KR102027231B1

KR102027231B1 - 유압브레이커의 가스실 체적가변장치

Info

Publication number: KR102027231B1
Application number: KR1020180074368A
Authority: KR
Inventors: 한순형
Original assignee: 대모 엔지니어링 주식회사
Priority date: 2018-06-27
Filing date: 2018-06-27
Publication date: 2019-10-02

Abstract

본 발명은 암반의 강도에 따라 롱 스트로크에서 숏트 스트로크로 전환되는 과정에서 가스실의 체적을 롱 스트로크 행정보다 축소시킴으로써, 숏트 스트로크 행정에서도 피스톤 타격력을 높여줄 수 있도록 그 구조가 개선된 유압브레이커의 가스실 체적가변장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명은 내부에 상,하 승강 가능한 피스톤이 내장되는 실린더와; 상기 실린더의 상측에 결합되고 내부에 질소 가스가 충진된 가스실이 마련되는 헤드캡과; 상기 헤드캡의 상측에 마련되고 상측이 상기 헤드캡과 결합되는 덮개에 의해 마감되는 챔버실과; 상기 챔버실 내에서 상,하 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 질소 가스의 압력보다 더 큰 유압력이 챔버실 내에 공급됨에 따라 상기 가스실측으로 하강동작되어 상기 가스실의 체적을 가변시키는 챔버플런저와; 상기 챔버플런저의 하강 높이를 제한하는 스톱퍼수단과; 암반에 파고드는 치즐의 깊이를 감지하는 감지센서와; 상기 감지센서로부터 인가되는 신호를 근거로 상기 피스톤의 롱 스트로크 또는 숏트 스트로크 행정을 결정하여 제어하는 제어부; 및 상기 피스톤의 롱 스트로크 행정시 상기 챔버플런저를 상기 챔버실의 상사점 위치로 배치시키고, 상기 피스톤의 숏트 스트로크 행정시 상기 챔버플런저를 상기 챔버실의 하사점 위치로 배치시키도록 조절하는 조절수단;을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

유압브레이커의 가스실 체적가변장치{VOLUME VARIABLE APPARATUS FOR GAS CHAMBER OF HYDRAULIC BREAKER}

본 발명은 유압브레이커의 가스실 체적가변장치에 관한 것으로, 특히 암반의 강도에 따라 롱 스트로크에서 숏트 스트로크로 전환되는 과정에서 가스실의 체적을 롱 스트로크 행정보다 축소시킴으로써, 숏트 스트로크 행정에서도 피스톤 타격력을 높여줄 수 있도록 그 구조가 개선된 유압브레이커의 가스실 체적가변장치에 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 파쇄할 때 사용하는 치즐이 부착된다.

실린더의 작동으로 피스톤이 왕복 이동되면 치즐이 타격되고 대상물에 강한 충격이 가해져 대상물이 쪼개지거나 부서진다.

유압실린더의 후단부에는 가스실이 구비되고, 유압실린더의 표면 일측에는 피스톤의 작동에 필요한 유체의 공급을 제어하는 밸브장치가 마련되며, 유체제어부와 인접한 유압실린더의 표면에 유압오일을 일시 저장하여 운동에너지원으로 사용하기 위한 어큐뮬레이터가 형성된다.

밸브장치는 유압실린더의 표면 일측에 형성되는 밸브하우징과, 밸브하우징의 개방부를 통해 내부에 수평 운동하도록 결합되어 유체의 공급을 제어하는 밸브와, 밸브하우징에 개방부를 밀폐하고 밸브의 운동을 지지하도록 다수의 체결부재를 매개로 결합되는 밸브커버로 이루어진다.

기존 유압브레이커는 피스톤의 상,하 승강동작시 피스톤의 행정거리가 피파쇄물인 암반의 종류 및 강도에 관계없이 일정하게 부여되어 있으므로, 암반의 강도에 따라 작업속도를 가변시킬 수 없기 때문에 작업성이 저하되는 문제점이 있다.

이를 개선하기 위한 선행기술로는 한국 공개특허공보 제10-2015-0034071호 "유압 브레이커 제어를 위한 스트로크 밸브"(공개일자 : 2015.04.02)에 개시된 바와 같이, 피스톤이 왕복운동 가능하게 형성되며, 압력 증감을 위한 복수의 압력홀이 형성되는 실린더 본체를 구비하는 유압 브레이커의 제어를 위한 스트로크 밸브로서, 상기 유압 브레이커의 압력홀과 연결되고, 상기 각 압력홀의 압력을 선택적으로 가감하여 상기 피스톤의 행정거리를 설정하는 것이다.

또한, 행정거리의 가변을 위한 유압 브레이커와 관련된 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1138987호 "자동 행정거리 전환기능이 구비된 유압 브레이커"(등록일자 : 2012.04.16)에 개시된 바와 같이, 유압 브레이커는 실린더 저압실과 실린더 상실 사이에 치즐이 피파쇄물을 뚫고 들어간 파쇄깊이를 감지하는 파쇄깊이 감지부, 및 두 개의 수압면들을 구비하고 파쇄깊이 감지부에 의해 일측 수압면에 선택적으로 공급되는 고압의 작동유에 의해 위치가 결정되어 제1실린더 전환실 및 제2실린더 전환실을 선택적으로 연통시키는 행정거리 전환밸브를 포함하며, 상기 파쇄깊이 감지부는, 파쇄 작업 시 피파쇄물의 강도에 따라 달라지는 피스톤 상부 대단경의 상면 위치에 따라 상기 실린더 상실의 고압 작동유가 선택적으로 두 개의 수압면을 구비한 위치감지밸브의 일측 수압면에 공급되어 상기 위치감지밸브의 위치가 선택적으로 전환됨에 따라, 상시 고압유로와 상기 행정거리 전환밸브의 수압면이 선택적으로 연통되도록 함으로써 위치가 결정되는 상기 행정거리 전환밸브에 의해 자동 행정거리 전환기능이 선택적으로 작동되도록 하는 실린더 제어실인 것이다.

도 1은 기존 특허 제10-1677100의 도 1을 나타낸 도면으로서, 내부에 피스톤(50)이 왕복운동 가능하게 장착되는 실린더(10)와, 상기 실린더(10)의 상측에 결합되는 헤드캡(20)과, 상기 실린더(10)에 장착된 피스톤(50)의 타격작동에 의해 파쇄작동을 수행하는 치즐(60)이 장착되는 프런트 헤드(30)를 구비하되, 상기 실린더(10)의 내주면에 단차지도록 오목하게 형성되는 조립홈과; 상기 조립홈 내에 수용되도록 결합되어 상기 실린더(10)와 피스톤(50) 사이에 개재되도록 배치되며 상기 피스톤(50)의 승강을 위한 복수의 유로 구멍이 형성되고 윤활용 오일이 함유된 라이너부재;로 구성된다

그런데, 기존 선행기술들은 암반의 강도에 따라 숏트 스트로크와 롱 스트로크로 자동 전환시키는 과정에서 숏트 스트로크 행정에서는 상대적으로 짧아진 스트로크 때문에 치즐의 타격력이 저하될 우려가 있으며, 이로 인해 암반의 상태를 오판하는 문제점이 발생할 수 있다.

또한, 기존 선행기술들은 피스톤의 행정 거리가 가변되더라도 가스실의 체적이 일정한 체적을 갖도록 구비되어 있으므로, 피스톤의 행정 거리에 따라 타격력이 달라지게 된다.

한국 공개특허공보 제10-2015-0034071호 "유압 브레이커 제어를 위한 스트로크 밸브"(공개일자 : 2015.04.02) 한국 등록특허공보 제10-1138987호 "자동 행정거리 전환기능이 구비된 유압 브레이커"(등록일자 : 2012.04.16)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 암반의 강도에 따라 롱 스트로크에서 숏트 스트로크로 전환되는 과정에서 가스실의 체적을 롱 스트로크 행정보다 축소시킴으로써, 숏트 스트로크 행정에서도 피스톤 타격력을 높여줄 수 있도록 그 구조가 개선된 유압브레이커의 가스실 체적가변장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 상,하 승강 가능한 피스톤이 내장되는 실린더와; 상기 실린더의 상측에 결합되고 내부에 질소 가스가 충진된 가스실이 마련되는 헤드캡과; 상기 헤드캡의 상측에 마련되고 상측이 상기 헤드캡과 결합되는 덮개에 의해 마감되는 챔버실과; 상기 챔버실 내에서 상,하 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 질소 가스의 압력보다 더 큰 유압력이 챔버실 내에 공급됨에 따라 상기 가스실측으로 하강동작되어 상기 가스실의 체적을 가변시키는 챔버플런저와; 상기 챔버플런저의 하강 높이를 제한하는 스톱퍼수단과; 암반에 파고드는 치즐의 깊이를 감지하는 감지센서와; 상기 감지센서로부터 인가되는 신호를 근거로 상기 피스톤의 롱 스트로크 또는 숏트 스트로크 행정을 결정하여 제어하는 제어부; 및 상기 피스톤의 롱 스트로크 행정시 상기 챔버플런저를 상기 챔버실의 상사점 위치로 배치시키고, 상기 피스톤의 숏트 스트로크 행정시 상기 챔버플런저를 상기 챔버실의 하사점 위치로 배치시키도록 조절하는 조절수단;을 구비하고, 상기 조절수단은 상기 챔버실의 상측에 결합된 덮개에 각각 형성된 유압인입구 및 유압인출구와, 상기 실린더 내의 고압실 내의 유압을 상기 유압인입구를 통해 상기 챔버실측으로 공급하는 공급호스와, 상기 유압인출구와 탱크측 유압호스를 연결하는 유출호스와, 상기 공급호스에 마련되어 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 공급호스의 유로를 개폐하는 제1개폐밸브와, 상기 유출호스에 마련되어 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 유출호스의 유로를 개폐하는 제2개폐밸브를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 제어부의 피스톤 롱 스트로크 행정 제어는 상기 챔버플런저가 챔버실의 상사점 위치에 위치하도록 제어신호를 출력하여 제1개폐밸브가 공급호스의 유로를 차단한 상태를 유지하게 제어하고, 제2개폐밸브가 유출호스의 유로를 개방한 상태를 유지하도록 제어하는 것이다.

상기 스톱퍼수단은 상기 챔버실의 하단 내주면 양측으로 서로 마주보는 면에 내측으로 돌출된 걸림턱을 구비한다.

상기 걸림턱과 상기 챔버플런저 사이에 개재되어 상기 챔버플런저의 하강동작시 수축되며 탄성 복원력으로 상기 챔버플런저의 상승동작을 지지하는 탄성스프링이 더 구비된 것이다.

상기 제어부의 피스톤 숏트 스트로크 행정 제어는 상기 챔버플런저가 챔버실의 하사점 위치에 위치하도록 제어신호를 출력하여 제1개폐밸브가 공급호스의 유로를 개방하게 제어하고, 제2개폐밸브가 유출호스의 유로를 차단한 상태를 유지하도록 제어하는 것이다.

본 발명은 숏트 스트로크 행정시 가스실의 상측에 마련된 챔버실 내에서 챔버플런저가 하강동작되면서 가스실 내의 체적을 줄이게 되므로, 상대적으로 롱 스트로크시의 가스실 체적보다 더 큰 가스압으로 압축되어 가스실의 가스 압력이 높아지면서 피스톤의 타격력을 높여줄 수 있게 되므로, 숏트 스트로크 행정에서도 타격력이 저하되는 현상을 예방할 수 있게 되어 암반의 파쇄 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.

또한, 본 발명의 조절수단은 제어부의 롱 또는 숏트 스트로크 행정 결정시 챔버실 내의 챔버플런저의 승강동작을 제어하도록 제어부가 제1,2개폐밸브를 제어하게 되므로, 챔버플런저의 승강동작을 피스톤의 행정 결정과 연계하여 신속하게 수행할 수 있는 이점을 갖는다.

그리고, 본 발명의 조절수단은 탄성스프링이 더 구비됨에 따라, 챔버플런저의 상승 복귀력을 보조하게 되어 챔버플런저의 신속한 복귀 이동을 지지할 수 있게 된다.

도 1은 기존 유압브레이커의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 유압브레이커의 가스실 체적가변장치의 구성도.
도 3은 본 발명 챔버플런저가 챔버실 내에 공급되는 유압에 의해 하강동작된 상태를 보인 도면.
도 4는 본 발명 조절수단의 다른 변형 예를 보인 도면.
도 5는 도 4의 사용상태도.
도 6은 본 발명에 따른 유압브레이커의 가스실 체적가변장치의 다른 실시 예를 나타낸 구성도.
도 7은 본 발명 다른 실시 예의 승강피스톤이 하강동작되어 가스실 내의 질소 가스 압을 가변시키는 사용상태도.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 유압브레이커의 가스실 체적가변장치는 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 내부에 상,하 승강 가능한 피스톤(50)이 내장되는 실린더(10)와; 상기 실린더(10)의 상측에 결합되고 내부에 질소 가스가 충진된 가스실(25)이 마련되는 헤드캡(20)과; 상기 헤드캡(20)의 상측에 마련되는 챔버실(100)과; 상기 챔버실(100) 내에서 상,하 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 질소 가스의 압력보다 더 큰 유압력이 챔버실(100) 내에 공급됨에 따라 상기 가스실(25)측으로 하강동작되어 상기 가스실(25)의 체적을 가변시키는 챔버플런저(150)와; 상기 챔버플런저(150)의 하강 높이를 제한하는 스톱퍼수단과; 암반에 파고드는 치즐(60)의 깊이를 감지하는 감지센서(310); 상기 감지센서(310)로부터 인가되는 신호를 근거로 상기 피스톤(50)의 행정을 결정하여 제어하는 제어부(300); 및 상기 피스톤(50)의 롱 스트로크 행정시 상기 챔버플런저(150)를 상기 챔버실(100)의 상사점 위치로 배치시키고, 상기 피스톤(50)의 숏트 스트로크 행정시 상기 챔버플런저(150)를 상기 챔버실(100)의 하사점 위치로 배치시키도록 조절하는 조절수단(400);으로 구성된다.

도 1을 참조하면, 유압브레이커는 실린더(10)의 상측에 가스실(25)이 내부에 마련된 헤드캡(20)이 장볼트에 의해 결합되고, 실린더(10)의 하측에 프론트 헤드(30)가 상기 장볼트에 의해 결합된다.

또한, 상기 프론트 헤드(30)에는 피스톤(50)의 타격력에 의해 암반을 타격하는 치즐(60)이 구비된다.

상기 가스실(25) 내에는 질소 가스가 충진되고, 상기한 질소 가스는 유압에 의해 압축된 피스톤(50)의 하강동작시 하강 동작력을 배가시키는 역할을 수행하게 된다.

도 2를 참조하면, 상기 가스실(25)의 상부에는 가스실(25)의 체적을 넓힐 수 있도록 상기 헤드캡(20)의 상면 두께를 키워서 상기 챔버플런저(150)가 상부의 상사점 위치에 위치할 때 가스실(25)의 체적이 기존 도 1의 가스실(25)의 체적(A)과 동일한 체적(A)을 가지며, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 챔버플런저(150)가 하강동작될 때 기존 가스실(25)의 체적보다 축소된 가스실(25) 체적을 갖도록 챔버실(100)이 마련된다.

상기 챔버실(100)은 하부 내주면에 서로 마주보도록 돌출되어 상기 챔버플런저(150)의 하강동작을 제한하는 걸림턱(120)으로 이루어진 스톱퍼수단이 구비된다.

상기 걸림턱(120)들 간의 간격은 상기 챔버플런저(150)의 하부 외경 폭보다 좁게 형성되어 챔버플런저(150)가 챔버실(100)의 하단을 벗어나지 않도록 챔버플런저(150)의 하강을 제한하게 된다.

상기 조절수단(400)은 상기 챔버실(100)의 상측에 결합된 덮개(110)에 각각 형성된 유압인입구(112) 및 유압인출구(114)와, 상기 실린더(10) 내의 고압실(12) 내의 유압을 상기 유압인입구(112)를 통해 상기 챔버실(100)측으로 공급하는 공급호스(410)와, 상기 유압인출구(114)와 탱크측 유압호스(70)를 연결하는 유출호스(420)와, 상기 공급호스(410)에 마련되어 상기 제어부(300)의 제어신호에 따라 상기 공급호스(410)의 유로를 개폐하는 제1개폐밸브(430)와, 상기 유출호스(420)에 마련되어 상기 제어부(300)의 제어신호에 따라 상기 유출호스(420)의 유로를 개폐하는 제2개폐밸브(440)로 이루어진다.

상기 덮개(110)는 개구된 챔버실(100)의 상측을 마감하도록 마련되고, 고정볼트(115)로 헤드캡(20)의 상면에 결합된 구조를 갖는다.

상기 감지센서(310)는 치즐(60)을 이용하여 암반을 파쇄하는 과정에서 암반의 경도에 따라 제어부(300)에서 피스톤(50)의 스트로크 행정을 선택하도록 치즐(60)이 암반 내에 파고들어가는 깊이를 제어부(300)측에 전달하게 된다.

상기 제어부(300)는 상기 감지센서(310)로부터 전달된 신호를 근거로 파쇄하고자 하는 암반의 경도와 강도를 고려하여 피스톤(50)의 행정을 선택함과 아울러, 상기 제1,2개폐밸브(430,440)의 유로 개폐 동작을 선택하는 제어신호를 출력하게 된다.

상기 제1개폐밸브(430)는 공급호스(410)의 유로를 개폐동작하여 고압실(12) 내의 유체 유압을 유압인입구(112)를 통해 챔버실(100) 내에 공급하게 된다.

상기 제2개폐밸브(440)는 유출호스(420)의 유로를 개폐동작하여 제1개폐밸브(430)를 통해 유체 유압이 전달되지 않을 경우 가스실(25) 내의 압력에 의해 챔버실(100) 내의 유체를 유압인출구(114)를 통해 탱크측 유압호스(70) 측으로 유출시켜 탱크 측으로 유출시키게 된다.

상기 챔버플런저(150)는 외주 둘레에 챔버실(100)과 가스실(25)을 기밀하기 위해 O링 형태의 씰링재(700)가 끼워져 결합된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명은 감지센서(310)로부터 보내온 신호를 근거로 제어부(300)가 유압브레이커의 피스톤(50) 스트로크 행정을 롱 스트로크가 적합하다고 판단할 경우, 제어부(300)는 챔버플런저(150)가 챔버실(100)의 상사점 위치에 위치하도록 제어신호를 출력하여 제1개폐밸브(430)가 공급호스(410)의 유로를 차단한 상태를 유지하게 제어하고, 제2개폐밸브(440)가 유출호스(420)의 유로를 개방한 상태를 유지하게 제어하여 가스실(25)의 유체 압력에 의해 챔버플런저(150)가 상사점 위치에 도달하게 되며, 피스톤(50)이 고압실(12)을 통해 전달되는 유압에 의해 하강동작되면서 치즐(60)에 타격력을 전달하여 롱 스트로크 행정에 의해 단단한 암반을 파쇄하게 된다.

이와 반대로, 감지센서(310)로부터 보내온 신호를 근거로 제어부(300)가 유압브레이커의 피스톤(50) 스트로크 행정을 숏트 스트로크가 적합하다고 판단할 경우, 제어부(300)는 챔버플런저(150)가 챔버실(100)의 하사점 위치에 위치하도록 제어신호를 출력하여 제1개폐밸브(430)가 공급호스(410)의 유로를 개방한 상태를 유지하게 제어하고, 제2개폐밸브(440)가 유출호스(420)의 유로를 차단한 상태를 유지하도록 제어하여 가스실(25)의 유체 압력보다 더 큰 유압이 챔버실(100) 내에 작용하도록 실린더(10)의 고압실(12) 내의 오일을 공급호스(410)를 통해 챔버실(100) 내에 공급하게 된다.

이로 인해, 챔버플런저(150)가 상사점 위치에서 하사점 위치로 하강동작되어 가스실(25)의 체적을 상기한 롱 스트로크 피스톤(50) 행정시보다 축소시킴으로써, 가스실(25) 내의 유체 압력을 증대시켜 피스톤(50)에 전달되는 반발력을 배가시켜 전달하게 되고, 숏트 스트로크 행정시 피스톤(50)에 전달되는 질소 가스의 압력과 고압실(12)을 통해 피스톤(50)에 전달되는 유압이 더해지면서 피스톤(50)의 하강력이 롱 스트로크 행정시의 타격력과 거의 동일한 타격력으로 작용하게 되면서 치즐(60)에 전달하여 상대적으로 연약한 지반을 용이하게 파쇄할 수 있게 되어 암반에 대한 파쇄 작업 효율을 향상시키게 된다.

이때, 유압브레이커는 기존의 유압브레이커의 피스톤(50)을 상,하 동작시키는 유체 이송과 동일한 유체 흐름을 가지게 되며, 이로 인해 피스톤(50)의 롱 스트로크 및 숏트 스트로크 행정을 수행하면서 치즐(60)을 타격하게 된다.

따라서, 본 발명은 숏트 스트로크 행정시 가스실(25)의 상측에 마련된 챔버실(100) 내에서 챔버플런저(150)가 하강동작되면서 가스실(25) 내의 체적을 줄이게 되므로, 상대적으로 롱 스트로크시의 가스실(25) 체적보다 더 큰 가스압으로 압축되어 가스실(25)의 가스 압력이 높아지면서 피스톤(50)의 타격력을 높여줄 수 있게 되므로, 상대적으로 롱 스트로크 행정시보다 짧은 거리를 움직이는 숏트 스트로크 행정에서도 타격력이 저하되는 현상을 예방할 수 있게 되어 암반의 파쇄 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.

본 발명의 조절수단(400)은 제어부(300)의 롱 또는 숏트 스트로크 행정 결정시 챔버실(100) 내의 챔버플런저(150)의 승강동작을 제어하도록 제어부(300)가 제1,2개폐밸브(430,440)를 제어하게 되므로, 챔버플런저(150)의 승강동작을 피스톤(50)의 행정 결정과 연계하여 신속하게 수행할 수 있는 이점을 갖는다.

도 4 및 도 5는 본 발명 조절수단(400)의 다른 변형 예로서, 앞서 설명한 조절수단(400)의 구성요소 외에 상기 걸림턱(120)과 상기 챔버플런저(150) 사이에 개재되어 상기 챔버플런저(150)의 하강동작시 수축되며 탄성 복원력으로 상기 챔버플런저(150)의 상승동작을 지지하는 탄성스프링(500)이 더 구비한 것이다.

상기 탄성스프링(500)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 챔버플런저(150)의 하강동작시 수축된 후에, 챔버플런저(150)의 상승동작시 수축되어 있던 탄성스프링(500)이 도 5에 도시된 바와 같이, 원래 형태로 복원되면서 챔버플런저(150)의 상승력을 배가시키는 힘으로 상측으로 밀어내도록 작용하게 되어 챔버플런저(150)를 신속하게 상측으로 복귀시킬 수 있다.

이 경우에는 챔버실(100)의 체적이 앞의 선 실시예의 챔버실(100) 체적보다 탄성스프링(500)이 차지하는 체적 만큼 더 크게 형성된다.

이에 따라 본 발명의 조절수단(400)은 탄성스프링(500)이 더 구비됨에 따라, 챔버플런저(150)의 상승 복귀력을 보조하게 되어 챔버플런저(150)의 신속한 복귀 이동을 지지할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 유압브레이커의 가스실 체적가변장치의 다른 실시 예를 나타낸 구성도이며, 도 7은 본 발명 다른 실시 예의 승강피스톤(650)이 하강동작되어 가스실 내의 질소 가스 압을 가변시키는 사용상태도로서, 내부에 상,하 승강 가능한 피스톤(50)이 내장되는 실린더(10)와; 상기 실린더(10)의 상측에 결합되고 내부에 질소 가스가 충진된 가스실(25)이 마련되는 헤드캡(20)과; 상기 헤드캡(20)의 상면(22)에 외부와 연통되도록 천공 형성되는 통공(22a)과; 상기 통공(22a)을 밀폐하도록 상기 헤드캡(20)의 상면(22)과 결합되는 덮개부재(110A)와, 상기 덮개부재(110A)에 결합되며 승강실린더(600)에 유압이 제공됨에 따라 승강동작되고 하강동작시 상기 가스실(25) 내로 인입되어 상기 질소 가스가 충진되는 체적을 줄여서 질소 가스의 압력을 가변시키는 승강피스톤(650); 및 상기 덮개부재(110A)의 상측에 마련되고 외부의 유압이 제공됨에 따라 상기 승강피스톤(650)을 승강동작시키는 승강실린더(600);를 포함하여 구비한 것이다.

상기 승강피스톤(650)의 상승동작시 상승된 위치는 상기 승강피스톤(650)의 하부면이 헤드캡(20)의 상면(22)의 하부면(가스실(25)의 천장면)과 동일한 높이에 위치하게 되어 기존 도 1의 가스실(25)의 체적(A)과 동일한 체적(A)을 가지게 되고, 상기 승강피스톤(650)의 하강동작시 승강피스톤(650)의 하부면이 가스실(25) 내에 진입되어 가스실(25) 내에 진입된 승강피스톤(650)의 부피만큼 가스실(25)의 체적을 축소시켜 질소 가스를 압축시키게 된다.

또한, 상기 덮개부재(110A)와 헤드캡(20)의 상면(22) 사이에 가스켓 등의 기밀재가 개재되어 가스실(25)의 기밀을 유지할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 실시 예는 앞서 설명한 선 실시 예의 챔버실을 구비하지 않고 헤드캡(20)의 상면(22)에 통공(22a)을 천공 형성시키고, 상기 통공(22a)을 밀폐하는 덮개부재(110A)에 승강 가능한 승강피스톤(650)을 결합시켜 가스실(25)이 밀폐된 상태에서 승강피스톤(650)의 하강동작시 가스실(25)의 체적이 줄어들면서 가스실(25) 내의 질소 가스 압력을 상승시켜 피스톤(50)의 숏트 스트로크 행정시 반발력을 배가시켜 치즐에 전해지는 타격력을 상승시킬 수 있는 이점을 갖는다.

이로 인해 기존 가스실의 설계를 크게 변형시키지 않고도 헤드캡(20)의 상면(22)에 통공(22a)을 천공하고 통공(22a)을 밀폐하는 덮개부재(110A)에 승강피스톤(650)을 결합시키고, 승강피스톤(650)의 하강동작시 가스실(25)의 체적을 축소시키는 방식으로 가스실(25)의 체적을 가변시킬 수 있게 되어 제조단가를 절감할 수 있는 이점을 갖는다.

한편, 상기 승강실린더(600)는 상기 헤드캡(20)의 상면(22)에 배치되며 도면에 미도시된 별도의 지지구조물에 의해 지지될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 이상에서와 같이 설명한 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 : 실린더 12 : 고압실
20 : 헤드캡 22 : (헤드캡의)상면
22a : 통공 25 : 가스실
30 : 프론트 헤드 50 : 피스톤
60 : 치즐 70 : 탱크측 유압호스
100 : 챔버실 110 : 덮개
110A : 덮개부재 112 : 유압인입구
114 : 유압인출구 115 : 고정볼트
120 : 걸림턱 150 : 챔버플런저
300 : 제어부 310 : 감지센서
400 : 조절수단 410 : 공급호스
420 : 유출호스 430 : 제1개폐밸브
440 : 제2개폐밸브 500 : 탄성스프링
600 : 승강실린더 650 : 승강피스톤

Claims

내부에 상,하 승강 가능한 피스톤(50)이 내장되는 실린더(10)와;
상기 실린더(10)의 상측에 결합되고 내부에 질소 가스가 충진된 가스실(25)이 마련되는 헤드캡(20)과;
상기 헤드캡(20)의 상측에 마련되고 상측이 상기 헤드캡(20)과 결합되는 덮개(110)에 의해 마감되는 챔버실(100)과;
상기 챔버실(100) 내에서 상,하 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 질소 가스의 압력보다 더 큰 유압력이 챔버실(100) 내에 공급됨에 따라 상기 가스실(25)측으로 하강동작되어 상기 가스실(25)의 체적을 가변시키는 챔버플런저(150)와;
상기 챔버플런저(150)의 하강 높이를 제한하는 스톱퍼수단과;
암반에 파고드는 치즐(60)의 깊이를 감지하는 감지센서(310)와;
상기 감지센서(310)로부터 인가되는 신호를 근거로 상기 피스톤(50)의 롱 스트로크 또는 숏트 스트로크 행정을 결정하여 제어하는 제어부(300); 및
상기 피스톤(50)의 롱 스트로크 행정시 상기 챔버플런저(150)를 상기 챔버실(100)의 상사점 위치로 배치시키고, 상기 피스톤(50)의 숏트 스트로크 행정시 상기 챔버플런저(150)를 상기 챔버실(100)의 하사점 위치로 배치시키도록 조절하는 조절수단(400);을 구비하고,
상기 조절수단(400)은 상기 챔버실(100)의 상측에 결합된 덮개(110)에 각각 형성된 유압인입구(112) 및 유압인출구(114)와, 상기 실린더(10) 내의 고압실(12) 내의 유압을 상기 유압인입구(112)를 통해 상기 챔버실(100)측으로 공급하는 공급호스(410)와, 상기 유압인출구(114)와 탱크측 유압호스(70)를 연결하는 유출호스(420)와, 상기 공급호스(410)에 마련되어 상기 제어부(300)의 제어신호에 따라 상기 공급호스(410)의 유로를 개폐하는 제1개폐밸브(430)와, 상기 유출호스(420)에 마련되어 상기 제어부(300)의 제어신호에 따라 상기 유출호스(420)의 유로를 개폐하는 제2개폐밸브(440)를 구비한 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 가스실 체적가변장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부(300)의 피스톤(50) 롱 스트로크 행정 제어는 상기 챔버플런저(150)가 챔버실(100)의 상사점 위치에 위치하도록 제어신호를 출력하여 제1개폐밸브(430)가 공급호스(410)의 유로를 차단한 상태를 유지하게 제어하고, 제2개폐밸브(440)가 유출호스(420)의 유로를 개방한 상태를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 가스실 체적가변장치.
청구항 1에 있어서,
상기 스톱퍼수단은 상기 챔버실(100)의 하단 내주면 양측으로 서로 마주보는 면에 내측으로 돌출된 걸림턱(120)을 구비한 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 가스실 체적가변장치.
청구항 3에 있어서,
상기 조절수단(400)은 상기 걸림턱(120)과 상기 챔버플런저(150) 사이에 개재되어 상기 챔버플런저(150)의 하강동작시 수축되며 탄성 복원력으로 상기 챔버플런저(150)의 상승동작을 지지하는 탄성스프링(500)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 가스실 체적가변장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부(300)의 피스톤(50) 숏트 스트로크 행정 제어는 상기 챔버플런저(150)가 챔버실(100)의 하사점 위치에 위치하도록 제어신호를 출력하여 제1개폐밸브(430)가 공급호스(410)의 유로를 개방하게 제어하고, 제2개폐밸브(440)가 유출호스(420)의 유로를 차단한 상태를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유압브레이커의 가스실 체적가변장치.