KR100910796B1 - 브레이커의 방진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굴삭기 등에 설치되어 사용되는 브레이커로부터 발생되는 진동을 효과적으로 흡수하여 소음의 발생을 최대한 억제시킬 수 있고, 방진부품의 내구 수명 향상을 도모할 수 있는 브레이커의 방진장치에 관한 것이다.

본 발명은 캠 타입으로 이루어진 서포트 핀 수단의 편심 회전을 이용하여 방진장치의 패드부분과 타격장치 간의 접촉량(눌림량)을 임의로 조절할 수 있는 새로운 형태의 방진 수단을 구현함으로써, 브레이커 가동시 발생되는 진동을 효과적으로 흡수 완충시킬 수 있고, 이에 따라 소음의 발생을 최대한 억제시킬 수 있는 등 방진부품의 기능성 향상 및 내구 수명을 대폭 연장시킬 수 있는 브레이커의 방진장치를 제공한다.

브레이커, 진동, 소음, 방진장치, 편심 회전

Description

브레이커의 방진장치{Vibration absorber for breaker}

본 발명은 브레이커의 방진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 굴삭기 등에 설치되어 사용되는 브레이커로부터 발생되는 진동을 효과적으로 흡수하여 소음의 발생을 최대한 억제시킬 수 있고, 방진부품의 내구 수명을 대폭 연장시킬 수 있는 브레이커의 방진장치에 관한 것이다.

일반적으로 브레이커(Breaker)는 굴삭기의 암에 버켓 대신에 설치되어 토목 공사나 건물 기초 공사에서 암석 파쇄, 말뚝 박기 등에 사용되는 작업기의 일종이다.

이러한 브레이커는 타격장치의 내부에 상하 왕복 운동하는 피스톤이 내장되고, 피스톤 아래쪽에 암석을 파쇄하기 위한 치즐(chisel) 또는 말뚝을 박기 위해 말뚝을 잡아주는 홀더가 설치되는 구조로 이루어져 있다.

상기 피스톤은 타격장치에 공급되는 유압이나 압축가스 등에 의해 상하 왕복 운동을 반복하며, 특히 하강시에 유압이나 압축가스의 힘에 의해 빠른 속도록 하강 하여 암석 파쇄를 위한 치즐이나 말뚝을 박기 위한 말뚝 홀더를 강하게 타격하는 역할을 한다.

이러한 타격에 수반하여 타격장치에는 피스톤을 강하게 하강시키기 위해 공급되는 유압이나 압축가스에 대한 반력이 작용하게 되고, 또 피스톤의 강한 충격에 의해 타격장치 본체의 진동이 유발된다.

즉, 피스톤이 타격장치의 내부에서 유압이나 압축가스의 힘에 의해 상하로 가속되면서 왕복 운동을 하게 되고, 하강시에 하사점에서 치즐 또는 말뚝 홀더를 강하게 타격하게 되는데, 이때 피스톤을 밀어 내리던 유압실에는 피스톤의 반동으로 인해 큰 충격압이 형성된다.

이러한 타격장치 내부의 유압이나 가스의 압력 변동은 타격장치의 진동을 유발하게 되고, 타격장치의 진동은 타격장치를 지지하고 있는 브라켓 등의 진동을 유발하게 되어 심한 소음을 일으키게 된다.

따라서, 타격장치의 충격이나 진동에 의해 브라켓 등에서 유발되는 진동을 감소시키기 위하여 대부분의 브레이커에는 타격장치와 브라켓 사이에 진동을 흡수 완충시킬 수 있는 방진장치가 갖추어져 있다.

보통 브레이커는 굴삭기의 붐대측과 결합되는 조인트, 내부에 피스톤 등을 포함하는 타격장치, 상기 타격장치를 수용하는 박스형의 케이싱 등으로 구성되어 있으며, 진동을 흡수 완화시키는 역할을 수행하는 방진장치는 케이싱의 내측에서 타격장치와 접하는 형태로 설치된다.

이러한 방진장치는 앞쪽의 패드부분으로 타격장치의 한쪽면을 누르고 있는 형태로 설치되어 타격장치의 진동이나 충격을 직접적으로 받아내는 역할을 수행하게 된다.

그러나, 종래의 방진장치는 타격장치와의 반복적인 접촉에 의해 장기간 사용하면 패드부분이 쉽게 마모되면서 기능저하를 가져오게 되고, 이로 인해 방진장치의 잦은 교체 등으로 비용면에서 불리한 점이 있다.

특히, 방진장치가 설치되는 케이싱의 경우 대부분 용접으로 제작한 제품인 관계로 완성된 각 제품들의 치수가 일정하지 않고, 이로 인해 일부 제품의 경우에는 방진장치의 패드부분과 타격장치 간의 접촉상태가 전체 구간에 걸쳐 균일하지 않게 되면서 충분한 완충효과를 기대하기 어렵고, 이로 인해 소음 저감 능력이 떨어지는 불리한 점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 캠 타입으로 이루어진 서포트 핀 수단의 편심 회전을 이용하여 방진장치의 패드부분과 타격장치 간의 접촉량(눌림량)을 임의로 조절할 수 있는 새로운 형태의 방진 수단을 구현함으로써, 브레이커 가동시 발생되는 진동을 효과적으로 흡수 완충시킬 수 있고, 이에 따라 소음의 발생을 최대한 억제시킬 수 있는 등 방진부품의 기능성 향상 및 내구 수명을 대폭 연장시킬 수 있는 브레이커의 방진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이커의 방진장치는 브레이커 케이싱의 내부를 가로질러 타격장치의 한쪽 면과 나란하게 배치되면서 케이싱 벽면 양단에 회전가능한 구조로 지지되는 서포트 핀, 상기 서포트 핀의 앞쪽에 나란하게 배치되는 동시에 핀과 연접되고 전후방향으로 이동가능한 서포트 블럭, 상기 케이싱의 바깥면에 체결 설치되어 서포트 핀의 양단부를 마감하는 스톱퍼 플레이트, 상기 서포트 블럭의 전면에 일체식으로 조립되어 타격장치의 한쪽 면에 밀착되는 패드 등을 포함하는 형태로 이루어지며, 상기 서포트 핀은 서포트 핀의 중심으로부터 외주면까지 둘레방향으로 편심 높이 차이를 갖는 캠부로 이루어져 서포트 핀의 편심 회전을 통해 패드의 눌림량을 조절할 수 있도록 된 것을 특징으 로 한다.

여기서, 상기 서포트 핀의 캠부는 적어도 3곳의 편심높이 차이를 갖는 형태로 이루어져 핀 회전 각도별로 패드 눌림량을 적어도 3단계로 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 브레이커의 방진장치는 캠 타입으로 되어 있는 서포트 핀의 편심 회전을 이용하여 패드의 눌림량을 조절할 수 있으므로, 패드의 마모시에도 적절히 대응하면서 사용할 수 있고, 또 케이싱의 제작오차에 따른 불균일한 접촉문제도 효과적으로 해소할 수 있는 장점이 있다.

또한, 방진부품의 조립시 서포트 핀과 서포트 블럭 및 패드를 설치한 후, 스톱퍼 플레이트만 체결하면 조립이 완료되므로, 조립작업을 간편하고 신속하게 할 수 있는 등 작업성 및 생산성이 우수한 장점이 있다.

따라서, 브레이커 가동시의 진동이나 충격을 효과적으로 흡수 완충시킬 수 있기 때문에 소음의 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있고, 특히 패드의 교체주기를 길게 가져갈 수 있는 등 방진부품의 기능성 향상 및 내구 수명을 대폭 연장시킬 수 있으며, 조립작업이 간편하여 작업성 및 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방진장치를 상세 히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방진장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방진장치의 설치상태를 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 방진장치는 앞쪽의 패드(14)와 이것을 가압하기 위한 서포트 핀(12)을 기본적인 구성요소로 하면서 타격장치(11)가 속해 있는 박스형 케이싱(10)의 내부에 설치되며, 타격장치(11)와 접하면서 압축변형(compressive strain)을 이용하여 타격장치(11)의 수평방향 진동을 효과적으로 흡수 완충시키는 역할을 수행한다.

이를 위하여, 상기 케이싱(10)의 내부에는 양쪽의 벽면 사이에 가로걸쳐지는 형태의 서포트 핀(12)이 설치되고, 이렇게 설치되는 서포트 핀(12)은 타격장치(11)의 한쪽 면과 나란하게 배치되는 상태가 된다.

이때의 서포트 핀(12)의 양단부는 케이싱(10)의 측벽에 형성되는 홀에 관통되어 회전가능한 구조로 지지되는 형태로 고정된다.

즉, 상기 서포트 핀(12)의 경우 정상적으로 사용되고 있는 상태에서는 고정된 상태로 유지되지만, 패드(14)의 눌림량 조절 등을 위한 필요시에는 임의로 회전조작을 할 수 있도록 되어 있다.

특히, 상기 서포트 핀(12)은 캠 형상의 단면을 갖는 캠부(16)가 갖추어져 있으며, 이때의 캠부(16)를 이용한 편심 회전을 통해 이와 접하는 서포트 블럭(13)를 밀어주게 되므로서, 결국 패드(14)의 눌림량이 조절될 수 있게 된다.

예를 들면, 상기 캠부(16)는 서포트 핀(12)의 중심으로부터 외주면까지 그 둘레방향으로 높이(거리)가 서로 다른 비대칭 구조로 적어도 3곳의 편심 높이 차이를 갖는 형태로 이루어져 있어서, 즉 대략 60°정도의 간격으로 배치되면서 점차 그 편심 높이가 커지는 제1캠부(16a), 제2캠부(16b) 및 제3캠부(16c)로 이루어져 있어서, 각도별로 패드(14)의 눌림량이 3단계로 조절될 수 있게 된다.

이러한 서포트 핀(12)의 양단부는 육각볼트머리 형태로 형성되어 있으며, 이에 따라 핀 회전시 이곳에 스패너 등과 같은 공구를 걸어서 회전시킬 수 있다.

또한, 상기 서포트 핀(12)이 진동 등에 의해 유동되는 것을 막기 위하여 양쪽 끝부분은 스톱퍼 플레이트(15)에 의해 마감된다.

즉, 서포트 핀(12)의 단부가 관통되어 있는 케이싱(10)의 벽체 바깥면에는 서포트 플레이트(15)가 체결 설치되고, 이렇게 설치되는 서포트 플레이트(15)가 서포트 핀(12)의 단부를 눌러주게 되므로서, 서포트 핀(12)은 유동없이 견고히 고정될 수 있다.

이때, 케이싱(10)의 벽체 바깥면에는 핀 단부 주위로 약간 파인 형태의 홈을 만들어 서포트 플레이트(15)이 정확한 위치에 설치되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 서포트 플레이트(15)의 안쪽면 가운데 부분에는 서포트 핀(12)의 육각볼트머리 형태의 부분을 수용할 수 있는 홈부를 구비하는 것이 바람직하다.

실질적으로 타격장치(11)를 눌러주면서 진동을 흡수 완충시키는 역할을 하는 패드(14)는 2개의 패드, 즉 앞쪽의 우레탄 재질의 패드(14b)와 그 뒷쪽의 MC 나일론 재질의 패드(14a)를 일체로 적층 조합한 형태로 이루어져 있다.

이러한 패드(14)는 타격장치(11)의 한쪽 면과 접하는 형태로 배치되고, 이에 따라 타격장치(11)의 수평 방향 진동이 패드(14)측에 압축력으로 전달되고, 이때의 패드(14)가 압축변형되면서 진동을 수용하게 되므로서, 타격장치(11)의 진동을 효과적으로 흡수 완충시킬 수 있고, 결국 진동으로 인한 충격과 소음을 최소화시킬 수 있는 것이다.

특히, 상기 패드(14)는 우레탄 재질의 패드와 MC 나일론 재질의 패드로 이루어져 있어서, 각 재질적 특성을 통해 타격장치(11)로부터 전해지는 진동을 보다 효과적으로 흡수 완충시킬 수 있게 된다.

즉, 타격장치(11)로부터 전해지는 진동을 우레탄 재질의 블록이 1차 흡수 완충시킨 후, 계속해서 MC 나일론 재질의 블록이 2차 흡수 완충시키는 단계적인 진동 흡수 완충작용이 이루어지면서 두 차례에 걸쳐 단계적으로 진동을 흡수 완충시킬 수 있다.

이와 같은 패드(14)는 서포트 블럭(13)과 접착 등의 형태로 일체식으로 조합되고, 서포트 핀(12)과 접하는 서포트 블럭(13)을 통해 서포트 핀(12)에 의해 그 뒷쪽이 받쳐지는 형태로 지지될 수 있고, 결국 타격장치(11)로부터의 진동에 대응하는 서포트 블럭(13) 및 패드(14)의 블록의 안정적인 지지상태를 확보할 수 있다.

또한, 상기 서포트 핀(12)의 회전 조작을 통한 패드 눌림량 조절시 앞뒤로 움직이는 서포트 블럭(13) 및 패드(14)의 이동을 좀더 정확히 안내하기 위한 수단으로 블럭 가이드(17)가 제공된다.

상기 블럭 가이드(17)는 핀 관통부위 주변에서 케이싱(10)의 내측 벽면에 형 성되고, 양쪽의 턱부 내에 서포트 블럭(13)의 끝부분을 일부 수용하는 형태로 블럭의 움직임을 안내할 수 있게 된다.

이에 따라, 서포트 핀(12)에 의해 밀려나는 서포트 블럭(13)은 블럭 가이드(17)에 의한 안내를 받으면서 그 패드(14)를 타격장치(11)쪽으로 정확히 밀착시켜줄 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 방진장치를 구성하는 부품의 경우, 조립하는 부품의 수가 서포트 핀(12), 일체식의 패드(14) 및 서포트 블럭(13), 스톱퍼 플레이트(15)와 같이 3개의 부품만 조립하면 되고, 또 케이싱(10)의 내측에 서포트 핀(12)과 패드(14) 및 서포트 블럭(13)을 배치한 후, 케이싱(10)의 외측에 스톱퍼 플레이트(15)를 체결하면 간단히 작업을 마칠 수 있으므로, 조립작업을 간편하게 할 수 있고 작업시간도 단축할 수 있는 등 조립과 관련한 작업성을 높일 수 있는 이점을 얻을 수 있다.

따라서, 이와 같이 구성된 방진장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방진장치의 사용상태를 나타내는 개략도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 타격장치(11)에 유압이 공급되면 피스톤이 상하로 가속되어 왕복 운동을 하게 되고, 하강시 치즐 또는 홀더를 강하게 타격하게 된다.

이때, 치즐 또는 홀더는 파쇄하고자 하는 암석 표면에 접한 상태에서 피스톤에 의한 지속적인 타격력을 전달받아 암석에 파괴력을 가하게 되고, 이와 같이 타격력이 지속적으로 가해지게 되면 특정 시점에서 암석이 파괴된다.

이렇게 지속적인 타격력이 가해지는 과정에서의 진동이나, 암석 파괴 순간 치즐 또는 홀더에 집중되었던 타격력에 의해 타격장치가 케이싱으로 급속히 이동하는 과정에서의 진동이 발생하게 되면, 이때의 진동은 패드를 포함하는 방진장치가 흡수 완충시키게 된다.

예를 들면, 진동이나 충격이 가해지면 패드(14)의 우레탄 재질의 패드(14b)가 타격장치(11)와 접하면서 진동을 흡수 완충시키게 되고, 진동이나 충격이 더욱 진행되면 계속해서 MC 나일론 재질의 패드(14a)이 진동을 흡수 완충시키게 된다.

물론, MC 나일론 재질의 패드(14a)이 진동을 흡수 완충시키는 일을 하는 동안 우레탄 재질의 패드(14b)도 함께 진동을 흡수 완충시키는 일을 한다.

한편, 방진장치의 초기 설치시, 또는 마모 등으로 인한 필요시에 패드(14)의 눌림량을 조절할 수 있다.

예를 들면, 케이싱(10)의 바깥쪽에 설치되어 있는 스톱퍼 플레이트(17)를 분리한 다음, 서포트 핀(12)의 단부, 즉 육각볼트머리 부분에 스패너 등의 공구를 걸어서 돌리면 서포트 핀(12)을 회전시킬 수 있고, 이러한 회전 조작을 통해 서포트 핀(12)에 있는 캠부(16)의 위치를 적절히 선택하여, 제1캠부(16a), 제2캠부(16b), 제3캠부(16c) 중에서 어느 하나를 적절히 선택하여 패드(14)의 눌림량을 조절할 수 있다.

일 예로, 초기 설치시의 경우 제1캠부(16a)를 서포트 블럭(13)측에 위치시켜 패드(14)가 타격장치(11)의 한쪽면에 적당히 밀착되도록 한 상태로 사용할 수 있고, 케이싱 제작 오차 등이 있거나 또는 어느 정도 패드 마모가 진행되는 경우 서 포트 핀(12)을 60°나 그 이상의 각도로 회전시켜 패드(14)가 타격장치(11)의 한쪽면에 좀더 밀착되도록 한 상태(좀더 눌려진 상태)로 사용할 수 있다.

이와 같이, 서포트 핀의 편심 회전을 이용하여 패드의 눌림량을 임의로 조절할 수 있으므로, 케이싱 제작 오차 등에 따른 패드의 불균일한 밀착 문제나 장기간 사용에 따른 패드의 마모 문제에 적극적으로 대처할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방진장치를 나타내는 결합 사시도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방진장치를 나타내는 분해 사시도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방진장치의 설치상태를 나타내는 분해 사시도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 방진장치의 사용상태를 나타내는 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 케이싱 11 : 타격장치

12 : 서포트 핀 13 : 서포트 블럭

14 : 패드 15 : 스톱퍼 플레이트

16 : 캠부 17 : 블럭 가이드

Claims (5)

1. 브레이커의 방진장치에 있어서,

   브레이커 케이싱(10)의 내부를 가로질러 타격장치(11)의 한쪽 면과 나란하게 배치되면서 케이싱 벽면 양단에 회전가능한 구조로 지지되는 서포트 핀(12)과, 상기 서포트 핀(12)의 앞쪽에 나란하게 배치되는 동시에 서포트 핀(12)과 연접되고 전후방향으로 이동가능한 서포트 블럭(13)과, 상기 서포트 블럭(13)의 전면에 일체식으로 조립되어 타격장치(11)의 한쪽 면에 밀착되는 패드(14)를 포함하며, 상기 서포트 핀(12)은 서포트 핀(12)의 중심으로부터 외주면까지 둘레방향으로 편심 높이 차이를 갖는 캠부(16)로 이루어지되, 상기 캠부(16)는 적어도 3곳의 편심 높이 차이를 갖는 형태로 이루어져 서포트 핀(12) 회전 각도별로 패드 눌림량을 다단계로 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 브레이커의 방진장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 케이싱(10)의 바깥면에 체결 설치되어 서포트 핀(12)의 양단부를 마감하는 스톱퍼 플레이트(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이커의 방진장치.
3. 삭제
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 케이싱(10)의 안쪽면에는 서포트 블럭(13)의 움직임을 안내하기 위해 블럭 양단을 각각 잡아주는 블럭 가이드(17)가 설치되는 것을 특징으로 하는 브레이커의 방진장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 패드(14)는 MC 나일론 재질의 패드(14a)와 우레탄 재질의 패드(14b)를 적층 조합시킨 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 브레이커의 방진장치.

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