KR20200045991A - 저소음 브레이커 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 저소음 브레이커는 브레이커본체부와, 상기 브레이커본체부에 설치되며 왕복 이송되는 피스톤을 구비한 실린더부와, 상기 실린더부의 피스톤에 의해 타격되고 상기 브레이커본체부에 슬라이딩 가능하게 지지되는 치즐을 구비하며, 상기 브레이커본체부에 상기 피스톤에 의해 치즐을 타격하기 위한 타격실을 가지는 브레이커유닛과,
상기 브레이커유닛을 감싸 차음공간을 형성하는 브레이커하우징과,
상기 브레이커하우징의 내주면과 브레이커본체부의 외주면 사이에 설치되어 브레이커유닛을 지지하는 진동감쇄부재를 구비하며.
상기 브레이커하우징에 의해 감싸여진 상기 브레이커본체부의 타격실에 외부공기를 공급하여 피스톤과 치즐의 타격부위 냉각하고, 냉각이 이루어진 공기를 차음공간을 통하여 배출하는 냉각부를 포함한다.

Description

저소음 브레이커{breaker apparatus for reducing noise}

본 발명은 브레이커에 관한 것으로, 더 상세하게는 소음의 발생부 주위를 진공분위기를 조성하여 소음을 감소시킨 저소음 브레이커에 관한 것이다.

일반적으로 햄머 또는 유압브레이커(Hydraulic Breaker)는 굴삭기(Excava- tor), 로더(Loader) 등의 건설기계(Construction Equipment)에 장착하여 파일을 시공하거나 콘크리트, 암반 등의 파쇄에 널리 사용된다.

상기 햄머나 유압브레이커는 시공을 위한 파일 또는 파쇄 공구인 치즐을 실린더의 피스톤을 이용하여 타격함으로써 타격력에 의해 파일을 박거나 콘크리트, 암반 등을 파쇄하게 된다.

한편, 건설현장의 소음규제가 강화되어 건설기계 소음도 표시를 의무화 하고 있으며, 표시의무 대상으로 굴삭기, 도저, 로더, 브레이커 등이 포함된다.

또한, 주거지역, 공동주택, 학교, 병원, 공공도서관 등으로부터 일정거리 이내의 지역을 정온지역으로 책정하고 정온지역에서 환경부령에 따라 소음도가 큰 특정공사를 시행하려면 착공전에 방음시설을 설치하여야 한다.

이와 같은, 규정에 따라 소음도 표시 권고대상의 포함되는 브레이커는 소음규제를 피하기 위해서 유압브레이커를 개량하여 소음발생을 줄인 저소음형 브레이커가 개발되고 있다.

대한민국 특허등록 제 2009413호에는 저소음브레이커가 게시되어 있으며, 대한민국 특허 1230361호에는 소음경감용 가이드를 구비하는 저소음 브레이커가 게시되어 있다.

그리고 대한미국 특허등록 제 10-1775328호에는 진공분위기의 타격공간이 구비된 브레이커가 게시되어 있다.

게시된 브레이커는 별도의 구동펌프에 의해 피스톤이 왕복운동 가능하게 구비되는 실린더; 상기 실린더의 하부에 구비되며, 상하방향을 따라 관통되고 내부에 타격공간이 형성되는 하우징; 상기 하우징 내부에 구비되어 상기 타격공간을 하부에서 밀폐시키고, 상기 피스톤의 타격을 전달받아 하측 끝단부가 타격대상물을 가격하는 타격유닛; 및 상기 타격공간과 연통되며 상기 타격공간 내부를 진공분위기로 조절하여 상기 피스톤의 타격 시 소음을 저감시키는 진공유닛;을 포함한다.

상술한 바와 같은 진공브레이커는 타격공간의 내부에 진공분위기를 조절하여 소음을 줄이는 구조를 가지고 있으나 실린더의 형상으로 이루어져 있으므로 소음의 감소효과를 기대하기 어렵다.

특히 유압에 의해 작동되는 피스톤의 실 부위가 진공분위기에 노출되어 있으므로 윤활유가 타격공간으로 유출되는 문제점이 있다. 그리고 타격공간은 소음을 감쇄시키기 위한 공간으로, 피스톤의 타격력의 증가에 큰 영향을 주지는 않는다.

한편, 대한민국 특허등록 제 10-1219299호에는 항타기가 게시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제 2009-051629호에는 능동소음제어장치를 포함하는 항타기가 게시되어 있다.

그리고 대한민국 공개특허 제 2011-0139967호에는 소음 경감용 로드 가이드를 구비한 저소음 브레이커가 게시되어 있으며, 대한민국 특허등록 제 10-1285288호(2013.07.05.)에는 저소음 진동구조의 유압브레이커가 게시되어 있다.

상기와 같은 게시된 저소음 브레이커는 타격에 의한 소음을 줄일 수 있으나 치즐을 통하여 전달되는 소음과, 치즐에 의해 암석의 파쇄 시 반발력에 의한 소음 및 피스톤과 치즐의 타격 시 타격력이 브레이커 본체부에 전달됨으로써 발생되는 진동 및 소음을 줄일 수 없다.

그리고 대한민국 등록특허 제 1197158호에는 저소음형 유압브레이커가 게시되어 있다. 게시된 유압브레이커는 유압실린더;상기 유압실린더의 내부에 설치되는 피스톤;상기 유압실린더의 하부에 결합되는 프론트헤드;상기 프론트헤드의 내부에 설치되고 하단이 상기 프론트헤드의 외부로 돌출되며 상기 피스톤에 의해 타격되는치즐;상기 프론트헤드의 상단 내부에 형성되고 상기 피스톤의 하단과 상기 치즐의 상단이 위치되는 타격실;상기 프론트헤드에 형성되고 상기 타격실과 연결되는 이송유로;상기 프론트헤드의 하단에 위치되고 내부에 방진/차음실이 형성되는 유출소음차폐장치;상기 유출소음차폐장치의 둘레에 설치되는 액추에이터를 포함한다.

대한민국 특허등록 제 10-1896100에는 저소음 천공기가 게시되어 있다.

대한민국 특허등록 제 2009413호 대한민국 특허 1230361호 대한미국 특허등록 제 10-1775328호 대한민국 특허등록 제 10-1896100호 대한민국 등록특허 제 10-1102660호 대한민국 특허등록 제 10-1285288호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피스톤에 의한 치즐의 타격력에 의해 발생되는 소음과 타격 시 치즐과 브레이커본체부를 통하여 전달되는 소음의 발생을 줄일 수 있는 저소음 브레이커를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 치즐을 밀폐된 브레이커하우징으로부터 인입 및 인출시키면서 작업할 수 있으므로 치즐의 진동 및 반력에 의해 발생되는 진동과 소음을 줄일 수 있는 저소음 브레이커를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 브레이커하우징에 의해 감싸여진 진공공간과 피스톤의 실린더 사이에 피스톤을 냉각시킬 수 있는 냉각부를 더 구비하여 피스톤과 이의 타격부위가 과열되는 것을 방지할 수 있는 저소음 브레이커를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 저소음 브레이커는 브레이커본체부와, 상기 브레이커본체부에 설치되며 왕복 이송되는 피스톤을 구비한 실린더부와, 상기 실린더부의 피스톤에 의해 타격되고 상기 브레이커본체부에 슬라이딩 가능하게 지지되는 치즐을 구비하며, 상기 브레이커본체부에 상기 피스톤에 의해 치즐을 타격하기 위한 타격실을 가지는 브레이커유닛과,

상기 브레이커유닛을 감싸 차음공간을 형성하는 브레이커하우징과,

상기 브레이커하우징의 내주면과 브레이커본체부의 외주면 사이에 설치되어 브레이커유닛을 지지하는 진동감쇄부재를 구비하며.

상기 브레이커하우징에 의해 감싸여진 상기 브레이커본체부의 타격실에 외부공기를 공급하여 피스톤과 치즐의 타격부위 냉각하고, 냉각이 이루어진 공기를 차음공간을 통하여 배출하는 냉각부를 포함한 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 차음공간은 진공상태를 유지할 수 있도록 유지하기 위한 진공발생유닛을 더 구비하며,

상기 냉각부는 외기를 취입하기 위한 상기 브레이커본하우징에 오리피스공이 형성되고, 상기 브레이커본체부에 타격실과 연통되는 냉각공기공급공이 형성되며, 상기 오리피스공과 냉각공기공급공을 연결하는 외기연결관이 설치되며, 상기 타격실과 차음공간이 연통되도록 상기 브레이커본체부에 형성된 냉각공기배출공이 형성되어 이루어진다.

상기 브레이커하우징에는 상기 진동감쇄부재에 의해 지지된 브레이커본체부를 차음공간의 내부에서 전, 후진시키는 전후진실린더를 더 구비하며,

상기 전후진실린더에 의한 브레이커본체부의 전후진 시, 상기 치즐이 상기 브레이커하우징의 차음공간으로 인입 및 인출되도록 설치된다.

본 발명에 따른 저소음 브레이커는 실린더유닛의 피스톤에 의한 타격부재의 타격 시 피스톤의 가속력을 높여 타격력을 향상시킬 수 있으며, 타격 시 발생되는 소음을 감소시킬 수 있다. 특히, 진공 햄머의 작동 시 피스톤이 타격부재에 타격 시 발생되는 소음을 감소시킬 수 있으므로 도심에서의 공사가 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 저소음 브레이커의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 저소음 브레이커의 치즐이 인출된 상태를 나타내 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 저소음 브레커의 단면도로서, 냉각부를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 저소음 브레이커가 굴삭기에 장착되어 사용되는 상태를 나타내 보인 측면도.

본 발명에 따른 소음의 감소와 타격력을 향상시킬 수 있는 저소음 브레이커의 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 저소음브레이커(10)는 암의 파쇄 및 굴삭을 위한 치즐(21)을 가지는 브레이커유닛(20)과, 굴삭기의 붐과 결합되는 지지고정부(52)을 가지며 소정압의 진공상태를 유지하는 차음공간(51)을 형성하도록 상기 브레이커유닛(20)을 감싸는 브레이커하우징(50)을 구비한다. 상기 브레이커유닛(20)의 브레이커본체부(21)의 외주면과 브레이커하우징(50)의 내주면 사이에는 상기 브레이커유닛(20)의 구동 시 발생되는 진동이 상기 브레이커하우징(50)으로 전달 및 공명이 발생되지 않도록 하는 진동감쇄부재(100)가 설치되어 상기 브레이커하우징(50)에 대해 상기 브레이커유닛(20)을 지지한다.

상기 진동감쇄부재(100)는 상기 브레이커하우징(50)에 대해 브레이커유닛(20)이 전후진 가능하도록 지지된다. 이를 위하여 상기 진동감쇄부재(100)들은 브레이커하우징(50)의 내주면에 고정되고, 진동감쇄부재(100)의 단부측은 브레이커유닛(20)의 외주면에 접촉되어 슬라이딩 될 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 진동감쇄부재(100)은 비철금속, 고무 또는 합성주지 중 선택된 하나의 재질로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 그리고 상기 브레이커유닛(20)을 감싸는 브레이커하우징(50)에는 차음공간(51)의 내부를 진공으로 유지하기 위한 진공발생유닛(60)을 더 구비한다. 상기 진공발생유닛(60)은 차음공간(51)과 연동되도록 브레이커하우징(50)에 설치되는 배출관(61)과 연결되는 진공펌프(62)를 포함한다.

상기 브레이커유닛(20)은 상기 진동감쇄부재(100)에 의해 상기 브레이커하우징(50)의 차음공간 즉, 진공압이 작용하는 차음공간에 설치되는 것으로, 브레이커본체부(21)와, 상기 브레이커본체부(21)에 설치되며 유압공급유닛에 의해 왕복이송되는 피스톤(22)을 구비한 실린더부(23)를 구비한다. 그리고 브레이커본체부(21)에는 실리더부(23)의 피스톤(22)에 의해 타격되는 치즐(30)이 슬라이딩 가능하게 설치된다. 상기 치즐(30)은 브레이커본체부(21)로부터 길이 방향으로 돌출되어 암을 파쇄하게 된다. 상기 브레이커본체부(21)는 상기 피스톤(22)에 의해 치즐(30)을 타격하는 부위에 타격실(25)가 설치된다. 타격실(25)의 내주면에는 상기 치즐(30)의 상승을 방지할 수 있도록 지지부가 더 구비될 수 있다.

상기 브레이커하우징(50)에 의해 감싸여진 상기 브레이커본체부(21)와 타격실(25)에 외부공기를 공급하여 피스톤(22)과 치즐(30)의 타격부위 냉각하고, 냉각이 이루어진 공기 차음공간(51)을 통하여 배출되도록 하는 냉각부(70)를 구비한다.

상기 냉각부(70)는 외기를 취입하기 위한 상기 브레이커본하우징(50)에 오리피스공(71)이 형성되고, 상기 브레이커본체부(21)에는 타격실(25)와 연통되는 냉각공기공급공(72)이 형성되며, 상기 오리피스공(71)과 냉각공기공급공(72)는 외기연결관(73)에 의해 연결된다. 그리고 상기 타격실과 연통되도록 상기 브레이커본체부(21)에 형성된 냉각공기배출공(75)이 형성된다.

상기 차음공간(51)은 진공발생유닛(60)에 의해 진공상태를 유지하고 있으므로 외기는 오리피스공(71), 외기연결관(72) 및 냉각공기공급관(72)을 통하여 타격실(25)로 공급되고, 공급된 공기는 타격실의 피스톤 및 실린더부와 치즐(30)의 타격부위를 냉각시킨 후 상기 냉각공기배출공(75)을 통하여 차음공간(51)로 배출된다. 차음공간(51)로 공급된 냉각공기는 진공발생유닛(60)에 의해 외부로 배출된다.

한편, 상기 브레이커하우징(50)에는 상기 진동감쇄부재(100)에 의해 지지된 브레이커본체부(21)를 차음공간의 내부에서 전, 후진시키는 전후진실린더(80)를 더구한다. 상기 전후진실린더(80)는 유압실린더로 이루어진다. 상기 전후진실린더(80)에 의해 브레이커본체부(21)의 전후진 시, 상기 치즐(30)은 상기 브레이커하우징(50)의 차음공간(51)으로 인입 및 인출된다. 상기 치즐(30)의 인입 및 인출 시 치즐의 외주면을 지지하며, 상기 브레이커하우징(50)에는 치즐(30)으로부터 진동이 브레이커하우징(50)으로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 차음댐핑실부재(55)가 설치된다. 상기 차음댐핑실부재(55)는 상술한 진동감쇄부재(100)과 같은 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 비철금속, 고무, 합성수지중 선태된 하나의 재질로 이루어 진다.

그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 치즐을 타격하기 위한 실린더의 제어는 브레이커작동 시 감압밸브를 이용하여 제어할 수 있다. 그리고 차음공간(51)의 진공압은 타격실(25)의 내부를 진공으로 유지함으로서 피스톤(25)의 하강속도가 10m/sec 속도를 유지할 수 있도록 유지함이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 저소음 브레이커의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 저소음 브레이커(10)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 굴삭기(200)의 붐(210)에 장착한 상태에서 파쇄를 위한 암의 파쇄부위에 치즐(30)의 단부를 일치시킨 브레이커유닛(20)을 작동시킨다. 이러한 과정에서 상기 브레이커유닛(20)에 의해 발생된 타격음은 브레이커하우징(50)에 의해 구획되며 진공압이 유지되는 차음공간(51)에 의해 차단되어 작아지거나 소멸된다. 그리고 상기 브레이커본체부(21)가 진동함으로써 발생되는 소음은 브레이커본체부(21)와 브레이커하우징(50)의 내주면 사이에 설치된 진동감쇄부재(100)에 의해 감쇄되어 브레이커하우징(50)으로 전달되는 것을 감쇄시킬 수 있으므로 진동에 의한 소음의 발생을 최소화 시킬 수 있다.

특히 상기 브레이커하우징(50)에 전후진실린더(80)가 설치되고, 상기 치즐(30)이 진공압이 유지된 차음공간(51)에 인입된 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 브레이커하우징(50)이 암에 근접된 상태에서 상기 전후진실린더(80)가 작동되고, 이에 따라 치즐(30)의 일부가 진공압이 유지되는 차음공간(51)의 내부에 위치되므로 치즐(30)의 타격 및 진동에 의한 소음과 암파쇄에 의한 반력에 의해 발생되는 소음을 차단할 수 있다. 또한 브레이커하우징(50)에는 치즐(30)의 외주면을 지지하는 차음댐핑실부재(55)가 설치되어 있으므로 치즐(30)의 진동이 상기 브레이커하우징(50)의 전달되어 소음이 증폭되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 과정에서 상기 차음공간(51)과 타격실(25)은 냉각공기배출공(75)에 의해 연통된 구조를 가지고 있으므로 타격실(25)에는 진공압이 작용게 된다. 따라서 타격을 위하여 하강하는 피스톤(21)은 진공압에 의해 하강속도가 가속되어 치즐(30)을 강하게 타격하게 되어 치즐(30)에 의한 암의 파쇄능력을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 상술한 바와 같이 저소음 브레이커의 작동이 이루어지는 동안 외부공기는 상기 오리피스공(71)와, 외기연결관(73) 및 냉각공기공급공(72)를 통하여 타격실(25)의 내부로 공급되 타격되는 피스톤(22)와 치즐(30) 및 실린더부(23)을 냉각시킨 후 냉각공기배출공(75)를 통하여 차음공간(51)로 배출되고, 배출된 냉각공기는 브레이커본체부(21)를 냉각시킨 후 진공발생유닛(60)에 의해 외부로 배출된다. 이때에 진공발생유닛(60)에 의해 차음공간(51)은 설정된 진공압을 지속적으로 유지하고 있으므로 오리피스공(71)를 통하여 공급되는 외기공기에 의해 진공압이 해지되지는 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이 본원 발명에 따른 저소음 브레이커는 진공압에 의해 타격력을 극대화시킬 수 있으며, 피스톤에 의한 타격음 및 치즐과 브레이커본체부의 진동에 의해 발생되는 진동을 감소시킬 수 있으므로 종래와 같이 작업 시 소음으로 인한 민원 발생을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 브레이커본체부와, 상기 브레이커본체부에 설치되며 왕복 이송되는 피스톤을 구비한 실린더부와, 상기 실린더부의 피스톤에 의해 타격되고 상기 브레이커본체부에 슬라이딩 가능하게 지지되는 치즐을 구비하며, 상기 브레이커본체부에 상기 피스톤에 의해 치즐을 타격하기 위한 타격실을 가지는 브레이커유닛과,
   상기 브레이커유닛을 감싸며 진공압이 작용하는 차음공간을 형성하는 브레이커하우징과,
   상기 브레이커하우징의 내주면과 브레이커본체부의 외주면 사이에 설치되어 브레이커유닛을 지지하는 진동감쇄부재를 구비하며.
   상기 브레이커하우징에 의해 감싸여진 상기 브레이커본체부의 타격실에 외부공기를 공급하여 피스톤과 치즐의 타격부위 냉각하고, 냉각이 이루어진 공기를 차음공간을 통하여 배출하는 냉각부를 포함한 것을 특징으로 하는 저소음 진동브레이커.
2. 제 1항에 있어서,
   제1항에 있어서, 상기 차음공간은 진공상태를 유지할 수 있도록 유지하기 위한 진공발생유닛을 더 구비하며,
   상기 냉각부는 외기를 취입하기 위한 상기 브레이커본하우징에 오리피스공이 형성되고, 상기 브레이커본체부에 타격실과 연통되는 냉각공기공급공이 형성되며, 상기 오리피스공과 냉각공기공급공을 연결하는 외기연결관이 설치되고, 상기 타격실과 차음공간이 연통되도록 상기 브레이커본체부에 형성된 냉각공기배출공이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 저소음 브레이커.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 브레이커하우징에는 상기 진동감쇄부재에 의해 지지된 브레이커본체부를 차음공간의 내부에서 전, 후진시키는 전후진실린더를 더 구비하며,
   상기 전후진실린더에 의한 브레이커본체부의 전후진 시, 상기 치즐이 상기 브레이커하우징의 차음공간으로 인입 및 인출되도록 설치된 것을 특징으로 하는 저소음 브레이커.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 진동감쇄부재는 비철금속, 고무, 합성수지 중 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 저소음 브레이커.
   
   
   
   
   
   
   
   

Images