖는 환형태로 굴착이 이루어진다.

환형태의 굴착이 이루어지면 굴착본체(20) 내부에 위치하는 굴착분리물은 굴착본체의 측면 또는 상부면에 형성된 배출공(23)을 통해 외측으로 배출되어 굴착이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.

또한, 다져진 지반에서는 굴착본체 외측면에 형성된 나선돌기(22)가 굴착공 내벽에 나선홈을 형성함으로 나선돌기는 굴착공 내벽에 형성된 나선홈에 가이드되어 회전력이 수직방향으로 작용되게 해 굴착이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 무른 지반일 경우에는 나선돌기 사이의 홈을 통해 굴착분리물이 외부로 배출되게 할 수 있다. 이는 굴착시 굴착공 내부에서 발생된 굴착분리물을 신속하게 외부로 배출시킬 수 있어 굴착분리물이 굴착공 내에서 적체되어 굴착에 저항으로 작용하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 지반과 접하여 마모가 이루어지는 굴착본체 외면 및 하단의 굴착부를 포함하는 나선돌기(22)는 장착되는 굴착캡(50) 내부에 위치하거나 굴착팁(60)에 의해 가려져서 실질적으로는 굴착캡(50)이나 굴착팁(60)이 지반과 접하여 마모가 이루어지며, 마모가 심하게 진행되면 굴착캡(50) 또는 굴착팁(60)만 교체 장착하여 장치수명을 연장시킬 수 있다.

10 : 수동 굴착기기
20 : 굴착본체
21 : 통체 22 : 나선돌기
23 : 배출공 24 : 원뿔부
221 : 굴착날 222 : 끼움홈
30 : 회전축봉
31 : 결합공
40 : 손잡이봉
50 : 굴착팁
51 : 포켓부 52 : 굴착부
53 : 덮개부 54 : 끼움돌기
60 : 굴착팁

Claims (8)

1. 수동으로 소정 직경의 굴착공을 굴착하는 수동 굴착기기에 있어서,
   하부가 개방된 통체와, 상기 통체의 외측면에 다수 형성된 나선돌기로 이루어지는 굴착본체와;
   상기 굴착본체의 상부 면에서 굴착본체와 동축상으로 결합되고, 상단에는 축과 직교하는 방향으로 결합공이 형성된 회전축봉과;
   상기 회전축봉의 결합공에 장착되어 회전축봉과 굴착본체에 회전력을 전달하는 손잡이봉;을 포함하여 구성되되,
   상기 굴착본체는 나선돌기 하단을 통체 하부로 돌출시켜 하부방향으로의 환형태 굴착이 이루어지게 하고,
   상기 굴착본체의 측면에는 다수의 배출공을 형성하고, 상기 굴착본체의 내부 상단에는 상광하협의 원뿔부를 장착하여, 굴착본체 내부의 굴착분리물이 원뿔부에 안내되어 양측 배출공으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 수동 굴착기기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 굴착본체는 통체 하부로 돌출된 나선돌기 하단에 굴착팁을 더 결합하는 것을 특징으로 하는 수동 굴착기기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 굴착팁은 용접, 접착제, 나사결합 중 어느 하나의 방법에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 수동 굴착기기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 굴착본체에는 통체에서 측면으로 돌출된 나선돌기와 통체 하부로 돌출된 나선돌기 하단을 덮는 굴착캡이 더 결합되는 것을 특징으로 하는 수동 굴착기기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 나선돌기는 측면에 길이방향으로 끼움홈을 형성하고, 상기 굴착캡은 내면에 끼움홈에 대응되는 끼움돌기를 형성하여 하부에서 상부로 슬라이딩되게 장착하는 것을 특징으로 하는 수동 굴착기기.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 굴착본체의 상부 면에는 다수의 배출공이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 수동 굴착기기.
   

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