KR101696890B1 - 회전식 오거드릴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정단으로 사용되는 암부, 끝단 위치가 변화되는 이동단으로 사용되는 링키지, 유압을 사용하여 상기 링키지의 위치를 변화시키는 버켓실린더를 포함하여 이루어지는 굴삭기 상에 구비되는 회전식 오거드릴에 있어서, 원형의 회전판 및 상기 굴삭기의 유압 시스템에 의하여 구동되되 상기 회전판의 상측면 중앙에 설치되어 상기 회전판을 회전시키는 유압모터를 포함하는 회전부, 오거드릴을 포함하며, 수직면이나 경사면을 천공하는 천공부, 상기 회전부와 상기 천공부를 연결하는 고정부 및 상기 버켓실린더의 구동에 의하여 상기 회전식 오거드릴의 각도 조절이 가능하도록, 상기 암부 및 상기 링키지와 연결되어 상기 회전판의 상측면에 구비되는 연결부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 오거드릴이다.

Description

회전식 오거드릴{Rotatable auger drill}

본 발명은 회전식 오거드릴에 관한 것으로, 종래 사용되는 오거천공기에 비해 오거드릴이 수평 및 수직으로 회전 가능하여 작업의 편의성을 높인 오거천공기에 관한 것이다.

20세기 들어오며 운송량이 많아짐에 따라 도로나 터널이 증가하게 되어 도로나 터널을 시공하기 위해 땅을 깎아 만드는 경우가 많아졌다. 땅을 깎아 도로나 터널을 시공하면 도로나 터널에 인접하여 법면이나 수직면이 있는 경우가 많다. 이러한 법면이나 수직면은 대부분 토사로 이루어지게 되고 쉽게 토사의 유출이 일어나게 된다.

토사 유출의 가장 큰 이유는 물이다. 빗물이 토사에 스며들면 토사간 사이가 벌어지게 되고, 토사가 유출이 되거나 경사면이나 수직면 자체가 붕괴되는 것이다. 이를 막기 위해 토사면에 배수공을 뚫어 배수관을 삽입하여 토사에 스며든 물을 배출시키는 배수공사를 진행하게 된다. 이러한 배수공사는 배수공을 뚫는 단계를 포함해야만 했고, 별도의 오거드릴이 필요하게 되었다.

한국공개특허 제2008-0006475호("오거 드릴링 머신", 2008.12.24, 이하 선행기술 1)에서는 지면이나 토사에 천공할 수 있는 오거 드릴링 머신에 대해서 개시된다. 도 1은 선행기술 1에서 사용하는 오거 드릴링 머신에 대해 도시한 것으로 선행기술 1로만은 경사면이나 수직면을 천공할 수 는 없다. 종래의 경사면이나 수직면에 배수공을 천공하기 위해서는 선행기술 1에서 사용하는 것과 같이 나선형의 날이 형성된 오거드릴을 크레인에 줄에 수평하게 매달아 경사면이나 수직면에 수평방향으로 배수공을 천공하는 방법을 사용하거나, 경사면이나 수직면에 드릴을 지지할 수 있는 별도의 지지대를 설치하고 드릴을 거치하여 배수공을 천공하는 방법을 사용했다. 이런 방법은 50톤이상의 대형 크레인을 사용하거나 별도의 지지물을 설치해야 하므로 비용이 많이 들고, 시간이 오래 걸려 작업효율이 좋지 않았다. 또한 상황에 따라 작업가능 반경이 좁은 경우가 있어, 작업에 공간적 제약이 있다는 단점이 있다.

한국공개특허 제2008-0006475호("오거 드릴링 머신", 2008.12.24)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 굴삭기에 부착하여 크레인을 운용하는 것에 비해 비용이 저렴하고, 수평 및 수직으로 각도조절이 가능한 오거천공기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회전식 오거드릴는, 고정단으로 사용되는 암부(10), 끝단 위치가 변하는 이동단으로 사용되는 링키지(30), 유압을 사용하여 상기 링키지(30)의 위치를 변화시키는 버켓실린더(20)를 포함하여 이루어지는 굴삭기 상에 구비되는 회전식 오거드릴에 있어서, 원형의 회전판(110) 및 상기 굴삭기의 유압 시스템에 의하여 구동되되 상기 회전판(110)의 상측면 중앙에 설치되어 상기 회전판(110)을 회전시키는 유압모터(120)를 포함하는 회전부(100), 수직면이나 경사면을 천공하는 천공부(200), 상기 회전부(100)와 상기 천공부(200)를 고정하는 고정부(300), 상기 버켓실린더(20)의 구동에 의하여 상기 회전식 오거드릴의 각도 조절이 가능하도록, 상기 암부(10) 및 상기 링키지(30)와 연결되어 상기 회전판(110)의 상측면에 구비되는 연결부(400)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 천공부(200)는 오거드릴(220), 상기 오거드릴(220)의 일측단에 결합되는 드릴팁(230) 및 상기 오거드릴(220)의 타측단에 결합되는 드릴동작부(210)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 고정부(300)는 상측면이 상기 회전판(110)의 하측면과 결합되는 제1고정판(310), 일측단이 상기 제1고정판(310)의 하측면과 결합되고, 일측면이 상기 드릴동작부(210)와 결합되는 제2고정판(320), 상기 제1고정판(310)의 하측면 양측에 형성되는 고리(330), 상기 고리(330)에 걸려 상기 드릴동작부(210)를 감싸는 형태로 설치되는 고정용사슬(340)을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 연결부(400)는 상기 회전판(110)의 상측면에 상기 유압모터(120)를 사이에 두고 일정거리 이격되게 세워져 서로 마주보는 두 개의 제1연결판(410), 상기 제1연결판(410)의 하부를 수직하게 잇고, 상기 회전판(110)과 하측면이 결합하며, 상기 유압모터(120)가 끼워지는 중공을 포함하는 제2연결판(411), 두 개의 상기 연결판(410)에 각각 두 개씩 관통형성되는 고정홀(420), 서로 마주보는 한 쌍의 상기 고정홀(420)에 삽입되고, 회전 가능하게 상기 링키지(30)의 끝단이 힌지결합되는 각도조절용봉(430) 및 서로 마주보는 다른 한 쌍의 상기 고정홀(420)에 삽입되고, 상기 암부(10) 끝단이 힌지결합되는 고정용봉(440)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 연결부(400)는 상기 유압모터(120)와 상기 버켓실린더(20) 사이에 연결되어 유체가 통과되는 유체공급관(450) 및 상기 유압모터(120)에 설치되어 상기 유체공급관(450)으로의 유체공급제어 및 상기 유압모터(120)를 제어하는 제어부(460)를 더 포함하여 이루어진다.

본 발명에 의하면, 오거드릴을 수평 및 수직으로 각도조절이 가능하기 때문에, 작업반경이 넓은 효과가 있다.

또한, 굴삭기에 부착하여 굴삭기 자체의 유압시스템을 사용하므로 오거드릴을 운용하기 위한 별도의 장치가 필요 없어 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 굴삭기의 움직임 없이 회전식 오거드릴의 각도를 조절하여 천공하고자 하는 경사면의 다른 위치에 같은 각도로 배수공을 천공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 천공부의 고정 수단 중 하나로 사슬을 이용하여 천공작업시 유동이 가능하여 진동 및 충격을 완화해 오거드릴의 안정성이 높아지는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 오거 드릴링 머신의 단면도.
도 2는 본 발명의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 사시도.
도 4는 본 발명과 굴삭기의 결합 단면도.
도 5는 본 발명을 이용한 경사면의 배수작업 현장.

본 발명에 대해 설명하기에 앞서, 굴삭기의 기본동작과 암부(10), 버켓실린더(20) 및 링키지(30)에 대해서 설명한 후 본 발명에 의한 회전식 오거드릴에 대해 상세히 설명한다.

종래 굴삭기의 토사를 파내는 버켓은 상기 암부(10) 및 상기 링키지(30)와 연결된다. 상기 링키지(30)는 상기 버켓과 상기 버켓실린더(20)를 연결하며, 상기 버켓실린더(20)의 움직임에 따라 유동되어 상기 버켓의 각도를 조절하고, 움직임을 돕는 역할을 한다. 상기 암부(10) 및 상기 링키지(30)가 굴삭기의 버켓에 연결되고, 상기 버켓실린더(20)의 움직임에 따라 버켓이 움직이는 것은 기존의 굴삭기에 적용된 것으로, 본 발명에 의한 회전식 오거드릴은 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 굴삭기의 버켓을 탈거하고 대신 부착하여 사용하는 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 본 발명에 의한 회전식 오거드릴을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 회전식 오거드릴을 간략하게 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 회전식 오거드릴은 고정단으로 사용되는 상기 암부(10), 끝단 위치가 변화되는 이동단으로 사용되는 상기 링키지(30), 유압을 사용하여 상기 링키지(30)의 위치를 변화시키는 상기 버켓실린더(20)를 포함하여 이루어지는 굴삭기 상에 구비되는 회전식 오거드릴에 있어서, 회전부(100), 천공부(200), 고정부(300) 및 연결부(400)를 포함하여 이루어진다.

상기 회전부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 원형의 회전판(110) 및 상기 굴삭기의 유압 시스템에 의하여 구동되되, 상기 회전판(110)의 상측면 중앙에 설치되어 상기 회전판(110)을 회전시키는 유압모터(120)를 포함하여 이루어진다.

상기 천공부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 직접적으로 벽이나 토사를 천공하는 구성으로 드릴동작부(210), 오거드릴(220) 및 드릴팁(230)을 포함하여 이루어진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 드릴동작부(210), 상기 오거드릴(220) 및 상기 드릴팁(230)은 순서대로 결합된다. 상기 오거드릴(220)의 일측단에 상기 드릴팁(230)이 결합되고, 상기 오거드릴(220)의 타측단에는 상기 드릴동작부(210)가 결합하여 상기 천공부(200)를 이룬다.

상기 드릴동작부(210)는 상기 오거드릴(220)을 회전시키는 역할을 한다.

상기 오거드릴(220)은 벽이나 토사를 천공시 발생하는 토사를 배출하기 위해 나선형의 날이 형성되어 있다.

상기 드릴팁(230)은 직접적으로 벽이나 토사를 천공하는 구성으로, 본 발명의 일실시예는 도 2에 도시된 바와 같이 십자(+)형태를 가지고 있다.

상기 고정부(300)는 상기 회전부(100)와 상기 천공부(200)를 연결하는 역할을 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 고정부(300)는 제1고정판(310), 제2고정판(320), 고리(330) 및 고정용사슬(340)을 포함하여 구성된다.

상기 제1고정판(310)은 상측면이 상기 회전판(110)의 하측면과 결합된다.

상기 제2고정판(320)은 일측단이 상기 제1고정판(310)의 하측면과 결합되고, 일측면이 상기 드릴동작부(210)와 결합된다. 상기 제2고정판(320)은 상기 천공부(200)와 직접적으로 결합되는 구성이므로 상기 천공부(200)를 통해 전달되는 진동 및 충격을 흡수하는 장치가 추가적으로 설치될 수 있다. 일례로, 상기 천공부(200)의 상기 드릴동작부(210)와 상기 제2고정판(320)의 사이에 탄성재질로 이루어지는 구조물을 추가적으로 구비하여 상기 드릴동작부(210)와 상기 제2고정판(320)을 연결하면 상기 천공부(200)를 통해 전달되는 진동 및 충격의 완화가 가능하다. 이러한 진동 및 충격을 완화하면 보다 정확한 위치에 원하는 크기로 구멍을 천공할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2고정판(320)의 일측면과, 상기 천공부(200)가 연장된 방향이 이루는 각도는 0도가 아니면 어느 각도든 상관없지만 바람직하게는 90도이다. 90도를 이루게 되면 상기 드릴동작부(210)와 상기 암부(10)가 이루는 각도가 90도에 가깝게 되고, 상기 각도는 천공하고자 하는 각도를 맞추고자 할 때 상기 버켓실린더(20)와 상기 유압모터(120)를 최소한으로 움직여 각도를 맞출 수 있으며, 그 각도의 범위가 넓어지기 때문이다.

상기 고리(330)는 두 개가 상기 제1고정판(310)의 하측면에 형성된다.

상기 고정용사슬(340)은 두 개의 상기 고리(330)에 걸려 상기 천공부(200)를 지지하는 역할을 한다. 상기 고정용사슬(340)이 아닌 볼트결합이나 용접을 통해 상기 고정용사슬(340)보다 견고하게 결합할 수도 있지만, 상기 고정용사슬(340)은 상기 회전식 오거드릴을 이용하여 천공시 상기 고정용사슬(340)이 완전하게 고정되어 있지 않아 전달되는 진동 및 충격에 따라 전후로 유동하며 상기 천공부(200)와 상기 고정부(300)에 전달되는 진동 및 충격을 완화시키는 역할을 하게 된다.

상기 연결부(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1연결판(410), 제2연결판(411), 고정홀(420), 각도조절용봉(430), 고정용봉(440), 유체공급관(450) 및 제어부(460)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1연결판(410)은 서로 같은 형태의 두 개가 상기 유압모터(120)를 사이에 두고 일정거리 이격되게 세워져 서로 마주본다.

상기 제2연결판(411)은 두 개의 상기 제1연결판(410)의 하부를 수직하게 잇고, 상기 회전판(110)과 하측면이 결합하며, 상기 유압모터(120)가 끼워지는 중공을 포함한다. 상기 유압모터가 끼워지는 중공은 상기 유압모터(120)의 단면 형태와 사이즈가 동일할 수 있다.

상기 고정홀(420)은 상기 제1연결판에 각각 두 개씩, 총 네 개가 관통형성된다. 상기 고정홀(420)은 상기 각도조절용봉(430) 및 상기 고정용봉(440)을 삽입하기 위한 구성이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 각도조절용봉(430) 및 상기 고정용봉(440)은 서로 마주보는 다른 한 쌍의 상기 고정홀(420)에 삽입된다. 본 발명은 상기 회전부(100)를 통해 회전하여 상기 천공부(200)의 방향을 조절 가능하므로 상기 각도조절용봉(430)과 상기 고정용봉(440)이 두 쌍의 상기 고정홀(420) 중 어느 쌍에 삽입되어도 상관없다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 각도조절용봉(430)은 상기 링키지(30)의 끝단에 형성된 홀에 삽입되어 이동단으로 사용되고, 상기 고정용봉(440)은 상기 암부(10)의 끝단에 형성된 홀에 삽입되어 고정단으로 사용된다.

상기 유체공급관(450)은 굴삭기로부터 유체를 공급받아 회전모터에 공급하는 역할을 하며, 상기 유압모터(120)와 상기 버켓실린더(20) 사이에 연결된다. 상기 유체공급관(450)과 상기 버켓실린더(20)가 연결되는 부분에는 유압의 공급여부를 선택적으로 결정하는 유동 가능한 차단막이 추가적으로 설치되어 상기 제어부(460)에 의해 제어될 수 있다.

상기 제어부(460)는 상기 유압모터(120)에 설치되어 상기 유압모터(120)의 회전여부 및 회전정도를 제어하는 역할을 한다.

도 4는 본 발명을 굴삭기에 결합한 것을 도시한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 회전식 오거드릴는, 도 4에 표시된 상기 버켓실린더(20)의 윗부분이 상기 버켓실린더(20)의 옆에 도시된 화살표 방향으로 수축하여 길이가 줄어들면 상기 링키지(30)가 상기 고정용봉(440)을 축으로 상기 각도조절용봉(430)을 들게 되고, 이에 연결된 오거드릴이 들려지게 된다.

상기 버켓실린더(20)가 화살표 반대방향으로 이완하여 길이가 늘어나면 오거드릴이 내려가게 되어 수직방향으로 각도조절이 가능하다. 이는 종래 굴삭기의 버켓을 동작할 때 사용하는 원리와 같다.

수평방향의 각도조절은 상기 유압모터(120)의 회전에 의해 이루어진다.

수평방향 각도조절 및 수직방향 각도조절은 배경기술에서 서술했듯 다양한 작업범위를 가지며, 대형크레인을 운용하기 어려운 지역이나 장소에서도 작업 가능한 장점이 있다. 또한 작업가능 지역이나 장소가 경사면이나 수직면의 하부뿐만 아니라, 상부에서 오거드릴을 하측방향으로 각조를 조절해 굴삭기의 오거드릴이 닿는 부분까지 작업이 가능하여 배수공사에 있어서 편의성을 증대시킬 수 있고, 배수공사의 비용 및 시간을 크게 절약할 수 있는 효과가 있다.

도 5는 경사면의 상부에 본 발명의 회전식 오거드릴을 장착시킨 굴삭기가 위치하고, 오거드릴을 회전시켜 경사면의 상부에서 굴삭기 하부에 위치한 경사면에 배수공을 천공하는 경우를 도시한 것으로, 본 발명에 의한 회전식 오거드릴의 작업범위가 넓음을 보여주는 일예라고 할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10 : 암부 20 : 버켓실린더
30 : 링키지
100 : 회전부 110 : 회전판
120 : 회전모터
200 : 천공부 210 : 드릴동작부
220 : 오거드릴 230 : 드릴팁
300 : 고정부 310 : 제1고정판
320 : 제2고정판 330 : 고리
340 : 고정용사슬
400 : 연결부 410 : 제1연결판
411 : 제2연결판 420 : 고정홀
430 : 각도조절용봉 440 : 고정용봉
450 : 유체공급관 460 : 제어부

Claims (5)

1. 고정단으로 사용되는 암부(10), 끝단 위치가 변하는 이동단으로 사용되는 링키지(30), 유압을 사용하여 상기 링키지(30)의 위치를 변화시키는 버켓실린더(20)를 포함하여 이루어지는 굴삭기 상에 구비되는 회전식 오거드릴에 있어서,
   원형의 회전판(110) 및 상기 굴삭기의 유압 시스템에 의하여 구동되되 상기 회전판(110)의 상측면 중앙에 설치되어 상기 회전판(110)을 회전시키는 유압모터(120)를 포함하는 회전부(100);
   수직면이나 경사면을 천공하는 천공부(200);
   상기 회전부(100)와 상기 천공부(200)를 고정하는 고정부(300); 및
   상기 버켓실린더(20)의 구동에 의하여 상기 회전식 오거드릴의 각도 조절이 가능하도록, 상기 암부(10) 및 상기 링키지(30)와 연결되어 상기 회전판(110)의 상측면에 구비되는 연결부(400);
   를 포함하여 이루어지되,
   상기 천공부(200)는
   오거드릴(220),
   상기 오거드릴(220)의 일측단에 결합되는 드릴팁(230) 및
   상기 오거드릴(220)의 타측단에 결합되는 드릴동작부(210)를 포함하고,
   상기 고정부(300)는
   상측면이 상기 회전판(110)의 하측면과 결합되는 제1고정판(310),
   일측단이 상기 제1고정판(310)의 하측면과 결합되고, 일측면이 상기 드릴동작부(210)와 결합되는 제2고정판(320),
   상기 제1고정판(310)의 하측면 양측에 형성되는 고리(330) 및
   상기 고리(330)에 걸려 상기 드릴동작부(210)를 감싸는 형태로 설치되는 고정용사슬(340)을 포함하며,
   상기 드릴동작부(210)와 상기 제2고정판(320)의 사이에 탄성재질로 이루어지는 구조물이 설치되고,
   상기 회전판(110)은 회전축을 기준으로 360도 회전 가능하여, 회전식 오거드릴과 굴삭기의 몸체 사이에 위치하는 작업대상을 가공할 수 있는 것을 특징으로 하는 회전식 오거드릴.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 연결부(400)는
   상기 회전판(110)의 상측면에 상기 유압모터(120)를 사이에 두고 일정거리 이격되게 세워져 서로 마주보는 두 개의 제1연결판(410);
   상기 제1연결판(410)의 하부를 수직하게 잇고, 상기 회전판(110)과 하측면이 결합하며, 상기 유압모터(120)가 끼워지는 중공을 포함하는 제2연결판(411);
   두 개의 상기 연결판(410)에 각각 두 개씩 관통형성되는 고정홀(420);
   서로 마주보는 한 쌍의 상기 고정홀(420)에 삽입되고, 회전 가능하게 상기 링키지(30)의 끝단이 힌지결합되는 각도조절용봉(430); 및
   서로 마주보는 다른 한 쌍의 상기 고정홀(420)에 삽입되고, 상기 암부(10) 끝단이 힌지결합되는 고정용봉(440);
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 오거드릴.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 연결부(400)는
   상기 유압모터(120)와 상기 버켓실린더(20) 사이에 연결되어 유체가 통과되는 유체공급관(450)을 더 포함하여 이루어지고,
   상기 회전식 오거드릴은
   상기 유압모터(120)에 설치되어 상기 유체공급관(450)으로의 유체공급제어 및 상기 유압모터(120)를 제어하는 제어부(460)
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 오거드릴.
   
   
   
   
   
   
   
   

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