KR20170071139A - 곡선홀 천공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡선홀 천공장치에 관한 것으로서, 상세하게는 가요성 회전축을 구비하되, 회전축을 지지하는 호형상의 가이드파이프를 구비하여 가이드파이프의 호형상을 따라 구멍을 천공할 수 있게 함으로써, 곡선홀을 보다 쉽게 천공할 수 있는 곡선홀 천공장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 주요 구성은, 회전축을 구비한 구동수단과, 상기 구동수단의 회전축에 탈착 가능하게 설치되고 단부에 절삭날을 구비한 드릴비트를 포함하는 천공장치에 있어서, 일측 단부에는 비트가 형성되고, 타측 단부는 상기 회전축에 탈착 가능하게 결합되는 가요성회전축; 일측 단부가 구동수단에 탈착 가능하게 결합되어 상기 가요성회전축이 호형상으로 굽혀진 상태에서 회전 가능하도록 안내하는 가이드파이프를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

곡선홀 천공장치 {drilling device for curved hole}

본 발명은 곡선홀 천공장치에 관한 것으로서, 상세하게는 가요성 회전축을 구비하되, 회전축을 지지하는 호형상의 가이드파이프를 구비하여 가이드파이프의 호형상을 따라 구멍을 천공할 수 있게 함으로써, 곡선홀을 보다 쉽게 천공할 수 있는 곡선홀 천공장치에 관한 것이다.

더욱이, 천공장치를 가이드 하는 가이드수단을 구비하여 홀이 천공되는 방향으로 천공장치가 자연스럽게 이동되게 함으로써, 보다 정밀한 곡선홀을 천공할 수 있게 한 곡선홀 천공장치에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 구조물 등에는 다른 장치를 고정시키거나 배관을 위한 구멍을 형성하여야 하고, 이러한 구멍을 형성하는 방법은 구조물을 시공할 때, 미리 구멍을 형성하거나, 구조물이 완성된 후, 드릴 등과 같은 천공 기구를 이용하여 구멍을 형성하는 방법이 사용된다.

상기한 바와 같이, 구조물에 구멍을 형성하기 위한 수단으로 다양한 천공장치가 있으며, 이러한 천공장치들 중 휴대가 용이하고, 작동이 편리한 것으로 드릴(Drill)이 많이 사용되고 있다.

드릴은 전기를 공급받아 회전하는 모터의 축에 탈착 가능하게 절삭날을 설치하여 이루어진 것으로, 이러한 드릴은 절삭날의 형태나 재질에 따라 다양한 재질의 대상물에 구멍을 형성함에 사용되고 있으며, 이러한 드릴과 관련된 기술로는 특허문헌 1 내지 3을 비롯하여 다양한 것이 있다.

특허문헌1(대한민국 등록특허 제10-0351538호)은 장착 단부를 형성하는 제1부분과, 드릴커터가 장착된 지지 부분을 형성하는 제2부분을 구비하며, 이들 두 부분은 서로 나사 결합됨과 아울러, 서로 접촉하는 정지면을 각각 구비하는 드릴 공구에 있어서, 제1부분과 제2부분 중 일방의 부분에는 홈이 배치되고, 타방의 부분에는 반경 방향으로 신축 가능한 스프링 와셔를 유지하는 수납홈이 배치되며, 제1부분과 제2부분 중 홈이 배치된 일방의 부분의 정지면으로부터 홈까지의 간격 A가 수납홈이 배치된 타방의 부분의 정지면으로부터 수납홈까지의 간격 B와 일치하는 것을 특징으로 하는 드릴 공구이고,

특허문헌2(대한민국 등록특허 제10-0592530호)는 드릴이 헤드부에 축결합되고, 일측이 헤드부에 연결되고 타측이 구동수단과 연결된 드릴축으로 구성되어 가공물에 구멍을 천공하는 드릴장치에 있어서, 구동수단인 모터가 일측에 고정되며 내부에 유성기어가 구비된 기어박스와, 기어박스로 돌출된 모터의 회전축이 일측에 고정되고, 타측에 드릴축이 스플라인을 매개로 삽입되어 드릴축의 승/하강을 안내하고 동일하게 회전되는 회전슬리브와, 드릴축이 회전가능하게 관통되며 외측에 피스톤헤드가 돌출된 피스톤케이싱과, 피스톤케이싱이 이동가능하게 관통되며 일측에 피스톤헤드가 이동되는 실린더가 형성된 실린더케이싱과, 실린더케이싱이 승/하강되게 관통되며 내부에 공간이 형성된 지지하우징과, 지지하우징의 양측에 상호 대응되게 장착되어 실린더케이싱을 가압 고정하는 한쌍의 클러치수단이 포함된 교량의 연결판 천공용 드릴장치에 관한 것이며,

특허문헌3(대한민국 등록특허 제10-0564209호)은 지질조건이 열악하거나 토피고가 낮은 지반에 응력재인 파이프를 아크형으로 삽입시키기 위해 지반 또는 암반에 파이프 구멍을 천공하면서 동시에 파이프를 삽입시키는 회전 충격식 천공기에 있어서, 회전 충격식천공기는 그 선단에 드릴비트가 장착되는 선단 드릴축과 회전 충격식 구동모터의 구동축을 이루는 후단 드릴축으로 구성되어지되 대향되는 단부 각각에는 볼트부가 구비된 드릴축; 선단 드릴축과 후단 드릴축의 대향되는 단부가 전후에서 삽입결합되도록 그 중심이 전후로 관통 형성된 관통 결합공이 구비되어지되 관통 결합공의 내경에는 선단 드릴축과 후단 드릴축의 대향되는 단부 각각의 볼트부에 대응하여 나사 결합되는 너트부가 형성된 해머형 드릴축 연결부재; 및 선단 드릴축상의 외주연 상에 체결되어지되 선단과 후단 각각에 파이프의 후단부와 해머형 드릴축 연결부재의 선단부가 삽입 안착되는 파이프 및 연결부재 안착홈이 형성된 합성수지재의 파이프 타격부재를 포함하여 이루어진 것이다.

종래의 드릴은 직선으로 구멍을 천공하는 장치이다.

즉, 구조물에는 호형상의 구멍을 형성하여야 할 경우가 있으나, 종래의 드릴은 직선형으로만 천공이 가능하여 곡선형의 구멍을 천공할 수 없는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0351538호. 대한민국 등록특허 제10-0592530호. 대한민국 등록특허 제10-0564209호.

본 발명은 상기와 같은 종래 선행기술의 문제점들을 해결하고자 개발된 것으로서, 곡선형으로 구멍을 천공할 수 있는 곡선홀 천공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

보다 상세하게 본 발명은 가요성 회전축을 구비하되, 회전축을 지지하는 호형상의 가이드파이프를 구비하여 가이드파이프의 호형상을 따라 구멍을 천공할 수 있게 함으로써, 곡선홀을 보다 쉽게 천공할 수 있을 뿐만 아니라, 가이드수단을 구비하여 홀이 천공되는 방향으로 천공장치가 자연스럽게 이동되게 함으로써, 보다 정밀한 곡선홀을 천공할 수 있도록 한 곡선홀 천공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 곡선홀 천공장치는 회전축을 구비한 구동수단과, 상기 구동수단의 회전축에 탈착 가능하게 설치되고 단부에 절삭날을 구비한 드릴비트를 포함하는 천공장치에 있어서, 일측 단부에는 비트가 형성되고, 타측 단부는 상기 회전축에 탈착 가능하게 결합되는 가요성회전축; 일측 단부가 구동수단에 탈착 가능하게 결합되어 상기 가요성회전축이 호형상으로 굽혀진 상태에서 회전 가능하도록 안내하는 가이드파이프;를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기에서 가요성회전축과 가이드파이프 사이에는 다수의 베어링이 설치될 수 있다.

상기에서 비트는 가이드파이프의 외경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기에서 가이드파이프 또는 구동수단에는 천공장치가 가이드파이프의 호방향으로 이동되게 지지하는 지지수단을 더 구비하고, 상기 지지수단은 가공대상물에 밀착되는 대상물고정판; 상기 대상물고정판에 일단이 고정되고, 상기 가이드파이프와 동일한 반경의 호형상을 이루는 두개 이상의 가이드바; 및 상기 천공장치 또는 가이드바에 일단이 결합되고, 타단은 상기 가이드바를 따라 이동되도록 가이드홀이 형성된 이동바를 포함한다.

또한 상기에서 가이드바의 타단에는 가이드바들 사이의 간격을 유지시키는 지지브라켓이 더 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 곡선홀 천공장치는 가이드파이프를 따라 천공장치가 이동하면서 천공이 이루어짐에 따라 호형상의 구멍을 쉽게 천공할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 천공장치가 호형상의 가이드바를 따라 이동될 수 있도록 지지수단을 구비하여 보다 정밀하게 원하는 방향으로 호를 형성할 수 있는 효과가 있는 것이다.

이렇게 지지수단을 구비함으로써, 천공작업을 보다 안정적으로 수행할 수 있는 효과도 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 곡선홀 천공장치의 일예의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 곡선홀 천공장치의 일예의 사용상태 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 곡선홀 천공장치의 드릴비트 단부의 확대 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 곡선홀 천공장치의 구동수단과 가요성회전축 및 가이드파이프의 결합부 사시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면이 참조되어 상세하게 설명된다.

본 발명에 따른 곡선홀 천공장치는 보다 용이하게 호형상의 구멍을 형성하기 위한 것으로서, 도면에서 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 일측 단부에는 비트(10b)가 형성되고, 타측 단부는 상기 회전축에 탈착 가능하게 결합되는 가요성회전축(10); 일측 단부가 구동수단에 탈착 가능하게 결합되어 상기 가요성회전축이 호형상으로 굽혀진 상태에서 회전 가능하도록 안내하는 가이드파이프(20)를 구비한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 곡선홀 천공장치는 통상의 드릴(drill)과 같이 가요성회전축(10)을 회전시키는 구동수단(100)을 구비하고 있으며, 상기 구동수단은 통상적인 드릴과 동일 유사한 것으로 상세한 설명은 생략한다.

다만, 상기 가요성회전축(10)과 가이드파이프(20)를 결합하기 위해 회전축(110)의 노출되는 단부의 구조가 변형되어 있으며, 이는 도면에서 도 4에 도시한 바와 같이 이루어져 있다.

즉, 상기 가이드파이프(20)는 단지 가요성회전축(10)이 호형상으로 굽혀진 상태에서도 회전될 수 있도록 지지하는 수단으로, 천공과정에서 정지된 상태를 유지하고 있어야 하며, 이를 위해 상기 구동수단(100)의 회전축이 노출되는 단부 바깥쪽에는 가이드연결부(120)가 형성되어 있으며, 이 가이드연결부(120)는 가이드파이프(20)의 내주면이 끼워질 수 있는 크기의 원형봉 형상을 이루고 있고, 외주면에 키홈(120k)이 형성되어 있어 가이드파이프(20)의 일단에 형성된 결합돌기(20d)가 끼워져 걸림에 의해 가요성회전축(10)이 회전하여도 가이드파이프(20)는 회전하지 않게 된다.

상기에서 가요성회전축(10)은 호형상으로 굽혀진 상태에서도 구동수단(100)의 회전력을 비트(10b)에 전달할 수 있게 한 것으로서, 다수의 강선을 꼬아 제작한 와이어 등이 사용될 수 있다.

상기에서 가요성회전축(10)의 일단에는 상기한 바와 같이, 비트(10b)가 설치되어 있고, 타단은 구동수단(100)의 회전축(110)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.

또한 상기에서 가요성회전축(10)을 구동수단의 회전축(110)에 탈착 가능하게 결합하기 위한 수단은 도면에서 도 4에 도시한 바와 같이, 가요성회전축(10)의 단부에 사각 내지 다각의 결합돌기(10d)를 형성하고, 이 결합돌기(10d)가 결합되는 키홈(110k)을 회전축(110)에 형성하는 것이다.

상기에서 키홈(110k, 120k)에는 반구형 홈을 형성하고, 상기 결합돌기(10d, 20d)에는 스프링에 의해 탄성적으로 지지되는 볼을 설치하여 가요성회전축(10)과 가이드파이프(20)가 구동수단(100)에 결합되었을 때, 견고하게 결합되어 외부에서 작용하는 힘이 없이는 분리되지 않게 하였다.

또한 상기에서 가요성회전축(10)과 가이드파이프(20) 사이에는 다수의 베어링(30)을 설치할 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 가이드파이프(20)는 고정된 상태에서 가요성회전축(10)만이 회전하고, 이렇게 회전하는 가요성회전축(10)과 고정된 가이드파이프(20) 사이는 마찰이 최소화 되는 것이 바람직하고, 이를 위해 가요성회전축과 가이드파이프를 내마모성의 베어링메탈을 이용할 수 있으나, 가요성회전축의 가요성을 고려하여 다수의 베어링(30)을 설치하는 것이 바람직하다.

상기에서 비트(10b)는 가이드파이프(20)의 외경보다 크게 형성되어야 한다.

본 발명의 천공장치는 가이드파이프가 천공된 구멍으로 삽입되면서 천공이 이루어지는 것으로서, 비트(10b)의 외경(R2)이 가이드파이프(20)의 외경(R1)보다 작거나 같으면 천공이 이루어질 수 없다. 따라서 가이드파이프(20)의 외경(R1)보다 비트(10b)의 외경(R2)이 크게 형성되어야 하고, 지름의 차이는 최소한 천공된 재료가 외부로 배출될 수 있는 정도의 차이로 형성되어야 한다.

또한 상기에서 가이드파이프 또는 구동수단에는 천공장치가 가이드파이프의 호방향으로 이동되게 지지하는 지지수단(40)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 가이드파이프와 가요성회전축만으로도 호형상의 구멍을 천공할 수 있으나, 가이드파이프와 가요성회전축의 길이가 길어지면 단부의 비트(10b)가 천공면에 긴밀하게 밀착될 수 없어 천공이 어려워진다. 이에 따라 지지수단(40)을 더 설치하여 천공장치 전체를 지지하되, 천공되는 호의 방향으로 천공장치가 이동할 수 있도록 지지수단을 구비한 것이다.

상기에서 지지수단(40)은 다양하게 변형하여 실시할 수 있으나, 바람직하게는 도면에서 도 1에 도시한 바와 같이, 가공대상물에 밀착되는 대상물고정판(41); 상기 대상물고정판에 일단이 고정되고, 상기 가이드파이프와 동일한 반경의 호형상을 이루는 두개 이상의 가이드바(42); 및 상기 천공장치 또는 가이드바(42)에 일단이 결합되고, 타단은 가이드바(42)를 따라 이동되도록 가이드홀(43h)이 형성된 이동바(43)를 포함하는 것이다.

이러한 지지수단(40)은 대상물고정판(4)을 천공 대상물에 밀착시키면, 가요성회전축 단부의 비트(10b)의 방향이 천공을 원하는 호형상의 천공 입구와 정렬된 상태가 된다.

이 상태에서 구동수단을 구동시킴에 의해 비트가 회전하여 천공이 이루어지며, 천공이 이루어지는 동안 천공장치를 대상물 측으로 밀면, 지지수단의 가이드바(42)를 따라 이동바(43)가 이동하고, 이렇게 이동바의 이동에 따라 이동바에 고정된 천공장치가 호형상의 경로로 이동하면서 천공이 이루어지는 것이다.

또한 상기에서 가이드바의 타단에는 가이드바들 사이의 간격을 유지시키는 지지브라켓(44)을 더 설치할 수 있다.

상기한 바와 같이, 대상물고정판과 이동바에 의해 가이드바들 사이의 간격이 유지되지만 보다 견고하게 가이드바들 사이의 간격과 방향이 유지되도록 상기 지지브라켓을 더 설치하는 것이 바람직하며, 상기 지지브라켓(44)은 분리할 수 있어 다른 지름의 가이드바에 천공장치를 설치할 때, 용이하게 분리할 수 있게 하였다.

10: 가요성회전축 10b: 비트
10d: 결합돌기 20: 가이드파이프
20d: 결합돌기 30: 베어링
40: 지지수단 41: 대상물고정판
42: 가이드바 43: 이동바
44: 단부고정판 100: 구동수단
110: 회전축 110k: 키홈
120: 가이드연결부 120k: 키홈

Claims (5)

1. 회전축을 구비한 구동수단과, 상기 구동수단의 회전축에 탈착 가능하게 설치되고 단부에 절삭날을 구비한 드릴비트를 포함하는 천공장치에 있어서,
   일측 단부에는 비트(10b)가 형성되고, 타측 단부는 상기 회전축에 탈착 가능하게 결합되는 가요성회전축(10);
   일측 단부가 구동수단에 탈착 가능하게 결합되어 상기 가요성회전축이 호형상으로 굽혀진 상태에서 회전 가능하도록 안내하는 가이드파이프(20);를 구비한 것을 특징으로 하는 곡선홀 천공장치.
   
2. 제항에 있어서,
   가요성회전축과 가이드파이프 사이에는 다수의 베어링(30)이 설치된 것을 특징으로 하는 곡선홀 천공장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   비트(10b)의 외경(R2)이 가이드파이프(20)의 외경(R1)보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 곡선홀 천공장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   가이드파이프 또는 구동수단에는 천공장치가 가이드파이프의 호방향으로 이동되게 지지하는 지지수단(40)을 더 구비하고,
   상기 지지수단(40)은,
   가공대상물에 밀착되는 대상물고정판(41);
   상기 대상물고정판에 일단이 고정되고, 상기 가이드파이프와 동일한 반경의 호형상을 이루는 두개 이상의 가이드바(42); 및
   상기 천공장치 또는 가이드바에 일단이 결합되고, 타단은 가이드바를 따라 이동되도록 가이드홀이 형성된 이동바(43);를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡선홀 천공장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   가이드바의 타단에는 가이드바들 사이의 간격을 유지시키는 단부고정판(44)이 탈착 가능하게 더 설치된 것을 특징으로 하는 곡선홀 천공장치.

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