KR20180110806A

KR20180110806A - 작동시간 기록장치 및 이를 구비한 유압 브레이커

Info

Publication number: KR20180110806A
Application number: KR1020170040591A
Authority: KR
Inventors: 조재상; 김태용
Original assignee: 주식회사수산중공업
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2018-10-11
Also published as: WO2018182110A1

Abstract

본 발명은 작동시간 기록장치 및 이를 구비한 유압 브레이커에 관한 것으로, 특히, 간단한 구성으로 유압 브레이커의 작동 시간을 기록함으로써 높은 호환성 및 제조원가 절감을 달성함과 동시에, 오작동을 최소화하여 정확한 유압 브레이커의 작동 시간을 측정할 수 있는 작동시간 기록장치 및 이를 구비한 유압 브레이커에 관한 것이다.

Description

작동시간 기록장치 및 이를 구비한 유압 브레이커{OPERATING TIME RECORDING DEVICE AND HYDRAULIC BREAKER HAVING THE SAME}

본 발명은 작동시간 기록장치 및 이를 구비한 유압 브레이커에 관한 것으로, 특히, 굴삭기 등의 건설장비에 장착되어 피스톤이 승하강하여 치즐을 타격함으로써, 치즐이 암반 등을 파쇄하는 유압 브레이커에 구비되어 유압 브레이커의 작동시간을 기록하는 작동시간 기록장치와, 작동시간 기록장치가 구비된 유압 브레이커에 관한 것이다.

유압 브레이커는 굴삭기, 로더 등의 건설장비에 장착되어 암반이나 콘크리트 등을 파쇄하는 장비로, 피스톤이 승하강하여 파쇄공구인 치즐(chisel)을 타격하고, 상기 치즐이 콘크리트 및 암반 등의 파쇄목적물에 충격력을 가해 파쇄를 한다.

이러한 유압 브레이커를 장기간 사용함에 따라, 치즐 또는 피스톤에 충격이 가해져 파손이 일어나므로, 치즐 및 피스톤은 교체를 하여 사용해야 한다.

따라서, 유압 브레이커의 유지보수 측면에서 유압 브레이커의 작동시간을 측정 또는 기록하는 장치의 개발이 대두되었다.

위와 같은 브레이커의 작동시간(또는 동작상태)를 기록하는 장치로는, 한국등록특허 제10-1609834호(이하, '특허문헌 1' 이라 한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 특허문헌 1의 동작상태 기록장치(100)는, 유압식 브레이커(200)의 실린더(201)에 구비된 상측챔버(210) 내부의 압력을 측정하는 압력센서(1)와, 압력센서(1)로부터 측정되는 상측 챔버(210) 내부의 압력 측정치를 수신하고, 상단 수압면(A1)의 면적과 압력 측정치를 이용하여 피스톤(202)이 치즐(203)을 타격하는 타공 횟수를 산출하는 연산제어부(2)와, 압력센서(1)의 측정값 및 연산제어부(2)에 의해 산출된 값을 저장하는 데이터 저장부(3)와 전원을 공급하는 전원공급부(4)를 포함하여 구성된다.

이 경우, 연산제어부(2)는, 수신된 상측 챔버(210) 내부의 압력 측정치를 기지의 상단 수압면(A1) 면적과 곱하여 상단 수압면(A1)에 작용하는 힘의 크기를 산출하며, 산출된 상단 수압면(A1)에 작용하는 힘의 크기가, 하단 수압면(A2)에 작용하는 기지의 압력과 기지의 하단 수압면(A2) 면적을 곱하여 산출된 하단 수압면(A2)에 작용하는 힘의 크기 보다 더 큰 경우가, 정해진 시간동안 몇 회인지를 파악함으로써, 시간당 치즐의 타공 회수를 계수하게 된다.

그러나, 특허문헌 1의 동작상태 기록장치(100)는 압력센서(1), 연산제어부(2), 저장부(3), 전원공급부(4)등 복잡하고 많은 전기장치들을 요구하며, 이로 인해, 제조 원가의 상승이 발생할 수 있는 문제가 있다.

또한, 복잡한 전기장치는 작동시 많은 진동이 발생하는 유압 브레이커에 의해 오작동이 빈번하게 발생할 수 있으며, 이로 인해, 유압 브레이커의 동작이 제대로 기록되지 못하거나, 나아가 동작상태 기록장치(100) 자체가 파손되는 위험성을 갖고 있다.

특히, 특허문헌 1의 동작상태 기록장치(100)의 경우, 압력센서(1)에 의해 상측챔버(210) 내부의 압력을 측정함으로써, 유압 브레이커의 동작 상태를 연산하게 되는데, 유압 브레이커를 장기간 사용할 경우, 장기간 걸친 진동에 의해 압력센서(1)의 오작동이 더욱 심화될 수 있으며, 이로 인해, 정확한 동작 상태 연산을 달성할 수 없다는 문제가 있다.

한국등록특허 제10-1609834호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 간단한 구성으로 유압 브레이커의 작동 시간을 기록함으로써 높은 호환성 및 제조원가 절감을 달성함과 동시에, 오작동을 최소화하여 정확한 유압 브레이커의 작동 시간을 측정할 수 있는 작동시간 기록장치 및 이를 구비한 유압 브레이커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따른 작동시간 기록장치는, 유압에 의해 승하강하여 작동하는 피스톤과, 상기 피스톤에 의해 타격되어 지반을 타격하는 치즐을 갖는 유압 브레이커에 구비되어 상기 피스톤이 작동하는 시간을 기록하는 작동시간 기록장치에 있어서, 상기 피스톤의 작동에 의해 발생하는 진동으로 전력을 발생시키는 제네레이터; 상기 제네레이터에서 발생된 전력으로 작동되며, 작동시 시간을 기록하는 아워미터; 및 상기 유압 브레이커가 작동자세에 있을 경우 작동되어 상기 제네레이터에서 발생된 전력을 상기 아워미터로 인가시키는 자세검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 작동시간 기록장치의 본체를 감싸며, 내부에 스프링이 구비된 완충부재; 및 상기 완충부재를 감싸는 우레탄 패드;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자세검출부는, 상기 유압 브레이커의 실린더에 고정된 몸체; 상기 몸체에 구비된 발광부 및 수광부; 및 회전축에 의해 상기 몸체에 회전가능하게 연결되며, 편심부가 중력방향을 향하도록 회전하는 광원가림판;을 포함하고, 상기 광원가림판은 상기 발광부와 상기 수광부 사이에 배치되어 상기 유압 브레이커의 자세에 따라 상기 발광부에서 조사된 광원을 상기 수광부에서 감지하지 못하게 막으며, 상기 발광부에서 조사된 광원을 상기 수광부에서 감지하면, 상기 자세검출부가 작동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤의 작동에 의해 발생하는 진동으로 전력을 발생시키며, 상기 자세검출부에 연결되어 전력을 인가시키는 보조제네레이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 특징에 따른 유압 브레이커는, 유압에 의해 승하강하여 작동하는 피스톤과, 상기 피스톤에 의해 타격되어 지반을 타격하는 치즐을 갖는 유압 브레이커에 있어서, 상기 유압 브레이커에 구비되어 상기 피스톤이 작동하는 시간을 기록하는 작동시간 기록장치;를 포함하되, 상기 작동시간 기록장치는, 상기 피스톤의 작동에 의해 발생하는 진동으로 전력을 발생시키는 제네레이터; 상기 제네레이터에서 발생된 전력으로 작동되며, 작동시 시간을 기록하는 아워미터; 및 상기 유압 브레이커가 작동자세에 있을 경우 작동되어 상기 제네레이터에서 발생된 전력을 상기 아워미터로 인가시키는 자세검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 작동시간 기록장치 및 이를 구비한 유압 브레이커에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

제네레이터의 전력 발생 조건과 자세검출부의 작동자세 조건을 만족하는 경우에만, 유압 브레이커의 작동 시간을 기록히게 되며, 이를 통해 실제로 유압 브레이커가 작동하는 시간을 정확하게 측정할 수 있다.

작동시간 기록장치에 구비된 완충부재 및 우레탄 패드에 의해 작동시간 기록장치에 전달되는 진동, 즉, 유압 브레이커의 작동에 의해 발생하는 진동에 의해 작동시간 기록장치가 파손되거나, 오작동하는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

작동시간 기록장치가 매우 간단한 구성으로 되어 있으므로, 제조원가의 절감을 달성할 수 있다.

작동시간 기록장치의 회로 시스템에는 유압 브레이커의 기타 다른 구성과 연결되는 구성이 없으므로, 독립적으로 유압 브레이커의 작동시간을 기록할 수 있다. 따라서, 단순히 작동시간 기록장치를 유압 브레이커에 설치하는 것만으로도 유압 브레이커의 작동시간을 용이하게 기록할 수 있으므로, 그 설치가 매우 용이하고, 높은 호환성이 보장된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동시간 기록장치가 구비된 유압 브레이커의 단면을 도시한 도.
도 2는 도 1의 유압 브레이커의 실린더에 작동시간 기록장치가 설치된 것을 도시한 도.
도 3은 도 1의 유압 브레이커에 구비된 작동시간 기록장치를 도시한 도.
도 4는 도 3의 작동시간 기록장치에 구비되는 회로시스템을 도시한 도.
도 5는 도 4의 회로시스템의 자세검출부를 도시한 도.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동시간 기록장치가 구비된 유압 브레이커의 자세에 따라 달라지는 자세검출부의 상태를 도시한 도.
도 10은 종래의 동작상태 기록장치가 구비된 유압식 브레이커를 도시한 도.

이하에서 언급되는 '전력'은 '전원' 또는 '전압' 또는 '전류'로도 이해될 수 있다. 따라서, '전력을 발생시킨다'는 '전원을 발생시킨다' 또는 '전압을 발생시킨다' 또는 '전류를 발생시킨다' 등으로 대체될 수 있으며, '전력을 인가한다'는 '전원을 인가한다' 또는 '전압을 인가한다' 또는 '전류를 인가한다' 등으로 대체될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동시간 기록장치를 구비한 유압 브레이커에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동시간 기록장치가 구비된 유압 브레이커의 단면을 도시한 도이고, 도 2는 도 1의 유압 브레이커의 실린더에 작동시간 기록장치가 설치된 것을 도시한 도이고, 도 3은 도 1의 유압 브레이커에 구비된 작동시간 기록장치를 도시한 도이고, 도 4는 도 3의 작동시간 기록장치에 구비되는 회로시스템을 도시한 도이고, 도 5는 도 4의 회로시스템의 자세검출부를 도시한 도이고, 도 6 내지 도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동시간 기록장치가 구비된 유압 브레이커의 자세에 따라 달라지는 자세검출부의 상태를 도시한 도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동시간 기록장치(700)를 구비한 유압 브레이커(10)는, 유압에 의해 승하강하여 작동하는 피스톤(300)과, 내부 공간에 피스톤(300)이 삽입되는 실린더(400)와, 실린더(400)와 피스톤(300)에 의해 형성되며, 피스톤(300)의 상단 수압면(310)에 압력을 작용시키는 상측 챔버(410)와, 실린더(400)와 피스톤(300)에 의해 형성되며, 피스톤(300)의 하단 수압면(320)에 압력을 작용시키는 하측 챔버(420)와, 피스톤(300)에 의해 타격되어 지반을 타격하는 치즐(500)과, 유압 브레이커(10)에 구비되어 피스톤(300)이 작동하는 시간을 기록하는 작동시간 기록장치(700)를 포함하여 구성된다.

실린더(400)에는 내부 공간이 형성되어 있으며, 내부 공간에는 피스톤(300)이 삽입된다. 따라서, 실린더(400)의 내부 공간은 피스톤(300)이 승하강하는 공간으로 정의될 수 있다.

피스톤(300)은 실린더(400)의 내부 공간에 삽입되며, 피스톤(300)에는 상단 수압면(310)과, 하단 수압면(320)이 형성되어 있다.

피스톤(300)의 하부에는 치즐(500)이 위치한다. 따라서, 피스톤(300)이 하강하면 치즐(500)의 상부를 타격하게 되고, 타격된 치즐(500)은 하부로 이동되어 지반을 타격함으로써, 지반을 파쇄한다.

상측 챔버(410)는 피스톤(300)의 상단 수압면(310)과 실린더(400) 사이에 형성된 공간이고, 하측 챔버(420)는 피스톤(300)의 하단 수압면(320)과 실린더(400) 사이에 형성된 공간이다.

상측 챔버(410)에 작동유가 유입되면 작동유가 상단 수압면(310)에 압력을 작용시키게 되며, 이로 인해, 피스톤(300)이 하강하게 된다.

하측 챔버(420)에 작동유가 유입되면 작동유가 하단 수압면(320)에 압력을 작용시키게 되며, 이로 인해, 피스톤(300)이 상승하게 된다.

위와 같이, 유압 브레이커(10)는 상측 챔버(410) 또는 하측 챔버(420)에 선택적으로 작동유가 공급(유입)되고, 피스톤(300)의 상단 수압면(310) 또는 하단 수압면(320)에 작동유가 압력을 가함으로써, 피스톤(300)이 승하강을 반복적으로 하게 된다. 따라서, 피스톤(300)이 치즐(500)에 타격을 가하고, 치즐(500)이 지반을 타격함으로써, 지반의 암반 등을 파쇄하게 된다.

이하, 유압 브레이커(10)에 구비되어 피스톤(300)이 작동하는 시간을 기록하는 작동시간 기록장치(700)에 대해 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 작동시간 기록장치(700)는 작동시 유압 브레이커(10)의 피스톤(300)이 작동하는 시간을 기록하는 기능을 하며,

작동시간 기록장치(700)의 본체(710)를 감싸며, 내부에 스프링(721)이 구비된 완충부재(720)와, 완충부재(720)를 감싸는 우레탄 패드(730)와, 본체(710)에 구비되어 아워미터(950)에서 기록된 시간을 표시하는 표시부(951)와, 작동시간 기록장치(700)의 본체(710) 내부에 구비되는 회로시스템(900)을 포함하여 구성된다.

작동시간 기록장치(700)는 유압 브레이커(10)의 실린더(400)의 상부, 즉, 탑헤드(430)에 위치하는 것이 바람직하다.

이 경우, 탑헤드(430)에 홈(미도시)을 형성하고, 홈에 작동시간 기록장치(700)를 설치함으로써, 작동시간 기록장치(700)를 유압 브레이커(10)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.

작동시간 기록장치(700)의 본체(710) 내부에는 회로시스템(900)이 구비되며, 본체(710)의 외부에는 본체(710)를 감싸는 완충부재(720)가 구비된다.

완충부재(720)는 PE(폴리에틸렌) 재질로 이루어질 수 있으며, 완충부재(720)의 사이 공간에는 복수 개의 스프링(721)이 구비될 수 있다.

복수 개의 스프링(721)은 완충부재(720)에 탄성력을 부여하여 완충 효과를 상승시키는 기능을 한다. 이 경우, 복수 개의 스프링(721)의 갯수를 조절함으로써, 완충부재(720)의 탄성계수를 조절할 수 있다.

완충부재(720)의 외부에는 완충부재(720)를 감싸는 우레탄 패드(730)가 구비될 수 있으며, 우레탄 패드(730) 또한, 완충부재(720)와 더불어 작동시간 기록장치(700) 본체(710)에 전달되는 충격을 완화시키는 완충 기능을 한다.

표시부(951)는 본체(710)의 표면에 구비되며, 후술할 아워미터(950)에서 기록된 시간을 표시하는 기능을 한다.

따라서, 사용자가 표시부(951)를 통해 아워미터(950)에서 기록된 시간, 즉, 유압 브레이커(10)가 작동된 시간을 용이하게 파악할 수 있다.

위와 같이, 작동시간 기록장치(700)의 본체(710)에 완충부재(720)와, 우레탄 패드(730)를 설치함으로써, 작동시간 기록장치(700)의 완충 효과를 달성할 수 있다.

다시 말해, 유압 브레이커(10)가 작동하여, 피스톤(300)이 상하 왕복운동, 즉, 반복적인 승하강 운동과, 치즐(500)의 피타격(피스톤(300)에 의한 치즐(500)의 피타격) 및 치즐(500)의 타격(치즐(500)을 통해 지반을 타격)이 이루어지면, 유압 브레이커(10)에는 매우 큰 충격이 발생하게 된다.

위와 같은 충격(또는 진동)이 반복적으로 발생하게 되면, 작동시간 기록장치(700)의 본체(710) 내부에 구비된 회로시스템(900)에 오작동 등이 발생할 수 있게 된다.

따라서, 작동시간 기록장치(700)의 본체(710)를 감싸도록 이중 완충구조, 즉, 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)를 설치함으로써, 위와 같은 충격(또는 진동)으로부터 본체(710)의 회로시스템(900)을 보호할 수 있는 것이다.

또한, 전술한 바와 같이, 유압 브레이커(10)의 실린더(400)의 탑헤드(430)에 홈을 형성하고, 작동시간 기록장치(700)를 홈에 삽입하여 설치함으로써, 작동시간 기록장치(700)의 견고한 고정과 동시에, 위와 같은 충격 방지를 더욱 효과적으로 달성할 수 있다.

이하, 작동시간 기록장치(700)의 본체(710)에 구비되는 회로시스템(900)에 대해 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 회로시스템(900)은 회로시스템(900)의 작동을 'ON' 또는 'OFF' 시키는 스위치(910)와, 피스톤(300)의 작동에 의해 발생하는 진동으로 전력을 발생시키는 제네레이터(920)와, 유압 브레이커(10)가 작동자세에 있을 경우 작동되어 제네레이터(920)에서 발생된 전력을 릴레이포트(940)에 인가시키는 자세검출부(930)와, 자세검출부(930)에 의해 전력이 인가되면, 아워미터(950)로 전력을 인가시키는 릴레이포트(940)와, 제네레이터(920)에서 발생된 전력으로 작동되며, 작동시 시간을 기록하는 아워미터(950)를 포함하여 구성된다.

스위치(910)는 제네레이터(920)와 직렬로 연결되어 있으며, 작동에 따라 회로시스템(900)의 작동을 'ON' 또는 'OFF' 시킨다. 따라서, 사용자가 스위치(910)를 'ON' 위치에 놓으면 제네레이터(920)의 전력을 자세검출부(930), 릴레이포트(940) 및 아워미터(950)에 인가시키게 된다.

제네레이터(920)는 회로시스템(900)의 전력 공급원 기능을 하며, 피스톤(300)의 작동에 의해 발생하는 진동으로 전력을 발생시킨다.

다시 말해, 제네레이터(920)는 유압 브레이커(10)가 작동하여 피스톤(300)의 승하강 운동이 이뤄질 때 발생하는 진동으로 전력을 발생시키는 것이다.

따라서, 제네레이터(920)는 유압 브레이커(10)가 작동하지 않는 경우, 전력을 발생시키지 않으며, 이로 인해, 유압 브레이커(10)가 작동하지 않는 경우, 작동시간 기록장치(700)의 회로시스템(900) 또한 작동되지 않는다.

제네레이터(920)가 전력을 발생시키기 위한 진동은 피스톤(300)이 승하강하며 발생하는 진동 뿐 아니라 피스톤(300)이 치즐(500)을 타격할 때 발생하는 진동과, 치즐(500)이 지반을 타격할 때 발생하는 진동을 모두 포함한다.

또한, 제네레이터(920)는 전술한 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)에 의해 완충된 진동 범위로도 전력을 발생시킬 수 있도록 발생 전력 진동 범위가 정해지는 것이 바람직하다.

상세하게 설명하면, 전술한 바와 같이, 작동시간 기록장치(700)의 파손을 방지하기 위해, 본체(710)에 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)를 설치하게 되는데, 이로 인해, 제네레이터(920)에 진동이 충분히 전달되지 않아 전력이 제대로 발생하지 않을 수도 있다. 따라서, 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)에 의해 완충된 진동 범위로도 전력을 발생시킬 수 있도록 제네레이터(920)의 발생 전력 진동 범위를 정하는 것이 바람직하다.

예컨데, 유압 브레이커(10)의 작동에 의해 '100'의 진동이 발생하고, 작동시간 기록장치(700)에 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)가 구비되지 않을 경우 전달되는 진동 및 작동시간 기록장치(700)가 파손될 진동이 '90'이고, 작동시간 기록장치(700)에 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)가 구비될 경우 전달되는 진동이 '70'이라 가정하자.

위와 같은 경우, 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)가 구비되지 않을 경우, 작동시간 기록장치(700)에 높은 진동이 전달되어, 작동시간 기록장치(700)가 파손될 위험성이 있으므로, 이를 방지하기 위해 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)를 구비함으로써, 파손의 위험성을 효과적으로 방지할 수 있다.

단, 이 경우, 제네레이터(920)의 발생 전력 진동 범위가 '70' 을 초과할 경우, 즉, '70'을 초과하는 진동이 있어야 제네레이터(920)가 전력을 발생할 수 있다고 하면, 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)가 구비된 경우, 제네레이터(920)는 전력을 발생할 수 없다.

따라서, 제네레이터(920)의 발생 전력 진동 범위를 '70' 이하로 낮춤으로써, 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)로 작동시간 기록장치(700)의 파손을 방지함과 동시에, 제네레이터(920)의 전력 발생을 동시에 달성시킬 수 있다.

즉, 제네레이터(920)의 발생 전력 진동 범위를 조금 더 민감하게 둠으로써, 작동시간 기록장치(700)의 파손 방지 및 전력 발생을 동시에 달성시킬 수 있는 것이다.

더불어, 제네레이터(920)의 발생 전력 진동 범위를 적절하게 조절하기 위해, 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)가 구비된 작동시간 기록장치(700)의 완충 범위를 조절하는 것이 필요하며, 이를 위해, 완충부재(720)의 복수 개의 스프링(721)의 갯수를 조절할 수 있다.

다시 말해, 완충부재(720)의 스프링(721)의 갯수를 늘려 작동시간 기록장치(700)의 완충 범위를 높임으로써 작동시간 기록장치(700)에 전달되는 진동을 낮추거나, 완충부재(720)의 스프링(721)의 갯수를 줄여 작동시간 기록장치(700)의 완충 범위를 낮춤으로써 작동시간 기록장치(700)에 전달되는 진동을 높일 수 있는 것이다.

자세검출부(930)는 유압 브레이커(10)가 작동자세에 있는지 여부를 검출하여, 유압 브레이커(10)가 작동자세에 있을 경우 작동되어 제네레이터(920)에서 발생된 전력을 릴레이포트(940)의 자세검출부측포트(941)에 인가시킴으로써, 최종적으로 아워미터(950)로 전력을 인가시키거나, 유압 브레이커(10)가 작동자세에 있지 않을 경우, 작동되지 않음으로써, 릴레이포트(940) 및 아워미터(950)로 인가되는 전력을 차단하는 기능을 한다.

따라서, 자세검출부(930)는 릴레이포트(940)의 자세검출부측포트(941)와 직렬로 연결되며, 유압 브레이커(10)가 작동자세에 있다고 판단되면 단락되어 릴레이포트(940)에 전력을 인가함으로써, 최종적으로 아워미터(950)에 전력을 인가시키고, 유압 브레이커(10)가 작동자세에 있지 않다고 판단되면 개방되어 릴레이포트(940)의 자세검출부측포트(941)에 전력을 인가하지 않음으로써, 최종적으로 아워미터(950)에 전력을 인가시키지 않게 된다.

또한, 자세검출부(930)는 도 5에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)의 실린더(400)에 고정된 몸체(931)와, 몸체(931)에 구비된 발광부(932) 및 수광부(미도시)와, 회전축(933)에 의해 몸체(931)에 회전가능하게 연결되며, 편심부가 중력방향을 향하도록 회전하는 광원가림판(934)을 포함하여 구성된다.

몸체(931)는 작동시간 기록장치(700)의 본체(710)에 구비되며, 몸체(931)에는 회전축(933)이 설치되어 있다.

또한, 몸체(931)는 유압 브레이커(10)의 실린더(400)에 고정되도록 설치된다.

다시 말해, 도 2에 도시된 바와 같이, 작동시간 기록장치(700)가 유압 브레이커(10)의 실린더(400)의 탑헤드(430)에 고정되도록 설치될 때, 본체(710) 내부에 구비된 몸체(931) 또한, 유압 브레이커(10)의 실린더(400)의 탑헤드(430)에 고정되어 설치된다.

이 경우, 몸체(931)의 아랫면이 작동시간 기록장치(700)의 아랫면과 일치하도록 설치되는 것이 바람직하며, 이로 인해, 몸체(931)의 아랫면이 유압 브레이커(10)의 실린더(400)의 일측면(도 1에서 실린더(400)의 외부 좌측면)에 고정되게 설치될 수 있다.

발광부(932)와 수광부는 몸체(931)에 구비되며, 발광부(932)에서 조사된 광원을 수광부에서 감지하는지 여부에 따라, 유압 브레이커(10)가 작동자세에 있는지 여부를 판단한다.

다시 말해, 발광부(932)에서 조사된 광원이 광원가림판(934)에 의해 가려져 수광부에서 광원을 감지하지 못하면 자세검출부(930)는 유압 브레이커(10)가 작동자세에 있지 않다고 판단하게 되며, 이로 인해, 자세검출부(930)는 개방상태를 유지한다. 따라서, 릴레이포트(940)의 자세검출부측포트(941)로 전력이 인가되지 못하게 되어 최종적으로 아워미터(950)가 작동하지 않게 된다.

발광부(932)에서 조사된 광원이 광원가림판(934)에 의해 가려지지 않아 수광부에서 광원을 감지하면 자세검출부(930)는 유압 브레이커(10)가 작동자세에 있다고 판단하게 되며, 이로 인해, 자세검출부(930)는 단락된다. 따라서, 릴레이포트(940)의 자세검출부측포트(941)로 전력이 인가되어 최종적으로 아워미터(950)가 작동하게 된다.

광원가림판(934)은 몸체(931)에 회전축(933)에 의해 회전 가능하게 연결되며, 회전축(933)으로부터 편심된 편심부를 갖는다. 따라서, 편심부의 무게중심에 의해 편심부가 중력방향을 향하도록 회전될 수 있다.

다시 말해, 몸체(931)가 어느 위치에 있더라도 회전축(933)의 회전에 의해 광원가림판(934)의 편심부가 중력방향을 향하게 된다.

이러한 광원가림판(934)은 발광부(932)와 수광부 사이에 따라 배치되며, 몸체(931)의 위치에 따라 발광부(932)에서 조사된 광원을 수광부에서 감지하지 못하게 막는 기능을 한다.

위와 같이, 자세검출부(930)는 몸체(931)가 유압 브레이커(10)의 실린더(400)에 고정 설치됨에 따라, 후술할 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)의 자세에 따라 광원가림판(934)이 발광부(932)에서 조사되는 광원이 수광부에 전달되는지 여부를 알 수 있으며, 이로 인해, 자세검출부(930)가 유압 브레이커(10)의 작동 여부를 용이하게 검출해낼 수 있다.

작동시간 기록장치(700)의 회로시스템(900)에는 전술한 자세검출부(930)에 연결되어 자세검출부(930)에 전력을 인가시키는 보조제네레이터(미도시)가 구비될 수 있다.

이 경우, 보조제네레이터 또한, 제네레이터(920)와 같이, 유압 브레이커(10)의 작동에 의해 발생하는 진동, 즉, 피스톤(300)의 승하강 운동 및/또는 치즐(500)의 피타격/타격에 의해 발생하는 진동에 의해 전력을 발생시킬 수 있다.

위와 같이, 보조제네레이터가 자세검출부(930)에 연결됨으로써, 자세검출부(930)의 발광부(932) 및 수광부에서 소모되는 전력이 더욱 안정적으로 공급될 수 있다는 효과가 있다.

이러한 보조제네레이터는 자세검출부(930)와 직렬로 연결되는 것이 바람직하다.

릴레이포트(940)는 자세검출부(930)에 의해 전력이 인가되면, 아워미터(950)로 전력을 인가시키는 기능을 하며, 자세검출부(930)와 직렬로 연결되는 자세검출부측포트(941)와, 아워미터(950)와 직렬로 연결되는 아워미터측포트(942)를 포함하여 구성된다.

따라서, 자세검출부(930)가 작동하여 자세검출부측포트(941)에 전력이 인가되면, 아워미터측포트(942)가 단락됨으로써, 아워미터(950)에 전력이 인가되게 된다.

아워미터(950)는 제네레이터(920)에서 발생된 전력으로 작동되며, 작동시 시간을 기록하는 기능을 한다.

전술한 바와 같이, 자세검출부(930)가 유압 브레이커(10)가 작동자세에 있다고 판단되어 릴레이포트(940)의 자세검출부측포트(941)에 전력이 인가되면, 릴레이포트(940)의 아워미터측포트(942)가 단락되어 제네레이터(920)에서 발생된 전력이 아워미터(950)로 인가된다.

위와 같이, 아워미터(950)에 전력이 인가되면 아워미터(950)는 작동되며, 작동시 작동시간을 기록하여, 전술한 표시부(951)에 표시하게 된다.

다시 말해, 아워미터(950)는 유압 브레이커(10)가 작동하여 피스톤(300)의 승하강 왕복운동에 의해 발생된 진동으로 전력이 발생하고, 자세검출부(930)가 유압 브레이커(10)의 작동자세를 검출할 경우에만 작동됨으로써, 유압 브레이커(10)의 작동시간을 기록할 수 있는 것이다.

이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유압 브레이커(10)에 구비된 작동시간 기록장치(700)의 작동에 대해 설명한다.

도 6(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동시간 기록장치(700)가 구비된 유압 브레이커(10)가 수평면과 나란히 있을 때의 유압 브레이커(10)를 도시한 도이고, 도 6(b) 및 도 6(c)는 유압 브레이커(10)가 수평면과 나란히 있을 때의 자세검출부(930)의 사시도 및 자세검출부(930)의 측면도를 도시한 도이다.

도 7(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동시간 기록장치(700)가 구비된 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 45˚ 기울어졌을 때의 유압 브레이커(10)를 도시한 도이고, 도 7(b) 및 도 7(c)는 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 45˚ 기울어졌을 때의 자세검출부(930)의 사시도 및 자세검출부(930)의 측면도를 도시한 도이다.

도 8(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동시간 기록장치(700)가 구비된 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 90˚ 기울어졌을 때의 유압 브레이커(10)를 도시한 도이고, 도 8(b) 및 도 8(c)는 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 90˚ 기울어졌을 때의 자세검출부(930)의 사시도 및 자세검출부(930)의 측면도를 도시한 도이다.

도 9(a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 작동시간 기록장치(700)가 구비된 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 180˚ 기울어졌을 때의 유압 브레이커(10)를 도시한 도이고, 도 9(b) 및 도 9(c)는 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 180˚ 기울어졌을 때의 자세검출부(930)의 사시도 및 자세검출부(930)의 측면도를 도시한 도이다.

먼저, 도 6(a) 내지 도 6(c)의 상태에서 유압 브레이커(10)에 구비된 작동시간 기록장치(700)의 작동을 설명한다.

도 6(a) 내지 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)가 수평면과 나란하게 놓여있을 때, 자세검출부(930)의 몸체(931)의 아랫면 또한 수평면과 나란하게 놓이게 된다.

이 경우, 전술한 바와 같이, 광원가림판(934)의 편심부는 중력방향(수평면과 직교하는 방향)을 향하도록 회전되므로, 광원가림판(934)은 발광부(932)와 수광부를 가리게 된다. 따라서, 제네레이터(920)에 의해 전력이 발생하더라도, 광원가림판(934)에 의해 발광부(932)에서 조사된 광원을 수광부에서 감지하지 못하게 된다.

따라서, 자세검출부(930)는 개방상태를 유지하게 되며, 이로 인해, 릴레이포트(940)의 자세검출부측포트(941)에 전력이 인가되지 못해, 최종적으로 아워미터(950)에 전력이 인가되지 못함으로써, 아워미터(950)는 작동하지 않게 된다.

다시 말해, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)가 수평면과 나란히 있을 경우, 제네레이터(920)에 의해 전력이 발생하더라도 아워미터(950)는 작동되지 못하며, 이로 인해, 작동시간 기록장치(700) 자체가 작동하지 않는 것이다.

위와 같이, 유압 브레이커(10)가 수평면과 나란한 위치에 놓여있는 경우, 자세검출부(930)가 유압 브레이커(10)가 작동상태에 있지 않다고 판단하는 이유는 다음과 같다.

먼저, 유압 브레이커(10)를 통해 지반을 파쇄할 때, 도 6(a)와 같이 수평면과 나란한 위치에 놓고 지반을 파쇄하는 경우는 매우 드물기 때문에 유압 브레이커(10)가 수평면과 나란한 위치에 놓여있는 경우 작동상태에 있지 않다고 판단하는 것이다.

또한, 유압 브레이커(10)를 운반시 트럭 등에 유압 브레이커(10)가 수평면과 나란한 위치에 놓인 채로 운반하게 되는데, 이 때 발생하는 진동(즉, 유압 브레이커(10)를 운반하기 위한 트럭에 의해 발생하는 진동)으로 인해, 작동시간 기록장치(700)가 작동되어 유압 브레이커(10)가 작동한 것으로 기록되는 것을 방지하기 위함이다.

이하, 도 7(a) 내지 도 7(c)의 상태에서 유압 브레이커(10)에 구비된 작동시간 기록장치(700)의 작동을 설명한다.

도 7(a) 내지 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 45˚ 기울어졌을 때, 자세검출부(930)의 몸체(931)의 아랫면 또한 수평면으로부터 45˚ 기울어지게 된다.

이 경우, 전술한 바와 같이, 광원가림판(934)의 편심부는 중력방향(수평면과 직교하는 방향)을 향하도록 회전되므로, 광원가림판(934)은 발광부(932)와 수광부를 가리지 않게 된다. 따라서, 자세검출부(930)는 유압 브레이커(10)가 작동 상태에 있다고 판단하게 된다.

위와 같이, 자세검출부(930)가 유압 브레이커(10)가 작동 상태에 있다고 판단함에 따라 자세검출부(930)는 단락되며, 이로 인해, 릴레이포트(940)의 자세검출부측포트(941)에 전력이 인가된 후, 릴레이포트(940)의 아워미터측포트(942)에 전력이 인가되고, 최종적으로 아워미터(950)에 전력이 인가됨으로써, 아워미터(950)는 작동한다.

따라서, 작동시간 기록장치(700)는 작동되어 유압 브레이커(10)의 작동 시간을 기록하게 된다.

다시 말해, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 45˚ 기울어진 경우, 유압 브레이커(10)의 작동에 의해 진동이 발생하여 제네레이터(920)가 전력을 발생시키면, 작동시간 기록장치(700)가 작동하여 유압 브레이커(10)의 작동시간을 기록하는 것이다.

전술한 바와 같은 작동시간 기록장치(700)의 작동은 도 8(a) 내지 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 90˚ 기울어졌을 때와, 도 9(a) 내지 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 180˚ 기울어졌을 때에도 동일하게 적용될 수 있다.

다시 말해, 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 90˚ 기울어지거나 또는 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 180˚ 기울어진 경우, 유압 브레이커(10)의 작동에 의해 진동이 발생하여 제네레이터(920)가 전력을 발생시키면, 작동시간 기록장치(700)가 작동하여 유압 브레이커(10)의 작동시간을 기록하는 것이다.

이는, 유압 브레이커(10)로 지반을 파쇄하는 경우, 도 7(a) 및 도 8(a) 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 45˚, 90˚기울어진 위치에서 지반을 파쇄하는 경우가 일반적이기 때문이다.

또한, 드물지만 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 180˚기울어진 경우에도 유압 브레이커(10)로 지반을 파쇄할 수도 있다. 물론, 이 경우 엄밀히 말하면 지반이 아닌 터널 등을 굴착할 때, 상부 암반 등을 파쇄하는 용도로 사용된다.

전술한 자세검출부(930)에 의해 판단(또는 검출)되는 유압 브레이커(10)의 작동자세는 유압 브레이커(10)가 수평면으로부터 45˚, 90˚, 180˚ 기울어진 위치에만 한정되지 않는다.

즉, 자세검출부(930)의 광원가림판(934)의 편심부의 편심 정도를 조절함으로써, 유압 브레이커(10)의 위치에 따른 자세검출부(930)의 판단 위치를 조절할 수 있다.

다만, 유압 브레이커(10)가 수평면과 나란히 놓이는 경우는 유압 브레이커(10)가 작동하지 않는 상태이므로, 유압 브레이커(10)와 수평면과의 사잇각이 0˚인 경우에는 유압 브레이커(10)가 작동하지 않는다고 보는 것이 바람직하다.

따라서, 유압 브레이커(10)의 작동자세의 범위의 바람직한 예로써, 유압 브레이커(10)와 수평면과의 사잇각이 약 10˚ ~ 350˚ 일 경우, 유압 브레이커(10)는 작동 상태에 있다고 판단되는 것이 바람직하다.

위와 같은 경우, 자세검출부(930)의 광원가림판(934)은 중력방향을 중심으로 좌, 우로 10˚의 각을 갖게 된다. 즉, 중력방향에서 시계 방향으로 회전한 것을 가정하였을 때, 10˚ ~ 350˚의 범위 내에 몸체(931)가 위치할 경우, 발광부(932)에서 조사된 광원이 수광부에서 감지될 수 있으며, 이를 통해, 자세검출부(930)는 유압 브레이커(10)와 수평면과의 사잇각이 약 10˚ ~ 350˚ 일 경우, 유압 브레이커(10)는 작동 상태에 있다고 판단할 수 있는 것이다.

전술한 바와 같이, 유압 브레이커(10)에 구비된 작동시간 기록장치(700)는 유압 브레이커(10)가 작동할 때 발생하는 진동, 즉, 피스톤(300)의 승하강 운동 또는 치즐(500)의 피타격/타격에 의해 발생하는 진동에 의해 제네레이터(920)가 전력을 발생시키고, 자세검출부(930)가 유압 브레이커(10)의 자세에 따라 작동자세에 있다고 판단하면 작동되어 유압 브레이커(10)의 작동 시간을 기록하게 되는 것이다.

다시 말해, 제네레이터(920)의 전력 발생 조건과 자세검출부(930)의 작동자세 조건을 만족하는 경우에만, 유압 브레이커(10)의 작동 시간을 기록할 수 있다.

위와 같이, 두 가지 조건이 충족되어야 작동시간 기록장치(700)가 유압 브레이커(10)의 작동시간을 측정하게 되므로, 실제로 유압 브레이커(10)가 작동하는 시간을 정확하게 측정할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 작동시간 기록장치(700)에 구비된 완충부재(720) 및 우레탄 패드(730)에 의해 작동시간 기록장치(700)에 전달되는 진동, 즉, 유압 브레이커(10)의 작동에 의해 발생하는 진동에 의해 작동시간 기록장치(700)가 파손되거나, 회로시스템(900)이 오작동하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 작동시간 기록장치(700)에 구비되는 회로시스템(900)이 매우 간단한 구성으로 되어 있으므로, 제조원가의 절감을 달성할 수 있다.

또한, 작동시간 기록장치(700)에 구비되는 회로시스템(900)에는 유압 브레이커(10)의 기타 다른 구성과 연결되는 구성이 없으므로, 작동시간 기록장치(700)가 독립적으로 유압 브레이커(10)의 작동시간을 기록할 수 있다. 따라서, 단순히 작동시간 기록장치(700)를 유압 브레이커(10)의 실린더(400)에 설치하는 것만으로도 유압 브레이커(10)의 작동시간을 용이하게 기록할 수 있으므로, 그 설치가 매우 용이하고, 높은 호환성이 보장된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

10: 유압 브레이커
300: 피스톤 310: 상단 수압면
320: 하단 수압면 400: 실린더
410: 상측 챔버 420: 하측 챔버
430: 탑헤드 500: 치즐
700: 작동시간 기록장치 710: 본체
720: 완충부재 721: 스프링
730: 우레탄 패드
900: 회로시스템 910: 스위치
920: 제네레이터 930: 자세검출부
931: 몸체 932: 발광부
933: 회전축 934: 광원가림판
940: 릴레이포트 941: 자세검출부측포트
942: 아워미터측포트 950: 아워미터
951: 표시부

Claims

유압에 의해 승하강하여 작동하는 피스톤과, 상기 피스톤에 의해 타격되어 지반을 타격하는 치즐을 갖는 유압 브레이커에 구비되어 상기 피스톤이 작동하는 시간을 기록하는 작동시간 기록장치에 있어서,
상기 피스톤의 작동에 의해 발생하는 진동으로 전력을 발생시키는 제네레이터;
상기 제네레이터에서 발생된 전력으로 작동되며, 작동시 시간을 기록하는 아워미터; 및
상기 유압 브레이커가 작동자세에 있을 경우 작동되어 상기 제네레이터에서 발생된 전력을 상기 아워미터로 인가시키는 자세검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동시간 기록장치.
제1항에 있어서,
상기 작동시간 기록장치의 본체를 감싸며, 내부에 스프링이 구비된 완충부재; 및
상기 완충부재를 감싸는 우레탄 패드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작동시간 기록장치.
제1항에 있어서,
상기 자세검출부는,
상기 유압 브레이커의 실린더에 고정된 몸체;
상기 몸체에 구비된 발광부 및 수광부; 및
회전축에 의해 상기 몸체에 회전가능하게 연결되며, 편심부가 중력방향을 향하도록 회전하는 광원가림판;을 포함하고,
상기 광원가림판은 상기 발광부와 상기 수광부 사이에 배치되어 상기 유압 브레이커의 자세에 따라 상기 발광부에서 조사된 광원을 상기 수광부에서 감지하지 못하게 막으며,
상기 발광부에서 조사된 광원을 상기 수광부에서 감지하면, 상기 자세검출부가 작동하는 것을 특징으로 하는 작동시간 기록장치.
제1항에 있어서,
상기 피스톤의 작동에 의해 발생하는 진동으로 전력을 발생시키며, 상기 자세검출부에 연결되어 전력을 인가시키는 보조제네레이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작동시간 기록장치.
유압에 의해 승하강하여 작동하는 피스톤과, 상기 피스톤에 의해 타격되어 지반을 타격하는 치즐을 갖는 유압 브레이커에 있어서,
상기 유압 브레이커에 구비되어 상기 피스톤이 작동하는 시간을 기록하는 작동시간 기록장치;를 포함하되,
상기 작동시간 기록장치는,
상기 피스톤의 작동에 의해 발생하는 진동으로 전력을 발생시키는 제네레이터;
상기 제네레이터에서 발생된 전력으로 작동되며, 작동시 시간을 기록하는 아워미터; 및
상기 유압 브레이커가 작동자세에 있을 경우 작동되어 상기 제네레이터에서 발생된 전력을 상기 아워미터로 인가시키는 자세검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 브레이커.