KR20180067622A - 유압타격장치 - Google Patents

Abstract

완충작용을 더욱 강화해서 기기의 손상을 억제하면서, 타격에너지를 충분히 암반에 전달 가능한 유압타격장치를 제공한다. 이 유압타격장치는, 전달부재(2)의 직접 후측에 배설되고, 장치 본체(1)의 추력보다도 추력이 작은 푸싱 피스톤(4)과, 푸싱 피스톤(4)의 후측에 위치해서 상호 전후 접동하도록 배설되고, 장치 본체(1)의 추력보다도 추력이 큰 댐핑 피스톤(5)과, 각 피스톤(4, 5)에 추력을 부여하는 압유가 공급되는 압유 푸싱 오일실(41) 및 댐핑 오일실(51)과 압유공급원(P)과의 사이의 고압회로(6)에 마련되고, 압유공급원(P)측으로부터 각 오일실(41, 51)측으로의 압유의 유입을 허용하는 한편, 각 오일실(41, 51)측으로부터 압유공급원(P)측으로의 압유의 유출을 규제하는 방향규제수단(8, 9)과, 접접개소로부터의 압유의 리크를 탱크(T)로 배출하는 드레인회로(7)에 마련된 가변스로틀(10)을 구비한다.

Description

유압타격장치

본 발명은, 로드나 티젤 등의 공구에 타격을 부여해서 암반(巖盤) 등의 파쇄(破碎)를 행하는, 착암기(鑿巖機)나 브레이커(breaker) 등의 유압타격장치(油壓打擊裝置)에 관한 것이다.

예를 들면, 착암기는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 착암기 본체(100)의 전단부에 생크 로드(shank rod, 102)가 삽착(揷着)되어 있다. 생크 로드(102)에는, 천공용(穿孔用)의 비트(21)를 부착한 로드(22)가 슬리브(sleeve, 23)로 연결되어 있다. 착암기가 가동되면, 타격기구(103)의 타격 피스톤(131)이 생크 로드(102)를 타격한다. 그 타격에너지는, 생크 로드(102)로부터 로드(22)를 거쳐 비트(21)에 전달되고, 비트(21)가 파쇄대상인 암반(R)에 관입(貫入)해서 파쇄한다.

타격에너지는, 그 100 %가 암반(R)의 파쇄에 소비되는 것은 아니고, 일부가 반사에너지 Er로서 암반(R)으로부터 되돌아온다. 이때의 반사에너지 Er는, 비트(21)로부터 로드(22), 생크 로드(102)를 거쳐 착암기 본체(10)에 전달된다. 그 때문에, 이 반사에너지 Er에 의해 착암기 본체(100)는 일단 후퇴한다. 그 후, 착암기 본체(100)는, 이송장치(도시 생략)의 추력(推力)에 의해 1 타격에 의한 파쇄길이분 만큼 원래의 위치보다도 더 전진하고, 비트(21)가 암반(R)에 맞닿은 곳에서 타격기구(103)가 다음의 타격을 행한다. 이 행정(行程)을 반복함으로써 천공작업이 행해진다.

종래의 착암기 본체(100)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 척(chuck, 111)을 개재시켜 생크 로드(102)에 회전을 부여하는 척 드라이버(112)를 구비하고 있다. 척 드라이버(112)에는, 생크 로드(102)의 대경부 후단(102b)에 맞닿는 척 드라이버 부시(chuck driver bush, 113)가 장착되어 있다. 척 드라이버 부시(113)는, 착암기 본체(100)에 전방으로의 추력이 부여되면, 이 추력을 생크 로드(102)에 전달하는 것이고, 타격시의 비트(21)로부터의 반사에너지 Er도 생크 로드(102)로부터 척 드라이버 부시(113)를 개재시켜 착암기 본체(100)에 전달된다.

여기서, 본 발명에 있어서는, "공구"와 비트(21)는 같은 뜻이며, "전달부재"는, 로드(22), 슬리브(23), 생크 로드(102), 및 척 드라이버 부시(113)로 이루어지는 부재군(部材群)을 총칭하는 것이다. 또한 본 명세서에서는 설명을 생략하지만, 유압타격장치가 브레이커인 경우는, 로드(또는 티젤)가, "공구"와 "전달부재"의 역할을 겸하고 있다.

이 반사에너지 Er를 척 드라이버 부시(113)로 직접 착암기 본체(100)에 전달하면, 그 충격으로 착암기 본체(100)가 손상될 우려가 있다. 또 착암기 본체(100)가 일단 후퇴한 후에, 다음의 타격이 행해질 때까지에는, 신속하게 소요거리만큼 전진시킬 필요가 있다.

그래서 도 12에 나타내는 바와 같이, 푸싱 피스톤(pushing piston, 104)과 댐핑 피스톤(damping piston, 105)을 가지는 완충기구를 척 드라이버 부시(113)의 후측(後側)에 마련한 것도 사용되고 있다. 완충기구의 유압회로에는, 압유(壓油)공급원으로서 유압펌프(P)가 접속되고, 푸싱 피스톤(104)에 추력을 부여하도록 유압펌프(P)로부터의 압유가 푸싱 오일실(141)에 공급되고, 댐핑 피스톤(105)에 추력을 부여하도록 유압펌프(P)로부터의 압유가 댐핑 오일실(151)로 공급되고 있다. 푸싱 오일실(141)과 댐핑 오일실(151)은 급유구멍(152)을 개재시켜 연통하고 있다. 완충기구와 유압펌프(P)의 사이에는 어큐뮬레이터(accumulator, 164)가 마련되어 있다.

여기서, 착암기 본체(100)에 부여되는 추력을 F1, 푸싱 피스톤(104)에 부여되는 추력을 F4, 및 댐핑 피스톤(105)에 부여되는 추력을 F5로 하면, 이들은 각 부재의 수압면적 등을 다르게 함으로써, 하기 (식)의 관계로 설정되어 있다(특허문헌 1 참조).

F4 < F1 < F5 (식)

동 도면에 있어서, 생크 로드(102)로부터 척 드라이버 부시(113)에 전달되는 반사에너지 Er는, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)의 후퇴에 의해 완충된다. 이 푸싱 피스톤(104)과 댐핑 피스톤(105)의 후퇴운동에너지(즉, 반사에너지 Er)는, 최종적으로 어큐뮬레이터(164)에 압유로서 축압(蓄壓)된다. 푸싱 피스톤(104)과 댐핑 피스톤(105)은, 유압펌프(P)로부터 토출되는 압유와, 이 완충작용에 의해 어큐뮬레이터(164)에 축압된 압유에 의해 추력을 얻고 있다.

암반(R)으로부터의 반사에너지 Er에 의해 일단 후퇴한 착암기 본체(100)는, 다음의 타격시 까지는, 소정의 타격위치(비트(21)가 암반(R)에 접하는 상태)까지 전진한다. 이때, "공구"를 포함한 "전달부재"의 질량은, 착암기 본체(100)의 질량보다도 훨씬 작으므로, 푸싱 피스톤(104)과 댐핑 피스톤(105)은, 착암기 본체(100)보다도 신속하게 전진하고, 댐핑 피스톤(105)의 전진 스트로크단까지 도달한다.

댐핑 피스톤(105)이 전진 스트로크단까지 도달한 타이밍에서 비트(21)가 암반(R)에 접하고 있지 않으면, 푸싱 피스톤(104)은 댐핑 피스톤(105)으로부터 떨어져서 전진하고, 전달부재를 개재시켜 비트(21)를 암반(R)으로 접촉시킨다. 그동안, 착암기 본체(100)도 전진하고 있고, 타격기구(103)에 의해 다음의 타격이 행해질 때까지 착암기 본체(100)가 소정 거리 전진하면, 푸싱 피스톤(104)은, 암반(R)으로부터 착암기 본체(100)의 추력 F1의 반력을 받게 된다.

여기서, 착암기 본체(100), 푸싱 피스톤(104), 및 댐핑 피스톤(105)은, 각각의 추력 F1, F4, F5의 관계가 F4 < F1 < F5이다. 이로써, 반력 F1에 의해 푸싱 피스톤(104)이 후퇴해서 댐핑 피스톤(105)에 맞닿고, 댐핑 피스톤(105)이 전진 스트로크단에서 정지한 위치(이하, "통상타격위치"라고 함)에서, 또한 비트(21)가 암반(R)에 맞닿은 상태가 되어 타격기구(103)가 다음의 타격을 행한다. 이 행정을 반복함으로써 천공작업이 행해진다.

이 통상타격장치는, 타격 피스톤(131)이 전진해서 생크 로드(102) 후단을 타격할 때에 가장 효율적으로 타격에너지를 전달하는 위치관계가 되도록 설정되어 있다.

통상이라면 상술한 천공행정이 반복된다. 한편, 어떤 요인으로 다음의 타격이 행해질때까지 암반(R)과 비트(21)와의 사이에 극간(隙間)이 생기는 경우는, 푸싱 피스톤(104)은, 통상타격위치로부터 신속하게 전진해서, 전달부재를 개재시켜 비트(21)를 암반(R)에 접촉시키므로, 타격 피스톤(131)의 타격에너지를 암반(R)에 전달할 수 있다.

일본국 특개 평9-109064호 공보

이 완충기구에 있어서는, 반사에너지는, 푸싱 피스톤과 댐핑 피스톤의 운동에너지로 변환된 후에, 어큐뮬레이터에 압유로서 축압됨으로써 완충작용을 발휘하고 있으며, 이어서 어큐뮬레이터에 축압된 압유는 방출되고, 푸싱 피스톤과 댐핑 피스톤의 운동에너지로 변환된 후에, 다시 반사에너지로서 로드로 전달된다. 이 일련의 메커니즘은, 문자대로 완충작용이고 반사에너지에 의해 착암기 본체가 손상되는 것을 억제한다고 하는 의미에서는 충분히 효과가 인정되는 것이다.

그런데, 유압타격장치에 있어서 타격기구의 고출력화는, 본 출원인을 포함하여 각사가 항상 추구하고 있는 과제이다.

여기서, 타격출력을 Ubo로 하고, 1 타격당의 타격에너지를 Eb로 하고, 단위시간당의 타격수를 Nb로 하면, 타격출력은 타격에너지와 타격수의 곱, 즉, 아래의 (식)으로 나타난다.

Ubo = Eb × Nb … (식)

고출력화의 어프로치로서, 1 타격당의 타격에너지를 크게 하는 방책, 및 타격수를 증대하는 방책, 혹은 이 양방의 방책을 아울러 실시하는 경우가 있다. 그러나 1 타격당의 타격에너지를 증대시킨 경우에는, 반사에너지도 증대하게 되기 때문에, 상술한 종래의 완충기구에서는, 어큐뮬레이터에 압유로서 축압된 반사에너지가, 결과적으로 그대로 다시 로드측으로 되돌아가고, 증대된 반사에너지에 의해 로드나 슬리브 등의 전달부재에 손상이 생길 우려가 있다.

또 타격수를 증대시킨 경우에는, 격벽(隔璧)을 개재시켜 비압축성 유체인 압유의 에너지를 압축성 유체인 봉입(封入)기체의 에너지로 변환하여 압력상승을 억제한다고 하는 어큐뮬레이터의 기능상의 문제로부터, 종래의 완충기구에서는, 어큐뮬레이터의 응답속도가, 증대하는 타격수를 따라 잡는 것이 곤란해진다. 즉, 다음의 타격까지 비트의 암반으로의 접촉이 맞지 않게 되어, 완충작용이 적절하게 발휘되지 않아 착암기 본체에 손상이 생길 우려가 있다.

즉, 상술한 종래의 완충기구에서는, 타격기구의 고출력화시에, 착암기 본체와 전달부재의 양방의 손상을 억제하기 위해서는, 아직 해결해야할 과제가 남겨져 있다.

그래서, 본 발명은, 유압타격장치의 완충기구에 있어서의 상기와 같은 문제점에 착목하여 이루어진 것으로서, 완충작용을 더욱 강화해서 착암기 본체와 전달부재의 양쪽의 손상을 억제하면서, 타격 피스톤의 타격에너지를 충분히 암반에 전달가능한 유압타격장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 태양에 따른 유압타격장치는, 공구에 파쇄대상측으로의 추력을 전달하는 전달부재와, 그 전달부재의 후부를 타격하는 타격기구를 구비한 유압타격장치로서, 상기 전달부재의 직접 후측에 배설되어 그 유압타격장치의 장치 본체의 추력보다도 작은 추력을 가지는 푸싱 피스톤과, 상기 푸싱 피스톤의 후측에 위치하는 동시에 상기 푸싱 피스톤과 상호 전후 접동(摺動)하도록 배설되어 그 유압타격장치의 장치 본체의 추력보다도 큰 추력을 가지는 댐핑 피스톤과, 상기 푸싱 피스톤에 상기 작은 추력을 부여하도록 압유공급원으로부터의 압유가 공급되는 푸싱 오일실과, 상기 댐핑 피스톤에 상기 큰 추력을 부여하도록 압유공급원으로부터의 압유가 공급되는 댐핑 오일실과, 상기 푸싱 피스톤과 상기 댐핑 피스톤의 접접(摺接) 개소로부터의 압유의 리크(leak)를 탱크로 배출하는 드레인(drain)회로와, 상기 댐핑 오일실 및 상기 푸싱 오일실과 상기 압유공급원과의 사이의 고압회로에 마련되어, 상기 압유공급원측으로부터 상기 댐핑 오일실 및 상기 푸싱 오일실측으로의 압유의 유입을 허용하는 한편, 상기 댐핑 오일실 및 상기 푸싱 오일실측으로부터 상기 압유공급원측으로의 압유의 유출을 규제하는 방향규제수단과, 상기 드레인회로에 마련된 스로틀(throttle)을 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 태양에 따른 유압타격장치에서는, 타격기구가 전달부재를 개재시켜 공구에 타격을 부여하면, 그 타격에너지로 공구가 파쇄대상으로 관입해서 파쇄를 한다. 이때의 반사에너지는, 공구로부터 전달부재를 거쳐 유압타격장치에 전달되기 때문에, 이 반사에너지에 의해 유압타격장치는 일단 후퇴하고, 장치 본체로의 추력에 의해 전진한 후에, 타격기구가 다음의 타격을 행한다.

여기서, 공구로부터 전달부재에 전달되는 반사에너지는, 푸싱 피스톤과 댐핑 피스톤의 후퇴동작에 의해 완충된다(이하, "완충기구"라고 함"). 이때 본 발명의 일 태양에 따른 유압타격장치에 의하면 푸싱 오일실 및 댐핑 오일실은, 방향규제수단에 의해 압유공급원측으로의 압유의 "유출"이 규제되어 있다.

그 때문에, 갈곳을 잃은 압유는, 완충기구의, 접동하는 푸싱 피스톤과 댐핑 피스톤의 부재끼리의 접접개소의 극간(클리어런스)으로부터 높은 압력구배(즉, 발열)를 동반하면서 리크한다. 완충기구로부터의 압유의 리크는, 드레인회로에 마련된 스로틀에 의해 유량이 조절되고 있어 완충작용을 제어하고 있다.

완충행정이 끝나면 전진행정으로 옮기는데, 본 발명의 일 태양에 따른 유압타격장치의 완충기구에서는, 댐핑 오일실과 푸싱 오일실측에 압유공급원으로부터 공급되는 압유의 상태가 방향규제수단에 의해 유지(허용)되고 있으므로, 푸싱 피스톤과 댐핑 피스톤은 각각 소정의 추력을 지체없이 발휘할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 태양에 따른 유압타격장치에 있어서는, 반사에너지를, 발열을 동반하는 압유의 리크로 변환함으로써 완충작용이 발휘된다. 그리고 리크한 압유는, 열에너지를 수반해서 탱크로 회수되기 때문에, 열에너지분이 소비되고 있다. 즉, 본 발명의 일 태양에 따른 유압타격장치의 완충기구에서는, 메커니즘적으로는 감쇠(減衰)작용이 발휘되고 있다고 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 태양에 따른 유압타격장치에 의하면, 전달부재로 되돌아가는 에너지량을, 감쇠작용을 발휘하는 완충기구에 의해 저감할 수 있으므로, 전달부재의 손상을 감소시키는 것이 가능하며, 특히 고타격에너지 사양의 타격기구에 호적(好適)하다.

또 본 발명의 일 태양에 따른 유압타격장치의 완충기구는, 방향규제수단의 응답속도가 충분히 빠르기 때문에, 항상 적절하게 완충작용을 유지할 수 있다. 그 때문에, 착암기 본체의 손상을 안정되게 감소시키는 것이 가능하며, 특히, 고타격수 사양의 타격기구에 호적하다.

그리고 푸싱 피스톤과 댐핑 피스톤은, 전진행정에서는, 압유공급원으로부터 공급되는 압유의 상태가 유지(허용)되고 있기 때문에, 신속하게 소정의 위치(즉 통상타격위치)까지 전진하고, 비트가 암반에 접한 상태에서 다음의 타격이 행해진다. 또 어떤 요인으로 다음의 타격이 행해질 때까지 암반과 비트와의 사이에 극간이 생기는 경우는, 푸싱 피스톤은, 통상타격장치로부터 신속하게 전진해서 비트를 암반에 접촉시키기 때문에, 타격 피스톤의 타격에너지를 암반에 전달할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 태양에 따른 유압타격장치에 의하면, 완충작용을 더욱 강화해서 착암기 본체와 전달부재의 양방의 손상을 억제하면서, 타격 피스톤의 타격에너지를 충분히 암반에 전달할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 유압타격장치의 일 실시형태를 나타내는 착암기의 기본적 구성의 설명도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시형태를 나타내는 착암기의 완충기구의 종단면도이다.
도 3은 도 2의 완충기구의 주요부의 상세 설명도이다.
도 4는 도 2의 완충기구의 작동설명도((a), (b))로서, 각 도면은, 댐핑 피스톤의 변위와 압력의 관계를 나타내고 있다.
도 5는 도 2의 완충기구의 작동설명도로서, 동 도면은, 댐핑 피스톤의 시간과 변위의 관계를 나타내고 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시형태를 나타내는 착암기의 완충기구의 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시형태를 나타내는 착암기의 완충기구의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시형태를 나타내는 착암기의 완충기구의 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 제5실시형태를 나타내는 착암기의 완충기구의 종단면도이다.
도 10은 본 발명의 제6실시형태를 나타내는 착암기의 완충기구의 종단면도이다.
도 11은 착암기의 기본적 구성의 설명도이다.
도 12는 종래의 착암기의 완충기구의 일례의 설명도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해, 도면을 적절히 참조하면서 설명한다. 또한, 도면은 모식적인 것이다. 그 때문에, 두께와 평면치수와의 관계, 비율 등은 현실의 것과는 다른 점에 유의해야 하며, 도면 상호간에 있어서도 서로의 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되어 있다. 또 이하에 나타내는 실시형태는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상은, 구성부품의 재질, 형상, 구조, 배치 등을 하기의 실시형태에 특정하는 것은 아니다.

[제1실시형태]

먼저, 본 발명의 제1실시형태에 대해 설명한다.

본 실시형태의 착암기의 기본적인 구성은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 착암기 본체(1)의 전단부에 생크 로드(2)가 삽착되고, 그 후측에 생크 로드(2)에 타격을 부여하는 타격기구(3)가 마련되어 있다. 생크 로드(2)에는, 천공용의 비트(21)를 부착한 로드(22)가 슬리브(23)로 연결되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 착암기 본체(1)는, 척(11)을 개재시켜 생크 로드(2)에 회전을 부여하는 척 드라이버(12)를 구비한다. 척 드라이버(12)에는, 생크 로드(2)의 대경부 후단(2a)에 맞닿는 척 드라이버 부시(13)가, 척 드라이버(12) 내에서 전후로 접동 가능하게 장착되어 있다. 척 드라이버 부시(13)의 후측에는, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)이 배설되어 완충기구를 구성하고 있다.

댐핑 피스톤(5)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 길이방향의 전후에, 전단면(50e) 및 후단면(50f)이 형성된 원통모양의 피스톤이다. 댐핑 피스톤(5)은, 그 원통모양의 내주면에, 외경 대경부(50a) 및 외경 소경부(50b)를 갖는 동시에, 그 원통모양의 내주면에, 내경 대경부(50c) 및 내경 소경부(50d)를 가진다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 착암기 본체(1)에는, 중앙단부(14)와 후측단부(15)가 마련되어 있다. 댐핑 피스톤(5)은, 중앙단부(14)와 후측단부(15)와의 사이에서 전후로 이동 가능하게 장착되어 있다. 그리고 댐핑 피스톤(5)은, 외경 대경부(50a)와 중앙단부(14) 측의 내경 대경부(14a)가 접접하고, 외경 소경부(50b)와 후방단부(15)측의 내경 소경부(15a)가 접접하고 있다.

댐핑 피스톤(5)에는, 그 외경측과 내경측을 연통하는 연통구멍으로서, 전방으로부터 후방으로 향하여 순서대로, 드레인구멍(53a), 급유구멍(52), 및 드레인구멍(53b)이 마련되어 있다. 급유구멍(52)의 내경측에는, 원환모양의 푸싱 오일실(41)이 형성되고, 푸싱 오일실(41)을 경계로 하여, 전측(前側)이 상기 내경 대경부(50c), 후측이 상기 내경 소경부(50d)로 되어 있다. 또 드레인구멍(53a)의 전측 내주면에는, 시일(seal, 54a), 드레인구멍(53b)의 후측 내주면에는 시일(54b)이 마련되어 있다.

푸싱 피스톤(4)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 차양이 있는 원통모양의 피스톤이고, 그 원통모양의 외주면에, 전방으로부터 후방으로 향하여 순서대로, 외경 대경부(40a) 외경 중경부(40b), 및 외경 소경부(40c)를 가진다. 차양형상을 나타낸 외경 대경부(40a)의 전측에는, 전단면(40d)이 형성되고, 차양형상의 후측에는 중앙단면(40e)이 형성되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 착암기 본체(1)에는, 전방단부(16)가 마련되어 있고, 푸싱 피스톤(4)은, 전방단부(16)와 댐핑 피스톤(5)의 전단면(50e)과의 사이에서, 차양형상을 나타낸 외경 대경부(40a)가 전후로 이동 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)은, 중경부(40b)와 내경 대경부(50c)가 상호 접접하고, 소경부(40c)와 내경 소경부(50d)가 상호 접접하고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 푸싱 피스톤(4)의 내주면에는, 그 전후에 소경부와 대경부가 형성되어 있으나, 이것은 타격 피스톤(31)과의 간섭을 피하기 위한 형상이며, 완충기능에는 영향이 없다.

착암기 본체(1)의 내주면에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내경 대경부(14a)에, 댐핑 피스톤(5)의 드레인구멍(53a)에 대향하는 위치에 드레인 포트(18a)가 마련되어 있다. 드레인 포트(18a)의 전측에는 시일(19a)이 마련되어 있다. 더욱이, 착암기 본체(1)의 내주면에는, 내경 소경부(15a)에, 댐핑 피스톤(5)의 급유구멍(52)에 대향하는 위치에 푸싱 포트(17)가 마련되어 있다. 또 착암기 본체(1)의 내경 소경부(15a)에는, 드레인구멍(53b)에 대향하는 위치에, 드레인 포트(18b)가 마련되고, 드레인 포트(18b)의 후측에는 시일(19b)이 마련되어 있다. 그리고 내경 대경부(14a)와 내경 소경부(15a)의 경계에는, 댐핑 오일실(51)이 형성되어 있다.

그리고 착암기 본체(1)에는, 유압펌프(P)가 고압회로(6)를 개재시켜 접속되는 동시에, 탱크(T)가 드레인회로(7)를 개재시켜 접속되어 있다. 본 실시형태에서는, 고압회로(6)의 일단은, 유압펌프(P)에 접속되고, 타단은 푸싱 통로(61)와 댐핑 통로(62)로 분기(分岐)되어 있고, 푸싱 통로(61)가 푸싱 포트(17)에 접속되고, 댐핑 통로(62)가 댐핑 오일실(51)에 접속되어 있다.

여기서, 푸싱 통로(61)에는, 체크밸브(8)가 개장(介漿)되어 있다. 체크밸브(8)는, 유압펌프(P)측으로부터 푸싱 포트(17)측으로의 압유의 유입을 허용하는 한편, 푸싱 포트(17)측으로부터 유압펌프측으로의 압유의 유출을 규제하는 방향규제수단으로서 마련되어 있다.

또 댐핑 통로(62)에는, 체크밸브(9)가 개장되어 있다. 체크밸브(9)는, 유압펌프(P)측으로부터 댐핑 오일실(51)측으로의 압유의 유입을 허용하는 한편, 댐핑 오일실(51)측으로부터 유압펌프측으로의 압유의 유출을 규제하는 방향규제수단으로서 마련되어 있다.

드레인회로(7)의 일단에는 탱크(T)가 접속되어 있고, 드레인회로(7)의 타단은, 드레인통로(71a)와 드레인통로(71b)로 분기하고 있다. 그리고 드레인통로(71a)가 드레인 포트(18a)에 접속되고, 드레인통로(71b)가 드레인 포트(18b)에 접속되어 있다. 드레인회로(7)에는 가변스로틀(10)이 마련되어 있다.

여기서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 푸싱 피스톤(4)의 외경은, 푸싱 오일실(41)의 전방의 외경 중경부(40b)의 직경을 D1으로 하고, 후방의 외경 소경부(40c)의 직경을 D2로 하고, 푸싱 오일실(41)의 유압을 Pd1으로 하면, 푸싱 오일실(41)에 의해 푸싱 피스톤(4)에 부여되는 추력 F4₀는, 하기 식 (1)이 된다.

F4₀ = π (D1² - D2²) Pd1/4 … (1)

한편, 댐핑 피스톤(5)의 외경은, 댐핑 오일실(51)의 전방의 외경 대경부(50a)의 직경을 D3으로 하고, 후방의 외경 소경부(50b)의 직경을 D4로 하면, 댐핑 오일실(51)의 유압은, 푸싱 오일실(41)의 유압 Pd1과 동일하므로, 댐핑 오일실(51)에 의해 댐핑 피스톤(5)에 부여되는 추력 F5₀는, 하기 식 (2)가 된다.

F5₀ = π (D3² - D4²) Pd1 / 4 … (2)

그리고 착암기 본체(1)에 부여되는 추력을 F1으로 하면, 상기 추력 F4₀ , 추력 F5₀ 및 추력 F1의 관계는, 하기 식 (3)이 되도록 설정되어 있다.

F4₀ <F1 <F5₀ … (3)

다음으로, 상기 착암기 본체(1)의 동작에 대해 설명한다.

천공작업시에는, 타격기구(3)의 타격 피스톤(31)이 생크 로드(2)를 타격하면, 그 타격에너지는, 생크 로드(2)로부터 로드(22)를 거쳐서 비트(21)에 전달되고, 비트(21)가 파쇄대상인 암반(R)에 관입해서 파쇄한다. 이때의 반사에너지 Er은, 비트(21)로부터 로드(22), 생크 로드(2), 척 드라이버 부시(13)를 거쳐서 푸싱 피스톤(4)에 전달된다.

푸싱 피스톤(4)이 댐핑 피스톤(5)에 접한 상태, 즉, 도 1에 나타내는 바와 같은 통상타격위치에서 반사에너지 Er이 전달되는 경우는, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)은 일체가 되어 착암기 본체(1)에 서로 마주보고 후퇴한다. 이때의 접접개소는, 착암기 본체(1)의 내경(내경 대경부(14a), 내경 소경부(15a))와 댐핑 피스톤(5)의 외경(외경 대경부(50a), 외경 소경부(50b))이다. 댐핑 피스톤(5)이 후퇴하면, 댐핑 오일실(51) 내의 압유는, 체크밸브(9)에 의해 유압펌프(P)측으로의 유출이 규제되어 있으므로 승압(昇壓)되고, 상기 접접개소의 클리어런스로부터 발열을 동반해서 리크한다.

그리고 접접개소의 클리어런스로부터 리크한 압유는, 열에너지를 수반해서 탱크(T)로 회수되기 때문에, 반사에너지 Er은 열에너지분을 소비해서 감쇠한다. 이때, 리크하는 압유는, 드레인 포트(18a, 18b), 및 드레인회로(7)를 거쳐서 탱크(7)로 배출되는 바, 드레인회로(7)에는 가변스로틀(10)이 마련되어 있고, 이 가변스로틀(10)에 의해, 리크하는 압유의 리크량의 상한, 즉 댐퍼의 소비유량을 제어하고 있다.

푸싱 피스톤(4)이 댐핑 피스톤(5)을 떨어져서 전진한 위치(예를 들면, 전방단부(16)에 전단면(40d)이 맞닿는 위치)에서 반사에너지 Er가 전달되는 경우는, 푸싱 피스톤(4)은, 댐핑 피스톤(5)에 서로 마주보고 후퇴하는 동시에, 댐핑 피스톤(5)은, 착암기 본체(1)에 서로 마주보고 후퇴한다.

이때의 접접개소는, 푸싱 피스톤(4)의 외경(외경 중경부(40b), 외경 소경부(40c))과 댐핑 피스톤(5)의 내경(내경 대경부(50c), 내경 소경부(50d)), 및, 착암기 본체(1)의 내경(내경 대경부(14a), 내경 소경부(15a))과 댐핑 피스톤(5)의 외경(외경 대경부(50a), 외경 소경부(50b))이다.

푸싱 피스톤(4)이 후퇴하면, 푸싱 오일실(41) 내의 압유는, 체크밸브(8)에 의해 유압펌프(P)측으로 유출하는 것이 규제되어 있다. 또 댐핑 피스톤(5)이 후퇴하면 댐핑 오일실(51) 내의 압유는, 체크밸브(9)에 의해 유압펌프(P)측으로의 유출이 규제되어 있다. 이때문에, 갈곳을 잃은 양 오일실 내의 압유는 승압되고, 전술한 접접개소의 클리어런스로부터, 높은 압력구배(즉 발열)를 동반하면서 리크한다.

그리고 리크한 압유는, 열에너지를 수반하고, 탱크(T)로 회수되기 때문에, 반사에너지 Er는 열에너지분을 소비해서 감쇠한다. 이때, 리크하는 압유는, 드레인구멍(53a, 53b), 드레인 포트(18a, 18b), 드레인통로(71a, 71b), 및 드레인회로(7)를 거쳐서 탱크(T)로 배출되지만, 드레인회로(7)에는 가변스로틀(10)이 마련되어 있고, 가변스로틀(10)에 의해. 리크하는 압유의 리크량의 상한, 즉 댐퍼의 소비유량을 제어하고 있다.

여기서, 푸싱 피스톤(4) 및 댐핑 피스톤(5)이 후퇴할 때, 즉, 완충작용이 발휘될 때에, 푸싱 오일실(41)에 의해 푸싱 피스톤(4)에 부여되는 완충추력을 F4₁으로 하고, 댐핑 오일실(51)에 의해 댐핑 피스톤(5)에 부여되는 완충추력을 F5₁로 하면, 완충추력 F4₁과 완충추력 F5₁은, 가변스로틀(10)의 개도(開度)를 조정함으로써 각각 소망의 설정값으로 제어가능하다.

즉, 완충추력 F4₁, 완충추력 F5₁, 및 전술한 식 (1)과의 관계는 하기 식 (4)와 식 (5)가 되고, 식 (4)와 식 (5)의 사이에서 가변스로틀(10)의 개도를 조정한다.

(A) 가변스로틀(10)의 개도를 최대로 하는 경우 (=스로틀 효과의 하한값)

F1 < F4₁ min < F5₁ min … (4)

여기서, F4₀ < F4₁ min, F5₀ < F5₁ min

(B) 가변스로틀(10)의 개도를 전폐(全閉)로 하는 경우 (=스로틀 효과의 상한값)

F1 < F4₁ max = F5₁ max … (5)

여기서, F5₁ min < F4₁ max = F5₁ max

푸싱 피스톤(4)이 댐핑 피스톤(5)보다도 전진한 위치에서 반사에너지 Er가 전달된 경우는, 푸싱 피스톤(4)의 완충추력 F4₁은, 댐핑 피스톤(5)의 완충추력 F5₁보다도 작기 때문에, 푸싱 피스톤(4)이 먼저 후퇴하고, 중앙단면(40e)이 전단면(50e)에 맞닿아서 최종적으로는 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)은 일체가 되어 후퇴한다.

여기서, 완충추력 F4₁은 완충추력 F4₀보다도 크기 때문에, 푸싱 피스톤(4)에 의한 초기의 완충작용은 충분히 효과적이다. 예를 들면, 푸싱 피스톤(4)이 후퇴해서 댐핑 피스톤(5)에 맞닿는 국면에서는, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)의 양 부재가 충돌하지만, 도 12에서 설명한 종래의 완충기구에 비해, 본 실시형태의 완충기구라면, 충돌속도가 저감되기 때문에 소음도 낮게 억제된다고 하는 효과가 있다.

그리고 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)은, 소정 거리(예를 들면, 후단면(50f)이 후측단부(15)에 맞닿을 때까지) 후퇴하면, 반사에너지 Er는 충분히 감쇠하면서 착암기 본체(1)에 전달되어 완충행정이 종료된다.

이와 같이, 본 실시형태의 완충기구라면, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)은, 항상 안정되게 감쇠작용을 동반하는 완충작용을 발휘하므로, 착암기 본체(1) 및 공구 및 전달부재의 손상이 적어진다. 또한, 암반(R)으로부터의 반사에너지 Er가 전달되고, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)이 후퇴하면서 감쇠작용을 동반하는 완충작용을 발휘하는 행정을 완충행정이라고 한다.

암반(R)으로부터의 반사에너지 Er에 의해 일단 후퇴한 착암기 본체(1)는, 다음의 타격시 까지는 비트(21)가 암반(R)에 접하는 상태, 즉, 소정의 타격위치까지 전진한다. 이때, 공구를 포함한 전달부재의 질량은, 착암기 본체(1)의 질량보다도 훨씬 작기 때문에, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)은, 착암기 본체보다도 신속하게 전진하고, 댐핑 피스톤(5)의 전진 스트로크단, 즉, 전단면(50e)이 중앙단부(14)와 맞닿는 기준위치까지 전진해서 정지한다.

댐핑 피스톤(5)이 전진스트로크단까지 도달한 타이밍에서 비트(21)가 암반(R)에 접해 있지 않으면, 푸싱 피스톤(4)은 댐핑 피스톤(5)으로부터 떨어져서 전진하고, 전달부재를 개재시켜 비트(21)를 암반(R)으로 접촉시킨다. 그동안, 착암기 본체(1)도 전진하고 있고, 그후, 댐핑 피스톤(5)이 착암기 본체(1)의 전단면(14)과 맞닿은 상태의 착암기 본체(1)가 푸싱 피스톤에 따라 붙어, 타격기구(3)에 의해 다음의 타격이 행해질 때까지 맞닿는다.

여기서, 착암기 본체(1), 푸싱 피스톤(4), 및 댐핑 피스톤(5)은, 각각의 추력 F1, F4₀, F5₀의 관계가 F4₀ < F1 <F5₀이므로, 반력 F1에 의해 푸싱 피스톤(4) 후퇴해서 댐핑 피스톤(5)에 맞닿고, 댐핑 피스톤(5)이 전진스트로크단에서 정지한 상태, 즉, 통상타격위치의 상태, 또한, 비트(21)가 암반(R)에 맞닿아, 추력 F1이 작용한 상태에서 타격기구(3)의 다음의 타격을 행한다.

통상이라면, 상술한 천공행정이 반복되지만, 어떤 요인으로 다음의 타격이 행해질때까지 암반(R)과 비트(21)와의 사이에 극간이 생기는 경우는, 푸싱 피스톤(4)은, 통상타격위치로부터 신속하게 전진해서 전달부재를 개재시켜 비트(21)를 암반(R)에 접촉시킨다. 이로써, 타격 피스톤(31)의 타격에너지를 암반(R)에 전달할 수 있다. 또한, 완충행정 후에, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)이 전진하고, 비트(21)가 암반(R)에 접촉한 상태를 조절하는 행정을 전진행정이라고 한다.

이 전진행정은, 완충행정종료 후에 신속하게 행하지 않으면 안되는데, 댐핑 오일실(51) 및 푸싱 오일실(41)은, 각각 체크밸브(9) 및 체크밸브(8)에 의해 압유가 유압펌프(P)측으로 유출하는 것이 규제되는 한편, 유압펌프(P)측으로부터의 압유가 상시 공급되고 있기 때문에 응답성이 매우 뛰어나 전진행정은 신속하게 행해진다.

다음으로, 도 4와 도 5를 적절히 참조해서, 본 실시형태의 완충행정에 있어서의 감쇠작용 및 작용효과에 대해 설명한다. 도 4는, 완충행정에 있어서의 댐핑 피스톤(5)의 스트로크와 댐핑 오일실(51)의 압력의 모습을 모식적으로 표시한 것이고, 도 12에서 설명한 종래의 완충기구를 동 도면 (a), 본 실시형태의 완충기구를 동 도면 (b)로 하여 대비하고 있다.

도 4에 있어서, 종래의 댐핑 피스톤(105)의 스트로크를 Sd1, 본 실시형태의 댐핑 피스톤(5)의 스트로크를 Sd2로 하고, 종래의 댐핑 오일실(151)의 압력을 Pd1, 본 실시형태의 댐핑 오일실(51)의 압력을 Pd2로서 나타낸다.

반사에너지 Er과의 관계는, 하기 식 (6)으로 나타낸다.

Er = Pd1 × Sd1 = Pd2 × Sd2 … (6)

여기서, 압력 Pd2는, 댐핑 피스톤(5)이 후퇴시의 유압이고, 체크밸브(9)에 의해 갈곳을 잃은 댐핑 오일실(51)의 압유가, 접접개소의 클리어런스로부터 리크할 때의 통로저항에 의해 승압되고, Pd2 > Pd1이 되기 때문에, Sd2 < Sd1이 된다. 따라서, 본 실시형태의 댐핑 피스톤(5)의 후퇴스트로크는, 종래의 댐핑 피스톤(105)의 후퇴스트로크보다도 짧은 것을 알 수 있다.

또 본 실시형태의 댐핑 오일실(51)의 압력은, 완충행정과 전진행정에서는 Pd2 > Pd1으로 변화하기 때문에, 히스테리시스가 발생하고 이것이 감쇠에너지가 된다. 이 감쇠에너지는, 전술한대로, 완충행정에 있어서 열에너지로서 소비되는 것이고, 이것을 Ed로 하면, 감쇠에너지 Ed는, 하기 식 (7)로 나타난다.

Ed = (Pd2 - Pd1) × Sd2 … (7)

즉, 감쇠에너지 Ed는, 도 4(b)의 해칭 부분에 상당한다.

종래의 완충기구에서 전달부재로 되돌아가는 에너지를 Er'1으로 하고, 본 발명의 그것을 Er'2로 하면, 도 4(a) 및 도 4(b)에서,

Er'1 = Pd1 × Sd1 (=Er)

Er'2 = Pd2 × Sd2

Sd1 > Sd2

∴ Er'1 > Er'2

즉, 도 12에 나타낸 종래의 완충기구에 비해, 본 실시형태의 완충기구는, 전달부재로 되돌아가는 에너지를 대폭으로 저감시킬 수 있다. 그 때문에, 전달부재로의 부하경감에 기여하고, 특히 타격에너지가 클수록 효과를 발휘한다.

도 5는, 완충행정에 있어서의 댐핑 피스톤(5)의 스트로크와 댐핑 오일실(51)의 완충시간의 모습을 모식적으로 나타낸 것이고, 동 도면에서는, 도 12에 나타낸 종래의 완충기구(a)와, 본 실시형태의 완충기구(b)를 대비해서 나타내고 있다. 또한, 도 12에 나타낸 종래의 댐핑 피스톤(105)의 스트로크를 Sd1, 본 실시형태의 댐핑 피스톤(5)의 스트로크를 Sd2로 하고, 종래의 완충시간을 t1, 본 실시형태의 완충시간을 t2로서 나타내고 있다.

전술한대로, 본 실시형태의 댐핑 피스톤(5)의 후퇴스트로크는, 종래의 댐핑 피스톤(105)의 후퇴스트로크보다도 Sd2 < Sd1으로 짧기 때문에, 도 5에 나타내는 바와 같이, 완충시간에 대해서도 t2 < t1으로 단축되어 있음을 간파할 수 있다. 댐핑 피스톤(5)의 후퇴스트로크가 짧다고 하는 것은, 계속해서 행하는 전진행정으로 신속하게 이행하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시형태의 완충기구는, 완충행정과 전진행정의 어느쪽도 단시간 동안에 완료시키는 것이 가능하며, 특히, 단위시간당의 타격수가 많을수록 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명에 따른 유압타격장치는, 상기 제1실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하, 다른 실시형태에 대해 더 설명한다.

[제2실시형태]

도 6은, 본 발명의 제2실시형태를 나타내고 있고, 제2실시형태는, 고압회로(6)에 제2의 스로틀(63)을 추가한 이외에는, 상술한 제1실시형태와 같은 구성이다. 제2의 스로틀(63)의 유랑조정량(스로틀량)은, 가변스로틀(10)의 유량조정량보다도 적게 설정되어 있다.

여기서, 고압통로(61, 62)에는, 상술한 제1실시형태와 마찬가지로, 방향규제수단으로서 체크밸브(8, 9)가 마련되어 있는바, 이들 체크밸브(8, 9)도 유압기구인만큼 극히 미미한 내부리크가 있으므로, 압유의 유출을 완전히 방지하는 것은 곤란하다.

이와 같이, 고압회로(6)에서 압유의 유출이 생기는 경우는, 유출된 압유의 맥동(脈動)에 의해 도시하지 않은 컨트롤밸브나 유압배관 등의 유압기기에 악영향을 미칠 우려가 있다. 그래서, 이 제2실시형태에 의하면, 방향규제수단인 체크밸브(8, 9)와 유압펌프(P)와의 사이의 고압회로(6)에 제2의 스로틀(63)을 마련하였기때문에, 이른바 2중의 방향규제수단을 구비하게 되어, 고압회로(6)에서의 압유의 유출문제를 해소할 수 있다.

[제3실시형태]

도 7은, 본 발명의 제3실시형태를 나타내고 있고, 제3실시형태는, 고압회로(6)에 마련한 체크밸브(8, 9)와 제2의 스로틀(63)과의 사이의 고압회로(6)에, 어큐뮬레이터(63)를 추가한 이외에는, 상기 제2실시형태와 같은 구성이다.

상술한 바와 같이, 고압회로(6) 내의 유출대책으로서, 제2의 스로틀(63)을 고압회로(6)에 마련하는 것은 유효하다. 그러나 제2의 스로틀(63)을 고압회로(6)에 마련하는 경우는, 유압펌프(P)측으로부터 푸싱 오일실(41) 및 댐핑 오일실(51)측으로의 압유의 공급에 대해서도 저항이 되는 것은 피할 수 없다.

이것에 대해, 체크밸브(8, 9)와 제2의 스로틀(63)과의 사이의 고압회로(6)에, 어큐뮬레이터(64)를 추가하면, 완충행정에서 전진행정으로 바뀐 순간에, 압유의 유출에 의해 푸싱 오일실(41) 및 댐핑 오일실(51) 내에서 압유의 공급량이 부족한 경우라도, 유출된 압유가 어큐뮬레이터(64)에 축압되기 때문에, 이것을 토출해서 공급함으로써 부족한 압유를 보충할 수 있다. 여기서, 압유의 유출은, 제2의 스로틀(63)을 넘어서 유압펌프(P)측으로 유출하는 것이 규제되고, 그 대부분이 어큐뮬레이터(64)에 축압되기 때문에, 어큐뮬레이터의 이용효율은 뛰어나다.

또 체크밸브(8, 9)와 제2의 스로틀(63)과의 사이의 고압회로(6)에는, 타격에 동반하는 압유의 맥동이 발생하는 경우가 있으나, 어큐뮬레이터(64)에 의해 맥동을 신속하게 수속(收束)시킬 수 있다. 특히, 고타격수 사양의 타격기구에 있어서는, 맥동이 감쇠하기 전에 다음의 맥동이 발생해서 맥동의 진폭이 배증하여 기기를 파손할 우려가 있으나, 어큐뮬레이터(64)를 배치함으로써 맥동문제를 해소할 수 있다.

[제4실시형태]

도 8은 본 발명의 제4실시형태를 나타내고 있고, 제4실시형태는, 고압통로(62)의 방향규제수단으로서, 체크밸브(9) 대신 스로틀(91)을 마련한 것 이외에는, 상기 제3실시형태와 같은 구성이다.

예를 들면, 착암기의 사양 제원(諸元)에 의해서는, 발생하는 반사파의 파장이 짧아지고, 반사파가 완충기구에 작용하는 시간도 짧아지는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 완충기구는, 단시간에서 충분한 완충작용을 발휘시키지 않으면 안되며, 그러기 위해서는, 방향규제수단의 응답속도를 높일 필요가 있다.

여기서, 방향제어수단으로서는, 체크밸브에 추가해서 스로틀을 채용가능한 바, 완충작용의 응답속도의 면에서는 스로틀 쪽이 뛰어나다, 한편, 완충에서 전진으로 바뀐 후의 전진속도의 면에서는 스로틀보다도 체크밸브 쪽이 뛰어나다. 따라서, 이 제4실시형태에서는, 댐핑 통로(62)의 방향제어수단으로서 스로틀(91)을 채용하고, 푸싱 통로(61)의 방향제어수단으로서 체크밸브(8)를 채용하고 있다. 또한, 제4실시형태에서의 각 스로틀의 조정량은, 방향제어수단으로서의 그 스로틀(91) < 드레인회로(7)의 가변스로틀(10) < 제2의 스로틀(63)의 관계이다.

[제5실시형태]

도 9는 본 발명의 제5실시형태를 나타내고 있고, 제5실시형태는, 고압통로(6)를 분기통로(65a, 65b)로 분기하고, 분기통로(65a)를 댐핑 오일실(51)에, 분기통로(65b)를 푸싱 포트(17)에 각각 접속하고 있다. 그리고 2 개의 분기통로(65a, 65b)의 분기점보다도 펌프(P)측에, 방향규제수단으로서 한 개의 체크밸브(81)를 마련한 것 이외에는, 상기 제3실시형태와 같은 구성이다. 이와 같이 구성함으로써, 방향규제수단을 한 개 삭감할 수 있어, 구성이 간소하게 되어 코스트가 내려간다.

[제6실시형태]

도 10은 본 발명의 제6실시형태를 나타내고 있고, 제6실시형태는, 댐핑 오일실(51)과 푸싱 포트(17)를 통합해서 한 개의 완충 오일실(55)로 하고, 고압회로(6)를 분기하지 않고 접속한 것 이외에는, 상기 제5실시형태와 같은 구성이다. 이와 같이 구성함으로써, 포트를 한 개 삭감할 수 있어, 구성이 보다 간소하게 되어 코스트가 내려간다.

또한, 상술한 제5실시형태 및 제6실시형태는, 다른 실시형태와 같이 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)의 각각에 대해 개별로 마련된 유압계통을 한 개로 통합함으로써, 구성을 간소화하여 코스트저감을 도모한다고 하는 것이다. 단, 유압계통을 공유함으로써, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)의 각각의 작동에 기인하는 압유의 맥동의 영향도 공유하게 된다. 또 유압계통을 공유하는 경우, 제4실시형태와 같이, 푸싱 피스톤(4)과 댐핑 피스톤(5)의 각각의 특성에 대응해서 방향규제수단의 사양을 결정한다고 하는 것도 할 수 없다.

이상, 본 발명의 각 실시형태에 대해 도면을 참조해서 설명하였는데, 본 발명에 따른 액압식 타격장치는, 상기 각 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않으면, 그 외의 여러 가지 변형이나 각 구성요소를 변경하는 것이 허용되는 것은 물론이며, 상기 실시형태 상호의 구성을 적절히 조합할 수도 있다.

1: 착암기 본체
2: 생크 로드
2a: 대경부 후단
3: 타격기구
4: 푸싱 피스톤
5: 댐핑 피스톤
6: 고압회로
7: 드레인회로
8: 체크밸브 (방향규제수단)
9: 체크밸브 (방향규제수단)
10: 가변스로틀
11: 척
12: 척 드라이버
13: 척 드라이버 부시
14: 중앙단부
14a: 내경 대경부
15: 후방단부
15a: 내경 소경부
16: 전방단부
17: 푸싱 포트
18a, 18b: 드레인 포트
19a, 19b: 시일(seal)
21: 비트
22: 로드
23: 슬리브
31: 타격 피스톤
40a: 외경 대경부
40b: 외경 중경부
40c: 외경 소경부
40d, 40e: 전단면, 중앙단면
41: 푸싱 오일실
50a, 50b: 외경 대경부, 외경 소경부
50c, 50d: 내경 대경부, 내경 소경부
50e, 50f: 전단면, 후단면
51: 댐핑 오일실 (댐핑 포트)
52: 급유구멍
53a, 53b: 드레인구멍
54a, 54b: 시일
55: 완충 오일실
61: 푸싱 통로
62: 댐핑 통로
63: 스로틀
64: 어큐뮬레이터
65a, 65b: 분기통로
71a, 71b: 드레인통로
81: 체크밸브 (방향규제수단)
91: 스로틀 (방향규제수단)
Er: 반사에너지
P: 유압펌프
R: 암반
T: 탱크

Claims (4)

1. 공구에 파쇄대상측으로의 추력(推力)을 전달하는 전달부재와, 그 전달부재의 후부를 타격하는 타격기구를 구비한 유압타격장치(油壓打擊裝置)로서,
   상기 전달부재의 직접 후측에 배설되어 그 유압타격장치의 장치 본체의 추력보다도 작은 추력을 가지는 푸싱 피스톤(pushing piston)과,
   상기 푸싱 피스톤의 후측에 위치하는 동시에 상기 푸싱 피스톤과 상호 전후 접동(摺動)하도록 배설되어 그 유압타격장치의 장치 본체의 추력보다도 큰 추력을 가지는 댐핑 피스톤(damping piston)과,
   상기 푸싱 피스톤에 상기 작은 추력을 부여하도록 압유(壓油)공급원으로부터의 압유가 공급되는 푸싱 오일실과,
   상기 댐핑 피스톤에 상기 큰 추력을 부여하도록 압유공급원으로부터의 압유가 공급되는 댐핑 오일실과,
   상기 푸싱 피스톤과 상기 댐핑 피스톤의 접접(摺接)개소로부터의 압유의 리크(leak)를 탱크로 배출하는 드레인(drain)회로와,
   상기 댐핑 오일실 및 상기 푸싱 오일실과 상기 압유공급원과의 사이의 고압회로에 마련되어, 상기 압유공급원측으로부터 상기 댐핑 오일실 및 상기 푸싱 오일실측으로의 압유의 유입을 허용하는 한편, 상기 댐핑 오일실 및 상기 푸싱 오일실측으로부터 상기 압유공급원측으로의 압유의 유출을 규제하는 방향규제수단과,
   상기 드레인회로에 마련된 스로틀(throttle)을 구비하는 것을 특징으로 하는 유압타격장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 방향규제수단과 상기 압유공급원과의 사이의 고압회로에 마련된 제2의 스로틀을 가지고,
   상기 제2의 스로틀은, 상기 드레인회로에 마련된 스로틀보다도 유량조정량이 적게 설정되어 있는 유압타격장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 방향규제수단과 상기 제2의 스로틀과의 사이의 고압회로에 마련된 어큐뮬레이터를 가지는 유압타격장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 방향규제수단은, 상기 댐핑 오일실과 상기 압유공급원과의 사이의 고압회로 및 상기 푸싱 오일실과 상기 압유공급원과의 사이의 고압회로에 각각 마련되어 있고,
   상기 푸싱 오일실측이 체크밸브이고, 상기 댐핑 오일실측이 스로틀 또는 체크밸브인 유압타격장치.
   

Images