KR20230160812A - 확장 가능한 유지 슬리브를 포함하는 드릴 비트 조립체 - Google Patents

확장 가능한 유지 슬리브를 포함하는 드릴 비트 조립체 Download PDF

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KR20230160812A
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driver sub
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KR1020237031372A
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요우니 꼬스끼넨
올리비에 브뤼앙데
Original Assignee
산드빅 마이닝 앤드 컨스트럭션 오와이
산드빅 마이닝 앤드 컨스트럭션 툴스 에이비
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Abstract

드릴 스트링에 결합하기 위한 해머 드릴 조립체로서, 드릴 비트는 유지 슬리브를 통해 드라이버 서브에 해제 가능하게 부착되고; 유지 슬리브는 그 전방 단부의 링과 그 후방 단부의 복수의 팁 사이에서 연장되는 본체를 포함한다. 또한, 조립체의 잔여 부분에 드릴 비트를 부착하고 분리하는 방법.

Description

확장 가능한 유지 슬리브를 포함하는 드릴 비트 조립체
본 발명은 충격식 드릴 비트 조립체에 관한 것이며, 이에만 적용되는 것은 아니지만, 특히 드릴 비트가 구동 컴포넌트로부터 드릴 비트의 신속한 축방향 분리를 가능하게 하는 확장 가능한 슬리브를 통해 구동 컴포넌트에 축방향으로 결합되는 다운-더-홀 조립체에 관한 것이다.
다운-더-홀(DTH) 충격식 해머 드릴링 기술은 드릴 스트링을 통해 보어 구멍 바닥에 위치된 드릴 비트에 가압된 유체를 공급하는 것이 수반된다. 유체는 해머 드릴링 동작을 구동하고 절삭 동작에 기인한 먼지와 미분을 후방으로, 보어 구멍을 통해 후방으로 플러싱하여 전방 절삭을 최적화하는 둘 모두를 위해 작용한다.
전형적으로, 드릴 조립체는 상단 서브와 드릴 비트 사이에서 연장되는 케이싱을 포함하며, 드릴 비트는 차례로 드라이버 서브(척으로도 알려짐)에 해제 가능하게 결합된다. 드릴링은 드릴 비트의 회전과 축방향 병진의 조합을 통해 달성된다. 회전은 중간 결합 스플라인을 통해 드라이버 서브로부터 드릴 비트에 부여된다. 비트의 축방향 충격 동작은 상단 서브와 드릴 비트 사이에서 축방향으로 왕복할 수 있고 가압된 유체에 의해 구동되어 비트의 후방 앤빌 단부를 타격할 수 있는 피스톤을 통해 달성된다. DTH 해머 드릴의 예는 EP3214259A1, US6131672 및 US2007158113A1에 설명되어 있다.
일반적으로, 드릴 비트는 조립체에 유지되고, 조립체 내에 수용된 유지 링을 통해 드라이버 서브와 접촉한다. 그러나, 이러한 종래의 드라이버 결합 배열은 다수의 이유로 불리하다. 기본적으로, 드라이버 서브와 해머 케이싱 사이에 전달되는 토크의 크기로 인해 전형적으로 현장에서는 사용할 수 없을 수 있는 전용 도구 없이 드라이버 서브를 제거하고 조립체를 '분해 개방'하는 것이 매우 어렵다.
따라서, 상기 문제를 해결하고 드라이버 조립체에서 교체 드릴 비트의 편리하고 신속한 제거 및 설치를 제공하는 드릴 비트 결합 배열에 대한 필요성이 존재한다.
이 문제에 대한 한 가지 해결책이 EP2896778B에 개시되어 있으며, 이는 드릴 비트가 유지 슬리브와 각각의 유지 형성물을 통해 구동 전달 컴포넌트(드라이버 서브)에 해제 가능하게 유지되어 조립체에서 드릴 비트를 축방향으로 결합하고 로킹하는 신속 해제 DTH 해머 드릴 비트 조립체를 개시한다. 본 발명의 목적은 자동화하기 더 쉬운 대안적인 신속 해제 조립체를 찾는 것이다.
본 발명의 목적은 조립체의 일부를 형성하는 추가적이고 불필요한 컴포넌트를 분해하거나 분리할 필요 없이 교체 드릴 비트의 편리하고 신속한 교환을 허용하는 배열을 통해 드릴 비트가 조립체의 회전 구동 컴포넌트에 해제 가능하게 유지되는 충격 드릴 조립체용 구동 결합을 제공하는 것이다. 자동화하기 쉬운 결합 배열을 제공하는 것이 추가적인 구체적인 목적이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 축방향 전방 단부와 축방향 후방 단부 및 종방향 축을 갖는 드릴 스트링에 결합하기 위한 해머 드릴 조립체가 제공되고, 이 조립체는 드릴 헤드와 비트 샤프트를 갖고 전방 단부에 위치하는 드릴 비트; 드릴 비트의 축방향 후방에 제공되고, 비트 샤프트가 드라이버 서브 내부에 적어도 부분적으로 수용되는 환형 드라이버 서브를 포함하고; 드릴 비트는 유지 슬리브를 통해 드라이버 서브에 해제 가능하게 부착되며; 유지 슬리브는 드라이버 서브와 드릴 비트 사이에 적어도 부분적으로 반경방향으로 위치되고; 이 해머 드릴 조립체는 유지 슬리브가 드라이버 서브 내부에 위치하는 복수의 팁; 팁의 축방향 전방에 위치하는 링; 및 그 후방 단부에서 복수의 팁과 링 사이에서 연장되는 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
유리하게, 이는 비트를 변경하기 위해 드라이버 서브를 풀 필요가 없기 때문에 조립체의 잔여 부분으로부터 드릴 비트의 신속 해제를 가능하게 한다. 대신, 유지 슬리브의 탄성 변형으로 인해 드릴 비트를 쉽게 부착하고 분리할 수 있다. 또한, 이러한 설계는 조립체의 잔여 부분으로부터 드릴 비트의 부착 및 분리를 쉽게 자동화할 수 있게 한다. 이 설계는 임의의 기존 DTH 시스템에 사용될 수 있다. 이 설계는 드릴링 및 플러싱 작업 중에 드릴 비트를 제자리에 안전하게 고정할 수 있지만, 또한 원할 때에는 쉽게 제거할 수 있게 한다.
해머 드릴 조립체는 예를 들어 DTH 드릴 조립체일 수 있다.
바람직하게는, 각각의 팁은 반경방향 내부로 돌출된 내부 유지 견부와 반경방향 외부로 돌출된 외부 유지 견부를 가지며; 내부 유지 견부 상의 내부 유지 면 및 외부 유지 견부 상의 외부 유지 면이 존재한다.
바람직하게는, 유지 슬리브는 탄성적으로 변형 가능한 재료로 형성된다.
바람직하게는, 비트 샤프트는 비트 샤프트의 반경방향 외부 표면에 반경방향 외부로 돌출된 유지 견부를 포함하고, 드라이버 서브는 그 반경방향 내부 표면에 반경방향 내부로 돌출된 유지 견부를 포함하고; 드릴 비트의 비트 샤프트 또는 드라이버 서브는 개방 홈을 더 포함한다.
바람직하게는, 유지 슬리브는 열처리된 강철로 형성된다. 유리하게, 열처리된 강철은 작업 환경에서 요구되는 강도 및 탄력성과 함께 작업에 필요한 탄력성을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 유지 링의 본체는 복수의 핑거를 포함하고, 인접한 핑거 각각 사이에 간극이 있고, 적어도 하나의 팁이 각각의 핑거의 단부에 위치한다. 바람직하게는 각각의 핑거 단부의 단부에 단 하나의 팁만이 존재한다. 유리하게, 이는 탄성 변형성과 구조적 완전성 사이에 좋은 균형을 제공한다.
대안적으로, 유지 슬리브의 본체는 완전히 원통형이고 엘라스토머로 형성될 수 있으며, 이 경우 팁은 금속 인서트일 것이고, 인접한 팁 사이에만 간극이 존재하며, 본체의 어떠한 섹션 사이에도 간극이 존재하지 않을 것이다. 또는 전체 유지 슬리브를 탄성 재료로 오버몰딩할 수 있다.
바람직하게는, 유지 슬리브는 3 내지 30개의 핑거를 포함한다. 유리하게, 이는 탄성 변형성과 구조적 완전성 사이에 좋은 균형을 제공한다.
바람직하게는, 유지 링 상의 각각의 2개의 인접한 핑거 사이의 간극의 폭은 링으로부터 팁을 향해 핑거의 축방향 길이를 따라 증가한 다음 각각의 2개의 인접 팁 사이에서 폭이 감소한다. 유리하게, 이러한 설계는 변형 시 유지 슬리브의 응력을 낮추고, 따라서, 파손 위험을 감소시키고 부품 수명을 증가시키며, 또한, 슬리브 설치 및 제거에 필요한 힘을 낮춘다.
바람직하게는, 유지 슬리브의 링의 반경방향 외부 표면은 U-형상 홈을 포함한다. 유리하게, 드릴 비트가 조립체의 잔여 부분에 부착되거나 제거될 때, U-형상 홈의 존재로 인해 파지 도구가 유지 슬리브를 더욱 안전하게 파지할 수 있게 한다.
바람직하게는, 유지 슬리브 상의 링의 축방향 전방 표면 및/또는 축방향 후방 표면은 댐핑 요소를 포함한다. 유리하게, 이는 드릴링 충격에 대한 쿠션을 제공하고 유발된 진동을 감소시키기 때문에 유지 슬리브에 내구성을 추가한다.
바람직하게는, 유지 슬리브의 각각의 팁의 축방향 최말단 표면이 챔퍼링되어 있다. 유리하게, 이는 드릴링 조립체에 대한 유지 슬리브의 삽입을 용이하게 한다.
바람직하게는, 조립체가 그 플러싱 위치에 있을 때, 유지 슬리브의 내부 유지 면과 드릴 비트의 반경방향 외부로 돌출된 유지 견부 사이에 제1 접촉력이 달성되고 유지 슬리브의 외부 유지 면과 드라이버 서브의 반경방향 내부로 돌출된 유지 견부 사이에 제2 접촉력이 달성된다. 유리하게, 이는 조립체가 드릴링 위치에서 플러싱 위치로 이동하는 반면 드릴 비트는 조립체의 잔여 부분에 유지될 수 있게 한다.
바람직하게는, 제1 및 제2 접촉력 사이에는 동일 직선에 있는 벡터가 있다. 유리하게, 이는 드릴 비트가 그 플러싱 위치에 있을 때 유지 슬리브의 핑거가 굴곡되는 것을 방지한다.
바람직하게는, 드라이버 서브는 유지 슬리브의 진입을 위해 그 축방향 전방측에 챔퍼를 더 포함한다. 유리하게, 이는 유지 슬리브를 드라이버 서브에 설치하는 데 도움이 된다.
본 출원의 다른 양태에 따르면, 전방 단부; 후방 단부 및 종방향 축을 갖는 드릴 조립체용 드릴 비트가 제공되고, 이는 전방 단부에 있는 드릴 헤드; 비트 샤프트; 및 비트 샤프트의 후방 단부 외부 표면에 복수의 스플라인을 포함하고, 스플라인과 드릴 헤드 사이에 축방향으로 위치된 비트 샤프트 상의 반경방향 내부로 돌출된 개방 홈 및 개방 홈의 후방측에 위치된 개방 홈에 비교하여 반경방향 외부로 돌출된 반경방향 외부로 돌출된 유지 견부가 존재한다.
본 출원의 다른 양태에 따르면, 전방 단부; 후방 단부 및 종방향 축을 갖는 드릴링 조립체에 사용하기 위한 드라이버 서브가 제공되고; 그 내부 표면 상의 반경방향 외부로 돌출된 개방 홈 및 개방 홈의 전방측에 위치된 반경방향 내부로 돌출된 유지 견부가 존재한다.
바람직하게는 드릴 비트 또는 드라이버 서브는 유지 견부와 개방 홈 사이에서 연장되는 테이퍼형 지지 면을 더 포함한다. 유리하게, 이는 유지/플러싱 위치로 이동하는 동안 유지 핑거와 비트 또는 드라이버 서브 사이의 간극을 감소시키는 데 도움이 되며 비트 유지를 확보하는 데 도움이 된다.
바람직하게는, 비트 샤프트와 드라이버 서브는 복수의 연동 스플라인을 갖는다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 개방 홈이 드릴 비트에 위치될 때, 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 따른 드릴 조립체의 잔여 부분에 드릴 비트를 부착하는 방법이 제공되고, 이는
a. 드릴 비트 주위에 유지 슬리브를 설치하는 단계;
b. 유지 슬리브의 팁의 최내측 표면이 개방 홈 위에 위치하도록 유지 슬리브와 드릴 비트 사이에 스페이서를 위치시키는 단계;
c. 파지 도구로 유지 슬리브를 파지하는 단계;
d. 드릴 비트의 스플라인과 드라이버 서브의 스플라인 사이의 맞물림이 달성될 때까지 드릴 비트 또는 조립체를 회전시키는 단계;
e. 드릴 비트가 드라이버 서브 내부에서 활주될 때 유지 슬리브의 본체가 수축되도록 드릴 비트 또는 조립체에 축방향 힘을 인가하는 단계;
f. 유지 슬리브의 팁이 드라이버 서브의 단차형 구역을 지나 추진되고 유지 슬리브의 본체가 그 원래의 비수축 위치로 되돌아가도록 드릴 비트를 추진하는 단계;
g. 파지 도구에서 드릴 비트를 해제하는 단계를 포함한다.
본 출원의 다른 양태에 따르면, 개방 홈이 드라이버 서브에 위치될 때, 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 따른 드릴 조립체의 잔여 부분에 드릴 비트를 부착하는 방법이 제공되고, 이는
a. 드라이버 서브 내부에 유지 슬리브를 설치하는 단계;
b. 유지 슬리브의 팁의 반경방향 최외측 표면이 드라이버 서브의 개방 홈 위에 위치하도록 유지 슬리브와 드라이버 서브 사이에 스페이서를 위치시키는 단계;
c. 파지 도구를 사용하여 유지 슬리브를 파지하는 단계;
d. 드릴 비트의 스플라인과 드라이버 서브의 스플라인 사이의 맞물림이 달성될 때까지 드릴 비트 또는 조립체를 회전시키는 단계;
e. 드릴 비트가 드라이버 서브 내부에서 활주될 때 유지 슬리브의 본체가 확장되도록 드릴 비트 또는 조립체에 축방향 힘을 인가하는 단계;
f. 유지 슬리브의 팁이 드릴 비트의 유지 견부를 지나 추진되고 본체가 그 원래의 비확장 위치로 되돌아가도록 드릴 비트를 추진하는 단계;
g. 파지 도구에서 드릴 비트를 해제하는 단계를 포함한다.
본 출원의 또 다른 양태는 개방 홈이 드릴 비트에 위치될 때, 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 따른 조립체의 잔여 부분으로부터 드릴 비트를 분리하는 방법으로서, 이 방법은
a. 드릴 비트를 그 플러싱 위치로 연장시키는 단계;
b. 파지 도구로 유지 슬리브를 파지하는 단계;
c. 유지 슬리브와 드릴 비트 사이에 스페이서를 위치시키는 단계;
d. 유지 슬리브의 팁의 최내측 표면이 드릴 비트의 개방 홈 위에 위치하도록 드릴 비트를 조립체 내부로 부분적으로 뒤로 추진하는 단계;
e. 유지 슬리브의 본체가 수축되도록 유지 슬리브 또는 조립체를 조립체로부터 축방향으로 당기는 단계;
f. 유지 슬리브의 본체가 그 원래 위치로 되돌아갈 때까지 유지 슬리브를 계속 당기는 단계;
g. 드릴 비트와 드라이버 서브 상의 스플라인들이 분리되고 드릴 비트와 유지 슬리브가 조립체의 잔여 부분에서 제거될 수 있게 드릴 비트를 축방향으로 더 전방으로 당기는 단계를 포함한다.
이 방법을 사용하면 유지 슬리브는 드릴 비트에 남아 있을 것이지만, 또한, 드릴 비트에서 쉽게 제거할 수 있다.
본 출원의 또 다른 양태는 개방 홈이 드라이버 서브에 위치될 때 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항에 따른 조립체의 잔여 부분으로부터 드릴 비트를 분리하는 방법으로서, 이는
a. 드릴 비트를 그 플러싱 위치로 연장시키는 단계;
b. 파지 도구로 유지 슬리브를 파지하는 단계;
c. 유지 슬리브와 드라이버 서브 사이에 스페이서를 위치시키는 단계;
d. 유지 슬리브의 팁의 반경방향 최외측 표면이 드라이버 서브의 개방 홈 위에 위치하도록 유지 슬리브를 부분적으로 조립체 내부로 뒤로 추진하는 단계;
e. 유지 슬리브의 본체가 확장되도록 드릴 비트를 조립체로부터 축방향으로 당기는 단계;
f. 유지 링의 본체가 적어도 부분적으로 그 원래 위치를 향해 되돌아갈 때까지 드릴 비트를 계속 당기는 단계- 이는 스플라인이 이미 분리된 경우에만 유지 슬리브의 본체가 완전히 뒤로 되돌아가도록 될 수 있음 -;
g. 드릴 비트와 드라이버 서브 상의 스플라인들이 분리되고 드릴 비트가 조립체의 잔여 부분에서 제거될 수 있도록 드릴 비트를 축방향으로 더 전방으로 당기는 단계를 포함한다. 이 시점에서 유지 슬리브는 드라이버 서브 내부에 남아 있지만, 또한, 2개의 부분은 쉽게 분리될 수 있다.
이제, 본 발명의 특정 구현이 단지 예로서 그리고 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 DTH 조립체의 단면도이다.
도 2는 유지 슬리브 구역에서의 도 1의 확대도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 유지 슬리브의 대안 실시예의 사시도이다.
도 4는 도 3b의 투영 단면도이다.
도 5는 유지 슬리브에 있는 핑거 중 하나에 대한 도 4의 확대도이다.
도 6a 및 도 6b는 드릴 비트의 대안 실시예의 투영도이다.
도 7a 및 도 7b는 드라이버 서브의 대안 실시예의 단면도이다.
도 8은 유지 슬리브가 그 드릴링 위치에 있는 DTH 조립체의 단면도이다.
도 9a 내지 도 9c는 비트가 조립체의 잔여 부분에 부착되는 방식과 그 드릴링 위치의 DTH 조립체를 예시하는 DTH 조립체의 단면도이다.
도 10은 그 플러싱 위치에 있는 DTH 조립체의 단면도이다.
도 11a 내지 도 11c는 비트가 조립체의 잔여 부분에서 분리되는 방식을 보여주는 DTH 조립체의 단면도이다.
도 1은 축방향 후방 단부(6)(부착 단부) 및 축방향 전방 단부(8)(절삭 단부)를 갖는 실질적으로 중공 원통형 케이싱(4)을 포함하는 다운-더-홀(DTH) 해머 조립체(2)의 단면도를 도시한다. 상단 서브(10)는 케이싱(4)의 후방 내에 적어도 부분적으로 수용되는 반면, 드릴 비트(12)(절삭 헤드)는 케이싱(4)의 전방 단부 내에 적어도 부분적으로 수용된다. 드릴 비트(12)는 비트 샤프트(14)(생크)와 복수의 내마모성 절삭 버튼(18)을 갖는 드릴 헤드(16)를 포함한다.
분배기 실린더(20)는 케이싱(4) 내에서 축방향으로 연장되고 실질적으로 원통형인 긴 피스톤(22)은 실린더(20)와 케이싱(4) 내에서 축방향으로 연장되며, 피스톤(22)은 조립체(2)를 통해 연장되는 중심 종방향 축(24)을 따라 앞뒤로 왕복할 수 있다. 가압된 유체는 상단 서브(10)에 결합된 드릴 스트링(도시되지 않음)을 통해 조립체(2)로 전달된다. 피스톤(22)의 운동을 구동하기 위해 해머 조립체(2) 내부에 유체 통로가 배열된다. 유체는 구동 챔버 안팎으로 교대로 가압 및 배출된다. 조립체(2)로부터 가압된 유체의 배출은 천공된 구멍으로부터 절삭물을 제거하기 위해 사용된다.
드라이버 서브(26)(대안적으로 구동 척으로 지칭됨)는 비트 샤프트(14)를 둘러싸는 조립체(2)의 전방 단부를 향해 위치된다. 드라이버 서브(26)의 축방향 전방 단부는 비트 헤드(16)를 향해 위치되고, 드라이버 서브(26)의 축방향 후방 단부는 케이싱(4)의 축방향 전방 구역 내에 수용된다.
도 2는 드라이버 서브(26)가 복수의 스플라인(28)을 통해 비트 샤프트(14)와 접촉하여 정합되는 구역에서 조립체(2)의 전방 단부의 단면의 더 상세한 도면을 도시하며, 복수의 스플라인은 드라이버 서브(26)의 반경방향 내향 표면 상에 축방향 및 반경방향으로 둘 모두로 연장되는 복수의 스플라인(88)(또한 도 7 참조)과 상호 맞물리는 비트 샤프트(14)의 반경방향 외향 표면 상에서 축방향 및 반경방향으로 둘 모두로 연장된다(또한, 도 6 참조). 비트 헤드(16)로의 회전 구동은 드릴 스트링(도시되지 않음)으로부터 케이싱(4)과 드라이버 서브(26)를 통해 드릴 비트(12)로 전달된다. 드릴 비트(12)는 비트 샤프트(14)와 드라이버 서브(26)의 전방 단부 사이에 반경방향으로 위치된 유지 슬리브(30)를 통해 조립체(2)에서 축방향으로 유지된다. 유지 슬리브(30)의 축방향 전방 단부는 드릴 헤드(16)와 접촉하여 위치된다. 유지 슬리브(30)는 드라이버 서브(26)와 드릴 비트(12) 사이에 적어도 부분적으로 위치된다. 유지 슬리브(30)는 드라이버 서브(26)로부터 전방으로 제거 가능하다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 유지 슬리브(30)의 대안 실시예의 사시도를 더 구체적으로 도시한다. 유지 링(30)은 적어도 부분적으로 확장 가능하도록 배열되고 열처리된 강철, 폴리머 또는 복합 구조와 같은 재료로 형성될 수 있다. 드릴 헤드(16)와 접촉하게 될 유지 슬리브(30)의 전방 단부에는 링(32), 바람직하게는 연속 링(32)이 있고, 유지 슬리브는 그 후방 단부의 복수의 팁(38)까지 링(32) 사이에서 연장되는 본체(58)를 더 포함한다. 도 3a 및 도 3b는 일 실시예에서 본체(58)가 링(32)으로부터 축방향 후방으로 연장되는 복수의 핑거(34) 형태이고, 한 쌍의 인접한 핑거(34) 사이에 간극(36)이 있음을 도시한다. 핑거의 수는 바람직하게는 3 내지 30개, 더욱 바람직하게는 8 내지 16개이다. 이 경우, 팁(38)은 각각의 핑거(34)의 후방 단부에 있다. 간극(36)의 크기는 유지 링이 조립체(2) 내의 그 유지 위치 안팎으로 기동함에 따라 유지 링(30)의 형상이 변할 때 2개의 인접한 핑거의 팁(38)이 서로 접촉하지 않도록 충분히 크다. 도 3a는 각각의 핑거(34) 사이의 간극(36)의 크기가 그 본체(58) 및 팁(38)을 포함하여 핑거(34)의 그 전체 축방향 길이를 따라 본질적으로 동일할 수 있음을 도시한다. 도 3b는 대안적으로 간극의 폭이 그 축방향 길이를 따라 변할 수 있다는 것을 도시하며, 예를 들어, 간극의 폭은 링(32)으로부터 팁(38)을 향해 핑거(34)의 본체(58)의 축방향 길이를 따라 증가한 다음 각각의 팁 사이에서 폭(34)이 감소할 수 있다. 도 3c는 대안적으로 유지 슬리브(30)의 본체(58)가 완전히 원통형이고 엘라스토머로 형성될 수 있음을 도시하고, 이 경우 팁(38)은 금속 인서트일 것이고, 인접한 팁(38) 사이만 간극(36)이 있고 본체(58)의 어떠한 섹션 사이에도 간극은 존재하지 않는다. 또는 전체 유지 슬리브(30)가 탄성 재료로 오버몰딩될 수 있다.
도 4는 유지 슬리브(30)의 단면의 측면도를 도시한다. 유지 슬리브(30)의 팁(38) 각각은 반경방향 내부로 돌출된 내부 유지 견부(78)와 반경방향 외부로 돌출된 외부 유지 견부(80)를 갖는다. 바람직하게는, 내부 유지 견부(78)는 외부 유지 견부(80)보다 링(32)에 축방향으로 더 근접하게 위치된다.
핑거(34)의 각각의 본체(58)는 반경방향 외부 표면(54)과 반경방향 내부 표면(56)을 갖는다. 팁(38)의 구역에서, 반경방향 외부 표면(54)은 링(32)으로부터 바람직하게는 종방향 축(24)과 평행한 반경방향 최외측 표면(60)까지 종방향 축(24)에 대해 95° 내지 170°의 각도로 제1 거리 D1로 핑거(34)의 본체(58)에 비교하여 반경방향 외부로 더 돌출한다. 종방향 축(24)과 평행하지 않은 외부 유지 면(52)은 반경방향 최외측 표면(60)과 반경방향 외부 면(54) 사이에 형성된다. 조립체(2)에 위치되고 조립체가 그 플러싱/유지 위치에 있을 때, 외부 유지 면(52)은 드라이버 서브(26)와 접촉한다. 반경방향 내부 표면(56)은 링(32)으로부터 바람직하게는 종방향 축(24)과 평행한 반경방향 최내측 표면(64)까지 종방향 축(24)에 대해 10° 내지 85° 사이의 각도로 제2 거리 D2로 반경방향 내부로 더 돌출한다. 제3 거리(D3,)에서, 반경방향 최내측 표면(64)은 링(32)으로부터 축방향 최말단 표면(62)까지 종방향 축(24)에 대해 95° 내지 170°의 각도로 반경방향 외부로 돌출한다. 종방향 축(24)과 평행하지 않은 내부 유지 면(50)은 반경방향 최내측 표면(64)과 축방향 단부(62)의 내부 표면 사이에 형성된다. 조립체(2)에 위치되고 조립체(2)가 플러싱/유지 위치에 있을 때, 내부 유지 면(50)은 드릴 비트(12)와 접촉한다. 거리 D1 < D3이다. 외부 유지 면(52)은 내부 유지 면(50)보다 링(32)에 더 근접하게 위치된다.
팁(38)에서 반경방향 최외측 표면(60)까지의 유지 슬리브(30)의 직경은 핑거(34)의 본체(58)의 반경방향 외부 표면(54)에 대한 직경에 비교하여 더 크다. 팁(38)의 반경방향 최내측 표면(64)에 있는 유지 슬리브(30)의 직경은 핑거(34)의 본체(58)의 반경방향 내부 표면(56)의 직경에 비교하여 더 작다.
팁(38)의 후방 축방향 최말단 표면(62)은 종방향 축(24)에 수직일 수 있거나 종방향 축에 대해 10° 내지 60°의 각도로 돌출하도록 챔퍼링될 수 있다.
유지 슬리브(30) 상의 링(32)의 축방향 전방 표면(40) 및/또는 축방향 후방 표면(42)은 선택적으로 댐핑 요소(44)를 포함할 수 있다. 댐핑 요소(44)는 폴리우레탄, 고무 또는 다른 감쇠 재료로 형성될 수 있다. 댐핑 요소(44)는 유지 슬리브(30)에 접합되거나, 주조되거나, 오버몰딩될 수 있다.
유지 슬리브(30) 상의 링(32)의 반경방향 외부 표면(46)은 바람직하게는 우수한 파지를 획득하기 위해 파지 도구(74)(도 9 및 도 11에 도시됨)를 보조하기 위한 U-형상 홈(48)을 함유하지만, 대안적으로 편평하거나, 파지 도구(74)가 강한 파지를 달성하는 것을 보조하는 임의의 다른 형상일 수 있다. 측면 구멍과 같이 파지 도구가 강한 파지를 달성하는 것을 보조하는 다른 파지 특징이 존재할 수 있다. U-형상 홈이 없다면, 파지 도구는 축방향 후방 표면(42)과 상호작용할 것이다.
도 5는 핑거(34) 중 하나의 측면도를 도시한다. 핑거(34)의 본체는 두께 TB를 갖는다. 팁(38)의 중심부는 두께 TCT를 갖는다. 팁(38)의 전방 단부는 두께 TFT를 갖는다. 팁(38)의 후방 단부는 TRT의 두께를 갖는다. 두께의 관계는 TCT > TFT > TB 및 TCT > TRT이도록 이루어진다.
도 6a 및 도 6b는 대안적인 드릴 비트(12) 설계의 투영도를 도시한다. 유지 슬리브(30)가 조립체(2)에서 드릴 비트(12)를 보유할 수 있게 하기 위해, 드릴 비트의 비트 샤프트(14)의 반경방향 외부 표면에 반경방향 외부로 돌출된 유지 견부(68)가 위치한다. 바람직하게는, 견부(68)는 스플라인(28)과 드릴 헤드(16) 사이에 축방향으로 위치된다.
도 7a 및 도 7b는 대안적인 드라이버 서브(26) 설계의 단면도를 도시한다. 드라이브 서브(26)는 드라이버 서브(26)의 지지 표면(70)에 비교하여 더 작은 직경을 갖는 내부로 돌출된 단차형 구역(76)을 포함한다. 유지 슬리브(30)가 조립체(2)에서 드릴 비트(12)를 보유할 수 있게 하기 위해, 드라이버 서브(26)의 반경방향 내부 표면에 위치된 반경방향 내부로 돌출된 유지 견부(82)가 있다. 선택적으로, 드라이버 서브(26)의 전방 단부에는 유지 슬리브(30)를 수용하는 리세스(90)가 있어, 유지 슬리브(30)가 드라이버 서브(26) 내부에 완전히 은폐될 수 있다.
필요할 때 드릴 비트(12)가 조립체(2)로부터 제거될 수 있게 하기 위해, 드릴 비트(12) 또는 드라이버 서브(26)는 또한 유지 슬리브(30)가 탄성적으로 변형될 수 있게 하도록 개방 홈(66)을 가질 필요가 있다. 홈(66)이 드릴 비트(12)에 위치하게 되면, 유지 슬리브(30)는 드라이버 서브(26) 상의 반경방향 내부로 돌출된 견부(82) 위를 지나도록 탄성적으로 변형된다(이는 드릴 비트(12)에 대해 도 6b에 도시되고 드라이버 서브(26)에 대해 도 7a에 도시되어 있다). 홈(66)이 드라이버 서브(26)에 위치되면, 그 후, 슬리브(30)는 드릴 비트(12)의 반경방향 외부로 돌출된 견부(68) 위를 지나도록 탄성적으로 변형된다. 이는 드릴 비트(12)에 대해서는 도 6a에, 드라이버 서브(26)에 대해서는 도 7b에 도시되어 있다.
따라서, 도 6a에 도시된 드릴 비트(12)는 도 7b에 도시된 드라이버 서브(26) 설계와 조합되어 개방 홈(66)이 드라이버 서브(26)에 위치되도록 사용되거나, 도 6b에 도시된 드릴 비트(12) 설계가 도 7a에 도시된 드라이버 서브(26) 설계와 조합되어 개방 홈(66)이 드릴 비트(12)의 비트 생크(14)에 위치되도록 사용된다.
도 6b에 도시된 바와 같이 개방 홈이 드릴 비트(12)에 있는 경우, 비트 생크(14)는 그 외부 표면이 반경방향 내부로 돌출하는 구역을 가지며, 따라서, 개방 홈(66)을 생성하고, 비트 생크(14)의 이 영역은 따라서 조립체(2)에 설치될 때 유지 슬리브(30)의 팁(38)을 수용할 수 있도록 적절한 위치에서 감소된 직경을 갖는다. 반경방향 외부로 돌출된 유지 견부(68)는 개방 홈(66)의 후방측에 위치된다. 유지 견부(68)는 개방 홈(66)에 비교하여 반경방향 외부로 돌출한다. 유지 견부(68)와 개방 홈(66) 사이에서 연장되는 비트 샤프트(14)에는 지지 면(92)이 있고, 선택적으로 지지 면(92)은 테이퍼져 있어 개방 홈(66)에서 유지 견부(68)까지 비트 샤프트(14)의 외부 표면 직경이 점진적으로 증가한다.
개방 홈(66)이 도 7b에 도시된 바와 같이 드라이버 서브(26)에 있는 경우, 드라이버 서브(26)는 그 내부 표면이 반경방향 외부로 돌출하는 구역을 가지며, 따라서 개방 홈(66)을 생성한다. 따라서, 드라이버 서브(26)의 이 영역은 조립체(2)의 위치에 있을 때 유지 슬리브(30)의 팁(38)을 수용할 수 있게 적절한 위치에서 증가된 내경을 갖는다. 반경방향 내부로 돌출된 유지 견부(82)는 개방 홈(66)의 전방측에 위치된다. 유지 견부(82)는 개방 홈(66)에 비교하여 반경방향 내부로 돌출한다. 선택적으로, 유지 견부(82)와 개방 홈(66) 사이에서 연장되는 드라이버 서브(26)의 지지 면(70)은 테이퍼지고, 따라서 개방 홈(66)으로부터 유지 견부(68)까지 드라이버 서브(26)의 내부 표면의 직경이 점진적으로 감소한다. 바람직하게는, 설치 중에 유지 슬리브(30)의 진입을 보조하기 위해 드라이버 서브(26)의 축방향 전방측에 챔퍼(72)가 있다.
도 8은 드릴링 조립체(2)에 설치된 유지 슬리브(30)를 도시한다. 유지 슬리브(30)에 있는 링(32)의 축방향 전방 표면(40)은 드릴 헤드(16)의 후방측에 인접하게 위치된다. 유지 슬리브(30) 상의 링(32)의 축방향 후방 표면(42)은 드라이버 서브(26) 상의 축방향 전방 단부에 인접하게 위치된다. 유지 슬리브(30)의 반경방향 외부 표면(54)은 드라이버 서브(26)의 반경방향 내부 표면에 인접하게 위치된다. 선택적으로, 드라이버 서브(26)의 전방 단부에는 도 7a에 도시된 바와 같이 리세스(90)가 있고, 그래서, 유지 슬리브(30)가 드릴링 작업 중에 드라이버 서브(26) 내부에 완전히 위치하여 외부로 노출되지 않을 수 있다. 그러나, 유지 슬리브(30)의 전방 단부가 드라이버 서브(26)의 전방 단부와 드릴 헤드(16) 사이에 위치하여 완전히 드라이버 서브(26) 내부에 있지 않고, 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이 외부로 노출되는 것도 가능하다.
도 9a 내지 도 9c는 드릴 비트(12)가 드라이버 서브(26)에 장착되어 그 안에 유지되는 방식을 도시한다. 도 9a는 개방 홈(66)이 드릴 비트(12)에 위치될 때, 먼저 유지 슬리브(30)가 드릴 비트(12) 주위에 설치되는 것을 도시한다. 대안적으로, 드라이버 서브(26) 상에 개방 홈(66)이 위치되면, 대신에 유지 슬리브(30)가 드라이버 서브(26) 내부에 설치된다. 드릴 비트(12)를 조립체(2)에 삽입하기 위해 파지 도구(74)가 사용된다. 파지 도구(74)는 추출 플레이트(86)와 스페이서(84)를 포함한다. 홈(66)이 드릴 비트(12)에 위치되면, 드릴 헤드(16)의 후방 면으로부터 적절한 거리에 유지 슬리브(30)를 위치시키기 위해 스페이서(84)가 사용된다. 홈(66)이 드라이버 서브(26)에 위치하는 경우, 드라이버 서브(26)의 전방 면으로부터 적절한 거리에 유지 슬리브(30)를 위치시키기 위해 스페이서(84)가 사용될 수 있다. 드릴 헤드(12)의 후방 단부와 유지 슬리브(30) 상의 링(32)의 반경방향 외부 표면(46)의 중심 지점 사이의 바람직한 거리는 5 내지 30 mm이고, 즉, 스페이서(84)의 바람직한 두께는 5 내지 30 mm이다. 개방 홈(66)이 드릴 비트(12)에 위치되면, 이때, 스페이서(84)는 유지 링(30)의 반경방향 최내측 표면(64)이 개방 홈(66) 위에 위치하도록 유지 슬리브(30)와 드릴 비트(12) 사이의 거리를 적절한 거리에 위치시킬 것이다. 개방 홈(66)이 드라이버 서브(26)에 위치되면, 스페이서(84)는 유지 슬리브(30)의 반경방향 최외측 표면(60)이 개방 홈(66) 아래에 위치되도록 유지 슬리브(30)와 드라이버 서브(26) 사이의 거리를 위치시킬 것이다. 바람직하게는, 파지 도구(74)는 U-형상 홈(48)을 통해 유지 슬리브(30)를 보유할 것이다. 그 후, 드릴 비트(12)는 드릴 비트(12)의 스플라인(28)과 드라이버 서브(26)의 스플라인(88)이 서로 맞물리게 될 정확한 위치를 찾기 위해 조립체(2)의 잔여 부분에 대해 회전되거나 조립체(2)는 드릴 비트(12)에 대해 회전된다. 예를 들어, 드릴 비트와 드라이버 서브 각각에 12개의 스플라인이 있다면 이는 12개의 가능한 맞물림 위치가 있다는 것을 의미한다. 일단 스플라인(28, 88)이 결합되면, 파지 도구(74)가 여전히 제 위치에 보유된 상태에서, 드릴 비트(12) 또는 조립체(2)는 예를 들어 피드 또는 드릴링 기계의 다른 기존 특징이나 전용 장치를 사용하여 예를 들어 약 2500N(~ 250kgf)의 추진력으로 가압된다. 이 힘은 드릴 비트(12)가 드라이버 서브(26) 내부로 더 활주될 때 유지 슬리브(30)의 본체(58)가 수축한다는 것을 의미한다. 도 9b는 유지 슬리브(30)의 팁(38)이 드라이버 서브(26)의 단차형 구역(76) 위로 추진되도록 드릴 비트(12)가 파지 도구(74)로 추진될 때, 본체(58)는 수축할 것이고 유지 슬리브(30)는 팁(38)이 단차형 구역(76)과 유지 견부(82)를 지나 추진될 때까지 드라이버 서브(26) 내부에서 활주될 수 있으며, 그 후, 본체(58)가 그 원래의 비수축 위치로 되돌아갈 것임을 도시한다. 그 후, 드릴 비트(12)가 파지 도구(74)로부터 해제되어 드릴 비트(12)가 해머 조립체(2) 내부에 설치되고 그 드릴링 위치와 유지/플러싱 위치 사이에서 자유롭게 이동할 수 있으며, 드릴링 위치에서 드릴 비트(12)가 완전히 조립체(2) 내부에 있으며, 유지/플러싱 위치에서 드릴 비트(12)가 완전히 연장되고, 내부 유지 면(50)은 제1 유지 견부(68)와 접촉하고 외부 유지 면(52)은 반경방향 내부로 돌출된 유지 견부(82)와 접촉한다.
도 9c는 또한 드릴 비트가 암석과 접촉할 때 드릴링 위치에 있는 조립체(2)의 배열을 나타낸다. 이 위치에서, 본체(58)는 로킹을 위해 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 유지 슬리브(30)의 팁(38)이 드라이버 서브(26)와 드릴 비트(12) 사이에 로킹되고, 따라서, 본체(58)의 반경방향 이동을 방지한다. 내부 유지 견부(78)와 외부 유지 견부(80)의 반경방향 이동은 각각 드릴 비트(12)와 드라이버(26)에 의해 제한된다.
도 10은 플러싱 위치에 있는 조립체(2)를 도시한다. 이 경우, 드릴 비트(12)는 드라이버 서브(26)로부터 축방향 전방으로 이동되고, 유지 슬리브(30) 상의 본체(58)는 드릴 비트(12) 또는 드라이버 서브(26) 중 어느 하나 상에 위치할 수 있는 개방 홈(66) 위로 이동하여 본체(58)가 드릴 비트(12) 상의 제1 유지 견부(68)와 드라이버 서브(26) 상의 유지 견부(82) 사이에 로킹된다. 따라서, 본체(58)는 제 위치에 로킹되어 굴곡이 방지된다. 축방향 유지는 유지 슬리브(30)의 내부 유지 면(50)과 드릴 비트(12) 상에 위치되는 반경방향 외부로 돌출된 유지 견부(68) 사이의 접촉과 유지 슬리브(30)의 외부 유지 면(52)과 드라이버 서브(26) 상에 위치되는 반경방향 내부로 돌출된 유지 견부(82) 사이의 접촉으로부터 달성된다. 반경방향 이동은 유지 슬리브(30)의 반경방향 최외측 표면(60)과 드라이버 서브(26)의 지지 면(70) 사이의 접촉 및 유지 슬리브(30)의 반경방향 최내측 표면(64)과 드릴 비트(12)의 지지 면(92) 사이의 접촉에 의해 제한된다. 따라서, 본체(58)는 제 위치에 로킹되어 굴곡이 방지된다. 조립체(2)가 그 플러싱/유지 위치에 있을 때, 유지 슬리브(30)의 내부 유지 면(50)과 드릴 비트(12)의 제1 유지 견부(68) 사이에 제1 접촉력 C1이 달성되고, 유지 슬리브(30)의 외부 유지 면(52)과 드라이버 서브(26)에 위치된 반경방향 내부로 돌출된 견부(82) 사이에 제2 접촉력 C2가 달성된다. 바람직하게는, 제1 접촉력 C1과 제2 접촉력 C2 사이에는 동일 직선에 있는 벡터가 있다.
그 후, 드릴 비트(12)가 유지 슬리브(30)의 링(32)과 드릴 헤드(16)의 후방 표면 사이의 접촉을 통해 드릴링 위치로 다시 이동될 때, 유지 슬리브(30) 상의 본체(58)는 드릴 비트(12) 또는 드라이버 서브(26)에 위치된 개방 홈(66) 위로 이동되어 본체(58)의 굴곡이 방지된다.
도 11a 내지 도 11c는 드릴 비트(12)가 조립체(2)로부터 제거되는 방식을 도시한다. 도 11a는 먼저 드릴 비트(12)가 플러싱 위치로 이동되고, 그 후, 파지 도구(74)가 예를 들어 U-형상 홈(48)을 통해 유지 슬리브(30)를 파지하는 데 사용되는 것을 도시한다. 스페이서(84)가 드릴 비트(12)에 대해 유지 링(30)의 위치를 제어할 수 있도록 파지 도구(74)가 여전히 제 위치에 있는 상태에서, 드릴 비트(12)는 드라이버 서브(26) 내로 다시 후퇴된다. 개방 홈(66)이 드릴 비트(12)에 위치되면, 스페이서(84)는 유지 링의 반경방향 최내측 표면(64)이 개방 홈(66) 위에 위치되도록 드릴 비트(12)에 대해 유지 링(30)을 위치시킬 것이다. 개방 홈(66)이 드라이버 서브(26)에 위치되면, 그 후, 스페이서(84)는 유지 슬리브(30)의 반경방향 최외측 표면(60)이 드라이버 서브(26)의 개방 홈(66) 아래에 위치되도록 드라이버 서브(26)에 대해 유지 슬리브(30)를 위치시킬 것이다. 그 후, 유지 슬리브(30)가 인출되고 유지 슬리브(30)의 팁(38) 상의 테이퍼형 외부 유지 면(52)이 축방향 힘의 일부를 반경방향 힘으로 변환하여 유지 슬리브(30)의 본체(58)가 단지 약간의 마찰 저항만으로 수축하게 된다. 드릴 비트(12)와 유지 슬리브(30)가 드라이버 서브(26)로부터 축방향 전방으로 당겨 지면 유지 슬리브(30) 상의 본체(58)는 그 원래의 비접촉 위치로 되돌아가지만, 드릴 비트(12)는 여전히 드릴 비트(12) 상의 스플라인(28)과 드라이버 서브(26) 상의 스플라인(88)이 서로 맞물리도록 위치된다. 드릴 비트(12)가 축방향으로 더 전방으로 이동함에 따라 드릴 비트(12)는 스플라인(28, 88)으로부터 떨어지고 드릴 비트(12)는 조립체(2)의 잔여 부분으로부터 제거될 수 있다.
도 8 내지 도 11은 개방 홈(66)이 드릴 비트(12)에 있는 옵션을 도시하지만, 그러나, 개방 홈(66)이 드라이버 서브(26)에 있는 대안적인 옵션이 가능하다는 것을 이해하여야 한다. 개방 홈(66)이 드라이버 서브(26) 상에 있을 때, 단지 비트(12)만이 조립체로부터 인출되고, 유지 슬리브(30)는 드라이버 서브(26)에 남아 있다.

Claims (22)

  1. 축방향 전방 단부(8), 축방향 후방 단부(6) 및 종방향 축(24)을 갖는 드릴 스트링에 결합하기 위한 해머 드릴 조립체(2)로서, 상기 조립체(2)는
    드릴 헤드(16)와 비트 샤프트(14)를 갖는 상기 전방 단부(8)에 위치된 드릴 비트(12);
    상기 드릴 비트의 축방향 후방에 제공되는 환형 드라이버 서브(26)로서, 상기 비트 샤프트(14)는 상기 드라이버 서브(26) 내부에 적어도 부분적으로 수용되는, 상기 환형 드라이버 서브를 포함하고;
    상기 드릴 비트(12)는 유지 슬리브(30)를 통해 상기 드라이버 서브에 해제 가능하게 부착되고;
    상기 유지 슬리브는 상기 드라이버 서브(26)와 상기 드릴 비트(12) 사이에 적어도 부분적으로 반경방향으로 위치되고,
    상기 유지 슬리브(30)는
    상기 드라이버 서브(26) 내부에 위치하는 복수의 팁들(38);
    상기 팁들(38)의 축방향 전방에 위치된 링(32); 및
    그 후방 단부에서 상기 링(32)과 상기 복수의 팁들(38) 사이에서 연장되는 본체(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조립체(2).
  2. 제 1 항에 있어서, 각각의 팁(38)은 반경방향 내부로 돌출된 내부 유지 견부(78)와 반경방향 외부로 돌출된 외부 유지 견부(80)를 갖고;
    상기 내부 유지 견부(78) 상의 내부 유지 면(50) 및 상기 외부 유지 견부(80) 상의 외부 유지 면(52)이 존재하는, 조립체(2).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 비트 샤프트는 상기 비트 샤프트(14)의 반경방향 외부 표면 상에 반경방향 외부로 돌출된 유지 견부(68)를 포함하고, 상기 드라이버 서브(26)는 그 반경방향 내부 표면 상에 반경방향 내부로 돌출된 유지 견부(82)를 포함하고;
    상기 드릴 비트(12)의 상기 비트 샤프트(14) 또는 상기 드라이버 서브(26) 중 어느 하나는 개방 홈(66)을 더 포함하는, 조립체(2).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 슬리브(30)는 탄성적으로 변형 가능한 재료로 형성되는, 조립체(2).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 슬리브(30)는 열처리된 강철로 형성되는, 조립체(2).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 링(30)의 상기 본체(58)는 복수의 핑거들(34)을 포함하고, 인접한 핑거들(34) 각각 사이에 간극(36)이 있고, 상기 각각의 핑거(34)의 단부에 적어도 하나의 팁(38)이 위치되는, 조립체(2).
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 유지 슬리브(30)는 3 내지 30개의 핑거들(34)을 포함하는, 조립체(2).
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 유지 링(30) 상의 각각의 2개의 인접한 핑거들(34) 사이의 간극들(36)의 폭은 상기 링(32)으로부터 상기 핑거들(34)의 축방향 길이를 따라 상기 팁(38)을 향해 증가한 다음 각각의 인접한 두 팁들(34) 사이에서 폭이 감소하는, 조립체(2).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 슬리브(30)의 상기 링(32) 상의 반경방향 외부 표면(46)은 U-형상 홈(48)을 포함하는, 조립체(2).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 슬리브(30) 상의 상기 링(32)의 축방향 전방 표면(40) 및/또는 축방향 후방 표면(42)은 댐핑 요소(44)를 포함하는, 조립체(2).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 슬리브(30)의 각각의 팁(38) 상의 후방 축방향 최말단 표면(62)은 챔퍼링되는, 조립체(2).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조립체(2)가 플러싱 위치에 있을 때, 상기 유지 슬리브(30) 상의 상기 내부 유지 면(50)과 상기 드릴 비트(12) 상의 상기 반경방향 외부로 돌출된 유지 견부(68) 사이에서 제1 접촉력이 달성되고, 상기 유지 슬리브(30) 상의 상기 외부 유지 면(52)과 상기 드라이버 서브(26) 상의 상기 반경방향 내부로 돌출된 유지 견부(82) 사이에서 제2 접촉력이 달성되는, 조립체(2).
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제1 접촉력과 상기 제2 접촉력 사이에 동일 직선에 있는(co-linear) 벡터가 있는, 조립체(2).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드릴 비트(12) 또는 상기 드라이버 서브(26)는 상기 유지 견부(68, 82)와 상기 개방 홈(66) 사이에서 연장되는 테이퍼형 지지 면(70)을 더 포함하는, 조립체(2).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드라이버 서브(26)는 상기 유지 슬리브(30)의 진입을 위해 그 축방향 전방 단부에 챔퍼(72)를 더 포함하는, 조립체(2).
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비트 샤프트(14)와 상기 드라이버 서브(26)는 복수의 연동 스플라인들(28, 88)을 갖는, 조립체(2).
  17. 전방 단부(8), 후방 단부(6) 및 종방향 축(24)를 갖는 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 조립체(2)를 위한 드릴 비트(12)로서,
    그 전방 단부(8)에 있는 드릴 헤드(16);
    비트 샤프트(14); 및
    상기 후방 단부(6)에서 상기 비트 샤프트(14)의 외부 표면에 있는 복수의 스플라인들(28)을 포함하고;
    상기 스플라인들(28)과 상기 드릴 헤드(16) 사이에 축방향으로 위치된 상기 비트 샤프트(14)에는 반경방향 내부로 돌출된 개방 홈(66) 및 상기 개방 홈(66)의 후방측에 위치된 상기 개방 홈(66)에 비교하여 반경방향 외부로 돌출되는 반경방향 외부로 돌출된 유지 견부(68)가 존재하는, 드릴 비트(12).
  18. 전방 단부(8), 후방 단부(6) 및 종방향 축(24)를 갖는 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 조립체(2)를 위한 드라이버 서브(24)에 있어서,
    그 내부 표면 상의 반경방향 외부로 돌출된 개방 홈(66) 및 상기 개방 홈(66)의 전방측에 위치된 반경방향 내부로 돌출된 유지 견부(82)가 존재하는, 드라이버 서브(24).
  19. 개방 홈(66)이 드릴 비트(12) 상에 위치될 때, 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 조립체(2)의 잔여 부분에 상기 드릴 비트(12)를 부착하는 방법으로서,
    a. 상기 드릴 비트(12) 주위에 상기 유지 슬리브(30)를 설치하는 단계;
    b. 상기 유지 슬리브(30) 상의 상기 팁들(38)의 최내측 표면(64)이 상기 개방 홈(66) 위에 위치되도록 상기 유지 슬리브(30)와 상기 드릴 비트(12) 사이에 스페이서(84)를 위치시키는 단계;
    c. 파지 도구(74)로 상기 유지 슬리브(30)를 파지하는 단계;
    d. 상기 드릴 비트(12)의 스플라인들(28)과 상기 드라이버 서브(26)의 스플라인들(88) 사이의 맞물림이 달성될 때까지 상기 드릴 비트(12) 또는 상기 조립체(2)를 회전시키는 단계;
    e. 상기 드릴 비트(12)가 상기 드라이버 서브(26) 내부에서 활주될 때 상기 유지 슬리브(30) 상의 상기 본체(58)가 수축되도록 상기 드릴 비트(12) 또는 상기 조립체(2)에 축방향 힘을 인가하는 단계;
    f. 상기 유지 슬리브(30)의 상기 팁들(38)이 상기 드라이버 서브(26)의 상기 단차형 구역(76)을 지나 추진되고, 유지 링(30)의 본체(58)가 그 원래의 비수축 위치로 되돌아가도록 상기 드릴 비트(12)를 추진하는 단계;
    g. 상기 파지 도구(74)로부터 상기 드릴 비트(12)를 해제하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 개방 홈(66)이 드라이버 서브(26) 상에 위치될 때, 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 조립체(2)의 잔여 부분에 드릴 비트(12)를 부착하는 방법으로서,
    a. 상기 드라이버 서브(26) 내부에 상기 유지 슬리브(30)를 설치하는 단계;
    b. 상기 유지 슬리브(30) 상의 상기 팁들(38)의 반경방향 최외측 표면(60)이 상기 드라이버 서브(26) 상의 상기 개방 홈(66) 위에 위치되도록 상기 유지 슬리브(30)와 상기 드라이버 서브(26) 사이에 스페이서(84)를 위치시키는 단계;
    c. 파지 도구(74)를 사용하여 상기 유지 슬리브(30)를 파지하는 단계;
    d. 상기 드릴 비트(12)의 스플라인들(28)과 상기 드라이버 서브(26)의 스플라인들(88) 사이의 맞물림이 달성될 때까지 상기 드릴 비트(12) 또는 상기 조립체(2)를 회전시키는 단계;
    e. 상기 드릴 비트(12)가 상기 드라이버 서브(26) 내부에서 활주될 때 상기 유지 슬리브(30)의 상기 본체(58)가 확장되도록 상기 드릴 비트(12) 또는 상기 조립체(2)에 축방향 힘을 인가하는 단계;
    f. 상기 유지 슬리브(30) 상의 상기 팁들(38)이 상기 드릴 비트(12)의 상기 유지 견부(68)를 지나 추진되고 상기 본체(58)가 그 원래의 비확장 위치로 되돌아가도록 상기 드릴 비트(12)를 추진하는 단계;
    g. 상기 파지 도구(74)로부터 상기 드릴 비트(12)를 해제하는 단계를 포함하는, 방법.
  21. 개방 홈(66)이 드릴 비트(12) 상에 위치될 때 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 조립체(2)의 잔여 부분으로부터 상기 드릴 비트(12)를 분리하는 방법으로서,
    a. 상기 드릴 비트(12)를 그 플러싱 위치로 연장시키는 단계;
    b. 파지 도구(72)로 유지 슬리브(12)를 파지하는 단계;
    c. 상기 유지 슬리브(30)와 상기 드릴 비트(12) 사이에 스페이서(84)를 위치시키는 단계;
    d. 상기 유지 슬리브(30) 상의 상기 팁들(38)의 최내측 표면(64)이 상기 드릴 비트(12) 상의 상기 개방 홈(66) 위에 위치하도록 상기 드릴 비트(12)를 상기 조립체(2) 내부로 부분적으로 뒤로 추진하는 단계;
    e. 상기 유지 슬리브(30)의 상기 본체(58)가 수축되도록 상기 조립체(2)로부터 상기 유지 슬리브(26) 또는 상기 조립체(2)를 축방향으로 당기는 단계;
    f. 상기 유지 링(30)의 상기 본체(58)가 그 원래 위치로 되돌아갈 때까지 상기 유지 슬리브(26)를 계속 당기는 단계;
    g. 상기 드릴 비트(12)와 상기 드라이버 서브(26) 상의 스플라인들(28, 88)이 분리되고 상기 드릴 비트(12)와 상기 유지 슬리브(30)가 상기 조립체의 잔여 부분으로부터 제거될 수 있도록 상기 드릴 비트(12)를 축방향으로 더 전방으로 당기는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 개방 홈(66)이 드라이버 서브(26) 상에 위치될 때 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 조립체(2)의 잔여 부분으로부터 드릴 비트(12)를 분리하는 방법으로서,
    a. 상기 드릴 비트(12)를 그 플러싱 위치로 연장시키는 단계;
    b. 파지 도구(72)로 유지 슬리브(12)를 파지하는 단계;
    c. 상기 유지 슬리브(30)와 상기 드라이버 서브(26) 사이에 스페이서(84)를 위치시키는 단계;
    d. 상기 유지 슬리브(30) 상의 팁들(38)의 반경방향 최외측 표면(60)이 상기 드라이버 서브(26)의 상기 개방 홈(66) 위에 위치되도록 상기 유지 슬리브(30)를 적어도 부분적으로 상기 조립체(2) 내부로 뒤로 추진하는 단계;
    e. 상기 유지 슬리브(30)의 상기 본체(58)가 확장되도록 상기 조립체(2)로부터 상기 드릴 비트(12)를 축방향으로 당기는 단계;
    f. 상기 유지 링(30)의 상기 본체(58)가 부분적으로 그 원래 위치를 향해 되돌아갈 때까지 상기 드릴 비트(12)를 계속 당기는 단계;
    g. 상기 드릴 비트(12)와 상기 드라이버 서브(26) 상의 상기 스플라인들(28, 88)이 분리되고 상기 드릴 비트(12)가 상기 조립체의 잔여 부분으로부터 제거될 수 있도록 상기 드릴 비트(12)를 축방향으로 더 전방으로 당기는 단계를 포함하는, 방법.
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