KR100993570B1 - 유압브레이커용 로드씰구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압브레이커용 로드씰 구조에 관한 것으로서, 구체적으로는 실린더(S)의 내측에는 피스톤(P)이 승강 가능하도록 형성된 상태에서 상기 실린더(S)의 내주면에는 버퍼링 설치홈(H), 로드씰 설치홈(RD) 및 더스트씰 설치홈(DD)이 순차적으로 형성되어 있는 통상의 유압 브레이커에 있어서,

상기 로드씰 설치홈(RD)에 삽입 체결되는 로드씰(1)은 링형상으로 피스톤(P)과 접촉하는 내주수직면(10)과 상기 내주수직면(10)과 연하여 그 하측에는 경사면(11)이 구비되어 있고 상기 경사면(11)과 연하여 수평의 바닥면(12)이 형성되어 있으며 상기 바닥면(12)의 끝단에는 상측으로 경사지도록 절개면(13)과 상기 절개면(13)과 연하여 상측으로 외주수직면(14)이 형성되어 있고 상기 외주수직면(14)의 끝단에는 내측으로 경사지도록 절개된 비탈면(15)이 상기 비탈면(15)의 끝단에는 수평상면(16)이 형성되어 있으며 상기 수평상면(16)의 끝단은 하측으로 수직절개면(17)이 형성되고 그 끝단은 안쪽으로 오목하게 절개홈(18)이 형성되어 상기 절개홈(18)은 상기 내주수직면(10)의 상측에서 수평으로 절개된 상태에서 일체로 연결 형성되어 있는 것과,

상기 절개홈(18)은 타원형상으로 장방향 지름은 0.5mm이며 상기 수직절개면(17)의 하측으로 수직 연장선에서 안쪽으로 0.3mm 타원형상으로 오목하게 형성된 것을 그 구성적 특징으로 하고 있다.

상기와 같은 구성적 특징을 갖는 본 발명은,

상기 로드씰이 피스톤과 실린더 사이에 설치되어 상기 실린더와 피스톤 사이를 흐르는 유체가 외부로 유출되지 아니하도록 하는 기본적인 기능이외에 피스톤의 승강운동시 접지 및 마찰되는 로드씰의 면적을 내주수직면으로 최소화함으로서 로드씰의 실링 수명을 연장하고 이로 인한 로드씰의 교체시기를 연장함으로서 작업자의 번거로움을 해소하고 특히, 피스톤의 승하강시 로드씰에 압력을 가할때 상기 수직절개면에 압력이 가해지고 이를 상기 절개홈과 비탈면의 탄성력으로 흡수 및 복원토록 함으로서 기밀성을 향상시키며 또한 탄성력을 배가함으로서 실린더와 피스톤 사이를 흐르는 유체가 외부로 유출되는 것을 최대로 방지 가능하도록 한 것이다.

로드씰, 로드씰 설치홈, 피스톤, 치즐, 실린더.

Description

유압브레이커용 로드씰구조{Construction of Road Seal}

본 발명은 중장비에 설치사용되는 유압브레이커에 관한 것으로, 특히 유압브레이커의 피스톤과 실린더 사이에 설치되어 상기 실린더내로 승강운동하는 피스톤 의 기밀성을 유지하기 위한 로드씰에 있어 피스톤과의 접촉면을 최소화하여 로드씰 자체의 손상은 물론이고 피스톤의 손상을 최소화함과 동시에 피스톤의 승하강시 발생되는 내압으로 인한 기밀성의 손상을 최소화하여 로드씰 자체의 수명 연장은 물론이고 유압브레이커 자체의 수명을 연장시킬 수 있게 한 유압브레이커용 로드씰구조에 관한 것이다.

일반적으로 건설 및 토목현장에서 파쇄장비로 널리 쓰이는 유압브레이커는 굴삭기 등과 같은 기동성 장비에 장착하여 장비의 유압원을 이용해 암반이나 콘크리트, 아스팔트 등을 파쇄하는데 사용되는 것으로서, 그 사용처가 다양해지고 이에 따라 필요성도 증가되고 있다.

이러한 유압브레이커는 일반적으로, 실린더라 불리우는 몸체 내부에 유압에 의해 상하왕복이동하는 피스톤이 설치되고, 이 피스톤의 상하단과 그 중간에 형성된 다수개의 챔버에 밸브에 의해 제어되는 압유를 공급하므로써, 피스톤의 상·하단이 그 위치에 따라 순차적으로 고압과 저압으로 변환되게하여 상기 피스톤을 빠른 속도로 왕복운동하게 하며, 이 피스톤의 상하 왕복운동이 치즐에 전달되어져 피파괴물을 파쇄시키도록 한 구조로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 브레이커에 있어 실린더(S)의 내주면에는 버퍼링 설치홈(H)과 로드씰 설치홈(RD) 및 더스트씰 설치홈(DD)이 순차적으로 형성되어 있는 것이 통상적이며,

상기 버퍼링 설치홈(H)에는 도면에 도시되지 아니한 버퍼링이 구비되며 이는 피스톤(P)의 승강운동하는 과정에서 그 승강운동을 일정하게 유지토록 즉, 상기 버퍼링과 로드씰 사이에 정체된 내압을 자연스럽게 외부로 유출토록 함으로서 상기 피스톤(P)의 승강운동을 일정한 간격 및 일정한 규칙으로 하도록 함으로서 치즐(C)의 타격을 일정한 속도와 규칙적인 간격을 두고 하도록 하는 것과 물론 기밀성에 대한 역할도 수행하는 것이다.

문제는 이와 같이 피스톤(P)이 하강하면서 발생되는 압력을 1차적으로 버퍼링이 완충시켜야 그 다음에 구비된 로드씰에 충격이 완화되어 유압브레이커의 수명이 오래 지속 가능한 것이며 이는 버퍼링의 문제로서 본 발명에서는 생략하고 일단, 상기와 같이 버퍼링에서 1차적으로 압력을 완화한 연후에 완화된 압력이 버퍼 링 하단에 위치한 로드씰에 전달되며 이로 인하여 로드씰의 손상 및 피스톤의 손상이 문제인 것이다.

즉, 로드씰의 경우에는 피스톤이 상당한 속도로 승강운동을 함에 따라 마찰면의 마모성의 최소화와 기밀성을 동시에 달성하여야 하는데 기존의 로드씰의 경우는 기밀성에 중점을 둠에 따라 피스톤과의 접촉면이 넓어 피스톤의 초고속 승강운동으로 인한 피스톤과의 마찰로 인하여 로드씰이 전소되거나 아니면 로드씰과 접촉되는 피스톤(P)의 부위가 움푹 파이는 등의 손상이 발생되어 로드씰 교체문제 뿐만 아니라 경제적으로 부담이 되는 피스톤(P) 전체의 교체와 같은 비경제적인 문제점이 있다.

상기와 같은 기본적인 문제에서 상기 로드씰의 경우 버퍼링의 압력완화작용으로 실린더(S)와 피스톤(P) 사이를 흐르는 유압을 밀봉함에 기본적인 역할을 수행 함과 동시에 실린더(S)내로 초고속으로 승강운동하는 피스톤(P)과의 마찰성을 최소화하여 로드씰의 마모성을 방지하고 그 결과 피스톤(P)의 손상을 추가적으로 방지토록 함으로서 로드씰의 수명 연장은 물론이고 피스톤(P)의 수명 또한 연장할수 있도록 하여야 하나 종래의 경우에는 이와 같은 역할을 수행함에 있어 문제점인 즉,

로드씰과 피스톤과의 접촉면이 과다하여 로드씰의 실링역할을 원활하게 수행치 못하고 로드씰의 탄성력인 복원력이 시간이 지날수록 현격하게 저하되어 탄성력을 잃어 기밀성에 문제가 종종 노출되어 로드씰의 수명 단축은 물론이고 이로 인한 로드씰의 교체 간격을 단축하여 불필요한 작업으로 인한 문제점과 더불어 유압브레이커 자체의 수명 단축의 문제점을 내포하고 있다.

이에 본 발명은 유압브레이커에 있어 실린더 내부에 구비된 로드씰의 구조를 개선하여 피스톤과의 접촉면을 최소화하여 마찰로 인한 로드씰의 손상 및 그로 인한 피스톤의 손상을 방지하여 로드씰과 아울러 피스톤의 수명 연장은 물론이고 로드씰의 교체 간격을 최대화하여 불필요한 작업으로 인한 번거로움을 해소할 뿐만 아니라 궁극적으로 유압브레이커의 수명을 최대한 연장가능토록 하면서 작업의 효율성을 높이고자 함에 본 발명의 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 유압브레이커용 로드씰구조에 대한 구체적인 해결적 수단은,

"실린더의 내측에는 피스톤이 승강 가능하도록 형성된 상태에서 상기 실린더의 내주면에는 버퍼링 설치홈, 로드씰 설치홈 및 더스트씰 설치홈이 순차적으로 형성되어 있는 통상의 유압 브레이커에 있어서,

상기 로드씰 설치홈에 삽입 체결되는 로드씰은 링형상으로 피스톤과 접하는 내주수직면과 상기 내주수직면과 연하여 그 하측에는 경사면이 구비되어 있고 상기 경사면과 연하여 수평의 바닥면이 형성되어 있으며 상기 바닥면의 끝단에는 상측으로 경사지도록 절개면과 상기 절개면과 연하여 상측으로 외주수직면이 형성되어 있고 상기 외주수직면의 끝단에는 내측으로 경사지도록 절개된 비탈면이 상기 비탈면의 끝단에는 수평상면이 형성되어 있으며 상기 수평상면의 끝단은 하측으로 수직절개면이 형성되고 그 끝단은 안쪽으로 오목하게 절개홈이 형성되어 상기 절개홈은 상기 내주수직면의 상측에서 수평으로 절개된 상태에서 일체로 연결 형성되어 있는 것과,

상기 절개홈은 타원형상으로 장방향 지름은 0.5mm이며 상기 수직절개면의 하측으로 수직 연장선에서 안쪽으로 0.3mm 타원형상으로 오목하게 형성된 것"을 그 구성적 특징으로 하여 상기 목적을 달성할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 상기 로드씰이 피스톤과 실린더 사이에 설치되어 상기 실린더와 피스톤 사이를 흐르는 유압을 기밀하게 밀봉하도록 하는 기본적인 기능이외에 피스톤의 승강운동시 접촉 및 마찰되는 로드씰의 면적을 내주수직면으로 최소화함으로서 로드씰의 실링 수명을 연장하고 이로 인한 로드씰의 교체시기를 연장함으로서 작업자의 번거로움을 해소하고 특히, 피스톤의 승하강시 로드씰에 압력을 가할때 상기 수직절개면에 압력이 가해지고 이를 상기 절개홈과 비탈면의 탄성력으로 흡수 및 복원토록 함으로서 기밀성을 향상시키며 또한 탄성력을 배가함으로서 실린더와 피스톤 사이를 흐르는 유체가 외부로 유출되는 것을 최대로 방지 가능하도록 한 것이다.

이상에서 본 발명에 있어서 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 수 있을 것이다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명인 유압브레이커용 로드씰구조에 있어서 로드씰의 사시도이며, 도 2는 본 발명인 유압브레이커용 로드씰구조에 있어서 정단면도이고, 도 3은 본 발명인 유압브레이커용 로드씰구조에 있어서 유압브레이커에 장착되어 사용되는 상태를 나타내는 사용상태단면도이다.

우선 공지된 유압브레이커의 구조를 간략하게 설명하면,

실린더(S)의 내측에는 피스톤(P)이 승강 가능하도록 형성된 상태에서 상기 실린더(S)의 내주면에는 버퍼링 설치홈(H), 로드씰 설치홈(RD) 및 더스트씰 설치홈(DD)이 순차적으로 형성되어 있는 것이다.

상기와 같은 통상적인 구조의 유압브레이커에 있어서 본 발명은 상기 로드씰 설치홈(RD)에 설치되는 로드씰(1)의 구조를 개선하여 종래의 구조와 차별화함으로서 상기 목적을 달성토록 한 것이며,

이하 로드씰의 구조를 구체적으로 설명하면,

상기 로드씰 설치홈(RD)에 삽입 체결되는 로드씰(1)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 링형상으로 피스톤(P)과 접하는 내주수직면(10)과 상기 내주수직면(10)과 연하여 그 하측에는 경사면(11)이 구비되어 있고 상기 경사면(11)과 연하여 수평의 바닥면(12)이 형성되어 있으며 상기 바닥면(12)의 끝단에는 상측으로 경사지도록 절개면(13)과 상기 절개면(13)과 연하여 상측으로 외주수직면(14)이 형성되어 있고 상기 외주수직면(14)의 끝단에는 내측으로 경사지도록 절개된 비탈면(15)이 상기 비탈면(15)의 끝단에는 수평상면(16)이 형성되어 있으며 상기 수평상면(16)의 끝단은 하측으로 수직절개면(17)이 형성되고 그 끝단은 안쪽으로 오목하게 절개홈(18)이 형성되어 상기 절개홈(18)은 상기 내주수직면(10)의 상측에서 수평으로 절개된 상태에서 일체로 연결 형성되어 있는 것이며,

바람직하게는 상기 로드씰(1)의 재질을 자체탄성을 같는 고탄력성의 우레탄으로 하여야 할 것이다.

더욱, 바람직하게는 상기 절개홈(18)은 타원형상으로 장방향 지름은 0.5mm이며 상기 수직절개면(17)의 하측으로 수직 연장선에서 안쪽으로 0.3mm 타원형상으로 오목하게 형성된 것이다.

미설명부호 C는 치즐을 지시하는 것으로서, 상기 로드씰 공간홈(RD)에 실린더(S)와 피스톤(P) 사이를 흐르는 유체가 외부로 유출되지 않도록 하는 로드씰(1)이 결합되는 부위인 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 로드씰(1)은,

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 피스톤(P)이 실린더(S)내에서 승강운동시 상기 버퍼링설치홈(H)에 설치된 버퍼링(도면에 도시되지 않았음)에 의해 유압의 압력을 1차적으로 완화한 상태에서 완화된 유압을 완전히 밀봉하기 위한 역할을 수행하는 로드씰(1)은 그 재질에서 매우 고탄력적인 우레탄으로 상기 로드씰(1)의 내주수직면(10)을 피스톤(P)이 접촉하면서 긴밀하게 슬라이딩할때 로드씰(1)로 향하는 압력이 내주수직면(10)은 물론이고 상기 절개홈(18) 및 수직절개면(17)으로도 일부 분산하여 내려옴에 따라 상기 내주수직면(10)은 피스톤(P)의 하강에 의해 수축됨과 동시에 피스톤(P)의 외주면에 긴밀하게 접촉되며 상기 절개홈(18)과 수직절개면(17)은 일부 분산되어 내려오는 유압에 의해 로드씰 설치홈(RD)의 후방으로 밀리면서 비탈면(15)이 밀려 압력이 자연스럽게 빠지도록 유동공간을 확보 가능하도록 하여 긴밀성을 향상시키며 이는 상기 절개홈(18)을 축으로 상기 수직절개면(17)이 좌우로 회동공간을 확보할 수 있도록 함으로서 더욱 가능하며 이는 피스톤(P)의 승하강시 피스톤(P)과의 긴밀성을 향상시켜 실린더(S)와 피스톤(P) 사이를 흐르는 유압을 외부로 유출되지 않도록 함과 동시에 로드씰(1) 자체의 마모성을 최소화하고 이는 결국 상기 로드씰(1)과 마찰면이 최소화된 피스톤(P)의 수명을 연장하여 유압브레이커의 수명을 연장하는데 매우 효과적인 것이다.

도 1은 본 발명인 유압브레이커용 로드씰구조에 있어서 로드씰의 사시도,

도 2는 본 발명인 유압브레이커용 로드씰구조에 있어서 정단면도,

도 3은 본 발명인 유압브레이커용 로드씰구조에 있어서 유압브레이커에 장착되어 사용되는 상태를 나타내는 사용상태단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 로드씰 10 : 내주수직면

11 : 경사면 12 : 바닥면

13 : 절개면 14 : 외주수직면

15 : 비탈면 16 : 수평상면

17 : 수직절개면 18 : 절개홈

H : 버퍼링 설치홈 P : 피스톤

S : 실린더 DD : 더스트씰 설치홈 RD : 로드씰 설치홈

Claims (2)

1. 실린더(S)의 내측에는 피스톤(P)이 승강 가능하도록 형성된 상태에서 상기 실린더(S)의 내주면에는 버퍼링 설치홈(H), 로드씰 설치홈(RD) 및 더스트씰 설치홈(DD)이 순차적으로 형성되어 있는 통상의 유압 브레이커에 있어서,

   상기 로드씰 설치홈(RD)에 삽입 체결되는 로드씰(1)은 링형상으로 피스톤(P)과 접촉하는 내주수직면(10)과 상기 내주수직면(10)과 연하여 그 하측에는 경사면(11)이 구비되어 있고 상기 경사면(11)과 연하여 수평의 바닥면(12)이 형성되어 있으며 상기 바닥면(12)의 끝단에는 상측으로 경사지도록 절개면(13)과 상기 절개면(13)과 연하여 상측으로 외주수직면(14)이 형성되어 있고 상기 외주수직면(14)의 끝단에는 내측으로 경사지도록 절개된 비탈면(15)이 상기 비탈면(15)의 끝단에는 수평상면(16)이 형성되어 있으며 상기 수평상면(16)의 끝단은 하측으로 수직절개면(17)이 형성되고 그 끝단은 안쪽으로 오목하게 절개홈(18)이 형성되어 상기 절개홈(18)은 상기 내주수직면(10)의 상측에서 수평으로 절개된 상태에서 일체로 연결 형성되어 있는 것을 그 특징으로 하는 유압브레이커용 로드씰구조.
2. 제 1 항에 있어서

   상기 절개홈(18)은 타원형상으로 장방향 지름은 0.5mm이며 상기 수직절개면(17)의 하측으로 수직 연장선에서 안쪽으로 0.3mm 타원형상으로 오목하게 형성된 것을 그 특징으로 하는 유압브레이커용 로드씰구조.

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