KR20130133785A

KR20130133785A - 슬리브/라이너 어셈블리와 이를 사용하는 유압해머

Info

Publication number: KR20130133785A
Application number: KR1020137014062A
Authority: KR
Inventors: 블레이크 알. 테이펠; 2세 라우리크 피. 필러
Original assignee: 캐타필라 인코포레이티드
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-12-09
Also published as: CN103347657A; US8733468B2; US20120138328A1; WO2012075214A1; CN103347657B; EP2646199A1

Abstract

유압해머(10)는 유압입구(12) 및 유압출구(13)을 형성하는 파워셀 하우징(11)을 포함한다. 복수의 핀 수용 보어(21)를 형성하는 장비 장착부(20)는 파워셀 하우징(11)에 부착되어 있다. 작업 툴(30)은 부분적으로 파워셀 하우징(11)에 수용되며, 파워셀 하우징(11)에 대해 움직일 수 있다. 스위칭 스풀 밸브 부재(40)는 파워셀 하우징(11) 안에 위치하고 있으며, 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 움직일 수 있고, 제어 유압면(41)을 포함한다. 슬리브/라이너 어셈블리(50)는 파워셀 하우징(11) 안에 위치하며, 중심선(51)을 형성한다. 복수의 유압면이 있는 피스톤(70)은 슬리브/라이너 어셈블리(50) 안에 위치하고 있으며 작업 툴(30)에 접촉되는 제1 위치 및 작업 툴(30)에 접촉되지 않는 제2 위치 사이에서 중심선(51)을 따라 움직일 수 있다. 스위칭 스풀 밸브 부재(40)의 제어 유압면(41)은 슬리브/라이너 어셈블리(50)에 의해 형성되는 세그먼트를 포함하는 스위칭 경로(91)에서 유체 압력에 노출된다.

Description

슬리브/라이너 어셈블리와 이를 사용하는 유압해머 {SLEEVE/LINER ASSEMBLY AND HYDRAULIC HAMMER USING SAME}

본 발명은 대체로 유압해머(hydraulic hammer)에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 유압해머용 복수의 유체 경로 세그먼트(segment)를 형성하는 슬리브/라이너 어셈블리(sleeve/liner assembly)에 관한 것이다.

유압해머는 굴삭기의 붐(boom), 백호로더(backhoe loader), 스키드스티어(skid steer) 또는 커다란 바위나 콘크리트 등을 부수는 유사 장비에 부착될 수 있는 작업 툴의 모음 중 하나이다. 일반적인 적용에서 유압해머는 버켓(bucket)을 대신해서 장비의 붐(boom)에 장착되고, 장비의 유압시스템에 연결된다. 활성화되었을 때에는, 유압해머의 파워셀 하우징 안에 부분적으로 수납된 작업 툴의 충격단에 접촉되고 또 분리되게 왕복 피스톤을 구동시키기 위해 고압의 작동유가 유압해머에 공급된다. 미국 공개 특허 2008/0296035호는 굴삭기와 함께 사용하기 위한 유압해머의 예를 보여준다.

유압해머의 내부 배관(plumbing)은 서로 다른 제조사별로 다양할 수 있지만, 그것들은 때때로 몇몇 특징을 공통으로 공유한다. 그 중 하나는 스위칭 스풀 밸브(switching spool valve)의 사용인데, 스위칭 스풀 밸브는 내부 피스톤의 하향 유압면을 유압입구의 고압에 유체적으로 연결하는 제1 위치 사이에서 움직이고, 제2 위치에서 하향 유압면을 유압입구의 저압에 유체적으로 노출시킨다. 스위칭 스풀 밸브의 이동은 피스톤에 의해 형성되는 스위칭 볼륨(switching volume)에 의해 보통 제어된다. 피스톤이 이동할 때, 스위칭 볼륨은 스위칭 스풀 밸브의 제어면을 고압 또는 저압에 연결한다. 그 결과, 유압해머의 각 주기적 작동은 피스톤의 1회 왕복 및 스위칭 스풀 밸브의 관련된 1회 왕복을 포함한다.

유압해머가 오랜 기간 동안 대체적으로 알려져 왔지만, 그것들은 때때로 제조하기에 비쌀 수 있다. 예를 들어, 유압해머의 작동유 연결은 때때로 유압해머의 붐 장착부 가까이에 위치한다. 유체연결을 파워셀 하우징 깊숙이 배관연결하기(plumb) 위해서는, 유압해머를 위한 여러 가지의 유체연결을 가능하게 할 목적으로 상대적으로 큰 길이-직경 비율로의 유체 경로 굴착(drilling)이 이루어져야만 한다. 이러한 깊은 굴착을 만드는 것은 흔히, 문제가 되고 극히 비싸다.

본 발명은 상술한 내용에서 출발하는 하나 이상의 문제점들을 향하고 있다.

하나의 측면에서, 유압해머는 유압입구 및 유압출구를 형성하는 파워셀 하우징을 포함한다. 복수의 핀 수용 보어(bore)를 형성하는 장비 장착부는 파워셀 하우징에 부착되어 있다. 작업 툴은 파워셀 하우징 안에 부분적으로 수용되어 있고, 파워셀 하우징에 대해 움직일 수 있다. 스위칭 스풀 밸브 부재는 파워셀 하우징 안에 위치하고, 제어 유압면의 유체 압력에 반응하여 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 움직일 수 있다. 슬리브/라이너 어셈블리는 파워셀 하우징 안에 위치하고, 중심선을 형성한다. 복수의 유압면을 가진 피스톤은 슬리브/라이너 어셈블리 안에 위치하고, 작업 툴에 접촉되는 제1 위치 및 작업 툴에 접촉되지 않는 제2 위치 사이에서 중심선을 따라 움직일 수 있다. 스위칭 스풀 밸브 부재의 제어 유압면은, 슬리브/라이너 어셈블리에 의해 형성되는 세그먼트를 포함하는 스위칭 경로에서 유체 압력에 노출된다.

또 다른 측면에서, 유압해머용 슬리브/라이너 어셈블리는, 길이 및 중심선을 가지며 복수의 측면 포트에 의해 외부 면으로부터 구분되는 내부 면을 포함하는 긴 슬리브를 포함한다. 내부 면은 중심선을 둘러싸는 복수의 고리모양 그루브(groove)를 형성하는데, 각각의 그루브는 복수의 측면 포트 중 하나에 각각 대응된다. 외부 면은 길이 세그먼트(segment)를 따라 연장되는 복수의 채널을 형성하는데, 각각의 채널은 복수의 측면 포트 중 하나에 각각 대응된다. 긴 라이너는 중심선을 따라 장착되며, 복수의 채널에서 복수의 경로를 각각 형성하기 위해 슬리브의 외부 면과 접촉하는 내부 면을 포함한다. 긴 라이너는 외부 면 및 내부 면 사이에서 연장되는 복수의 개구(opening)을 형성하고, 각각의 개구는 복수의 경로 중 하나에 각각 대응된다.

도 1은 본 발명에 따른 유압해머의 사시도이다.
도 2는 도 1의 유압해머의 측 단면도이다.
도 3은 피스톤이 하향 이동을 시작할 때의, 도 1의 유압해머의 슬리브/라이너 어셈블리 부분의 확대된 단면도이다.
도 4는 피스톤이 아래 방향으로 움직이고, 스위칭 밸브 부재가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하기 시작할 때의, 도 3과 유사한 확대된 부분 단면도이다.
도 5는, 스트로크 바닥에 있는 피스톤과, 제2 위치에 있는 스위칭 스풀 밸브 부재를 도시하는 것을 제외하고는, 도 3 및 도 4와 유사한 확대된 단면도이다.
도 6은 본 발명의 슬리브/라이너 어셈블리용 슬리브의 투명 사시도이다.
도 7은 도 6의 슬리브를 관통하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 슬리브/라이너 어셈블리용 라이너의 사시도이다.
도 9는 도 8의 라이너의 또 다른 사시도이다.

도 1과 관련하여, 유압해머는 예를 들면 굴삭기, 백호로더, 스키드스티어 또는 유사 장비와 같은 장비의 유압 기구 시스템에 연결될 수 있는 유압출구(13) 및 유압입구(12)(반대편에 있어서 도 1에서 보이지 않는다)를 형성하는 파워셀 하우징(11)을 포함한다. 장비 장착부(20)는 파워셀 하우징(11)의 일 단부에 부착되어 있으며, 합체되는 장비(도시하지 않음)의 붐 장착 형상에 맞는 패턴으로 분포된 복수의 핀 수용 보어(21)를 포함한다. 작업 툴(30)은 파워셀 하우징(11) 안에 부분적으로 수용되어 있고, 파워셀 하우징(11)에 대해 상대적으로 움직일 수 있다.

도 2와 관련하여, 작업 툴(30)은, 작업 툴(30)의 충격면(31)에 접촉되는 제1 위치 및 작업 툴(30)에 접촉되지 않는 제2 위치(도시된 바와 같다) 사이에서 움직이도록 구동되는 피스톤(70)에 의해 충격을 받음으로써 왕복 운동하도록 구동된다. 피스톤(70)은 슬리브/라이너 어셈블리(50) 안에 위치하고 있고, 이는 피스톤(70)의 왕복 운동을 구동하기 위해 필요한 다양한 유체 경로를 수용할 목적으로 파워셀 하우징 안쪽까지 깊이 굴착을 해야 하는 필요를 방지한다. 피스톤(70)은 상부 유압 챔버(14)에서 유체 압력에 노출되는 하향 유압면(71)과, 고압 챔버(29)에서 유체 압력에 노출되는 상향 유압면(72)을 포함한다. 상부 유압 볼륨(14)이 높은 압력의 유압입구(12)에 유체적으로 연결될 때 피스톤(70)이 중심선(51)을 따라 아래 방향으로 구동되도록, 하향 유압면(71)은 상향 유압면(72)보다 큰 유효표면적을 갖는다. 설계하기에 따라, 이 아래 방향 힘은, 피스톤(70) 단부(75)에서 작동하는 선택적인 갇힌(trapped) 가스 볼륨(19)에 의한 도움을 받을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 스풀 스위칭 밸브 부재(40)는 파워셀 하우징(11) 안에 위치해 있으며, 상부 유압 챔버(14)가 유압입구(12)의 높은 압력에 유체적으로 연결되는 제1 위치(도시된 바와 같이) 및 상부 유압 볼륨(14)이 유압출구(13)의 낮은 압력에 유체적으로 연결되는 위쪽의 제2 위치 사이에서 움직인다.

추가적으로 도 3 내지 도 9과 관련하여, 스위칭 스풀 밸브 부재(40)는 파워셀 하우징(11)에 의해 부분적으로 형성된 스위칭 경로(91)(도 4에서 점선으로 도시된 세그먼트)에서 유체 압력에 노출되는 제어 유압면(41)을 포함하고, 또한 슬리브/라이너 어셈블리(50)에 의해 형성되는 세그먼트를 포함한다. 스위칭 경로(91)는, 슬리브(60)의 외부 면(63)에 형성된 스위칭 채널(26)(도 7)로 뚫려 있는, 라이너(53)(도 9)를 관통하는 스위칭 개구(58)을 포함한다. 스위칭 채널(26)은 슬리브(60)의 내부 면(62)에 의해 형성되는 스위칭 그루브(45)(도 7)에, 슬리브(60)의 외부 면(63) 및 내부 면(62) 사이에서 연장되는 스위칭 포트(37)(도 7)에 의해 유체적으로 연결된다.

저압 경로(93)는 파워셀 하우징(11)에 의해 부분적으로 형성되고(단면도에는 도시되지 않았지만, 도 3에 점선으로 표시되었다) 다른 세그먼트는 슬리브/라이너 어셈블리(50)에 의해 형성된다. 특히, 파워셀 하우징(11)에 의해 형성되는 저압 경로(93)의 세그먼트는 라이너(53)를 통해 저압 개구(57)(도 8 및 도 9)에 유체적으로 연결되는데, 저압 개구(57)는 슬리브(60)의 외부 면(63)에 의해 형성되는 저압채널(25)(도 6)에 유체적으로 차례로 연결되어 있다. 저압채널(25)은 슬리브(60)의 내부 면(62) 및 외부 면(63) 사이에서 연장되는 저압 포트(36)(도 6)에 의해 저압 그루브(46)(도 7)에 유체적으로 연결된다. 저압 그루브(25)의 다른 세그먼트는 슬리브/라이너 어셈블리(50)(도 3)의 바닥 쪽을 향해 연장되고, 압력 저감 포트(35)에 의해, 슬리브(60)의 내부 면(62)에 의해 형성되는 밀봉 저감 그루브(seal relief groove)(48)(도 7)로 뚫려있다. 다시 말해서, 압력 저감 포트(35)는 슬리브(60)의 외부 면에 있는 저압 채널(25)과 밀봉 저감 그루브(48) 사이에서 연장된다. 압력 밀봉(80)은, 피스톤(70) 주변의 공간 영역(clearance area)에서 유체의 이동을 봉쇄하기 위해 피스톤(70)의 외부 면(73) 및 슬리브(60)에 접촉해 있는 밀봉 그루브(49) 안에 위치한다. 밀봉 저감 그루브(48)에 의해 달성되는 압력 저감은 압력 밀봉(80)을 온전히 보호한다.

고압 경로(92)는 파워셀 하우징(11)(도면에 일부만 도시되고 다른 일부는 도시되지 않았다)에 의해 부분적으로 형성되고, 다른 세그먼트는 상향 유압면(72)에 항상 작동하도록 고압 챔버(29)로 높은 압력을 제공하기 위해 슬리브/라이너 어셈블리(50)에 의해 형성된다. 파워셀 하우징(11)에 의해 형성되는 고압 경로(92)의 세그먼트는 라이너(53)에 의해 형성되는 고압 개구(56)와 유체적으로 연결되는데, 고압 개구(56)는 차례대로, 슬리브(60)의 외부 면(63)에 의해 형성되는 복수의 고압 채널(24)(도 6 및 도 7)에 유체적으로 연결된다. 각 고압 채널(24)은, 슬리브(60)의 내부 면(62)과 외부 면(63) 사이에서 연장되는 개별적인 고압 포트(39)에 의해 고압 챔버(29)에 유체적으로 연결된다.

필수적인 것은 아니지만, 유압해머(10)는 또한, 고압의 입구(12)에 유체적으로 연결되어 있으며, 슬리브/라이너 어셈블리(50)에 의해 형성되는 다른 세그먼트 및 파워셀 하우징(11)에 의해 부분적으로 형성되는 차단(shut off) 경로(94)(도 5)를 포함할 수 있다. 특히, 파워셀 하우징(11)(도 5에서 점선으로 도시되었다)에 의해 형성되는 차단 경로(94)의 세그먼트는 슬리브(53)에 의해 형성되는 차단 개구(59)(도 8)에 유체적으로 연결되고, 차단 개구(59)는 차례대로, 슬리브(60)의 외부 면(63)에 의해 형성되는 차단 채널(27)(도 7)에 유체적으로 연결된다. 차단 포트(38)(도 7)는, 차단 채널(27)을 차단 그루브(47)에 유체적으로 연결하기 위해 슬리브(60)의 내부 면(62)과 외부 면(63) 사이에서 연장된다.

파워셀 하우징(11)은 볼트에 의하는 것과 같은 적절한 방법으로 연결되는 하나보다 많은 구성품으로부터 만들어질 수 있다. 특히, 도시된 실시예에서, 파워셀 하우징(11)은 하부 하우징(17)에 볼트로 접합된 상부 하우징(15)을 포함한다. 슬리브/라이너 어셈블리(50)는 상부 하우징(15)에 있는 표면(16)과 하부 하우징(17)의 하나 이상의 표면(18) 사이에 갇혀 있다. 도시된 실시예에서, 상부 유압 챔버(14)는 피스톤(70), 슬리브(60)의 단부(67), 라이너(53)의 단부(55) 및 파워셀 하우징(11)에 의해 형성된다.

특히 도 6 내지 도 9와 관련하여, 긴 슬리브(60)는 길이(61)을 가지며, 전술한 바와 같이, 압력 저감 포트(35), 저압 포트(36), 스위칭 포트(37), 차단포트(38) 그리고 복수의 네 개의 고압 포트(39)를 포함하는 복수의 측면 포트에 의해 외부 면(63)으로부터 구분되는 내부 면(62)을 포함한다. 내부 면(62)은 중심선(51)을 둘러싸는 복수의 고리모양 그루브을 형성한다. 앞서 명시된 각 측면 포트는, 밀봉 저감 그루브(48), 차단 그루브(47), 저압 그루브(46) 및 스위칭 그루브(45)를 포함하는 고리모양 그루브 중 하나에 각각 대응된다. 추가적으로, 고압 챔버(29)는 슬리브(60)의 내부 면에 있는 더 큰 그루브에 의해 부분적으로 형성된다. 슬리브(60)의 외부 면(63)은, 유사하게 명명된 측면 포트 중 하나에 각각 대응되는, 길이(61) 세그먼트를 따라 연장되는 복수의 채널을 형성한다. 특히, 복수의 채널은 복수의 네 개의 고압 채널(24), 저압 채널(25), 스위칭 채널(26) 및 차단 채널(27)을 포함한다.

긴 라이너(53)는 중심선(51) 주변에 시링크(shrink) 장착될 수 있으며, 복수의 유사하게 명명된 경로 세그먼트를 형성하기 위해 슬리브(60)의 외부 면(63)에 접촉해 있는 내부 면(54)을 포함한다. 특히, 유사하게 명명된 경로는 복수의 네 개의 고압 경로(92), 스위칭 경로(91), 저압 경로(93) 및 차단 경로(94)를 포함한다. 긴 라이너(53)는 또한, 외부 면(52)과 내부 면(54) 사이에서 연장되는 복수의 개구를 형성한다. 복수의 개구는, 복수의 채널 중 유사하게 명명된 것에 대응되는 차단 개구(59), 복수의 네 개의 고압 개구(56), 저압 개구(57), 스위칭 개구(58)를 포함한다.

스위칭 스풀 밸브 부재(40)는, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 위치에서 상부 유압 챔버(14)를 유압출구(13)에 유체적으로 연결하며, 도 3에 도시된 바와 같이 제2 위치에서 상부 유압 챔버(14)를 유압입구(12)에 유체적으로 연결한다. 피스톤(70)의 외부 면(73)에 의해 부분적으로 형성되는 피스톤 스위칭 볼륨(74)은, 도 5에 도시된 바와 같이 피스톤(70)이 제1 위치에 있을 때, 저압 경로(93)를 스위칭 경로(91)에 유체적으로 연결한다. 피스톤 스위칭 볼륨(74)은, 도 3에 도시된 바와 같이 피스톤(70)이 제2 위치에 있을 때, 고압 경로(92)를 스위칭 경로(91)에 유체적으로 연결한다. 따라서, 피스톤(70)의 이동은, 그것을 이동시키는 스위칭 스풀 밸브 부재(40)의 제어 유압면(41)의 압력을 변화시키고, 스위칭 스풀 밸브 부재(40)의 이동은 차례대로 상부 유체 챔버(14)를 고압 입구(12) 또는 저압 입구(13)에 교대로 유체적으로 연결한다.

도 6 및 도 7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각 고압 채널(24)은 중심선(51) 주변에 90°간격으로 분포된다. 저압 채널(25), 스위칭 채널(26) 및 차단 채널(27) 각각은 상이한 고압 채널(24) 쌍 사이에 위치한다. 고압 챔버(29)는 항상 입구(12)의 고압에 연결되어 있기 때문에, 고압 경로(92)는, 스위칭 스풀 밸브 부재(40)가 그것의 제1 위치 또는 제2 위치에 있을 때와 관계없이 높은 압력의 유압입구(12)에 유체적으로 연결되어 있다고 타당하게 이야기할 수 있다.

각각의 유사하게 명명된 유체 경로는, 슬리브/라이너 어셈블리(50)에 의해 형성되는 세그먼트에 경로의 파워셀 부분을 유체적으로 연결하기 위해, 라이너(53) 안에 있는 유사하게 명명된 개구(56-59)에 대응되는, 파워셀 하우징(11)에 의해 형성된 제1 세그먼트를 갖는다.

산업상 적용

특히 도 3 내지 도 6과 관련하여, 유압해머(10)의 일 사이클이 도시된다. 도 3에서 시작하자면, 하향 유압면(71)에 작용하게 할 목적으로 높은 압력의 입구(12)를 상부 유압 챔버(14)에 유체적으로 연결하는 스위칭 스풀 밸브 부재(40)를 도 3에 도시된 위치로 이동시키기 위해 스위칭 경로(93)가 고압 챔버(29)에 연결되어 있기 때문에, 피스톤(70)은 아래 방향으로 가속될 준비가 되어 있다. 이렇게 되었을 때, 피스톤(71)은 중심선(51)을 따라 아래 방향으로 움직이기 시작한다. 도 4에 도시된 바와 같이 그것의 여정 중 특정 지점에서, 피스톤 스위칭 볼륨(74)은, 도 4에 도시된 바와 같이 스위칭 그루브(45) 및 저압 그루브(46) 사이에 존재하는 현재의 유체 연결을 통해 스위칭 경로(93)를 저압 경로(93)에 유체적으로 연결한다. 이는 제어 유압면(41)의 압력이 갑자기 낮아지게 하고, 스위칭 스풀 밸브 부재(40)로 하여금 위쪽으로 움직이기 시작하도록 허용한다. 그러는 동안에, 피스톤(71)은 하향 유압면(71)에 작용하는 높은 압력하에서 아래 방향으로의 이동을 계속한다. 피스톤(70)이 아래 방향으로 계속 이동하기 때문에, 피스톤은 결국, 바위나 작업 툴이 접촉하는 다른 단단한 표면 어떤 것에든 작업 툴로부터 에너지를 전달하면서 작업 툴(30)의 충격단(31)을 치게 된다. 피스톤(70)이 그것의 아래 방향으로의 이동을 계속하기 때문에, 스위칭 스풀 밸브 부재(40)는 도 5에 도시된 바와 같이 결국, 도 5에 도시된 것처럼 상부 유압 챔버(14)를 낮은 압력의 유압출구(13)에 유체적으로 연결하는 상부 위치로 이동한다. 이렇게 되었을 때, 상향 유압면(72)에 작용하는 일정한 수준의 고압은 피스톤(70)으로 하여금 사이클을 반복하기 위해 그것의 위쪽 위치를 향해 물러서기 시작하도록 한다.

피스톤(71)이 그것의 아래 방향 이동 과정에서 과도하게 이동한 경우에는, 피스톤 스위칭 볼륨(74)이 스위칭 그루브(45)를 차단 그루브(47)에 유체적으로 연결하기 위해 작동할 수 있다. 이렇게 되었을 때, 높은 압력은 다시 한번 스위칭 스풀 밸브 부재(40)의 제어 유압면(41)에 작용하고, 이는 스위칭 스풀 밸브 부재(40)가, 도 3에 도시된 위치를 향해 아래 방향으로 재빠르게 이동케 한다. 이는 다시 한번 상부 유압 챔버(14)로의 고압 유체 연결을 재개하고, 차단 경로(94)에 의해 제공되는 과도이동 자동차단을 이용하여 피스톤의 왕복 운동을 끝내기 위해 피스톤(70)을 그것의 가장 아래 방향 위치에 붙잡아 두기 위함이다.

개시된 바와 같이 슬리브/라이너 어셈블리(50)를 이용함으로써, 파워셀 하우징(11) 안으로의 깊은 굴착이 방지될 수 있고, 그 대신 각 유체 경로 세그먼트가 슬리브/라이너 어셈블리(50)에 의해 형성될 수 있다. 다양한 경로들은 시링크 피팅 라이너(shrink fitting liner)(53)에 의해 다른 것으로부터 밀봉될 수 있는데, 시링크 피팅 라이너(53)는 알려진 기술을 이용한, 슬리브(60)의 외부 면(63)에 있는, 일정한 두께의 벽을 가진 속이 빈 실린더 일 수 있다. 슬리브/라이너 어셈블리(50)는 또한, 유압해머로 하여금 점검되는 동안 그 구성품을 교환함으로써 더욱 쉽게 재제작될 수 있도록 한다. 또한 당업자는, 일상적으로 동작하는 동안 그것의 내부 피스톤을 왕복 운동하게 만드는 다양한 유체 연결을 가능케 하기 위해 그것의 하우징 안에서의 깊은 굴착 경로를 이용하는 사실상 어떠한 유압해머에 대해서도 슬리브/라이너 어셈블리(50)가 잠재적인 적용을 찾을 수 있다는 것을 인식할 것이다. 당업자는 본 발명에 따른 슬리브/라이너 어셈블리가, 도시된 실시예에서 보여진 것과 동떨어진 상이한 배관 특성을 갖는 유압해머의 적절한 기능을 가능케 하기 위해 그것의 주변부를 둘러싸고 분포하는 어떠한 수의 경로도 포함할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 슬리브(60)에 의해 형성되는 다양한 그루브과 채널은 종래의 유압해머가 요구했던 깊은 굴착과 비교하여 실질적으로 덜 비싸고 더 쉽게 제어될 수 있는 일반적인 기술로 성형될 수 있다. 두 조각의 몸체(15,17)를 가진 유압해머(10)를 사용함으로써, 슬리브/라이너 어셈블리(50)는 유압 오일을 피스톤의 위에서 아래로 전달하고, 해머의 몸체 부품을 동심으로(concentrically) 정열하기 위한 수단을 제공한다. 오일 경로를 위해, 굴착된 구멍 대신 성형된 채널을 사용하는 것은 기계가공 시간을 줄여주고, 소모성 공구세공 비용을 줄여주며, 유압해머의 전체적인 두께를 줄여 주게 되는데, 이는 소형화 설계를 가능케 한다. 추가적으로, 슬리브/라이너 어셈블리의 사용은 잠재적으로, 유체 연결을 가능케 하기 위한 유압해머 측면으로부터의 교차 굴착 보어의 필요를 없애주고, 또한 이러한 측면 보어에 있는 플러그(plug)의 필요를 없애준다.

전술한 내용은 단지 분명히 보여주기 위한 의도이고, 어떤 방식이든 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 아님이 이해되어야 한다. 따라서 당업자들은, 도면, 개시된 내용 및 첨부된 청구항을 살펴보는 것으로부터 다른 측면의 발명도 얻어질 수 있다는 것을 인정할 것이다.

Claims

유압입구(12) 및 유압출구(13)를 형성하는 파워셀 하우징(11)과,
파워셀 하우징(11)에 부착된 복수의 핀 수용 보어(21)를 형성하는 장비 장착부(20)와,
파워셀 하우징(11) 안에 부분적으로 수용되며, 파워셀 하우징(11)에 대해서 움직일 수 있는 작업 툴(30)과,
파워셀 하우징(11) 안에 위치하며, 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 움직일 수 있으며, 제어 유압면(41)을 포함하는 스위칭 스풀 밸브 부재(40)와,
파워셀 하우징(11) 안에 위치하고 있으며, 중심선(51)을 형성하는 슬리브/라이너 어셈블리(50)와,
슬리브/라이너 어셈블리(50) 안에 위치하는 복수의 유압면을 가지고 있으며, 작업 툴(30)에 접촉하는 제1 위치 및 작업 툴(30)에 접촉하지 않는 제2 위치 사이에서 중심선(51)을 따라 움직일 수 있는 피스톤(70)과,
슬리브/라이너 어셈블리(50)에 의해 형성되는 세그먼트를 포함하는 스위칭 경로(91) 안에서 유체 압력에 노출되는 제어 유압면(41)을 포함하는
유압해머(10).
제1항에 있어서,
슬리브/라이너 어셈블리(50)는,
길이(61)를 가지고 있으며, 복수의 측면 포트에 의해 외부 면(52,63,73)으로부터 구분된 내부 면(54,62)을 포함하는 긴 슬리브(60)와,
중심선(51)을 둘러싸고 있는 복수의 고리모양 그루브을 형성하며, 각 그루브는 복수의 측면 포트 중 하나에 각각 대응되는 내부 면(54,62)과,
길이 세그먼트를 따라 연장되는 복수의 채널을 형성하며, 각 채널은 복수의 측면 포트 중 하나에 각각 대응되는 외부 면(52,63,73)과,
중심선(51) 둘레에 장착되어 있으며, 복수의 채널에서 각각 복수의 경로 세그먼트를 형성하기 위해 슬리브(60)의 외부 면(52,63,73)에 접촉해 있는 내부 면(54,62)을 포함하는 긴 라이너(53)를 포함하며,
긴 라이너(53)는 외부 면(52,63,73)과 내부 면(54,62) 사이에서 연장되는 복수의 개구를 형성하며, 각 개구는 복수의 경로 중 하나에 각각 대응되고,
복수의 경로는 스위칭 경로(91), 고압 경로(92) 그리고 저압 경로(93)를 포함하는
유압해머(10).
제2항에 있어서,
피스톤(70)은, 슬리브(60) 안에 위치하며 제1 위치에 있을 때 저압경로(93)를 스위칭 경로(91)에 유체적으로 연결하는 피스톤 스위칭 볼륨(74)을 형성하는 외부 면(52,63,73)을 포함하고,
피스톤 스위칭 볼륨(74)은, 피스톤(70)이 제2 위치에 있을 때 고압경로(92)를 스위칭 경로(91)에 유체적으로 연결하는
유압해머(10).
제3항에 있어서,
피스톤(70)은, 파워셀 하우징(11) 안에 배치된 상부 유압 챔버(14)에서 유체 압력에 노출되는 하향 유압면(71)을 포함하고,
스위칭 스풀 밸브 부재(40)는 제1 위치에서는 상부 유압 챔버(14)를 유압출구(13)에 유체적으로 연결하고, 제2 위치에서는 상부 유압 챔버(14)를 유압입구(12)에 유체적으로 연결하는
유압해머(10).
제4항에 있어서,
상부 유압 챔버(14)는 피스톤(70), 파워셀 하우징(11), 슬리브(60)의 일 단부(55,67,75) 및 라이너(53)의 일 단부(55,67,75)에 의해 형성되는
유압해머(10).
제2항에 있어서,
파워셀 하우징(11)은 라이너(53)에 있는 복수의 개구 중 하나에 각각 대응되는 복수의 경로의 상이한 세그먼트를 형성하는
유압해머(10).
유압해머(10)용 슬리브/라이너 어셈블리(50)이며,
길이 및 중심선(51)을 가지며, 복수의 측면 포트에 의해 외부 면(52,63,73)으로부터 구분된 내부 면(54,62)을 포함하는 긴 슬리브(60)와,
중심선(51)을 둘러싸는 복수의 고리모양 그루브을 형성하며, 각 그루브는 복수의 측면 포트 중 하나에 각각 대응되는 내부 면(54,62)과,
길이 세그먼트를 따라 연장되는 복수의 채널을 형성하며, 각 채널은 복수의 측면 포트 중 하나에 각각 대응되는 외부 면(52,63,73)과,
중심선(51) 둘레에 장착되며, 복수의 채널에서 복수의 경로를 각각 형성하기 위해 슬리브(60)의 외부 면(52,63,73)에 접촉해 있는 내부 면(54,62)을 포함하는 긴 라이너(53)를 포함하고,
긴 라이너(53)는 외부 면(52,63,73) 및 내부 면(54,62) 사이에서 연장되는 복수의 개구를 형성하며, 각각의 개구는 복수의 경로 중 하나에 각각 대응되는
슬리브/라이너 어셈블리(50).
제7항에 있어서,
복수의 고리모양 그루브는 저압 그루브(46) 및 차단 그루브(47) 사이에 위치하는 스위칭 그루브(45)를 포함하고,
복수의 채널은 하나 이상의 고압 채널(24), 저압 채널(25), 스위칭 채널(26) 및 차단 채널(27)을 포함하고,
복수의 개구는 하나 이상의 고압 개구(56), 저압 개구(57), 스위칭 개구(58) 및 차단 개구(59)를 포함하고,
복수의 측면 포트는 저압 포트(36), 스위칭 포트(37), 차단 포트(38) 및 하나 이상의 고압 포트를 포함하고,
복수의 경로는 복수의 고압 경로(92), 저압 경로(93), 스위칭 경로(91) 및 차단 경로(94)를 포함하는
슬리브/라이너 어셈블리(50).
제8항에 있어서,
복수의 고압 경로(92)는 중심선(51) 주위에 분포되어 있고,
각각의 저압 경로(93), 스위칭 경로(91) 및 차단 경로(94)는 상이한 복수의 고압 경로(92) 쌍 사이에 위치하는
슬리브/라이너 어셈블리(50).
제9항에 있어서,
슬리브(60)를 형성하는 슬리브(60)의 내부 면(54,62)은 복수의 고압 개구(56) 및 오자형 링(O-ring) 그루브 사이에 위치하는 밀봉 저감 그루브(48)를 중심선(51)을 따라 형성하고,
슬리브(60)는 저압 경로(93)를 밀봉 저감 그루브(48)에 유체적으로 연결하는 압력 저감 포트(35)를 형성하는
슬리브/라이너 어셈블리(50).