KR101993035B1 - 굴착공사용 에어햄머 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품의 내구성 및 작업의 신뢰도가 높은 굴착용 에어햄머를 제안하고 있다. 본 발명의 에어햄머는, 원통 형상의 케이싱(20)과; 그 상하부에 나사 결합되는 죠인트(10) 및 척(30)을 포함한다. 비트(40)는 비트 리테이닝 링(74)에 의하여 케이싱의 하부에 지지되고, 굴착면에 대하여 하방으로 타격하면서 회전 접촉할 수 있다. 리지드밸브(50)의 상부에는 에어공급공(12)을 탄성에 의하여 개폐하는 체크밸브(82)가 설치되고, 공급되는 공기를 하방으로 안내할 수 있는 에어통과공(58)을 구비한다. 피스톤(60)은, 상기 케이싱의 내부에서 일정 구간 상하 운동 가능하고, 하사점에서 상기 밸브링(70)에 의하여 하단부가 막히고, 피스톤의 외측면과 케이싱의 내측면과의 사이에서 피스톤 상승용 공간(Ra)을 형성한다. 피스톤의 하사점에서 상기 에어공급공(12)을 통하여 유입되는 고압의 에어는, 케이싱(20)의 내부 및 피스톤과 케이싱 사이를 통하여, 상기 피스톤 상승용 공간(Ra)로 유입되어 피스톤을 상승시킨다.

Description

굴착공사용 에어햄머{Hammer assembly for excavation}

본 발명은 굴착공사용 에어햄머에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구성을 간간단하게 설계함과 같이 장기간 사용에도 구성 부품의 손상을 최소화함으로써 제품의 내구성을 향상시킬 수 있도록 구성되는 굴착 공사용 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 같이 (a) 내지 (d)와 같은 과정이 반복되면서 굴착이 진행되는데, 이러한 과정에서는 상당한 압력 변화 및 열이 발생하게 되는 것은 당연하다. 그리고 상술한 풋밸브(20)는, 피스톤과의 공차 등에 의하여 햄머의 성능에 치명적인 영향을 미치게 되기 때문에, 지반의 종류나 공법 등에 따라서 그 치수를 변하시켜야 하는 경우가 많다. 따라서 풋밸브(20)는 합성수지재로 성형하여 필요에 따라서 교체가 가능하도록 구성하는 것이 일반적이다.

그러나 이와 같이 풋밸브(20)가 합성수지재로 성형되면 상술한 굴착 과정에서 발생하는 마찰열, 고압, 그리고 진동 등에 의하여, 쉽게 손상될 수밖에 없다. 즉, 상술한 바와 같은 고열 및 고압 분위기 하에서, 상기 풋밸브(20)는 장기간 견디지 못하고 손상되는 단점이 제기되고 있는 것이다.

그리고 상술한 바와 같은 종래의 구조에 의하면, 원통형상의 슬리브(9)도 상하 왕복 운동하는 피스톤(10)과 리지드밸브(8) 사이에서 쉽게 손상될 우려가 있다. 즉 피스톤(10) 및 리지드밸브(8)는 충분한 두께 및 하중을 가지는 견고한 자체적 구조를 가짐에 비하여, 이와 상대 운동하는 슬리브(9)는 원통 형상을 가지고 있어서, 인접하는 부품에 비하여 상대적으로 강도가 낮기 때문에 손상될 우려가 많은 단점도 지적되고 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공기압에 기초하여 왕복 운동하는 피스톤의 주변 부품들에 대하여 충분한 내구성을 가질 수 있도록 설계함으로써, 궁극적으로 내구성 및 신뢰도가 높은 굴착용 에어 햄머를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

이와 같이 본 발명에서 추구하는 내구성 및 신뢰도가 높은 굴착용 에어햄머를 제공하고자 하는 것은, 실질적으로 공사의 측면에서는 굴착 작업의 효율을 높이고, 경제적인 측면에서는 부품의 수리 및 부대 관리에 기인하는 경제성을 충분히 상승시킬 수 있다는 것과 실질적으로 같은 의미를 가진다고 할 수 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어햄머는, 원통 형상의 케이싱과; 기 케이싱의 상단부에 나사 결합되고, 압축 공기를 내부로 안내하는 에어공급공을 구비하고 있는 죠인트; 케이싱의 하단부에 나사 결합되는 원통 형상의 척; 상기 척의 상단부에 지지되고 각각 반원형상을 가지는 한 쌍의 비트 리테이닝 링이 목부분에 걸리는 것에 의하여 케이싱의 하부에 지지되고, 굴착면에 대하여 하방으로 타격하면서 회전 접촉하는 비트; 상기 비트의 상부에서 케이싱의 내부에 고정된 링형상의 밸브링; 상부에는 상기 에어공급공을 탄성에 의하여 개폐하는 체크밸브가 설치되고, 공급되는 공기를 하방으로 안내할 수 있는 에어통과공을 구비하며, 상기 죠인트의 직하부에서 케이싱 내부에 고정되는 리지드밸브; 상기 케이싱의 내부에서 일정 구간 상하 운동 가능하고, 하사점에서 상기 밸브링에 의하여 하단부가 막히고, 피스톤의 외측면과 케이싱의 내측면과의 사이에서 피스톤 상승용 공간을 형성하는 피스톤을 포함하고 있다. 피스톤의 하사점에서 상기 에어공급공을 통하여 유입되는 고압의 에어는, 케이싱의 내부 및 피스톤과 케이싱 사이를 통하여, 상기 피스톤 상승용 공간로 유입되어 피스톤을 상승시키는 힘으로 작용하게 된다.

그리고 구체적인 실시례에 의하면, 상기 에어공급공을 통하여 유입되는 공기는, 케이싱의 내부에 성형된 케이싱통로와, 케이싱 내부와 피스톤의 상부통로 및 하부통로 사이를 통하여 상기 피스톤 상승용 공간으로 유입되도록 구성되고 있다.

그리고 이와 같은 피스톤의 상승은 피스톤의 하단부가 밸브링에서 이격되면서 피스톤 상승용 공간의 하부가 개방되는 시점까지 진행되도록 구성되고 있다.

또한 케이싱통로는, 피스톤의 하사점 상태에서, 피스톤의 상단부에 성형되고 케이싱의 내측면과 밀착되는 상단외경부 보다 하부에 출구가 성형되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 리지드밸브와 피스톤 사이의 공간은, 피스톤의 상승에 따라 리지드밸브 하부의 삽입부분이 피스톤의 에어통로에 삽입되어 밀폐되는 것에 의하여, 압축됨으로써 피스톤의 상승에 대한 완화작용이 가능하게 된다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 기본적으로 종래의 것에 비하여 구성이 단순해짐을 알 수 있다. 구체적으로는 종래의 슬리브의 구성을 생략하고 케이싱이 그 기본적인 기능을 수행할 수 있도록 설계함으로써, 전체적인 구성 부품의 수가 줄어들고, 이에 따르는 조립 및 관리 유지의 편의성 향상을 기대할 수 있는 작용 효과가 기대된다.

그리고 본 발명에 의하면, 종래에 사용하던 합성수지재의 풋밸브의 구성을 생략하고, 금속재로 만들어지는 밸브링을 이용하여 피스톤의 상승 기능을 도모할 수 있도록 구성하고 있다. 따라서 굴착 작업 시 발생하는 고온 고압의 분위기 하에서 쉽게 변형되던 풋밸브를 설치하지 않음으로써, 부품의 고장 및 변형 등에 기인하는 제반 문제점을 해소하고 있는 것이다. 이러한 금속제 밸브링의 사용에 의하여, 장기간 사용에도 손상 또는 변형의 발생이 없어서, 실질적으로는 제품의 내구성 및 신뢰성 향상에도 충분히 도움이 될 것으로 판단된다.

도 1은 종래의 에어햄머의 예시 사시도.
도 2는 종래의 에어햄머의 예시 단면도.
도 3은 종래의 에어햄머의 동작 상태를 설명하는 설명도.
도 4는 본 발명 에어햄머의 사시도.
도 5는 본 발명 에어햄머에서 피스톤이 하강한 상태의 단면 예시도.
도 6은 본 발명 에어햄머에서 피스톤이 상승 시작 시의 단면 예시도.
도 7은 본 발명 에어햄머에서 피스톤이 하강 시작 시의 단면 예시도.

다음에는 도면에 도시한 실시례에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 에어햄머는, 원통 형상의 케이싱(20)과, 상기 케이싱(20)의 상부에 나사 결합되는 죠인트(10), 그리고 상기 케이싱(20)의 하부에 나사 결합되는 척(Chuck)(30)을 포함하고 있다.

상기 척(30)은 실질적으로 케이싱(20)의 하단부에 나사 결합되는 원통 형상의 것이고, 상기 척(20)의 하부에는 굴착면을 타격하거나 회전 접촉하는 비트(40)가 조립된다. 그리고 척(30)과 케이싱(20) 사이에는 와셔(76)가 개재되어 있다. 상기 비트(40)는 예를 들면 그 목부분(42)에 결합되는 반원 형상을 가지는 한 쌍의 비트 리테이닝 링(74)에 의하여 상기 척(30)에 의하여 지지된다. 즉, 한 쌍의 비트 리테이닝 링(74)이 상기 척(30)의 상단부에 걸려서 지지되고 있음을 확인할 수 있고, 상기 비트 리테이닝 링(74)이 비트(40)의 목부분(42)에 결합되어 있어서, 비트(40)가 하방으로 이탈하지 않도록 지지되고 있다.

그리고 상기 비트(40)의 외주면에는 스플라인 치형(44)이 상하방향으로 성형되어 있어서, 척(30)의 내주면에 성형된 스플라인 치형과 서로 맞물릴 수 있게 된다. 이러한 스플라인 결합에 의하여, 모터에서의 회전 동력이 죠인트(10)을 통하여 케이싱(20)으로, 그리고 케이싱(20)에서 척(30)을 통하여 비트(40)로 전달되는 것이 가능하게 된다.

상기 케이싱(20)의 상단부에 나사 결합되는 죠인트(10)는 중앙 부분을 상하로 관통하는 에어공급공(12)을 구비하고 있다. 그리고 케이싱(20) 내부에서, 상기 죠인트(10)의 하부에는 리지드밸브(50)가 설치된다. 즉, 상기 죠인트(10)의 하단부에는, 버퍼링커버(A), 버퍼링(B), 그리고 스냅링(C)을 개재하여, 리지드밸브(50)가 설치된다. 그리고 죠인트(10)와 케이싱(20) 사이에는 와셔(18)가 개재되어 있다. 상기 리지드밸브(50)의 플랜지부(52)가 케이싱(20)의 내부 상측 부분에서 내측으로 링형상으로 돌출 성형된 상부 내측돌출부(22)의 상부에 걸림으로써, 리지드밸브(50)가 정해진 위치에 지지되고 있다.

그리고 리지드밸브(50)의 바디부분(54)의 하부에는 상대적으로 축소된 지름을 가지는 삽입부분(56)이 성형되어 있다. 또한 상기 리지드밸브(50)에는, 상면에서 플랜지부(52)의 저면에 있는 바디부분(54)의 외측을 연결시키는 에어통과공(58)이 성형되어 있다. 이러한 에어통과공(58)은, 상부에서 공급되는 고압의 공기를, 케이싱(20)에서 상하 방향으로 다수 개 성형된 케이싱통로(28)로 공기를 안내하기 위한 통로라고 할 수 있다.

그리고 리지드밸브(50)의 상면에는 지지홈(59)이 하방으로 오목하게 성형되어 있고, 상기 지지홈(59)에는 스프링(84)에 의하여 상방으로 탄력을 받는 체크밸브(82)가 조립되어 있다. 상기 체크밸브(82)는 에어공급공(12)을 항상 닫는 방향으로 스프링(84)의 탄성력을 받고 있고, 상기 에어공급공(12)을 통하여 고압의 에어가 공급되면, 상기 에어공급공(12)에서 이격되어 공기가 내부로 들어올 수 있도록 구성되어 있다.

상기 케이싱(20)의 내부에는, 상술한 바와 같은 상부 내측돌출부(22)의 하부에는 일정 간격 이격된 위치에 중간 내측돌출부(24)가 성형되어 있다. 그리고 상기 중간 내측돌출부(24)의 하부에는 밸브링(70)이 고정되어 있는데, 예를 들면 상기 밸브링(70)은 그 직하부의 키홈에 설치되어 있는 스냅링(72)에 의하여 지지된다. 상기 밸브링(70)은 원통 형상의 부재이고, 그 내면은 피스톤(60)의 하단부와 밀착 상태로 접촉되고, 그 외면은 케이싱(20)의 내측면에 밀착되어 있다.

상기 케이싱(20)의 내부에서, 리지드밸브(50)와 비트(40) 사이에는 피스톤(60)이 설치되어 있다. 상기 피스톤(60)은 공급되는 고압의 공기에 의하여 케이싱(20) 내부에서 상하 운동을 수행하는 것이고, 하강하여 비트(40)의 상면을 타격하는 것에 의하여 굴착에 필요한 외력을 굴착면에 부여하게 되는 것이다. 이러한 피스톤(60)은, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 중앙의 상하 방향으로 에어통로(61)가 성형되어 있고, 상단부 외주면 및 중간 부분 외주면에는 각각 큰 외경을 가지는 상단외경부(62) 및 중간외경부(64)를 구비하고 있다.

그리고 상단외경부(62)와 중간외경부(64) 사이의 외측면에는 상하 방향을 공기를 통과시키기 위한 다수의 상부통로(63)가 성형되어 있고, 중간외경부(64)의 하부의 외측면에도 다수의 하부통로(65)가 성형되어 있다. 이러한 상부통로(63) 및 하부통로(65)는 케이싱(20)과의 사이에서 공기가 흐르는 통로를 형성하는 것이다.

이하에서는 이와 같은 구성을 가지는 에어햄머의 동작을 설명함으로써 본 발명에 대한 이해를 돕고자 한다. 먼저 도 5에 도시한 바와 같은 상태는 상술한 피스톤(60)이 하사점에 위치하는 상태를 보이고 있다. 여기서 도 5의 확대 부분에서 알 수 있는 바와 같이, 케이싱(20)의 내부에서 리지드밸브(50)와 피스톤(60) 사이에는 공간(Rb)이 형성되어 있음과 같이, 피스톤(60)과 케이싱(20) 사이에서 밸브링(70)의 상부에는 공간(Ra)가 형성되어 있음을 알 수 있다. 그리고 리지드밸브(50)의 삽입부분(56)은 피스톤(60)의 에어통로(61)에서 이격된 상태를 유지하고 있다.

이와 같은 상태에서, 죠인트(10)의 에어공급로(12)를 통하여 고압의 에어가 주입되면 체크밸브(82)가 하방으로 이동하여 에어공급로(12)가 열리게 된다. 도 6은 이와 같이 에어공급로(12)를 통하여 고압의 공기가 공급되면서 체크밸브(82)가 열린 상태를 보이고 있다. 이렇게 공급되는 고압의 에어는 리지드밸브(50)의 에어통과공(58)의 내부로 유입된다.

상기 에어통과공(58)의 출구는, 방사상 외측에 형성되어, 케이싱(20)의 내부에서 상하 방향으로 형성된 케이싱통로(28)와 연결되어 있다. 그리고 상기 케이싱통로(28)의 하부에 있는 출구는 피스톤(60)의 상단외경부(62)의 하방에 있는 상부통로(63) 및 케이싱(20) 내측과 연통된다. 이때 피스톤(60)의 상단외경부(62)는 케이싱(20)의 중간 부분에서 내측으로 돌출된 링형상의 상단돌출부(29)와 밀착되어 있기 때문에 공기의 누설은 충분히 방지된다.

이렇게 공급되는 에어는, 피스톤(60)의 중간 부분에서는, 중간외경부(64)와 케이싱(20) 내면 사이를 통과한 후, 하부통로(65)와 케이싱(20) 내측면 사이로 흐르게 된다. 하부통로(65)를 통과한 에어는 밸브링(70)에 의하여 하단부가 막혀 있는 공간(Ra)에 이르게 된다. 이러한 공간(Ra)은 케이싱(20) 및 피스톤(60)의 하단부 사이에서 밸브링(70)에 의하여 막혀 있어서 압력이 상승하게 되고, 이렇게 상승하는 공기압은 피스톤(60)의 외측면에 작용하게 될 것이다.

그리고 이러한 공기압이 피스톤(60)의 각 부분의 저면[상단외경부의 저면, 중간외경부의 저면, 그리고 하부통로를 형성하는 하부바디(65B)의 저면]에 작용하게 되는데, 이러한 압력이 실질적으로 피스톤(60)을 상승시키게 된다. 도 6에는 이와 같이 하여 피스톤(60)이 일정 구간 상승한 상태가 도시되어 있다. 이러한 상태에서, 밸브링(70)과 피스톤(60)의 하단부는 접촉하여 기밀 상태를 유지하고 있고, 삽입부분(56)이 피스톤(60)의 에어통로(61)로 삽입되기 때문에, 공간(Rb)이 밀폐되면서 공기는 압축된다. 이러한 공간(Rb)에서의 압축되는 공기에 의하여, 피스톤(50) 자체의 급격한 상승은 완화되고 다시 하강할 준비가 되는 것이다.

이와 같은 피스톤(60)의 상승은, 피스톤(20)의 하단부가 밸브링(70)과 이격되기 직전의 시점까지 진행된다. 이러한 피스톤의 상승이 시작된 후, 도 7에 도시한 바와 같이 피스톤(60)의 하단부가 밸브링(70)에서 이격되면, 피스톤을 상승시키는 공간으로 작용하는 피스톤 상승용 공간(Ra)의 밀폐 상태가 해제되고, 에어가 하방의 비트 상면측으로 이동할 것이다. 이렇게 이동한 공기는 비트(40)의 저면배출홈(42a) 및 측면배출홈(42b)로 구성되는 배출홈을 따라 흐르면서 굴착 과정에서 발생한 슬라임을 외부로 배출시키게 될 것이다.

이 때 피스톤(60)의 상단외경부(62)는 케이싱(20) 내측의 상단돌출부(29)에서 이격된다. 그리고 피스톤(60)의 중간외경부(64)는 케이싱(20)의 중간 내측돌출부(24)에 밀착되는 상태가 되고, 이는 도 7에 도시한 바와 같다. 따라서 피스톤 상승용 공간(Ra)에서의 압력이 저하되면서, 피스톤과 리지드밸브(50) 사이의 공간(Rb)의 압축된 공기는 상단외경부(62)와 케이싱(20) 내벽 사이의 간격을 통하여 하방으로 흘러서 중간외경부(64)의 상면을 하방으로 가압하게 된다.

상술한 공간(Ra)의 압력이 낮아지면서 상부 공간(Rb)의 공기압이 피스톤을 하강시키는 힘으로 작용하게 되면, 자중과 함께 피스톤(60)은, 도 7에 도시한 상태보다 더 하강하여 비트(40)이 상단부를 타격하게 된다. 그리고 이렇게 피스톤(60)이 비트(40)의 상단부와 접촉된 상태는, 도 5와 같은 상태이고, 이러한 상태에서 다시 도 6 및 도 7에 도시한 과정을 거치면서, 피스톤(60)은 비트(60)를 연속적으로 타격하게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은 종래의 슬리브의 기능을 케이싱이 일부 수행할 수 있도록 구성함과 같이 종래의 풋밸브의 기능을 밸브링이 구현할 수 있도록 설계하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형이 가능할 것임은 당연하고, 본 발명의 보호범위는 특허청구의 범위에 기재된 바에 따라 해석되어야 할 것임은 당연하다.

10 ..... 죠인트
12 ..... 에어공급공
20 ..... 케이싱
22 ..... 상부 내측돌출부
24 ..... 상부 중간돌출부
28 ..... 케이싱통로
29 ..... 상단돌출부
30 ..... 척
40 ..... 비트
50 ..... 리지드밸브
52 ..... 플랜지부
54 ..... 바디부분
56 ..... 삽입부분
58 ..... 에어통과공
60 ..... 피스톤
61 ..... 에어통로
62 ..... 상단외경부
63 ..... 상부통로
64 ..... 중간외경부
70 ..... 밸브링
Ra ..... 피스톤 상승용 공간

Claims (4)

1. 원통 형상의 케이싱(20)과;
   상기 케이싱의 상단부에 나사 결합되고, 압축 공기를 내부로 안내하는 에어공급공(12)을 구비하고 있는 죠인트(10);
   상기 케이싱의 하단부에 나사 결합되는 원통 형상의 척(30);
   상기 척(30)의 상단부에 지지되고 각각 반원형상을 가지는 한 쌍의 비트 리테이닝 링(74)이 목부분(42)에 걸리는 것에 의하여 케이싱의 하부에 지지되고, 굴착면에 대하여 하방으로 타격하면서 회전 접촉하는 비트(40);
   상기 비트의 상부에서 케이싱의 내부에 고정된 링형상의 밸브링(70);
   상부에는 상기 에어공급공(12)을 탄성에 의하여 개폐하는 체크밸브(82)가 설치되고, 공급되는 압력에 의하여 체크밸브(82)를 열고 공급되는 공기를 하방으로 안내할 수 있도록 방사상 외측에 형성된 출구를 가지는 에어통과공(58)을 구비하며, 상기 죠인트(10)의 직하부에서 케이싱 내부에 고정되는 리지드밸브(50);
   상기 케이싱의 내부에서 일정 구간 상하 운동 가능하고, 하사점에서 상기 밸브링(70)에 의하여 하단부가 막히고, 피스톤의 외측면과 케이싱의 내측면과의 사이에서 피스톤 상승용 공간(Ra)을 형성하는 피스톤(60)으로 구성되고;
   피스톤의 하사점에서 상기 에어공급공(12)을 통하여 유입되는 고압의 에어는, 리지드밸브(50)의 에어통과공(58)을 통하여 케이싱의 내부에서 상하 방향으로 성형된 케이싱통로(28)로 공급되고, 케이싱통로(28)의 출구에서 케이싱(20) 내부와 피스톤의 상부통로(63) 및 하부통로(65) 사이를 통하여 피스톤 상승용 공간(Ra)으로 유입되어 피스톤을 상승시키는 힘으로 작용하고;
   피스톤의 상승은 피스톤의 하단부가 밸브링(70)에서 이격되면서 피스톤 상승용 공간(Ra)의 하부가 개방되는 시점까지 진행되며;
   케이싱통로(28)는, 피스톤의 하사점 상태에서, 피스톤의 상단부에 성형되고 케이싱의 내측면과 밀착되는 상단외경부(62)보다 하부에 출구가 성형되고;
   리지드밸브(50)와 피스톤(60) 사이의 공간(Rb)은 피스톤의 상승에 따라 리지드밸브(50) 하부의 삽입부분(56)이 피스톤의 에어통로(61)에 삽입되어 밀폐되는 것에 의하여 내부 공기가 압축되는 굴착용 에어햄머.
   
   상기 에어통과공(58)의 출구는, 방사상 외측에 형성되어, 케이싱(20)의 내부에서 상하 방향으로 형성된 케이싱통로(28)와 연결되어 있다.
   
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