KR920004683B1 - 회전식 충격장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

회전식 충격장치

제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 회전식 충격장치의 단면도이다.

제 2 도는 제 1 도에서 선 Ⅱ-Ⅱ을 따라 절단한 단면도이다.

제 3 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 회전식 충격장치의 단면도이다.

제 4 도는 제 3 도에서 선 Ⅳ-Ⅳ을 따라 절단한 단면도이다.

제 5 도는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 회전식 충격장치의 단면도이다.

제 6 도는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 회전식 충격장치의 단면도이다.

제 7 도는 제 6 도에서 선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 절단한 단면도이다.

제 8 도는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 회전식 충격장치를 나타내는 제 6 도와 유사한 단면도이다.

제 9 도는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 절단한 단면도이다.

제 10 도는 제 9 도에서 선 Ⅹ-Ⅹ을 따라 절단한 단면도이다.

제 11 도는 본 발명의 제 7의 실시예에 따른 회전식 충격장치가 결합한 자동셔블(shovel) 장치의 사시도이다.

제 12 도는 제 11 도에서 선XII-XII을 따라 절단한 확대 단면도이다.

제 13 도는 제 11 도에서 선 XIII-XIII을 따라 절단한 확대 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이싱 2, 2' : 회전부재

3, 4 : 지지축 5, 6 : 마운팅 보어

7, 8 : 볼 베어링 9 : 전달축

10 : 리셉션 보어 11, 11' 11" : 충격부재

12 : 오프닝 13 : 랩런싱 보어

13' : 랩런싱 컷 아웃 13" : 밸런싱 웨이트

14, 14' : 홀더 15, 15' : 안내보어

16 : 왕복운동부재(끌) 16' : 왕복운동부재

16" : 왕복운동부재(셔블) 17 : 평면부

18 : 스톱퍼핀 20, 22 : 지지핀

23 : 엔진 24 : 출력축

25,26 : 폴리 27 : 벨트

28 : 원통형캡부분 29 : 기둥

31 : 기어상자 33 : 베벨기어

34 : 전달축 35, 36 : 베어링

37 : 베벨기어 38 : 지지튜브

39 : 원심클러치 40 : 핸들

본 발명은 단단한 물체를 파쇄하거나 땅에 기둥을 박을 때 요구되어지는 충격을 발생하는 충격장치에 관한 것으로서, 특히 회전식 충격장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 충격장치는 여러분야에서 사용되고 있다.

주로, 작동공구로서 끌을 사용함으로써 건설현장에서 단단한 콘크리트 또는 아스팔트를 파쇄하는데 이용된다. 또한 적절한 작동공구를 선택함으로써, 기둥을 땅에 박거나 푸석푸석한 땅 또는 경화되지 않은 아스팔트 포장재료를 다지기 위하여 사용될 수도 있다. 종래의 충격장치들은, 특히 파쇄기들은 주로 2종류의 타입, 즉 압축기 작동타입과 엔진작동타입으로 분류될 수 있다.

대표적인 압축기작동타입의 파쇄기는 압축호스를 통하여 공기압축기에 연결된 수직의 실린더형 본체와, 압축기로부터 본체로 공급된 압축공기의 팽창에 이하여 본체내에서 상하로 왕복운동하는 피스톤을 포함하고 있다. 하향의 행정마다, 피스톤은 본체의 하단에 제공된 끌을 타격한다.

압축기 작동 파쇄기의 경우는 피스톤이 관성질량에 따라 반복적으로 가속 및 감속되어지므로, 높은 충격주파수를 얻는 것이 힘들고 또한 그러한 왕복운동의 결과로 발생하는 진동을 방지하기가 힘들다. 또한 피스톤이 미끄럼왕복운동릉 하고 그결과 열이 발생하므로 실린더본체는 강인하고 무거운 재질로 만들어져야 하며, 따라서 압축기를 포함하는 장치의 전체중량이 대단히 크게 된다.

더욱 중요한 것은, 압축기의 에너지소비가 매우 크다는 것이다.

한편, 대표적 엔진작동타입의 파쇄기는 예를들어 영국 특허 제1,358,674호에 기술되어 있다. 자세히 설명하면, 이 특허의 파쇄기는 수직의 실린더형 본체를 포함하며, 그 내부에서 가동실린더가 크랭크기구를 거쳐서 연결된 엔진에 의하여 상하로 미끄럼 왕복운동을 한다. 자유 피스톤은 가동실린더 내에서 미끄럼 안내되며 내부를 두개의 압력실로 분리한다. 자유피스톤은 가동실린더의 끝단벽을 통하여 하향으로 밀봉되게 돌출한 충격로드를 갖고 있다.

가동실린더가 왕복운동할 때, 두개의 압력실은 자유피스톤의 관성 딜레이(delay)에 의하여 교대로 압축되어서 압력실이 연이어서 팽창할 때 피스톤을 왕복운동하게한다. 피스톤의 하향행정마다, 충격로드가 본체의 하단에 제공된 끌을 타격한다. 엔진작동 파쇄기는 압축기를 필요로 하지 않기 때문에, 이것은 매우 높은 에너지 효율을 갖고 있다.

그러나 왕복운동하는 부품인 가동실린더와 자유피스톤의 이용은 압축기 작동타입의 파쇄기에 대해 기술한 바와 같이, 바람직하지 않은 진동, 충격주파수에 있어서 제한성, 불가피한 중량의 증가의 관점에서 불이익한 것이다. 또한 엔진작동타입의 파쇄기는 복잡한 장치 때문에 많은 부품을 필요로 한다.

두가지 타입의 종래기술의 파쇄기 또는 충격장치등은 공기압축 및 팽창, 그리고 피스톤 및/또는 가동실린더에 작용하는 중력을 이용하고 있다. 그러므로, 종래기술의 충격장치들은 대기가 아닌곳 또는 중력이 작용하지 않는 곳, 즉 우주에서는 사용될 수 없다. 이것은 최근의 우주개발의 관점에서 보면 매우 불리한 것이다.

더구나, 중력을 이용하는 것은 수평방향 또는 상방향의 상태로 작동하는 장치에 있어서는 어려운 문제를 야기한다.

그러므로 본 발명의 제 1의 목적은 적은수의 부품과 가벼운 중량을 가지며, 중력이 작용하지 않거나 대기조건이 아닌 장소 또는 중력이 작용하거나 대기조건이 아닌 장소에서도 이용될 수 있으며, 어떠한 상태로도 사용될 수 있으며, 그리고 높은 충격주파수를 얻을 수 있는 충격장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 또한 진동 및 열발생을 감소시키면서 작동될 수 있고 전체중량도 최소한 줄일 수 있는 회전식 충격장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 왕복운동부재를 반복적으로 타격하기 위하여 구동되는 적어도 하나의 충격부재로 구성된 충격장치에 있어서, 상기 충격장치는 회전축선 "0"을 중심으로 회전되며, 상기 회전축선으로부터 이격된 위치에서 취부수단을 구비한 회전부재로 구성된 회전식 타입이며, 상기 충격부재는 상기 회전부재와 함께 상기 회전축선 주위를 회전하기 위하여 상기 취부수단에 의해 느슨하게 취부되어 있고, 또한 제한된 범위내에서 상기 회전축선쪽 방향 및 그 반대방향으로 이동할 수 있으며, 그리고 상기 왕복운동부재는 제한된 범위내에서 상기 회전축 서쪽방향 및 그 반대방향으로 이동할 수 있으며, 그리고 상기 왕복운동부재는 제한된 범위내에서 상기 회전축 서쪽 방향 및 그 반대방향으로 이용할 수 있도록 지지되어 있고, 상기 왕복운동부재가 상기 회전축선에 가장 가까이 위치해 있을 때 상기 회전축선주위를 회전하는 상기 충격부재와 간섭하는 접촉면을 가지는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치가 제공되어 진다.

충격부재는 흔히 단면이 원형이고 그 회전축선을 중심으로 회전할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 회전부재는 그 회전밸런스를 얻기위한 밸런싱수단이 제공되어 있다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1도 내지 제 3 도에는 회전부재(2)를 수용하는 케이싱(1)을 포함하는 회전식 충격장치가 도시되어 있다. 케이싱(1)은 볼트(A)와 같은 적절한 수단에 의하여 한쌍의 끝단덮개(1a), (1b)에 결합되는 원통벽(1c)으로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 원형의 회전부재(2)는 지름이 큰 한쌍의 측부 플랜지(2a), (2b)와 한쌍의 측부플랜지(2a), (2b) 사이에 일체로 형성되어 있는 지름이 작은 중간부분(2c)로 이루어져 있다. 회전부재(2)는 또한 회전부재에 대한 공통의 회전축선 "0"를 제공하기 위하여 각각을 플랜지(2a), (2b)로부터 외부로 측방향으로 뻗어있는 한쌍의 지지축(3), (4)을 갖는다.

한쌍의 지지축(3), (4)은 케이싱의 끝단덮개(1a),(1b)에 각각 형성된 마운팅보어(5),(6)에 각각 끼워진 볼베어링(7),(8)내에 삽입되어 있다. 하나의 지지축(4)은 전달축(9)을 통하여 구동원(도시되어 있지 않음)에 연결되어 있다.

구동원은 회전력을 출력할 수 있는 전기모타 또는 가솔린 엔진과 같은 어떤 형태라도 무방하다.

회전부재(2)는 지지축(3),(4)에 의해 제공된 회전축선 "0"로부터 일정간격 떨어진 위치에 리셉션보어(10)가 제공되어 있다.

리셉션보어(10)는 회전부재(2)의 전체두께에 걸쳐서 회전축선 "0"와 평행하게 뚫어져 있다.

이 실시예에 따르면, 리셉션보어(10)는 측부플랜지(2a),(2b)에 각각 형성된 완전한 두개의 원형구멍(10a),(10b)과, 중간부재(2c)에 형성된 불완전한 한개의 원형구멍(10c)으로 구성된다. (제 2 도 참조)

더 자세하게 설명하면, 불완전한 원형구멍(10c)은 중간부재(2c)의 원주표면에 하나의 오프닝(12)을 갖는다.

오프닝(12)는 충격부재(11)의 지름보다 폭이 작다.

이 오프닝의 목적은 추후 기술되어질 것이다.

리셉션보어(10)내에 이 실시예에 따른 원통형인 충격부재(11)가 위치되어 있다.

리셉션보어(10)의 직경은 원기둥형상의 충격부재(11)보다 약간 크다. 그러므로, 충격부재(11)는 그 자체의 축선을 중심으로 회전될 수 있으며, 리셉션보어(10)와 충격부재(11)사이의 지름차만큼 회전축선 "0"쪽 방향 및 그 반대방향으로 이동할 수 있다.

회전부재(2)가 회전하는 동안에, 충격부재(11)는 회전부재(2)의 회전축선 "0"로부터 원심력에 의해 가장 멀리 떨어지게되어, 충격부재(11)는 그 일부가 오프닝(12)를 통해 밖으로 돌출하게 된다.

회전부재(2)는 또한 리셉션보어(10)와 지름방향으로 반대 위치에 밸런싱보어(13)가 제공되어 있다. 밸런싱보어(13)의 크기는 충격부재(11)의 무게와 리셉션보어(10)와 충격부재(11)사이의 틈새의 크기에 따라 결정되며, 따라서 회전부재(2)(충격부재(11)도 포함)의 중력중심이 그 회전축선 "0"와 일치하게 된다.

충격부재(11)가 회전부재보다 비중량(단위체적당 재료 중량)이 더 큰 경우에는, 밸런싱보어(13)를 밸런싱 웨이트(도시되어 있지 않음)로 교체하는 것이 필요하다.

밸런싱보어(13)(또는 밸런싱 웨이트)는 회전부재의 회전동안에 진동을 제거하는 역할을 한다.

케이싱(1)의 원통벽(1c)은 회전부재(2)의 반경 방향으로 뻗어있고 케이싱(1)의 내부공간과 통하는 안내보어(15)를 갖는 홀더가 적절한 위치에 제공되어 있다.

왕복운동부재 "16"은 안내보어(15)에 미끄러질 수 있게 삽입되어 있다.

이 실시예에 따르면, 왕복운동부재 "16"은 자루(16a), 탬퍼링 팁(16b) 및 둥근헤드(16c)를 갖는 끌(16)의 형태를 하고 있다.

홀더(14)의 안내보어(15)에 삽입되는 자루(16a)는 제 1의 스톱퍼면(17a)과 제 2의 스톱퍼면(17b)에 의해 라운드되어진 평면부(17)를 제공하기 위하여 일부가 절단되어 있다.

한편, 끌(16)에 대해서 직각방향으로 뻗은 스톱퍼핀(18)은 평면부(17)과의 관계를 유지하기 위하여 안내보어(15)에 일부분이 돌출하도록 홀더(14)속으로 삽입되어 있다.

그러므로, 끌(16)은 스톱퍼핀(18)과 맞물릴 수 있는 제1 및 제2의 스톱퍼면(17a),(17b)에 의해서 한정된 행정의 범위내에서 축방향으로 왕복운동을 한다. 제1의 스톱퍼면(17a)이 스톱퍼핀(18)에 접촉하여 끌(16)이 회전부재(2)의 회정축선 "0"에 가까이 위치할 때 둥근 헤드(16c)가 회전부재(2)의 회전축선 "0"주위를 회전하며 그 원심력에 의해서 회전축선 "0"으로부터 가장 멀리 떨어진 위치에 있는 충격부재(11)와 약간 간섭을 일으킨다. 바람직하기로는, 끌(16)의 둥근 헤드(16c)는 내마멸성을 증가시키시 위하여 표면처리가 행해져야 한다. 이와 관련하여 끌(16)의 자루(16a)(제 2 도에서 상부가장자리)는 충격부재(11)와 접촉해서는 안된다.

왜냐하면 이 경우 끌(16)에 바람직하지 않은 횡방향의 큰 충격이 가해지며 또한 회전부재(2)의 부드러운 회전을 방해하기 때문이다. 작동상태에서, 끌(16)의 탬퍼링 팁(16b)는 콘크리트 또는 경화 아스팔트와 같은 단단한 작업물체에 대해서 압력을 받게 되므로, 끌(16)을 둥근헤드(16c)가 회전부개(2)의 최전축선 "0"에 가장 가깝게 접근하는 제 2 도의 위치에 있게 된다.

이어서, 회전부재(2)는 제 2 도에 표시된 화살표 "B" 방향으로 회전구동되고, 따라서 회전부재(2)의 회전축선 "0"으로부터 가장 멀리 위치한 충격부재(11)가 회전부재(2)가 1회전 할 때마다 둥근헤드(16c)를 타격한다.

이러한 방법으로, 충격부재(11)에 작용하는 원심력 및 그 운동에너지(회전부재(2)의 회전축선 "0"을 중심으로 회전한 결과 발생)가 효과적으로 전달되어 작업물체 파쇄를 실행하기 위하여 끌(16)을 작업물체속으로 파고들어가게하는 것이다.

당연히, 끌(16)에 가해지는 충격은 회전부재(2)의 회전속도가 증가함에 따라 증가한다. 충격부재(11)가 끌(16)을 타격할때마다 충격부재(11)를 리셉션보어(10)의 겹면상에서 제 2 도의 화살표 "C"의 방향으로 구르게 하는 충격반작용력을 받는다. 그러한 충격부재(11)의 구름은 케이싱(1)에 전달되기 전에 충격반작용력을 흡수하는 역할을 한다.

또한, 충격부재(11)의 구름능력은 충격부재(11)와 끌(16)의 둥근헤드(16c) 사이에서 마찰 및 마찰열발생을 감소시키는 역할을 하며, 그렇게 함으로써 끌(16)과 충격부재(11)의 수명을 연장하게 한다. 충격부재(11)가 끌(16)의 둥근헤드(16c)를 통과한 후에 원심력에 의해서 다끼 회전부재(2)의 회전축선 "0"로부터 반경방향으로 가장 먼 위치로 간다. 연이어서 끌(16)을 타격하기 전에, 충격부재(11)를 합체하는 회전부재(2)는 밸런싱보어(13)에 의해서 회전평형상태가 되기 때문에, 회전부재(2)는 진동의 발생없이 부드럽게 회전한다.

관성질량에 대해서 피스톤 또는 가동실린더(종래기술)의 높은 속도의 왕복운동을 얻는것보다 회전부재(2)의 높은 속도의 회전을 얻는 것이 훨씬 더 쉽다. 그러므로, 본 발명은 높은 주파수의 충격을 가하는 것이 가능하다.

또한 미끄럼왕복운동하는 피스톤 또는 실린더가 없기 때문에 마찰열의 발생을 감소시키고 용이하게 윤활을 제공할 수 있다. 더 중요한 것은,본 발명의 회전식충격과 치는 중력 또는 공기압축에 의존하지 않고 충격부재(11)에 작용하는 원심력을 이용한다는 것이다.

그러므로 회전식 충격장치를 끌(16)이 상방 또는 횡방향으로 향한 상태 및 대기가 아닌 장소에서도 사용하는 것이 가능하다. 필요하다면, 회전부재(2)는 한개 또는 그 이상의 추가 충격부재를 수용하기 위하여 동일한 각도로 배열된 한개 또는 그 이상의 리셉션보어가 제공될 수 있다. 이 경우 리셉션보어에 끼워진 각 층격부재는 다른 리셉션보어에 끼워진 충격부재에 대하여 벨런싱수단으로서의 역할도 한다. 이러한 변형은 충격주파수가 증가하게 한다는 것은 당연한 사실이다.

본 발명은 또한 다음과 같은 방법으로 발전될 수 있다.

제 1 도와 제 2 도에 도시된 것과 동일 또는 유사한 부품들은 설명의 편리를 위해서 이들 도면에서 사용된것과 동일한 참조번호 및 기호로 표기되었다.

제 3 도와 제 4 도는 케이싱(1)에 회전가능하게 수용된 원통형의 회전부재(2)가 그 전두께에 걸쳐서 단면형상이 동일한 본 발명의 제 2의 실시예를 도시하고 있다. 회전부재(2)는 나원 통형의 충격부재(11)를 수용하기 위하여 U자형상의 리셉션 컷 아웃(10')이 형성되어 있는데, 이것이 중력부재(11)를 회전부재(2)의 회전축선 "0"쪽 방향 및 그 반대방향으로 이동하는 것을 가능하게 한다. 회전부재(2)는 또한 U자형상의 밸런싱컷 아웃(13')이 형성되어 있기 때문에 회전부재(2)의 중력중심과 회전축선 "0"와 일치한다.

제 2의 실시예에 따르면, 충격부재(11)는 회전부재(2)의 회전동안에 케이싱(1)의 나오밖에는 원주내표면(1c')상에서 구른다.

그러므로, 충격부재(11)는 그 사이에 마찰없이 끌(16)의 둥근헤드(16c)를 타격한다.

제 1 도와 제 2 도의 실시예와는 달리, 제 2의 실시예의 밸런싱 컷 아웃(13')은 리셉션 컷 아웃(10')의 모양과 형태가 거의 동일하다. 이것은 충격부재(11)에 작용하는 원심력이 케이싱(1)에 작용하고 회전부재(2)에는 작용하지 않기 때문이다.

제 5 도는 충격부재(11')가 단면이 U자형인 리셉션보어(10")에 느슨하게 끼워지는 단면이 U자형이라는 점에서 제 1 도와 제 2 도의 실시예와는 다른 제 3의 실시예를 도시하고 있다. 충격부재(11)는 타격할 때 끌(16)에 상당한 축방향의 힘을 전달하는 것이 가능한한 다른 형태로 형성하여도 된다는 것은 당연하다.

제 6 도와 제 7 도에 도시된 제 4의 실시예에서, 회전부재(2)는 중간부분(2c)와 결합한 원형의 측부플랜지(2a),(2b)로 구성되는데, 중간부분(2c)는 측부플랜지들 사이에 충분한 공간을 제공하기 위하여 지름이 훨씬 작다. 회전부재(2)는 회전부재(2)의 회전축선 "0"로부터 반경 방향으로 일정간격 떨어진 위치에 지지핀(20)이 제공되어 있다. 원형의 충격부재(11")는 지지핀(20)에 느슨하게 끼워져 있다. 자세히 설명하면, 충격부재(11")에는 느슨하게 접합하기 이하여 지지핀(20)보다 지름이 약간 큰 중앙보어(21)를 갖기 때문에, 충격부재(11")는 그 자신의 축선을 중심으로 회전가능하고 제한된 범위내에서 회전부재(2)의 회전축선 "0"쪽 방향 및 그 반대방향으로 이동될 수 있다.

또한 밸런싱 웨이트(13")가 충격부재(11")와 지름방향으로 위치에 다른 지지핀(22)에 의하여 회전부재(2)에 설치되어 있다. 이 실시예는 그 외에는 제 1 도와 제 2 도의 제 1의 실시예와 동일한 구조로 되어 있다.

제 6 도와 제 7 도에 도시된 회전식충격장치는 회전부재(2)가 전술한 실시예의 회전부재보다 가볍기 때문에 전체중량을 감소시킨다는 점에서 이득이 있다.

제 8 도에서, 기다란 회전부재(2')를 합체한 다른 회전식 충격장치가 도시되어 있다.

더욱 자세히 설명하면, 기다란 회전부재(2')는 동일길이를 갖고 지름에 대해서 반대쪽에 각각 위치한 한쌍의 평행선을 따라서 원을 절단함으로써 얻어진 원형의 일부의 형상을 하고 있다.

이런 방법으로, 충격장치의 전체중량이 회전부재의 회전상의 평형을 유지하면서 감소되어 진다.

이와 관련하여, 기다란 회전부재는 회전축선 "0"을 통과하는 지름선에 대하여 대칭이면 다른 형상를 하여도 무방하다는 사실은 자명하다.

본 발명은 단단한 물체를 파쇄하는 것 이외의 다른 용도로도 사용할 수 있다. 예를들어 본 발명은 제 9 도와 제 10 도에 도시된 바와 같이, 기둥을 박는데도 이용될 수 있다.

제 9 도와 제 10 도에 도시되어 있는 바와 같이, 소형 엔진(23)이 기다란 회전부재(2')를 회전가능하게 수용하고 있는 케이싱(1)에 설치되어 있다.

엔진(23)은 풀리(25),(26)와 벨트(27)에 의하여 회전부재(2')이 한 축(3)에 연결된 출력축(24)을 갖는다. 기다란 회전부재(2')는 축과 같은 한쌍의 중간부분(2C')에 의해 연결된 한쌍의 측부플랜지(2a'),(2b')를 포함한다. 각 측부플랜지(2a'),(2b')는 원통형의 충격부재(11)를 수용하기 위하여 회전부재(2')의 회전축선 "0"쪽으로 뻗은 상응하는 기다란 구멍(10a'),(10b')이 제공되어 있다.

그러므로, 충격부재(11)는 그 자신의 축선을 중심으로 회전할 수 있으며 기다란 구멍에 의하여 제된 제한된 범위내에서 회전부재(2')의 회전축선쪽 방향 및 그 반대방향으로 이동될 수 있다.

충격부재(11)에 의하여 유발되는 회전불균형은 지지핀(22)에 의하여 충격부재(11) 반대편 위치에 있는 회전부재(2')에 설치된 밸런싱 웨이트(13")에 의해서 보정된다.

케이싱(1)은 자루(16a'), 하부플랜지(16b'), 및 평평한 상부면(16c')를 갖는 왕복운동부재(16')를 미끄럼 가능하게 수용하기 위한 안내보어(15')를 갖는 홀더(14')가 제공되어 있다.

홀더(14')는 왕복운동부재(16')의 플랜지(16b')를 수용하고 기둥(29)의 상부주위에 끼워지는 원통형 캡부분(28)을 갖는다.

캡부분(28)은 내부에 그 하향이 행정을 제한하기 위하여 왕복운동부재(16')와 맞물리게 되는 스톱퍼링(30)이 제공되어 있다. 왕복운동부재(16')의 하부플랜지(16b')는 기둥(29)에 충격을 균일하게 전달하는 역할을 한다.

제 10 도에서 알수 있는 바와 같이, 홀더(14')의 안내보어(15') 또는 왕복운동부재(16')의 자루(16a')는 회전부재(2')의 회전축선 "0"에 대하여 직각으로 뻗어 있고 그 회전축선 "0"으로부터 약간 벗어나 있다. 그러한 구성 때문에, 상한위치에 있는 왕복운동부재(16')의 상부면(16c')만이 회전하는 충격부재(11)과 간섭하므로, 둥근 헤드(제 2 도 참조)를 제고할 필요가 없으며, 따라서 충격부재(11)가 왕복운동부재(16')의 자루(16a')를 횡방향으로 타격하는 것을 방지한다.

다음은 이 실시예의 작용을 설명하기로 한다. 홀더(14')의 캡부분(28)이 기둥(29)상에 끼워지면 왕복운도부재(16')가 상한위치까지 올라오게 된다. 이 상태에서 엔진(23)이 회전부재(2')를 회전시키기 위해서 시동되며 그렇게 함으로써 원심력 의해서 회전부재(2')의 회전축선 "0"으로부터 가장 먼 위치에 있는 충격부재(11)가 회전부재(2')가 1회전할때마다 왕복운동부재(16')의 평평한 상부면(16c')을 타격하게 된다.

분명하게, 기둥(29)은 회전부재(2')을 빠른 속도로 회전시킴으로써 땅속에 빨리 박혀질 것이다.

이 실시예에 따르면, 왕복운동부재(16')의 평평한 상부면(16c')는 충격부재(11)의 외부표면과 선접촉을 하게 된다. (제 9 도를 참조하고 제 1 도에 도시된 점접촉과 비교하라). 이 방법에서는, 점접촉인 경우에 발생하는 결함(예를들면, 피로 및 국부변형)이 방지되거나 감소되어서 왕복운동부재(16')의 수명을 연장시킨다.

또한, 충격부재(11)는 길이방향축선 "L"를 통과한 통과한 후에도 왕복운동부재(16')의 평평한 상부면에 접촉하며, 그렇게 함으로써 왕복운동부재(16')가, 충격부재가 왕복운동부재의 길이 방향축선에 도달할때까지만 접촉이 가능한, 둥근헤드(제 2 he 참조)를 갖는 경우보다 더 긴 접촉기간을 제공한다.

이것은 기둥(129)이 충격부재(11)에 의한 매충격마다 상당한 정도만큼 땅속으로 박혀들어간다는 것을 의미한다. 왕복운동부재(16')과의 충격접촉동안에, 충격부재(11)는 평평한 상부면(16c')상에서 구르고, 동시에 회전부재(2')의 최전축선 "0" 쪽으로 기다란 구멍(10a'),(10b')내에서 점진적으로 이동하며, 그렇게함으로써 반작용충격을 흡수할 뿐만 아니라 마찰열 발생을 억제한다.

본 발명에 따른 회전식 충격장치는 또한 제 11 도 내지 제 13 도에 도시된 바와 같이 셔블링(hsovelling)을 위해서 사용할 수 있도록 설계될 수도 있다.

제 11 도 내지 제 13 도에 도시되어 있는 바와 같이, 케이싱(1)은 소형 가솔린엔진(23)에 연결된 기다란 회전부재(2')를 회전가능하게 수용하고 있다. 특별히, 회전부재(2')의 하나의 축(3)이 케이싱(1)에 설치된 기엉사자(31)속으로 돌출하고 있다. 축(3)은 베어링(7), (32)에 의하여 기어상자(31)에 회전가능하게 지지되어 있으며 베벨기어(33)이 형성되어 있다. 회전부재(2')의 축(3)과 직각방향으로 뻗은 전달축(34)은 출력끝단(34a)을 갖고 있다.

이 출력끝단(34a)는 베어링(35), (36)에 의하여 기어상자(31)에 회전가능하게 지지되어 있으며, 베벨기어(33)와 맞물리는 다른 베베기어(37)가 형성되어 있다. 전달축(34)은 지지튜브(38)내에 포함되어 있으며 원심클러치(39)(자세한 것은 도시되어 있지 않음)을 갖고 있다.

엔진(23)은 한쌍의 사이드 아암(40a)과 중간 그립(grip)(40c)으로 된 핸들(40)에 의하여 수동으로 지지된다. 엔진(23)의 속도는 드롯틀 레버(41)를 작동시킴으로써 조절될 수있다. 회전부재(2')는 한쌍의 측부플랜지(2a'), (2b')를 결합하는 중간부분(2c')이 밸런싱 웨이트로서의 역할도 하기 위해서 원통형의 충격부재(11)의 지름방향반대편에 위치해 있다는 점을 제외하고는 제 9 도와 제 10 도에 도시된 것과 유사하다.

이 실시예에 따르면, 왕복운동부재(16")는 자루(16a"), 셔틀부분(16b") 및 둥근헤드(16c")를 포함하는 셔블의 형태이다. 셔블(16")은 제 1 도와 제 2 도의 실시예와 유사한 방법으로 홀더(14)에 의해 지지되어 왕복운동된다.

또는 자루(16a")는 제 9 도와 유사한 방법으로 회전부재(2')의 회전축선 "0"으로 약간 벗어난 길이방향 축선 "L"를 갖는다. 회전부재(2')가 엔진(23)에 의하여 구동되어 셔블(16")이 땅에 압력을 가할 때, 흙의 일정량을 파내기 위해서 땅속으로 들어간다.

제 10 도와 제 13 도에서 알수 있는 바와 같이, 왕복운동부재는 회전부재의 회전축선 "0"로부터 벗어나는 길이방향축선 "L"을 가질 경우에는 평평한 상부면 또는 둥근헤드를 가질 수 있다.

그러나, 왕복운동부재가 회전부재의 반경방향으로 향할때에는, 바람직하지 않은 횡방향의 충격을 방지하기 위해서 둥근헤드를 가져야 한다.

본 발명에 따르면, 충격부재와 밸런싱 웨이트(필요한 경우)만이 그 의도하는 기능을 이행하기 위하여 일정한 중량을 가질 필요가 있다. 충격장치의 다른 부속들은 수지 또는 경합급과 같은 가벼운 물질로 만들어도 좋다.

본 발명은 상기 실시예외에도 여러 가지 방법으로 변형될 수 있는 것은 당연하다.

예를들어, 왕복운동부재는 푸석푸석한 땅 또는 경화되지 않은 아스팔트 포장재료의 다지기, 또는 단단한 콘크리트물체의 손질을 실시할 수 있도록 설계될 수도 있다.

이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명한 그러한 변형예들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다고 간주하여야 할 것이며 다음의 특허청구의 범위내에 포함된다고 보아야 할 것이다.

Claims (20)

1. 왕복운동부재를 반복적으로 타격하기 위하여 구동되는 적어도 하나의 충격부재로 구성된 충격장치에 있어서 상기 충격장치는 회전축선 "0"을 중심으로 회전되며, 상기 회전축선으로부터 이격된 위치에서 취부수단(10, 10 ', 10a', 10b', 20)을 구비한 회전부재로 구성된 회전식타입이며, 상기 충격부재(11, 11', 11")는 상기 회전부재와 함께 상기 회전축선 주위를 회전하기 위하여 상기 취부수단에 의해 느슨하게 취부수단에 의해 느슨하게 취부되어 있고, 또한 제한된 범위내에서 상기 회전축선쪽 방향 및 그 반대방향으로 이동할 수 있으며, 그리고 상기 왕복운동부재(16, 16', 16")는 제한된 범위내에서 상기 회전축선쪽 방향 및 그 반대방향으로 이동할 수 있도록 지지되어 있고, 상기 왕복운동부재가 상기 회전축선에 가장 가까이 위치해 있을 때 상기 회전축선주위를 회전하는 상기 충격부재와 간섭하는 접촉면(16c, 16c', 16c")을 가지는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 충격부재(11, 11')는 단면이 원형이고 그 자체의 회전축선을 중심으로 회전가능한 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전부재(2, 2')는 회전부재의 회전상의 평형을 이루기 이하여 밸런싱수단(13, 13', 13", 2c)으로 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 취부수단은 충격부재(11)를 느슨하게 수용하기 위해서 단면이 원형인 리셉션보어(10)의 형태인것과, 상기 리셉션보어는 회전부재(2)의 반경방향으로 바깥쪽에 형성되어 있으며 충격부재의 지름보다 포깅 적은 오프닝(12)를 가지며 따라서 충격부재가 끈(16)의 둥근헤드(16c)와 간섭하기 위하여 오프닝으로부터 회전부재의 반경방향으로 바깥쪽으로 돌출하도록 된 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 취부수단은 충격부재를 느슨하게 수용하기 위하여 U자형의 리셉션 컷 아웃(10')의 형태이어서 충격부재가 상기 리셉션 컷 아웃으로부터 회전부재의 반경방향으로 바깥쪽으로 돌출하며, 상기 회전부재는 충격부재와 구름접촉하는 원주 내표면(1c')를 갖는 케이싱(1)내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 취부수단은 회전축선 "0"과 평행하게 뻗은 지지핀(20)의 형태이며, 충격부재(11")는 지지핀에 느슨하게 끼워지기 위한 중앙구멍(21)을 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 회전부재(2')는 중간부분(2c')에 의해서 결합되는 한쌍의 측부플랜지(2a', 2b')로 이루어지며, 상기 취부수단은 충격부재를 느슨하게 수용하기 이하여 회전축선 "0"쪽으로 기다랗게 형성된 한쌍의 대응하는 기다란 구멍(10a', 10b')으로 구성된 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 밸런싱수단(13, 13', 13", 2c')은 왕복운동부재(11, 11', 11")와 지름방향으로 반대쪽에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 밸런싱수단은 회전부재(2, 2')에 형성된 밸런싱보어(13)의 형태인 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 밸런싱수단은 회전부재(2)의 가장자리 부분에 형성된 밸런싱 컷 아웃(13')의 형태인 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 밸런싱수단은 회전부재(2, 2')에 설치된 밸런싱 웨이트(13")의 형태인 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
12. 제 8 항에 있어서, 상기 충격부재는 밸런싱수단으로서의 역할도 하기 위하여 충격부재(11)의 지름방향 반대편에 위치한 중간부분(2c')에 의해 결합된 한쌍의 측부플랜지(2a', 2b')로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 회전부재(2)는 형상이 원형인 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 회전부재(2')는 원형은 아니나 회전축선 "0"을 통과하는 지름선에 대해서 대칭인 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 취부수단은 단면이 대응하는 형상이나 회전축선 "0"쪽 방향 및 그 반대방향으로 이동하기 위하여 크기가 약간 작은 충격부재를 수용하기 위한 단면이 원형이 아닌 리셉션보어(10")의 형태인 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 왕복운동부재(16 16', 16')는 미끄럼 지지된 자루(16a, 16a', 16a")를 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 자루(16a)는 회전부재(2, 2')의 반경방향으로 뻗어 있으며 그 한끝단에 접촉면을 제공하기 위한 둥근헤드(16c)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
18. 제 16 항에 있어서, 상기 자루(16a', 16a")는 회전축선 "0"에 대해 직각이고 회전부재(2')의 회전방향과 반대방향으로 회전축선으로부터 벗어난 길이 방향축선 "L"을 갖는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 자루(16a')는 그 한 끝단에 접촉면으로서 역할을 하는 평평한 상부면(16c')이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 자루(16a")는 그 한 끝단에 접촉면으로서 역할을 하는 둥근헤드(16c")가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전식 충격장치.

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