KR101446223B1 - 공타방지기능을 갖는 유압브레이커 - Google Patents

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    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/96—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
    • E02F3/966—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements of hammer-type tools

Abstract

본 발명은 충격에 약한 고가의 센서를 사용하지 않고, 단순한 구조로 공타를 방지하도록 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커에 관한 것으로, 피스톤의 하부링이 하부챔버보다 하방으로 이동된다 하더라도, 하부챔버로 공급되는 유압이 공타방지라인을 통해 제 2 중부챔버로 공급되므로, 피스톤이 더 이상 하부로 이동되지 않고 작동이 중지되어 공타가 방지되는 효과가 있다.

Description

공타방지기능을 갖는 유압브레이커{Hydraulic Breaker with Idle Blow Preventing Function}
본 발명은 공타방지기능을 갖는 유압브레이커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충격에 약한 고가의 센서를 사용하지 않고, 단순한 구조로 공타를 방지하도록 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커에 관한 것이다.
일반적으로 유압브레이커는 건설 중장비인 굴착기 등에 장착되어 굴착기의 유압을 동력으로 사용하는 건설기계의 일종으로, 포장도로의 보수 작업, 콘크리트 건축물 해체작업 그리고 암반의 파쇄작업 등에 사용되고 있다. 이러한 유압브레이커는 유압과 질소 가스의 에너지를 피스톤의 운동에너지로 변환하고 변환된 운동에너지는 치즐을 통하여 작업 대상물에 전달되어 그 대상물을 파쇄한다.
도 1은 일반적인 유압브레이커를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 유압 브레이커는 피스톤(40)이 왕복 운동되게 설치된 실린더본체(20), 실린더본체(20)의 상부에 결합되며 내부에 질소가스가 충전되는 헤드캡(10), 실린더본체(20)의 하부에 결합되며 치즐(45)이 왕복 이동되게 설치되는 프런트헤드(30), 실린더본체(20)에 설치되고 유압라인들에 의하여 연결되며 유체의 흐름 방향을 전환 시켜주는 유압밸브(50) 및 유압에너지를 저장하고 부족한 유량을 보충함과 동시에 충격압력을 흡수하는 어큐뮬레이터(60)를 포함한다. 그리고 실린더본체(20) 내부로 유입되는 유압에 의하여 피스톤(40)이 승하강을 반복하면서 치즐(45)을 타격하게 되고, 치즐(45)은 상기 피스톤(40)의 압력에 의하여 반복적으로 타격되면서 파쇄목적물을 파쇄시키게 된다.
한편, 치즐(45)이 파쇄목적물을 타격하여 완전히 파쇄시킨 경우, 치즐(45)의 하방에는 치즐(45)을 받혀주는 대상이 없으므로, 치즐(45)이 순간적으로 떠 있게 되며, 이어서 치즐(45)은 그 자중에 의해 프런트헤드(30) 밑으로 내려가게 된다. 이때, 피스톤(40)의 하단과 치즐(45)의 상단은 서로 이완된 상태가 되는데, 이 경우에도 피스톤(40)이 왕복작동을 하게 되면, 피스톤(40)은 치즐(45)의 상단을 타격하지 못하고 빈 공간을 타격하는 공타작동을 하게 되며, 이때, 피스톤(40)의 하단은 프런트헤드(30)의 내벽면과 부딪치게 되어, 프런트헤드(30)의 내벽면에 손상 및 변형이 심하게 발생되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 국내등록특허 제10-0675586호를 참조하면, 다수 개의 센서를 구비하여 공타를 방지하도록 한 유압브레이커가 제시된 바 있다. 그러나 센서는 그 특성상 충격에 취약하여 유지 비용이 증가하며, 센서 자체의 비용 또한 고가이므로 유압브레이커의 단가를 상승시키는 문제점이 있다.
등록특허 제10-0675586호
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 충격에 약한 고가의 센서를 사용하지 않고, 단순한 구조로 공타를 방지하도록 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커를 제공하도록 하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 가스가 충전되는 헤드캡과, 상기 헤드캡의 하부에 결합되며 내부에 피스톤이 왕복 운동되도록 설치되되, 내측 상부에서 하부 방향으로 각각 이격되도록 구비되는 상부챔버, 중부챔버 및 하부챔버를 포함하는 실린더본체와, 상기 실린더본체의 하부에 결합되며 치즐이 왕복 운동되도록 설치되는 프런트헤드를 포함하는 유압브레이커에 있어서, 상기 실린더본체의 상기 하부챔버와 상기 중부챔버는 공타방지라인에 의하여 상호 연결되도록 구성되고, 상기 피스톤은 그 길이방향을 따라 상부에서 하부 방향으로 상부링과 하부링이 상호 이격 위치되고, 상기 실린더본체를 따라 상하 이동되는 상기 피스톤이 상기 치즐을 타격하도록 타격지점에 위치될 때, 상기 피스톤의 상기 하부링의 상단은 상기 공타방지라인의 상부에 위치되고, 상기 피스톤의 상기 하부링의 하단은 상기 하부챔버에 위치되어, 상기 하부링의 외주연이 상기 공타방지라인을 폐쇄하도록 구성되고, 상기 피스톤이 상기 타격지점보다 하부에 구비되는 공타지점에 위치될 때, 상기 피스톤의 상기 하부링의 상단은 상기 중부챔버에 위치되고, 상기 하부링의 하단은 상기 하부챔버의 하부에 위치되어, 상기 공타방지라인이 개방되도록 구성되고, 외부로부터 상기 하부챔버로 공급되는 고압의 유압이 개방된 상기 공타방지라인을 통해 상기 중부챔버로 공급되어 상기 중부챔버에 위치된 상기 피스톤의 상기 상부링의 하단에 상방으로 압력을 가하여 상기 피스톤의 하강을 제한하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커를 제공한다.
또한, 상기 공타방지라인을 선택적으로 차단시키는 차단부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커를 제공한다.
또한, 상기 실린더본체의 내부에 구비되는 상기 중부챔버는: 상기 피스톤의 상기 하부링의 하단이 상기 하부챔버보다 하부에 위치될 때, 상기 피스톤의 상기 상부링의 하단과 대향 위치되는 제 1 중부챔버와, 상기 피스톤의 상기 하부링의 상단과 대향되도록 상기 제 1 중부챔버의 하부에 이격 위치되는 제 2 중부챔버를 포함하고, 상기 공타방지라인을 통해 상기 중부챔버로 공급되는 유압은 상기 피스톤의 상기 상부링과 상기 하부링 사이에 구비되는 내주연부와 상기 중부챔버 사이의 공간을 통하여 상기 제 1 중부챔버와 상기 제 2 중부챔버로 공급되되, 상기 제 1 중부챔버가 상기 제 2 중부챔버보다 큰 단면적을 갖도록 구성되어, 상기 제 1 중부챔버와 상기 제 2 중부챔버로 유압이 공급되면, 상기 제 1 중부챔버에서 상기 피스톤의 상기 상부링의 하단을 가압하는 유압이 상기 제 2 중부챔버에서 상기 피스톤의 상기 하부링의 상단을 가압하는 유압보다 커서, 상기 피스톤이 상부로 이동되는 것을 특징으로 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커를 제공한다.
또한, 상기 상부챔버와 상기 중부챔버를 상호 연결시키는 유압공급라인; 및 상기 유압공급라인으로 공급되는 유압이 상기 상부챔버로 공급되는 것을 제어하도록 상기 유압공급라인과 상기 상부챔버 사이에 구비되는 유압밸브를 더 포함하고, 상기 피스톤의 상기 하부링의 하단이 상기 하부챔버에 위치된 상태에서, 외부로부터 고압의 유압이 상기 하부챔버로 유입되면, 상기 하부챔버로 유입된 유압이 상기 피스톤의 상기 하부링의 하단을 상부로 가압하여 상기 피스톤의 상기 하부링의 하단이 상기 중부챔버로 유입되고, 상기 중부챔버로 유입된 유압이 상기 유압공급라인으로 공급되면, 상기 유압밸브를 상승시켜서 상기 유압공급라인으로 공급된 유압이 상기 상부챔버로 유입되면서, 상기 상부챔버에 위치된 상기 피스톤의 상기 상부링의 상단을 하부로 가압하여 상기 피스톤이 상기 치즐의 상단을 타격하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커를 제공한다.
또한, 상기 피스톤은, 그 길이방향을 따라 상기 상부링의 상부에 구비되는 상부로드와, 상기 상부링과 상기 하부링 사이에 구비되는 중부로드와, 상기 하부링의 하부에 구비되는 하부로드로 구분되되, 상기 중부로드는 상기 하부로드보다 큰 단면적을 갖도록 구성되고, 상기 실린더본체의 내측에 구비되는 내경부는, 상기 실린더본체의 상기 하부챔버의 상측에 구비되며, 상기 피스톤의 상기 하부링과 밀착되는 제 1 내경부와, 상기 실린더본체의 상기 하부챔버의 하측에 구비되며, 상기 피스톤의 상기 하부로드의 외경과 밀착되도록 상기 제 1 내경부보다 크도록 구성되는 제 2 내경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커를 제공한다.
본 발명은 피스톤의 하부링이 하부챔버보다 하방으로 이동된다 하더라도, 하부챔버로 공급되는 유압이 공타방지라인을 통해 제 2 중부챔버로 공급되므로, 피스톤이 더 이상 하부로 이동되지 않고 작동이 중지되어 공타가 방지되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 충격에 약한 고가의 센서를 사용하지 않으므로, 제조 단가가 낮아지게 되며, 유지 비용이 적게 발생하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 유압브레이커를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공타방지기능을 갖는 유압브레이커의 피스톤이 치즐에 접촉된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공타방지기능을 갖는 유압브레이커의 피스톤이 상승되어 치즐에서 이격된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공타방지기능을 갖는 유압브레이커의 피스톤이 정위치보다 하강된 후 공타 방지가 되는 상태를 개략으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공타방지기능을 갖는 유압브레이커를 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공타방지기능을 갖는 유압브레이커의 피스톤이 치즐에 접촉된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 유압브레이커는 내부에 가스가 충전되는 헤드캡(100)과, 상기 헤드캡(100)의 하부에 결합되며 내부에 피스톤(250)이 왕복 운동되도록 설치되는 실린더본체(200)와, 상기 실린더본체(200)의 하부에 결합되며 치즐(350)이 왕복 운동되도록 설치되는 프런트헤드(300)를 포함한다. 이러한 기본구조는 종래기술과 동일하다.
헤드캡(100)은 내부에 질소가스가 충전되어 있으며, 그 내부 하측에 피스톤(250)의 상단이 위치된다.
실린더본체(200)는 내측에 피스톤(250)이 상하 운동되도록 내경부(201)를 구비하고 있으며, 상기 내경부(201) 내측의 상부에서 하부 방향으로 상부챔버(210), 중부챔버(220) 및 하부챔버(230)가 각각 이격되어 형성된다. 중부챔버(220)는 제 1 중부챔버(222)와, 제 1 중부챔버(222)의 하부에 위치되는 제 2 중부챔버(226)와, 제 1 중부챔버(222)와 제 2 중부챔버(226) 사이에 위치되는 이동안내챔버(224)를 포함한다. 제 1 중부챔버(222)와, 이동안내챔버(224)와, 제 2 중부챔버(226)는 각각 이격되어, 상호 독립적으로 형성된다. 그리고 제 1 중부챔버(222)는 제 2 중부챔버(226)보다 큰 단면적을 갖도록 구성되는데, 이는 후술하기로 한다.
그리고 실린더본체(200)에는 상부챔버(210), 중부챔버(220) 및 하부챔버(230)로 유압을 공급하도록 유압공급부(202)와, 유압라인들이 구비된다. 유압공급부(202)는 일측은 실린더본체(200)의 외부에 위치되고 타측은 실린더본체(200)의 하부챔버(230)와 연결되어, 외부로부터 공급되는 고압의 유압을 하부챔버(230)로 공급한다. 상기 유압라인들은 공타방지라인(240), 유압공급라인(242), 배출라인(244)을 포함한다. 공타방지라인(240)은 하부챔버(230)와 중부챔버(220)의 제 2 중부챔버(226)를 상호 연결시켜서 하부챔버(230)로 공급되는 유압을 제 2 중부챔버(226)로 공급한다. 그리고 공타방지라인(240)에는 차단부(미도시)가 구비되어, 상기 공타방지라인(240)을 사용하지 않고자 할 때에는 상기 차단부를 이용하여 공타방지라인(240)을 선택적으로 차단시킬 수도 있다. 유압공급라인(242)은 중부챔버(220)의 이동안내챔버(224)와 상부챔버(210)를 상호 연결시켜서, 중부챔버(220)의 이동안내챔버(224)로 공급되는 유압을 상부챔버(210)로 공급한다. 한편, 유압공급라인(242)으로 공급되는 유압이 상부챔버(210)로 공급되는 것을 선택적으로 제어하도록 하기 위하여 유압공급라인(242)과 상부챔버(210) 사이에는 유압밸브(243)가 더 구비된다. 상기 유압밸브(243)는 하기에서 다시 설명하기로 한다. 배출라인(244)은 제 1 중부챔버(222)와 연결되어 제 1 중부챔버(222)로 공급되는 유압을 외부 탱크(미도시) 등으로 배출시킨다. 그리고 공타방지라인(240), 유압공급라인(242) 및 배출라인(244)은 상하 이동되는 피스톤(250)의 상부링(252) 또는 하부링(254)의 위치에 따라 개방 또는 폐쇄되며, 이는 후술하기로 한다.
피스톤(250)은 실린더본체(200)의 내경부(201)에 위치되되, 실린더본체(200)의 내경부(201)로 공급되는 유압에 의하여, 그 상단이 헤드캡(100)의 상단지점(B)과, 타격지점(A) 사이를 왕복운동하면서 치즐(350)을 타격하게 된다. 그리고 타격이 완료되어 파쇄물이 파쇄되면, 치즐(350)은 자중에 의해 원위치보다 하부로 내려가게 되고, 피스톤(250)의 상단 또한 타격지점(A)보다 더 하강되어 공타지점(C)까지 이동되며, 이때, 후술하는 공타방지라인(240)이 개방되어 피스톤(250)이 상부로 이동되어 공타가 방지된다. 이러한 피스톤(250)은 길이방향을 따라 길게 형성되며, 상부에서 하부 방향으로, 상부로드(251a), 중부로드(251b) 및 하부로드(251c)로 구분된다. 그리고 상부로드(251a)와 중부로드(251b) 사이에 환상의 상부링(252)이 구비되고, 중부로드(251b)와 하부로드(251c) 사이에 환상의 하부링(254)이 구비된다. 상부링(252)은 피스톤(250)의 상단이 타격지점(A)에 위치될 때, 실린더본체(200)의 상부챔버(210)와 중부챔버(220) 사이에 위치되는 것으로, 그 상단부(252a)는 상부챔버(210)의 하부에 위치되고, 그 하단부(252b)는 중부챔버(220)의 상부에 위치된다. 하부링(254)은 상부링(252)의 하측에 이격 위치되어, 피스톤(250)의 상부가 타격지점(A)에 위치될 때, 그 상단부(254a)는 중부챔버(220)의 제 1 중부챔버(222)와 제 2 중부챔버(226) 사이에 위치되고, 그 하단부(254b)는 하부챔버(230)에 위치된다.
프런트헤드(300)는 실린더본체(200)의 하부에 결합되며, 실린더본체(200)에 위치된 피스톤(250)의 하단부가 프런트헤드(300)의 내부 상측에 위치된다. 그리고 프런트헤드(300)의 내부에 치즐(350)이 위치된다.
치즐(350)은 프런트헤드(300) 내부에서 왕복 가능하도록 설치되는 것으로, 그 상단부는 피스톤(250)의 하단부와 대향되도록 위치되고, 그 하단부는 프런트헤드(300)의 하부에 위치된 파쇄물에 위치된다. 그리고 피스톤(250)에 의하여 치즐(350)의 상단부가 타격되어 파쇄물을 파쇄하게 된다. 그리고 파쇄물이 완전히 파쇄되어, 치즐(350)의 하단부가 파쇄물에 지지되지 않거나, 유압브레이커를 들어올려서 치즐(350)의 하단부가 파쇄물에 접촉되지 않게 되는 경우, 치즐(350)이 프런트헤드(300)의 하방으로 빠져나오지 못하고 걸림 위치되도록 프런트헤드(300)의 내측에는 치즐핀(미도시)이 구비된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공타방지기능을 갖는 유압브레이커의 작용을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공타방지기능을 갖는 유압브레이커의 피스톤이 상승되어 치즐에서 이격된 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공타방지기능을 갖는 유압브레이커의 피스톤이 정위치보다 하강된 후 공타 방지가 되는 상태를 개략으로 도시한 도면이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 치즐(350)의 하단부가 파쇄물에 위치되고, 치즐(350)의 상단부는 피스톤(250)의 하단부에 접촉된다. 이때, 피스톤(250)의 상단부는 타격지점(A)에 위치되고, 피스톤(250)의 하단부는 치즐(350)의 상단부에 접촉되어 있다. 그리고 피스톤(250)의 하부링(254)의 상단부(254a)는 유압공급라인이 연결된 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)보다 상부에 위치되고, 피스톤(250)의 하부링(254)의 하단부(254b)는 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)보다 하부에 위치되어, 피스톤(250)의 하부링(254)의 외주연이 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)를 덮도록 구성되며, 이에 따라 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)에 연결된 공타방지라인(240)이 폐쇄되도록 구성된다.
이 상태에서, 작업자가 푸트스위치를 발로 밟아 유압공급부(202)로 유압이 공급되도록 한다. 그러면 고압의 유압은 유압공급부(202)를 통하여 실린더본체(200)의 하부챔버(230)로 공급되어, 하부챔버(230)에 위치된 피스톤(250)의 하부링(254)의 하단부(254b)에 상측으로 압력을 가하게 되며, 이에 따라 피스톤(250)은 상승하게 된다.
한편, 피스톤(250)의 중부로드(251b)는 하부로드(251c)보다 큰 단면적을 갖도록 구성되고, 하부로드(251c)는 상부로드(251a)보다 큰 단면적을 갖도록 구성된다. 그리고 피스톤(250)의 상부링(252)과 하부링(254)의 단면적은 동일한 면적으로 구성된다. 그리고 실린더본체(200)의 내경부(201)는 제 1 내경부(201a)와 제 2 내경부(201b)로 구분되는데, 제 1 내경부(201a)는 실린더본체(200)의 하부챔버(230)의 상측에 구비되며, 피스톤(250)의 하부링(254)과 밀착되도록 구성되고, 제 2 내경부(201b)는 실린더본체(200)의 하부챔버(230)의 하측에 구비되며, 피스톤(250)의 하부로드(251c)의 외경과 밀착되도록 상기 제 1 내경부(201a)보다 크도록 구성된다. 이에 따라 실린더본체(200)의 하부챔버(230)로 공급되는 압력은 피스톤(250)의 하부링(254)에 상방 압력을 가하여, 피스톤(250)을 상승시킨 후, 피스톤(250)의 하부로드(251c)와 실린더본체(200)의 내경부(201) 사이의 공간을 타고 중부챔버(220)로 이동된다.
이어서, 도 3을 참조하면, 피스톤(250)의 하부링(254)의 하단부(254b)가 하부챔버(230)에 위치된 상태에서, 유압공급부(202)를 통하여 고압의 유압이 하부챔버(230)로 유입되면, 하부챔버(230)로 유입된 유압이 피스톤(250)의 하부링(254)의 하단부(254b)를 상부로 가압하여 피스톤(250)이 상승되고, 이에 따라 피스톤(250)의 하부링(254)의 하단부(254b)가 중부챔버(220)의 이동안내챔버(224)로 이동된다. 이때, 피스톤(250)의 상단부는 상단지점(B)에 위치된다.
그리고 하부챔버(230)로 유입된 유압은 실린더본체(200)의 내경부(201)와 피스톤(250)의 하부로드(251c) 사이의 공간을 통하여 중부챔버(220)의 이동안내챔버(224)로 이동된 후, 유압공급라인(242)을 통해 상부챔버(210)로 이동된다. 이때, 유압공급라인(242)에서 유압밸브(243)로 이동되는 유압이 유압밸브(243)를 상승시켜서 유압밸브(243)가 오픈되며, 이에 따라 유압공급라인(242)으로 공급된 유압이 상부챔버(210)로 유입된다. 그리고 상부챔버(210)로 공급된 유압은 상부챔버(210)에 위치된 피스톤(250)의 상부링(252)의 상단을 하부로 가압하여 피스톤(250)이 도 2와 같이 하강하게 되며, 이때, 피스톤(250)의 하단부가 치즐(350)의 상단부를 타격하게 된다.
그리고 피스톤(250)이 하강되면, 피스톤(250)의 하부링(254)이 실린더본체(200)의 하부챔버(230)에 위치되고, 실린더본체(200)의 유압공급부(202)에서 하부챔버(230)로 공급되는 유압은 피스톤(250)의 하부링(254)에 다시 상측으로 압력을 가하게 되며, 이에 따라 피스톤(250)은 승하강을 반복하면서 타격지점(A)에 위치될 때마다 치즐(350)의 상단을 반복적으로 타격하게 된다.
이어서, 도 4를 참조하면, 치즐(350)의 하단부에 위치된 파쇄물이 완전히 파쇄된 경우, 또는 유압브레이커를 들어올려서 치즐(350)의 하단부가 파쇄물에 접촉되지 않게 되는 경우, 치즐(350)은 그 자중에 의해 하측으로 이동되어 치즐핀(미도시)에 걸리게 된다. 이때 유압에 의해 하강되는 피스톤(250)의 하단부 또한 치즐(350)을 따라 하강하게 되어, 피스톤(250)의 상단부는 공타지점(C)까지 이동된다.
그리고 피스톤(250)의 상단부가 공타지점(C)까지 이동되면, 상기 도 2에서 피스톤(250)의 하부링(254)의 외주연에 덮여서 폐쇄되어 있던 공타방지라인(240)이 개방된다. 즉, 피스톤(250)의 상단부가 공타지점(C)까지 이동되면, 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)를 덮고 있던 피스톤(250)의 하부링(254)의 외주연이 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)의 하부에 위치되어, 피스톤(250)의 하부링(254)의 상단부(254a)는 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)에 위치되고, 피스톤(250)의 하부링(254)의 하단부(254b)는 실린더본체(200)의 하부챔버(230)보다 하부에 위치된다. 그 결과, 실린더본체(200)의 하부챔버(230)는 피스톤(250)의 하부링(254)의 외주연에 의하여 덮여지고, 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)는 피스톤(250)의 중부로드(251b)와 실린더본체(200)의 제 1 내경부(201a) 사이의 공간과 연통되며, 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)와 연결된 공타방지라인(240) 또한 개방되어, 실린더본체(200)의 하부챔버(230)로 공급되는 유압이 공타방지라인(240)을 타고 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)로 공급된다.
그리고 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)로 공급된 유압은 실린더본체(200)의 내경부(201)와 피스톤(250)의 중부로드(251b) 사이의 공간을 통하여 실린더본체(200)의 이동안내챔버(224)와 제 1 중부챔버(222)로 이동된다. 이에 따라 실린더본체(200)의 제 1 중부챔버(222)와 제 2 중부챔버(226)에 유압이 공급되는데, 이때, 실린더본체(200)의 제 1 중부챔버(222)에는 피스톤(250)의 상부링(252)의 하단부(252b)가 위치되고, 실린더본체(200)의 제 2 중부챔버(226)에는 피스톤(250)의 하부링(254)의 상단부(254a)가 위치되어, 제 1 중부챔버(222)로 공급되는 유압은 피스톤(250)의 상부링(252)의 하단부(252b)에 상측으로 압력을 가하게 되고, 제 2 중부챔버(226)로 공급되는 유압은 피스톤(250)의 하부링(254)의 상단부(254a)에 하방으로 압력을 가하게 된다. 그런데 제 1 중부챔버(222)는 제 2 중부챔버(226)보다 큰 단면적을 갖도록 형성되므로, 제 1 중부챔버(222)로 공급되는 유압의 압력이 제 2 중부챔버(226)로 공급되는 유압의 압력보다 높도록 구성되며, 이에 따라 피스톤(250)은 하부로 이동되지 않고 작동이 중지되어 공타가 방지되도록 구성된다. 그리고 제 1 중부챔버(222)로 공급되는 유압은 제 1 중부챔버(222)와 연결된 배출라인(244)을 따라 외부 탱크(미도시) 등으로 배출되어, 피스톤(250)의 상하 왕복 운동은 종료된다.
이처럼 본 발명은 피스톤(250)의 하부링(254)이 하부챔버(230)보다 하방으로 이동된다 하더라도, 하부챔버(230)로 공급되는 유압이 공타방지라인(240)을 통해 제 2 중부챔버(226)로 공급되므로, 피스톤(250)이 더 이상 하부로 이동되지 않고 작동이 중지되어 공타가 방지되는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 충격에 약한 고가의 센서를 사용하지 않으므로, 제조 단가가 낮아지게 되며, 유지 비용이 적게 발생하는 효과가 있다.
본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100: 헤드캡 200: 실린더본체
201: 내경부 201a: 제 1 내경부
201b: 제 2 내경부 202: 유압공급부
210: 상부챔버 220: 중부챔버
222: 제 1 중부챔버 224: 이동안내챔버
226: 제 2 중부챔버 230: 하부챔버
240: 공타방지라인 242: 유압공급라인
243: 유압밸브 244: 배출라인
250: 피스톤 251a: 상부로드
251b: 중부로드 251c: 하부로드
252: 상부링 252a: 상단부
252b: 하단부 254: 하부링
254a: 상단부 254b: 하단부
300: 프런트헤드 350: 치즐

Claims (5)

  1. 내부에 가스가 충전되는 헤드캡과, 상기 헤드캡의 하부에 결합되며 내부에 피스톤이 왕복 운동되도록 설치되되, 내측 상부에서 하부 방향으로 각각 이격되도록 구비되는 상부챔버, 중부챔버 및 하부챔버를 포함하는 실린더본체와, 상기 실린더본체의 하부에 결합되며 치즐이 왕복 운동되도록 설치되는 프런트헤드를 포함하는 유압브레이커에 있어서,
    상기 실린더본체의 상기 하부챔버와 상기 중부챔버는 공타방지라인에 의하여 상호 연결되도록 구성되고, 상기 피스톤은 그 길이방향을 따라 상부에서 하부 방향으로 상부링과 하부링이 상호 이격 위치되고,
    상기 실린더본체를 따라 상하 이동되는 상기 피스톤이 상기 치즐을 타격하도록 타격지점에 위치될 때, 상기 피스톤의 상기 하부링의 상단은 상기 공타방지라인의 상부에 위치되고, 상기 피스톤의 상기 하부링의 하단은 상기 하부챔버에 위치되어, 상기 하부링의 외주연이 상기 공타방지라인을 폐쇄하도록 구성되고,
    상기 피스톤이 상기 타격지점보다 하부에 구비되는 공타지점에 위치될 때, 상기 피스톤의 상기 하부링의 상단은 상기 중부챔버에 위치되고, 상기 하부링의 하단은 상기 하부챔버의 하부에 위치되어, 상기 공타방지라인이 개방되도록 구성되고, 외부로부터 상기 하부챔버로 공급되는 고압의 유압이 개방된 상기 공타방지라인을 통해 상기 중부챔버로 공급되어 상기 중부챔버에 위치된 상기 피스톤의 상기 상부링의 하단에 상방으로 압력을 가하여 상기 피스톤의 하강을 제한하도록 하고,
    상기 상부챔버와 상기 중부챔버를 상호 연결시키는 유압공급라인; 및
    상기 유압공급라인으로 공급되는 유압이 상기 상부챔버로 공급되는 것을 제어하도록 상기 유압공급라인과 상기 상부챔버 사이에 구비되는 유압밸브를 더 포함하고,
    상기 피스톤의 상기 하부링의 하단이 상기 하부챔버에 위치된 상태에서, 외부로부터 고압의 유압이 상기 하부챔버로 유입되면, 상기 하부챔버로 유입된 유압이 상기 피스톤의 상기 하부링의 하단을 상부로 가압하여 상기 피스톤의 상기 하부링의 하단이 상기 중부챔버로 유입되고,
    상기 중부챔버로 유입된 유압이 상기 유압공급라인으로 공급되면, 상기 유압밸브를 상승시켜서 상기 유압공급라인으로 공급된 유압이 상기 상부챔버로 유입되면서, 상기 상부챔버에 위치된 상기 피스톤의 상기 상부링의 상단을 하부로 가압하여 상기 피스톤이 상기 치즐의 상단을 타격하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공타방지라인을 선택적으로 차단시키는 차단부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더본체의 내부에 구비되는 상기 중부챔버는:
    상기 피스톤의 상기 하부링의 하단이 상기 하부챔버보다 하부에 위치될 때, 상기 피스톤의 상기 상부링의 하단과 대향 위치되는 제 1 중부챔버와, 상기 피스톤의 상기 하부링의 상단과 대향되도록 상기 제 1 중부챔버의 하부에 이격 위치되는 제 2 중부챔버를 포함하고,
    상기 공타방지라인을 통해 상기 중부챔버로 공급되는 유압은 상기 피스톤의 상기 상부링과 상기 하부링 사이에 구비되는 내주연부와 상기 중부챔버 사이의 공간을 통하여 상기 제 1 중부챔버와 상기 제 2 중부챔버로 공급되되, 상기 제 1 중부챔버가 상기 제 2 중부챔버보다 큰 단면적을 갖도록 구성되어,
    상기 제 1 중부챔버와 상기 제 2 중부챔버로 유압이 공급되면, 상기 제 1 중부챔버에서 상기 피스톤의 상기 상부링의 하단을 가압하는 유압이 상기 제 2 중부챔버에서 상기 피스톤의 상기 하부링의 상단을 가압하는 유압보다 커서, 상기 피스톤이 상부로 이동되는 것을 특징으로 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤은, 그 길이방향을 따라 상기 상부링의 상부에 구비되는 상부로드와, 상기 상부링과 상기 하부링 사이에 구비되는 중부로드와, 상기 하부링의 하부에 구비되는 하부로드로 구분되되, 상기 중부로드는 상기 하부로드보다 큰 단면적을 갖도록 구성되고,
    상기 실린더본체의 내측에 구비되는 내경부는, 상기 실린더본체의 상기 하부챔버의 상측에 구비되며, 상기 피스톤의 상기 하부링과 밀착되는 제 1 내경부와, 상기 실린더본체의 상기 하부챔버의 하측에 구비되며, 상기 피스톤의 상기 하부로드의 외경과 밀착되도록 상기 제 1 내경부보다 크도록 구성되는 제 2 내경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공타방지기능을 갖는 유압브레이커.
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