KR20040095121A - 유압타격장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유압타격장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피스톤의 왕복운동이 상사점과 하사점에서 정확하게 전환되는 유압타격장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유압타격장치는, 피스톤이 하사점 이하로 하강하면 저압실에 연결되고 상사점 이상으로 상승하면 고압실에 연결되도록 상기 저압실과 상기 고압실 사이에서 실린더의 내면에 형성된 제1파일럿포트와, 상기 피스톤이 하사점 이하로 하강하면 피스톤반전유압실과 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 저압실 사이에서 상기 실린더 내면에 형성된 제2파일럿포트와, 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부 또는 고압부로 전환시켜 연결시키도록 그 유로상에 설치되며, 상기 제1파일럿포트에 연결된 유로를 통해 고압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 고압부로 연결시키도록 작동되는 주제어밸브와, 상기 저압실에 연결된 유로를 개폐하도록 그 유로상에 설치되고, 상기 제2파일럿포트에 연결된 유로를 통해 고압의 유체가 공급되면 개방되는 보조밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 유압타격장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피스톤의 왕복운동이 상사점과 하사점에서 정확하게 전환되는 유압타격장치에 관한 것이다.
유압타격장치는 셔블과 같은 건설기계의 암 선단에 장착되어 쇄석작업이나 착굴작업 등에서 바위 등을 파쇄하거나 바위 등에 구멍을 뚫거나 또는 파일을 박는데 사용된다. 상기와 같은 유압타격장치로는 그 용도나 기능에 따라 유압브레이커, 유압드리프터, 유압햄머 등으로 불린다.
도 1a 내지 도 1d는 일반적인 유압타격장치의 일실시예와 그 작동을 도시한 사시도이다.
도면에 도시된 실시예를 참조하면, 유압타격장치는 실린더(11a)와, 가스실(16)과, 헤드부(11b)와, 피스톤(12)과, 복수의 유압실(17,18,19)과, 유로(17',18',18a',19')와, 주제어밸브(14), 및 치즐(13)을 포함하며, 이들은 몸체(11)에 일체로 형성되거나 상기 몸체(11)에 설치된다.
상기 실린더(11a)는 몸체(11) 내부에 형성된다.
상기 가스실(16)은 상기 실린더(11a)의 상부에 형성되며, 그 내부에 상기 피스톤(12)의 상단부가 수용된다. 상기 가스실(16)의 내부에는 질소(N2)와 같은 압축성 가스가 채워진다. 상기 가스실(16) 내부에 채워진 가스는 상기 피스톤(12)의 상승시 압축되어 상기 피스톤(12)의 가스수압면(12a)에 압력을 가함으로써 상기 피스톤(12)의 상승을 완충시킨다. 또한, 상기 피스톤(12)의 하강시 팽창하여 상기 피스톤(12)의 가스수압면(12a)에 압력을 가함으로써 상기 피스톤(12)을 하방으로 가속시킨다.
상기 헤드부(11b)는 상기 실린더(11a)의 하부에 상기 실린더(11a)와 동축인 관통구멍(21,22)을 갖도록 형성된다. 상기 헤드부(11b)의 상기 관통구멍(21,22)에는 상기 피스톤(12)의 하단부 및 상기 치즐(13)의 상단부가 수용된다.
상기 피스톤(12)은 상단부는 상기 가스실(16)의 내부에 수용되고 하단부는 상기 헤드부(11b)의 관통구멍 상부 입구(22)에 수용되어 상기 실린더(11a)의 내부에 상하로 왕복운동이 가능하게 설치된다.
상기 유압실(17,18,19)은 상기 실린더(11a)와 상기 피스톤(12)에 의해 분할되어 형성되고 적어도 상부의 피스톤반전유압실(17)과 하부의 고압실(19)을 포함하도록 복수개가 형성된다. 상기와 같은 복수의 유압실(17,18,19)은 외주면이 다단의 외경부를 갖도록 형성된 피스톤(12)을 대경부 외면은 상기 실린더(11a) 내면과 밀착되고 소경부 외면은 상기 실린더(11a)의 내면과 이격되도록 상기 실린더(11a)에 삽입 설치함으로써 상기 실린더(11a)와 상기 피스톤(12) 사이에 형성된다. 도면에는 상기 피스톤반전유압실(17)과 상기 고압실(19) 사이에 저압실(18)이 형성되어 3개의 유압실을 갖는 일반적인 실시예가 도시되어 있다. 상기 피스톤반전유압실(17)과 상기 고압실(19) 각각은 상기 피스톤(12)을 상방 및 하방으로 가속시키기 위한 압력을 갖는 유체가 유출입되는 유압실이며, 상기 저압실(18)은 상기 피스톤(12)의 상하운동을 반전시키기 위하여 유로를 전환시키는 상기 주제어밸브(14)를 작동시키기 위한 유체가 유출입되는 유압실에 해당된다. 상기 피스톤(12)은 상기 피스톤반전유압실(17)의 내부로 노출되어 상기 피스톤반전유압실(17)의 내부로 유출입되는 유체에 의해 하방으로 압력을 받는 수압면(12b)을 갖는다. 또한, 상기 피스톤(12)은 상기 고압실(19)의 내부로 노출되어 상기 고압실(19)의 내부로 유출입되는 유체에 의해 상방으로 압력을 받는 수압면(12c)를 갖는다.
상기 유로(17',18',18a',19')는 상기 피스톤(12)의 수압면(12b,12c)에 압력을 가하여 상기 피스톤(12)을 상하로 운동시키기 위한 유체 및 상기 주제어밸브(12)를 작동시켜 상기 피스톤(12)의 운동을 반전시키기 위한 유체가 상기 유압실(17,18,19)로 유출입되도록 상기 유압실(17,18,19)에 연결된다. 도면을 참조하면, 상기 피스톤반전유압실(17)에는 고압의 유체를 공급하는 고압부(15a)와 저압의 유체가 유출되는 저압부(15b)로의 연결을 상호 전환시키는 상기 주제어밸브(14)가 설치된 유로(17')가 연결되어 그 내부는 고압 또는 저압이 형성된다. 또한, 상기 고압실(19)에는 고압부(15a)에 연결된 유로(19')가 연결되어 그 내부는 항상 고압이 형성되며, 상기 저압실(18)에는 저압부(15b)로 연결된 유로(18')가 연결되어 그 내부는 항상 저압이 형성된다. 한편, 상기 저압실(18)에 연결된 유로(18') 입구와 상기 고압실(19)에 연결된 유로(19') 입구 사이에 파일럿포트(18a)가 형성되며, 이는 유로(18a')를 통해 상기 주제어밸브(14)의 신호수용부(14d)에 연결된다. 상기 파일럿포트(18a)는 상하로 왕복운동하는 상기 피스톤(12)의 위치에 따라 저압실(18)로 연결되거나 고압실(19)로 연결된다. 즉, 상기 파일럿포트(18a)는 상기 피스톤(12)이 상승하여 상사점에 도달하면 상기 고압실(19)로 연결되고, 상기 피스톤(12)이 하강하여 하사점에 도달하면 저압실(18)로 연결된다. 이에 따라, 상기 주제어밸브(14)의 신호수용부(14d)에는 저압 또는 고압의 유체가 상기 피스톤(12)의 상하 왕복운동과 연동되어 공급되고, 이에 따라 상기 주제어밸브(14)는 상기 피스톤반전유압실(17)에 연결된 유로(17')를 고압부(15a) 또는 저압부(15b)로 연결시켜 전환시키도록 작동된다.
상기 주제어밸브(14)는 상기 피스톤(12)의 왕복운동과 연동되어 상기 피스톤반전유압실(17)에 연결된 유로(17')를 고압부(15a)와 저압부(15b) 상호간에 전환시켜 연결시키기 위한 것으로, 다양한 형태의 파일럿 밸브(Pilot Valve)가 주로 사용된다. 도면은 상기 주제어밸브(14)를 기호로 개념적으로 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 상기 주제어밸브(14)는 도 1a 및 도 1b와 같이 제1전환위치(14a)로 전환된 상태에서 상기 피스톤반전유압실(17)에 연결된 유로(17')를 저압부(15b)로 연결시키며, 도 1c 및 도 1d에서와 같이 제2전환위치(14b)로 전환된 상태에서 상기 피스톤반전유압실(17)에 연결된 유로(17')를 상기 고압부(15a)로 연결시킨다. 상기와 같은 주제어밸브(14)의 전환은 상기 피스톤(12)의 위치에 따라 저압 또는 고압의 유체가 상기 유로(18a')에 연결된 신호수용부(14d)로 유출입됨으로써 이루어진다. 도면을 참조하여 이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 주제어밸브(14)는 가압부(14c)와 이에 대향하는 상기 신호수용부(14d)를 갖는다. 상기 가압부(14c)는 상기 주제어밸브(14)가 제1전환위치(14a)의 상태를 유지하는 방향으로 힘을 받는 부분으로서, 상기 힘은 스프링에 의한 탄발력이나 유체의 압력 등에 의해 형성된다. 도면에는 상기 가압부(14c)가 고압부(15a)로 연결되어 상기 가압부(14c)에 고압의 유압에 의한 힘이 가해진 실시예가 도시되어 있다. 상기 주제어밸브(14)는 상기 피스톤(12)이 하강하여 상기 신호수용부(14d)에 저압이 작용되면 그 저압에 의해 상기 신호수용부(14d)에 작용되는 힘의 크기가 상기 가압부(14c)에 작용되는 힘보다 작도록 되어 있어 제1전환위치(14a)로 전환된 상태를 유지하며, 상기 피스톤(12)이 상승하여 상기 신호수용부(14d)에 고압이 작용되면 그 고압에 의해 상기 신호수용부(14d)에 작용되는 힘의 크기가 상기 가압부(14c)에 작용되는 힘보다 크도록 되어 있어 상기 제2전환위치(14b)로 전환된다. 상기와 같은 주제어밸브(14)의 작동은 상기 신호수용부(14d)가 상기 가압부(14c)보다 넓은 수압면을 갖도록 함으로써 간단히 구현된다. 따라서, 상기 신호수용부(14d)가 연결된 파일럿포트(18a)는 상기 피스톤(12)의 위치에 따라 저압실(18) 또는 고압실(19)로 연결되기 때문에 상기 주제어밸브(14)는 상기 피스톤(14)의 왕복운동과 연동되어 제1 또는 제2 전환위치로 전환된다.
상기 치즐(13)은 상단부가 하강된 피스톤(12)의 하단부에 의해 타격되어 하단부가 피파쇄물(1)을 파쇄하거나 피파쇄물(1)에 구멍을 뚫도록 상단부가 상기 헤드부(11b)의 관통구멍 하측 입구(21)에 수용되어 상기 피스톤(12)의 하부에 설치된다. 도면을 참조하면, 상기 치즐(13)은 일측에 형성된 치즐핀수용부(13a)가 상기 헤드부(11b)에 설치된 치즐핀(21a)에 걸려 상하로 일정한 범위내에서만 이동된다. 상기 치즐(13)은 하단부 선단이 암석과 같은 피파쇄물(1)에 맞닿아 가압된 상태에서 상기 피스톤(12)이 하강하여 상기 피스톤(12)의 타격면(12d)이 그 상단부를 타격하면 그 충격력으로 상기 피파쇄물(1)을 파쇄하거나, 상기 피스톤(12)의 타격을 받으면서 회전할 수 있도록 설치되어 상기 피파쇄물(1)에 구멍을 뚫는다.
한편, 상기 피스톤반전유압실(17)과 고압실(19)에는 고압의 유체가 유입되기 때문에 누유가 방지되도록 상기 피스톤반전유압실(17)과 상기 가스실(16) 사이 및 상기 고압실(19)과 상기 헤드부(11b)의 관통구멍(22) 사이에는 그 사이에서 서로 접촉된 상기 실린더(11a)의 내면과 상기 피스톤(12)의 외면사이를 밀봉시키기 위한 밀봉수단으로서 고압의 밀봉에 적합한 실링(23,25)이 설치된다. 도면에는 상기 고압실(19)로부터 상기 관통구멍(22)로 누설되는 유체를 귀한시키기 위하여 상기 실링(25)과 고압실(19) 사이에서 상기 피스톤(12)의 외면과 접촉된 상기 실린더(11a)의 내면에 귀환포트(24)를 환형으로 형성하고 귀환유로(24')를 통해 저압부(15b)로 연결시킨 실시예가 도시되어 있다. 특히, 상기와 같이 누유를 귀환시킴으로써 상기 고압실(19)의 하부에 설치된 실링(23)에는 고압으로 누설되는 유체의 압력이 직접 작용되지 않아 실링(23)의 파손을 줄일 수 있게 된다.
이하에서는 도 1a 내지 도 1d를 참조하여 상기 유압타격장치의 작동을 상세하게 설명하기로 한다. 도 1a는 피스톤(12)이 상기 치즐(13)을 타격하고 상승하기 시작하는 순간, 즉 상기 피스톤(12)이 하사점에 도달된 순간을 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 상기 파일럿포트(18a)는 저압실(18)과 연결되어 상기 주제어밸브(14)의 신호수용부(14d)에는 저압이 작용되기 때문에 상기 주제어밸브(14)는 제1전환위치(14a)로 전환된다. 이에 따라, 상기 피스톤반전유압실(17)은 저압부(15b)로 연결되어 상기 피스톤반전유압실(17)에는 저압이 작용되고, 상기 고압실(19)은 고압부(15a)로 연결되어 상기 고압실(19)에는 고압이 작용되기 때문에 상기 피스톤(12)은 상승하기 시작한다.
도 1b는 피스톤(12)이 상승하고 있는 상태를 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 상기 피스톤(12)의 상승중에는 상기 파일럿포트(18a)는 상기 피스톤(12)에 의해 닫힌 상태이기 때문에 상기 주제어밸브(14)는 제1전환위치(14a)의 상태를 유지하게 된다. 따라서, 상기 피스톤(12)의 상승은 계속 유지된다. 이때, 상기 가스실(16)의 가스는 압축되면서 상기 피스톤(12)의 상승을 완충시킨다.
도 1c는 피스톤(12)의 상승이 완료되어 상기 피스톤(12)이 하강하기 시작하는 순간, 즉 상기 피스톤(12)이 상사점에 도달된 순간을 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 상기 피스톤(12)이 상승하여 상기 파일럿포트(18a)가 고압실(19)로 연결되어 상기 주제어밸브(14)의 신호수용부(14d)에는 고압이 작용되기 때문에 상기 주제어밸브(14)는 제2전환위치(14b)로 전환된다. 이에 따라, 상기 피스톤반전유압실(17)은 고압부(15a)로 연결되어 그 내부에 고압이 작용된다. 그런데, 상기 피스톤반전유압실(17)로 노출된 수압면(12b)의 넓이는 상기 고압실(19)로 노출된 수압면(12c)의 넓이보다 크기 때문에 상기 피스톤(12)은 하방으로 힘을 받아 가속된다. 이때, 상기 가스실(16)의 압축된 가스는 팽창되면서 상기 피스톤(12)의 가스수압면(12a)에 압력을 가해 상기 피스톤(12)을 더욱 가속시킨다.
도 1d는 피스톤(12)이 하강하고 있는 상태를 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 상기 피스톤(12)의 하강중에는 상기 파일럿포트(18a)는 상기 피스톤(12)에 의해 닫힌 상태이기 때문에 상기 주제어밸브(14)의 제2전환위치(14b)는 계속 유지되며, 상기 피스톤(12)은 하강을 계속하게 된다.
상기와 같은 유압타격장치는 상기 피스톤(12)이 충분한 타격력을 얻을 수 있도록 충분한 행정거리로 왕복운동할 수 있을 뿐만 아니라 상기 피스톤(12)의 운동이 정확히 제어될 수 있도록 상기 피스톤(12)의 왕복운동이 상사점과 하사점에서 반전되는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 상기 피스톤(12)의 왕복운동과 상기 주제어밸브(14)의 전환은 동기되어 이루어져야 한다. 즉, 상기 피스톤이 상승하여 상사점에 도달되면 상기 파일럿포트가 고압실로 연결됨으로써 주제어밸브가 전환되고, 상기 피스톤반전유압실이 고압부로 연결되어 상기 피스톤의 운동이 하강운동으로 반전되어야 한다. 또한, 상기 피스톤이 하강하여 하사점에 도달되면 상기 파일럿포트가 저압실로 연결됨으로써 주제어밸브가 전환되고, 상기 피스톤반전유압실이 저압부로 연결되어 상기 피스톤의 운동이 상승운동으로 반전되어야 한다.
그러나, 종래의 유압타격장치는 서로 접촉된 피스톤의 외면과 실린더의 내면 사이의 틈을 통하여 상기 피스톤반전유압실로부터 파일럿포트 및 상기 파일럿포트로부터 저압실로 누설되는 유체에 의해 상기 주제어밸브가 상기 피스톤이 상사점 및 하사점에 이르기도 전에 전환되는 문제점이 발생된다. 즉, 상기 피스톤이 상승하는 도중에 상기 고압실로부터 파일럿포트로 유체가 누설됨으로써 상기 피스톤이 상사점에 도달하기도 전에 상기 고압실로부터 상기 파일럿포트로 누설된 고압의 유체에 의해 상기 주제어밸브는 전환되게 된다. 또한, 상기 피스톤이 하강하는 도중에 상기 파일럿포트로부터 상기 저압실로 유체가 누설됨으로써 상기 피스톤이 하사점에 도달하기도 전에 상기 주제어밸브가 전환된다. 이러한 문제점은 상기 피스톤의 외면과 실린더의 내면을 정밀한 공차를 갖도록 가공하더라도 유체의 온도가 올라가 점도가 떨어지면 여전히 발생된다. 즉, 상기와 같은 유체의 누설은 유압타격장치가 오랜 시간동안 사용되거나 고온의 환경에서 사용되는 경우 유체의 온도가 상승하여 점도가 떨어지면 급격히 증가하게 되고, 이에 따라 상기 유압타격장치는 정상적으로 작동되지 않게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 목적은 피스톤의 왕복운동과 동기되어 작동하는 보조밸브를 설치함으로써 피스톤의 왕복운동과 주제어밸브의 전환의 동기가 정확하게 이루어지는 유압타격장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 파일럿포트가 열리기 전에 누설되는 유체가 저압부로 유출되는 오리피스를 설치함으로써 보조밸브가 원활히 작동되고 누유에 의해 보조밸브가 오작동되지 않는 유압타격장치를 제공하는 것이다.
도 1a 내지 도 1d는 종래의 유압타격장치의 일실시예 및 그 작동을 개념적으로 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유압타격장치를 개념적으로 도시한 단면도
도 3은 도 2에 도시된 유압타격장치의 보조밸브의 일실시예를 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압타격장치를 개념적으로 도시한 단면도
도 5는 도 4에 도시된 유압타격장치의 보조밸브의 일실시예를 도시한 단면도
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유압타격장치를 개념적으로 도시한 단면도
도 7은 도 5에 도시된 유압타격장치의 보조밸브의 일실시예를 도시한 단면도
<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>
11 몸체 11a 실린더
11b 헤드부 12 피스톤
12b,12c 수압면 13 치즐
14 주제어밸브 15a 고압부
15b 저압부 16 가스실
17 피스톤반전유압실 18 저압실
18a 파일럿포트 19 고압실
17',18',18a',19' 유로 23,25 시일
111,211,311 몸체 111a,211a,311a 실린더
112,212,312 피스톤 113,213,313 치즐
114,214,314 주제어밸브 115a,215a,315a 고압부
115b,215b,315b 저압부 117,217,317 피스톤반전유압실
117a,217a,317a 제2파일럿포트 118 저압실
118a,218a,318a 제1파일럿포트 119,219,319 고압실
130,230,330,340 보조밸브 138,238,338,348 오리피스
115a',115b',117',117a',118',118a' 유로
123,125,223,225,323,325 시일
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유압타격장치는, 실린더와, 상기 실린더의 내부에 상하로 왕복운동이 가능하게 설치된 피스톤과, 상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 형성되고, 내부로 고압 또는 저압의 유체가 유출입되도록 고압부 또는 저압부로 전환되어 연결되는 유로에 연결된 피스톤반전유압실과, 상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 상기 피스톤반전유압실 하부에 형성되고, 내부로 저압의 유체가 유출입되도록 저압부로 연결된 유로에 연결된 저압실과, 상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 상기 저압실 하부에 형성되고, 내부로 고압의 유체가 유출입되도록 고압부로 연결된 유로에 연결된 고압실과, 상기 피스톤이 하사점 이하로 하강하면 상기 저압실에 연결되고 상사점 이상으로 상승하면 상기 고압실에 연결되도록 상기 저압실과 상기 고압실 사이에서 상기 실린더의 내면에 형성된 제1파일럿포트와, 상기 피스톤이 하사점 이하로 하강하면 상기 피스톤반전유압실과 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 저압실 사이에서 상기 실린더 내면에 형성된 제2파일럿포트와, 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부 또는 고압부로 전환시켜 연결시키도록 그 유로상에 설치되며, 상기 제1파일럿포트에 연결된 유로에 연결된 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 고압부로 전환시켜 연결시키고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부로 전환시켜 연결시키도록 작동되는 주제어밸브와, 상기 저압실에 연결된 유로를 개폐하도록 그 유로상에 설치되며, 상기 제2파일럿포트에 연결된 유로를 통해 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 개방되고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 상기 유로를 폐쇄되도록 작동되는 보조밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 상기 피스톤이 하강하여 하사점에 도달하는 경우에는 상기 제1파일럿포트는 저압실로 연결되고 동시에 상기 제2파일럿포트는 피스톤반전유압실에 연결되어야만 상기 주제어밸브가 작동되는 특징을 갖는다. 즉, 상기 피스톤이 하강하여 하사점에 도달하면 상기 제2파일럿포트가 피스톤반전유압실로 연결되어 상기 보조밸브가 개방되어야만 상기 주제어밸브의 신호수용부는 서로 연결된 상기 제1파일럿포트와 저압실을 통해 저압부로 연결된다. 이에 따라, 상기 주제어밸브는 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부로 전환시켜 연결시키도록 작동된다. 상술한 바와 같이 상기 제1파일럿포트로부터 저압실로 유체가 누설되더라도 상기 피스톤이 하사점에 도달되어 상기 보조밸브가 개방되기 전에는 상기 주제어밸브는 작동되지 않게 되며, 상기 주제어밸브는 상기 피스톤이 하강하여 하사점에 도달되어 상기 보조밸브가 개방되어야 작동된다.
또한, 본 발명에 따른 유압타격장치는, 상기 제2파일럿포트와 저압부 사이를연결하는 유로상에 설치된 오리피스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오리피스는 소량의 유동에는 작은 저항으로 작용되지만 큰 유동에는 큰 저항으로 작용된다. 이에 따라, 상기 피스톤이 하강하는 도중에 상기 피스톤반전유압실로부터 상기 제2파일럿포트로 누설되는 소량의 유체에 의한 유동은 상기 오리피스를 통해 저압부로 유출되기 때문에 상기 누유에 의해서는 상기 보조밸브가 작동되지 않게 된다. 그러나, 상기 피스톤이 하강하여 하사점에 도달되어 상기 제2파일럿포트가 피스톤반전유압실에 연결되어 공급되는 고압의 유체는 상기 오리피스를 통해서는 소량만 흐를 수 있기 때문에 상기 유체는 대부분 상기 보조밸브의 신호수용부에 공급되게 되어 상기 보조밸브를 작동시킨다. 한편, 상기 주제어밸브가 전환되어 상기 피스톤반전유압실이 저압부로 연결되면 상기 보조밸브의 신호수용부에 작용된 고압의 유체는 상기 피스톤이 상승하여 상기 제2파일럿포트를 폐쇄하기 전에 상기 제2파일럿포트를 통하여 저압부로 유출되어 상기 보조밸브는 폐쇄된다. 그런데, 상기 피스톤의 전환이 빨라 상기 보조밸브의 신호수용부에 작용된 고압의 유체가 미처 저압부로 유출되기 전에 상기 제2파일럿포트가 폐쇄되더라도 상기 오리피스는 상기 보조밸브의 신호수용부에 작용된 고압의 유체를 저압부로 유출되도록 하는 유로가 된다. 이에 따라, 상기 보조밸브의 전환은 원활히 이루어지게 된다. 즉, 상기 오리피스에 의해 보조밸브의 작동이 원활하게 이루어질 뿐만 아니라 누유에 따른 보조밸브의 오작동이 방지된다.
또한, 본 발명에 따른 유압타격장치는, 실린더와, 상기 실린더의 내부에 상하로 왕복운동이 가능하게 설치된 피스톤과, 상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 형성되고, 내부로 고압 또는 저압의 유체가 유출입되도록 고압부 또는 저압부로 전환되어 연결되는 유로에 연결된 피스톤반전유압실과, 상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 상기 피스톤반전유압실 하부에 형성되고, 내부로 고압의 유체가 유출입되도록 고압부로 연결된 유로에 연결된 고압실과, 상기 피스톤이 상사점 이상으로 상승하면 상기 고압실에 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 고압실 사이에서 상기 실린더의 내면에 형성된 제1파일럿포트와, 상기 피스톤이 하사점 이하로 하강하면 상기 피스톤반전유압실과 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 제1파일럿포트 사이에서 상기 실린더 내면에 형성된 제2파일럿포트와, 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부 또는 고압부로 전환시켜 연결시키도록 그 유로상에 설치되며, 상기 제1일럿포트에 연결된 유로에 연결된 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 고압부로 전환시켜 연결시키고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부로 전환시켜 연결시키도록 작동되는 주제어밸브와, 상기 주제어밸브의 신호수용부와 상기 저압부 사이를 연결하는 유로를 개폐하도록 그 유로상에 설치되며, 상기 제2파일럿포트에 연결된 유로를 통해 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 개방되고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 폐쇄되도록 작동되는 보조밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 피스톤의 왕복운동과 주제어밸브의 작동을 동기시키기 위하여 피스톤반전유압실과 고압실 사이에 형성된 저압실을 생략할 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 피스톤은 상기 저압실의 길이에 해당하는 만큼 짧아 지고, 저압실 형성을 위해 피스톤에 단을 형성할 필요가 없기 때문에 가공이 용이해 진다. 반대로 상기 피스톤의 외면과 상기 실린더 내면의 접촉면을 길게함으로써 상기 피스톤이 치즐을 타격하는 동안에 상기 접촉면에 의해 상기 피스톤이 확실하게 지지된다. 더욱이, 상기 피스톤이 하강하여 하사점에 도달하여 상기 제2파일럿포트가 피스톤반전유압실에 연결되어야 상기 보조밸브가 작동되고 상기 주제어밸브의 신호수용부가 저압부로 연결됨으로써 상기 주제어밸브가 작동되기 때문에 상기 주제어밸브는 파일럿포트와 유압실 사이의 누유로 오작동되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 유압타격장치는, 상기 제2파일럿포트와 저압부 사이를 연결하는 유로상에 설치된 오리피스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 상기 오리피스에 의해 상기 보조밸브의 작동이 원활해지고, 피스톤반전유압실로부터 제2파일럿포트로 누설되는 유체에 의한 상기 보조밸브의 오동작이 방지된다.
또한, 본 발명에 따른 유압타격장치는, 실린더와, 상기 실린더의 내부에 상하로 왕복운동이 가능하게 설치된 피스톤과, 상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 형성되고, 내부로 고압 또는 저압의 유체가 유출입되도록 고압부 또는 저압부로 전환되어 연결되는 유로에 연결된 피스톤반전유압실과, 상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 상기 피스톤반전유압실 하부에 형성되고, 내부로 고압의 유체가 유출입되도록 고압부로 연결된 유로에 연결된 고압실과, 상기 피스톤이 상사점 이상으로 상승하면 상기 고압실에 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 고압실 사이에서 상기 실린더의 내면에 형성된 제1파일럿포트와, 상기 피스톤이 하사점 이하로 하강하면상기 피스톤반전유압실과 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 제1파일럿포트 사이에서 상기 실린더 내면에 형성된 제2파일럿포트와, 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부 또는 고압부로 전환시켜 연결시키도록 그 유로상에 설치되며, 상기 고압부에 연결된 유로에 연결된 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 고압부로 전환시켜 연결시키고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부로 전환시켜 연결시키도록 작동되는 주제어밸브와, 상기 주제어밸브의 신호수용부와 고압부를 연결하는 유로를 개폐하도록 그 유로상에 설치되고, 상기 제1파일럿포트에 연결된 유로를 통해 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 개방되고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 폐쇄되도록 작동되는 제1보조밸브와, 상기 제1파일럿포트와 저압부를 연결하는 유로상에 설치된 제1오리피스와, 상기 주제어밸브의 신호수용부와 저압부 사이를 연결하는 유로를 개폐하도록 그 유로상에 설치되고, 상기 제2파일럿포트에 연결된 유로를 통해 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 개방되고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 폐쇄되도록 작동되는 제2보조밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의해 저압실이 생략된다. 더욱이, 상기 피스톤이 상승하여 상사점에 도달하여 상기 제1파일럿포트가 고압실로 연결되어야 상기 주제어밸브의 신호수용부에는 고압의 유체가 공급되기 때문에 상기 주제어밸브는 상기 고압실로부터 제1파일럿포트로 누설되는 유체에 의해 오작동되지 않게 된다. 또한, 상기 피스톤이 하강하여 하사점에 도달하여 상기 제2파일럿포트가 피스톤반전유압실로 연결되어야 상기 주제어밸브의 신호수용부는 저압부로 연결되기 때문에 상기 주제어밸브는 상기 피스톤반전유압실로부터 상기 제2파일럿포트로 누설되는 유체에 의해 오작동되지 않게 된다.
또한, 본 발명에 따른 유압타격장치는, 상기 제2파일럿포트와 저압부를 연결하는 유로상에 설치된 제2오리피스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2오리피스에 의해 상기 제2보조밸브의 작동이 원활해지며, 상기 피스톤반전유압실로부터 제2파일럿포트로 누설되는 유체에 의한 제2보조밸브의 오작동이 방지된다.
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유압타격장치(100)를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유압타격장치(100)는 실린더(111a)와, 피스톤(112)과, 피스톤반전유압실(117)과, 저압실(118)과, 고압실(119)과, 제1파일럿포트(118a)와, 제2파일럿포트(117a)와, 주제어밸브(114), 및 보조밸브(130)를 포함한다.
상기 실린더(111a)는 본체(111)에 형성된다.
상기 피스톤(112)은 상기 실린더(111a)의 내부에 상하로 왕복운동이 가능하게 설치된다. 도면을 참조하면, 일반적으로 상기 피스톤(112)은 상단부는 상기 실린더(111a)의 상부에 형성된 가스실(116)에 수용되고 하단부는 상기 실린더(111a)의 하부에 형성된 헤드부(111b)의 관통구멍(121,122)에 수용되도록 설치된다. 상기와 같이 설치된 피스톤(112)는 상승하였다가 하강하면서 하단부가 상기 헤드부(111b)에 설치된 치즐(113)의 상단부를 타격한다. 상기 치즐(113)은 상기 피스톤(112)의 타격을 받아 하단부 선단이 피파쇄물(1)에 충격을 가함으로써 상기 피파쇄물(1)을 파쇄하거나 상기 피파쇄물(1)에 구멍을 뚫는다. 한편, 누유를 방지하기 위해 상기 피스톤반전유압실(117)과 상기 가스실(116) 사이 및 상기 고압실(119)과 상기 관통구멍(122) 사이 각각에는 시일(123,125)이 설치되며, 특히 상기 고압실(119)에는 상기 피스톤의 하강으로 매우 큰 충격압이 발생되어 상기 고압실(119)로부터는 많은 양의 유체가 누설되고 상기 시일(125)이 큰 압력을 받아 쉽게 파손되기 때문에 상기 고압실(119)과 상기 시일(125) 사이에는 저압부(115b)로 연결된 유로(115b')가 연결된 귀환포트(124)가 형성되는 것이 일반적이다.
상기 피스톤반전유압실(117)은 상기 실린더(111a)와 상기 피스톤(112)에 의해 형성된다. 상기 피스톤반전유압실(117)은 내부로 고압 또는 저압의 유체가 유출입되도록 고압부(115a) 또는 저압부(115b)로 전환되어 연결되는 유로(117')에 연결되며, 그 유로(117')상에는 상기 주제어밸브(114)가 설치된다.
상기 저압실(118)은 상기 실린더(111a)와 상기 피스톤(112)에 의해 상기 피스톤반전유압실(117) 하부에 형성된다. 상기 저압실(118)은 내부로 저압의 유체가 유출입되도록 저압부(115b)로 연결된 유로(118',115b')에 연결되며, 그 유로(118',115b')상에는 상기 보조밸브(130)이 설치된다.
상기 고압실(119)은 상기 실린더(111a)와 상기 피스톤(112)에 의해 상기 저압실(118) 하부에 형성된다. 상기 고압실(119)은 내부로 고압의 유체가 유출입되도록 고압부(115a)로 연결된 유로(115a')에 연결된다.
상기 제1파일럿포트(118a)는 상기 피스톤(112)이 하사점 이하로 하강하면 상기 저압실(118)에 연결되고 상사점 이상으로 상승하면 상기 고압실(119)에 연결되도록 상기 저압실(118)과 상기 고압실(119) 사이에서 상기 실린더의 내면에 형성된다. 상기 제1파일럿포트(118a)에는 상기 주제어밸브(114)의 신호수용부(114d)에 연결된 유로(118a')가 연결된다.
상기 제2파일럿포트(117a)는 상기 피스톤(112)이 하사점 이하로 하강하면 상기 피스톤반전유압실(117)과 연결되도록 상기 피스톤반전유압실(117)과 상기 저압실(118) 사이에서 상기 실린더 내면에 형성된다. 상기 제2파일럿포트(117a)에는 상기 보조밸브(130)의 신호수용부(136)에 연결된 유로(117a')가 연결된다.
상기 주제어밸브(114)는 상기 피스톤반전유압실(117)에 연결된 유로(117')상에 설치되어 상기 유로(117')를 저압부(115b) 또는 고압부(115a)로 전환시켜 연결시키기 위한 것이다. 상기 주제어밸브(114)는 상기 제1파일럿포트(118a)에 연결된 유로(118a')에 연결된 신호수용부(114d)에 고압의 유체가 공급되면 상기 유체의 압력에 의해 제2전환위치(114b)로 전환되도록 작동되어 상기 피스톤반전유압실(117)에 연결된 유로(117')를 고압부(115a)로 전환시켜 연결시키고, 상기 신호수용부(114d)에 저압의 유체가 공급되면 가압부(114c)에 가해진 힘에 의해 제1전환위치(114a)로 전환되도록 작동되어 상기 피스톤반전유압실(117)에 연결된 유로(117')를 저압부(115b)로 전환시켜 연결시킨다. 도면을 참조하면, 상기 주제어밸브(114)의 가압부(114c)는 고압부(115a)로 연결되어 상기 피스톤반전유압실(117)에 연결된 유로(117')를 저압부(115b)로 연결시키는 위치, 즉 제1전환위치(114a)로 작동되도록 항상 고압의 유체에 의한 힘을 받는다. 그러나, 상기 주제어밸브(114)는 상기 가압부(114c)의 수압면이 상기 신호수용부(114d)의 수압면보다 작기 때문에 상기 신호수용부(114d)에 고압이 작용되면 제2전환위치(114b)로 전환되고, 상기 신호수용부(114d)에 저압이 작용되면 제1전환위치(114a)로 전환되도록 작동된다. 물론, 상기 가압부(114c)에 힘을 가하기 위한 수단으로서 스프링을 설치하는 것은 당업자에게 자명한 사항이다. 다만, 상기 주제어밸브(114)는 매우 짧은 주기로 왕복운동하는 상기 피스톤(114)에 동기되어 작동되기 때문에 상기 가압부(114c)에는 피로파괴될 수 있는 스프링에 의한 힘보다 도면에 도시된 바와 같이 유압에 의한 힘을 가하는 것이 바람직하다.
상기 보조밸브(130)는 상기 저압실(118)에 연결된 유로(118',115b')상에 설치되어 그 유로(118',115b')를 개폐하도록 그 유로상에 설치된다. 상기 보조밸브(130)는 상기 제2파일럿포트(117a)에 연결된 유로(117a')를 통해 신호수용부(136)에 고압의 유체가 공급되면 상기 유체의 압력에 의해 작동되어 개방되고, 상기 신호수용부(136)에 저압의 유체가 공급되면 가압부(134)에 가해진 힘에 의해 작동되어 폐쇄된다. 도면을 참조하면, 상기 보조밸브(130)의 가압부(134)는 고압부(115a)로 연결되어 폐쇄되는 방향으로 항상 고압의 유체에 의한 힘을 받는다. 그러나, 상기 보조밸브(130)는 상기 가압부(134)의 수압면이 상기 신호수용부(136)의 수압면보다 작기 때문에 상기 신호수용부(136)에 고압이 작용되면 개방되고, 상기 신호수용부(136)에 저압이 작용되면 폐쇄되도록 작동된다. 물론, 상기 가압부(134)에 힘을 가하기 위한 수단으로서 스프링을 설치하는 것은 당업자에게 자명한 사항이다. 다만, 상기 보조밸브(130)는 매우 짧은 주기로 왕복운동하는 상기 피스톤(114)에 동기되어 작동되기 때문에 상기 가압부(134)에는 피로파괴될 수 있는 스프링에 의한 힘보다 도면에 도시된 바와 같이 유압에 의한 힘을 가하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 유압타격장치(100)는 상기 제2파일럿포트(117a)와 저압부(115b) 사이를 연결하는 유로(117a',115b')상에 설치된 오리피스(138)를 더 포함한다. 상기 오리피스(138)는 소량의 유체에 의한 유동에는 작은 저항으로 작용되지만 다량의 유체에 의한 유동에는 큰 저항으로 작용된다. 따라서, 상기 피스톤(112)이 하강하는 도중에 피스톤반전유압실(117)로부터 상기 제2파일럿포트(117a)로 누설되는 유체는 소량이기 때문에 상기 오리피스(138)를 통해 저압부(115b)로 흐르기 때문에 상기 누유에 의해 상기 보조밸브(130)의 신호수용부(136)에 작용되는 힘은 작아 상기 보조밸브(130)은 폐쇄된 상태를 그대로 유지한다. 그러나, 상기 피스톤(112)이 하강하여 하사점에 도달하여 상기 제2파일럿포트(117a)가 상기 피스톤반전유압실(117)에 연결되면 상기 피스톤반전유압실(117)로부터 상기 제2파일럿포트(117a)로 고압의 유체가 다량으로 유입되기 때문에 대부분의 유체는 상기 오리피스(138)로 빠져나가지 못하고 대부분의 압력은 상기 보조밸브(130)의 신호수용부(136)에 작용됨으로써 상기 보조밸브(130)는 개방된다. 한편, 상기 주제어밸브(114)가 전환되어 상기 피스톤반전유압실(117)이 저압부(115b)로 연결되면 상기 보조밸브(130)의 신호수용부(136)에 작용된 고압의 유체는 상기 피스톤(112)이 상승하여 상기 제2파일럿포트(117a)를 폐쇄하기 전에 상기 제2파일럿포트(117a)를 통하여 저압부(115b)로 유출되어 상기 보조밸브(130)는 폐쇄된다. 그런데, 상기 피스톤(112)의 전환이 빨라 상기 보조밸브(130)의 신호수용부(136)에 작용된 고압의 유체가 미처 저압부(115b)로 유출되기 전에 상기 제2파일럿포트(117a)가 폐쇄되더라도 상기 오리피스(138)를 통해 상기 보조밸브(130)의 신호수용부(136)에 작용된 고압의 유체가 저압부(115b)로 유출되어 상기 보조밸브(130)는 폐쇄된다.
도 3은 도 2에 도시된 유압타격장치(100)의 보조밸브(130)의 일실시예를 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 상기 보조밸브(130)는 포펫실린더(131)와 포펫(132)를 포함한다.
상기 포펫실린더(131)는 축방향으로의 일측 입구에는 제2파일럿포트(117a)로 연결된 유로(117a')가 연결되고, 축방향으로의 일측 단부 측면에는 고압부(115a)로 연결된 유로(115a')가 연결되며, 축방향으로의 타측 입구에는 저압실(118)로 연결된 유로(118')가 연결되며, 축방향으로의 타측 단부 측면에는 저압부(115b)로 연결된 유로(115b')가 연결된다. 또한, 저압실(118)로 연결된 유로(118')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구와 저압부(115b)로 연결된 유로(115b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부 측면 사이의 내주면에는 환형의 시트(131a)가 돌출형성된다.
상기 포펫(132)은 일단부에 형성된 시트부(132a)가 상기 시트(131a) 맞닿거나 떨어지도록 상기 포펫실린더(131)의 내부에 축방향으로 왕복운동이 가능하게 설치된다. 도면을 참조하면, 상기 포펫(132)은 제2파일럿포트(117a)로 연결된 유로(117a')가 연결된 축방향으로의 일측 입구와 고압부(115a)로 연결된 유로(115a')가 연결된 축방향으로의 일측 단부 측면 사이에서 상기 포펫(132)의 타단부의 외주면이 상기 실린더(131)의 내주면과 맞닿도록 설치된다. 이에 따라, 제2파일럿포트(117a)로 연결된 유로(117a')가 연결된 축방향으로의 일측 입구 측에는 상기 포펫실린더(131)와 상기 포펫(132)에 의해 신호수용부(136)가 형성되며, 상기 고압부(115a)로 연결된 유로(115a')가 연결된 축방향으로의 일측 단부 측면 측에는 상기 포펫실린더(131)와 상기 포펫(132)에 의해 가압부(134)가 형성된다. 상기 가압부(134)에는 항상 고압이 걸리기 때문에 상기 포펫(132)은 상기 시트부(132a)가 상기 시트(131a)에 밀착되는 방향으로 밀착됨으로써 상기 저압실(118)로 연결된 유로(118')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구측과 상기 저압부(115b)로 연결된 유로(115b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부측 사이의 유로는 폐쇄된다. 한편, 상기 신호수용부(136)에 고압이 작용되면 상기 신호수용부(136)의 내부로 노출된 상기 포펫(132)의 수압면은 상기 가압부(134)의 내부로 노출된 상기 포펫(132)의 수압면보다 크기 때문에 상기 시트부(132a)는 상기 시트(131a)로부터 떨어지게 됨으로써 상기 저압실(118)로 연결된 유로(118')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구측과 상기 저압부(115b)로 연결된 유로(115b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부측 사이의 유로는 개방된다.
한편, 상기 오리피스(138)는 상기 포펫(132)의 신호수용부(136)에서 상기 저압부(115b)로 연결된 유로(115b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부로 이어지는 구멍에 의해 형성된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압타격장치(200)를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유압타격장치(200)는 실린더(211a)와, 피스톤(212)과, 피스톤반전유압실(217)과, 고압실(219)과, 제1파일럿포트(218a)와, 제2파일럿포트(217a)와, 주제어밸브(214), 및 보조밸브(230)를 포함한다.
상기 실린더(211a)는 본체(211)에 형성된다.
상기 피스톤(212)은 상기 실린더(211a)의 내부에 상하로 왕복운동이 가능하게 설치된다. 도면을 참조하면, 일반적으로 상기 피스톤(212)은 상단부는 상기 실린더(211a)의 상부에 형성된 가스실(216)에 수용되고 하단부는 상기 실린더(211a)의 하부에 형성된 헤드부(211b)의 관통구멍(221,222)에 수용되도록 설치된다. 상기와 같이 설치된 피스톤(212)는 상승하였다가 하강하면서 하단부가 상기 헤드부(211b)에 설치된 치즐(213)의 상단부를 타격한다. 상기 치즐(213)은 상기 피스톤(212)의 타격을 받아 하단부 선단이 피파쇄물(1)에 충격을 가함으로써 상기 피파쇄물(1)을 파쇄하거나 상기 피파쇄물(1)에 구멍을 뚫는다. 한편, 누유를 방지하기 위해 상기 피스톤반전유압실(217)과 상기 가스실(216) 사이 및 상기 고압실(219)과 상기 관통구멍(222) 사이 각각에는 시일(223,225)이 설치되며, 특히 상기 고압실(219)에는 상기 피스톤의 하강으로 매우 큰 피크압이 발생되어 상기 고압실(219)로부터는 많은 양의 유체가 누설되고 상기 시일(225)이 큰 압력을 받아 쉽게 파손되기 때문에 상기 고압실(219)과 상기 시일(225) 사이에는 저압부(215b)로 연결된 유로(215b')가 연결된 귀환포트(224)가 형성되는 것이 일반적이다.
상기 피스톤반전유압실(217)은 상기 실린더(211a)와 상기 피스톤(212)에 의해 형성된다. 상기 피스톤반전유압실(217)은 내부로 고압 또는 저압의 유체가 유출입되도록 고압부(215a) 또는 저압부(215b)로 전환되어 연결되는 유로(217')에 연결되며, 그 유로(217')상에는 상기 주제어밸브(214)가 설치된다.
상기 고압실(219)은 상기 실린더(211a)와 상기 피스톤(212)에 의해 상기 피스톤반전유압실(217) 하부에 형성된다. 상기 고압실(219)은 내부로 고압의 유체가 유출입되도록 고압부(215a)로 연결된 유로(215a')에 연결된다.
상기 제1파일럿포트(218a)는 상기 피스톤(212)이 상사점 이상으로 상승하면 상기 고압실(219)에 연결되도록 상기 피스톤반전유압실(217)과 상기 고압실(219) 사이에서 상기 실린더(211a)의 내면에 형성된다. 상기 제1파일럿포트(218a)에는 상기 주제어밸브(214)의 신호수용부(214d)에 연결된 유로(218a')가 연결된다.
상기 제2파일럿포트(217a)는 상기 피스톤(212)이 하사점 이하로 하강하면 상기 피스톤반전유압실(217)과 연결되도록 상기 피스톤반전유압실(217)과 상기 제1파일럿포트(218a) 사이에서 상기 실린더(211a) 내면에 형성된다. 상기 제2파일럿포트(217a)에는 상기 보조밸브(230)의 신호수용부(236)에 연결된 유로(217a')가 연결된다.
상기 주제어밸브(214)는 상기 피스톤반전유압실(217)에 연결된 유로(217')상에 설치되어 상기 유로(217')를 저압부(215b) 또는 고압부(215a)로 전환시켜 연결시키기 위한 것이다. 상기 주제어밸브(214)는 상기 제1파일럿포트(218a)에 연결된 유로(218a')에 연결된 신호수용부(214d)에 고압의 유체가 공급되면 상기 유체의 압력에 의해 제2전환위치(214b)로 전환되도록 작동되어 상기 피스톤반전유압실(217)에 연결된 유로(217')를 고압부(215a)로 전환시켜 연결시키고, 상기 신호수용부(214d)에 저압의 유체가 공급되면 가압부(214c)에 가해진 힘에 의해 제1전환위치(214a)로 전환되도록 작동되어 상기 피스톤반전유압실(217)에 연결된 유로(217')를 저압부(215b)로 전환시켜 연결시킨다. 도면을 참조하면, 상기 주제어밸브(214)의 가압부(214c)는 고압부(215a)로 연결되어 상기 피스톤반전유압실(217)에 연결된 유로(217')를 저압부(215b)로 연결시키는 위치, 즉 제1전환위치(214a)로 작동되도록 항상 고압의 유체에 의한 힘을 받는다. 그러나, 상기 주제어밸브(214)는 상기 가압부(214c)의 수압면이 상기 신호수용부(214d)의 수압면보다 작기 때문에 상기 신호수용부(214d)에 고압이 작용되면 제2전환위치(214b)로 전환되고, 상기 신호수용부(214d)에 저압이 작용되면 제1전환위치(214a)로 전환되도록 작동된다. 물론, 상기 가압부(214c)에 힘을 가하기 위한 수단으로서 스프링을 설치하는 것은 당업자에게 자명한 사항이다. 다만, 상기 주제어밸브(214)는 매우 짧은 주기로 왕복운동하는 상기 피스톤(214)에 동기되어 작동되기 때문에 상기 가압부(214c)에는 피로파괴될 수 있는 스프링에 의한 힘보다 도면에 도시된 바와 같이 유압에 의한 힘을 가하는 것이 바람직하다.
상기 보조밸브(230)는 상기 주제어밸브(214)의 신호수용부(214d)와 상기 저압부(215b) 사이를 연결하는 유로(218a',215b')상에 설치되어 그 유로(218a',215b')를 개폐하도록 그 유로상에 설치된다. 상기 보조밸브(230)는 상기 제2파일럿포트(217a)에 연결된 유로(217a')를 통해 신호수용부(236)에 고압의 유체가 공급되면 상기 유체의 압력에 의해 작동되어 개방되고, 상기 신호수용부(236)에 저압의 유체가 공급되면 가압부(234)에 가해진 힘에 의해 작동되어 폐쇄된다. 도면을 참조하면, 상기 보조밸브(230)의 가압부(234)는 고압부(215a)로 연결되어 폐쇄되도록 항상 고압의 유체에 의한 힘을 받는다. 그러나, 상기 보조밸브(230)는 상기 가압부(234)의 수압면이 상기 신호수용부(236)의 수압면보다 작기 때문에 상기 신호수용부(236)에 고압이 작용되면 개방되고, 상기 신호수용부(236)에 저압이 작용되면 폐쇄되도록 작동된다. 물론, 상기 가압부(234)에 힘을 가하기 위한 수단으로서 스프링을 설치하는 것은 당업자에게 자명한 사항이다. 다만, 상기 보조밸브(230)는 매우 짧은 주기로 왕복운동하는 상기 피스톤(214)에 동기되어 작동되기 때문에 상기 가압부(234)에는 피로파괴될 수 있는 스프링에 의한 힘보다 도면에 도시된 바와 같이 유압에 의한 힘을 가하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 유압타격장치(200)는 상기 제2파일럿포트(217a)와 저압부(215b) 사이를 연결하는 유로(217a',215b')상에 설치된 오리피스(238)를 더 포함한다. 상기 오리피스(238)는 소량의 유체에 의한 유동에는 작은 저항으로 작용되지만 다량의 유체에 의한 유동에는 큰 저항으로 작용된다. 따라서, 상기 피스톤(212)이 하강하는 도중에 피스톤반전유압실(217)로부터 상기제2파일럿포트(217a)로 누설되는 유체는 소량이기 때문에 상기 오리피스(238)를 통해 저압부(215b)로 흐르기 때문에 상기 누유에 의해 상기 보조밸브(230)의 신호수용부(236)에 작용되는 힘은 작아 상기 보조밸브(230)은 폐쇄된 상태를 그대로 유지한다. 그러나, 상기 피스톤(212)이 하강하여 하사점에 도달하여 상기 제2파일럿포트(217a)가 상기 피스톤반전유압실(217)에 연결되면 상기 피스톤반전유압실(217)로부터 상기 제2파일럿포트(217a)로 고압의 유체가 다량으로 유입되기 때문에 대부분의 유체는 상기 오리피스(238)로 빠져나가지 못하고 대부분의 압력은 상기 보조밸브(230)의 신호수용부(236)에 작용됨으로써 상기 보조밸브(230)는 개방된다. 한편, 상기 주제어밸브(214)가 전환되어 상기 피스톤반전유압실(217)이 저압부(215b)로 연결되면 상기 보조밸브(230)의 신호수용부(236)에 작용된 고압의 유체는 상기 피스톤(212)이 상승하여 상기 제2파일럿포트(217a)를 폐쇄하기 전에 상기 제2파일럿포트(217a)를 통하여 저압부(215b)로 유출되어 상기 보조밸브(230)는 폐쇄된다. 그런데, 상기 피스톤(212)의 전환이 빨라 상기 보조밸브(230)의 신호수용부(236)에 작용된 고압의 유체가 미처 저압부(215b)로 유출되기 전에 상기 제2파일럿포트(217a)가 폐쇄되더라도 상기 오리피스(238)를 통해 상기 보조밸브(230)의 신호수용부(236)에 작용된 고압의 유체가 저압부(215b)로 유출되어 상기 보조밸브(230)는 폐쇄된다.
도 5는 도 4에 도시된 유압타격장치(200)의 보조밸브(230)의 일실시예를 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 상기 보조밸브(230)는 포펫실린더(231)와 포펫(232)를 포함한다.
상기 포펫실린더(231)는 축방향으로의 일측 입구에는 제2파일럿포트(217a)로 연결된 유로(217a')가 연결되고, 축방향으로의 일측 단부 측면에는 고압부(215a)로 연결된 유로(215a')가 연결되며, 축방향으로의 타측 입구에는 제1파일럿포트(218a)로 연결된 유로(218a')가 연결되며, 축방향으로의 타측 단부 측면에는 저압부(215b)로 연결된 유로(215b')가 연결된다. 또한, 제1파일럿포트(218a)로 연결된 유로(218a')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구와 저압부(215b)로 연결된 유로(215b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부 측면 사이의 내주면에는 환형의 시트(231a)가 돌출형성된다.
상기 포펫(232)은 일단부에 형성된 시트부(232a)가 상기 시트(231a) 맞닿거나 떨어지도록 상기 포펫실린더(231)의 내부에 축방향으로 왕복운동이 가능하게 설치된다. 도면을 참조하면, 상기 포펫(232)은 제2파일럿포트(217a)로 연결된 유로(217a')가 연결된 축방향으로의 일측 입구와 고압부(215a)로 연결된 유로(215a')가 연결된 축방향으로의 일측 단부 측면 사이에서 상기 포펫(232)의 타단부의 외주면이 상기 실린더(231)의 내주면과 맞닿도록 설치된다. 이에 따라, 제2파일럿포트(217a)로 연결된 유로(217a')가 연결된 축방향으로의 일측 입구 측에는 상기 포펫실린더(231)와 상기 포펫(232)에 의해 신호수용부(236)가 형성되며, 상기 고압부(215a)로 연결된 유로(215a')가 연결된 축방향으로의 일측 단부 측면 측에는 상기 포펫실린더(231)와 상기 포펫(232)에 의해 가압부(234)가 형성된다. 상기 가압부(234)에는 항상 고압이 걸리기 때문에 상기 포펫(232)는 상기 시트부(232a)가 상기 시트(231a)에 밀착되는 방향으로 밀착됨으로써 제1파일럿포트(218a)로 연결된 유로(218a')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구측과 상기 저압부(215b)로 연결된 유로(215b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부측 사이의 유로는 폐쇄된다. 한편, 상기 신호수용부(236)에 고압이 작용되면 상기 신호수용부(236)의 내부로 노출된 상기 포펫(232)의 수압면은 상기 가압부(234)의 내부로 노출된 상기 포펫(232)의 수압면보다 크기 때문에 상기 시트부(232a)는 상기 시트(231a)로부터 떨어지게 됨으로써 상기 제1파일럿포트(218a)로 연결된 유로(218a')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구측과 상기 저압부(215b)로 연결된 유로(215b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부측 사이의 유로는 개방된다.
한편, 상기 오리피스(238)는 상기 포펫(232)의 신호수용부(236)에서 상기 저압부(215b)로 연결된 유로(215b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부로 이어지는 구멍에 의해 형성된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유압타격장치(300)를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유압타격장치(300)는 실린더(311a)와, 피스톤(312)과, 피스톤반전유압실(317)과, 고압실(319)과, 제1파일럿포트(318a)와, 제2파일럿포트(317a)와, 주제어밸브(314)와, 제1보조밸브(340)와, 제1오리피스(348), 및 제2보조밸브(330)를 포함한다.
상기 실린더(311a)는 본체(311)에 형성된다.
상기 피스톤(312)은 상기 실린더(311a)의 내부에 상하로 왕복운동이 가능하게 설치된다. 도면을 참조하면, 일반적으로 상기 피스톤(312)은 상단부는 상기 실린더(311a)의 상부에 형성된 가스실(316)에 수용되고 하단부는 상기 실린더(311a)의 하부에 형성된 헤드부(311b)의 관통구멍(321,322)에 수용되도록 설치된다. 상기와 같이 설치된 피스톤(312)은 상승하였다가 하강하면서 하단부가 상기 헤드부(311b)에 설치된 치즐(313)의 상단부를 타격한다. 상기 치즐(313)은 상기 피스톤(312)의 타격을 받아 하단부 선단이 피파쇄물(1)에 충격을 가함으로써 상기 피파쇄물(1)을 파쇄하거나 상기 피파쇄물(1)에 구멍을 뚫는다. 한편, 누유를 방지하기 위해 상기 피스톤반전유압실(317)과 상기 가스실(316) 사이 및 상기 고압실(319)과 상기 관통구멍(322) 사이 각각에는 시일(323,325)이 설치되며, 특히 상기 고압실(319)에는 상기 피스톤의 하강으로 매우 큰 충격압이 발생되어 상기 고압실(319)로부터는 많은 양의 유체가 누설되고 상기 시일(325)이 큰 압력을 받아 쉽게 파손되기 때문에 상기 고압실(319)과 상기 시일(325) 사이에는 저압부(315b)로 연결된 유로(315b')가 연결된 귀환포트(324)가 형성되는 것이 일반적이다.
상기 피스톤반전유압실(317)은 상기 실린더(311a)와 상기 피스톤(312)에 의해 형성된다. 상기 피스톤반전유압실(317)은 내부로 고압 또는 저압의 유체가 유출입되도록 고압부(315a) 또는 저압부(315b)로 전환되어 연결되는 유로(317')에 연결되며, 그 유로(317')상에는 상기 주제어밸브(314)가 설치된다.
상기 고압실(319)은 상기 실린더(311a)와 상기 피스톤(312)에 의해 상기 피스톤반전유압실(317) 하부에 형성된다. 상기 고압실(319)은 내부로 고압의 유체가 유출입되도록 고압부(315a)로 연결된 유로(315a')에 연결된다.
상기 제1파일럿포트(318a)는 상기 피스톤(312)이 상사점 이상으로 상승하면 상기 고압실(319)에 연결되도록 상기 피스톤반전유압실(317)과 상기 고압실(319) 사이에서 상기 실린더(311a)의 내면에 형성된다. 상기 제1파일럿포트(318a)에는 상기 제1보조밸브(340)의 신호수용부(346)에 연결된 유로(318a')가 연결된다.
상기 제2파일럿포트(317a)는 상기 피스톤(312)이 하사점 이하로 하강하면 상기 피스톤반전유압실(317)과 연결되도록 상기 피스톤반전유압실(317)과 상기 제1파일럿포트(318a) 사이에서 상기 실린더(311a) 내면에 형성된다. 상기 제2파일럿포트(317a)에는 상기 제2보조밸브(330)의 신호수용부(336)에 연결된 유로(317a')가 연결된다.
상기 주제어밸브(314)는 상기 피스톤반전유압실(317)에 연결된 유로(317')상에 설치되어 상기 유로(317')를 저압부(315b) 또는 고압부(315a)로 전환시켜 연결시키기 위한 것이다. 상기 주제어밸브(314)는 상기 고압부(315a)에 연결된 유로(315a',314d')에 설치된 제1보조밸브(340)이 개방되어 신호수용부(314d)에 고압의 유체가 공급되면 상기 유체의 압력에 의해 제2전환위치(314b)로 전환되도록 작동되어 상기 피스톤반전유압실(317)에 연결된 유로(317')를 고압부(315a)로 전환시켜 연결시키고, 제2보조밸브(330)이 개방되어 상기 신호수용부(314d)에 저압의 유체가 공급되면 가압부(314c)에 가해진 힘에 의해 제1전환위치(314a)로 전환되도록 작동되어 상기 피스톤반전유압실(317)에 연결된 유로(317')를 저압부(315b)로 전환시켜 연결시킨다. 도면을 참조하면, 상기 주제어밸브(314)의 가압부(314c)는 고압부(315a)로 연결되어 상기 피스톤반전유압실(317)에 연결된 유로(317')를 저압부(315b)로 연결시키는 위치, 즉 제1전환위치(314a)로 작동되도록 항상 고압의 유체에 의한 힘을 받는다. 그러나, 상기 주제어밸브(314)는 상기 가압부(314c)의 수압면이 상기 신호수용부(314d)의 수압면보다 작기 때문에 상기 신호수용부(314d)에 고압이 작용되면 제2전환위치(314b)로 전환되고, 상기 신호수용부(314d)에 저압이 작용되면 제1전환위치(314a)로 전환되도록 작동된다. 물론, 상기 가압부(314c)에 힘을 가하기 위한 수단으로서 스프링을 설치하는 것은 당업자에게 자명한 사항이다. 다만, 상기 주제어밸브(314)는 매우 짧은 주기로 왕복운동하는 상기 피스톤(314)에 동기되어 작동되기 때문에 상기 가압부(314c)에는 피로파괴될 수 있는 스프링에 의한 힘보다 도면에 도시된 바와 같이 유압에 의한 힘을 가하는 것이 바람직하다.
상기 제1보조밸브(340)는 상기 고압부(315a)와 상기 주제어밸브(314)의 신호수용부(314d) 사이를 연결하는 유로(315a',314d')상에 설치되어 그 유로(315a',314d')를 개폐하도록 그 유로상에 설치된다. 상기 제1보조밸브(340)는 상기 제1파일럿포트(318a)에 연결된 유로(318a')를 통해 신호수용부(346)에 고압의 유체가 공급되면 상기 유체의 압력에 의해 작동되어 개방되고, 상기 신호수용부(346)에 공급된 유체가 제1오리피스(348)을 통해 저압부(315b)로 유출되어 상기 신호수용부(346)에 저압이 작용되면 가압부(344)에 가해진 힘에 의해 작동되어 폐쇄된다. 도면을 참조하면, 상기 제1보조밸브(340)의 가압부(344)는 고압부(315a)로 연결되어 폐쇄되도록 항상 고압의 유체에 의한 힘을 받는다. 그러나, 상기 제1보조밸브(340)는 상기 가압부(344)의 수압면이 상기 신호수용부(346)의 수압면보다 작기 때문에 상기 신호수용부(346)에 고압이 작용되면 개방되고, 상기 신호수용부(346)에 저압이 작용되면 폐쇄되도록 작동된다. 물론, 상기 가압부(344)에 힘을 가하기 위한 수단으로서 스프링을 설치하는 것은 당업자에게 자명한 사항이다. 다만, 상기 제1보조밸브(340)는 매우 짧은 주기로 왕복운동하는 상기 피스톤(314)에 동기되어 작동되기 때문에 상기 가압부(344)에는 피로파괴될 수 있는 스프링에 의한 힘보다 도면에 도시된 바와 같이 유압에 의한 힘을 가하는 것이 바람직하다.
상기 제1오리피스(248)는 상기 제1파일럿포트(318a)와 상기 저압부(315b)를 연결하는 유로(318a',315b')상에 설치된다. 상기 제1오리피스(348)는 소량의 유체에 의한 유동에는 작은 저항으로 작용되지만 다량의 유체에 의한 유동에는 큰 저항으로 작용된다. 따라서, 상기 피스톤(312)이 하강하는 도중에 누설되는 유체는 소량이며 이들 대부분은 상기 오리피스(348)를 통해 저압부(315b)로 흐르기 때문에 상기 누유에 의해 상기 제1보조밸브(340)의 신호수용부(346)에 작용되는 힘은 작아 상기 제1보조밸브(340)은 폐쇄된 상태를 그대로 유지한다. 그러나, 상기 피스톤(312)이 하사점에 도달하면 상기 제2파일럿포트(318a)로 고압의 유체가 다량으로 유입되며 이들 대부분은 상기 오리피스(348)로 빠져나가지 못하고 대부분의 압력은 상기 제1보조밸브(340)의 신호수용부(346)에 작용됨으로써 상기 제1보조밸브(340)는 개방된다. 한편, 상기 피스톤(212)이 전환되어 상기 제1보조밸브(340)의 신호수용부(346)에 작용된 고압의 유체는 상기 오리피스(348)를 통해 저압부(315b)로 유출되어 상기 제1보조밸브(230)는 폐쇄된다.
상기 제2보조밸브(330)는 상기 주제어밸부(314)의 신호수용부(314d)와 상기 저압부(215b) 사이를 연결하는 유로(314d',315b')상에 설치되어 그 유로(314d',315b')를 개폐하도록 그 유로상에 설치된다. 상기 제2보조밸브(330)는 상기 제2파일럿포트(317a)에 연결된 유로(317a')를 통해 신호수용부(336)에 고압의 유체가 공급되면 상기 유체의 압력에 의해 작동되어 개방되고, 상기 피스톤반전유압실(317) 및 상기 제2파일럿포트(317a)를 통해 상기 신호수용부(336)에 저압의 유체가 공급되면 가압부(334)에 가해진 힘에 의해 작동되어 폐쇄된다. 도면을 참조하면, 상기 제2보조밸브(330)의 가압부(334)는 고압부(315a)로 연결되어 폐쇄되도록 항상 고압의 유체에 의한 힘을 받는다. 그러나, 상기 보조밸브(330)는 상기 가압부(334)의 수압면이 상기 신호수용부(336)의 수압면보다 작기 때문에 상기 신호수용부(336)에 고압이 작용되면 개방되고, 상기 신호수용부(336)에 저압이 작용되면 폐쇄되도록 작동된다. 물론, 상기 가압부(334)에 힘을 가하기 위한 수단으로서 스프링을 설치하는 것은 당업자에게 자명한 사항이다. 다만, 상기 보조밸브(330)는 매우 짧은 주기로 왕복운동하는 상기 피스톤(314)에 동기되어 작동되기 때문에 상기 가압부(334)에는 피로파괴될 수 있는 스프링에 의한 힘보다 도면에 도시된 바와 같이 유압에 의한 힘을 가하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 유압타격장치(300)는 상기 제2파일럿포트(317a)와 저압부(215b) 사이를 연결하는 유로(317a',315b')상에 설치된 제2오리피스(338)를 더 포함한다. 상기 제2오리피스(338)는 소량의 유체에 의한 유동에는 작은 저항으로 작용되지만 다량의 유체에 의한 유동에는 큰 저항으로 작용된다. 따라서, 상기 피스톤(312)이 상승하는 도중에 누설되는 유체는 소량이기 때문에 상기 오리피스(338)를 통해 저압부(315b)로 흐르기 때문에 상기 누유에 의해 상기 제2보조밸브(330)의 신호수용부(336)에 작용되는 힘은 작아 상기 제2보조밸브(330)는 폐쇄된 상태를 그대로 유지한다. 그러나, 상기 피스톤(312)이 상사점에 도달하면 상기 제1파일럿포트(318a)로 고압의 유체가 다량으로 유입되기 때문에 대부분의 유체는 상기 오리피스(338)로 빠져나가지 못하고 대부분의 압력은 상기 제2보조밸브(330)의 신호수용부(336)에 작용됨으로써 상기 제2보조밸브(330)는 개방된다. 한편, 상기 주제어밸브(314)가 전환되어 상기 피스톤반전유압실(317)이 저압부(315b)로 연결되면 상기 제2보조밸브(330)의 신호수용부(336)에 작용된 고압의 유체는 상기 피스톤(312)이 상승하여 상기 제2파일럿포트(317a)를 폐쇄하기 전에 상기 제2파일럿포트(317a)를 통하여 저압부(315b)로 유출되어 상기 보조밸브(330)는 폐쇄된다. 그런데, 상기 피스톤(312)의 전환이 빨라 상기 보조밸브(330)의 신호수용부(336)에 작용된 고압의 유체가 미처 저압부(315b)로 유출되기 전에 상기 제2파일럿포트(317a)가 폐쇄되더라도 상기 오리피스(338)를 통해 상기 제2보조밸브(330)의 신호수용부(336)에 작용된 고압의 유체가 저압부(315b)로 유출되어 상기 제2보조밸브(330)는 폐쇄된다.
도 7은 도 6에 도시된 유압타격장치(300)의 제1 및 제2보조밸브(330,340)의 일실시예를 도시한 단면도이다.
도면을 참조하면, 상기 제1보조밸브(340)는 포펫실린더(341)와 포펫(342)를 포함한다.
상기 포펫실린더(341)는 축방향으로의 일측 입구에는 제1파일럿포트(318a)로 연결된 유로(318a')가 연결되고, 축방향으로의 일측 단부 측면에는 저압부(315b)로 연결된 유로(315b')가 연결되며, 축방향으로의 타측 입구에는 주제어밸브(314)의 신호수용부(314d)로 연결된 유로(314d')가 연결되며, 축방향으로의 타측 단부 측면에는 고압부(315a)로 연결된 유로(315a')가 연결된다. 또한, 상기 주제어밸브(314)의 신호수용부(314d)로 연결된 유로(314d')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구와 고압부(315a)로 연결된 유로(315a')가 연결된 축방향으로의 타측 단부 측면 사이의 내주면에는 환형의 시트(341a)가 돌출형성된다.
상기 포펫(342)은 일단부에 형성된 시트부(342a)가 상기 시트(341a) 맞닿거나 떨어지도록 상기 포펫실린더(341)의 내부에 축방향으로 왕복운동이 가능하게 설치된다. 도면을 참조하면, 상기 포펫(342)은 상기 제1파일럿포트(318a)로 연결된 유로(318a')가 연결된 축방향으로의 일측 입구와 저압부(315b)로 연결된 유로(315b')가 연결된 축방향으로의 일측 단부 측면 사이에서 상기 포펫(342)의 타단부의 외주면이 상기 실린더(341)의 내주면과 맞닿도록 설치된다. 이에 따라, 제1파일럿포트(318a)로 연결된 유로(318a')가 연결된 축방향으로의 일측 입구 측에는 상기 포펫실린더(341)와 상기 포펫(342)에 의해 신호수용부(346)가 형성되며, 상기 고압부(315a)로 연결된 유로(315a')가 연결된 축방향으로의 타측 단부 측면 측에는 상기 포펫실린더(341)와 상기 포펫(342)에 의해 가압부(344)가 형성된다. 상기 가압부(344)에는 항상 고압이 걸리기 때문에 상기 포펫(342)는 상기 시트부(342a)가 상기 시트(341a)에 밀착되는 방향으로 밀착됨으로써 주제어밸브(314)의 신호수용부(314d)로 연결된 유로(314d')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구측과 상기 고압부(315a)로 연결된 유로(315a')가 연결된 축방향으로의 타측 단부측 사이의 유로는 폐쇄된다. 한편, 상기 신호수용부(346)에 고압이 작용되면 상기 신호수용부(346)의 내부로 노출된 상기 포펫(342)의 수압면은 상기 가압부(344)의 내부로 노출된 상기 포펫(342)의 수압면보다 크기 때문에 상기 시트부(342a)는 상기 시트(341a)로부터 떨어지게 됨으로써 주제어밸브(314)의 신호수용부(314d)로 연결된 유로(314d')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구측과 상기 고압부(315a)로 연결된 유로(315a')가 연결된 축방향으로의 타측 단부측 사이의 유로는 개방된다.
한편, 상기 제1오리피스(348)는 상기 포펫(342)의 신호수용부(346)에서 상기 저압부(315b)로 연결된 유로(315b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부로 이어지는 구멍에 의해 형성된다.
도면을 참조하면, 상기 제2보조밸브(330)는 포펫실린더(331)와 포펫(332)를 포함한다.
상기 포펫실린더(331)는 축방향으로의 일측 입구에는 제2파일럿포트(317a)로 연결된 유로(317a')가 연결되고, 축방향으로의 일측 단부 측면에는 고압부(315a)로 연결된 유로(315a')가 연결되며, 축방향으로의 타측 입구에는 상기 주제어밸브(314)의 신호수용부(314d)로 연결된 유로(314d')가 연결되며, 축방향으로의 타측 단부 측면에는 저압부(315b)로 연결된 유로(315b')가 연결된다. 또한, 상기 주제어밸브(314)의 신호수용부(314d)로 연결된 유로(314d')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구와 저압부(315b)로 연결된 유로(315b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부 측면 사이의 내주면에는 환형의 시트(331a)가 돌출형성된다.
상기 포펫(332)은 일단부에 형성된 시트부(332a)가 상기 시트(331a) 맞닿거나 떨어지도록 상기 포펫실린더(331)의 내부에 축방향으로 왕복운동이 가능하게 설치된다. 도면을 참조하면, 상기 포펫(332)은 제2파일럿포트(317a)로 연결된 유로(317a')가 연결된 축방향으로의 일측 입구와 고압부(315a)로 연결된 유로(315a')가 연결된 축방향으로의 일측 단부 측면 사이에서 상기 포펫(332)의 타단부의 외주면이 상기 실린더(331)의 내주면과 맞닿도록 설치된다. 이에 따라, 제2파일럿포트(317a)로 연결된 유로(317a')가 연결된 축방향으로의 일측 입구 측에는 상기 포펫실린더(331)와 상기 포펫(332)에 의해 신호수용부(336)가 형성되며, 상기 고압부(315a)로 연결된 유로(315a')가 연결된 축방향으로의 일측 단부 측면 측에는 상기 포펫실린더(331)와 상기 포펫(332)에 의해 가압부(334)가 형성된다. 상기 가압부(334)에는 항상 고압이 걸리기 때문에 상기 포펫(332)는 상기 시트부(332a)가 상기 시트(331a)에 밀착되는 방향으로 밀착됨으로써 상기 주제어밸브(314)의 신호수용부(314d)로 연결된 유로(314d')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구측과 상기 저압부(315b)로 연결된 유로(315b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부측 사이의 유로는 폐쇄된다. 한편, 상기 신호수용부(336)에 고압이 작용되면 상기 신호수용부(336)의 내부로 노출된 상기 포펫(332)의 수압면은 상기 가압부(334)의 내부로 노출된 상기 포펫(332)의 수압면보다 크기 때문에 상기 시트부(332a)는 상기 시트(331a)로부터 떨어지게 됨으로써 상기 주제어밸브(314)의 신호수용부(314d)로 연결된 유로(314d')가 연결된 상기 축방향으로의 타측 입구측과 상기 저압부(315b)로 연결된 유로(315b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부측 사이의 유로는 개방된다.
한편, 상기 제2오리피스(338)는 상기 포펫(332)의 신호수용부(336)에서 상기 저압부(315b)로 연결된 유로(315b')가 연결된 축방향으로의 타측 단부로 이어지는 구멍에 의해 형성된다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명에 따른 유압타격장치는 피스톤의 왕복운동과 동기되어 작동하는 보조밸브를 설치함으로써 피스톤의 왕복운동과 주제어밸브가 상기 피스톤과 정확하게 동기되어 작동되는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 유압타격장치는 파일럿포트가 열리기 전에 누설되는 유체가 저압부로 유출되는 오리피스를 설치함으로써 상기 보조밸브가 원활하게 작동되고, 누유에 의해 상기 보조밸브가 작동되지 않고 피스톤이 상사점 및 하사점에 도달되면 작동됨으로써 주제어밸브의 작동을 정확하게 제어할 수 있는 장점을 갖는다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
Claims (6)
- 실린더와,상기 실린더의 내부에 상하로 왕복운동이 가능하게 설치된 피스톤과,상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 형성되고, 내부로 고압 또는 저압의 유체가 유출입되도록 고압부 또는 저압부로 전환되어 연결되는 유로에 연결된 피스톤반전유압실과,상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 상기 피스톤반전유압실 하부에 형성되고, 내부로 저압의 유체가 유출입되도록 저압부로 연결된 유로에 연결된 저압실과,상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 상기 저압실 하부에 형성되고, 내부로 고압의 유체가 유출입되도록 고압부로 연결된 유로에 연결된 고압실과,상기 피스톤이 하사점 이하로 하강하면 상기 저압실에 연결되고 상사점 이상으로 상승하면 상기 고압실에 연결되도록 상기 저압실과 상기 고압실 사이에서 상기 실린더의 내면에 형성된 제1파일럿포트와,상기 피스톤이 하사점 이하로 하강하면 상기 피스톤반전유압실과 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 저압실 사이에서 상기 실린더 내면에 형성된 제2파일럿포트와,상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부 또는 고압부로 전환시켜 연결시키도록 그 유로상에 설치되며, 상기 제1파일럿포트에 연결된 유로에 연결된 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 고압부로 전환시켜 연결시키고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부로 전환시켜 연결시키도록 작동되는 주제어밸브와,상기 저압부와 상기 저압실에 연결된 유로를 개폐하도록 그 유로상에 설치되며, 상기 제2파일럿포트에 연결된 유로를 통해 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 개방되고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 상기 유로를 폐쇄되도록 작동되는 보조밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압타격장치.
- 제1항에 있어서,상기 제2파일럿포트와 저압부 사이를 연결하는 유로상에 설치된 오리피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압타격장치.
- 실린더와,상기 실린더의 내부에 상하로 왕복운동이 가능하게 설치된 피스톤과,상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 형성되고, 내부로 고압 또는 저압의 유체가 유출입되도록 고압부 또는 저압부로 전환되어 연결되는 유로에 연결된 피스톤반전유압실과,상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 상기 피스톤반전유압실 하부에 형성되고, 내부로 고압의 유체가 유출입되도록 고압부로 연결된 유로에 연결된 고압실과,상기 피스톤이 상사점 이상으로 상승하면 상기 고압실에 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 고압실 사이에서 상기 실린더의 내면에 형성된 제1파일럿포트와,상기 피스톤이 하사점 이하로 하강하면 상기 피스톤반전유압실과 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 제1파일럿포트 사이에서 상기 실린더 내면에 형성된 제2파일럿포트와,상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부 또는 고압부로 전환시켜 연결시키도록 그 유로상에 설치되며, 상기 제1파일럿포트에 연결된 유로에 연결된 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 고압부로 전환시켜 연결시키고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부로 전환시켜 연결시키도록 작동되는 주제어밸브와,상기 주제어밸브의 신호수용부와 상기 저압부 사이를 연결하는 유로를 개폐하도록 그 유로상에 설치되며, 상기 제2파일럿포트에 연결된 유로를 통해 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 개방되고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 폐쇄되도록 작동되는 보조밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압타격장치.
- 제3항에 있어서,상기 제2파일럿포트와 저압부 사이를 연결하는 유로상에 설치된 오리피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압타격장치.
- 실린더와,상기 실린더의 내부에 상하로 왕복운동이 가능하게 설치된 피스톤과,상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 형성되고, 내부로 고압 또는 저압의 유체가 유출입되도록 고압부 또는 저압부로 전환되어 연결되는 유로에 연결된 피스톤반전유압실과,상기 실린더와 상기 피스톤에 의해 상기 피스톤반전유압실 하부에 형성되고, 내부로 고압의 유체가 유출입되도록 고압부로 연결된 유로에 연결된 고압실과,상기 피스톤이 상사점 이상으로 상승하면 상기 고압실에 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 고압실 사이에서 상기 실린더의 내면에 형성된 제1파일럿포트와,상기 피스톤이 하사점 이하로 하강하면 상기 피스톤반전유압실과 연결되도록 상기 피스톤반전유압실과 상기 제1파일럿포트 사이에서 상기 실린더 내면에 형성된 제2파일럿포트와,상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부 또는 고압부로 전환시켜 연결시키도록 그 유로상에 설치되며, 상기 고압부에 연결된 유로에 연결된 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 고압부로 전환시켜 연결시키고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 상기 피스톤반전유압실에 연결된 유로를 저압부로 전환시켜 연결시키도록 작동되는 주제어밸브와,상기 주제어밸브의 신호수용부와 고압부를 연결하는 유로를 개폐하도록 그 유로상에 설치되고, 상기 제1파일럿포트에 연결된 유로를 통해 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 개방되고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 폐쇄되도록 작동되는 제1보조밸브와,상기 제1파일럿포트와 저압부를 연결하는 유로상에 설치된 제1오리피스와,상기 주제어밸브의 신호수용부와 저압부 사이를 연결하는 유로를 개폐하도록 그 유로상에 설치되고, 상기 제2파일럿포트에 연결된 유로를 통해 신호수용부에 고압의 유체가 공급되면 개방되고, 상기 신호수용부에 저압의 유체가 공급되면 폐쇄되도록 작동되는 제2보조밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압타격장치.
- 제5항에 있어서,상기 제2파일럿포트와 저압부를 연결하는 유로상에 설치된 제2오리피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압타격장치.
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WO2012026571A1 (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | 株式会社テイサク | 流体圧式打撃装置 |
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2003
- 2003-05-06 KR KR1020030028732A patent/KR100569195B1/ko not_active IP Right Cessation
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