KR101738152B1 - 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치즐과 접촉되지 않는 유압 브레이커의 프론트 헤드 내주면 둘레에 하나 또는 복수의 이물질 수용홈을 오목하게 형성시킴으로써, 이물질이 치즐의 동작을 방해하지 않으면서 프론트 헤드 상측의 실린더 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 그 구조가 개선된 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체는 실린더(10)와; 상기 실린더(10)의 하부에 배치되고 내부에 치즐(50)의 상부가 상,하 동작되도록 수용되는 프론트 헤드(20)와; 상기 실린더(10)의 상부에 배치되는 헤드캡(30)과; 상기 프론트 헤드(20) 내주면 둘레에 오목하게 형성되어 상기 치즐(50)의 상,하 왕복 동작시 프론트 헤드(20) 내부로 유입되는 이물질을 수집하기 위한 적어도 하나 이상의 수집홈(100); 및 상기 수집홈(100) 내부에 배치되어 이물질을 포집하는 여과재(200);로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체{INFILTRATION PREVENTING STRUCTURE OF FOREIGN MATERIAL FOR HYDRAULIC BRAKE}

본 발명은 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체에 관한 것으로, 특히 유압브레이커의 프런트 헤드의 내주면에 오목한 형태의 복수의 이물질 수용홈을 형성시켜 프론트 헤드 내부로 침투되는 이물질을 수집하여 부품의 손상을 방지함과 아울러 피스톤 및 치즐의 원활한 동작이 이루어지도록 그 구조가 개선된 유압브레이커의 이물질 침투방지구조체에 관한 것이다.

일반적으로 유압 브레이커는 굴삭기의 아암에 버켓 대신에 설치되어 토목 공사나 건물 기초 공사에서 암석 파쇄, 말뚝박기 등에 사용되는 작업설비이다.

유압 브레이커는 유압과 압축개스의 힘으로 작동하는 공유압식 브레이커는 일반적으로 분당 수백회의 타격을 행하고 매 타격시마다 피구조물에 타격력을 반복 전달하는 장치이다.

굴삭기에 장착된 브레이커의 작동은, 먼저 작업자가 굴삭기의 붐대를 작동시켜 브레이커의 치즐을 파쇄 대상물에 접촉시켜 눌러준 상태에서 풋스위치를 밟아서 유압공급장치를 온 동작시키면, 고압의 유압이 브레이커에 공급되고, 이로 인해 타격용 피스톤이 왕복 작동하면서 치즐을 타격하게 되어 파쇄 대상물을 파쇄시키게 된다.

유압브레이커는 브레이커의 본체를 형성하는 실린더의 하부에 프론트헤드가 배치되고, 실린더의 상부에 헤드캡이 배치되어 장볼트와 너트를 매개로 일체로 체결된다.

피스톤은 실린더 내에 설치되고 피스톤의 양단부 일부가 각각 실린더의 양단에 설치된 프론트헤드 및 헤드캡에 왕복가능하게 설치되어 있다.

실린더와 프론트헤드는 연결핀에 의해 연결된다.

프론트헤드는 암반 또는 콘크리트 구조물을 타격하여 파쇄하기 위한 치즐이 설치되며, 이러한 치즐은 피스톤의 상,하 왕복 작동과 연동되어 반복적으로 왕복 이동되면서 암반 및 콘크리트를 파쇄하는 기능을 수행하게 된다.

또한, 실린더는 프론트헤드와 헤드캡을 체결할 뿐만 아니라 각각의 구성부품을 하나의 유닛으로 조립하기 위해 헤드캡으로부터 실린더를 관통하여 프론트헤드에 고정되는 장볼트가 체결된다.

그런데, 기존 치즐의 상,하 왕복운동시 외부의 이물질이 프론트 헤드 내부를 통해 상측으로 이동하면서 실린더 하부의 씰을 통과하도록 침투되어 실린더 내부의 작동유를 오염시키거나 피스톤 등의 부품에 스크래치 등의 손상을 유발할 수 있으며, 심할 경우 피스톤과 치즐의 상,하 왕복 운동을 방해할 우려가 있다.

이를 개선하기 위한 종래 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-0694675호 "유압 브레이커의 피스톤 긁힘 방지장치"(등록일자 : 2007.03.07)에 기재된 바와 같이, 유압 브레이커의 실린더 하측으로 물체를 타격하여 파쇄하는 치즐이 설치되고, 상기 치즐의 상측에는 리테이너를 개재하여 그 내부에는 상기 치즐에 타격력을 가하도록 유압 피스톤이 설치되는 한편, 상기 리테이너와 유압 피스톤의 마찰면 사이에는, 저압관로를 개재하여 밀폐를 유지하기 위한 시일부가 각각 착설되는 구성으로 이루어진 유압 브레이커에 있어서, 상기 실린더 내측으로 유압 피스톤이 승강 및 하강되는 리테이너의 내측 마찰면으로 상기 유압 피스톤의 재질보다 경도가 낮은 비철금속 재질로 구성되어 일체로 착설되는 부쉬; 상기 리테이너의 내측 마찰면에 착설되는 부쉬의 내면에는, 상기 유압 피스톤과 리테이너 내면의 마찰면 사이의틈새에서 발생되는 이물질을 포집하도록 형성되는 래비린스 홈; 상기 리테이너 내측 마찰면에 일체로 착되는 부쉬의 후방으로 저압관로를 개재하여 그 후방에 적어도 1개이상 착설되는 시일부를 포함하여 구성된 것이다.

종래 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-0864563호 "하부밀폐부재를 갖는 유압 브레이커"(등록일자 : 2008.10.14)에 개시된 바와 같이, 피스톤이 설치되는 본체와, 상기 본체의 하단부에 설치되는 치즐과, 상기 본체가 삽입되어 지지되며 하부면에는 상기 치즐이 삽입되는 관통공이 형성된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 삽입되어 상기 본체의 측면과 저면에 접촉되는 측면 및 하부 방진판으로 구성된 것이며, 상기 케이스의 관통공에는 치즐의 외주면과 밀착되어 밀봉될 수 있도록 밀폐부재가 상기 하부 방진판에 탈부착이 가능하도록 결합되어 이루어진 것이고, 상기 밀폐부재는 외주면에 끼움홈을 갖는 프레임부와, 상기 프레임부에 연장되며 상기 치즐의 외주면에 밀착되는 립이 형성되어 이루어진 것이다.

그런데, 종래 유압 브레이커의 이물질 침투 방지구조는 실린더 내측에 설치되는 부쉬를 이용하여 부쉬의 내주면에 래비린스 홈을 형성시킬 경우, 래비린스 홈 내에 수집된 이물질이 치즐과 접촉되면서 프론트 헤드의 상측으로 유입되거나 치즐의 동작을 방해하는 요소로 작용할 우려가 있다.

또한, 종래 다른 선행기술에 해당하는 이물질 침투 방지구조는 타격 작업시 케이스 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 밀폐부재가 하부 방진판에 탈부착되도록 결합된 것을 채택하고 있으나, 밀폐부재의 단부가 치즐에 접촉됨에 따라 마찰력에 의해 쉽게 마모되어 제기능을 상실할 우려가 있으며 치즐의 동작을 방해하는 요소로 작용할 우려가 있다.

한국 등록특허공보 제10-0694675호 "유압 브레이커의 피스톤 긁힘 방지장치"(등록일자 : 2007.03.07) 한국 등록특허공보 제10-0864563호 "하부밀폐부재를 갖는 유압 브레이커"(등록일자 : 2008.10.14)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 치즐과 접촉되지 않는 유압 브레이커의 프론트 헤드 내주면 둘레에 하나 또는 복수의 이물질 수용홈을 오목하게 형성시킴으로써, 이물질이 치즐의 동작을 방해하지 않으면서 프론트 헤드 상측의 실린더 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 그 구조가 개선된 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실린더와; 상기 실린더의 하부에 배치되고 내부에 치즐의 상부가 상,하 동작되도록 수용되는 프론트 헤드와; 상기 실린더의 상부에 배치되는 헤드캡과; 상기 프론트 헤드 내주면 둘레에 오목하게 형성되어 상기 치즐의 상,하 왕복 동작시 프론트 헤드 내부로 유입되는 이물질을 수집하기 위한 적어도 하나 이상의 수집홈; 및 상기 수집홈 내부에 배치되어 이물질을 포집하는 여과재;로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 수집홈은 상기 프론트 헤드의 내주면에 상,하로 서로 동일 간격으로 이격된 복수개로 형성된 것이다.

상기 수집홈은 복수로 형성되며, 상기 복수의 수집홈 각각은 서로 마주보는 양 내측면이 테이퍼지도록 경사진 사선 형태로 형성되고, 상측의 수집홈에서 하측의 수집홈으로 갈수록 폭이 더 크게 형성된 것이다.

상기 수집홈은 복수로 형성되며, 상기 복수의 수집홈 각각은 상측의 수집홈에서 하측의 수집홈으로 갈수록 깊이가 더 크게 형성된 것이다.

상기 수집홈은 복수로 형성되며, 상기 복수의 수집홈 각각은 이물질의 진입이 용이하도록 상기 프론트 헤드의 내주면에 대해 상향으로 경사지도록 형성된 것이다.

상기 수집홈은 복수로 형성되며, 상기 복수의 수집홈 중 최상단 수집홈의 상측 내측면은 직각면을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이물질 침투방지구조체는 치즐이 접촉되지 않는 프론트 헤드의 내주면에 하나 또는 복수의 수집홈을 형성시켜 수집홈 내에 이물질이 수용되면서 쌓이도록 함으로써, 치즐의 왕복운동시 딸려 올라가는 이물질의 실린더 내 침투를 방지하여 이물질에 의한 부품의 손상을 예방할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체의 일 실시예를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명 수집홈의 다른 예를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명 복수의 수집홈의 제1변형예를 확대하여 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명 복수의 수집홈의 제2변형예를 보인 도면.
도 5는 본 발명 복수의 수집홈의 제3변형예를 보인 도면.
도 6은 본 발명 복수의 수집홈의 제4변형예를 보인 도면.
도 7은 본 발명 복수의 수집홈의 제5변형예를 보인 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예를 보인 구성도.

본 발명에 따른 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체는, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 치즐(50)을 타격하도록 상,하 왕복 운동되는 피스톤(40)이 내장된 실린더(10)와, 상기 실린더(10)의 하부에 배치되고 내부에 치즐(50)의 상부가 상,하 동작되도록 수용되는 프론트 헤드(20)와, 상기 실린더(10)의 상부에 배치되는 헤드캡(30)을 구비하되, 상기 프론트 헤드(20) 내주면 둘레에 오목하게 형성되어 상기 치즐(50)의 상,하 왕복 동작시 프론트 헤드(20) 내부로 유입되는 이물질을 수집하기 위한 적어도 하나 이상의 수집홈(100)으로 구성된다.

상기 유압브레이커는 브레이커의 본체를 형성하는 실린더(10)의 하부에 프론트 헤드(20)가 배치되고, 실린더(10)의 상부에 헤드캡(30)이 배치되어 장볼트와 너트를 매개로 일체로 체결된다.

상기 프론트 헤드(20)는 내주면에 치즐(50)을 가이드하는 프론트 커버 및 스러스트 링이 배치되어 있다.

상기 수집홈(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 1개로 구성되거나, 수집홈(100)의 다른 예를 보인 도 2에 도시된 바와 같이 프론트 헤드(20)의 내주면 상부(치즐(50)과 접촉되지 않는 공간을 갖는 부위) 둘레에 상,하로 복수개가 서로 이격되게 형성된 구조를 갖는다.

수집홈(100)이 하나로 구성된 경우에는 이물질이 용이하게 유입되도록 상기 프론트 헤드(20)의 내주면에 대해 상향으로 경사진 각도(θ)를 갖는 사선 방향으로 형성된다.

또한, 복수의 수집홈(100)은 하측에서 상측으로 위치함에 따라 순차적으로 제1,2,3,4...n수집홈(100a,100b,100c,100d...100n)으로 지칭하기로 한다.

상기 제1,2,3,4...n수집홈(100a,100b,100c,100d...100n)은 도 2에 도시된 바와 같이 동일 깊이 및 동일 폭으로 형성될 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 복수의 수집홈(100)은 이물질의 진입이 용이하도록 상기 프론트 헤드(20)의 내주면에 대해 상향으로 경사진 각도(θ)를 갖는 사선 방향으로 형성된다.

도 3은 본 발명 복수의 수집홈의 제1변형예를 나타낸 도면으로서, 하측의 제1수집홈(100a)으로부터 상측의 n수집홈(100n)으로 갈수록 깊이가 얇아지거나, 폭이 작아지도록 형성되거나, 혹은 하측의 제1수집홈(100a)으로부터 상측의 n수집홈(100n)으로 갈수록 깊이가 얇아지면서 폭이 작아지도록 형성될 수 있다.

이는, 치즐(50)의 상,하 왕복운동시 프론트 헤드(20)의 중공 내주면을 타고 올라오는 이물질이 가장 먼저 수집되는 제1수집홈(100a)의 폭과 깊이가 다른 상측의 수집홈들에 비해 폭과 깊이가 더 커야 이물질이 많이 수집됨에 따라 다른 수집홈들과 균일한 표면 두께를 갖도록 수집할 수 있기 때문이다.

도 4는 본 발명 복수의 수집홈의 제2변형예를 나타낸 도면으로서, 상기 제1,2,3,4수집홈(100a,100b,100c,100d)은 폭을 구성하도록 서로 마주보는 양 내측면이 테이퍼지도록 경사진 사선 형태로 형성되고, 최상단 n수집홈(100n)의 상측 내측면은 90°직각면을 갖도록 형성된다.

상기 직각면은 이물질의 상측 이동을 제한하기 위한 것이다.

이러한 구성을 갖는 본 발명은 유압 브레이커의 프론트 헤드(20) 내주면에 오목한 형태의 복수의 수집홈(100)이 상,하로 이격되게 형성됨에 따라, 피스톤(40)의 타격력에 의해 동작되는 치즐(50)의 상,하 왕복 운동시 프론트 헤드(20)의 하부에 개구된 중공 내부를 통해 침투되는 이물질이 수용되도록 함으로써, 이물질이 실린더(10) 내부로 침투되는 것을 걸러주게 된다.

본 발명의 이물질 침투방지구조체는 기존 침투방지구조와는 달리 치즐(50)이 접촉되지 않는 프론트 헤드(20)의 내주면에 하나 또는 복수의 수집홈(100)을 형성시켜 수집홈(100) 내에 이물질이 수용되면서 쌓이도록 함으로써, 치즐(50)의 왕복운동시 딸려 올라가는 이물질의 실린더(10) 내 침투를 방지할 수 있다.

복수의 수집홈(100)이 형성된 경우에는 제1수집홈(100a) 내에 제일 많은 양의 이물질이 수집되고, 상측으로 갈수록 적은 양의 이물질이 수집되는 데, 이물질이 수집홈(100) 내부로 쉽게 유입되도록 각 수집홈(100)들의 양 내측면을 경사진 각도로 형성시킨다.

이후에 이물질이 수용홈 내에 가득찰 경우에는 프론트 헤드(20)를 분해시켜 내주면을 청소하고, 청소된 프론트 헤드(20)를 다시 실린더(10)의 하부에 조립하면 다시 이물질 수집기능을 갖는 프론트 헤드(20)로 재사용할 수 있다.

도 5는 본 발명 수집홈의 제3변형예를 나타낸 도면이다.

앞의 선 실시예에서 제1,2,3,4...n수집홈(100a,100b,100c,100d...100n)은 서로 동일한 깊이를 갖도록 형성될 수 있지만, 본 발명 수집홈의 변형예는 도 5에 도시된 바와 같이, 하측의 제1수집홈(100a)으로부터 상측의 n수집홈(100n)으로 갈수록 깊이가 얇아지며 폭이 작아지도록 형성되는 것이 바람직하다.

이는, 치즐(50)의 상,하 왕복운동시 프론트 헤드(20)의 중공 내주면을 타고 올라오는 이물질이 가장 먼저 수집되는 제1수집홈(100a)의 폭과 깊이가 다른 상측의 수집홈들에 비해 폭과 깊이가 더 커야 이물질이 많이 수집됨에 따라 다른 수집홈들과 균일한 표면 두께를 갖도록 수집할 수 있기 때문이다.

도 6는 본 발명 복수의 수집홈의 제4변형예를 나타낸 도면으로서, 수집홈(100)의 서로 마주보는 내측면이 프론트 헤드(20)의 내주면에 대해 직각으로 서로 평행하게 형성되고, 수집홈(100)의 각각의 내면과 서로 마주보는 내측면의 연결부위가 직각으로 형성된 것이다.

도 7은 본 발명 복수의 수집홈의 제5변형예를 보인 도면으로서, 앞서 설명한 수집홈 구조와는 달리, 수집홈(100)의 각각의 내면과 서로 마주보는 내측면의 연결부위가 라운드지게 형성된 것이다.

상기 내면과 양 내측면의 연결부위가 되는 모서리 부위가 둔각 또는 예각 형태의 각진 구조일 경우에는 모서리 부위에 크랙이 발생할 우려가 크므로, 모서리 부위를 라운드지게 형성하여 각진 모서리보다 강도를 보강할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 앞서 설명한 구성요소외에 상기 하나 또는 복수의 수집홈(100) 내부에 배치되어 이물질을 포집하기 위한 여과재(200)를 더 구비한 것이다.

여과재(200)는 일 예로 메쉬 원단을 채용할 수 있으며, 망사 형태로 구성되어 이물질이 포집된 후에 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있는 이점을 갖는다.

10 : 실린더 20 : 프론트 헤드
30 : 헤드캡 40 : 피스톤
50 : 치즐 100 : 수집홈
100a,100b,100c,100d...n : 제1,2,3,4...n수집홈
200 : 여과재

Claims (6)

1. 실린더(10)와;
   상기 실린더(10)의 하부에 배치되고 내부에 치즐(50)의 상부가 상,하 동작되도록 수용되는 프론트 헤드(20)와;
   상기 실린더(10)의 상부에 배치되는 헤드캡(30)과;
   상기 프론트 헤드(20) 내주면 둘레에 오목하게 형성되어 상기 치즐(50)의 상,하 왕복 동작시 프론트 헤드(20) 내부로 유입되는 이물질을 수집하기 위한 적어도 하나 이상의 수집홈(100); 및
   상기 수집홈(100) 내부에 배치되어 이물질을 포집하는 여과재(200);로 구성된 것을 특징으로 하는 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수집홈(100)은 상기 프론트 헤드(20)의 내주면에 상,하로 서로 동일 간격으로 이격된 복수개로 형성된 것을 특징으로 하는 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 수집홈(100)은 복수로 형성되며, 상기 복수의 수집홈(100) 각각은 서로 마주보는 양 내측면이 테이퍼지도록 경사진 사선 형태로 형성되고, 상측의 수집홈에서 하측의 수집홈으로 갈수록 폭이 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 수집홈(100)은 복수로 형성되며, 상기 복수의 수집홈(100) 각각은 상측의 수집홈에서 하측의 수집홈으로 갈수록 깊이가 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 수집홈(100)은 복수로 형성되며, 상기 복수의 수집홈(100) 각각은 이물질의 진입이 용이하도록 상기 프론트 헤드(20)의 내주면에 대해 상향으로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 수집홈(100)은 복수로 형성되며, 상기 복수의 수집홈(100) 중 최상단 수집홈의 상측 내측면은 직각면을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 유압 브레이커의 이물질 침투방지구조체.

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