KR101472909B1 - 공타 완충 구조를 갖는 유압브레이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더(11) 내부에 설치되어 유압에 의해 왕복운동을 하는 피스톤(20)과 상기 피스톤(20)에 의해 타격되어 일정한 스트로크로 하강하면서 암석, 지반 등의 피파쇄물을 파쇄하는 치즐(30)을 포함하되, 상기 실린더(11) 외측으로 유압을 압축 및 방출시키는 유압공급부(120)로부터 고압의 유압을 전달받기 위한 메인포트(121)가 연결되어 실린더(11)의 하부챔버(140)측으로 고압의 유압을 제공하는 공지된 공타 완충구조를 갖는 유압브레이커에 있어서,
상기 메인포트(121)의 하단에는 상하 2단으로 분기된 환형상의 보조포트(122)가 구비되어 상단의 보조포트(122)는 상기 하부챔버(140)측으로 고압의 유압이 항상 제공되고 하단의 보조포트(122)는 상기 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 실린더(11) 내주면 단턱(111)간 하방 공간으로 항상 충진 유지되어 공타의 발생에도 불구하고 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 단부(22)가 실린더(11) 및 프론트헤드(12)의 내벽을 가격하는 현상을 원천적으로 방지토록 한 것을 구성상 특징으로 하여,
치즐이 피파쇄물을 완전히 파쇄한 후 실린더 하방측으로 낙하하여 피스톤의 공타가 발생되더라도, 실린더 하단측으로 공급되는 고압의 유압에 의해 오일 쿠션 작용 가능하도록 하여, 공타 발생시에도 피스톤과 실린더 내벽 및 프론트헤드 내벽간의 충격 발생을 억제하며 충격 완화 및 완충 작용이 가능하도록 하며 유압브레이커 동작을 멈추지 않은 상태에서 다른 피파쇄물로 유압브레이커를 이동하여 지속적인 파쇄 작업을 가능하게 하므로서, 유압브레이커의 작업 효율성과 능률이 향상되는 효과를 기대할 수 있는, 공타 완충 구조를 갖는 유압브레이커에 관한 것이다.

Description

공타 완충 구조를 갖는 유압브레이커{Hydraulic breaker for preventing idle}

본 발명은 굴삭기에 장착되는 유압브레이커에 관한 것으로, 특히 유압브레이커 실린더 내부의 피스톤이 치즐을 타격할 때 상기 피스톤의 공타 작동시 유압의 제공에 의한 오일 쿠션 작용이 발생 되어 공타가 발생 될 때 그 충격이 완충 및 완화 될 수 있도록 하기 위한 것으로 즉, 공타를 허용하면서도 공타 발생시 공타 충격을 완화, 완충할 수 있도록 하는 구조를 갖는 유압브레이커에 관한 것이다.

일반적으로 굴삭기와 같은 건설장비 등에 장착되는 유압브레이커는 굴삭기의 유압으로 작동하도록 되어 있어, 본체 내부에 장착되어 있는 타격용 피스톤이 프런트헤드에 장착되어 있는 치즐을 타격하여 암반 등과 같은 파쇄목적물을 파쇄시키는 작업을 수행하는데 사용된다.

이러한 유압브레이커는 피스톤의 왕복 운동시 발생 되는 운동에너지를 타격에 의해 치즐로 전달하여 암반이나 콘크리트 등과 같은 피파쇄물을 파쇄하는 장치로서, 공급라인과 리턴라인을 통해 굴삭기의 유압동력원과 연결되어 굴삭기로부터 압유를 공급받아 작동되는 장비를 말한다.

상기 유압브레이커의 통상적 구조는 유압브레이커 몸체를 이루는 실린더와, 상기 실린더 내부에 운동 가능하게 설치되는 피스톤과, 상기 피스톤의 타격이 가하여지는 실린더 하부에 설치되는 치즐, 실린더 하실과 실린더 상실에 유압이 선택적으로 공급되어 피스톤을 왕복 운동시키는 밸브로 이루어진다.

상기 치즐은 피스톤의 운동에너지를 충격에너지로 변환하여 피파쇄물에 전달하기 위한 구성으로, 피스톤의 최대 상승위치인 상사점의 위치로부터 하강하며 최대 타격 위치인 하사점의 위치로 변위되면서 피스톤의 하단부가 치즐의 상단을 타격하게 되고, 그 타격력인 충격에너지를 피파쇄물로 전달하게 된다.

한편 유압브레이커의 피스톤을 이용하여 치즐을 타격하기 위해서는 유압의 흐름방향을 제어하기 위한 밸브가 필요하게 되며, 상기 밸브는 상하 왕복 운동하는 피스톤의 위치에 따라 유압을 제공하게 되어 피스톤을 타격위치에서 상승위치로 또는 상승된 위치에서 타격위치로 위치변위운동을 시키게 된다.

이러한 피스톤의 위치에 따라 종속적으로 최상의 위치와 최하단 위치 사이를 왕복 운동하며 최상의 위치에서 실린더 상실측으로 저압유로를 연결시켜 실런더 하실로 상시 작용 되는 고압에 의해 피스톤을 타격 위치에서 상승 위치로 운동시키게 되는데 피스톤의 상단에는 압축가스가 주입된 벡헤드가 구비되어 피스톤이 상승하면서 더욱 압축되도록 구성되는바, 이와 같이 압축되는 가스압력은 피스톤 하강시 피스톤의 운동 속도를 높이는 역할을 하게 된다.

한편 치즐은 실린더 하부에 제한된 거리만큼 운동 가능하게 되는데 상기 유압브레이커에서 이탈되지 않도록 치즐핀에 의해 지지되도록 하며, 굴삭기의 조작으로 치즐을 피파쇄물에 접촉시킨 상태에서 유압브레이커를 누르게 되면 치즐이 위로 밀려 올라가며 피스톤을 고압포트를 열어 고압을 받을 수 있는 위치까지 상승시키게 된다.

이와 같이 유압브레이커에 기계적 외력을 가하여, 치즐을 피파쇄물에 접촉시켜 가압함으로써, 치즐을 왕복 운동하는 피스톤에 의해 타격 될 수 있는 위치로 이동시키는 것을 유압브레이커의 '예압'이라 칭한다.

여기서 치즐이 예압되지 않은 상태 즉, 치즐이 치즐핀에 걸려져 있는 상태에서 피스톤이 상승위치에서 타격위치로 운동하게 될 경우, 피스톤이 치즐을 타격하지 못하고 실린더의 내벽을 직접 타격하게 되어 피스톤과 실린더간 과도한 응력 및 충격이 발생하게 된다.

이러한 현상을 "공타(空打:no-load strikes 또는 idle blow)"라고 하는데, 이러한 공타는 유압브레이커의 고장을 유발하여 수명을 단축시키게 되는 주요 원인 중의 하나로 지적되고 있다.

이와 같이 유압브레이커를 이용하여 피파쇄물을 파쇄하기 위한 작업 수행 과정에서, 피파쇄물을 완전히 파쇄한 순간 이후에는 치즐은 더 이상 피파쇄물에 의해 지지되지 못하고 아래로 처지는 현상이 발생 되는데, 작업자가 유압브레이커 작동을 멈추지 않게 되면 유압브레이커는 지속적으로 공타 상태에서 작동되어진다.

즉, 통상적으로 유압브레이커는 5~15 Hz의 빠른 타격주파수로 작동하게 되는데, 공타가 시작되고 나서 작업자가 파쇄가 끝났음을 인지한 후 작동을 멈추는데 까지 일정한 시간을 필요로 하게 되어 피파쇄물의 완전한 파쇄가 이루어진 후 작업자의 빠른 인지에 의해 유압브레이커 작동을 멈추게 되더라도 한 차례의 파쇄작업이 완전히 끝날때까지 수차례에 걸친 공타 발생이 진행되는 것이 일반적이라 할 수 있다.(도 1 참조)

굴삭기 작업자가 유압브레이커를 이용하여 파쇄 작업을 진행하는 과정에서 피파쇄물을 완전하게 파쇄하였을 때 공타 현상을 줄이기 위해 경험칙상 직감에 의해 유압브레이커로 공급 순환되는 유압의 흐름을 차단하기 위한 작동을 개시하여 피스톤의 공타 횟수를 최소화하는 방법으로 진행되어 왔으며, 유압브레이커에 의해 피파쇄물의 완전 파쇄가 이루어진 후 최소한으로 진행되는 공타 현상을 최대한 방지하기 위한 노력들이 이어지고 있는 실정이라 할 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위해, 공타 발생 상태를 감지할 수 있도록 하여 작업자가 유압브레이커 작동을 멈추지 않더라도 공타 상태로 지속적 작동을 제어하기 위한 시도들이 있는바, 국내특허공보 제 1996-4277 호의 경우나 미국 특허 제 6,334,495 호가 개시되고 있는바, 위 기술은 타격위치로부터 더욱 하강하여 실린더에 접촉되는 공타위치로 이동하게 되면 피스톤과 밸브의 제어에 의해 유압 흐름을 완전히 폐쇄하여 공타 발생 자체를 원천적으로 방지하는 장치가 개시되고 있다.

상기와 같은 선행기술에 의하더라도, 유압브레이커의 치즐이 피파쇄물을 타격, 파쇄하였을 때 치즐이 허공에 떠 있는 상태에 있게 되는데, 이때의 상기 치즐은 자중에 의해 치즐핀이 허용하는 간격만큼 프런트헤드 밑으로 내려가 있는 상태에 있게 된다.

이때 상기 피스톤의 하단과 치즐의 상단이 서로 이완되어 있는 상태에서 피스톤이 왕복운동을 하게 되는 경우 피스톤은 치즐을 타격하지 못하고 실린더 선단측의 프런트헤드 내벽을 타격하게 되는 공타 현상이 발생되며 충격을 주게 되어 프런트헤드 내부에 장착되어 있는 각종 부품들이 손상되는 문제점은 여전히 존재하며, 이러한 부품 손상들로 인해 전체적으로 유압브레이커의 사용수명이 단축되는 문제점은 해결되지 못하고 있다.

또한, 전술한 바와 같이 공타 방지를 위한 구조를 갖도록 유압브레이커를 변경하여 효율적 공타 방지 구조를 갖게 되더라도, 피파쇄물 하나를 완전히 파쇄한 후에는 공타 현상이 수회 발생 된 후 작업자에 의해 유압브레이커의 작동을 멈춘 다음 다른 피파쇄물을 파쇄하기 위해 다시 유압브레이커를 동작시키는 과정을 매번 반복 하게 되는 번거로움과, 유압브레이커의 동작 온/오프 작동의 반복으로 인한 번거로움과 에너지의 비효율성이 존재한다.

국내특허등록 제 10-0675586 호 (2007. 01. 25 공개)

본 발명은 상기한 문제점들을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 유압브레이커의 피스톤이 치즐을 타격하며 피파쇄물을 완전히 파쇄한 후, 치즐이 실린더 하방측으로 낙하하여 피스톤의 공타가 발생되더라도, 실린더 하단측으로 공급되는 고압의 유압에 의해 피스톤 하단을 항상 지지하여 오일 쿠션 작용 가능하도록 하여, 공타 를 허용하되 피스톤과 실린더 내벽 및 프론트헤드 내벽간의 충격 발생을 억제하며 충격 완화 및 완충 작용이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 종전과 같이, 피파쇄물이 완전히 파쇄된 후 공타가 발생 될 때 유압브레이커의 운전을 중지한 후 치즐을 다른 피파쇄물에 얹은 후 유압브레이커를 다시 작동시키는 과정을 반복하게 되는데, 본 발명은 이러한 작업상 문제점과 번거로움을 해소하기 위한 것으로, 유압브레이커의 치즐이 피파쇄물을 완전 파쇄한 후 치즐이 최하점으로 낙하하더라도 피스톤의 공타 완충 및 완화 작용에 의해 유압브레이커 동작을 멈추지 않은 상태에서 다른 피파쇄물로 유압브레이커를 이동하여 지속적인 파쇄 작업이 가능하도록 하므로서, 유압브레이커의 작업 효율성과 능률을 향상시키도록 하는 데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
실린더 내부에 설치되어 유압에 의해 왕복운동을 하는 피스톤과 상기 피스톤에 의해 타격되어 일정한 스트로크로 하강하면서 암석, 지반 등의 피파쇄물을 파쇄하는 치즐을 포함하되, 상기 실린더 외측으로 유압을 압축 및 방출시키는 유압공급부로부터 고압의 유압을 전달받기 위한 메인포트가 연결되어 실린더의 하부챔버측으로 고압의 유압을 제공하는 공지된 공타 완충구조를 갖는 유압브레이커에 있어서,

상기 메인포트의 하단에는 상하 2단으로 분기된 환형상의 보조포트가 구비되어 상단의 보조포트는 상기 하부챔버측으로 고압의 유압이 항상 제공되고 하단의 보조포트는 상기 피스톤의 외면단턱과 실린더 내주면 단턱간 하방 공간으로 항상 충진 유지되어 공타의 발생에도 불구하고 피스톤의 외면단턱과 단부가 실린더 및 프론트헤드의 내벽을 가격하는 현상을 원천적으로 방지토록 한 것을 구성상 특징으로 한다.

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본 발명에 의하면, 치즐이 피파쇄물을 완전히 파쇄한 후 실린더 하방측으로 낙하하여 피스톤의 공타를 허용하며 공타가 발생되더라도, 실린더 하단측으로 공급되는 고압의 유압에 의해 오일 쿠션 작용 가능하도록 하여, 공타 발생시에도 피스톤과 실린더 내벽 및 프론트헤드 내벽간의 충격 발생을 억제하며 충격 완화 및 완충 작용이 가능하도록 하며 유압브레이커 동작을 멈추지 않은 상태에서 다른 피파쇄물로 유압브레이커를 이동하여 지속적인 파쇄 작업을 가능하게 하므로서, 유압브레이커의 작업 효율성과 능률이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 종래의 유압브레이커에 의해 공타가 발생 되는 수순을 도시한 흐름도
도 2는 본 발명에 적용되는 유압브레이커의 대략적 단면도
도 3은 도 2를 부분 확대한 것으로 유압브레이커가 피파쇄물을 파쇄하기 위해 치즐을 피파쇄물에 올려 놓은 상태에서 예압 되는 초기 상태를 도시한 개괄적 확대 단면도
도 4는 하부챔버측으로 고압의 유압이 유입되며 피스톤이 상방향으로 이송되어 타격위치로 상승한 상태를 도시한 개괄적 확대 단면도
도 5는 도 4의 상태에서 상부챔버측으로 고압의 유압이 제공되어 벡헤드에서 가압되어 있던 가스와 함께 피스톤을 하방향으로 하강시켜 피스톤의 하단부가 치즐을 타격하는 정상적 타격 상태를 도시한 개괄적 확대 단면도
도 6은 유압브레이커에 의해 피파쇄물의 파쇄가 완료된 후 치즐이 더욱 하강하는 상태를 도시한 개괄적 확대 단면도
도 7은 도 6의 상태에서 치즐은 더욱 하강하며 정위치로부터 이탈되는 상태에서, 피스톤은 보조포트로부터 제공되는 고압에 의해 오일쿠션 작용으로 더 이상 하강하지 않게 되는 상태를 도시한 개괄적 확대 단면도
도 8은 본 발명의 유압브레이커와 유압회로간의 연결 상태를 개괄적으로 도시한 도면

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않으며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

본 발명에 적용되는 유압브레이커(10)와 그 내부 작동 유체 등의 유입 및 유출 작용에 의해 상하 운동을 하게 되는 피스톤(20)과, 상기 피스톤(20)의 상하 왕복 운동에 의해 그 하단부에 피스톤(20)의 타격으로 피파쇄물을 타격하는 치즐(30)로 이루어진다.

상기 유압브레이커(10)는 도 2 에서 보는 것과 같이 실린더(11)와 프론트헤드(12)로 구분되어지고, 실린더(11) 측벽으로 유압을 제공하기 위한 유압공급부(120)가 구비되고, 상기 실린더(11) 상방측으로 가스가 충진되는 백헤드(13)가 결합되어 구성된다.

상기 백헤드(Back Head)(13)와 실린더(11)간 기밀성을 확보하기 위해서 실링을 갖는 실리테이너(Seal Retainer; 미부호)가 결합된다.

한편 상기 실린더(11)와 결합 체결되는 상기한 프론트헤드(12)(Front Head)는 상기의 피스톤(20) 하단부측과 반복 타격되며 대상물인 피파쇄물을 파쇄하기 위한 치즐(30)이 내재되는데, 프론트헤드(12) 하단부측으로는 치즐(30)을 가이딩 하기 위한 로워부시(Lower Bush)(14)가 삽입 고정된다.

상기 실린더(11) 내주면으로 다수 형성되는 오일유도홈(110)은 피스톤(20)의 상하 왕복 운동에 따라 피스톤(20)의 외주면과 실린더(11) 내주면간 유막이 존재되도록 하여, 실린더(11)와 피스톤(20)간 마찰력이 최소화 된다.

상기 실린더(11) 내부측으로 유압을 공급 및 회수하기 위해 절환되는 유압밸브(41)를 갖는 유압회로(40)가 굴삭기 등의 장비에 연결 구성되어지는데, 상기 유압회로(40)는 실린더(11) 내부의 상부챔버(130)와 하부챔버(140) 및 고압을 제공하기 위한 고압라인과 제공된 고압의 유압을 회수하는 리턴라인 등이 복잡하게 구성되어 있는바, 본 발명에서는 실시예의 도면에서 유압의 순환과정을 간략하게 도시하기로 하고, 피스톤(20)의 상,하 왕복운동을 하여 치즐(30)을 타격 작동하는 상승 및 하강 행정을 간략한 도면의 도시에 의해 유압통로들을 참조하여 설명한다.

먼저 도 2 의 경우 본 발명에 의해 적용되는 유압브레이커(10)의 개괄적 단면을 나타낸 것으로, 실린더(11) 외측으로 유압을 압축 및 방출 시키는 유압공급부(120)가 구비되고, 상기 유압공급부(120)로부터 고압의 유압을 전달받기 위한 메인포트(121)가 연결되어 실린더(11)의 하부챔버(140)측으로 고압의 유압을 제공하여 피스톤(20)이 상방향으로 이동 가능하도록 하고, 상기 메인포트(121)의 하단에는 상하 2단으로 분기되어 상단의 보조포트(122)는 상기 하부챔버(140) 측으로 고압의 유압이 항상 제공되고 하단의 보조포트(122)는 상기 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 실린더(11) 내주면 단턱(111)간 하방 공간으로 항상 충진 유지토록 하는 환형상의 보조포트(122)를 형성하게 된다.

상기 보조포트(122)는 도면에서 보는 바와 같이 상하 2단의 환형상 유로를 형성하여, 상기 메인포트(121)에서 공급되는 고압의 유압이 공급되도록 하므로서, 피스톤(20)의 하단부를 지지하게 된다.

일반적으로 피스톤(20)이 타격 위치로 상승한 후 고압을 갖는 유압이 제공되어 피파쇄물을 완전히 파쇄하게 되면 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 단부(22)가 실린더(11) 내벽의 내주면단턱(111)을 때리는 공타 현상을 피할 수 없게 되는데, 본 발명에서 상기 보조포트(122)로 공급되는 유압은 전술한 것과 같이 상시 고압을 유지하도록 하고 있으며, 피스톤(20)이 초기 상태의 위치에서 밸브(440)의 절환에 의해 유압공급라인(430)을 따라 고압의 유압이 제공되어 피스톤(20)을 상방향으로 이동시켜 최고 상사점의 위치까지 올려놓게 되고, 이어서 유압공급라인(430)의 고압을 갖는 유압의 제공 및 백헤드(13)의 가스 충진압이 가하여져 피스톤(20)을 하방향으로 이동시켜, 치즐(30)을 타격하여 피파쇄물을 파쇄하는 과정을 반복수행하게 된다.

이때 피파쇄물이 완전히 파쇄되었을 때, 피스톤(20)을 지지하는 물체가 없게 되어 하방향으로 지속적인 이동을 하게 되나, 상기 피스톤(20)의 하방측으로는 상기한 보조포트(122)를 통해 공급되는 고압의 유압 제공에 의해 오일이 항상 고압을 유지하게 되어 피스톤(20)이 치즐(30)을 타격하는 상태에서, 치즐(30)에 의해 피파쇄물이 완전히 파쇄되었을 때 피스톤(20)이 더 이상 하방측으로 이동되지 못하도록 제어할 수 있게 된다.

즉, 보조포트(122)를 통해 제공되는 고압의 유압은 메인포트(121)를 통해 하부챔버(140)에 항상 충진되어 있는 상태를 유지하게 되어, 도 7에서와 같이 공타가 발생되는 시점에 도달되더라도, 하부챔버(140) 내부와 보조포트(122)를 통해 유입되는 유압이 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 실린더(11) 내주면단턱(111)간의 간격이 항상 유압에 의해 지지되는 상태를 유지하게 되어, 공타가 발생되더라도 피스톤(20)과 실린더(11) 또는 프론트헤드(12)의 내부, 내부 부속물 등과 직접적인 충격 발생을 억제할 수 있다.
구체적으로는 상단의 보조포트(122)는 상기 하부챔버(140)측으로 고압의 유압이 항상 제공되고 하단의 보조포트(122)는 상기 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 실린더(11) 내주면 단턱(111)간 하방공간으로 항상 충진 유지토록 함으로서 결론적으로 공타의 발생에도 불구하고 최종적으로는 피스톤(20)의 단부(22)가 프론트헤드(12)의 내벽을 가격하는 현상을 원천적으로 방지토록 함으로서 비록 공타는 발생하되 이로 인하여 피스톤(20)의 단부(22)가 프론트헤드(12)의 내벽 손상을 원천적으로 방지키 위해 상단의 보조포트(122)는 상기 하부챔버(140)측으로 고압의 유압이 항상 제공되고 하단의 보조포트(122)는 상기 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 실린더(11) 내주면 단턱(111)간 하방공간으로 항상 충진 유지토록 하는 것이다.

상기한 구성을 갖는 본 발명에 의한 유압브레이커(10)를 이용하여 피파쇄물을 파쇄한 후 공타가 방지되는 작용예를 구체적으로 설명한다.

먼저 도 3에서 보는 것과 같이 피파쇄물에 치즐(30)이 올려진 상태로 예압을 하게 되면 치즐(30)이 상승되며 피스톤(20)이 상방향으로 이동되며 백헤드(13)의 가스를 가압하게 된다.

이 상태에서, 도 4와 도 8에서 보는 것과 같이, 유압펌프(410)에 의해 오일탱크(420)로부터 오일을 공급받아 유압공급라인(430)의 밸브(440)가 절환되어 보조포트(122)를 통해 하부챔버(140)측으로 고압의 유압이 공급되면서 메인포트(121)와 실린더(11)간 통로로 고압의 유압이 제공되어, 피스톤(20)을 타격 위치까지 상승시키게 된다.

이때 상기 보조포트(122)와 실린더(11)간 연결되는 통로를 통해 고압의 유압이 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 실린더(11)의 내주면단턱(111) 사이의 간격과 하부챔버(140)를 충진 하게 된다.

메인포트(121)로부터 공급되는 유압은 피스톤(20)의 외면단턱(21) 하방의 공간 즉 실린더(11) 내벽의 내주면단턱(111)과 피스톤(20) 외주면간 이격되는 공간을 채우며 압력을 제공하게 된다.

이때 제공되는 압력은 고압의 유압이 제공되어지며 피스톤(20)을 밀어 올리게 되어 타격위치까지 도 4에서 보는 것과 같이 상승 된 상태를 유지하게 된다.

즉, 본 발명에서 유압공급부(120)로 연결되는 유압공급라인(430)과 2개의 보조포트(122)측으로 연결되는 유압공급라인(430)은 밸브(440)의 절환에 의해 상호 반대로 작용하게 되는바, 예컨데 밸브(440)가 절환되어 하부챔버(140)측으로 고압의 유압이 제공되는 때 즉, 피스톤(20)이 도 4에서와 같이 타격위치로 상승되는 때에는 보조포트(122)와 유압펌프(410)간의 유압통로는 개방되고, 상부챔버(120)측으로 유입되는 라인은 폐쇄되는 회로를 이루게 되어, 보조포트(122)와 연결되는 실린더(11) 내벽과 피스톤(20) 외주면간 이격되는 공간을 채우며 압력을 제공하여 피스톤(20)을 밀어 올리게 되는 것이다.

여기서 상기 유압공급라인(430)은 고압의 유압을 유압공급부(120)측으로 공급하는 것과 함께, 피스톤(20)의 타격 후 저압으로 전환된 유압을 오일탱크(420)측으로 회수하게 되는 역할을 동시에 수행하게 되는 것으로, 밸브(440)의 전환 상태와 피스톤(20)의 상사점 또는 하사점의 위치 상태에 따라 고압을 갖는 유압을 공급 또는 저압으로 전환되는 유압을 회수, 리턴시키는 작용을 하게 된다.

상기와 같은 상태에서 도 5에서 보는 것과 같이, 도 8에서의 밸브(440) 절환에 의해 고압의 유체가 유압공급부(120)로 유입된 후 상부챔버(120)측으로 유입되어 피스톤(20)의 상단측의 압축된 가스와 함께 상기 피스톤(20)을 강하게 하방향으로 이동되도록 하므로서, 도 5에서의 피스톤(20)의 하단이 치즐(30)을 타격하며 피파쇄물을 파쇄하는 작업을 진행하게 된다.

즉, 피스톤(20)이 하방향으로 치즐(30)을 타격하기 위해서 상부챔버(120)측으로 연결되는 유로는 밸브(440)의 절환에 의해 개방되고, 상기 보조포트(122)와 연결되는 유로는 차단되는 상태를 유지하고 아울러 메인포트(121) 내부의 유압도 유지되는 상태를 유지하는 상태에서, 상부챔버(120)측으로 유입되는 고압의 유압에 의해 피스톤(20)을 하방향으로 강하게 이동시켜 치즐(30)의 상단을 타격하게 된다.

이상에서는 통상의 유압브레이커의 동작과 동일, 유사하게 되는데 그러나, 상기와 같이 상부챔버(120)측으로 고압의 유압이 제공되어 피스톤(20)이 하방향으로 이동되며 치즐(30)을 가격하며, 치즐(30)이 피파쇄물을 파쇄하는 작업을 반복시행된 후, 피파쇄물이 완전히 파쇄되면, 치즐(30)의 하단부는 허공에 떠 있는 상태가 되어, 도 6에서와 같이 치즐이 하방향으로 이동하게 되며, 피스톤(20) 또한 하방향으로 상부챔버(120)의 고압에 의해 순간적으로 정위치를 이탈하게 되는 현상이 발생된다.

이와 같은 상태에서 공타가 발생하게 되는데, 보조포트(122)를 통해 공급된 고압의 유압이 피스톤(20)의 외면단턱(21) 하방측을 지지하며 지탱하고 있게 되고, 상기 외면단턱(21) 직하방의 공간으로 유압이 제공되어 있는 상태를 유지하게 되어 오일에 의한 쿠션 작용이 발생 된다.

상기와 같이 오일 쿠션 작용에 의해, 피스톤(20)은 도 7에서 보는 것과 같이 더 이상 하강하지 않게 된다.

즉, 피스톤(20) 하단이 피파쇄물에 의해 지지되지 않더라도 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 실린더(11)의 내주면단턱(111)간 간격에 항상 고압의 유체가 충진되는 상태를 유지하게 되므로, 상기 피스톤(20)의 공타가 발생되었을 때 피스톤(20)의 단부(22)가 프론트헤드(12)의 내주면 내벽 경사진 부위를 가격하는 현상과, 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 실린더(11)의 내주면단턱(111)간 가격 현상인 공타 현상을 완화, 완충되도록 할 수 있어, 공타로 인한 프론트헤드(12) 부속품의 가격 또는 충격 등을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.

따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.

10; 유압브레이커 11; 실린더
110; 오일유도홈 111; 내주면단턱
12; 프론트헤드 120; 유압공급부
121; 메인포트 122; 보조포트
13; 벡헤드 14; 로워부시
130; 상부챔버 140; 하부챔버
20; 피스톤 21; 외면단턱
22; 단부 30; 치즐
40; 유압회로 410; 유압펌프
420; 오일탱크 430; 유압공급라인
440; 밸브

Claims (2)

1. 실린더(11) 내부에 설치되어 유압에 의해 왕복운동을 하는 피스톤(20)과 상기 피스톤(20)에 의해 타격되어 일정한 스트로크로 하강하면서 암석, 지반 등의 피파쇄물을 파쇄하는 치즐(30)을 포함하되, 상기 실린더(11) 외측으로 유압을 압축 및 방출시키는 유압공급부(120)로부터 고압의 유압을 전달받기 위한 메인포트(121)가 연결되어 실린더(11)의 하부챔버(140)측으로 고압의 유압을 제공하는 공지된 공타 완충구조를 갖는 유압브레이커에 있어서,
   상기 메인포트(121)의 하단에는 상하 2단으로 분기된 환형상의 보조포트(122)가 구비되어 상단의 보조포트(122)는 상기 하부챔버(140)측으로 고압의 유압이 항상 제공되고 하단의 보조포트(122)는 상기 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 실린더(11) 내주면 단턱(111)간 하방 공간으로 항상 충진 유지되어 공타의 발생에도 불구하고 피스톤(20)의 외면단턱(21)과 단부(22)가 실린더(11) 및 프론트헤드(12)의 내벽을 가격하는 현상을 원천적으로 방지토록 한 것을 특징으로 하는 공타 완충 구조를 갖는 유압브레이커.
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