KR20100033797A - 장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 진동이나 충격으로 인하여 구성요소를 결합하는 장볼트의 위치이탈방지 및 댐핑을 방지하여 파손, 편심현상이 발생되지 않도록 하는 장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤드캡과, 실린더 및 타격용 치즐이 장착되어 있는 프런트헤드를 순서대로 조립한 다음 복수 개의 장볼트를 사용하여 상기의 각 구성요소들이 일체화 상태로 결합시켜 본체를 구성하는 유압브레이커의 작동시 진동이나 충격으로 헤드캡의 볼트홀 내주면에 장볼트의 상단부가 댐핑되는 것을 방지하기 위한 한 쌍의 댐퍼와, 장볼트의 하단에 나선 체결 되어 유압브레이커의 작동시 진동이나 충격으로 유동될 때 선접촉을 유도하도록 원통형이며, 장볼트의 상부 풀림으로 인한 하부측으로 이동을 방지하는 이동방지단이 형성된 고정너트로 구성되어; 유압브레이커를 수직 방향으로 관통하는 장볼트의 상/하단부의 댐핑현상이 발생되지 않도록 하여 파손을 방지 및 장볼트가 최초 위치를 벗어나 편심되는 것을 방지하여 비틀림이나 휨 응력이 발생되지 않게 되어 내구연한이 증대되는 효과가 있다.

유압브레이커, 장볼트, 댐핑, 댐퍼, 고정너트, 프런트헤드, 치즐

Description

장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커{The hydraulic breaker where the long volt damping prevention damper and the fixation nut are established}

본 발명은 장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커에 관한 것으로, 특히 진동이나 충격으로 인하여 구성요소를 결합하는 장볼트의 위치이탈방지 및 댐핑을 방지하여 파손, 편심현상이 발생되지 않도록 하는 장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커에 관한 것이다.

일반적으로, 유압브레이커(Hydraulic Breaker)는 굴삭기(Excavator), 로더(Loader) 등의 건설기계(Construction Equipment)에 장착하여 콘크리트나 암반 등의 파쇄에 널리 사용되는 것으로 파쇄공구인 치즐을 실린더의 유압력으로 피스톤을 상하강하면서 타격시켜 타격력에 의해 콘크리트 및 암반을 파쇄시킨다.

이러한, 상기 종래의 유압브레이커는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같다.

상기와 같은 종래의 유압브레이커는 브레이커의 본체를 형성하는 실린더(1)의 하부에는 전방헤드(2)가 체결되어 있으며, 실린더(1)의 상부에는 후방헤드(3)가 체결된다.

그리고, 실린더(1)의 내부에는 피스톤(4)이 왕복 이동가능하게 삽입 설치되어 있으며, 피스톤(4)은 굴삭기와 같은 운용장비로부터 공급되는 유압에 의해 작동됨과 동시에 유압은 제어밸브(5)에 의해 제어된다.

아울러, 피스톤(4)의 양단부의 일부는 각각 실린더(1)의 양단에 설치된 전방헤드(2) 및 후방헤드(3)에 왕복 가능하게 삽입되어 있다. 또한 전방헤드(2)에는 암반 또는 콘크리트구조물을 타격하여 파쇄하기 위한 치즐(6)이 내설되어 있어, 치즐(6)이 피스톤(4)의 왕복작동에 연계되어 반복적으로 왕복 이동됨으로써 암반 또는 콘크리트를 파쇄하는 것이다.

또한, 실린더(1)에 전방헤드(2)와 후방헤드(3)를 체결할 뿐만 아니라 다른 각각의 구성부품을 하나의 유닛으로 조립하기 위해 후방헤드(3)로부터 실린더(1)를 관통하여 전방헤드(2)에 고정되는 장볼트(7)가 체결된다.

이와 같은, 장볼트(7)는 실린더(1) 및 각각의 헤드(2,3)에 형성된 관통홀에 삽입되는 길이가 긴 양단부에는 각각 볼트부가 일체로 형성되어 있다. 즉, 양단부 중 제1볼트부(7a)는 전방헤드(2)에 장입되어 노출홈(2a)으로 노출되어 고정너트(8a)에 의해 체결고정되며, 제2볼트부(7b)는 후방헤드(3)의 외측에서 역시 고정너트(8b)에 의해 체결고정되어 있다.

이때, 고정너트(8a)는 평면상으로 투영시 반달형상이며, 측면상으로 투영시 사각형상으로 평면상의 중앙에는 장볼트(7)가 체결되는 볼트홀(도면번호 미도시)이 형성되어 있다.

이렇게, 고정너트(8a)가 제1볼트부(7a)에 체결되면 상부 양끝단이 노출홈(2a)의 내주면에 접촉하여 지지하게 된다.

물론, 각각의 볼트부(7a,7b) 중 볼트부(7b)에는 고정너트(8b)를 체결하는 경우 고정너트(8b)의 이완 및 풀림을 방지하기 위해 와셔(9)가 삽입 체결되어 있다.

그러나, 종래에 따른 유압브레이커는 장볼트의 제1,2볼트부에 체결되는 고정너트는 단지 장볼트를 고정하는 기능만을 수행할 뿐 치즐을 이용하여 파쇄시 발생되는 진동이나 충격력에 의해 장볼트에 떨림현상이 발생되는 문제점이 있었다.

더불어, 종래에 따른 유압브레이커는 파쇄작업시 장볼트의 떨림으로 인하여 제1볼트부에 체결되어진 고정너트에 진동 및 비틀림 응력이 작용되어 노출홈의 내주면에 접촉되면서 마모현상이 발생되는 문제점이 있었다.

아울러, 종래에 따른 유압브레이커는 파쇄작업시 장볼트의 떨림으로 인하여 제2볼트부가 볼트홀에 접촉되어 파손되는 문제점이 있었다.

이로 인하여, 장볼트의 위치를 정확히 배치시켜 주는 동시에 파쇄시 발생되는 진동이나 충격력에 의해 떨림이 발생되더라도 볼트홀에 접촉되지 않도록 하며 편심 되지 않도록 최초위치를 정확히 유지시켜 장볼트의 파손 및 편심현상을 방지할 수 있는 개선된 유압브레이커가 절실히 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 유압브레이커를 수직 방향으로 관통하는 장볼트의 상/하단부의 댐핑현상이 발생되지 않도록 하여 파손을 방지하는 장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 유압브레이커 작동으로 발생되는 진동이나 충격력에 의해 장볼트가 최초 위치를 벗어나 편심되는 것을 방지하는 데 있다.

더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 진동이나 충격력에 의해 진동현상이 발생되더라도 댐퍼를 이용하여 충격을 흡수, 분산시킬 수 있도록 하는 데 있다.

아울러, 본 발명의 다른 목적은 장볼트를 감싸는 한 쌍의 댐퍼의 끝단이 서로 이격되도록 설치하여 장볼트의 움직임에 따른 압축현상이 발생되더라도 신장가능한 여유공간이 확보되어 파괴되거나 융기현상이 최소화되도록 하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 진동이나 충격력에 의해 장볼트의 하단부가 유동되더라도 접촉마찰이 최소화하며 최초위치로 복귀되도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 헤드캡과, 실린더 및 타격용 치즐이 장착되어 있는 프런트헤드를 순서대로 조립한 다음 복수 개의 장볼트를 사용하여 상기의 각 구성요소들이 일체화 상태로 결합시켜 본체를 구성하는 유압브레이커 에 있어서, 상기 장볼트가 관통되는 헤드캡에 형성된 볼트홀의 상부측 내주면에는 걸림단이 형성되며; 상기 유압브레이커의 작동시 진동이나 충격으로 헤드캡의 볼트홀 내주면에 장볼트의 상단부가 댐핑되는 것을 방지하기 위하여 장볼트의 소직경부를 마주보게 감쌀 때 내측면에 곡률부가 형성되어 밀착효율이 증대되며 볼트홀의 걸림단에 안치되는 동일한 형태로 이루어진 한 쌍의 댐퍼와, 상기 프런트헤드를 관통하여 각 모서리에 형성된 원통형 형상의 볼트노출홈을 통해 노출되는 장볼트의 하단에 나선 체결 되어 유압브레이커의 작동시 진동이나 충격으로 유동될 때 선접촉을 유도하도록 원통형이며, 장볼트의 상부 풀림으로 인한 하부측으로 이동을 방지하는 이동방지단이 형성된 고정너트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예로써, 상기 댐퍼의 재질은 엠씨 나이론 또는 테프론 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예로써, 상기 댐퍼는 장볼트를 감싸며 볼트홀에 삽입되더라도 각 끝단은 서로 이격되어 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 유압브레이커를 수직 방향으로 관통하는 장볼트의 상/하단부의 댐핑현상이 발생되지 않도록 하여 파손을 방지함으로 파손에 따른 손실을 예방할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 유압브레이커 작동으로 발생되는 진동이나 충격력에 의해 장볼트가 최초 위치를 벗어나 편심되는 것을 방지하여 비틀림이나 휨 응력이 발생되지 않게 되어 내구연한이 증대되는 효과가 있다.

더불어, 진동이나 충격력에 의해 진동현상이 발생되더라도 댐퍼를 이용하여 충격을 흡수, 분산시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

아울러, 장볼트의 움직임에 따른 압축현상이 발생되더라도 신장가능한 여유공간이 확보되어 파괴되거나 융기현상이 최소화되도록 하는 효과가 있다.

또한, 진동이나 충격력에 의해 장볼트의 하단부가 유동되더라도 접촉마찰이 최소화하여 구성요소간의 마모현상을 억제할 수 있으며 원호를 접점으로 접촉되어 원위치를 벗어나더라도 간단히 최초위치로 복귀되도록 하는 효과가 있다.

이에 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커는 상부에 위치되는 헤드캡(10)과, 실린더(20) 및 타격용 치즐(30)이 장착되어 있는 프런트헤드(40)를 순서대로 조립한 다음 복수 개의 장볼트(50)를 사용하여 상기의 각 구성요소들이 일체화 상태로 결합시켜 본체(100)가 구성된다.

상기 본체(100)는 마운틴 캡(201)이 상부에 결합되는 브라켓조립체(200)의 내부로 삽입, 고정되어 유압브레이커를 완성하도록 구성된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 헤드캡(10)은 실린더(20)의 상부에 결합 되는 것으로, 덮개의 기능을 수행한다. 더불어, 장볼트(50)가 관통되는 헤드캡(10)에 형성된 볼트홀(11)의 상부측 내주면에는 걸림단(11a)이 형성된다.

즉, 걸림단(11a)은 볼트홀(11)보다 큰 직경으로 형성되어 볼트홀(11)과 계단 형태의 단을 이루는 것이다.

상기 실린더(20)는 헤드캡(10)의 하부로 설치되는 것으로, 내부에 외부로부터 공급되는 작동유의 유압력에 의해 상/하방향으로 동작되는 피스톤(도면상 미도시)이 내설되어 있으며 헤드캡(10)의 볼트홀(11)에 일치되는 볼트홀(도면상 미도시)이 모서리부분에 구성된다.

상기 프런트헤드(40)는 실린더(20)의 하부에 설치되는 것으로, 헤드캡(10)의 볼트홀(11)과 실린더(20)의 볼트홀에 일치되는 볼트홀(도면상 미도시)이 모서리부분에 설치되어 있으며, 일부분이 내부로 삽입되어 이탈이 방지되고 실린더(20)의 피스톤의 작동력을 전달받아 파쇄물을 파쇄할 수 있도록 동작하는 타격용 치즐(30)이 외부로 노출 설치된다.

그리고, 프런트헤드(40)의 하부측 모서리에는 장볼트(50)의 설치시 하부 끝단이 노출되는 볼트노출홈(41)이 형성되어 있다.

상기 장볼트(50)는 헤드캡(10)의 볼트홀(11)을 통해 삽입되면서 순차적으로 실린더(20), 프런트헤드(40)를 관통하여 설치되는 것으로, 장볼트(50)는 진동이나 충격력을 분산시키기 위하여 직경이 큰 대직경부(52)와 직경이 작은 소직경부(51)가 반복적으로 길이를 따라 형성되고, 대직경부(52)와 소직경부(51)가 접하는 부분은 충격력의 분산을 최대화하며 국소파괴가 발생되지 않도록 곡률로 형성된다.

이때, 장볼트(50)는 고정을 위하여 상단부에는 풀림을 방지하는 와셔(52) 및 너트(53)가 체결되어 상단부분을 고정한다.

이때, 장볼트(50)의 상단부에는 유압브레이커의 작동시 진동이나 충격으로 헤드캡(10)의 볼트홀(11) 내주면에 장볼트(50)의 상단부가 댐핑되는 것을 방지하기 위하여 장볼트(50)의 소직경부(51)를 마주보게 감쌀 때 내측면에 곡률부(61)가 형성되어 밀착효율이 증대되며 볼트홀(11)의 걸림단(11a)에 안치되는 동일한 형태로 이루어진 한 쌍의 댐퍼(60)가 구성된다.

여기서, 상기 댐퍼(60)는 원통 형상을 동일한 크기가 되도록 양분시킨 형상으로, 재질은 엠씨 나이론 또는 테프론 중 어느 하나로 구성된다.

이러한, 댐퍼(60)는 소직경부(51)에 밀착되면서 대직경부(52)와 소직경부(51)가 접하는 곡률에 밀착력을 증대시키기 위하여 내측면이 곡률부(61)를 이루고, 외주 하부 끝단은 헤드캡(10)에 형성된 볼트홀(11)의 걸림단(11a)에 안치되어 하부로 이동되는 것을 방지한다.

아울러, 댐퍼(60)는 유압브레이커의 크기가 변동되면 장볼트(50)의 크기도 변화되는데 이러한 크기 변화에 따라 사이즈 및 곡률부(61)의 크기가 변동되어 제작될 수 있다.

또한, 댐퍼(60)는 장볼트(50)를 감싸며 볼트홀(11)에 삽입되더라도 각 끝단은 서로 이격되어 설치되도록 구성된다.

즉, 댐퍼(60)는 진동이나 충격력에 의해 장볼트(50)의 상단부가 전/후/좌/우로 요동칠 때 장볼트(50)와 볼트홀(11)이 접촉되는 것을 방지하는 것이다.

한편, 상기 프런트헤드(40)를 관통하여 각 모서리에 형성된 원통형 형상의 볼트노출홈(41)을 통해 노출되는 장볼트(50)의 하단에 나선 체결 되어 유압브레이커의 작동시 진동이나 충격으로 유동될 때 선접촉을 유도하도록 원통형이며, 장볼트(50)의 상부 풀림으로 인한 하부측으로 이동을 방지하는 이동방지단(71)이 형성된 고정너트(70)로 구성된다.

이러한, 고정너트(70)는 장볼트(50)의 하부단을 고정하는 기능을 수행하는 것으로, 전체적으로 원통 형상이되 프런트헤드(40)의 모서리 부분에 형성된 볼트노출홈(41)에 삽입되었을 때 돌출되는 것을 방지하기 위하여 모서리 외부로 노출되는 부분은 제거하여 경량화 되도록 구성된다.

즉, 고정너트(70)는 너트(54)와 함께 장볼트(50)에 체결되어 본체(100)를 더욱 견고하게 체결하는 기능을 하며, 고정너트(70)의 최초위치는 볼트노출홈(41)의 내주 상부정점과 고정너트(70)의 외주 상부정점이 접촉되어진 상태를 유지하다가 진동이나 충격력에 의해 장볼트(50)가 요동칠 때 볼트노출홈(41)의 원주를 따라 이동하면서 진동이나 충격력이 사라지게 되면 다시 원주를 따라 최초위치로 복귀하도록 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 유압브레이커를 사용하기 위해서는 본체(100)를 브라켓조립체(200)의 내부로 고정, 설치한 다음 마운틴 캡(201)을 굴삭기와 같은 운용장비에 유압력을 공급받도록 장착한다.

이렇게, 장착이 완료된 후 유압력을 공급하게 되면 실린더(20)의 내부로 작 동유가 공급/배출이 반복되면서 피스톤이 상/하 작동하는 작동력으로 타격용 치즐(30)을 타격하여 파쇄물을 파쇄하게 된다.

이때, 파쇄작용으로 발생되는 진동이나 충격력은 타격용 치즐(30)을 통해 본체(100)로 전달되는데, 일부는 본체(100) 자체로 흡수 소멸되지만 나머지는 장볼트(50)를 통해 전달된다.

이러한, 진동이나 충격력을 전달받은 장볼트(50)는 심하게 떨림현상이 발생되면서 상/하부단이 최초위치를 벗어나 요동치게 된다.

여기서, 장볼트(50)의 요동시 댐퍼(60)는 장볼트(50)가 움직이는 방향에 따라 압축되면서 우선적으로 장볼트(50)와 헤드캡(10)의 볼트홀(11)과 접촉을 방지하며 진동이나 충격력을 흡수하여 소멸시키는 기능을 하게 된다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 댐퍼(60)는 분할된 한 쌍으로 이루어지되 각 끝단은 이격되어 있어 장볼트(50)에 의해 압축될 때 상/하부로 융기되는 현상을 최소화하며 신장되고 복원시간도 짧게 소요되는 동시에 융기현상으로 인하여 최초 위치를 이탈하지 않게 되는 것이다.

그리고, 장볼트(50)의 소직경부(51)의 곡률된 부분과 댐퍼(60)의 곡률부(61)가 밀착됨으로 압축에 의해 융기되더라도 완만한 곡률을 따라 쉽게 복원될 수 있다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 고정너트(70)는 장볼트(50)의 떨림에 따라 프런트헤드(40)의 볼트노출홈(41)의 내주 원주면을 따라 고정너트(70)의 외주 원주면이 선접촉 하면서 이동되어 마찰저항이 최소화됨으로써 마모현상을 현저하게 감소시키 게 된다.

또한, 고정너트(70)가 볼트노출홈(41)의 내주 원주면을 따라 장볼트(50)의 떨림에 대응되도록 움직여 떨림이 소멸되면 자연스럽게 원주면을 따라 최초위치로 복귀되어 장볼트(50)가 편심되는 것을 방지하게 된다.

이로써, 진동이나 충격력에 의해 장볼트(50)가 떨림, 유동되더라도 상부단 측에서는 댐퍼(60)에 의해 장볼트(50)와 볼트홀(11)의 접촉을 방지하면서 충격을 흡수, 소멸시켜 구성요소들의 파손을 방지하여 관리비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 댐퍼(60)를 동일한 크기와 형태로 양분시켜 이격시킨 상태로 장볼트(50)와 볼트홀(11)의 사이에 삽입시켜 압축에 따른 신장을 원활히 유도하여 피로한계가 발생되지 않도록 하며 융기현상은 최소화시켜 위치이탈을 방지하게 되는 장점이 있다.

더불어, 고정너트(70)가 볼트노출홈(41)의 내주면을 따라 장볼트(50)의 요동에 따라 함께 유동하여 장볼트(50)에 비틀림 응력 및 휨 응력의 발생을 최소화하는 이점이 있다.

아울러, 진동이나 충격력이 소멸되면 원주면을 따라 고정너트(70)가 이동되면서 마찰저항 및 마모현상을 최소화하여 구성요소의 마모율을 감소시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 종래의 관통볼트를 이용한 브레이커 체결장치의 체결상태를 보여주는 단면도,

도 2는 도 1의 II -II선에 따른 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 장볼트의 댐핑이 방지된 상태의 유압브레이커 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 유압브레이커의 본체와 장볼트가 분해된 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 유압브레이커가 결합된 상태의 일 측면도,

도 6은 도 5의 A-A선에 따른 단면도,

도 7a는 도 6의 B부분을 나타낸 평면 단면도,

도 7b는 도 6의 A부분을 나타낸 정면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 헤드캡 11 : 볼트홀

11a : 걸림단 30 : 타격용 치즐

40 : 프런트헤드 41 : 볼트노출홈

50 : 장볼트 51 : 소직경부

52 : 대직경부 53 : 와셔

54 : 너트 60 : 댐퍼

61 : 곡률부 70 : 고정너트

71 : 이동방지단 100 : 본체

200 : 브라켓 조립체 201 : 마운틴 캡

Claims (3)

1. 헤드캡(10)과, 실린더(20) 및 타격용 치즐(30)이 장착되어 있는 프런트헤드(40)를 순서대로 조립한 다음 복수 개의 장볼트(50)를 사용하여 상기의 각 구성요소들이 일체화 상태로 결합시켜 본체(100)를 구성하는 유압브레이커에 있어서,

   상기 장볼트(50)가 관통되는 헤드캡(10)에 형성된 볼트홀(11)의 상부측 내주면에는 걸림단(11a)이 형성되며;

   상기 유압브레이커의 작동시 진동이나 충격으로 헤드캡(10)의 볼트홀(11) 내주면에 장볼트(50)의 상단부가 댐핑되는 것을 방지하기 위하여 장볼트(50)의 소직경부(51)를 마주보게 감쌀 때 내측면에 곡률부(61)가 형성되어 밀착효율이 증대되며 볼트홀(11)의 걸림단(11a)에 안치되는 동일한 형태로 이루어진 한 쌍의 댐퍼(60)와,

   상기 프런트헤드(40)를 관통하여 각 모서리에 형성된 원통형 형상의 볼트노출홈(41)을 통해 노출되는 장볼트(50)의 하단에 나선 체결 되어 유압브레이커의 작동시 진동이나 충격으로 유동될 때 선접촉을 유도하도록 원통형이며, 장볼트(50)의 상부 풀림으로 인한 하부측으로 이동을 방지하는 이동방지단(71)이 형성된 고정너트(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커.
2. 제 1항에 있어서, 상기 댐퍼(60)의 재질은 엠씨 나이론 또는 테프론 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커.
3. 제 1항에 있어서, 상기 댐퍼(60)는 장볼트(50)를 감싸며 볼트홀(11)에 삽입되더라도 각 끝단은 서로 이격되어 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장볼트의 댐핑 및 위치이탈이 방지된 유압브레이커.

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