KR20170083182A - 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부피 및 중량을 증가시키지 않으면서 프론트 헤드와 실린더를 일체화한 케이싱을 제공하여 장볼트의 길이를 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 치즐과 피스톤의 이동을 가이드하는 지지구조를 개선할 수 있도록 된 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커에 관한 것이다.

Description

일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커{HYDRAULIC BREAKER HAVING ONE BODY TYPE CASING}

본 발명은 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커에 관한 것으로, 특히 유압브레이커의 프런트 헤드와 실린더를 일체화한 케이싱의 내주면 상,하부에 치즐과 피스톤의 이동을 지지하는 제1,2라이너부재를 배치시켜 장볼트가 아닌 연결볼트로 조립이 가능하며 구조를 단순화하고, 부품수를 절감함으로써 부품의 유지 관리가 용이하게 이루어질 수 있도록 그 구조가 개선된 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커에 관한 것이다.

일반적으로 유압 브레이커는 굴삭기의 아암에 버켓 대신에 설치되어 토목 공사나 건물 기초 공사에서 암석 파쇄, 말뚝박기 등에 사용되는 작업설비이다.

유압 브레이커는 유압과 압축개스의 힘으로 작동하는 공유압식 브레이커는 일반적으로 분당 수백회의 타격을 행하고 매 타격시마다 피구조물에 타격력을 반복 전달하는 장치이다.

굴삭기에 장착된 브레이커의 작동은, 먼저 작업자가 굴삭기의 붐대를 작동시켜 브레이커의 치즐을 파쇄 대상물에 접촉시켜 눌러준 상태에서 풋스위치를 밟아서 유압공급장치를 온 동작시키면, 고압의 유압이 브레이커에 공급되고, 이로 인해 타격용 피스톤이 왕복 작동하면서 치즐을 타격하게 되어 파쇄 대상물을 파쇄시키게 된다.

유압브레이커는 브레이커의 본체를 형성하는 실린더의 하부에 프론트헤드가 배치되고, 실린더의 상부에 헤드캡이 배치되어 장볼트와 너트를 매개로 일체로 체결된다.

피스톤은 실린더 내에 설치되고 피스톤의 양단부 일부가 각각 실린더의 양단에 설치된 프론트헤드 및 헤드캡에 왕복가능하게 설치되어 있다.

실린더와 프론트헤드는 연결핀에 의해 연결된다.

프론트헤드는 암반 또는 콘크리트 구조물을 타격하여 파쇄하기 위한 치즐이 설치되며, 이러한 치즐은 피스톤의 상,하 왕복 작동과 연동되어 반복적으로 왕복 이동되면서 암반 및 콘크리트를 파쇄하는 기능을 수행하게 된다.

또한, 실린더는 프론트헤드와 헤드캡을 체결할 뿐만 아니라 각각의 구성부품을 하나의 유닛으로 조립하기 위해 헤드캡으로부터 실린더를 관통하여 프론트헤드에 고정되는 장볼트가 체결된다.

그런데, 장볼트를 이용하여 헤드캡과 실린더 및 프론트 헤드의 조립 구멍 위치를 일치시켜야 하는 등의 볼트 체결 과정이 까다로울 뿐만 아니라, 각각의 부품을 유지 관리하기 번거롭고, 장볼트의 파손율이 높은 단점이 있다.

이를 해결하기 위한 종래 선행기술로는 미국 등록특허공보 제07364168호 "착암기의 케이싱과 본체를 조립하기 위한 장치"(등록일자 : 2008.04.29)에 개시된 바와 같이, 유압 타격메커니즘의 메인 바디가 내부에 구비되고, 보호를 위한 부쉬가 조립된 케이스에 대한 것으로, 파쇄도구는 가이드 부쉬 내에 회전 가능하고 코터에 의해 고정된 것이다.

상기 케이싱은 원통형 구조로서, 하부에 파쇄도구의 상,하 동작을 위해 개구된 구조를 갖는다.

이 경우에는 메인바디와 케이스가 회전되는 것을 간단하고 견고하게 방지하기 위한 것이다.

종래 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-0998261호 "일체형 브레이커"(등록일자 : 2010.11.29)에 개시된 바와 같이, 치즐이 결합되도록 하부 중앙에 형성된 치즐결합구멍과, 상기 치즐의 중간 부분을 지지하는 로어부시가 결합되도록 상기 치즐결합구멍의 하단 부분에 형성되는 로어부시결합턱과, 상기 치즐의 상단 부분을 지지하는 어퍼부시가 결합되도록 상기 치즐결합구멍의 상단 부분에 형성되는 어퍼부시결합턱과, 상기 치즐결합구멍의 상측에 형성되어서 상기 피스톤의 승강을 안내하는 피스톤구멍과, 상기 피스톤구멍의 상부에 형성되는 백헤드결합단턱과, 상기 백헤드결합단턱의 상측에 형성되는 결합공간부를 포함하는 브라켓; 상기 브라켓의 결합공간부 내에 위치되고, 상기 백헤드결합단턱에 결합되는 백헤드; 상기 백헤드 및 브라켓의 백헤드결합단턱에 체결되는 장볼트; 상기 브라켓의 상부에 결합되는 마운팅캡;이 포함되어 이루어진다.

그런데, 종래 유압 브레이커는 일체형 구조의 케이싱을 가질 경우 외형 부피가 커지게 되거나, 브라켓의 내부 두께를 증가시켜 치즐 및 피스톤이 브라켓의 하부 중앙에 직접 설치되도록 구성되므로, 브라켓의 단면 두께가 크게 증가하게 되어 중량이 증가하게 되고 제조비용이 증가하게 되는 단점이 있다.

미국 등록특허공보 제07364168호 "착암기의 케이싱과 본체를 조립하기 위한 장치"(등록일자 : 2008.04.29) 한국 등록특허공보 제10-0998261호 "일체형 브레이커"(등록일자 : 2010.11.29)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 부피 및 중량을 증가시키지 않고도 프론트 헤드와 실린더를 일체화한 케이싱을 제공하여 장볼트의 길이를 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 치즐과 피스톤의 이동을 가이드하는 지지구조를 개선할 수 있도록 된 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 유압에 의해 상,하 왕복 운동되어 치즐에 타격력을 제공하는 피스톤이 내장되는 중공을 갖는 케이싱과; 상기 케이싱의 상측에 배치되고 연결볼트에 의해 체결되는 헤드캡과; 상기 케이싱의 하부에 상부가 승강 가능하게 수용되는 치즐;을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 케이싱의 상부 내주면에 압입되어 상기 피스톤의 이동을 지지하는 제1라이너부재와, 상기 케이싱의 하부 내주면에 압입되어 상기 치즐의 승강 동작을 지지하는 제2라이너부재를 더 구비한다.

상기 제1라이너부재의 내주면에 적어도 하나 이상의 패킹재가 수용되도록 오목하게 형성되는 수용홈과, 상기 수용홈의 하측에 오목하게 형성되어 더스트링이 수용되는 끼움홈이 형성된 것이다.

상기 제2라이너부재의 하측에 배치되어 외부 이물질 침투를 방지하기 위한 O링이 더 구비된다.

상기 케이싱은 상기 중공의 상부 내주면에 제1라이너부재의 하부가 지지되도록 돌출 형성되는 지지턱과, 상기 중공의 하부 내주면에 제2라이너부재의 상부가 지지되도록 돌출 형성되는 받침턱이 형성된 것이다.

상기 제1라이너부재의 로타리 회전을 방지하기 위한 구속수단을 더 구비하되, 상기 구속수단은 상기 제1라이너부재의 외주면에 오목하게 형성되는 적어도 하나 이상의 조립홈과, 상기 케이싱에 천공되고 상기 조립홈과 대응되는 위치에 형성되는 조립홀과, 상기 조립홀을 관통하여 상기 조립홈에 끼워져 결합되어 상기 제1라이너부재의 회전을 구속하는 구속핀부재로 구성된다.

상기 제1라이너부재의 로타리 회전을 방지하기 위한 구속수단을 더 구비하되, 상기 구속수단은 상기 제1라이너부재의 외주면에 오목한 반구 형태로 형성되는 제1요입홈과, 상기 케이싱의 내주면에 상기 제1요입홈과 대응되는 형태로 오목한 반구 형태로 형성되는 제2요입홈과, 상기 제1,2요입홈에 끼워져 결합되어 상기 제1라이너부재의 회전을 구속하는 고정핀부재로 구성된 것이다.

본 발명은 부피 및 중량을 증가시키지 않으면서 기존 프론트 헤드와 실린더가 일체화된 케이싱과 헤드캡을 길이가 짧은 연결볼트로 연결할 수 있으므로, 부품수가 적기 때문에 조립작업이 간편해지고 부품의 유지관리가 용이해질 뿐만 아니라, 케이싱의 중공 내주면 상,하측에 제1,2라이너부재가 압입되어 간단한 구조로 피스톤 및 치즐의 이동을 지지할 수 있으며, 더스트링과 O링을 이용하여 외부 이물질의 침투를 방지할 수 있는 유용한 이점을 갖는다.

또한, 피스톤에 스크래치 발생시 기존에는 피스톤과 접촉된 실린더 바디를 교체해야 했지만, 본 발명에서는 제1라이너부재만을 교체하여 사용할 수 있으므로 비용이 절감되는 장점이 있다.

그리고, 본 발명은 중공의 내주면에 형성된 지지턱과 받침턱을 이용하여 제1,2라이너부재를 간편하게 지지하고 스톱퍼 기능을 부여할 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커의 외관 구성도.
도 2는 도 1의 결합상태 단면도.
도 3은 본 발명 구속수단의 다른 예를 보인 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

본 발명에 따른 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 유압의 공급방향에 따라 상,하 왕복 운동되고 내부에 중공(105)이 형성되는 피스톤(50)이 내장된 케이싱(100)과, 상기 케이싱(100)의 상측에 마련되는 헤드캡(200)과, 상기 케이싱(100)의 하부 중공(105) 내에 상부가 수용되어 상기 케이싱(100) 내에 내장된 피스톤(50)의 타격력에 의해 상,하 승강동작되는 치즐(400)로 구성된다.

상기 케이싱(100)은 기존 유압브레이커의 실린더와 프론트 헤드가 일체화된 원통형 구조로서, 내부에 상,하측이 연통된 중공(105)이 형성되고, 중공(105) 내에 피스톤(50)이 승강 가능하게 내장된 구조를 갖는다.

또한, 케이싱(100)은 내부에 유압의 공급 방향에 따라 중공(105) 내부로 오일이 공급되도록 오일 공급경로가 형성되고, 그리스 등의 윤활재를 중공(105) 내부로 주입하기 위한 윤활재 공급경로가 형성되어 있다.

그리고 케이싱(100)은 중공(105) 내주면에 상부와 하부의 경계 위치에 제1라이너부재(310)가 지지되도록 지지턱(102)이 형성되어 있다.

상기 케이싱(100)과 헤드캡(200)은 길이방향으로 체결되는 연결볼트(510)에 의해 체결되어 결합된다.

이를 위해 케이싱(100)과 헤드캡(200)은 연결볼트(510)가 체결되는 제1,2체결공(520,530)이 형성되어 있다.

또한, 상기 케이싱(100)은 피스톤(50)이 내장된 상부 내주면에 압입되어 상기 피스톤(50)의 이동을 지지하는 제1라이너부재(310)와, 상기 케이싱(100)의 하부 내주면에 압입되어 상기 치즐(400)의 승강 동작을 지지하는 제2라이너부재(320)가 더 구비된다.

상기 제1라이너부재(310)의 내주면에 적어도 하나 이상의 패킹재(610)가 수용되도록 오목하게 형성되는 수용홈(110)과, 상기 수용홈(110)의 하측에 오목하게 형성되어 더스트링(620)이 수용되는 끼움홈(120)이 형성된 구조를 갖는다.

상기 수용홈(110)은 하나가 아닌 복수개로 형성되어 복수의 패킹재(610)가 끼움 결합될 수 있다.

제2라이너부재(320)는 치즐(400)의 상,하 이동을 지지하는 프론트 커버의 기능을 수행하며, 하측에 외부 이물질의 중공(105) 내 침투를 방지하기 위한 O링(330)이 배치된다.

또한, 소형이 아닌 중대형 유압 브레이커인 경우에는 제2라이너부재(320)가 단일체가 아니라, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2라이너부재(320)가 2개 이상의 복수개로 분할되어 케이싱(100)의 내부에 압입될 수 있다.

그리고 케이싱(100)은 중공(105)의 하부 내주면에 상기 제2라이너부재(320)의 상부가 지지되도록 받침턱(104)이 돌출 형성되어 있다.

또 본 발명은 유압 브레이커의 작동시 제1라이너부재(310)가 회전되지 않도록 상기 제1라이너부재(310)의 로타리 회전을 방지하기 위한 구속수단(700)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이를 위해 상기 구속수단(700)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1라이너부재(310)의 외주면에 오목하게 형성되는 적어도 하나 이상의 조립홈(710)과, 상기 케이싱(100)에 천공되고 상기 조립홈(710)과 대응되는 위치에 형성되는 조립홀(715)과, 상기 조립홀(715)을 관통하여 상기 조립홈(710)에 끼워져 결합되어 상기 제1라이너부재(310)의 회전을 구속하는 구속핀부재(720)로 구성된다.

더 바람직하게는 조립홈(710)의 내주면과 구속핀부재(720)의 외주면에는 나사산이 형성된 것으로, 구속핀부재(720)와 조립홈(710)이 체결방식으로 조립되어 구속핀부재(720)의 이탈을 방지하게 한다.

도 3은 구속수단의 다른 예를 나타낸 도면으로서, 상기 구속수단(700)은 상기 제1라이너부재(310)의 외주면에 오목한 반구 형태로 형성되는 제1요입홈(730)과, 상기 케이싱(100)의 내주면에 상기 제1요입홈(730)과 대응되는 형태로 오목한 반구 형태로 형성되는 제2요입홈(740)과, 상기 제1,2요입홈(730,740)에 대해 수평방향으로 끼워져 결합되어 상기 제1라이너부재(310)의 회전을 구속하는 고정핀부재(750)로 구성된 것이다.

즉, 본 발명의 구속수단(700)은 유압 브레이커의 작동시 제1라이너부재(310)가 케이싱(100)내에서 로타리 회전되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명은, 먼저 헤드캡(200)과 케이싱(100)을 조립하기 전에, 케이싱(100)의 중공(105) 내에 제1라이너부재(310)를 강제 압입시키는 과정에서 제1라이너부재(310)의 하부를 지지턱(102)에 지지되도록 중공(105) 내부로 삽입하여 제1라이너부재(310)를 피스톤(50)과 중공(105) 내주면 사이에 개재시킨다.

이때 지지턱(102)은 제1라이너부재(310)의 하측을 지지함과 아울러, 제1라이너부재(310)의 하측 이동을 제한하는 스톱퍼 기능을 갖는다.

이어서, 케이싱(100)의 중공(105) 하부측에서 제2라이너부재(320)의 상측이 받침턱(104)의 하부면과 접촉되도록 제2라이너부재(320)를 중공(105) 내부로 압입시켜, 제2라이너부재(320)를 치즐(400)과 중공(105) 내주면에 개재시킨다.

상기 받침턱(104)은 제2라이너부재(320)를 지지함과 아울러, 제2라이너부재(320)의 상측 이동을 제한하는 스톱퍼 기능을 수행한다.

이후에, 제2라이너부재(320)의 하측에 O링(330)이 배치되도록 O링(330)을 중공(105)의 하측에서 중공(105) 내부로 삽입시켜 치즐(400)과 중공(105) 내주면에 개재되도록 한다.

이때, 케이싱(100)의 중공(105) 내주면에 형성된 수용홈(110) 내에 패킹재(610)를 결합시키고, 끼움홈(120) 내에 더스트링(620)을 결합시켜 치즐(400)의 승강 운동시 이물질이 피스톤(50)의 상측으로 침투되는 것을 예방할 수 있다.

이어서, 헤드캡(200)을 케이싱(100)의 상측에 밀착시킨 후에 연결볼트(510)로 헤드캡(200)의 제1체결공(520)을 통과시켜 케이싱(100)의 상부에 형성된 제2체결공(530)에 체결함으로써, 헤드캡(200)과 케이싱(100)의 체결이 완료되며 기존 장볼트보다 짧은 연결볼트(510)로도 연결이 가능한 이점을 갖는다.

이러한 조립이 완료된 후에, 본 발명의 유압 브레이커는 케이싱(100)의 중공(105) 상부 측에 유압이 공급됨에 따라 피스톤(50)이 하강동작되어 치즐(400)을 타격하여 피파쇄물을 파쇄하는 브레이커의 정상적인 기능을 수행하게 된다.

따라서, 본 발명은 부피 및 중량을 증가시키지 않으면서 기존 프론트 헤드와 실린더가 일체화된 케이싱(100)과 헤드캡(200)을 길이가 짧은 연결볼트(510)로 연결할 수 있으므로, 조립작업이 간편해지고 부품의 유지관리가 용이해질 뿐만 아니라, 케이싱(100)의 중공(105) 내주면 상,하측에 제1,2라이너부재(310,320)가 압입되어 간단한 구조로 피스톤(50) 및 치즐(400)의 이동을 지지할 수 있으며, 더스트링(620)과 O링(330)을 이용하여 외부 이물질의 침투를 방지할 수 있는 유용한 이점을 갖는다.

또한, 피스톤에 스크래치 발생시 기존에는 피스톤과 접촉된 실린더 바디를 교체해야 했지만, 본 발명에서는 제1라이너부재(310)만을 교체하여 사용할 수 있으므로 비용이 절감되는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 중공(105)의 내주면에 형성된 지지턱(102)과 받침턱(104)을 이용하여 제1,2라이너부재(310,320)를 간편하게 지지하고 스톱퍼 기능을 부여할 수 있는 이점을 갖는다.

50 : 피스톤 100 : 케이싱
102 : 지지턱 104 : 받침턱
105 : 중공 200 : 헤드캡
310 : 제1라이너부재 320 : 제2라이너부재
330 : O링 400 : 치즐
510 : 연결볼트 520,530 : 제1,2체결공
700 : 구속수단 710 : 조립홈
715 : 조립홀 720 : 구속핀부재
730 : 제1요입홈 740 : 제2요입홈
750 : 고정핀부재

Claims (7)

1. 내부에 유압에 의해 상,하 왕복 운동되어 치즐(400)에 타격력을 제공하는 피스톤(50)이 내장되는 중공(105)을 갖는 케이싱(100)과;
   상기 케이싱(100)의 상측에 배치되고 연결볼트(510)에 의해 체결되는 헤드캡(200)과;
   상기 케이싱(100)의 하부에 상부가 승강 가능하게 수용되는 치즐(400);을 구비한 것을 특징으로 하는 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이싱(100)의 상부 내주면에 압입되어 상기 피스톤(50)의 이동을 지지하는 제1라이너부재(310)와,
   상기 케이싱(100)의 하부 내주면에 압입되어 상기 치즐(400)의 승강 동작을 지지하는 제2라이너부재(320)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1라이너부재(310)의 내주면에 적어도 하나 이상의 패킹재(610)가 수용되도록 오목하게 형성되는 수용홈(110)과,
   상기 수용홈(110)의 하측에 오목하게 형성되어 더스트링(620)이 수용되는 끼움홈(120)이 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2라이너부재(320)의 하측에 배치되어 외부 이물질 침투를 방지하기 위한 O링(330)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이싱(100)은 상기 중공(105)의 상부 내주면에 제1라이너부재(310)의 하부가 지지되도록 돌출 형성되는 지지턱(102)과,
   상기 중공(105)의 하부 내주면에 제2라이너부재(320)의 상부가 지지되도록 돌출 형성되는 받침턱(104)이 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1라이너부재(310)의 로타리 회전을 방지하기 위한 구속수단(700)을 더 구비하되,
   상기 구속수단(700)은 상기 제1라이너부재(310)의 외주면에 오목하게 형성되는 적어도 하나 이상의 조립홈(710)과,
   상기 케이싱(100)에 천공되고 상기 조립홈(710)과 대응되는 위치에 형성되는 조립홀(715)과,
   상기 조립홀(715)을 관통하여 상기 조립홈(710)에 끼워져 결합되어 상기 제1라이너부재(310)의 회전을 구속하는 구속핀부재(720)로 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1라이너부재(310)의 로타리 회전을 방지하기 위한 구속수단(700)을 더 구비하되,
   상기 구속수단(700)은 상기 제1라이너부재(310)의 외주면에 오목한 반구 형태로 형성되는 제1요입홈(730)과,
   상기 케이싱(100)의 내주면에 상기 제1요입홈(730)과 대응되는 형태로 오목한 반구 형태로 형성되는 제2요입홈(740)과,
   상기 제1,2요입홈(730,740)에 끼워져 결합되어 상기 제1라이너부재(310)의 회전을 구속하는 고정핀부재(750)로 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 케이싱을 갖는 유압 브레이커.

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