KR101778459B1 - 저소음형 굴착용 에어햄머 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤과 비트의 충격음을 최소화하는 굴착장치를 제안한다. 본 발명의 에어햄머는, 굴착 지면과 접촉하고 저면에는 다수의 버튼팁이 구비되는 비트와, 상기 비트를 타격하기 위한 피스톤으로 구성된다. 여기서 비트의 상면 또는 피스톤의 저면 중 적어도 일측에 접촉 면적을 줄이기 위한 오목부분이 성형되고, 상기 오목부분은 원형상을 가지는 제1오목부분과 상기 제1오목부분에서 방사상 외측으로 연장된 다수의 제2오목부분으로 구성되고 있다. 그리고 비트는, 상부에 설치되는 에어햄머를 통하여 고압의 공기가 공급되는 압축공기 공급경로; 저면에서 방사상으로 다수 개 성형되며, 상기 압축공기 공급경로를 통하여 유입된 압축공기가 저면을 따라 외측으로 흐르면서 굴착과정에서 발생한 슬라임을 배출하기 위한 저면배출홈; 상기 저면배출홈과 연결되고, 측면에서 상하 방향으로 성형되어 슬라임을 상방으로 배출하기 위한 측면배출홈; 그리고 상기 저면배출홈에서, 회전방향(A)의 상류측 측면에 성형되고, 다수의 버튼팁이 설치되어 있는 오목부분경사면을 구비한다.

Description

저소음형 굴착용 에어햄머{An air hammer for excavation}

본 발명은 굴착공사에 사용되는 에어햄머에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴착 공사 진행 시 소음의 발생을 최대한 억제할 수 있음과 같이 슬라임의 배출을 보다 원활하게 할 수 있도록 구성되는 굴착용 에어햄머에 관한 것이다.

굴착 공사에 사용되는 에어햄머는, 에어햄머는, 모터의 회전력을 전달받아서 회전함과 동시에 공급되는 압축공기에 기초하여 상하 방향의 충격을 발생시켜서 굴착 작업을 수행하는 것이라고 할 수 있다. 이러한 에어햄머는, 상부에 설치된 모터에서의 회전력이 전달되어 회전함과 동시에, 고압으로 공급되어 에어가 내부의 피스톤이 상하 방향으로 운동시키면서 그 하부에 설치되어 있는 비트를 타격하여 굴착면을 타격하도록 구성되어 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 에어햄머의 구성을 보인 것으로, 이들 도면에 기초하면서 종래의 구성부터 살펴보기로 한다. 도시한 바와 같이, 에어햄머는, 상부에서 회전력을 가지는 부분과 연결되는 죠인트(1)와, 굴착면에 대하여 타격 및 회전 마찰력을 가하기 위한 비트(16), 상기 비트(16)를 케이싱(11) 내부에서 지지하기 위한 원통형상의 척(15), 그리고 상기 죠인트(1) 및 비트(16)와 결합되어 있는 원통상의 케이싱(11)을 포함하고 있다. 상기 케이싱(11)의 상부는 죠인트(1)의 하부와 나사 결합되고, 케이싱(11)의 하부는 척(15)의 상단부와 나사 결합되어 있다.

그리고 케이싱(11)의 내부에서는, 원통형상의 슬리브(9)가 열박음과 동시에 케이싱의 내부 턱부분(11a)에 외측으로 돌출된 플랜지부분(9a)이 걸려서 지지되고 있다. 이러한 슬리브(9)의 내측 및 상측에는 리지드밸브(8)가, 케이싱(10)의 내부에 억지끼움으로 조립되어 있다. 상기 리지드밸브(8)의 상부에 형성된 홈(8a)에는 체크밸브(6)가 스프링(7)에 의하여 상방으로 지지되고 있다. 이러한 체크밸브(6)는 죠인트(1)의 중앙에서 상하로 관통 성형되어 있는 에어공급공(1a)를 탄성적으로 막고 있다.

상기 리지드밸브(8)의 외측 부분에는 공기를 하방으로 공급하기 위한 에어통과공(8b)이 다수 성형되어 있다. 여기서 상기 리지드밸브(8)의 중앙하부는 하부돌출부(8c)가 성형되어 있고, 이러한 하부돌출부(8c)는 원통형상임과 동시에 피스톤(10)이 중앙에 성형된 에어연통공(10a)의 상단부에 밀착되면서 삽입되는 크기를 가지고 있다. 그리고 슬리브(9)의 하단부는 피스톤(10)의 상사점 및 하사점에서 피스톤의 상부를 항상 감쌀 수 있도록 하방으로 연장되어 있다.

여기서 피스톤(10)의 상사점에서는 상기 리지드밸브(8)이 하부돌출부(8c)가 에어연통공(10) 속으로 삽입되고, 피스톤(10)의 하사점에서 리지드밸브(8)의 하부돌출부(8c)는 에어연통공(10)에서 이격된다. 그리고 케이싱(11)의 하단부에는 척(15)이 나사 결합되어 있다. 그리고 상기 척(15)의 상부에는 한 쌍의 반원형 부재로 구성되는 비트 리테이닝 링(13)이 비트(16)의 목(16c)에 걸려 있어서, 비트(16)의 상단에 성형되어 있는 헤드부(16a)가 비트 리테이닝 링(13)에 걸리게 되어 비트(16)를 케이싱(11)의 최하단부에 지지할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고 상기 케이싱(11)의 내부에는 피스톤 리테이닝 링(12)이 설치되어 있어서, 피스톤(10)이 하방으로 이탈하지 않게 된다. 그리고 상기 척(15)의 내주연에는 상하 방향의 세레이션 치형이 성형되어 있고, 비트(16)의 외주연에는 이와 맞물리는 세레이션 치형(16b)이 성형되어 있어서, 이들은 서로 연동하게 회전 가능하게 된다. 다음에는 도 3을 같이 참조하면서, 피스톤(10)의 상하 운동 및 이로 인한 비트(16)의 굴착면 타격에 대하여 살펴보기로 한다.

참고로, 위 설명에서, 에어햄머의 필수적인 구조 및 기능에 직접적인 영향을 미치지 않는 부품, 예를 들면 와셔(2), 버퍼링커버(3), 버퍼링(4), 스냅링(5) 등의 구성에 대해서는 자세한 설명은 생략하였다.

도 3에서 (a)는 도 2와 동일하게 피스톤(10)이 완전히 하강한 하사점에 있는 상태이다. 이러한 상태에서 에어가 죠인트(1)의 에어공급공(1a)을 통하여 공급되면, 체크밸브(6)가 하강하면서 공기는 리지드 밸브(8)의 에어통과공(8b)을 통하여 하방으로 흐르게 된다. 그리고 피스톤(10)과 케이싱(11) 사이의 에어통로(여기서 이러한 통로의 구조는 공지된 것이어서 자세한 설명은 생략하고, 이하 본 발명의 설명에서는 필요한 부분은 상세하게 설명하기로 한다)를 따라 공급되어 궁극적으로는 피스톤(10)과 비트(16) 사이의 공간(Ra)로 들어간다. 여기서 상기 공간(Ra)은 실질적으로 피스톤(10)을 상승시키기 위한 공간이기 때문에, 피스톤 상승용공간(Ra)이라고 칭하기로 한다.

이와 같이 피스톤(10)과 비트(16) 사이의 상승용공간(Ra)로 공기가 들어가면, 상승용공간(Ra)의 공기압에 의하여 피스톤(10)은 상승하게 된다. 이 때 피스톤(10)과 리지드밸브(8) 사이의 압축공간(Rb)은 공기가 압축되고, 이러한 과정이 도 3의 (b) 및 (c)에 도시되어 있다.

이와 같이 하여 피스톤(10)이 충분히 상승하게 되면, 비트(16)의 상부에 설치되어 있는 풋밸브(20)가 피스톤(10)의 에어연통공(10a)의 하단부에서 이탈하게 된다. 그리고 상기 풋밸브(20)는 원통 형상을 가지고 있으며, 비트(15)의 내부에 성형되는 에어공급통로(16a) 및 이와 연결되고 비트(15)의 저면 및 측면에 성형되는 에어배출홈(16b)과 연통하고 있다. 따라서 피스톤(10)이 상승하여 풋밸브(20)가 에어연통공(10a)에서 빠지게 되면, 피스톤 상승공간(Ra) 내부의 공기는 에어공급통로(16a) 및 에어배출홈(16b)를 거쳐 비트(16) 외부로 빠져나가게 된다.

이렇게 되면 피스톤 상승공간(Ra)에서 피스톤을 상승시킬 공기압이 없어지면서 피스톤(10)의 자중과 압축공간(Rb)의 압축된 공기의 힘에 의하여, 피스톤(10)은 하강하게 되고 그 힘은 비트(16)의 상면에 가해진다. (d)에는 피스톤이 완전히 하강한 하사점에 있는 상태가 도시되어 있다. 그리고 피스톤(10)이 비트(16)에 대하여 하방으로 가하는 힘은 실질적으로는 굴착면에 대한 충격으로 작용하면서 회전력과 같이 실질적인 굴착력으로 작용하게 되는 것이다.

이와 같은 일반적인 굴착용 에어햄머에서, 상술한 피스톤(10)은 비트(16)에 대하여 충격을 가하게 되는데, 이러한 충격 시 큰 소음이 발생하게 된다. 이러한 소음은 작업 환경의 열화를 가져옴은 물론이고, 작업자에게 불리한 여러 가지 문제점을 발생시키게 된다. 그리고 피스톤의 저면이 비트 상면을 타격하게 되면, 그 사이에 있는 오일이 합성수지재로 만들어지는 풋밸브(20)에 충격을 가하게 된다. 여기서 피스톤과 비트의 접촉 등에 의하여 실제 그 부분에서는 상당한 고온분위기가 형성되어 있고 오일도 상당한 고온 상태인데, 이러한 오일이 피스톤에 의하여 충격으로 풋밸브(20) 측으로 튀어서 타격을 가하면 풋밸브(20)의 손상도 우려될 수 있다.

그리고 도 4 및 도 5에는 상술한 비트(10)가 더욱 상세하게 도시되어 있다. 이를 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 비트(16)는 에어햄머를 통하여 공급되는 압축공기가 유입되어 비트(16)의 저면으로 공급하기 위한 압축공기 공급경로(16e)를 내부에 구비하고 있다. 이러한 압축공기 공급경로(16e)를 통하여 공급되는 압축 공기는, 저면에 성형되는 저면배출홈(16f)의 내측부분으로 분출된다. 상기 저면배출홈(16f)은 비트(16)의 외측면에 성형된 측벽배출홈(16g)와 연결된다. 그리고 비트의 저면에는 다수의 버튼팁(16h)이 설치되어 있음은 당연하다.

굴착 작업이 진행되면, 비트(16)의 타격 및 회전 동작에 의하여 생성된 슬라임은, 저면에 성형된 저면 저면배출홈(16f)을 통하여 상기 압축공기와 같이 외부로 배출된다. 상기 저면배출홈(16f)은 비트의 측면에 성형되는 측면배출홈(16g)과 연결되어 있기 때문에, 비트의 작동에 의하여 생성된 슬라임은, 압축공기 공급경로(112)를 통하여 공급되는 압축공기와 같이 저면배출홈(16f) 및 측면배출홈(16g)을 통하여 상방으로 이송된다.

이와 같은 비트(16)는, 상술한 바와 같이, 지면에 대하여 상하 방향으로의 타격과 회전에 의한 접촉 등에 의하여, 지중으로 굴착 작업을 수행하게 된다. 이러한 굴착 작업에서 가장 중요한 점 중의 하나는, 생성된 슬라임의 배출이라고 할 수 있다. 즉, 슬라임의 배출이 원활해야만 실질적인 굴착 작업의 효율이 높아지게 되는 것이다. 그러나 도시한 바와 같은 종래의 비트 저면 구조에서는 슬라임의 배출에 일정한 한계가 지적될 수밖에 없다.

본 발명의 목적은 피스톤과 비트 사이에서 발생하는 충격에 기인하는 소음을 최대한 억제하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 굴착 과정에서 발생하는 슬라임의 배출을 원활하게 함으로써 궁극적으로 굴착 작업의 효율을 향상시키는 것이다.

본 발명의 굴착용 에어햄머는, 굴착 지면과 접촉하고 저면에는 다수의 버튼팁이 구비되는 비트와, 상기 비트를 타격하기 위한 피스톤을 포함한다. 그리고 에어햄머는, 비트의 상면 또는 피스톤의 저면 중 적어도 일측에 접촉 면적을 줄이기 위한 오목부분이 성형되고, 상기 오목부분은 원형상을 가지는 제1오목부분과 상기 제1오목부분에서 방사상 외측으로 연장된 다수의 제2오목부분으로 구성된다.

본 발명의 비트는, 상부에 설치되는 에어햄머를 통하여 고압의 공기가 공급되는 압축공기 공급경로; 저면에서 방사상으로 다수 개 성형되며, 상기 압축공기 공급경로를 통하여 유입된 압축공기가 저면을 따라 외측으로 흐르면서 굴착과정에서 발생한 슬라임을 배출하기 위한 저면배출홈; 상기 저면배출홈과 연결되고, 측면에서 상하 방향으로 성형되어 슬라임을 상방으로 배출하기 위한 측면배출홈; 그리고 상기 저면배출홈에서, 회전방향의 상류측 측면에 성형되고, 다수의 버튼팁이 설치되어 있는 오목부분경사면을 구비한다.

본 발명 비트의 저면에는 다수의 버튼팁이 설치되고, 상기 버튼팁을 감싸도록 오목한 오목부가 성형될 수 있다.

그리고 본 발명 비트의 저면에 설치되는 버튼팁은, 일부가 비트 내부로 삽입되는 바디부분과, 상기 바디부분에서 하방으로 돌출되며 상대적으로 바디부분 보다 작은 면적을 가지는 팁부분으로 구성될 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 의하면, 피스톤와 비트의 접촉 부분에서, 종래에 비하여 실질적으로 접촉 면적이 줄어들게 되기 때문에, 피스톤이 피트를 타격하는 경우 발생하는 소음의 크기를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

그리고 본 발명에 의하면, 비트의 저면에는 오목부분경사면이 성형되어 있고, 이러한 오목부분경사면에 설치되어 있는 버튼팁에 의하여, 굴착 시 발생한 슬라임이 더욱 미세하게 파쇄됨과 동시에 상부로 이어지는 측면배출홈으로 슬라임을 보다 확실하게 보내는 것이 가능하게 될 것으로 기대된다.

또한 본 발명의 비트는 실질적으로 버튼팁의 돌출량을 충분히 확보하고 있는 것이라고 할 수 있어서, 실질적인 굴착 공사에서의 타격 및 분쇄 등의 효율이 더욱 높아질 수 있을 뿐만 아니라, 비트 자체의 내구성도 향상되는 잇점을 기대할 수 있을 것으로 생각된다.

그 외에도 본 발명의 저면배출홈과 측면배출홈의 연결이 경사면을 통하여 이루어지도록 함으로써, 슬라임이 포함된 고압공기가 부분적으로 난류화되거나 굴착된 지면을 타격하는 것에 의한 지면 교란의 발생을 최대한 억제할 수 있을 것이다. 또한 저면배출홈이 외측으로 갈수록 더욱 넓게 또는 큰 원주각을 가지도록 성형됨으로써, 실질적으로 보다 원활한 슬라임의 배출이 가능하게 될 것으로 기대된다. 더욱이 비트 저면에 설치되는 다수의 버튼팁의 주위 부분에 오목부분을 형성함으로써 실질적으로 버튼팁의 높이를 충분히 확보하여 타격에 의한 효율을 더욱 향상시키고 있는 장점도 기대할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 에어햄머의 분해 사시도.
도 2는 종래의 에어햄머의 단면 예시도.
도 3은 종래의 에어햄머의 동작 예시도.
도 4는 종래의 에어햄머 비트의 예시 단면도.
도 5는 종래의 에어햄머 비트의 저면 예시도.
도 6은 본 발명 에어햄머의 비트 저면도.
도 7은 본 발명 에어햄머의 비트 정면도.
도 8은 본 발명 에어햄머의 비트 부분 단면 예시도.
도 9는 본 발명 에어햄머의 비트의 예시도.
도 10은 본 발명 에어햄머의 버튼팁의 예시 단면도
도 11은 본 발명 에어햄머의 피스톤의 부분 단면도.
도 12는 본 발명 에어햄머의 피스톤의 저면도.

다음에는 도면에 도시된 실시례를 참고하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 압축된 공기가 공급되는 압축공기 공급경로(112)를 통하여 공급되는 압축공기가, 굴착 과정에서 발생하는 슬라임과 같이 상부로 배출될 수 있도록, 비트(120)의 저면에는 방사상으로 저면배출홈(122)이 다수 형성되고, 비트의 측면에는 측면배출홈(124)이 성형되어 있다. 이러한 저면배출홈(122)과 측면배출홈(124)은 서로 연결되어 있음은, 슬라임의 배출을 위하여 당연하다고 할 수 있다.

도 6을 기준으로 할 때, 비트(120)의 회전 방향은 화살표(A)로 표시한 바와 같이 반시계 방향이다. 그리고 상기 저면배출홈(122)에서, 회전방향(A)에 대하여 상류측에 해당하는 저면배출홈(122)의 측면에는 오목부분경사면(124A)이 성형되어 있다. 이러한 오목부분경사면(124A)은 실질적으로 사용 상태에서 직립하는 측면배출홈(124)의 내측면(124A)와 수평면을 형성하고 있는 비트(120)의 저면(122a)를 연결하는 경사면이라고 할 수 있다. 즉, 오목부분경사면(124A)은, 비트(120)의 저면(122a)(수평면)과 저면배출홈(124)을 형성하는 측면(124A)이 형성하는 모서리를 모따기한 경사면이라고 할 수 있다.

그리고 이러한 오목부분경사면(124A)은, 굴착과정에서 발생한 슬라임이 저면배출홈(122)을 통하여 측면배출홈(124)으로 이동할 때 저면배출홈(122) 내부에서 슬라임이 가장 많이 접촉하는 부분이기 때문에, 슬라임과의 접촉이 가장 많이 일어남과 같이 배출되는 슬라임의 정체도 가장 많이 발생하는 부분이라고 할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 오목부분경사면(124A)에 다수의 버튼팁(126)을 설치하고 있다. 따라서 회전방향의 상류측에 해당하는 저면배출홈(122)의 일측 오목부분경사면(124A)에 설치된 버튼팁(126)은, 비트의 회전에 따라서 슬라임을 더욱 미세화될 수 있도록 파쇄함은 물론이고, 이에 더하여 측면배출홈(124)으로 더욱 강하게 이송시킬 것으로 기대된다.

본 발명에 의한 저면배출홈(122)을 살펴보면, 내측부분에 비하여 외측부분의 원호길이가 더 크게 성형되고 있음을 알 수 있다. 즉 본 발명의 저면배출홈(122)은 외측으로 갈수록 폭[또는 원호길이(r)]이 더 커지는 형상을 가지고 있는 것이다. 이와 같이 외측으로 갈수록 폭이 점진적으로 더 커지게 되면 실질적으로 슬라임의 배출에 더욱 유리하게 되는 것은 당연하다고 할 수 있다.

즉, 외측으로 갈수록 폭이 더 커진다는 것은, 종래의 저면배출홈의 크기에 비하여 본 발명의 저면배출홈의 면적(저면을 기준으로 한 면적)이 더 커지게 되고, 이러한 점은 실질적으로 슬라임의 배출에 더욱 유리하게 작용하는 것은 당연하다. 그리고 비트의 회전시 실질적으로 비트 저면의 외측에서 발생하는 슬라임의 양은 비트 저면의 내측에서 발생하는 슬라임의 양 보다 많을 수밖에 없다.

이는 비트 저면의 내측 부분 보다 외측 부분이 상대적으로 넓고 상대적으로 많은 수의 버튼팁을 가지고 있기 때문이다. 따라서 저면배출홈(122)의 크기가, 내측에 비하여 외측에서 상대적으로 더 크게(더 넓은 폭을 가지고 성형됨) 성형되는 것은, 슬라임의 생성량 등을 고려할 때 슬라임의 배출에 더욱 효과적임은 명백하다고 판단된다.

그리고 본 발명에 의하면, 비트(120) 저면(122a)에는 다수의 버튼팁(132)이 설치되어 있다. 여기서 본 발명의 저면(122a)에는 버튼팁(132)을 감싸도록 오목부(134)이 성형되어 있는데, 이러한 오목부(134)은 도 3에서 빗금친 부분이 이와 같이 오목한 부분을 의미한다. 즉, 다수의 버튼팁(132)을 감싸도록(둘러싸도록) 오목한 부분이 형성되어 있기 때문에, 실질적으로 버튼팁(132) 주변은 더욱 깊이 오목하게 성형되는 것은 당연하다.

따라서 본 발명에서의 비트의 저면(122a)은 버튼팁(132) 자체가 종래의 것에 비하여, 상기 오목부(134)의 깊이에 대응하는 정도 더 긴 높이를 가지게 될 것이다. 따라서 이렇게 종래의 것에 비하여 상대적으로 높은 길이를 가지는 버튼팁(132)은, 지면에 대한 타격 시 보다 효율적인 파쇄 및 굴착이 가능함은 당연하다고 할 수 있다. 그리고 이와 같은 오목부(134)은 실질적으로 각각의 버튼팁(132)을 둘러쌀 수 있도록 성형되기 때문에, 도시한 바와 같이 전체적으로 연결된 형태를 가지게 될 것이다.

그리고 도 10에는 이러한 비트의 저면에 설치되는 버튼팁에 대한 다른 실시례가 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 본 실시례의 버튼팁(132A)은, 상대적으로 큰 단면 지름(또는 면적)을 가지면서 비트의 저면(122a)에서 상방으로 일부분이 삽입(매립)되는 바디부분(132A)과, 바디부분(132A)보다 작은 단면 지름(또는 면적)을 가지고 하방으로 돌출하는 팁부분(132b)로 구성된다. 이러한 실시례에 의하면, 상기 바디부분(132A)의 일부가 비트의 저면(122a)보다 하방으로 더 돌출한 상태로 조립되기 때문에, 실질적으로 위에서 언급한 실시례와 같은 결과를 가져올 수 있다.

다음에는 도 8에 도시한 실시례에서 제안하는 슬라임의 원활한 배출을 위한 구조에 대하여 살펴보기로 한다. 도시한 바와 같이, 비트(120)의 저면에는 저면배출홈(122)이, 그리고 비트(120)의 측면에는 측면배출홈(124)이 성형되어 있다. 그리고 상기 측면배출홈(124)의 내측면(124A)과 저면배출홈(122)의 상면(144)은 모서리 경사면(142)에 의하여 연결되도록 성형되고 있다.

따라서 저면배출홈(122)과 측면배출홈(124)을 모서리 경사면(142)에 의하여 연결시킴으로써, 실질적으로 고압의 공기 및 슬라임은 화살표로 도시한 바와 같이, 수평방향으로 외측으로 흐르다가 경사를 가지고 수직 방향으로 변환되고, 이어서 완전한 수직방향의 측면배출홈(124)을 따라 이동하게 된다.

이러한 본 발명의 흐름을 종래와 비교하여 설명하면, 종래에는 저면배출홈(122)을 따라 수평방향에서 외측으로 흐르는 공기는 굴착공사가 진행중인 구멍의 측면에 직접 부딪히게 된다. 즉 고압의 공기가 굴착면(수직면)에 부딪히게 되면, 지반교란이라는 문제가 발생하게 됨은 물론이고, 이에 기초하여 소음의 발생이 더욱 심해진다.

그러나 본 발명에서는 저면배출홈(122)을 따라 흐르는 고압의 공기가 상기 모서리 경사면(142)에 의하여 윗 방향으로 흐르는 상향 성분이 발생하게 되고, 이러한 공기 흐름에 의하여 굴착면(수직면)에 부딪히는 공기의 힘이 종래에 비하여 현저하게 약하게 되어, 그 만큼 지반교란의 발생이 방지됨은 물론이고 소음의 발생도 현저하게 줄어들 수 있게 된다.

이와 같이 본 실시례에서는 저면배출홈(122)과 측면배출홈(124) 사이의 내측부분을 모서리 경사면(142)을 통하여 연결함으로써, 슬라임을 포함하는 공기의 흐름이 직각으로 변하는 것을 방지하고 있음을 알 수 있다. 그리고 본 실시례에서도, 상기 저면배출홈(122)의 상면(144)은 경사면으로 성형하는 것도 가능하다. 즉, 상기 상면(144)은 수평면(비트의 저면)을 기준으로 낮은 경사를 가지는 경사면으로 성형하고, 상기 모서리 경사면(142)은 상면(144) 보다 큰 경사를 가지는 경사면으로 성형할 수 있는 것을 의미한다.

이렇게 성형하는 것은, 비트 저면의 중앙부분만을 수평으로 성형하고, 그 외측부분을 제1경사면(144)[이는 위에서 설명한 실시례에서 상면에 대응하는 것이어서 동일한 도면 부호를 인용하여 설명한다]으로 성형하고, 이러한 제1경사면(144)의 외측부분에 연속하여 제2경사면(142)을 형성하여, 수직의 측면배출홈(124) 내측면과 연결시키도록 성형하는 것을 의미한다.

이와 같이 제1경사면(144)과 제2경사면(142)을 통하여 측면배출홈(124)와 저면배출홈(122)을 연결하게 되면, 공기가 통과하는 접촉면이 더욱 유선형이 가깝운 형상을 가지게 되어, 보다 원활한 슬라임의 배출이 가능하게 되는 장점을 기대할 수 있을 것이다. 그리고 상기 측면배출홈(124)의 내측면(124A)도 상방으로 갈수록 외측으로 벌어지는 형상의 경사면으로 성형하게 되면, 모서리 경사면(142)와의 성형 각도가 커지게 되어, 유체의 흐름을 층류화시키는데 도움이 될 것으로 기대된다.

도 9에 도시한 것은, 비트(120)의 다른 실시례이고, (a)는 그 평면도이고 (b)는 그 단면도이다. 본 실시례에서의 비트(120)의 상면(120K)은 비트의 상하 운동을 일으키도록 상부의 햄머에서 충격을 받는 부분이다. 이러한 비트(120)의 상면(124K)에는, 오목부분(154)이 성형되어 있고, 이러한 오목부분(154)은 원형의 제1오목부분(154A)와, 상기 제1오목부분(154A)에서 방사상 외측으로 연장된 다수의 제2오목부분(154B)으로 구성된다. 이와 같이 비트(120)의 상면에 오목부분(154)이 성형되면, 기본적으로 에어햄머의 타격면과의 접촉 면적이 줄어들게 되고, 소음의 발생을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 에어햄머(50)과 비트(120) 사이의 물 및 오일 등은 오목부분을 따라서 외측으로 방사상으로 배출될 수 있게 될 것으로 기대된다. 즉, 상기 원형의 제1오목부분(154A) 및 여기에서 외측으로 방사방향으로 연장되는 제2오목부분(154B)에 의하여, 비트(120)와 피스톤 사이의 오일이 풋밸브 측으로 튀어서 풋밸브를 타격하는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

위에서 설명한 실시례는 에어햄머의 비트에 대한 것이었다. 다음에는 위에서 설명한 비트를 타격하는 피스톤에 대한 실시례를 살펴보기로 한다. 도 11 및 도 12에 도시된 것은, 위에서 설명한 비트의 상측면에 결합되어 비트를 타격하는 피스톤(250)이고, 이러한 피스톤(250)의 기본적인 기능에 대해서는 종래 기술에서 살펴본 바와 같다. 본 실시례에서의 피스톤(250)의 저면(252)은 실질적으로 위에서 설명한 비트(20)의 상면을 타격하는 부분이라고 할 수 있다. 본 실시례에서는 비트의 상면과 접촉하는 에어햄머(252)의 저면에 오목부분(254)을 성형하고 있다.

도 9에 도시한 실시례에서는 비트의 상면에 오목부분(154)을 성형함에 비하여, 본 실시례에서는 피스톤(250)의 저면(252)에 오목부분(254)을 성형하고 있는 것임을 알 수 있다. 이와 같은 피스톤(250)의 오목부분(254)도 실질적으로 동일한 기능을 가지는 것으로, 비트 상면과의 접촉면적을 줄임으로써 발생하는 소음을 작게하면서, 오일이 풋밸브에 타격하는 것을 방지하도록 방사상 외측으로 오일을 유도하는 것이라고 할 수 있다.

본 실시례에서의 오목부분(254)도, 도 12에서 확인할 수 있는 바와 같이, 원형의 제1오목부분(254A)와, 상기 제1오목부분(254A)에서 방사상 외측으로 연장된 제2오목부분(54B)으로 구성된다. 이와 같이 에어햄머(252)의 저면에 배출홈(254)이 성형되면, 기본적으로 비트의 상면과의 접촉 면적이 줄어들게 되고, 소음의 발생을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 에어햄머(250)과 비트 사이의 물 및 오일 등은 배출홈을 따라서 외측으로 방사상으로 배출될 수 있게 될 것으로 기대된다.

이상에서 설명한 오목부분은 비트의 상면 또는 피스톤(250)의 저면 중 적어도 어느 일측에 성형될 수 있을 것이다. 그리고 피스톤(250)의 저면 및 비트의 상면에 동시에 오목부분(154,254)을 성형하는 경우, 원형상을 가지는 제1오목부분의 크기를 달리하는 것도 효과적일 것으로 기대된다. 또한 이러한 경우, 제1오목부분에서 방사상 외측으로 연장되는 제2오목부분도 서로 중첩되지 않도록 성형하는 것도 충분히 고려될 수 있을 것으로 기대된다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 다양한 변형이 가능함은 당연하다고 할 수 있고, 본 발명의 보호범위는 특허청구의 범위에 기재된 바에 기초하여 해석되어야 할 것은 특허법의 규정에 따라서 당연한 것으로 이해되어야 할 것이다.

1120 ..... 비트
122 ..... 저면배출홈
122a ..... 비트의 저면
124 ..... 측면배출홈
124A ..... 오목부분경사면
124a ..... 측면배출홈의 내측면
126 ..... 버튼팁
132 ..... 버튼팁
134 ..... 비트 저면의 오목부
154, 254 ..... 오목부분

Claims (4)

1. 굴착 지면과 접촉하고 저면에는 다수의 버튼팁이 구비되는 비트와, 상기 비트를 타격하기 위한 피스톤을 포함하는 굴착용 에어햄머에 있어서;
   상기 비트의 상면 또는 피스톤의 저면 중 적어도 일측에 접촉 면적을 줄이기 위한 오목부분이 성형되고, 상기 오목부분은 원형상을 가지는 제1오목부분과 상기 제1오목부분에서 방사상 외측으로 연장된 다수의 제2오목부분으로 구성되는 굴착용 에어햄머.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비트는,
   상부에 설치되는 에어햄머를 통하여 고압의 공기가 공급되는 압축공기 공급경로;
   저면에서 방사상으로 다수 개 성형되며, 상기 압축공기 공급경로를 통하여 유입된 압축공기가 저면을 따라 외측으로 흐르면서 굴착과정에서 발생한 슬라임을 배출하기 위한 저면배출홈;
   상기 저면배출홈과 연결되고, 측면에서 상하 방향으로 성형되어 슬라임을 상방으로 배출하기 위한 측면배출홈; 그리고
   상기 저면배출홈에서, 회전방향(A)의 상류측 측면에 성형되고, 다수의 버튼팁이 설치되어 있는 오목부분경사면을 구비하는 굴착용 에어햄머.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 비트의 저면에는 다수의 버튼팁이 설치되고, 상기 버튼팁을 감싸도록 오목한 오목부가 성형되는 굴착용 에어햄머.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 비트의 저면에 설치되는 버튼팁은, 일부가 비트 내부로 삽입되는 바디부분과, 상기 바디부분에서 하방으로 돌출되며 상대적으로 바디부분 보다 작은 면적을 가지는 팁부분으로 구성되는 굴착용 에어햄머.
   

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