KR20200008900A - 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조 - Google Patents

유압 브레이커의 소음 감쇄 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조에 따르면, 유압 브레이커를 조립 시 브레이커 본체의 하부에 탄성을 가지는 탄성 재질의 하부 흡음재와 하부 댐퍼를 구비하고, 피스톤이 치즐을 타격 시 하부 흡음재와 하부 댐퍼가 압축 및 신장되어 이에 따른 반발력으로 인해 브레이커 본체를 견고하게 지지하면서, 압축에 따른 변형으로 인해 브라켓 조립부와 치즐 및 프런트부시 플렌지 간의 틈새를 메워 유압 브레이커 작동 시 브레이커 본체의 진동 전달을 억제함으로써, 유압 브레이커 작동 시 발생하는 누설 소음을 차폐할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

유압 브레이커의 소음 감쇄 구조{Noise Reduction Structure for Hydraulic Breaker}
본 발명은 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유압 브레이커 본체의 실린더 내부에 왕복 이동이 가능하게 구비된 피스톤이 피파쇄물에 접촉되는 치즐을 타격하는 과정에서 발생되는 소음을 감쇄하기 위한 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 유압 브레이커는 굴삭기, 로더 등의 건설기계에 장착되어 암반이나 콘크리트 등을 파쇄하는 장비로, 실린더 내부에서 피스톤이 상승 및 하강행정을 반복하면서 치즐(chisel)을 타격하고, 피파쇄물과 접촉된 치즐이 피스톤과의 타격으로 인해 발생된 충격에너지를 피파쇄물에 전달하여 피파쇄물을 파쇄시키게 된다.
이와 같은 유압 브레이커의 작업 시에 발생되는 소음은, 피스톤이 치즐을 타격할 때 발생되는 타격음과, 그 타격으로 인하여 피스톤과 치즐, 그리고 주변 부품들이 진동하여 발생되는 진동음 및 치즐이 피파쇄물을 파쇄할 때 발생되는 파쇄음으로 구분할 수 있다.
즉, 피스톤이 치즐을 타격하게 되면 브레이커 본체 내부에 형성된 실린더에서 매우 큰 타격음이 발생되는데, 이 타격음의 일부는 브레이커 본체의 벽면을 통과하여 외부로 전파되고, 나머지 일부는 치즐과 상부 부쉬, 치즐과 하부 부쉬 사이의 틈새를 통하여 외부로 전파된다.
또한, 타격시의 충격으로 인하여 피스톤, 치즐, 브레이커 본체, 브라켓 등의 진동하게 되어 소음이 발생된다.
이와 같은 소음을 저감시키기 위하여 종래에는 브레이커 본체 하부에 하부 흡음재 없이 경도가 높은 하부 댐퍼만 장착하는 경우가 많았으며, 하부 흡음재를 부가적으로 장착시키더라도 대체로 탄성이 없는 재질이 사용되었다.
따라서, 일반적인 유압 브레이커의 구조에서 피스톤이 치즐을 타격하는 타격부와 피파쇄물이 노출되는 위치는 브레이커 본체의 하부인데, 타격에 의한 소음과 진동이 가장 크게 발생하는 위치에 경도가 높은 하부 댐퍼를 장착함으로써 부품 간의 간격과 재질 특성으로 인해 누설 소음차폐와 진동감쇄의 효과를 획득하기 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1650081호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 유압 브레이커를 조립 시 브레이커 본체의 하부에 탄성을 가지는 탄성 재질의 하부 흡음재와 하부 댐퍼를 구비하고, 피스톤이 치즐을 타격 시 하부 흡음재와 하부 댐퍼가 압축 및 신장되어 이에 따른 반발력으로 인해 브레이커 본체를 견고하게 지지하면서, 압축에 따른 변형으로 인해 브라켓 조립부와 치즐 및 프런트부시 플렌지 간의 틈새를 메워 유압 브레이커 작동 시 브레이커 본체의 진동 전달을 억제함으로써, 유압 브레이커 작동 시 발생하는 누설 소음을 차폐할 수 있도록 하는 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조는 브레이커 본체의 외경보다 작은 외경을 가지면서 브레이커 본체 하부의 조립구와 연통되어 치즐의 상단부가 삽입되는 통공이 중심부에 형성되고, 상단은 브레이커 본체의 하부로 삽입 결합되며, 하단은 브레이커 본체의 하부측으로 노출되도록 설치되는 프런트부시와; 브레이커 본체를 감싸도록 구비된 브라켓의 하부측에 형성되어 치즐의 상단부가 삽입되는 개방홀과 동일한 중심부를 가지면서 프런트부쉬의 노출부가 삽입될 수 있는 크기의 직경을 가지도록 형성된 조립단턱이 형성되고, 상기 프런트부쉬의 노출부와 조립단턱 사이에는 탄성 재질로 이루어져 높이는 조립단턱의 높이보다 크게 형성되고, 너비는 조립단턱의 반경 방향 외측 길이보다 작게 형성된 하부 흡음재가 구비되고, 브레이커 본체의 하측면과 브라켓 사이에는 탄성 재질로 이루어져 높이는 프런트부시의 돌출 높이보다 크게 형성되고, 너비는 브레이커 본체의 조립하면의 일측 반경길이 보다 작게 형성된 하부 댐퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 하부 댐퍼와 하부 흡음재는 폭 방향으로 각각 제 1 여유공간 및 제 2 여유공간이 생기도록 구비되어 최종 조립 후 압축 변형된 형상으로 틈새를 밀봉하여 소음을 차폐할 수 있다.
상기 하부 댐퍼 또는 하부 흡음재는 탄성을 가지는 고무, 우레탄, 플라스틱을 포함하여 압축 및 신장이 가능한 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 하부 댐퍼 또는 하부 흡음재는, 동일한 재질로 얇게 형성하여 복수로 적층하여 구비될 수 있다.
상기 하부 댐퍼 또는 하부 흡음재는, 2종류 이상의 서로 다른 재질로 얇게 형성하여 복수로 적층하여 구비될 수 있다.
브레이커 본체를 둘러싸는 브라켓 조립체에서 조립체 내부 길이는 하부댐퍼의 높이에 브레이커 본체의 상부면으로부터 하부면까지의 조립면 높이를 더한 수치에 동시에 상부 댐퍼의 높이를 더한 수치보다는 작은 수치를 가지도록 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조에 따르면, 유압 브레이커를 조립 시 브레이커 본체의 하부에 탄성을 가지는 탄성 재질의 하부 흡음재와 하부 댐퍼를 구비하고, 피스톤이 치즐을 타격 시 하부 흡음재와 하부 댐퍼가 압축 및 신장되어 이에 따른 반발력으로 인해 브레이커 본체를 견고하게 지지하면서, 압축에 따른 변형으로 인해 브라켓 조립부와 치즐 및 프런트부시 플렌지 간의 틈새를 메워 유압 브레이커 작동 시 브레이커 본체의 진동 전달을 억제함으로써, 유압 브레이커 작동 시 발생하는 누설 소음을 차폐할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조를 설명하기 위한 도면이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조를 구성하는 하부 흡음재를 설명하기 위한 도면이며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조를 구성하는 하부 댐퍼를 설명하기 위한 도면이며,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조를 구성하는 하부 댐퍼 및 하부 흡음재의 다른 형태를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 브레이커 본체(100), 브라켓(110), 프런트부시(130), 하부흡음재(200), 하부 댐퍼(250) 및 치즐(300)을 포함하여 구성된다.
브레이커 본체(100)의 실린더 내부에는 유압에 의해 왕복 운동하는 피스톤이 설치되고, 치즐(300)의 일측 상단부가 브레이커 본체(100) 하부의 조립구에 삽입되어 실린더 내부에 위치하며, 브라켓(110)은 브레이커 본체(100)를 모두 감싸도록 구비된다.
프런트부시(130)는 브레이커 본체(100)의 외경보다 작은 외경을 가지면서 브레이커 본체(100) 하부의 조립구와 연통되어 치즐의 상단부가 삽입되는 통공이 중심부에 형성된 것으로, 상단은 브레이커 본체(100)의 하부로 삽입 결합되고, 하단은 브레이커 본체(100)의 하부측으로 노출되도록 설치된다.
브레이커 본체(100)의 하부측에서 프런트부시(130)가 노출된 부분을 제외한 나머지 부분은 조립하면(119)으로 형성된다.
브레이커 본체(100)를 감싸도록 구비된 브라켓(110)의 하부측 중앙부에는 브레이커 본체(100)의 조립구 및 프런트부시(130)의 통공과 연통되어 치즐(300)의 상단부가 삽입되는 개방홀(117)이 형성된다.
브레이커 본체(100)를 감싸도록 구비된 브라켓(110)의 하부측에는 개방홀(117)과 동일한 중심부를 가지도록 프런트부쉬(130)의 노출부가 삽입될 수 있는 조립단턱(113)이 형성되는데, 상기 조립단턱(113)은 상기 개방홀(117)과 동일한 중심부를 가지면서 프런트 부쉬(130)의 노출부가 삽입될 수 있는 충분한 크기의 직경을 가지도록 개방홀(117)의 상측에 형성되고, 상기 브레이커 본체(100)의 하부측에 형성되는 조립하면(119)과 대응되는 브라켓(110)의 하부측 내부에는 조립상면(115)이 형성된다.
치즐(300)의 상단부는 개방홀(117), 프런트부시(130)의 통공 및 브레이커 본체(100)의 조립구를 관통하면서 브레이커 본체(100) 내부의 실린더에 체결된다.
상기 프런트부쉬(130)의 노출부와 조립단턱(113) 사이에는 치즐(300)의 상단부가 관통될 수 있도록 링 형상으로 형성되어 탄성 재질로 이루어진 하부 흡음재(200)가 구비된다.
하부 흡음재(200)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 높이(a2)는 조립단턱(113)의 높이(a1)보다 크게 형성되고, 너비(a4)는 조립단턱(113)의 반경 방향 외측 길이(a3)보다 작게 형성되는 것으로, 하부 흡음재(200)가 프런트부쉬(130)의 노출부와조립단턱(113) 사이에 구비되면 폭 방향으로 약간의 제 1 여유공간이 생기게 된다.
브레이커 본체(100)의 조립하면(119)과 브라켓(110)의 조립상면(115) 사이에는 프런트부시(130)의 노출부가 관통될 수 있도록 링 형상으로 형성되어 탄성 재질로 이루어진 하부 댐퍼(250)가 구비된다.
하부 댐퍼(250)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 높이(b2)는 브레이커 본체(100)의 하부측으로 돌출된 프런트부시(130)의 돌출 높이(b1)보다 크게 형성되고, 너비(b4)는 조립하면(119)의 일측 반경길이(b3)보다 작게 형성되는 것으로, 브레이커 본체(100)의 조립하면(119)과 브라켓(110)의 조립상면(115) 사이에 하부 댐퍼(250)가 구비되면 폭 방향으로 약간의 제 2 여유공간이 생기게 된다.
하부 흡음재(200) 및 하부 댐퍼(250)는 원형의 링 형상 또는 다각형의 링 형상으로 형성될 수 있어 그 형상으로 인한 제약은 갖지 아니한다.
또한, 재질은 탄성을 가지는 고무류, 우레탄, 플라스틱 등의 압축 및 신장이 가능한 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조가 구성되고, 브레이커 본체(100)의 피스톤이 하강 시 피스톤이 치즐(300)을 타격함으로써 치즐(300)에 가해진 충격력으로 피 파쇄물을 파쇄하게 된다.
이때, 도 2에 나타낸 바와 같이, 하부 흡음재(200)는 조립단턱(113)과 프런트부시(130) 사이에서 압축 및 신장 등의 형상 변경이 발생하고, 하부 댐퍼(250)는
조립상면(115)과 조립하면(119) 사이에서 압축 및 신장 등의 형상 변경이 발생하여, 브레이커 본체(100), 프런트부시(130), 치즐(300), 브라켓(110) 사이의 제1여유공간 및 제2여유공간의 틈새를 메우게 된다.
이렇게 함으로써, 유압 브레이커 작동 시 브레이커 본체에서 발생되는 소음과, 브라켓(110)의 진동의 의해 전달되는 소음이 브라켓(110) 하부를 통하여 외부로 전달되는 것을 하부 흡음재(200)와 하부 댐퍼(250)를 통하여 이중으로 억제함으로써, 유압 브레이커 작동 시 발생하는 누설 소음을 효과적으로 차단할 수 있다.
한편, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예로서, 하부 흡음재(200)는 동일한 재질로 얇게 형성하여 복수로 적층하여 구비될 수 있으며, 이때, 복수로 적층된 높이의 합은 조립단턱(113)의 높이(a1)보다 크게 형성되어야 한다.
마찬가지로, 하부 댐퍼(250)도 동일한 재질로 얇게 형성하여 복수로 적층하여 구비될 수 있으며, 이때, 복수로 적층된 높이의 합은 브레이커 본체(100)의 하부측으로 돌출된 프런트부시(130)의 돌출 높이(b1)보다 크게 형성되어야 한다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 하부 흡음재는 2종 이상의 다른 재질로 구비될 수 있는 것으로, 각각 재질을 달리하여 형성된 제1하부 흡음재(202)와 제2하부 흡음재(203)가 적층되어 구비될 수 있으며, 이때, 적층된 높이의 합은 조립단턱(113)의 높이(a1)보다 크게 형성되어야 한다.
마찬가지로, 하부 댐퍼도 2종 이상의 다른 재질로 구비될 수 있는 것으로, 각각 재질을 달리하여 형성된 제1하부 댐퍼(252)와 제2하부 댐퍼(253)가 적층되어 구비될 수 있으며, 이때, 적층된 높이의 합은 브레이커 본체(100)의 하부측으로 돌출된 프런트부시(130)의 돌출 높이(b1)보다 크게 형성되어야 한다.
아울러, 도 2에 나타낸 바와 같이, 브레이커 본체(100)를 둘러싸는 브라켓 조립체에서 조립체 내부 길이(E)는 하부댐퍼(250)의 높이(b2)에 브레이커 본체(100)의 상부면으로부터 하부면까지의 조립면 높이(C)를 더한 수치에 동시에 상부 댐퍼(290)의 높이(D)를 더한 수치보다는 작은 수치를 가지는데, 이는 조립 전 각 부품의 높이를 합한 수치가 조립 후 조립체 내부 길이 수치로 감소하게 되고 이러한 수치 변화는 조립 시 부품 중 탄성체인 댐퍼가 높이 방향에서 압축된다는 의미이고, 하부댐퍼(250)의 압축 및 신장으로 인해 브레이커 본체의 타격소음 및 진동소음을 차폐시킬 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조에 따르면, 유압 브레이커를 조립 시 브레이커 본체의 하부에 탄성을 가지는 탄성 재질의 하부 흡음재와 하부 댐퍼를 구비하고, 피스톤이 치즐을 타격 시 하부 흡음재와 하부 댐퍼가 압축 및 신장되어 이에 따른 반발력으로 인해 브레이커 본체를 견고하게 지지하면서, 압축에 따른 변형으로 인해 브라켓 조립부와 치즐 및 프런트부시 플렌지 간의 틈새를 메워 유압 브레이커 작동 시 브레이커 본체의 진동 전달을 억제함으로써, 유압 브레이커 작동 시 발생하는 누설 소음을 차폐할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
100: 브레이커 본체 110: 브라켓
113: 조립단턱 117: 개방홀
130: 프런트부시 200: 하부 흡음재
250: 하부 댐퍼 300: 치즐

Claims (6)

  1. 브레이커 본체의 실린더 내부에서 유압에 의해 왕복 운동하는 피스톤과, 상단부가 브레이커 본체 하부의 조립구에 삽입되어 실린더 내부에 위치하는 치즐 및 상기 브레이커 본체를 감싸도록 구비된 브라켓을 포함하는 구성으로 이루어진 유압 브레이커에 관한 것으로, 피스톤이 치즐을 타결할 때 발생되는 타격소음과 브레이커 본체와 브라켓의 충돌 시 발생되는 충돌소음을 차폐시키기 위한 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조에 있어서,
    브레이커 본체의 외경보다 작은 외경을 가지면서 브레이커 본체 하부의 조립구와 연통되어 치즐의 상단부가 삽입되는 통공이 중심부에 형성되고, 상단은 브레이커 본체의 하부로 삽입 결합되며, 하단은 브레이커 본체의 하부측으로 노출되도록 설치되는 프런트부시와;
    브레이커 본체를 감싸도록 구비된 브라켓의 하부측에 형성되어 치즐의 상단부가 삽입되는 개방홀과 동일한 중심부를 가지면서 프런트부쉬의 노출부가 삽입될 수 있는 크기의 직경을 가지도록 형성된 조립단턱이 형성되고,
    상기 프런트부쉬의 노출부와 조립단턱 사이에는 탄성 재질로 이루어져 높이는 조립단턱의 높이보다 크게 형성되고, 너비는 조립단턱의 반경 방향 외측 길이보다 작게 형성된 하부 흡음재가 구비되고,
    브레이커 본체의 하측면과 브라켓 사이에는 탄성 재질로 이루어져 높이는 프런트부시의 돌출 높이보다 크게 형성되고, 너비는 브레이커 본체의 조립하면의 일측 반경길이 보다 작게 형성된 하부 댐퍼가 구비된 것을 특징으로 한 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 댐퍼와 하부 흡음재는 폭 방향으로 각각 제 1 여유공간 및 제 2 여유공간이 생기도록 구비되어 최종 조립 후 압축 변형된 형상으로 틈새를 밀봉하여 소음을 차폐하는 것을 특징으로 한 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 댐퍼 또는 하부 흡음재는 탄성을 가지는 고무, 우레탄, 플라스틱을 포함하여 압축 및 신장이 가능한 합성수지 재질로 형성된 것을 특징으로 한 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 댐퍼 또는 하부 흡음재는, 동일한 재질로 얇게 형성하여 복수로 적층하여 구비된 것을 특징으로 한 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 댐퍼 또는 하부 흡음재는, 2종류 이상의 서로 다른 재질로 얇게 형성하여 복수로 적층하여 구비된 것을 특징으로 한 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조.
  6. 청구항 1에 있어서, 브레이커 본체를 둘러싸는 브라켓 조립체에서 조립체 내부 길이는 하부댐퍼의 높이에 브레이커 본체의 상부면으로부터 하부면까지의 조립면 높이를 더한 수치에 동시에 상부 댐퍼의 높이를 더한 수치보다는 작은 수치를 가지도록 형성된 것을 특징으로 한 유압 브레이커의 소음 감쇄 구조.
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