KR101957063B1

KR101957063B1 - 유압브레이커의 스텝씰

Info

Publication number: KR101957063B1
Application number: KR1020170180592A
Authority: KR
Inventors: 전용오
Original assignee: 주식회사 비케이에스
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2019-03-11

Abstract

본 발명은 유압브레이커의 스텝씰에 관한 것으로, 피스톤의 외주면에 밀착되어 기밀성을 발휘하는 내측부재와, 상기 내측부재의 외측에 결합되며 내측부재 보다 연질로 형성되는 외측부재로 구성되며, 상기 내측부재는, 전체적으로 링 형상이되 내주면에 원주방향으로 수직하게 절개되어 제1수직면이 형성되고, 상기 제1수직면에 연하여 하향 경사지게 제1경사면이 형성되고, 상기 제1경사면에 연하여 수직하게 형성되는 제2수직면과, 상기 제2수직면의 하단에 연하여 외측으로 경사지게 형성되는 제2경사면과, 제2경사면에 연하는 하부 수평면과, 상기 하부 수평면에 연하여 상향 경사지게 형성되는 제3경사면과, 상기 제3경사면에 연하여 외면에 수직하게 형성되는 외부 수직면과, 상기 외부 수직면에 연하여 상부에 수평하게 형성되며 상기 제1경사면과 이어지는 상부 수평면을 포함하고, 상기 내측부재는 폴리테트라플루오로에틸렌 20~30중량%, 폴리아미드 20~30중량%, 폴리술폰 10~15중량%, 폴리에테르이미드 3~6중량%, 폴리아릴레이트 5~8중량%의 혼합물로 이루어진다.
이에 따르면, 피스톤과 접촉하는 내측 기밀부재와, 기밀부재를 견고하게 지지해주는 바디로 구성되되 기밀부재를 보다 유연해지도록 합성수지 소재로 형성함으로써 파손의 위험을 절감시킬 수 있으며 사출 성형으로 제조하므로 제조 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

Description

유압브레이커의 스텝씰{Step Seal of Hydraulic Breaker}

본 발명은 유압브레이커의 스텝씰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 왕복운동하는 피스톤의 누유를 방지하는 유압브레이커의 스텝씰에 관한 것이다.

일반적으로 유압브레이커는 실린더 내의 피스톤이 유압에 의하여 상하운동을 반복함에 따라 하단에 장착된 치즐(chisel) 등을 타격하고, 상기 치즐이 콘크리트나 암반 등을 타격하여 파쇄하도록 구성된다.

치즐의 파쇄력은 실린더 내부로 유입되는 유압의 변화와 피스톤의 상부에 형성된 가스충진실 내부의 기체압의 변화에 따라 피스톤이 상승과 하강을 반복하는 과정을 통하여 피스톤 하단부가 상기 치즐의 상단부를 반복 타격하는 것에 의하여 발생한다.

한국 등록특허 제10-1176084호에는 '유압식 브레이커'가 개시되어 있다.

상기 선행특허는 계절별 온도차에 의해 가변되는 오일의 점도에 따라 씰부재에 작용하는 압력을 조절하여 씰부재의 씰링 성능을 항상 일정하게 유지할 수 있도록 한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(A')는 피스톤(120')이 왕복 작동되는 통로를 구비한 실린더(100')와, 실린더(100')의 통로 내벽에 다수 형성되는 씰(140'), 피스톤(120')에 연결되어 왕복 작동하는 치즐(300')을 포함하고, 실린더(100')의 통로 내부에는 유체가 충만되어 이루어진다.

피스톤의 승강운동하는 과정에서 그 승강운동을 일정하게 유지토록 피스톤의 외주면에 결합되는 다수의 씰 부재가 구비되고, 이들 다수의 씰 부재 사이에 정체된 내압을 자연스럽게 외부로 유출토록 함으로서 상기 피스톤의 승강운동을 일정한 간격 및 일정한 규칙으로 하도록 함으로서 치즐의 타격을 일정한 속도와 규칙적인 간격을 두고 하도록 하는 것과 물론 기밀성에 대한 역할도 수행하는 것이다.

스텝씰은 피스톤의 외주면에 밀착되어 기밀성을 발휘하고 피스톤의 왕복운동을 안정적으로 가이드하게 된다.

종래 피스톤에 결합되는 스텝씰은 내구성을 향상시키되 실린더의 내벽을 긁어 손상시키지 않도록 하기 위해 구리 분말이 혼입된 것으로 압착, 소결 공정으로 제작된다.

그러나 종래 스텝씰은 충격에 의해 쉽게 파손되는 단점이 있었고, 마모가 쉽게 생기며, 압착 소결에 의해 제조되므로 수명이 짧은 단점이 있었다.

한국 특허출원 10-2008-0102430호

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 피스톤과 접촉하는 내측 기밀부재와, 기밀부재를 견고하게 지지해주는 바디로 구성되되 기밀부재를 보다 유연해지도록 합성수지 소재로 형성함으로써 파손의 위험을 절감시킬 수 있으며 사출 성형으로 제조하므로 제조 비용을 낮출 수 있도록 하는 유압브레이커의 스텝씰을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 유압브레이커의 피스톤에 결합되는 것으로, 피스톤의 외주면에 밀착되어 기밀성을 발휘하는 내측부재와, 상기 내측부재의 외측에 결합되며 내측부재 보다 연질로 형성되는 외측부재로 구성되며, 상기 내측부재는, 전체적으로 링 형상이되 내주면에 원주방향으로 수직하게 절개되어 제1수직면이 형성되고, 상기 제1수직면에 연하여 하향 경사지게 제1경사면이 형성되고, 상기 제1경사면에 연하여 수직하게 형성되는 제2수직면과, 상기 제2수직면의 하단에 연하여 외측으로 경사지게 형성되는 제2경사면과, 제2경사면에 연하는 하부 수평면과, 상기 하부 수평면에 연하여 상향 경사지게 형성되는 제3경사면과, 상기 제3경사면에 연하여 외면에 수직하게 형성되는 외부 수직면과, 상기 외부 수직면에 연하여 상부에 수평하게 형성되며 상기 제1경사면과 이어지는 상부 수평면을 포함하고, 상기 내측부재는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 20~30중량%, 폴리아미드 20~30중량%, 폴리술폰 10~15중량%, 폴리에테르이미드 8~15중량%, 폴리아릴레이트 10~20중량%의 혼합물로 이루어진 유압브레이커의 스텝씰에 의해 달성될 수 있다.

상기 내측부재에는 내연 물질이 코팅되며, 상기 내연 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있고, 그 혼합비율은 내연 물질 90~93중량%에 기능성 오일 7~10중량%가 혼합되며, 상기 내연 물질은 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 플루오르로 이루어진 그룹에서 택일되는 것이며, 상기 기능성 오일은 광유 50중량%, 폴리알파올레핀 50중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 외측부재는, 고무와 우레탄 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 따르면, 피스톤과 접촉하는 내측 기밀부재와, 기밀부재를 견고하게 지지해주는 바디로 구성되되 기밀부재를 보다 유연해지도록 합성수지 소재로 형성함으로써 파손의 위험을 절감시킬 수 있으며 사출 성형으로 제조하므로 제조 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유압브레이커의 스텝씰을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 유압브레이커의 스텝씰을 나타낸 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 유압브레이커의 스텝씰을 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 유압브레이커의 스텝씰이 적용된 유압브레이커에 대한 단면도,
도 5는 종래 유압브레이커를 나타낸 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아니다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 유압브레이커의 스텝씰을 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 유압브레이커의 스텝씰을 나타낸 분해사시도, 도 3은 본 발명에 따른 유압브레이커의 스텝씰을 나타낸 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 유압브레이커의 스텝씰이 적용된 유압브레이커에 대한 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시태양에 따른 유압브레이커의 스텝씰(A)은,

유압브레이커의 피스톤(32)의 외주면에 접촉되게 결합되는 것으로,

피스톤(32)의 외주면에 밀착되어 기밀성을 발휘하는 내측부재(100)와,

상기 내측부재(100)의 외측에 결합되며 내측부재 보다 연질로 형성되는 외측부재(200)로 이루어진다.

상기 내측부재(100)는, 전체적으로 링 형상이되 내주면에 원주방향으로 수직하게 절개되어 제1수직면(101)이 형성되고, 상기 제1수직면(101)에 연하여 하향 경사지게 제1경사면(102)이 형성되고, 상기 제1경사면(102)에 연하여 수직하게 형성되는 제2수직면(103)과, 상기 제2수직면(103)의 하단에 연하여 외측으로 경사지게 형성되는 제2경사면(104)과, 제2경사면(104)에 연하는 하부 수평면(105)과, 상기 하부 수평면(105)에 연하여 상향 경사지게 형성되는 제3경사면(106)과, 상기 제3경사면(106)에 연하여 외면에 수직하게 형성되는 외부 수직면(107)과, 상기 외부 수직면(107)에 연하여 상부에 수평하게 형성되며 상기 제1경사면(102)과 이어지는 상부 수평면(108)을 포함하여 구성된다.

상기 내측부재(100)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 20~30중량%, 폴리아미드 20~30중량%, 폴리술폰 10~15중량%, 폴리에테르이미드 8~15중량%, 폴리아릴레이트 10~20중량%의 혼합물로 이루어진다.

폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 테프론으로 알려져 잇으며, 20중량% 미만이면 내화학성과 내열성이 저하되고, 30중량% 이상이면 내화학성과 내열성이 과도하여 본 발명의 기준에 적합히지 않게 된다.

폴리아미드는 20중량% 미만이면 난연성과 내충격성이 저하되고, 30중량% 이상이면 난연성과 내충격성이 과도하여 본 발명의 기준에 적합히지 않게 된다.

폴리술폰은 10중량% 미만이면 고온에서 열 안정성이 저하되고, 15중량% 이상이면 고온에서 열 안정성이 높은 반면 경도가 높아질 우려가 있다.

폴리에테르이미드는 8중량% 미만이면 굽힘탄성율이 본 발명의 기준에 미달하게 되고, 15중량% 이상이면 굽힘탄성율, 충격강도가 과도하여 가공성이 저하되는 단점이 있다.

폴리아릴레이트는 10중량% 미만이면 쉽게 파손될 우려가 있고, 20중량% 이상이면 강도가 과도하여 가공성이 저하되는 단점이 있다.

한편 상기 내측부재(100)에는 내연 물질이 코팅될 수 있다. 상기 내연 물질은 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 플루오르로 이루어진 그룹에서 선택되는 어느 하나 또는 2 이상의 혼합물일 수 있다.

한편 상기 내연 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있다.

상기 내연물질과 기능성 오일의 혼합비율은 내연 물질 90~93중량%에 기능성 오일 7~10중량%가 혼합된다.

여기서 상기 기능성 오일은 광유 50중량%, 폴리알파올레핀 50중량%로 이루어진다.

광유는 석유, 석탄, 타르, 셀유 등의 광물성 원료에서 얻어지는 것으로, 주성분은 알칸과 파라핀이며, 원유 정제과정에서 생성되는 부산물이다.

광유와 폴리알파올레핀은 피스톤의 왕복운동시 발생되는 열에 의한 변형을 보호할 수 있게 내변형성을 발휘하게 된다.

상기 외측부재(200)는 고무와 우레탄 혼합물로 이루어진다.

삭제

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타실시 예로 변경할 수 있으므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

32 : 피스톤 100 : 내측부재
101 : 제1수직면 102 : 제1경사면
103 : 제2수직면 104 : 제2경사면
105 ; 하부 수평면 106 : 제3경사면
107 : 외부 수직면 108 : 상부 수평면
200 : 외측부재

Claims

유압브레이커의 피스톤의 외주면에 접촉되게 결합되는 스텝씰에 있어서,
피스톤의 외주면에 밀착되어 기밀성을 발휘하는 내측부재와,
상기 내측부재의 외측에 결합되며 내측부재 보다 연질로 형성되는 외측부재로 구성되며,
상기 내측부재는,
전체적으로 링 형상이되 내주면에 원주방향으로 수직하게 절개되어 제1수직면이 형성되고, 상기 제1수직면에 연하여 하향 경사지게 제1경사면이 형성되고, 상기 제1경사면에 연하여 수직하게 형성되는 제2수직면과, 상기 제2수직면의 하단에 연하여 외측으로 경사지게 형성되는 제2경사면과, 제2경사면에 연하는 하부 수평면과, 상기 하부 수평면에 연하여 상향 경사지게 형성되는 제3경사면과, 상기 제3경사면에 연하여 외면에 수직하게 형성되는 외부 수직면과, 상기 외부 수직면에 연하여 상부에 수평하게 형성되며 상기 제1경사면과 이어지는 상부 수평면을 포함하고,
상기 내측부재는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 20~30중량%, 폴리아미드 20~30중량%, 폴리술폰 10~15중량%, 폴리에테르이미드 8~15중량%, 폴리아릴레이트 10~20중량%의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 스텝씰.
제 1항에 있어서,
상기 내측부재에는 내연 물질이 코팅되며, 상기 내연 물질에는 기능성 오일이 혼합되고,
내연 물질 90~93중량%에 기능성 오일 7~10중량%가 혼합되며,
상기 내연 물질은 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 플루오르로 이루어진 그룹에서 택일되는 것이며,
상기 기능성 오일은 광유 50중량%, 폴리알파올레핀 50중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 스텝씰.
제 1항에 있어서,
상기 외측부재는, 고무와 우레탄 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 스텝씰.
삭제