KR20180000136U

KR20180000136U - 교체 가능한 굴착용 드릴 비트

Info

Publication number: KR20180000136U
Application number: KR2020160003849U
Authority: KR
Inventors: 배지환; 배효성; 정진수
Original assignee: (주)성심씨앤엠; (주)넥서스피앤씨; 주식회사 성원이앤씨
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2018-01-12

Abstract

본 고안은 지반 굴착에 사용되는 드릴 비트(bit)에 관한 것으로, 지반 굴착에 직접적으로 제공되어 마모 및 파손율이 제일 많게 되는 비트를 드릴 선단에 끼움식으로 탈부착되게 결합하여, 비트의 심한 마모 내지는 파손이 있게 되는 경우 비트의 교체를 쉽게할 수 있게 하고, 또한 굴착용 드릴의 유지 관리를 경제적으로 할수 있도록 한 것이다.

Description

교체 가능한 굴착용 드릴 비트{Replaceable Drill Bit for Drilling}

본 고안은 지반 굴착에 사용되는 드릴 비트(bit)에 관한 것으로, 특히 지반 굴착에 직접적으로 제공되어 마모 및 파손율이 제일 많게 되는 비트를 굴착용 드릴 선단에 끼움식으로 탈부착되게 결합하여, 비트의 심한 마모 내지는 파손이 있게 되는 경우 비트의 교체를 쉽게 할 수 있도록 한 교체 가능한 굴착용 드릴 비트에 관한 것이다.

일반적으로 굴착용 드릴은 지반에 구멍을 뚫는데 사용한다는 것은 익히 잘알려져 있는데, 이러한 굴착용 드릴이 하기 특허문헌들에 공표되어 있다.

굴착용 드릴은 통상적으로 기다란 봉체에 나선형(스크류)날개를 형성하고 있으며, 지반과 직접적으로 맞닿게 되는 선단부에는 예리한 비트(혹은 굴착날)가 설치되어 있다.

따라서 이러한 굴착용 드릴을 사용하여 지반을 굴착하게 될시, 드릴의 선단쪽에 설치된 비트가 지반에 단단한 암석층과 만나게 될 경우, 비트가 순수한 지질층을 굴착하게 되는 경우와는 달리, 마모 내지는 손상될 률이 많다. 비트의 마모 내지 손상은 굴착 효율을 저하시키는 요인이 되므로, 굴착 작업의 효율성에 직접적으로 관여되는 비트를 교체하지 않으면 안된다.

이러한 문제 해소를 위해 개발하여 특허출원된 것들이 하기 특허문헌에 공표되어 있다.

하기 특허문헌들을 보면, 비트의 마모 혹은 손상이 있게 되는경우, 드릴의 비트를 교체하도록 구성하고 있다.

그러나 하기 특허문헌들의 비트 교체 구성을 보면, 비트만을 교체할 수 있도록 구성되기 보다는, 드릴의 나선부도 포함하여 드릴의 선단부 전체를 교체하도록 구성하고 있다.

이러한 비트의 교체 구성은 교체를 하지 않아도 되는 필요 없는 부분 까지도 교체 대상에 포함되어 교체되므로 인해, 드릴의 유지관리 비용이 많게 되는 경제적 손실을 입게되는 문제와 아울러 나사식 결합구조로 인해 교체작업 또한 어렵다고 하는 문제가 있다.

따라서 마모 내지는 파손율이 높은 비트만을 손쉽게 교체할 수 있는 굴착용드릴의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

KR 국내 특허공개번호 제10-2014-0050143호 KR 실용등록번호 제20-0348760호 KR 실용등록번호 제 0127276호

본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 고안된 것으로서, 지반과 직접적으로 맞닿게 되는 비트를 굴착용 드릴 선단에 끼움식으로 탈부착되게 결합하여, 비트의 심한 마모 내지는 손상이 있게 되는 경우 비트의 교체를 쉽게 할 수 있게 하는 편리성과 굴착용 드릴의 유지,관리를 경제적으로 할 수 있게 한 교체 가능한 굴착용 드릴 비트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 본 고안에 따라 제공되는 교체 가능한 굴착용 드릴 비트에 의하여 달성된다.

본 고안의 일 양상에 따라 제공되는 교체 가능한 굴착용 드릴 비트는, 공구강 재질로 형성되며 주위로는 나선형 날개가 설치된 드릴 축; 상기 드릴축과 같은 재질이며 상기 나선형 날개의 선단에 다수개 설치되어 굴착용 비트의 탈부착용 고정부를 각각 제공하는 고정편; 및 상기 굴착용 비트의 마모 혹은 파손시 상기 각 고정편으로부터 상기 굴착용 비트를 끼움 결합식으로 탈부착하도록 된 탈부착 수단을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 탈부착 수단은, 상기 각 고정편에 각각 설치되며 위에서 보아 내측으로 갈수로 좁아지는 톱니형 경사연부를 갖는 U자홈과, 상기 U자홈 내부에 삽탈(揷脫)되게 결합되게 상기 U자홈에 상응하는 형상을 이루는 상기 굴착용 비트의 선단만을 제외한 전 둘레를 따라 내측으로 요입(凹入)되게 설치되어 상기 톱니형 경사연부가 맞물리는 상태로 결합되게 한 U형 요입홈과, 상기 각 U자홈들 및 상기 각 굴착용 비트를 관통하는 형태로 설치된 고정홈 및 고정공과, 그리고 고정홈 및 고정공들을 통하여 탈착되게 결합되는 고정핀들로 구성됨을 특징으로 한다.

다른 실시예에 있어서, 상기 고정핀은 절단부를 갖는 원통형으로, 상기 고정편의 고정홈과 굴착용 비트의 고정공에 하나씩 개별적으로 결합 고정되게 하거나 혹은 상기 고정편의 고정홈들과 상기 굴착용 비트의 고정공들 모두를 관통하여 한번에 결합할 수 있게 길게 구성한 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 굴착용 비트는 드릴축 보다 높은 경도를 갖는 초경합금 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 비트 만을 정비하거나 혹은 교체할 수 있는 경제적인 효과와 아울러 비트의 교체 작업이 탈부착 방식에 의해 실행되게 하여, 종래 비트의 교체 작업이 나사 결합 방식으로 실행되는 것에 비해 교체작업이 편리하게 되는 효과를 부여하고, 또한 비트만의 교체는 굴착용 드릴의 유지관리 비용을 적게하여 그만큼 경제적인 효과도 갖게 한다.

도 1은 본 고안의 굴착용 드릴부분 만을 분리하여 표시한 사시도이고,
도 2는 도 1에서 드릴로부터 비트를 분리한 상태를 나타내 사시도이며,
도 3은 도1의 부분 확대 사시도이고,
도 4는 도 1의 I-I선 방향에 따른 부분 종(從) 단면도이며,
도 5는 도 4의 II- II선 방향에 따른 평단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 고안에 따른 교체 가능한 굴착용 드릴 비트의 보다 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 굴착용 드릴부분 만을 분리하여 표시한 사시도이다.

도면 표시와 같이, 본 고안에 따른 굴착용 드릴(100)은, 공구강 재질로 형성되며 주위로는 적어도 복수개의 나선형 날개(112)가 설치된 드릴 축(110)을 구비하고 있다. 드릴 축(110)은 굴착기 혹은 오커크레인에 장착되어 굴착 작업에 사용되며, 암반층에 대한 저항력을 갖는 강도를 유지하고자 나선형 날개(112)를 포함한 드릴 축(110)은 공구강 재질로 제작된다. 공구강은 탄소공구강과 합금공구강으로 나누어지고, 고속도강, 다이스강, 단조형용 강철도 포함된다.

상기 드릴축(110)에 일체로 설치된 나선형 날개들(112)의 각각의 선단에는 굴착작업에 직접적으로 제공되는 굴착용 비트(120)를 손쉽게 탈부착할 수 있는 고정부를 제공하기 위한 고정편들(140)이 일렬로 일정 간격을 두고 다수개 설치하고 있다. 이 고정편들(140)의 설치는 굴착용 비트(120)를 안정적으로 탈부착되게 결합 할 수 있는 고정부를 마련하기 위함이다. 상기 고정편들(140)은 굴착용 비트들(120)의 설치 갯수에 따라 설치되므로, 굴착용 드릴(100)의 크기에 따라 임의로 변경 가능하며, 고정편들(140)의 재질 또한 고강도를 유지하게 위하여 상기 드릴축(110)과 같은 공구강 재질로 형성될 수 있다.

굴착 작업에 직접적으로 제공되는 굴착용 비트들(120)이 암반층과 만나면서 마모 혹은 파손 발생이 있게 되는 경우, 굴착용 비트들(120)만을 나선형 날개들(112)의 선단에 설치된 고정편들(140)로부터 쉽게 교체 내지는 교환할 수 있도록 하고자, 상기 고정편들(140)의 각각에는 고정편(140)으로부터 굴착용 비트(120)를 각각 끼움 결합식으로 탈부착하도록 된 탈부착 수단(150)이 설치되어 있다. 이 탈부착 수단(150)에 대해서는 후술하는 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 도 1에서 드릴로부터 비트를 분리한 상태를 나타낸 사시도를, 도 3은 도1의 부분 확대 사시도를, 도 4는 도 1의 I-I선 방향에 따른 부분 종(從) 단면도를, 그리고 도 5는 도 4의 II- II선 방향에 따른 평단면도를 각각 도시한 것이다.

각 도면들의 표시와 같이, 탈부착 수단(150)은 고정편(140)으로부터 굴착용 비트(120)의 교체를 손쉽게 하기 위하여 마련 한 것이다.

따라서, 탈부착 수단(150)은, 고정편들(140)에 각각 설치되며 위에서 보아 내측으로 갈수로 좁아지는 톱니형 경사연부(151)(도 5참조)를 갖는 U자홈(152)을 구비하고 있다. 고정편들(140)에 각각 설치된 굴착용 비트(120) 또한 각 고정편들(140)의 U자홈(152)으로부터 탈부착 방식으로 삽입하기 위해, 고정편들(140)의 U자홈(152)에 상응하는 형상의 몸체를 이루게 함과 아울러 굴착용 비트들(120)의 몸체 둘레를 따라서는 내측으로 요입되는 U형 요입홈(153)을 형성하여, 상기 굴착용 비트(120)가 고정편(140)의 U자홈(152)에 삽입시, 고정편(140)의 U자 홈(152)의 연부를 따라 형성된 톱니형 경사연부(151)가 U형 요입홈(153)에 맞물리는 상태로 결합되게 함으로서, 굴착용 비트(120)가 고정편(140)의 U자홈(152)과 맞물리는 상태로 안정적으로 견실하게 결합되어 있게 한다. 또한 굴착용 비트(120)의 U형 요입홈(153)은 굴착용 비트(120)를 고정편(140)에 삽입시 작업자들로 하여금, 굴착용 비트(120)를 고정편(140)에 쉽게 삽입할 수 있게 하는 방향성을 부여하는 안내 역활을 하게 한다. 고정편(140)에 삽착된 굴착용 비트(120)가 고정편(140)의 U자 홈(152)으로부터의 이탈이 없도록 하고자, 상기 굴착용 비트(120)와 고정편(140)에는 키 역활을 하는 고정수단이 설치되어 있다. 이러한 고정수단은 굴착용 비트(120)와 고정편(140)을 관통하는 형태로 설치된 고정홈(155) 및 고정공(156)과, 그리고 고정홈(155)및 고정공들(156)을 통하여 탈착되게 결합되는 고정핀들(157)로 구성되어, 고정편(140)에 삽착된 굴착용 비트(120)가 고정편(140)의 U자 홈(152)으로부터 쉽게 이탈되는 일이 없게 하는 고정력을 부여하면서도, 굴착용 비트(120)의 교체를 쉽게 하는 기능도 발휘한다.

특히 고정핀들(157)은 절단부(157-1)를 갖는 속이빈(中空) 원통형으로 이루어져 있어, 고정핀들(157)은 절단부(157-1)를 통한 직경의 변화가 있게 되는 탄성작용이 발생되어, 고정핀(157)의 직경에 비하여 작게된 고정홈(155)및 고정공들(156)의 내부로 삽입작업이 쉽게 실행되는 이점이 있고, 또한 삽입후에는 절단부(157-1)에 의해 좁혀 졌던 직경이 원래 상태로 확대되는 탄성력 부여로 고정홈(155)및 고정공들(156)의 내부에 더 밀착되는 강한 결합력을 부여하는 유리한 점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 고정핀(157)은 고정편(140)의 고정홈(155)과 굴착용 비트(120)의 고정공(156)에 각각 하나씩 개별적으로 결합하여 고정하는 것을 일예로들어 표시하였다.

그러나 상기 고정핀(157)은 고정편(140)의 고정홈들(155)과 상기 굴착용 비트(120)의 고정공들(156)의 모두를 관통하여 한번에 결합할 수 있는 기다란 핀으로 도 구성할 수 있음을 도면으로부터 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 고정핀(157)을 길게 구성하면 굴착용 비트(120)를 고정편(140)에 결합하는 것이 하나로 구성하는 것에 비하여 결합 작업을 쉽게 할 수 있는 이점이 있다.

상기와 같이 굴착용 비트(120)를 고정편(140)으로부터 삽탈식으로 삽입하여 고정홈(155) 및 고정공(156)을 통한 고정핀들(157)로 결합한 구성은, 굴착용 비트(120)의 마모 혹은 손상시 고정편(140)으로부터 고정핀(157)의 탈부착 작업만으로 굴착용 비트(120)의 교체를 쉽게할 수 있는 유리한 점이 있다.

이러한 굴착용 비트(120)는 암반층과 같은 굴착에 직접적으로 작용되는 것이므로 드릴 축(110)의 공구강보다는 고가인 보다 높은 경도를 갖는 초경합금 재질로 형성됨이 바람직하다. 그 이유는 굴착용 드릴(100)의 전체를 고가인 초경합금 재질로 형성하는 경우 굴착용 드릴(100)의 제작 단가가 상승되기 때문에, 암반층과 직접적으로 접촉하게되는 드릴비트(120)만을 초경합금 재질로 형성하여, 굴착용 드릴의 제조 단가를 절감하기 위함이며, 또한 굴착용 비트(120)의 마모나 손상시 전체를 교환하는 것에 비하여 굴착용 비트만을 교체하면 되므로 드릴의 유지,관리비를 절감할 수 있는 유리한 점이 있다.

본 고안은 굴착용 드릴에 적용하여 사용할 수 있는 유용성이 있다.

이번에 개시된 실시 형태는 예시로서 이에 한정되는 것은 아니다. 본 고안은 상기에서 설명한 범위가 아니라, 실용신안등록 청구 범위에 의해 개시되며, 실용 신안등록 청구 범위와 균등한 의미 및 범위에서의 모든 변경을 포함하도록 의도된다.

100 : 굴착용 드릴
110 : 드릴축
112 : 나선형 날개
120 : 굴착용 비트
140 : 고정편
150 : 탈부착 수단
151 : 톱니형 경사연부
152 : U자홈
153 : U형 요입홈
155 :고정홈
156 :고정공
157 : 고정핀
157-1 : 절단부

Claims

공구강 재질로 형성되며 주위로는 나선형 날개가 설치된 드릴 축;
상기 드릴축과 같은 재질이며 상기 나선형 날개의 선단에 다수개 설치되어 굴착용 비트의 탈부착용 고정부를 각각 제공하는 고정편; 및
상기 굴착용 비트의 마모 혹은 파손시 상기 각 고정편으로부터 상기 굴착용 비트를 끼움 결합식으로 탈부착하도록 된 탈부착 수단;을 포함하는 교체 가능한 굴착용 드릴 비트.
청구항1에 있어서,
상기 탈부착 수단은, 상기 각 고정편에 각각 설치되며 위에서 보아 내측으로 갈수로 좁아지는 톱니형 경사연부를 갖는 U자홈과, 상기 U자홈 내부에 삽탈(揷脫)되게 결합되게 상기 U자홈에 상응하는 형상을 이루는 상기 굴착용 비트의 선단만을 제외한 전 둘레를 따라 내측으로 요입(凹入)되게 설치되어 상기 톱니형 경사연부가 맞물리는 상태로 결합되게 한 U형 요입홈과, 상기 각 U자홈들 및 상기 각 굴착용 비트를 관통하는 형태로 설치된 고정홈 및 고정공과, 그리고 고정홈 및 고정공들을 통하여 탈착되게 결합되는 고정핀들로 구성됨을 특징으로 하는 교체 가능한 굴착용 드릴 비트.
청구항2에 있어서,
상기 고정핀은 절단부를 갖는 속이빈 원통형상으로, 상기 고정편의 고정홈과 굴착용 비트의 고정공에 하나씩 개별적으로 결합 고정하거나 혹은 상기 고정편의 고정홈들과 상기 굴착용 비트의 고정공들 모두를 관통하여 한번에 결합할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 교체 가능한 굴착용 드릴 비트.
청구항3에 있어서,
상기 굴착용 비트는 드릴축 보다 높은 경도를 갖는 초경합금 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 교체 가능한 굴착용 드릴 비트.