KR101336993B1

KR101336993B1 - 유압브레이커의 밸브장치

Info

Publication number: KR101336993B1
Application number: KR1020100111611A
Authority: KR
Inventors: 안추원; 김경철
Original assignee: 안추원
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2013-12-16
Also published as: KR20120050215A

Abstract

유압브레이커의 밸브장치가 개시된다. 본 발명에 따른 유압브레이커의 밸브장치는, 피스톤이 전·후 왕복운동하도록 형성되고 외관을 형성하는 유압실린더; 상기 유압실린더의 전단부에 결합되는 몸체부; 상기 몸체부의 내부에 키이로 결합되어 제1 부시와 제2 부시에 지지되며 피파쇄물을 치즐로 파쇄하는 파쇄부: 상기 유압실린더의 피스톤으로 파쇄부의 치즐을 타격하는 빈공간인 타격실을 형성하는 타격부; 및 상기 유압실린더의 표면 일측에 배치되며 상기 피스톤의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하도록 형성되는 유체제어부를 포함하며, 상기 유체제어부는, 상기 유압실린더의 표면 일측에 밀착 결합되며 밀착된 결합면에 상기 유압실린더의 유로와 연결되도록 형성되는 입구로부터 내부의 수직방향으로 일정깊이를 갖는 안내홈이 마련되는 밸브하우징; 및 상기 밸브하우징의 안내홈에 결합되며 유체의 공급을 제어하기 위해 상기 안내홈의 길이방향을 따라 수직 운동하도록 마련되는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유압브레이커의 밸브장치{HYDRAULIC BREAKER WITH VALVE DEVICE}

본 발명은 유압브레이커의 밸브장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 피스톤의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하기 위해 유압실린더에 장착되는 유체제어부의 밸브하우징을 일체형 구조로 형성하여 유압에 의한 손상을 방지하는 유압브레이커의 밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유압브레이커(Hydraulic Breaker)는 굴삭기(Excavator), 로더(Loader) 등의 건설장비(Construction Equipment)에 장착하여 콘크리트나 암반 등의 파쇄에 널리 사용되는 것으로 파쇄공구인 치즐을 실린더의 유압력으로 피스톤을 상·하강하면서 타격하는 타격력에 의해 콘크리트 및 암반을 파쇄시킨다.

이러한 유압브레이커는 유압으로 작동되는 실린더와 피스톤으로 구성되며 실린더의 전방에는 대상물을 부술 때 사용하는 로드가 부착된다. 실린더의 작동으로 피스톤이 왕복 이동되면 로드가 타격되고 대상물에 강한 충격이 가해져 대상물이 쪼개지거나 부서진다.

도 1은 종래 유압브레이커의 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 유압브레이커의 유압작용 방향을 보인 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 유압브레이커(10)는, 피스톤(21)이 전·후 왕복운동하도록 형성되고 외관을 형성하는 유압실린더(20)와, 유압실린더(20)의 전단부에 결합되는 몸체부(30)와, 몸체부(30)의 내부에 피파쇄물을 파쇄하도록 키이(42)로 결합되어 제1 부시(44)와 제2 부시(46)에 지지되며 피파쇄물을 치즐(48)로 파쇄하는 파쇄부(40)와, 유압실린더(20)의 피스톤(21)으로 파쇄부(40)의 치즐(48)을 타격하는 빈공간인 타격실(52)을 형성하는 타격부(50)로 이루어진다.

유압실린더(20)의 후단부에는 가스실(22)이 구비되고, 유압실린더(20)의 표면 일측에는 피스톤(21)의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하는 유체제어부(24)가 형성되며, 유체제어부(24)와 인접한 유압실린더(20)의 표면에 유압오일을 일시 저장하여 운동에너지원으로 사용하기 위한 어큐물레이터(28)가 형성된다.

유체제어부(24)는 유압실린더(20)의 표면 일측에 형성되는 밸브하우징(24A)과, 밸브하우징(24A)의 개방부를 통해 내부에 수평 운동하도록 결합되어 유체의 공급을 제어하는 밸브(24B)와, 밸브하우징(24A)에 개방부를 밀폐하고 밸브(24B)의 운동을 지지하도록 다수의 체결부재(25)를 매개로 결합되는 밸브커버(24C)로 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래의 유압브레이커(10)는 유체제어부(24)의 밸브(24B)가 밸브하우징(24A)의 내부에 수평 운동하도록 배치된 상태에서 피스톤(21)의 전·후 왕복운동에 필요한 유체의 공급을 제어하는 구조로 이루어졌다.

그러나, 종래의 유압브레이커는, 피스톤의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어할 때 고압의 유압이 밸브하우징 방향으로 작용하게 되어 밸브하우징의 내경이 유압에 의해 찌그러지게 되는데, 밸브하우징의 내경이 찌그러지게 되면 밸브하우징과 밸브 표면 사이에 유막이 형성되지 않아 밸브가 수평운동할 때 긁힘 현상이 자주 발생하게 되고, 이에 따라 밸브의 작동이 자연스럽지 못하여 타격이 제대로 이루어지지 않거나 작동을 멈추게 되는 문제점이 있었다.

근래에는, 이를 보완하기 위하여 전술한 유압브레이커와 다른 구조의 유체제어부를 갖는 유압브레이커가 개시되었다.

이하에서, 전술한 종래 구조와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도 3은 종래 다른 유압브레이커의 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 유압브레이커의 유압작용 방향을 보인 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 다른 유압브레이커(10)에 형성되는 유체제어부(26)는, 유압실린더(20)의 표면 일측에 형성되는 밸브하우징(26A)과, 밸브하우징(26A)의 상단부에 형성되는 개방부를 통해 내부에 수직 운동하도록 결합되어 유체의 공급을 제어하는 밸브(26B)와, 밸브하우징(26A)의 상단부에 개방부를 밀폐하고 밸브(26B)의 운동을 지지하도록 다수의 체결부재(27)를 매개로 결합되는 밸브커버(26C)로 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래의 유압브레이커(10)는 유체제어부(26)의 밸브(26B)가 밸브하우징(26A)의 내부에 수직 운동하도록 배치된 상태에서 피스톤(21)의 전·후 왕복운동에 필요한 유체의 공급을 제어하는 구조로 이루어졌다.

그러나, 종래의 다른 유압브레이커는, 유체제어부의 내부에 결합된 밸브가 피스톤의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어할 때 고압의 유압이 작용하는 방향과 평행하게 배치되는 구조를 채택하고 있으나, 유압에 의해 체결부재가 자주 파손되어 밸브커버에 의한 밸브의 지지력이 약해지게 되므로 기존의 수평형 밸브와 마찬가지로 밸브하우징과 밸브 표면 사이에 긁힘 현상이 발생하여 밸브의 작동에 장애요인으로 작용하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 기술적 과제는, 유압실린더의 피스톤 작동에 필요한 유체의 공급을 유체제어부로 제어할 때 유압에 의한 손상을 방지하면서도 작동성을 향상시킬 수 있는 유압브레이커의 밸브장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제는, 본 발명에 따라, 피스톤이 전·후 왕복운동하도록 형성되고 외관을 형성하는 유압실린더; 상기 유압실린더의 전단부에 결합되는 몸체부; 상기 몸체부의 내부에 키이로 결합되어 제1 부시와 제2 부시에 지지되며 피파쇄물을 치즐로 파쇄하는 파쇄부: 상기 유압실린더의 피스톤으로 파쇄부의 치즐을 타격하는 빈공간인 타격실을 형성하는 타격부; 및 상기 유압실린더의 표면 일측에 배치되며 상기 피스톤의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하도록 형성되는 유체제어부를 포함하며, 상기 유체제어부는, 상기 유압실린더의 표면 일측에 밀착 결합되며 밀착된 결합면에 상기 유압실린더의 유로와 연결되도록 형성되는 입구로부터 내부의 수직방향으로 일정깊이를 갖는 안내홈이 마련되는 밸브하우징; 및 상기 밸브하우징의 안내홈에 결합되며 유체의 공급을 제어하기 위해 상기 안내홈의 길이방향을 따라 수직 운동하도록 마련되는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 밸브장치에 의해 달성된다.

상기 밸브하우징은, 상기 안내홈에 배치되며 상기 밸브의 수직 운동을 보호할 수 있도록 마련되는 보호부를 더 포함할 수 있다.

상기 보호부는, 상기 안내홈에 입구와 인접하도록 결합되며 상기 밸브의 표면을 감싸서 수직 운동을 안내할 수 있도록 형성되는 슬리브; 및 상기 슬리브와 인접하도록 상기 입구에 결합되며 상기 밸브가 상기 안내홈과 상기 슬리브에 의해 안내되면서 수직 운동할 때 상기 밸브의 하단부와 접촉되어 상기 유압실린터와 충돌을 방지할 수 있도록 형성되는 충돌방지턱을 포함할 수 있다.

상기 충돌방지턱은, 상기 밸브와 접촉될 때 충격을 완충할 수 있을 정도의 탄성을 갖는 연질의 합성수지로 형성될 수 있다.

본 발명은, 유압실린더에 마련되어 있는 피스톤의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하는 수단으로 일체형 구조의 밸브하우징 및 밸브하우징에 수직 운동하도록 결합된 밸브를 갖는 유체제어부를 구비하는 유압브레이커의 밸브장치를 제공함으로써, 유체의 공급을 제어할 때 유체제어부로 작용하는 유압에 의한 밸브하우징 및 밸브의 손상요인을 제거하여 유압브레이커의 작동성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 유압브레이커의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 유압브레이커에 구비된 밸브장치의 유압작용 방향을 보인 단면도.
도 3은 종래 다른 유압브레이커의 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 유압브레이커에 구비된 밸브장치의 유압작용 방향을 보인 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 밸브장치를 갖는 유압브레이커의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 유압브레이커에 구비된 밸브장치의 유압작용 방향을 보인 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 밸브장치가 구비된 유압브레이커의 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 유압브레이커에 구비된 밸브장치의 유압작용 방향을 보인 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 유압브레이커(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤(112)이 전·후 왕복 운동하도록 결합되고 외관을 형성하는 유압실린더(110)와, 유압실린더(110)의 전단부에 결합되는 몸체부(120)와, 몸체부(120)의 내부에 키이(132)로 결합되어 제1 부시(134)와 제2 부시(136)에 지지되며 피파쇄물을 치즐(138)로 파쇄하는 파쇄부(130)와, 유압실린더(110)의 피스톤(112)으로 파쇄부(130)의 치즐(138)을 타격하는 빈공간인 타격실(142)을 형성하는 타격부(140)와, 유압실린더(110)의 피스톤(112) 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하도록 형성되는 유체제어부(150)로 구성된다.

그리고, 유압실린더(110)는 후단부에 가스실(114)이 마련되어 있다. 유압실린더(110)의 표면 일측에는 유체제어부(150)와 인접한 위치에 어큐물레이터(118)가 형성되어 있다. 어큐물레이터(118)는 유압오일을 일시 저장하여 운동에너지원으로 사용하는 역할을 담당한다.

유체제어부(150)는, 유압실린더(110)의 내부에 전·후 왕복 운동하도록 결합되는 피스톤(112)의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하기 위한 것으로서, 이를 위해서 유압실린더(110)의 표면 일측에 밀착 결합되도록 마련되는 밸브하우징(152)과, 밸브하우징(152)의 내부에 수직 운동가능하게 결합되어 유체의 공급을 제어할 수 있도록 마련되는 밸브(158)와, 밸브(158)의 수직 운동을 보호할 수 있도록 마련되는 보호부(160)로 구성된다.

밸브하우징(152)은, 유압실린더(110)의 표면 일측에 다수의 체결부재(151)를 매개로 밀착 결합되어 있다. 이때, 체결부재(151)는 공지된 볼트로 형성된다.

밸브하우징(152)의 내부에는, 유압실린더(110)에 형성되는 유로(116)와 연결될 수 있도록 유압실린더(110)와 밀착된 결합면에 입구(154)를 갖는 안내홈(156)이 형성되어 있다.

안내홈(156)은, 입구(154)로부터 밸브하우징(152) 내부의 수직방향으로 일정깊이를 갖도록 형성되어 있다.

이러한, 밸브하우징(152)은 입구(154)로부터 내부의 수직방향으로 일정깊이를 갖는 안내홈(156)을 형성하는 일체형 구조로 마련된다.

여기서, 유로(116)는 피스톤(112)으로 유체를 공급할 수 있도록 유압실린더(110)의 표면 일측에 형성된다. 안내홈(156)의 입구(154)는 밸브하우징(152)과 유압실린더(110)가 상호 결합될 때 유로(116)와 연결된다.

밸브(158)는, 안내홈(156)에 길이방향을 따라 수직 운동할 수 있도록 결합되어 피스톤(112)의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하는 역할을 담당한다.

여기서, 밸브(158)가 안내홈(156)의 길이방향을 따라 수직 운동하여 유압실린더(110)의 피스톤(112) 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하는 구성은, 본 발명의 출원 전에 이미 유압브레이커에서 널리 실시되고 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

보호부(160)는, 안내홈(156)에 배치되어 밸브(158)의 수직 운동을 보호하기 위한 것으로서, 이를 위해서 안내홈(156)에 밸브(158)의 수직 운동을 안내할 수 있도록 마련되는 슬리브(162)와, 안내홈(156)에 밸브(158)와 유압실린더(110)의 충돌을 방지할 수 있도록 마련되는 충돌방지턱(164)으로 구성된다.

슬리브(162)는, 중공형의 원통체로 형성되며 안내홈(156)에 입구(154)와 인접하도록 결합되어 있다. 즉, 슬리브(162)는 밸브(158)의 표면을 감싸도록 배치되어 피스톤(112)의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하는 밸브(158)의 수직 운동을 안내 및 지지하여 보호하는 역할을 담당한다.

충돌방지턱(164)은, 링 형상으로 형성되며 안내홈(156)의 입구(154)에 슬리브(162)와 인접되게 배치되어 밸브(158)의 하단부와 접촉될 수 있도록 결합되어 있다. 즉, 충돌방지턱(164)은 밸브(158)가 피스톤(112)의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하기 위해 안내홈(156)과 슬리브(162)에 의해 안내되면서 수직 운동할 때 밸브(158)의 하단부와 접촉되어 유압실린더(110)와 충돌을 방지하는 역할을 담당한다.

이때, 충돌방지턱(164)은 밸브(158)와 접촉할 때 발생하는 충격을 완충할 수 있을 정도의 탄성을 갖는 연질의 합성수지로 형성된다. 이는, 충돌방지턱(164)과 접촉하는 밸브(158)의 손상이 방지되도록 보호하기 위함이다.

이외에도 충돌방지턱(164)은 밸브(158)의 손상을 방지하고 유압실린더(110)와의 충돌을 완충할 수 있는 특성을 갖는 공지된 다양한 소재로 형성될 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유압브레이커에 구비된 밸브장치의 작용을 설명한다.

먼저, 굴삭기, 로더 등의 건설기계에 유압브레이커(100)를 장착하고, 피파쇄물에 파쇄부(130)의 치즐(138)을 위치한 상태에서, 유체제어부(150)를 조작하여 어큐물레이터(118)에서 맥동을 방지하면서 가스실(114)로 가스의 공급과 배출을 반복하면, 피스톤(112)이 전·후 왕복운동하면서 타격부(140)의 타격실(142)에서 치즐(138)를 타격하여 피파쇄물을 파쇄시킨다.(도 5참조)

도 6에 도시된 바와 같이, 유체제어부(150)는 유압브레이커(100)로 피파쇄물을 파쇄할 수 있도록 밸브하우징(152)의 안내홈(156)에서 수직 운동하는 밸브(158)에 의해 유체의 유입과 배출을 반복하면서 피스톤(112)의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어한다. 이때, 유체의 공급 제어에 따라 발생하는 고압의 유압은 유압실린더(110)에서 밸브하우징(152)(화살표 방향)으로 작용한다.

여기서, 밸브하우징(152)은 유압실린더(110)의 유로(116)와 연결되는 입구(154)로부터 내부의 수직방향으로 일정깊이를 갖는 안내홈(156)을 형성하는 일체형 구조로 형성되기 때문에 유체의 공급을 제어할 때 발생하는 유압에 의한 손상요인이 제거되어 유압에 의한 변형이 전혀 발생하지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유압브레이커의 밸브장치는, 피스톤(112)의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하는 밸브(158)가 내장되도록 마련되는 유체제어부(150)의 밸브하우징(152)을 종래의 조립형 구조와 달리, 일체형 구조로 형성하여 유압의 작용에 의한 손상요인을 제거함으로써, 밸브(158) 표면과 안내홈(156) 내벽 사이에 유막 형성을 통해 밸브(158)의 원활한 수직 운동을 자연스럽게 유도하여 유압에 의한 밸브하우징(152) 및 밸브(158)의 손상을 방지할 수 있고, 유압브레이커(100)의 작동성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 유압브레이커의 밸브장치는, 밸브하우징(152)의 안내홈(156)에 슬리브(162)와 충돌방지턱(164)을 갖는 보호부(160)를 구비함으로써, 밸브(158)가 안내홈(156)에서 수직 운동할 때 안정적인 안내 및 유압실린더(110)와의 충돌을 방지하여 밸브(158)의 손상을 방지하는 보호성을 향상시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 유압브레이커의 밸브장치는, 피스톤(112)의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하는 밸브(158)가 내장되는 수단으로 밸브커버(24C, 26C)를 갖는 밸브하우징(24A, 26A)을 사용하는 종래기술과 달리, 일체형 구조의 밸브하우징(152)으로 형성하여 종래의 밸브커버(24C, 26C)가 생략되므로 제조에 따른 시간 및 비용이 절감되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100: 유압브레이커
150: 유체제어부
152: 밸브하우징 154: 입구
156: 안내홈 158: 밸브
160: 보호부
162: 슬리브 164: 충돌방지턱

Claims

피스톤이 전·후 왕복운동하도록 형성되고 외관을 형성하는 유압실린더;
상기 유압실린더의 전단부에 결합되는 몸체부; 상기 몸체부의 내부에 키이로 결합되어 제1 부시와 제2 부시에 지지되며 피파쇄물을 치즐로 파쇄하는 파쇄부: 상기 유압실린더의 피스톤으로 상기 파쇄부의 치즐을 타격하는 빈공간인 타격실을 형성하는 타격부; 및 상기 유압실린더의 표면 일측에 배치되며 상기 피스톤의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하도록 상기 유압실린더에 결합되는 밸브 하우징과, 유체의 공급을 제어하기 위해 상기 밸브 하우징의 내부에 수직운동하도록 결합되는 밸브를 포함하는 유체제어부를 포함하며,
상기 밸브 하우징은,
상기 밸브가 수용되도록 입구로부터 내부의 수직방향으로 일정깊이를 갖는 안내홈이 형성되어 일체형으로 형성되고,
상기 안내홈의 입구가 상기 유압실린더의 유로와 연결되도록 상기 유압실린더의 표면 일측에 밀착되어 체결부재에 의해 결합되며,
상기 밸브하우징은, 상기 안내홈에 배치되며 상기 밸브의 수직 운동을 보호할 수 있도록 마련되는 보호부를 더 포함하되,
상기 보호부는,
상기 안내홈에 입구와 인접하도록 결합되며 상기 밸브의 표면을 감싸서 수직 운동을 안내할 수 있도록 형성되는 슬리브; 및
상기 슬리브와 인접하도록 상기 입구에 결합되며 상기 밸브가 상기 안내홈과 상기 슬리브에 의해 안내되면서 수직 운동할 때 상기 밸브의 하단부와 접촉되어 상기 유압실린더와 충돌을 방지할 수 있도록 형성되는 충돌방지턱을 포함하는 것을 특징으로 하는,
유압브레이커의 밸브장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 충돌방지턱은,
상기 밸브와 접촉될 때 충격을 완충할 수 있을 정도의 탄성을 갖는 연질의 합성수지로 형성되는 것을 특징으로 하는,
유압브레이커의 밸브장치.