WO2018147490A1

WO2018147490A1 - 유압식 브레이커, 스크래치 모니터링 시스템 및 스크래치 모니터링 방법

Info

Publication number: WO2018147490A1
Application number: PCT/KR2017/001774
Authority: WO
Inventors: 주진무; 박용식; 김형곤
Original assignee: 대모 엔지니어링 주식회사
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2018-08-16
Also published as: KR20180093160A; KR101889646B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 브레이커는 복수의 유압 포트가 구비되는 실린더; 상기 유압 포트를 통해 유입 또는 배출되는 작동유의 유압에 의해 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 - 여기서, 상기 작동유는 상기 피스톤의 왕복 운동 중 상기 피스톤과 상기 실린더의 직접 접촉을 방지함 -; 상기 피스톤에 발생된 스크래치로 인하여 상기 실린더와 상기 피스톤 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 온도 센서; 및 감지된 상기 온도정보에 기초하여 상기 피스톤의 스크래치 발생 여부를 판단하고 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 경고 동작을 수행하는 콘트롤러에 상기 온도정보를 출력하는 송신 모듈;을 포함할 수 있다.

Description

유압식 브레이커, 스크래치 모니터링 시스템 및 스크래치 모니터링 방법

본 발명은 유압식 브레이커, 스크래치 모니터링 시스템 및 스크래치 모니터링 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실린더 및 상기 실린더 상에서 이동되는 피스톤을 구비하는 브레이커, 스크래치 모니터링 시스템 및 스크래치 모니터링 방법에 관한 것이다.

브레이커(breaker)는 피스톤의 왕복 운동을 통해 대상물에 접촉되는 치즐을 타격하여 암반 등을 파쇄하기 위해 사용되는 장치로, 대형 건설 현장 등에서는 굴삭기 등 중장비 차량에 장착되는 유압식 어태치먼트 형태가 주로 이용되고 있다.

암반 파쇄 작업은 건설 기한 등으로 인하여 그 작업 속도가 중요한 요인의 하나로 작용한다. 따라서, 종래의 브레이커는 작업자의 조작에 따라 경암파쇄를 위해 타격력이 강화되도록 피스톤의 스트로크 거리를 길게 하는 롱 스트로크(long stroke) 모드와 연암 파쇄를 위해 다소 간의 타격력을 희생하더라도 타격속도가 향상되는 숏 스트로크 모드(short stroke) 모드를 변경하도록 구성되어 있다.

한편, 상기 실린더 상에 왕복 운동하는 피스톤은 이물질의 유입 등으로 인해 외면에 스크래치가 발생될 수 있다.

피스톤에 의도치 않은 스크래치가 발생되는 경우, 스크래치가 발생된 부분에 유막이 깨져 피스톤과 실린더 간의 의도치 않은 마찰이 발생되게 된다.

이러한 마찰은 피스톤의 스크래치 크기를 더욱 증대시켜, 결과적으로 피스톤에 의도치 않은 진동이 발생하고, 피스톤의 타격력이 줄어들며, 피스톤과 마찰하는 실린더도 스크래치가 발생 및 증가되는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로서, 피스톤의 스크래치 발생을 감지하며, 스크래치 발생 시 소정의 조건에 따라 사용자에게 그 정보를 알려주거나 피스톤의 운동을 제어하는 유압식 브레이커, 스크래치 모니터링 시스템 및 스크래치 모니터링 방법을 제공하고자 함이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 유압식 브레이커로서, 복수의 유압 포트가 구비되는 실린더; 상기 유압 포트를 통해 유입 또는 배출되는 작동유의 유압에 의해 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 - 여기서, 상기 작동유는 상기 피스톤의 왕복 운동 중 상기 피스톤과 상기 실린더의 직접 접촉을 방지함 - ; 상기 피스톤에 발생된 스크래치로 인하여 상기 실린더와 상기 피스톤 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 온도 센서; 및 감지된 상기 온도정보에 기초하여 상기 브레이커의 스크래치 발생 여부를 판단하고 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 경고 동작을 수행하는 콘트롤러에 상기 온도정보를 출력하는 송신 모듈;를 포함하는 유압식 브레이커가 제공될 수 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 복수의 유압 포트가 구비되는 실린더 및 상기 유압 포트를 통해 유입 또는 배출되는 작동유의 유압에 의해 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 - 여기서, 상기 작동유는 상기 왕복 운동 중 상기 피스톤과 상기 실린더의 직접 접촉을 방지함 - 을 구비하는 브레이커의 스크래치를 모니터링하는 스크래치 모니터링 시스템으로서, 상기 실린더에 제공되며, 상기 피스톤에 발생된 스크래치로 인하여 상기 실린더와 상기 피스톤 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 온도 센서; 및 감지된 상기 온도정보에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행하는 콘트롤러;를 포함하는 스크래치 모니터링 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 스크래치 모니터링 방법으로서, 실린더 내에서 피스톤의 왕복 운동에 따라 치즐이 대상물을 타격하는 단계; 상기 실린더에 제공된 온도 센서가 상기 피스톤에 발생된 스크래치로 인하여 상기 실린더와 상기 피스톤 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 단계; 및 콘트롤러가 감지된 상기 온도정보에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행하는 단계;를 포함하는 스크래치 모니터링 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 브레이커, 스크래치 모니터링 시스템 및 스크래치 모니터링 방법에 의하면 피스톤의 스크래치 발생을 감지하며, 스크래치 발생 시 소정의 조건에 따라 사용자에게 경고를 하거나 피스톤의 운동을 제어하여, 스크래치의 증가를 방지할 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 브레이커를 포함하는 건설 장비의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 브레이커의 개략도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 브레이커의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 브레이커의 회로도이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크래치 감지 센서의 설치 위치를 도시한 개략도이다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센서가 감지한 온도정보 특성에 관한 도면이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크래치 모니터링 시스템의 개략 구성도이다.

도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전자기 센서의 구성 및 감지원리를 도시한 개략도이다.

도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 검출 신호의 일례를 도시한 도면이다.

도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 복수의 전자기 센서에서 감지한 검출 신호의 일례를 도시한 도면이다.

도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 검출 신호의 일례를 나타낸 도면으로서, 특정 검출 신호의 빈도에 따라 스크래치 발생여부를 판단할 수 있다.

도14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전자기 센서의 자기장의 주파수에 따른 와전류의 변화를 도시한 개략도이다.

도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스크래치 모니터링 시스템의 개략 구성도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 유압식 브레이커로서, 복수의 유압 포트가 구비되는 실린더; 상기 유압 포트를 통해 유입 또는 배출되는 작동유의 유압에 의해 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 - 여기서, 상기 작동유는 상기 피스톤의 왕복 운동 중 상기 피스톤과 상기 실린더의 직접 접촉을 방지함 - ; 상기 피스톤에 발생된 스크래치로 인하여 상기 실린더와 상기 피스톤 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 온도 센서; 및 감지된 상기 온도정보에 기초하여 상기 피스톤의 스크래치 발생 여부를 판단하고 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 경고 동작을 수행하는 콘트롤러에 상기 온도정보를 출력하는 송신 모듈;을 포함하는 유압식 브레이커가 제공될 수 있다.

또, 상기 온도 센서는, 상기 실린더의 외면에 설치되어 상기 실린더의 외면에 대한 상기 온도정보를 감지할 수 있다.

또, 상기 피스톤은, 소경부, 상기 소경부의 상측에 위치하는 제1 대경부 및 상기 소경부의 하측에 위치하는 제2 대경부를 구비하고, 상기 온도 센서는, 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제1 대경부의 이동 경로 중 최 상측 지점과 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제2 대경부의 이동 경로 중 최 하측 지점 사이의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치될 수 있다.

또, 상기 온도 센서는, 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제1 대경부의 이동 경로 중 최 하측 지점과 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제2 대경부의 이동 경로 중 최 상측 지점 - 상기 제2 대경부의 이동 경로 중 최 상측 지점은 상기 제1 대경부의 이동 경로 중 최 하측 지점보다 높이방향 상측에 위치함 - 사이의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치되어, 제1 대경부와 상기 실린더 간의 마찰열에 관한 온도정보 및 제2 대경부와 상기 실린더 간의 마찰열에 관한 온도정보를 감지할 수 있다.

또, 상기 온도 센서는, 상기 실린더의 상의 제1 지점에 배치되어 상기 제1 지점에 대한 상기 온도정보를 감지하는 제1 온도 센서 및 상기 제1 지점으로부터 둘레방향으로 이격되는 제2 지점에 배치되어 상기 제2 지점에 대한 상기 온도정보를 감지하는 제2 온도 센서를 구비할 수 있다.

또, 상기 온도 센서는, 상기 실린더의 상의 제1 지점에 배치되어 상기 제1 지점에 대한 상기 온도정보를 감지하는 제1 온도 센서 및 상기 제1 지점으로부터 높이방향으로 이격되는 제3 지점에 배치되어 상기 제3 지점에 대한 상기 온도정보를 센싱하는 제3 온도 센서를 구비할 수 있다.

또, 상기 제1 온도 센서는, 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제1 대경부의 이동 경로 상의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치되고, 상기 제3 온도 센서는, 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제2 대경부의 이동 경로 상의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치될 수 있다.

또, 상기 온도 센서와 상기 피스톤에 대향하는 상기 실린더의 내면 사이의 거리는, 상기 실린더의 최외측 외면과 상기 피스톤에 대향하는 상기 실린더의 내면 사이의 거리보다 작을 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 복수의 유압 포트가 구비되는 실린더 및 상기 유압 포트를 통해 유입 또는 배출되는 작동유의 유압에 의해 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 - 여기서, 상기 작동유는 상기 왕복 운동 중 상기 피스톤과 상기 실린더의 직접 접촉을 방지함 - 을 구비하는 브레이커의 스크래치를 모니터링하는 스크래치 모니터링 시스템으로서, 상기 실린더에 제공되며, 상기 피스톤에 발생된 스크래치로 인하여 상기 실린더와 상기 피스톤 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 온도 센서; 및 감지된 상기 온도정보에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행하는 콘트롤러;를 포함하는 스크래치 모니터링 시스템이 제공될 수 있다.

또, 상기 미리 정해진 조건은, 상기 온도정보의 온도가 소정의 기준온도 이상인 조건일 수 있다.

또, 상기 미리 정해진 조건은, 상기 온도정보의 온도변화값이 소정의 기준온도 변화값 이상인 조건일 수 있다.

또, 상기 미리 정해진 조건은, 상기 온도정보의 제1 온도차이값이 소정의 기준온도 차이값 이상인 조건이며, 상기 제1 온도차이값은, 상기 실린더의 제1 지점에서의 온도와 상기 제1 지점으로부터 둘레방향으로 이격된 제2 지점에서의 온도 간의 차이값일 수 있다.

또, 영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우, 상기 제1 지점에서의 온도와 상기 제2 지점에서의 온도에 기초하여 스크래치의 발생 예상 지점을 판단하고 상기 출력 모듈을 통해 상기 발생 예상 지점을 출력할 수 있다.

또, 상기 미리 정해진 조건은, 상기 온도정보의 제2 온도차이값이 소정의 기준온도 차이값 이상인 조건이며, 상기 제2 온도차이값은, 상기 실린더의 제1 지점에서의 온도와 상기 제1 지점으로부터 높이방향으로 이격된 제3 지점에서의 온도 간의 차이값일 수 있다.

또, 상기 콘트롤러는, 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우, 상기 제1 지점에서의 온도와 상기 제3 지점에서의 온도에 기초하여 스크래치의 발생 예상 지점을 판단하고 상기 출력 모듈을 통해 상기 발생 예상 지점을 출력할 수 있다.

또, 상기 콘트롤러는, 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 출력 모듈을 통해 경고 메시지를 출력할 수 있다.

또, 상기 콘트롤러는, 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 피스톤의 왕복 운동을 정지시킬 수 있다.

또, - 상기 유압식 브레이커는, 상기 피스톤의 전진운동을 위하여 유압 소스와 상기 실린더의 리어 챔버를 연결하거나 또는 상기 실린더의 리어 챔버로부터 상기 작동유를 배출하는 제어 밸브 및 상기 작동유의 흐름을 선택적으로 차단하는 차단 밸브를 더 구비함 - 상기 콘트롤러는, 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 차단 밸브가 상기 작동유의 흐름을 차단하도록 상기 차단 밸브를 제어할 수 있다.

또, - 상기 차단 밸브는, 상기 제어 밸브로 향하는 상기 작동유의 흐름을 선택적으로 차단함 - 상기 콘트롤러는, 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 차단 밸브가 상기 작동유의 흐름을 차단하도록 상기 차단 밸브를 제어할 수 있다.

또, 상기 콘트롤러는, 상기 온도정보의 온도가 제1 온도 이상인 경우 상기 출력 모듈을 통해 경고 메시지를 출력하고, 상기 온도정보의 온도가 상기 제1 온도보다 큰 제2 온도 이상인 경우 상기 피스톤의 왕복 운동을 정지시킬 수 있다.

또, 상기 콘트롤러는, 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우, 상기 온도정보에 기초하여 스크래치의 크기 또는 형상을 판단하고 상기 출력 모듈을 통해 스크래치의 크기 또는 형상을 출력할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 실린더 내에서 피스톤의 왕복 운동에 따라 치즐이 대상물을 타격하는 단계; 상기 실린더에 제공된 온도 센서가 상기 피스톤에 발생된 스크래치로 인하여 상기 실린더와 상기 피스톤 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 단계; 및 콘트롤러가 감지된 상기 온도정보에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행하는 단계;를 포함하는 스크래치 모니터링 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 유압식 브레이커로서, 복수의 유압 포트가 구비되는 실린더; 상기 유압 포트를 통해 유입 또는 배출되는 작동유의 유압에 의해 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤; 상기 피스톤의 스크래치에 의해 발생되는 검출 신호를 감지하는 전자기 센서; 및 감지된 상기 검출 신호에 기초하여 상기 피스톤의 스크래치 발생 여부를 판단하고 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 경고 동작을 수행하는 콘트롤러에 상기 검출 신호를 출력하는 송신 모듈; 을 포함하고, 상기 전자기 센서는, 상기 실린더 내부의 일 영역에 위치하는 상기 피스톤에 와전류를 유도하기 위해 자기장을 발생시키는 자기장 발생부와, 상기 와전류에 의해 유도되는 검출 신호를 감지하는 검출부를 포함하며, 상기 검출부는, 상기 피스톤이 왕복 운동함에 따라 상기 피스톤의 스크래치 발생 부위가 상기 실린더 내부의 일 영역을 통과할 때 발생되는 검출 신호의 변화를 감지할 수 있는, 유압식 브레이커가 제공될 수 있다.

또, 상기 전자기 센서는 상기 실린더의 외면에 설치되어 상기 실린더 내부의 일 영역을 통과하는 상기 피스톤 일부분에 의해 발생되는 검출전류를 감지할 수 있다.

또, 상기 피스톤은, 소경부, 상기 소경부의 상측에 위치하는 제1 대경부 및 상기 소경부의 하측에 위치하는 제2 대경부를 구비하고, 상기 전자기 센서는 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제1 대경부의 이동 경로 중 최 상측 지점과 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제2 대경부의 이동 경로 중 최 하측 지점 사이의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치될 수 있다.

또, 상기 전자기 센서는 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제1 대경부의 이동 경로 중 최 하측 지점과 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제2 대경부의 이동 경로 중 최 상측 지점 - 상기 제2 대경부의 이동 경로 중 최 상측 지점은 상기 제1 대경부의 이동 경로 중 최 하측 지점보다 높이방향으로 상측에 위치함 - 사이의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치되어 상기 제1 대경부에 발생한 스크래치에 의한 검출 신호 및 상기 제2 대경부에 발생한 스크래치에 의한 검출전류를 감지할 수 있다.

또, 상기 전자기 센서는 상기 실린더의 상의 제1 지점에 배치되어 상기 제1 지점에 대한 상기 검출 신호를 감지하는 제1 전자기 센서 및 상기 제1 지점으로부터 둘레방향으로 이격되는 제2 지점에 배치되어 상기 제2 지점에 대한 상기 검출 신호를 감지하는 제2 전자기 센서를 구비할 수 있다.

또, 상기 전자기 센서는 상기 실린더의 상의 제1 지점에 배치되어 상기 제1 지점에 대한 상기 검출전류를 감지하는 제1 전자기 센서 및 상기 제1 지점으로부터 높이방향으로 이격되는 제3 지점에 배치되어 상기 제3 지점에 대한 상기 검출전류를 감지하는 제3 전자기 센서를 구비할 수 있다.

또, 상기 피스톤은 소경부, 상기 소경부의 상측에 위치하는 제1 대경부 및 상기 소경부의 하측에 위치하는 제2 대경부를 구비하고, 상기 제1 전자기 센서는 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제1 대경부의 이동 경로 상의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치되고, 상기 제3 전자기 센서는 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제2 대경부의 이동 경로 상의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치될 수 있다.

또, 상기 전자기 센서와 상기 피스톤에 대향하는 상기 실린더의 내면 사이의 거리는, 상기 실린더의 최외측 외면과 상기 피스톤에 대향하는 상기 실린더의 내면 사이의 거리보다 작을 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 복수의 유압 포트가 구비되는 실린더 및 상기 유압 포트를 통해 유입 또는 배출되는 작동유의 유압에 의해 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤을 구비하는 브레이커의 스크래치를 모니터링하는 스크래치 모니터링 시스템에 있어서, 상기 실린더에 제공되며, 상기 피스톤의 스크래치에 의해 발생되는 검출 신호를 감지하는 전자기 센서; 감지된 상기 검출 신호에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행하는 콘트롤러;를 포함하고, 상기 전자기 센서는, 상기 실린더 내부의 일 영역에 위치하는 상기 피스톤에 와전류를 유도하기 위해 자기장을 발생시키는 자기장 발생부와, 상기 와전류에 의해 유도되는 검출 신호를 감지하는 검출부를 포함하며, 상기 검출부는, 상기 피스톤이 왕복 운동함에 따라 상기 피스톤의 스크래치 발생 부위가 상기 실린더 내부의 일 영역을 통과할 때 발생되는 검출 신호의 변화를 감지할 수 있는 스크래치 모니터링 시스템이 제공될 수 있다.

또, 상기 미리 정해진 조건은 상기 검출 신호의 전류값을 소정의 기준 전류값과 비교할 때 그 차이값이, 소정의 기준 차이값 이상인 경우일 수 있다.또, 상기 미리 정해진 조건은 상기 검출 신호의 전압값을 소정의 기준 전압값과 비교할 때 그 차이값이, 소정의 기준 차이값 이상인 경우일 수 있다.

또, 상기 미리 정해진 조건은 상기 검출 신호로부터 획득된 검출부의 임피던스 값을 소정의 기준 임피던스값과 비교할 때 그 차이가, 소정의 기준 차이값 이상인 경우일 수 있다.

또, 상기 미리 정해진 조건은 상기 검출 신호의 제1 차이값이 소정의 기준 차이값 이상인 경우이며, 상기 제1 차이값은 상기 실린더의 제1 지점에서의 검출 신호와 상기 제1 지점으로부터 둘레방향으로 이격된 제2 지점에서의 검출 신호의 차이값일 수 있다.

또, 영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우, 상기 제1 지점에서의 검출 신호와 상기 제2 지점에서의 검출 신호에 기초하여 스크래치의 발생 예상 지점을 판단하고 상기 출력 모듈을 통해 상기 발생 예상 지점을 출력할 수 있다.

또, 상기 미리 정해진 조건은 상기 검출 신호의 제2 차이값이 소정의 기준 차이값 이상인 경우이며, 상기 제2 차이값은 상기 실린더의 제1 지점에서의 검출 신호와 상기 제1 지점으로부터 높이방향으로 이격된 제3 지점에서의 검출 신호 간의 차이값일 수 있다.

또, 영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 제1 지점에서의 검출 신호와 상기 제3 지점에서의 검출 신호에 기초하여 스크래치의 발생 예상 지점을 판단하고 상기 출력 모듈을 통해 상기 발생 예상 지점을 출력할 수 있다.

또, 상기 미리 정해진 조건은 상기 검출 신호와 소정의 기준 검출 신호의 차이값이 소정의 기준 차이값 이상인 빈도가 소정의 기준 빈도 이상인 조건일 수 있다.

또, 상기 미리 정해진 조건은 상기 피스톤의 일부분에서 감지된 상기 검출 신호와 상기 소정의 기준 검출신호의 그 차이값이 상기 소정의 기준 차이값 이상인 빈도가 상기 소정의 기준 빈도 이상인 조건일 수 있다.

또, 상기 전자기 센서는, 상기 자기장 발생부로부터 발생되는 자기장의 주파수를 변경함으로써, 상기 피스톤의 일부분에 와전류가 유도되는 상기 피스톤 표면으로부터의 거리를 조절할 수 있다.

또, 영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 출력 모듈을 통해 경고 메시지를 출력할 수 있다.

또, 상기 콘트롤러는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 피스톤의 왕복 운동을 정지시킬 수 있다.

또, - 상기 유압식 브레이커는, 상기 피스톤의 전진운동을 위하여 유압 소스와 상기 실린더의 리어 챔버를 연결하거나 또는 후진운동을 위하여 상기 실린더의 리어 챔버로부터 상기 작동유를 배출하는 제어 밸브 및 상기 작동유의 흐름을 선택적으로 차단하는 차단 밸브를 더 구비함 - 상기 콘트롤러는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 차단 밸브가 상기 작동유의 흐름을 차단하도록 상기 차단 밸브를 제어할 수 있다.

또, - 상기 차단 밸브는, 상기 제어 밸브로 향하는 상기 작동유의 흐름을 선택적으로 차단함 - 상기 콘트롤러는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 차단 밸브가 상기 작동유의 흐름을 차단하도록 상기 차단 밸브를 제어할 수 있다.

또ㅡ 영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 검출 신호의 전류값이 제1 전류값 이하인 경우 상기 출력 모듈을 통해 경고 메시지를 출력하고, 상기 검출 신호의 전류값이 상기 제1 전류값 보다 작은 제2 전류값 이하인 경우 상기 피스톤의 왕복 운동을 정지시킬 수 있다.

또, 영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우, 상기 검출 신호에 기초하여 스크래치의 크기 또는 형상을 판단하고 상기 출력 모듈을 통해 스크래치의 크기 또는 형상을 출력할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 실린더 내에서 피스톤의 왕복 운동에 따라 치즐이 대상물을 타격하는 단계; 상기 실린더에 제공된 전자기 센서에 의해 상기 피스톤에 와전류가 유도되고, 상기 피스톤에 존재하는 스크래치로 인하여 발생되는 상기 와전류의 변화를 상기 전자기 센서로 감지하는 단계; 및 콘트롤러가 감지된 상기 와전류의 변화에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행하는 단계;를 포함하는 스크래치 모니터링 방법이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유압식 브레이커를 포함하는 건설 장비의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유압식 브레이커의 개략도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유압식 브레이커의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유압식 브레이커의 회로도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서의 설치 위치를 도시한 개략도이다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서가 감지한 온도정보 특성에 관한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크래치 모니터링 시스템의 개략 구성도이다.

도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전자기 센서의 구성 및 감지원리를 도시한 개략도이며, 도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 검출 신호의 일례를 도시한 도면이다.

도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 복수의 전자기 센서에서 감지한 검출 신호의 일례를 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 검출 신호의 일례를 나타낸 도면으로서, 특정 검출 신호의 빈도에 따라 스크래치 발생여부를 판단할 수 있는 도면이다.

도14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전자기 센서의 자기장의 주파수에 따른 와전류의 변화를 도시한 개략도이고, 도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스크래치 모니터링 시스템의 개략 구성도이다.

첨부된 도면은, 본 발명의 기술적 사상을 명확하게 표현하기 위해, 본 발명의 기술적 사상과 관련성이 떨어지는 구성을 간략히 하거나 또는 생략하였다.

우선, 방향에 대한 용어를 정의하자면, 길이방향은 도2, 도 4 및 도 5를 기준으로 상하방향을 의미할 수 있으며, 둘레방향은 도 3을 기준으로 실린더의 길이방향의 중심축에 대하여 실린더의 외면에 대한 시계방향 또는 반 시계방향을 의미할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일례로, 건설 장비(100)는 대상물에 대한 타격 작업을 수행하는 장비이다. 타격 작업을 위한 건설 장비(100)는 주로 굴삭기 등의 중장비 차량에 유압식 브레이커(1000)가 어태치먼트로 장착되는 형태로 구현된다.

유압식 브레이커(1000)는 대상물을 타격하는 동작을 수행하는 기기이다.

물론, 본 발명에서 유압식 브레이커(1000)가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며 유압 브레이커 이외에도 대상물을 타격하는 기능을 수행하는 다른 종류의 타격 기기도 모두 포괄하는 개념으로 이해되어야 할 것이다.

유압식 브레이커(1000)는 중장비 차량, 즉 캐리어(120)에 장착되는 어태치먼트 타입이 일반적이지만 반드시 그러한 것은 아니며, 작업자가 직접 다루는 형태와 같이 캐리어(120)로부터 독립적인 형태로도 존재할 수도 있다.

유압식 브레이커(1000)에 관한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.

캐리어(120)는 크게 주행체(121)와 회전체(122)로 구분될 수 있다.

주행체(121)는 주로 크롤러 타입이나 휠 타입으로 제공되며 경우에 따라서는 크레인 타입이나 트럭 타입인 것도 가능하다.

회전체(122)는 지면에 대해 수직 방향을 축을 기준으로 회전 가능하게 주행체(121) 상에 얹혀진다.

회전체(122)에는 붐이나 암 등의 연결 부재(123)가 설치된다. 연결 부재(123)의 단부에는 유압식 브레이커(1000)가 어태치먼트 형태로 직접 체결되거나 커플러(140)를 통해 체결되는 식으로 탈부착될 수 있다.

연결 부재(123)는 주로 2개 이상의 부재가 링크 방식으로 체결되며, 실린더와 연결되어 실린더의 신축에 의해 굽혀지거나 또는 펴지는 동작, 신축 동작 등을 수행할 수 있다. (123)는 이러한 동작에 의해 그 단부에 부착된 유압식 브레이커(1000)를 피타격물 상에 위치시킬 수 있다.

또한, 캐리어(120)에는 장착된 유압식 브레이커(1000)가 동작할 수 있도록 유압식 브레이커(1000)에 유압을 인가하거나 그 밖에도 붐이나 암을 비롯한 캐리어(120)의 각 부위나 커플러(140) 등에 유압을 공급하는 유압 소스(160)와 작동유를 저장하는 유압 탱크(160a)가 설치될 수 있다.

또한, 회전체(122) 상에는 작업자가 탑승하는 캐빈(124)이 마련되어 있어 사용자가 캐빈(124) 내의 핸들이나 레버, 버튼 따위의 조작 설비를 이용해 캐리어(120)나 유압식 브레이커(1000)를 조종할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 유압식 브레이커(1000)에 관하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 일례로, 유압식 브레이커(1000)는 마운팅 브라켓(1200), 메인 바디(1400) 및 치즐(1600)을 포함할 수 있다. 메인 바디(1400)는 유압식 브레이커(1000)에서 타격력을 발생시키는 부위로, 그 내부에 실린더(1430)와 실린더(1430)에 수용되는 피스톤(1440)을 가져 유압 소스(160)로부터 인가되는 작동유의 유압에 의해 피스톤(1440)이 왕복 운동함에 따라 타격력을 발생시킨다. 치즐(1600)은 피타격물을 직접 타격하는 부위로, 그 상단이 피스톤(1440)의 하단에 타격되도록 메인 바디(1400)의 하측(이하의 설명에서 피스톤(1440)이 전진(신장)하는 방향을 하방으로 정의하고, 피스톤(1440)이 상측으로 후진(축소)하는 방향을 상방으로 정의함)에 배치된다.

마운팅 브라켓(1200)은 메인 바디(1400)의 상단에 결합되며, 캐리어(120)와 메인 바디(1400)의 연결 역할을 하는 구성이다.

메인 바디(1400)의 주요 구성은 실린더(1430)와 피스톤(1440)일 수 있다.

일례로, 피스톤(1440)은 원통 형상으로 제공되며, 실린더(1430)는 피스톤(1440)이 삽입되어 왕복 운동할 수 있도록 중공 원통 형상으로 제공될 수 있다.

실린더의 내면(1437)에는 실린더(1430)의 내부로 유압을 공급하거나 실린더(1430) 내부로부터 유압을 배출하기 위한 각종 유압 포트(1433, 1434, 1435, 1436)들이 마련되어 있다.

피스톤(1440)은 적어도 소경부(1446), 소경부(1446)의 상측에 위치하는 제1 대경부(1444) 및 소경부(1446)의 하측에 위치하는 제2 대경부(1442)를 구비할 수 있다.

유압 포트를 통해 실린더(1430) 내부로 인가되는 유압이 제1 대경부(1444) 및 제2 대경부(1442)에 의해 형성되는 단차면(1444a, 1442a)에 작용함에 따라 피스톤(1440)이 실린더(1430) 안에서 전후진 왕복 운동을 할 수 있다.

따라서, 실린더(1430)에 형성되는 유압 포트나 피스톤(1440)의 단차면(1444a, 1442a)을 적절히 설계함에 따라 단순 피스톤(1440) 왕복뿐만 아니라 피스톤(1440)의 스트로크 거리의 제어도 가능해질 수 있다.

실린더(1430)의 하단과 상단에는 각각 프론트 헤드(1450)와 헤드 캡(1420)이 연결될 수 있다.

프론트 헤드(1450)에는 치즐(1600)이 걸치는 치즐 핀(미도시)이 마련되며, 치즐(1600)은 치즐 핀(미도시)에 의해 피스톤(1440) 전진 시 피스톤(1440)의 하단에 의해 타격되기 적절한 위치에 배치된다.

또한, 프론트 헤드(1450)에는 피스톤(1440)의 왕복 시 외부 이물질이 실린더(1430) 내로 유입되는 것을 방지하기 위한 더스트 프로텍터(미도시)나 타격음을 저감하기 위한 흡음 부재(미도시) 등이 추가로 설치될 수 있다.

헤드 캡(1420)은 그 내부에 가스실(미도시)을 가지며, 가스실은 피스톤(1440)의 후퇴 시 그 체적이 압축됨에 따라 피스톤(1440)에 적절한 댐핑 효과를 부여할 수 있다.

이상에서 설명한 유압식 브레이커(1000)의 구성이나 구조는 본 발명에 따른 유압식 브레이커(1000)의 일 실시예에 불과하며, 본 발명에 따른 유압식 브레이커(1000)에는 상술한 구성이나 구조와 다소 상이하더라도 유사한 기능을 갖는 다른 타격 기기 역시 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실시예에 따른 유압식 브레이커(1000)의 회로도에 관해서는 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 실린더(1430)에는 피스톤(1440)이 삽입되며 피스톤(1440)의 하측에는 치즐(1600)이 배치된다.

피스톤(1440)에는 소경부(1446), 소경부(1446)의 상측에 위치하는 제1 대경부(1444) 및 소경부(1446)의 하측에 위치하는 제2 대경부(1442)가 형성될 수 있다.

제1 대경부(1444) 및 제2 대경부(1442)는 외경이 실린더(1430)의 내경과 실질적으로 동일할 수 있으며, 이에 따라 실린더(1430) 내부에는 실린더(1430)의 하측과 제2 대경부(1442) 사이에 프론트 챔버(1431)가 형성될 수 있고, 실린더(1430)의 상측과 제1 대경부(1444) 사이에 리어 챔버(1432)가 형성될 수 있다.

프론트 챔버(1431)에는 후진 포트(1433)가 형성되며, 후진 포트(1433)는 후진 라인(1433a)을 통해 유압 소스(160)와 연결될 수 있다.

따라서, 프론트 챔버(1431)에는 유압 소스(160)로부터 후진 라인(1433a)을 거쳐 후진 포트(1433)로 유입되는 작동유에 의해 유압이 인가될 수 있다.

프론트 챔버(1431)에 인가된 유압은 제2 대경부(1442)의 단차면(1442a)에 작용하게 되고, 피스톤(1440)에 후진력이 인가될 수 있다.

리어 챔버(1432)에는 전진 포트(1434)가 형성되며, 전진 포트(1434)는 전진 라인(1434a)을 통해 제어 밸브(1460)와 연결될 수 있다.

제어 밸브(1460)는 전진 위치(1460-2) 또는 후진 위치(1460-1) 중 어느 하나의 위치로 배치될 수 있으며, 전진 위치(1460-2)에서는 전진 라인(1434a)을 유압 소스(160)로 연결하고, 후진 위치(1460-1)에서는 전진 라인(1434a)을 유압 탱크(160a)로 연결할 수 있다.

따라서, 제어 밸브(1460)가 전진 위치(1460-2)에 배치되면 리어 챔버(1432)에는 유압 소스(160)로부터 제어 밸브(1460)와 전진 라인(1434a)을 거쳐 전진 포트(1434)로 유입되는 작동유에 의해 유압이 인가될 수 있다.

리어 챔버(1432)에 인가되는 유압은 제1 대경부(1444)의 단차면(1444a)에 작용하게 되고, 피스톤(1440)에 전진력이 인가된다.

또한, 제어 밸브(1460)가 후진 위치(1460-1)에 배치되면, 리어 챔버(1432)는 전진 라인(1434a)과 제어 밸브(1460)를 거쳐 유압 탱크(160a)로 연결되어, 전진 위치(1460-2)에서 리어 챔버(1432)에 유입된 작동유는 유압 탱크(160a)로 배출된다.

이러한 구조에서 제1 대경부(1444)의 단차면(1444a)이 제2 대경부(1442)의 단차면(1442a)보다 큰 면적을 가지고 있어 제어 밸브(1460)가 전진 위치(1460-2)에 배치되면 전진력이 후진력보다 커져 피스톤(1440)이 전진할 수 있다.

반대로 제어 밸브(1460)가 후진 위치(1460-1)에 배치되면 유압 소스(160)로부터 인가되는 유압이 제2 대경부(1442)의 단차면(1442a)에만 작용하게 되어 피스톤(1440)이 후진할 수 있다.

결과적으로 제어 밸브(1460)가 전진 위치(1460-2) 또는 후진 위치(1460-1)에 배치됨에 따라 피스톤(1440)의 왕복 운동이 구현될 수 있다.

일례로, 제어 밸브(1460)의 위치 제어는 유압식으로 이루어질 수 있다.

즉, 제어 밸브(1460)는 입력되는 유압 신호에 따라 전진 위치(1460-2)와 후진 위치(1460-1)가 선택될 수 있는 유압 밸브일 수 있다.

제어 밸브(1460)의 양단에는 각각 유압 라인에 연결되는 전진 작용면(1464)과 후진 작용면(1462)이 마련될 수 있다.

여기서, 전진 작용면(1464)은 롱 스트로크 라인(1435a)과 숏 스트로크 라인(1436a)으로 분기되는 전진 제어 라인(1464a)과 연결될 수 있다.

후진 작용면(1462)은 후진 제어 라인(1462a)을 통해 유압 소스(160)에 연결될 수 있다.

이러한 구조에서 전진 작용면(1464)이 후진 작용면(1462)보다 큰 면적을 가지고 있어, 양 작용면에 유압이 함께 인가되면 제어 밸브(1460)는 전진 위치(1460-2)로 배치될 수 있으며 이에 따라 피스톤(1440)이 전진할 수 있다.

반대로 유압 소스(160)로부터 인가되는 유압이 후진 작용면(1462)에만 인가되면 제어 밸브(1460)는 전진 위치(1460-2)로부터 후진 위치(1460-1)로 배치될 수 있으며, 이에 따라 피스톤(1440)이 후진할 수 있다.

롱 스트로크 라인(1435a)은 실린더(1430)에 형성되는 롱 스트로크 포트(1435)로 연결된다. 롱 스트로크 포트(1435)는 피스톤(1440)의 위치에 따라 프론트 챔버(1431)와 연결 또는 차단될 수 있도록 실린더(1430)의 전진 포트(1434)와 후진 포트(1433) 사이에 형성될 수 있다.

구체적으로, 롱 스트로크 포트(1435)는 피스톤(1440)이 전진해 제2 대경부(1442)가 롱 스트로크 포트(1435) 상에 있거나 롱 스트로크 포트(1435)보다 하측에 위치하면 프론트 챔버(1431)와의 연결이 차단된다.

반대로 롱 스트로크 포트(1435)는 피스톤(1440)이 후진해 제2 대경부(1442)가 롱 스트로크 포트(1435)보다 상측에 위치하면 프론트 챔버(1431)와 연결된다.

따라서, 롱 스트로크 포트(1435)가 프론트 챔버(1431)와 연결되면, 유압 소스(160)로부터 유압이 후진 라인(1433a), 후진 포트(1433), 프론트 챔버(1431), 롱 스트로크 포트(1435), 롱 스트로크 라인(1435a), 전진 제어 라인(1464a)을 순차적으로 거쳐 전진 작용면(1464)에 인가되어 제어 밸브(1460)가 전진 위치(1460-2)로 배치될 수 있다.

숏 스트로크 라인(1436a)은 실린더(1430)에 형성되는 숏 스트로크 포트(1436)로 연결될 수 있다. 숏 스트로크 포트(1436)는 피스톤(1440)의 위치에 따라 프론트 챔버(1431)와 연결 또는 차단될 수 있도록 실린더(1430)의 전진 포트(1434)와 후진 포트(1433) 사이에 형성되되, 롱 스트로크 포트(1435)보다는 후진 포트(1433)에 가까운 위치에 형성될 수 있다.

구체적으로 숏 스트로크 포트(1436)는 피스톤(1440)이 전진해 제2 대경부(1442)가 숏 스트로크 포트(1436) 상에 있거나 숏 스트로크 포트(1436)보다 전방에 위치하면 프론트 챔버(1431)와의 연결이 차단된다.

반대로 숏 스트로크 포트(1436)는 피스톤(1440)이 후진해 제2 대경부(1442)가 숏 스트로크 포트(1436)보다 후방에 위치하면 프론트 챔버(1431)와 연결된다.

여기서, 숏 스트로크 라인(1436a) 상에는 숏 스트로크 라인(1436a)의 단락을 제어하는 변속 밸브(1470)가 설치될 수 있다.

변속 밸브(1470)는 선택적으로 롱 스트로크 위치(1470-1)와 숏 스트로크 위치(1470-2) 중 어느 하나의 위치로 배치될 수 있으며, 롱 스트로크 위치(1470-1)에서는 숏 스트로크 라인(1436a)을 차단하고 숏 스트로크 위치(1470-2)에서는 숏 스트로크 라인(1436a)을 연결한다.

따라서, 변속 밸브(1470)에 의해 피스톤(1440)의 롱 스트로크 모드 및 숏 스트로크 모드가 결정될 수 있다.

일례로, 변속 밸브(1470)가 숏 스트로크 위치(1470-2)로 배치되고 제2 대경부(1442)가 숏 스트로크 포트(1436)보다 후방에 위치되어 숏 스트로크 포트(1436)와 프론트 챔버(1431)가 연결된 경우, 작동유는 유압 소스(160), 후진 라인(1433a), 후진 포트(1433), 프론트 챔버(1431), 숏 스트로크 포트(1436), 변속 밸브(1470) 및 전진 작용면(1464)에 순차적으로 도달될 수 있다.

이러한 구조에 의해 피스톤(1440)은 변속 밸브(1470)의 위치에 따라 선택적으로 롱 스트로크 모드와 숏 스트로크 모드로 왕복 운동을 수행할 수 있다.

일례로, 변속 밸브(1470)는 콘트롤러(180)에 의해 자동적으로 롱 스트로크 위치(1470-1)와 숏 스트로크 위치(1470-2)간의 전환을 수행할 수도 있으며, 사용자의 선택에 의해 롱 스트로크 위치(1470-1)와 숏 스트로크 위치(1470-2)간의 전환을 수행할 수도 있다.

유압식 브레이커(1000)는 작동유의 흐름을 선택적으로 차단하는 차단 밸브(1480)를 더 구비할 수 있다.

차단 밸브(1480)는 작동유가 이동되는 라인에 설치될 수 있으며, 선택적으로 작동유의 흐름을 허용할 수도 있고, 작동유의 흐름을 차단할 수도 있다.

일례로, 차단 밸브(1480)는 연결 위치(1480-2)에서 작동유의 흐름을 허용할 수 있고, 차단 위치(1480-1)에서 작동유의 흐름을 차단할 수 있다.

일례로, 차단 밸브(1480)는 전진 제어 라인(1464a) 상에 설치되어 롱 스트로크 포트(1435)로부터 전진 작용면(1464)으로 이동되는 작동유 또는 숏 스트로크 포트(1436)로부터 전진 작용면(1464)으로 이동되는 작동유의 흐름을 허용할 수도 있고, 차단할 수도 있다.

만약, 차단 밸브(1480)가 차단 위치(1480-1)에 배치되어 작동유의 흐름을 차단하는 경우, 전진 작용면(1464)으로 유압이 가해지지 않아, 제어 밸브(1460)는 후진 위치(1460-1)로부터 전진 위치(1460-2)로 변환될 수 없다.

따라서, 리어 챔버(1432)에는 후진 위치(1460-1)에 있는 제어 밸브(1460)에 의해 유압 소스(160)로부터 작동유가 공급되지 않아 피스톤(1440)의 왕복 운동이 정지될 수 있다.

차단 밸브(1480)의 설치 위치는 위에서 언급한 위치에만 한정되는 것은 아니며, 일례로, 후진 라인(1433a) 상에 설치될 수도 있고, 전진 라인(1434a) 상에도 설치될 수도 있다.

또한, 차단 밸브(1480)는 유압 소스(160)로부터 작동유가 배출되는 라인에 설치될 수도 있다.

이 경우, 차단 밸브(1480)가 작동유의 흐름을 차단하는 경우, 유압 소스(160)로부터 실린더(1430)로의 작동유 공급은 차단될 수 있다.

이하에서는, 스크래치 감지 센서를 이용하여 피스톤(1440)에 발생될 수 있는 스크래치를 모니터링하는 기술에 대해 설명하겠다.

일례로, 스크래치 감지 센서는 피스톤(1440)에 발생되는 스크래치를 감지할 수 있는 센서일 수 있다.

일례로, 스크래치 감지 센서는 온도 센서일 수 있으며, 전자기 센서일 수도 있다.

다만, 스크래치 감지 센서는 온도 센서 또는 전자기 센서에만 한정되는 것은 아니며, 피스톤(1440)에 발생되는 스크래치를 감지할 수 있는 센서라면 스크래치 감지 센서일 수 있다.

우선, 온도 센서(150)를 이용하여 피스톤(1440)에 발생될 수 있는 스크래치를 모니터링하는 기술에 대해 설명하겠다.

일례로, 피스톤(1440) 또는 실린더(1430)에는 스크래치가 발생될 수 있다.

일례로, 스크래치는 피스톤(1440)과 실린더(1430) 사이에 이물질이 유입되어 발생될 수 있다.

스크래치가 발생되는 경우, 피스톤(1440)의 왕복 운동 중 피스톤(1440)과 실린더(1430)의 직접 접촉을 방지하는 작동유의 유막(유막은 실린더(1430)와 피스톤(1440) 사이에 존재하는 작동유의 얇은 막임)이 스크래치에 의해 깨질 수 있으며, 그 결과, 피스톤(1440)과 실린더(1430)는 직접 마찰될 수 있다.

또한, 스크래치가 발생되는 경우, 피스톤(1440)은 실린더(1430) 내에서 의도치 않게 기울어지거나 진동되어 이동될 수 있으며, 그 결과 피스톤(1440)과 직접 마찰될 수도 있다.

피스톤(1440)과 실린더(1430)가 직접 마찰되는 경우, 스크래치는 피스톤(1440)의 왕복 운동에 의해 더 커질 수 있으며, 그 결과, 피스톤(1440) 또는 실린더(1430)의 파손을 초래할 수 있다.

따라서, 피스톤(1440) 또는 실린더(1430)에는 스크래치가 발생을 감지하고자, 일례로, 유압식 브레이커(1000)에는 온도 센서(150)가 설치될 수 있다.

일례로, 온도 센서(150)는 피스톤(1440)에 발생된 스크래치로 인하여 실린더(1430)와 피스톤(1440) 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지할 수 있다.

일례로, 온도 센서(150)는 써머커플(thermocouple)센서, 백금저항센서, 서미스터(thermistor)센서 등일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 센서라면 온도 센서(150)일 수 있다.

일례로, 유압식 브레이커(1000)에는 송신 모듈(미 도시)이 더 설치될 수 있다.

일례로, 송신 모듈은 콘트롤러(180)에 온도정보를 출력하는 구성일 수 있다.

일례로, 송신 모듈은 온도 센서(150)로부터 감지된 온도 정보를 온도 센서(150)로부터 전달받아 콘트롤러(180)에 전달할 수 있는 구성일 수 있다.

일례로, 송신 모듈은 유선 통신으로 온도 정보를 온도 센서(150)로부터 콘트롤러(180)에 출력할 수도 있으며, 무선 통신으로 온도 정보를 온도 센서(150)로부터 콘트롤러(180)에 출력할 수도 있다.

송신 모듈의 무선 통신의 대표적인 예로는 블루투스 로에너지(BTLE, BlueTooth Low Energy)나 직비(Zigbee)를 들 수 있다. 온도 센서(150)와 콘트롤러(180) 간의 통신이 높은 대역폭을 요구하는 것은 아니므로 BTLE나 직비와 같은 저전력 통신이 바람직할 수 있다.

그렇다고 하여 본 발명에서 콘트롤러(180)와 온도 센서(150) 간의 통신 방식이 꼭 이로 한정되는 것은 아니다.

콘트롤러(180)는 감지된 온도정보에 기초하여 피스톤(1440)의 스크래치 발생 여부를 판단할 수 있다.

일례로, 콘트롤러(180)는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 경고 동작을 수행할 수 있다.

일례로, 콘트롤러(180)는 각종 전자 신호를 처리하고 연산하는 역할을 수행하는 전자 회로로, 온도 센서(150)로부터 온도 정보 또는 신호를 수신하고, 정보/데이터를 연산 처리하며, 전자 신호로 유압식 브레이커(1000) 및 건설 장비(100)의 다른 구성을 제어할 수 있다.

콘트롤러(180)는 통상적으로 캐리어(120)에 위치하지만, 유압식 브레이커(1000)에 위치하는 것도 가능하다.

또한, 콘트롤러(180)가 반드시 단일 객체로 구현되어야만 하는 것도 아니다.

경우에 따라서 콘트롤러(180)는 서로 통신 가능한 복수의 콘트롤러(180)로 구현될 수 있다.

예를 들어, 콘트롤러(180)는 그 일부가 유압식 브레이커(1000) 측에 설치되어 있고 다른 일부가 캐리어(120)에 설치되는 등과 같이 분산 배치되어 있을 수 있으며, 분산 배치된 콘트롤러(180) 간에는 무선/유선 통신을 수행하여 협업함으로써 그 기능을 수행할 수 있다.

일례로, 다수의 콘트롤러(180)가 분산 배치되는 경우에는 그 일부는 슬레이브 타입으로 단순히 신호나 정보만을 전달하는 역할을 하고 다른 일부가 마스터 타입으로 각종 신호나 정보를 수신하여 처리/연산 및 명령/제어를 수행하는 방식을 취할 수도 있다.

콘트롤러(180)에 대한 설명은 아래에서 스크래치 모니터링 시스템을 설명할 때, 더욱 자세히 설명하겠다.

여기서, 일례로, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 일례로, 온도 센서(150)는 실린더(1430)의 외면에 설치되어 실린더(1430)의 외면에 대한 온도정보를 감지할 수 있다.

만약, 온도 센서(150)가 실린더의 내면(1437) 또는 실린더(1430)와 피스톤(1440) 사이에 설치되는 경우, 온도 센서(150)는 실린더(1430) 내의 작동유로부터 실링될 수 있는 복잡한 구조를 가져야 하며, 피스톤(1440)의 왕복 운동으로 파손될 수 있고, 온도 센서(150) 정비 시 실린더(1430)를 분해해야 하는 문제가 있다.

따라서, 온도 센서(150)는 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있으며, 피스톤(1440)과 실린더(1430)의 마찰에 의해 발생되는 실린더(1430)의 마찰열에 관한 온도정보를 감지하여 피스톤(1440)의 스크래치 발생 여부를 판단하는 기초 정보로 사용될 수 있다.

피스톤(1440)의 스크래치는 주로 제1 대경부(1444) 및 제2 대경부(1442) 상에 발생될 수 있다.

즉, 피스톤(1440)의 스크래치는 실린더(1430)와 직접 접촉할 수 있는 제1 대경부(1444) 및 제2 대경부(1442)상이 자주 발생할 수 있다.

따라서, 상기 온도 센서(150)는 제1 대경부(1444) 및 제2 대경부(1442)와 대응하는 높이의 실린더(1430) 상에 설치될 수 있다.

일례로, 도 5에 도시한 바와 같이, 온도 센서(150)는 피스톤(1440)이 실린더(1430) 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 제1 대경부(1444)의 이동 경로 중 최상측 지점(K)1과 피스톤(1440)이 실린더(1430) 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 제2 대경부(1442)의 이동 경로 중 최하측 지점(K4) 사이에 위치하는 임의의 지점과 동일한 높이의 상기 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

일례로, 온도 센서(150)는, 제1 대경부(1444)의 이동 경로 중 제1 대경부(1444)가 이동될 수 있는 최상측 높이(K1)와 제2 대경부(1442)의 이동 경로 중 제2 대경부(1442)가 이동될 수 있는 최하측 높이(K4) 사이의 높이에서 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

또한, 피스톤(1440)이 실린더(1430) 상에서 왕복 운동을 할 때, 제1 대경부(1444)가 이동될 수 있는 최하측 높이(K2)는 제2 대경부(1442)가 이동될 수 있는 최상측 높이(K3)보다 하측에 형성될 수 있다.

환언하자면, 상기 제2 대경부의 이동 경로 중 최 상측 지점(K3)은 상기 제1 대경부의 이동 경로 중 최 하측 지점(K2)보다 높이방향 상측에 위치할 수 있다.

즉, 제1 대경부(1444)와 제2 대경부(1442)는 실린더의 임의의 지점에서 오버랩되는 이동 경로(K2-K3)를 가질 수 있다.

여기서, 일례로, 온도 센서(150)는, 제1 대경부(1444)의 이동 경로 중 제1 대경부(1444)가 이동될 수 있는 최하측 높이(K2)와 제2 대경부(1442)의 이동 경로 중 제2 대경부(1442)가 이동될 수 있는 최상측 높이(K3) 사이의 높이에서 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

온도 센서(150)는 제1 대경부(1444)와 제2 대경부(1442)가 오버랩되는 이동 경로(K2-K3) 중 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더(1430)에 배치되어 제1 대경부(1444)와 상기 실린더(1430) 간의 마찰열에 관한 온도정보 및 제2 대경부(1442)와 상기 실린더(1430) 간의 마찰열에 관한 온도정보를 감지할 수 있다.

그 결과, 하나의 온도 센서(150)만으로도 제1 대경부(1444)와 상기 실린더(1430) 간의 마찰열에 관한 온도정보 및 제2 대경부(1442)와 상기 실린더(1430) 간의 마찰열에 관한 온도정보를 감지할 수 있다.

또한, 피스톤(1440)이 실린더(1430) 상에서 높이 방향으로 왕복 운동을 한다는 점에서, 피스톤(1440)의 스크래치는 높이 방향으로 발생될 수 있다.

그 결과, 피스톤(1440)의 임의의 한 지점에서 높이 방향으로 스크래치가 발생될 수 있으며, 스크래치가 발생된 임의의 한 지점으로부터 둘레 방향으로 이격된 다른 지점은 스크래치가 발생되지 않을 수 있다.

따라서, 피스톤(1440) 둘레 방향에 대응하도록, 온도 센서(150)를 통해, 실린더(1430)의 둘레 방향에 대한 온도정보를 감지하면, 피스톤(1440)의 둘레방향 중 임의의 한 지점에 대한 스크래치 발생여부를 신속히 판단할 수 있다.

따라서, 일례로, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 온도 센서(150)는 실린더(1430)의 상의 제1 지점에 배치되어 제1 지점에 대한 온도정보를 감지하는 제1 온도 센서(150a) 및 제1 지점으로부터 둘레방향으로 이격되는 제2 지점에 배치되어 제2 지점에 대한 온도정보를 감지하는 제2 온도 센서(150b)를 구비할 수 있다.

제2 지점은 제1 지점과 높이방향으로 동일한 높이일 수도 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 동일하지 않은 높이일 수 있다.

제2 온도 센서(150b)는, 제1 온도 센서(150a)로부터 둘레방향으로 이격되어 실린더(1430) 상에 설치됨에 따라, 피스톤(1440)의 스크래치 발생 감지를 둘레방향 중 복수의 위치에 대해서 구현할 수 있게 한다.

또한, 일례로, 온도 센서(150)는 실린더(1430)의 제1 지점으로부터 높이방향으로 이격되는 제3 지점에 배치되어 제3 지점에 대한 온도정보를 센싱하는 제3 온도 센서(150c)를 더 구비할 수 있다.

제3 지점은 제1 지점과 둘레방향으로 동일한 방향일 수도 있으나, 여기에 한정되는 것을 아니며, 동일하지 않은 둘레방향의 지점일 수도 있다.

제3 온도 센서(150c)는, 제1 온도 센서(150a)로부터 높이 방향으로 이격되어 실린더(1430) 상에 설치됨에 따라, 피스톤(1440)의 스크래치 발생 감지를 높이방향 중 복수의 위치에 대해서 구현할 수 있게 한다.

또한, 일례로, 온도 센서(150)는 제3 지점으로부터 둘레방향으로 이격되는 제4 지점에 배치되어 제4 지점에 대한 온도정보를 감지하는 제4 온도 센서(150d)를 더 구비할 수 있다.

제1 온도 센서(150a), 제2 온도 센서(150b), 제3 온도 센서(150c) 및 제4 온도 센서(150d)는 서로 독립적으로 실린더(1430)의 외면에 설치될 수도 있으나, 밴드 타입으로 일체로 실린더(1430)의 외면에 설치될 수도 있다.

즉, 제1 온도 센서(150a), 제2 온도 센서(150b), 제3 온도 센서(150c) 및 제4 온도 센서(150d)는 실린더(1430)의 외면에 대해 서로 둘레방향 및 높이방향으로 이격된 지점에 대해 각각 온도정보를 감지할 수 있는 구성이라면, 그 배치위치, 구조, 형태 등은 당업자의 입장에서 다양하게 변경할 수 있다.

일례로, 온도센서(150)는 제1 대경부(1444) 및/또는 제2 대경부(1441)와 인접한 실린더(1430) 상에 배치될 수도 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 제2 대경부(1441)로부터 하측으로 연장되는 피스톤(1440)의 하측과 인접한 실린더 상에 배치될 수도 있다.

즉, 온도센서(150)는 피스톤(1440)이 왕복 운동되어 실린더(1430)와 마찰될 수 있는 위치와 인접한 실린더(1430) 상에 배치될 수 있다.

또한, 일례로, 제1 온도 센서(150a)는 피스톤(1440)이 실린더(1430) 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 제1 대경부(1444)의 이동 경로(K1 - K2) 상의 임의의 지점과 동일 높이인 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

즉, 제1 온도 센서(150a)는 제1 대경부(1444)의 이동 경로(K1 - K2) 중 제1 대경부(1444)가 이동될 수 있는 최상측 높이(K1)와 최하측 높이(K2) 사이의 높이에서 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

또한, 일례로, 제3 온도 센서(150c)는 피스톤(1440)이 실린더(1430) 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 제2 대경부(1442)의 이동 경로(K3 - K4) 상의 임의의 지점과 동일 높이의 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

즉, 제3 온도 센서(150c)는 제2 대경부(1442)의 이동 경로(K3 - K4) 중 제2 대경부(1442)가 이동될 수 있는 최상측 높이(K3)와 최하측 높이(K4) 사이의 높이에서 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

그 결과, 제1 온도 센서(150a)는 제1 대경부(1444)와 실린더(1430)의 마찰에 의해 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지할 수 있으며, 제3 온도 센서(150c)는 제2 대경부(1442)와 실린더(1430)의 마찰에 의해 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지할 수 있다.

일례로, 도 6에 도시한 바와 같이, 온도 센서(150)와 피스톤(1440)에 대향하는 실린더의 내면(1437) 사이의 거리(L2)는 실린더(1430)의 최외측 외면과 피스톤(1440)에 대향하는 실린더의 내면(1437) 사이의 거리(L1)보다 작을 수 있다.

실린더(1430)가 피스톤(1440)과 마찰하는 경우, 실린더의 내면(1437)으로부터 마찰열이 발생되어 실린더(1430) 외면으로 전도된다는 점에서, 온도 센서(150)는 실린더의 내면(1437)과 가까운 거리에 설치될 필요가 있다.

이를 위해, 일례로, 실린더(1430)는 최외측 외면으로부터 내면(1437)으로 향하는 홈 또는 단차가 형성될 수 있으며, 온도 센서(150)는 실린더(1430)의 홈 또는 단차에 삽입 또는 접하여 설치될 수 있다.

온도 센서(150)는 실린더의 내면(1437)과 가까운 위치에 설치된다는 점에서, 보다 정확하고 빠르게 온도정보를 감지할 수 있다.

또한, 일례로, 유압식 브레이커(1000)는 온도 센서(150)를 눈, 비와 같은 외부의 환경으로부터 보호 하도록 온도 센서(150)를 커버하는 커버부(170)를 더 포함할 수 있다.

커버부(170)는 실린더(1430) 상에 설치되어, 실린더(1430) 상에 설치된 온도 센서(150)를 외부의 환경으로부터 보호할 수 있다.

또한, 커버부(170)는 온도 센서(150)를 실린더(1430)의 외면 또는 단차면으로 가압하여 온도 센서(150)가 실린더(1430)의 외면 또는 단차면과 밀착되도록 할 수 있다.

따라서, 온도 센서(150)는 보다 정확히 실린더(1430)의 외면에 대한 온도 정보를 감지할 수 있으며, 실린더(1430) 상에서 요동되지 않을 수 있다.

이하에서는, 스크래치 모니터링 시스템에 대해서 자세히 설명하겠다.

스크래치 모니터링 시스템은, 상술한 유압식 브레이커(1000)의 실린더(1430) 또는 피스톤(1440)에 스크래치가 발생한 것을 모니터링하는 시스템이다.

예를 들어, 모니터링 시스템은 상술한 온도 센서(150)에서 감지된 온도정보를 이용하여 스크래치 발생에 관한 모니터링을 수행할 수 있다. 또 모니터링 결과 스크래치가 발생한 경우에는 경고 동작 등을 수행할 수도 있다.

여기서, 스크래치 모니터링 시스템은 온도 센서(150) 및 콘트롤러(180)를 포함할 수 있으며, 콘트롤러(180)는 온도 센서(150)로부터 감지된 온도정보에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행할 수 있다.

미리 정해진 조건은 피스톤(1440)에 스크래치가 발생하였는지 여부를 판단하는 기준조건일 수 있다.

일례로, 콘트롤러(180)는 온도센서(150)로부터 감지된 온도정보 또는 온도정보를 기초로 연산/변환된 데이터가 미리 정해진 조건을 만족하는 경우 피스톤(1440)에 스크래치가 발생한 것으로 판단할 수 있고, 미리 정해진 조건을 만족하지 않는 경우 피스톤(1440)에 스크래치가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

미리 정해진 조건은, 사용자에 의해 설정될 수도 있으며, 스크래치가 발생되지 않은 정상적인 상태에서 온도 센서(150)로부터 획득한 온도정보를 기초로 설정될 수도 있다.

또한, 스크래치 모니터링 시스템은 영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈(190)을 더 포함할 수 있다.

출력 모듈(190)은 예를 들어 주로 영상을 출력하는 영상 출력 모듈 또는 음성을 출력하는 음성 출력 모듈로 구현될 수 있다.

물론, 둘 이외에 사용자에게 정보를 전달하는 다양한 출력 장치들이 출력 모듈(190)로 채택될 수 있다.

출력 모듈(190)은 사용자에게 영상 또는 음성을 직접 출력할 수도 있으며, 사용자에게 영상 또는 음성을 직접 출력하는 다른 기기에 영상/음성 신호를 전송하는 usb 포트 등을 아우르는 구성일 수 있다.

출력 모듈(190)은 영상 또는 음성을 출력하여 사용자에서 스크래치 발생에 대한 경고 메시지를 출력할 수 있는 구성일 수 있다.

일례로, 출력 모듈(190)은 브레이커(1000)에 설치될 수도 있고, 캐리어(120)에 설치될 수도 있다.

일례로, 콘트롤러(180)는 출력 모듈(190)을 통해 사용자에게 스크래치 발생에 대한 경고 메시지를 출력하도록 출력 모듈(190)을 제어할 수 있다.

콘트롤러(180)와 출력 모듈(190)은 유선 통신 또는 무선 통신이 가능할 수 있다.

여기서, 일례로, 도 7에 도시한 바와 같이, 미리 정해진 조건은 온도정보의 온도가 소정의 기준온도(T1) 이상인 조건일 수 있다.

도 7에서, 실선은 피스톤(1440)에 스크래치가 발생되지 않은 정상적인 상태에서의 온도 센서(150)로부터 감지되는 온도정보의 온도에 관한 그래프이며, 파선은 피스톤(1440)에 스크래치가 발생한 경우 온도 센서(150)로부터 감지되는 온도정보의 온도에 관한 그래프이다.

일례로, 제1 온도 센서(150a)로부터 감지된 온도 정보의 온도가 소정의 기준온도(T1) 이상이 되는 경우, 콘트롤러(180)는 피스톤(1440)에 스크래치가 발생되었다고 판단할 수 있다.

소정의 기준온도(T1)는 사용자에 의해 설정될 수도 있으며, 스크래치가 발생되지 않은 정상적인 상태에서 온도 센서(150)로부터 획득한 온도정보를 기초로 설정될 수도 있다.

또한, 일례로, 도 7에 도시한 바와 같이, 미리 정해진 조건은 온도정보의 온도변화값이 소정의 기준온도 변화값(ΔT1) 이상인 조건일 수 있다.

일정 시간 동안(t1 - t2) 온도 센서(150)로부터 감지된 온도변화값이 소정의 기준온도 변화값(ΔT1) 이상인 경우 콘트롤러(180)는 피스톤(1440)에 스크래치가 발생되었다고 판단할 수 있다.

즉, 온도정보의 온도가 소정의 기준온도(T1) 미만이더라도, 일정 시간 동안의 온도변화값이 소정의 기준온도 변화값(ΔT1) 이상인 경우, 콘트롤러(180)는 피스톤(1440)에 스크래치가 발생되었다고 판단할 수 있다.

따라서, 콘트롤러(180)는 보다 신속히 피스톤(1440)의 스크래치 발생 여부를 판단할 수 있다.

일정 시간(t1 - t2) 및 소정의 기준온도 변화값(ΔT1)은 사용자에 의해 설정될 수도 있으며, 스크래치가 발생되지 않은 정상적인 상태에서 온도 센서(150)로부터 획득한 온도정보를 기초로 설정될 수도 있다.

또한, 일례로, 도 8에 도시한 바와 같이, 미리 정해진 조건은 온도정보의 제1 온도차이값이 소정의 기준온도 차이값(ΔT2) 이상인 조건일 수 있으며, 여기서, 제1 온도차이값은 실린더(1430)의 제1 지점에서의 온도와 제1 지점으로부터 둘레방향으로 이격된 제2 지점에서의 온도 간의 차이값일 수 있다.

일례로, 도 8의 실선은 제1 지점에 설치된 제1 온도 센서(150a)로부터 감지된 온도일 수 있으며, 파선은 제2 지점에 설치된 제2 온도 센서(150b)로부터 감지된 온도일 수 있다.

제1 온도 센서(150a)로부터 감지된 온도정보의 온도와 제2 온도 센서(150b)로부터 감지된 온도정보의 온도는 피스톤(1440)의 스크래치 발생 여부에 따라 차이가 날 수 있다.

일례로, 제1 지점보다 상대적으로 제2 지점과 근접한 위치에 피스톤(1440)의 스크래치가 발생한 경우, 제2 온도 센서(150b)로부터 감지되는 온도(T4)는 제1 온도 센서(150a)로부터 감지되는 온도(T3)보다 더 높을 수 있으며, 따라서, 제1 온도차이값이 소정의 기준온도 차이값(ΔT2) 이상이면, 콘트롤러(180)는 제2 지점과 근접한 위치의 피스톤(1440)에 상에 스크래치가 발생하였다고 판단할 수 있다.

그 결과, 콘트롤러(180)는 제1 지점에서의 온도와 제2 지점에서의 온도에 기초하여 스크래치의 발생 예상 지점을 판단할 수 있으며, 출력 모듈(190)을 통해 사용자에게 발생 예상 지점을 출력할 수 있다.

또한, 일례로, 미리 정해진 조건은 온도정보의 제2 온도차이값이 소정의 기준온도 차이값(ΔT2) 이상인 조건일 수 있으며, 제2 온도차이값은 실린더(1430)의 제1 지점에서의 온도와 제1 지점으로부터 높이방향으로 이격된 제3 지점에서의 온도 간의 차이값일 수 있다.

일례로, 도 8의 실선은 제1 지점에 설치된 제1 온도 센서(150a)로부터 감지된 온도일 수 있으며, 파선은 제3 지점에 설치된 제3 온도 센서(150c)로부터 감지된 온도일 수 있다.

제1 온도 센서(150a)로부터 감지된 온도정보의 온도(T3)와 제3 온도 센서(150c)로부터 감지된 온도정보의 온도(T4)는 피스톤(1440)의 스크래치 발생 여부에 따라 차이가 날 수 있다.

일례로, 제1 지점보다 상대적으로 제3 지점과 근접한 위치에 피스톤(1440)의 스크래치가 발생한 경우, 제3 온도 센서(150c)로부터 감지되는 온도(T4)는 제1 온도 센서(150a)로부터 감지되는 온도(T3)보다 더 높을 수 있으며, 따라서, 제2 온도차이값이 소정의 기준온도 차이값(ΔT2) 이상이면, 콘트롤러(180)는 제3 지점과 근접한 위치의 피스톤(1440)에 상에 스크래치가 발생하였다고 판단할 수 있다.

그 결과, 콘트롤러(180)는 제1 지점에서의 온도와 제3 지점에서의 온도에 기초하여 스크래치의 발생 예상 지점을 판단할 수 있으며, 출력 모듈(190)을 통해 발생 예상 지점을 출력할 수 있다.

소정의 기준온도 차이값(ΔT2)은 사용자에 의해 설정될 수도 있으며, 스크래치가 발생되지 않은 정상적인 상태에서 온도 센서(150)로부터 획득한 온도정보를 기초로 설정될 수도 있다.

또한, 일례로, 상기 콘트롤러(180)는 온도정보에 기초하여 스크래치의 크기 또는 형상을 판단하고 상기 출력 모듈(190)을 통해 스크래치의 크기 또는 형상을 사용자에게 출력할 수 있다.

일례로, 온도 센서(150)로부터 감지된 온도정보의 온도, 온도변화값 및 온도 차이값이 클수록 스크래치의 크기가 큰 것으로 판단할 수 있다.

또한, 일례로, 제1 온도 센서(150a)와 제1 온도 센서(150a)로부터 둘레방향 동일 높이 상에 이격되어 배치된 제2 온도 센서(150b)로부터 감지되는 온도정보의 온도 및/또는 온도변화값이 소정의 기준온도(T1) 및/또는 소정의 기준온도 변화값(ΔT1) 이상인 경우, 콘트롤러(180)는 스크래치가 피스톤(1440)의 외면에 둘레방향 형성된 형상임을 판단할 수 있다.

즉, 콘트롤러(180)는 제1 온도 센서(150a) 내지 제4 온도 센서(150d)를 통해 감지된 온도정보를 기초로 하여, 스크래치의 크기, 형상 및/또는 방향을 판단할 수 있다.

여기서, 콘트롤러(180)는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 출력 모듈(190)을 통해 사용자에게 경고 메시지를 출력할 수 있다.

또한, 일례로, 콘트롤러(180)는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 피스톤(1440)의 왕복 운동을 정지시킬 수 있다.

또한, 일례로, 도 7에 도시한 바와 같이, 콘트롤러(180)는 온도정보의 온도가 제1 온도(T1) 이상인 경우 출력 모듈(190)을 통해 사용자에게 경고 메시지를 출력할 수 있으며, 온도정보의 온도가 제1 온도(T1)보다 큰 제2 온도(T2) 이상인 경우 피스톤(1440)의 왕복 운동을 정지시킬 수 있다.

즉, 콘트롤러(180)는, 스크래치의 발생 정도가 경고 수준인 경우 출력 모듈(190)을 통해 사용자에게 이러한 사실을 알릴 수 있으며, 스크래치의 발생 정도가 경고 수준 이상인 경우 사용자의 별도 조작 없이도 피스톤(1440)의 왕복 운동을 정지시킬 수 있다.

그 결과, 콘트롤러(180)는 피스톤(1440)의 스크래치 크기가 커짐에 따른 피스톤(1440) 및 실린더(1430)의 파손을 미연에 방지할 수 있다.

일례로, 콘트롤러(180)는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 차단 밸브(1480)가 작동유의 흐름을 차단하도록 차단 밸브(1480)를 제어할 수 있다.

일례로, 콘트롤러(180)가 차단 밸브(1480)를 제어하지 않는 경우, 차단 밸브(1480)는 연결 위치(1480-2) 상태에 있으며, 콘트롤러(180)가 차단 밸브(1480)를 제어하는 경우 차단 밸브(1480)는 연결 위치(1480-2)로부터 차단 위치(1480-1)로 변경될 수 있다.

즉, 콘트롤러(180)는 차단 밸브(1480)가 연결 위치(1480-2)로부터 차단 위치(1480-1)로 변경될 수 있도록 제어할 수 있으며, 그 결과 차단 밸브(1480)는 작동유의 흐름을 차단할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 차단 밸브(1480)가 콘트롤러(180)의 제어에 의해 연결 위치(1480-2)로부터 차단 위치(1480-1)로 변환된 경우, 제어 밸브(1460)는 후진 위치(1460-1)에서 지속적으로 유지되며, 그 결과, 유압 소스(160)의 작동유는 리어 챔버(1432)에 유입될 수 없어 피스톤(1440)의 왕복 운동이 구현되지 않을 수 있다.

또한, 일례로, 콘트롤러(180)는 유압 소스(160)를 제어하여 유압 소스(160)가 브레이커(1000)로 작동유를 공급하는 상태인 on상태 및 유압 소스(160)가 브레이커(1000)로 작동유를 공급하지 않는 상태인 off상태로 제어할 수 있다.

즉, 콘트롤러(180)는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우, 유압 소스(160)를 제어하여 작동유가 브레이커(1000)에 공급되지 않도록 제어할 수도 있다.

일례로, 콘트롤러(180)는 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 변속 밸브(1470)를 제어하여 피스톤(1440)의 왕복 운동을 제어할 수 있다.

일례로, 콘트롤러(180)는, 피스톤(1440)이 롱 스트로크 상태에서 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 변속 밸브(1470)를 제어하여 피스톤(1440)이 숏 스트로크 상태로 변경되도록 제어할 수 있으며, 피스톤(1440)이 숏 스트로크 상태에서 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 차단 밸브(1480)를 제어하여 피스톤(1440)을 정지시킬 수 있다.

콘트롤러(180)는 변속 밸브(1470) 및 차단 밸브(1480)를 순차적으로 제어하여, 피스톤(1440)이 롱 스트로크인 경우 순차적으로 숏 스트로크로 변경하고 숏 스트로크에서 다시 정지시킬 수도 있다.

사용자는 콘트롤러(180)의 제어에 의해 피스톤(1440)의 왕복 운동 상태가 변경됨으로서 피스톤(1440)에 스크래치가 발생되었음을 인지할 수 있다.

일례로, 콘트롤러(180)의 경고 동작은 출력 모듈(190)을 통해 사용자에게 경고 메시지를 출력하는 동작 및/또는 피스톤(1440)의 왕복 운동 상태를 변경하는 동작을 의미할 수 있다.

이하에서는 스크래치 모니터링 방법에 대해 설명하겠다.

스크래치 모니터링 방법은 실린더(1430) 내에서 피스톤(1440)의 왕복 운동에 따라 치즐(1600)이 대상물을 타격하는 단계(S10), 실린더(1430)에 제공된 온도 센서(150)가 피스톤(1440)에 발생된 스크래치로 인하여 실린더(1430)와 피스톤(1440) 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 단계(S20) 및 콘트롤러(180)가 감지된 온도정보에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위해, 도 9에 도시한 바와 같이, 콘트롤러(180)와 온도 센서(150), 차단 밸브(1480), 변속 밸브(1470) 및 출력 모듈(190) 간은 유선 통신 또는 무선 통신이 가능하며, 콘트롤러(180)의 제어에 의해 차단 밸브(1480), 변속 밸브(1470) 및 출력 모듈(190)은 제어될 수 있다.

또한, 소정의 기준온도(T1), 소정의 기준온도 변화값(ΔT1), 소정의 기준온도 차이값(ΔT2)은 입력부(195)에 의해 입력될 수도 있으며, 콘트롤러(180)가 스크래치가 발생되지 않은 정상적인 상태에서 온도 센서(150)로부터 획득한 온도정보를 기초로 연산하여 설정될 수도 있다.

이하에서는, 전자기 센서(150)를 이용하여 피스톤의 스크래치를 모니터링 하는 기술에 대해 설명하겠다.

본 발명의 실시예에 따른 전자기 센서(150)의 구성 및 감지 원리에 대해서는 도 10을 참조하여 설명한다.

유압식 브레이커(1000)에는 전자기 센서(150)가 설치될 수 있다. 전자기 센서(150)는 유도전류를 이용하여 스크래치 발생 여부를 감지할 수 있다. 일례로, 코일에 교류 전류를 인가하면, 그 코일 주위에 전류 방향에 따라 교류 자기장이 발생한다. 이 교류 자기장은 인접한 피검체에서 상기 교류 자속을 방해하는 방향으로 유도 기전력을 발생시킨다(렌츠의 법칙). 이 유도 기전력에 의해 피검체의 표면 또는 내부에는 와전류(eddy current)가 흐르게 되는데, 상기 피검체의 상태, 위치, 결함, 재질 등의 변화에 따라 상기 와전류에 변화가 발생한다. 이 와전류의 변화는 이로부터 재차 검출 코일에 유도되는 유도 전류의 변화를 가져오며, 그 변화값을 감지하는 방법으로는, 임피던스(impedance)의 변화, 검출 코일에 흐르는 유도전류, 전압 또는 위상차의 변화 등을 이용하는 방법일 수 있다.

전자기 센서(150)는 피검체 상에 와전류를 발생시키는 깊이를 조절하기 위하여 인가하는 교류자속의 주파수를 변경할 수 있다. 고주파인 경우 피검체의 표면 상의 와전류를 감지할 수 있는 반면, 저주파인 경우 피검체의 내부까지 침투하여 와전류를 감지할 수 있다.

일례로, 도 10에 도시한 바와 같이 전자기 센서(150)는 자기장 발생부(151)와 검출부(152)로 이루어질 수 있으며, 실린더(1430) 상에 마련될 수 있다. 자기장 발생부(151)에서 발생된 자기장은 피스톤(1440) 일부분의 표면상 또는 내부에 와전류를 유도하고, 검출부(152)는 피스톤(1440)에 발생된 와전류로부터 재차 유도되는 검출 신호를 감지할 수 있다. 전자기 센서(150)에 대해서 피스톤(1440)이 실린더(1430) 내부를 상대적으로 직선 왕복 운동하는바, 하나의 전자기 센서(150)는 피스톤(1440)을 상방 또는 하방에 걸친 영역에 대해 검출 신호를 감지할 수 있다.

일례로, 전자기 센서(150)의 자기장 발생부(151)는 교류 자속을 발생시키기 위한 교류 전류가 인가되는 코일일 수 있으며, 검출부(152)는 와전류로부터 유도되는 전자기 신호를 검출하는 코일의 형태일 수 있으나, 반드시 자기장 발생부(151)와 검출부(152)가 분리되어야 하는 것은 아니고, 그 형태가 코일로 한정되는 것은 아니며, 전자기신호를 감지하여 스크래치 발생을 감지할 수 있는 센서라면 전자기 센서(150)일 수 있다.

상술한 원리를 유압식 브레이커(1000)에 적용할 때에는, 교류 자속에 의해 피스톤(1440)뿐만 아니라, 금속으로 이루어진 실린더(1430) 상에서도 유도전류가 발생될 가능성이 있으므로, 검출부(152)에서 감지된 검출 신호에서 상기 실린더(1430) 상에서 발생된 유도전류를 제거하는 보정이 필요할 수 있다.

또한, 검출부(152)에서 감지된 검출 신호를 주파수 평면에서 처리할 때, 교류 자속 자체의 주기성에 의해 발생되는 검출 신호, 피스톤(1440)의 왕복 운동과 대경부(1444 또는 1442), 소경부(1446) 등 피스톤(1440)의 형상의 변화로부터 발생되는 검출 신호, 피스톤(1440)의 진동 등에 의한 노이즈 등을 제거하는 보정이 필요할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 검출 신호의 일례를 도 11을 참조하여 설명한다.

검출부(152)에서 와전류의 변화를 감지하여 이에 따른 검출 신호의 변화를 감지한다. 콘트롤러(180)는 스크래치의 발생여부를 판단하기 위해 상기 감지된 검출신호의 전류값, 전압값, 임피던스 값 또는 위상차의 변화를 이용할 수 있다.

일례로, 도 11에 도시한 바와 같이 검출 신호를 주파수 평면에서 나타낼 때, 교류 자속의 주기성에 의한 검출 신호(f1), 대경부(1444 또는 1442) 및 소경부(1446) 등의 피스톤 형상에 의한 검출 신호(f2), 피스톤(1440)의 진동 등에 의한 노이즈 신호(f3) 및 스크래치에 의한 검출 신호(f4) 등이 검출될 수 있다. 피스톤(1440)에 스크래치가 없는 정상 상태에서 감지한 검출 신호를 기준으로 하여 보정 전의 검출 신호는 도 5(a)에 도시되어 있다. 교류 자속의 주기성에 의한 검출 신호(f1), 대경부(1444 또는 1442) 및 소경부(1446) 등의 피스톤 형상에 의한 검출 신호(f2), 피스톤(1440)의 진동 등에 의한 노이즈 신호(f3) 등을 제거하는 보정을 수행한 후에, 스크래치가 발생된 피스톤에 대해서 검출 신호를 감지하면, 도5(b)에 도시된 바와 같이, 스크래치에 의한 검출 신호(f4)만을 검출할 수 있다.

검출 신호를 분석하는 방법은 도11에 나타낸 방법에 한정되지 않고, 전자기 유도를 이용한 스크래치 발생을 감지할 수 있다면 본 발명의 검출 신호로서 이용될 수 있다.

이하에서는, 전자기 센서(150)를 이용하여 피스톤(1440)에 발생될 수 있는 스크래치를 모니터링하는 기술에 대해 더욱 자세히 설명하겠다.

따라서, 피스톤(1440) 또는 실린더(1430)에는 스크래치가 발생을 감지하고자, 일례로, 유압식 브레이커(1000)에는 전자기 센서(150)가 설치될 수 있다.

일례로, 송신 모듈은 콘트롤러(180)에 검출 신호를 출력하는 구성일 수 있다.

일례로, 송신 모듈은 전자기 센서(150)로부터 감지된 검출 신호를 전자기 센서(150)로부터 전달받아 콘트롤러(180)에 전달할 수 있는 구성일 수 있다.

일례로, 송신 모듈은 유선 통신으로 검출 신호를 전자기 센서(150)로부터 콘트롤러(180)에 출력할 수도 있으며, 무선 통신으로 검출 신호를 전자기 센서(150)로부터 콘트롤러(180)에 출력할 수도 있다.

송신 모듈의 무선 통신의 대표적인 예로는 블루투스 로에너지(BTLE, BlueTooth Low Energy)나 직비(Zigbee)를 들 수 있다. 전자기 센서(150)와 콘트롤러(180) 간의 통신이 높은 대역폭을 요구하는 것은 아니므로 BTLE나 직비와 같은 저전력 통신이 바람직할 수 있다.

그렇다고 하여 본 발명에서 콘트롤러(180)와 전자기 센서(150) 간의 통신 방식이 꼭 이로 한정되는 것은 아니다.

콘트롤러(180)는 감지된 검출 신호에 기초하여 피스톤(1440)의 스크래치 발생 여부를 판단할 수 있다.

일례로, 콘트롤러(180)는 각종 전자 신호를 처리하고 연산하는 역할을 수행하는 전자 회로로, 전자기 센서(150)로부터 검출 신호를 수신하고, 정보/데이터를 연산 처리하며, 전자 신호로 유압식 브레이커(1000) 및 건설 장비(100)의 다른 구성을 제어할 수 있다.

여기서, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 일례로, 전자기 센서(150)는 실린더(1430)의 외면에 설치되어 실린더(1430)의 외면에 대한 검출 신호를 감지할 수 있다.

만약, 전자기 센서(150)가 실린더의 내면(1437) 또는 실린더(1430)와 피스톤(1440) 사이에 설치되는 경우, 전자기 센서(150)는 실린더(1430) 내의 작동유로부터 실링될 수 있는 복잡한 구조를 가져야 하며, 피스톤(1440)의 왕복 운동으로 파손될 수 있고, 전자기 센서(150) 정비 시 실린더(1430)를 분해해야 하는 문제가 있다.

따라서, 전자기 센서(150)는 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있으며, 피스톤의 스크래치에 의해 발생되는 와전류의 변화에 관한 검출 신호를 감지하여 피스톤(1440)의 스크래치 발생 여부를 판단하는 기초 정보로 사용될 수 있다.

따라서, 상기 전자기 센서(150)는 제1 대경부(1444) 및 제2 대경부(1442)와 대응하는 높이의 실린더(1430) 상에 설치될 수 있다.

일례로, 도 5에 도시한 바와 같이, 전자기 센서(150)는 피스톤(1440)이 실린더(1430) 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 제1 대경부(1444)의 이동 경로 중 최상측 지점(K)1과 피스톤(1440)이 실린더(1430) 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 제2 대경부(1442)의 이동 경로 중 최하측 지점(K4) 사이에 위치하는 임의의 지점과 동일한 높이의 상기 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

일례로, 전자기 센서(150)는, 제1 대경부(1444)의 이동 경로 중 제1 대경부(1444)가 이동될 수 있는 최상측 높이(K1)와 제2 대경부(1442)의 이동 경로 중 제2 대경부(1442)가 이동될 수 있는 최하측 높이(K4) 사이의 높이에서 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

여기서, 일례로, 전자기 센서(150)는, 제1 대경부(1444)의 이동 경로 중 제1 대경부(1444)가 이동될 수 있는 최하측 높이(K2)와 제2 대경부(1442)의 이동 경로 중 제2 대경부(1442)가 이동될 수 있는 최상측 높이(K3) 사이의 높이에서 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

전자기 센서(150)는 제1 대경부(1444)와 제2 대경부(1442)가 오버랩되는 이동 경로(K2-K3) 중 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더(1430)에 배치되어 제1 대경부(1444)의 표면 또는 내부에 발생한 스크래치에 의한 와전류의 변화와 이에 따른 검출 신호 및 제2 대경부(1442)의 표면 또는 내부에 발생한 스크래치에 의한 와전류의 변화와 이에 따른 검출 신호를 감지할 수 있다.

그 결과, 하나의 전자기 센서(150)만으로도 제1 대경부(1444)에 발생한 스크래치에 의한 와전류의 변화와 이에 따른 검출 신호 검출 신호 및 제2 대경부(1442)에 발생한 스크래치에 의한 와전류의 변화와 이에 따른 검출 신호를 감지할 수 있다.

따라서, 피스톤(1440) 둘레 방향에 대응하도록, 전자기 센서(150)를 통해, 실린더(1430)의 둘레 방향에 대한 검출 신호를 감지하면, 피스톤(1440)의 둘레방향 중 임의의 한 지점에 대한 스크래치 발생여부를 신속히 판단할 수 있다.

따라서, 일례로, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 전자기 센서(150)는 실린더(1430)의 상의 제1 지점에 배치되어 제1 지점에 대한 검출 신호를 감지하는 제1 전자기 센서(150a) 및 제1 지점으로부터 둘레방향으로 이격되는 제2 지점에 배치되어 제2 지점에 대한 검출 신호를 감지하는 제2 전자기 센서(150b)를 구비할 수 있다.

제2 전자기 센서(150b)는, 제1 전자기 센서(150a)로부터 둘레방향으로 이격되어 실린더(1430) 상에 설치됨에 따라, 피스톤(1440)의 스크래치 발생 감지를 둘레방향 중 복수의 위치에 대해서 구현할 수 있게 한다.

또한, 일례로, 전자기 센서(150)는 실린더(1430)의 제1 지점으로부터 높이방향으로 이격되는 제3 지점에 배치되어 제3 지점에 대한 검출 신호를 센싱하는 제3 전자기 센서(150c)를 더 구비할 수 있다.

제3 전자기 센서(150c)는, 제1 전자기 센서(150a)로부터 높이 방향으로 이격되어 실린더(1430) 상에 설치됨에 따라, 피스톤(1440)의 스크래치 발생 감지를 높이방향 중 복수의 위치에 대해서 구현할 수 있게 한다.

또한, 일례로, 전자기 센서(150)는 제3 지점으로부터 둘레방향으로 이격되는 제4 지점에 배치되어 제4 지점에 대한 검출 신호를 감지하는 제4 전자기 센서(150d)를 더 구비할 수 있다.

즉, 제1 전자기 센서(150a), 제2 전자기 센서(150b), 제3 전자기 센서(150c) 및 제4 전자기 센서(150d)는 실린더(1430)의 외면에 대해 서로 둘레방향 및 높이방향으로 이격된 지점에 대해 각각 온도정보를 감지할 수 있는 구성이라면, 그 배치위치, 구조, 형태 등은 당업자의 입장에서 다양하게 변경할 수 있다.

일례로, 전자기 센서(150)는 제1 대경부(1444) 및/또는 제2 대경부(1441)와 인접한 실린더(1430) 상에 배치될 수도 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 제2 대경부(1441)로부터 하측으로 연장되는 피스톤(1440)의 하측과 인접한 실린더 상에 배치될 수도 있다.

즉, 전자기 센서(150)는 피스톤(1440)이 왕복 운동되어 실린더(1430)와 마찰될 수 있는 위치와 인접한 실린더(1430) 상에 배치될 수 있다.

일례로, 제1 전자기 센서(150a)는 피스톤(1440)이 실린더(1430) 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 제1 대경부(1444)의 이동 경로(K1 - K2) 상의 임의의 지점과 동일 높이인 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

즉, 제1 전자기 센서(150a)는 제1 대경부(1444)의 이동 경로(K1 - K2) 중 제1 대경부(1444)가 이동될 수 있는 최상측 높이(K1)와 최하측 높이(K2) 사이의 높이에서 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

또한, 일례로, 제3 전자기 센서(150c)는 피스톤(1440)이 실린더(1430) 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 제2 대경부(1442)의 이동 경로(K3 - K4) 상의 임의의 지점과 동일 높이의 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

즉, 제3 전자기 센서(150c)는 제2 대경부(1442)의 이동 경로(K3 - K4) 중 제2 대경부(1442)가 이동될 수 있는 최상측 높이(K3)와 최하측 높이(K4) 사이의 높이에서 실린더(1430)의 외면에 설치될 수 있다.

그 결과, 제1 전자기 센서(150a)는 제1 대경부(1444)에 발생한 스크래치에 의한 와전류의 변화와 이에 따른 검출 신호를 감지할 수 있으며, 제3 전자기 센서(150c)는 제2 대경부(1442)에 발생한 스크래치에 의한 와전류의 변화와 이에 따른 검출 신호를 감지할 수 있다.

일례로, 도 6에 도시한 바와 같이, 전자기 센서(150)와 피스톤(1440)에 대향하는 실린더의 내면(1437) 사이의 거리(L2)는 실린더(1430)의 최외측 외면과 피스톤(1440)에 대향하는 실린더의 내면(1437) 사이의 거리(L1)보다 작을 수 있다.

실린더(1430)와 피스톤(1440)이 유막을 사이에 두고 미세하게나마 이격되어 있다는 점에서, 자기장 발생부(151)에서 발생된 자기장이 피스톤 표면에 도달함이 용이하도록, 전자기 센서(150)는 실린더의 내면(1437)과 가까운 거리에 설치될 필요가 있다.

이를 위해, 일례로, 실린더(1430)는 최외측 외면으로부터 내면(1437)으로 향하는 홈 또는 단차가 형성될 수 있으며, 전자기 센서(150)는 실린더(1430)의 홈 또는 단차에 삽입 또는 접하여 설치될 수 있다.

전자기 센서(150)는 실린더의 내면(1437)과 가까운 위치에 설치된다는 점에서, 보다 정확하고 빠르게 검출 신호를 감지할 수 있다.

또한, 일례로, 유압식 브레이커(1000)는 전자기 센서(150)를 눈, 비와 같은 외부의 환경으로부터 보호 하도록 전자기 센서(150)를 커버하는 커버부(170)를 더 포함할 수 있다.

커버부(170)는 실린더(1430) 상에 설치되어, 실린더(1430) 상에 설치된 전자기 센서(150)를 외부의 환경으로부터 보호할 수 있다.

또한, 커버부(170)는 전자기 센서(150)를 실린더(1430)의 외면 또는 단차면으로 가압하여 전자기 센서(150)가 실린더(1430)의 외면 또는 단차면과 밀착되도록 할 수 있다.

따라서, 전자기 센서(150)는 실린더(1430) 상에서 요동되지 않을 수 있다.

예를 들어, 모니터링 시스템은 상술한 전자기 센서(150)에서 감지된 검출 신호를 이용하여 스크래치 발생에 관한 모니터링을 수행할 수 있다. 또 모니터링 결과 스크래치가 발생한 경우에는 경고 동작 등을 수행할 수도 있다.

여기서, 스크래치 모니터링 시스템은 전자기 센서(150) 및 콘트롤러(180)를 포함할 수 있으며, 콘트롤러(180)는 전자기 센서(150)로부터 감지된 검출 신호에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행할 수 있다.

일례로, 콘트롤러(180)는 전자기 센서(150)로부터 감지된 검출 신호 또는 검출 신호를 기초로 연산/변환된 데이터가 미리 정해진 조건을 만족하는 경우 피스톤(1440)에 스크래치가 발생한 것으로 판단할 수 있고, 미리 정해진 조건을 만족하지 않는 경우 피스톤(1440)에 스크래치가 발생하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

미리 정해진 조건은, 사용자에 의해 설정될 수도 있으며, 스크래치가 발생되지 않은 정상적인 상태에서 전자기 센서(150)로부터 획득한 검출 신호를 기초로 설정될 수도 있다.

출력 모듈(190)을 더 포함할 수 있다. 출력 모듈(190)은 예를 들어 주로 영상을 출력하는 영상 출력 모듈 또는 음성을 출력하는 음성 출력 모듈로 구현될 수 있다.

여기서, 일례로, 미리 정해진 조건은 상기 검출 신호의 전류값을 소정의 기준 전류값과 비교할 때 그 차이값이, 소정의 기준 차이값 이상인 경우일 수 있다. 여기에서, 소정의 기준 전류값은 피스톤에 스크래치가 없는 정상 상태일 때 측정된 값으로서, 사용자에 의해 설정될 수도 있고 콘트롤러(180)에 의해 설정될 수도 있다. 소정의 기준 차이값은 다양한 형태의 스크래치로부터 야기되는 검출 신호의 전류값 변화에 관한 테이블을 기초로 한 것으로서, 사용자에 의해 설정될 수도 있고, 콘트롤러(180)의 판단하에, 감지된 검출 신호를 기초로 하여 적정한 값으로 설정될 수도 있다.

또한, 일례로, 미리 정해진 조건은 상기 검출 신호의 전압값을 소정의 기준 전압값과 비교할 때 그 차이값이, 소정의 기준 차이값 이상인 경우일 수 있다. 여기에서, 소정의 기준 전압값은 피스톤에 스크래치가 없는 정상 상태일 때 측정된 값으로서, 사용자에 의해 설정될 수도 있고 콘트롤러(180)에 의해 설정될 수도 있다. 소정의 기준 차이값은 다양한 형태의 스크래치로부터 야기되는 검출 신호의 전압값 변화에 관한 테이블을 기초로 한 것으로서, 사용자에 의해 설정될 수도 있고 콘트롤러(180)에 의해 설정될 수도 있다.

또한, 일례로, 미리 정해진 조건은 상기 검출 신호로부터 획득된 검출부(152)의 임피던스값을 소정의 기준 임피던스값과 비교할 때 그 차이값이, 소정의 기준 차이값 이상인 경우일 수 있다. 여기에서, 소정의 기준 임피던스값은 피스톤에 스크래치가 없는 정상 상태일 때 측정된 값으로서, 사용자에 의해 설정될 수도 있고 콘트롤러(180)에 의해 설정될 수도 있다. 소정의 기준 차이값은 다양한 형태의 스크래치로부터 야기되는 검출 신호의 임피던스값 변화에 관한 테이블을 기초로 한 것으로서, 사용자에 의해 설정될 수도 있고 콘트롤러(180)에 의해 설정될 수도 있다.

또한, 일례로, 미리 정해진 조건은 검출 신호의 제1 차이값이 소정의 기준 차이값 이상인 조건일 수 있으며, 여기서, 제1 차이값은 실린더(1430)의 제1 지점에서의 검출 신호와 제1 지점으로부터 둘레방향으로 이격된 제2 지점에서의 검출 신호 간의 차이값일 수 있다.

또한, 일례로, 도 12에서는 둘레 방향으로 배치된 복수의 전자기 센서(150)에서 감지된 검출 신호를 도시하고 있다. 전자기 센서(150)가 피스톤(1440) 상의 스크래치에 가까이 있을수록 유도되는 와전류의 변화가 커지므로 검출 신호의 진폭이 이에 따라 증가하는 형태를 보일 수 있다. 제1 기준값 및 제2 기준값은 사용자에 의해 설정될 수도 있고, 콘트롤러(180)의 판단 하에 적정한 값으로 설정될 수도 있다. 제2 전자기 센서 및 제4 전자기 센서에서의 검출 신호는 제1 기준값 미만인 바, 콘트롤러(180)는 상기 제1 전자기 센서 및 제4 전자기 센서의 위치에서는 스크래치 미발생으로 판단할 수 있다. 반면에 제1 전자기 센서 및 제3 전자기 센서의 검출 신호는 제1 기준값 이상이므로 해당 전자기 센서의 위치에 대응되는 피스톤(1440) 상에 스크래치가 발생한 것으로 판단될 수 있다. 특히 제3 전자기 센서의 검출 신호는 제1 기준값보다 큰 제2 기준값 이상이므로, 제1 전자기 센서의 위치에 대응되는 피스톤의 위치가, 제3 전자기 센서의 위치에 대응되는 피스톤의 위치보다 더 스크래치에 근접해 있는 것으로 판단될 수 있다.

그 결과, 콘트롤러(180)는 제1 지점에서의 검출 신호와 제2 지점에서의 검출 신호에 기초하여 스크래치의 발생 예상 지점을 판단할 수 있으며, 출력 모듈(190)을 통해 사용자에게 스크래치 발생 예상 지점을 출력할 수 있다.

또한, 일례로, 미리 정해진 조건은 검출 신호의 제2 차이값이 소정의 기준 차이값 이상인 조건일 수 있으며, 제2 차이값은 실린더(1430)의 제1 지점에서의 검출 신호와 제1 지점으로부터 높이방향으로 이격된 제3 지점에서의 검출 신호 간의 차이값일 수 있다.

제1 전자기 센서(150a)로부터 감지된 검출 신호와 제3 전자기 센서(150c)로부터 감지된 검출 신호는 피스톤(1440)의 스크래치 발생 여부에 따라 차이가 날 수 있다. 일례로, 도12에 도시된 바와 같이, 실린더(1430) 상에 높이 방향으로 배치된 복수의 전자기 센서(150)에서 하나의 스크래치에 의해 다양한 형태의 검출 신호가 감지될 수 있다. 전자기 센서(150)가 스크래치 발생 지점에 근접해 있을수록 와전류의 변화와 이에 따른 검출 신호의 변화가 증가하는 양상을 보일 수 있다. 따라서 콘트롤러(180)는, 제2 전자기 센서와 제4 전자기 센서에 대응되는 피스톤의 위치에서는 스크래치가 발생하지 않았으나, 제3 전자기 센서와 제1 전자기 센서에 근접하되, 제1 전자기 센서와 더욱 가까운 피스톤의 위치에서 스크래치가 발생된 것으로 판단될 수 있다.

그 결과, 콘트롤러(180)는 제1 지점에서의 검출 신호와 제3 지점에서의 검출 신호에 기초하여 스크래치의 발생 예상 지점을 판단할 수 있으며, 출력 모듈(190)을 통해 발생 예상 지점을 출력할 수 있다.

소정의 기준 차이값은 사용자에 의해 설정될 수도 있으며, 스크래치가 발생되지 않은 정상적인 상태에서 전자기 센서(150)로부터 획득한 검출 신호를 기초로 설정될 수도 있다.

또한, 일례로, 상기 콘트롤러(180)는 검출 신호에 기초하여 스크래치의 크기 또는 형상을 판단하고 상기 출력 모듈(190)을 통해 스크래치의 크기 또는 형상을 사용자에게 출력할 수 있다.

일례로, 전자기 센서(150)로부터 감지된 검출 신호의 전류값의 변화, 전압값의 변화 및 임피던스의 변화가 클수록 스크래치의 크기가 큰 것으로 판단할 수 있다.

또한, 일례로, 제1 전자기 센서(150a)와 제1 전자기 센서(150a)로부터 둘레방향 동일 높이 상에 이격되어 배치된 제2 전자기 센서(150b)로부터 감지되는 검출 신호의 전류값, 전압값 또는 임피던스값과 소정의 기준 전류값, 기준 전압값 또는 기준 임피던스값의 차이값이, 이에 대응되는 각각의 소정의 기준 차이값 이상인 경우, 콘트롤러(180)는 스크래치가 피스톤(1440)의 외면에 둘레방향 형성된 형상임을 판단할 수 있다.

즉, 콘트롤러(180)는 제1 전자기 센서(150a) 내지 제4 전자기 센서(150d)를 통해 감지된 검출 신호를 기초로 하여, 스크래치의 크기, 형상 및/또는 방향을 판단할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 소정의 기준 빈도를 이용한 스크래치 모니터링 시스템에 대해 도 13을 참조하여 설명한다.

일례로, 미리 정해진 조건은 검출 신호와 소정의 기준 검출 신호의 차이값이 소정의 기준 차이값 이상인 빈도가 소정의 기준 빈도 이상인 조건일 수 있다.

여기에서, 일례로, 피스톤(1440)이 왕복 운동할 때 피스톤의 스크래치 발생 부위가 실린더(1430) 상의 일 지점에 제공된 전자기 센서(150)의 위치를 통과하면서 스크래치의 크기, 형태 등에 따라 다른 진폭의 검출 신호를 발생시킨다. 그러나 피스톤(1440)의 진동, 실린더(1430)와 피스톤(1440) 사이의 유막의 간섭, 실린더(1430)와 피스톤(1440) 사이의 영역에 존재할 수 있는 불순물 등의 영향을 받아서 스크래치가 아님에도 검출 신호를 발생시키는 경우가 있을 수 있다. 따라서 상기와 같은 경우를 배제하고자, 일례로, 피스톤(1440)이 한 번 왕복 운동하는 중에 전자기 센서(150)에서 감지된 검출 신호를 소정의 기준 검출 신호와 비교할 때 그 차이값이 소정의 기준 차이값 이상(일례로, 도 13(b)에서 신호1)인 횟수의 빈도를, 총 피스톤(1440)의 왕복 운동 횟수에 대해 비교하여 획득한다. 상기 획득된 빈도가 소정의 기준 빈도 이상인 경우에만 스크래치가 발생되는 것으로 판단함으로써, 스크래치 모니터링 시스템의 신뢰도를 높일 수 있다.

도 13(a)에서는 실린더(1430) 상의 일 지점에서 감지되는 전자기 센서(150)에서의 검출 신호의 진폭을 시간 축에 대해서 도시한다. 상기 검출 신호가 피스톤(1440)의 왕복운동에 따라 주기성을 갖는 것을 개략화하여 도시한 것이다.

도 13(b)에서는 피스톤(1440) 상에 스크래치가 발생한 경우, 신호1과 같이 검출 신호의 진폭 변화가 야기된다. 피스톤(1440)이 다섯 번 왕복 운동하는 동안 상기 신호 1은 네 번 발생했으므로, 소정의 기준 빈도가 80% 이상인 것으로 설정되어 있다면, 콘트롤러는 피스톤(1440)에 스크래치가 발생한 것으로 판단한다.

또한, 일례로, 피스톤(1440)의 일부분에서 감지된 검출 신호와 소정의 기준 검출신호의 차이값이 소정의 기준 차이값 이상인 빈도가 상기 소정의 기준 빈도 이상인 조건인 경우일 수 있다.

피스톤(1440)에 발생된 스크래치가 하나 이상인 경우에는 피스톤(1440)이 한 번 왕복 운동 하는 중에 실린더(1430)상의 일 지점에 제공된 전자기 센서(150)에서는 신호 1을 복수 개 감지하게 된다. 이에 따라 각각의 스크래치에 대해서 소정의 기준 빈도값을 만족하지 않았음에도 불구하고 콘트롤러(180)가 스크래치가 발생된 것으로 판단할 수 있는 우려가 있다. 따라서, 소정의 기준 빈도값을 각각의 스크래치에 대해서 개별적으로 판단할 필요가 있다.

여기에서, 피스톤(1440)의 동일한 일 지점에서 감지되는지 여부를 판단하는 방법의 일례로는, 실린더(1430) 상에 높이방향으로 제공된 복수의 전자기 센서(150)에서는 피스톤(1440)의 실린더(1430)에 대한 상대운동에 따라, 하나의 스크래치에 의해서 각각 일정한 시간 간격을 두고 순차적으로 감지 검출 신호의 변화가 발생한다. 하나의 전자기 센서(150)와 이와 인접한 다른 하나의 전자기 센서(150)에서 검출 신호가 감지되는 일정한 시간 간격과, 피스톤(1440)의 상대운동 속도를 이용하면 상기 일정한 시간 간격 동안 상기 스크래치가 이동한 거리가 획득될 수 있고, 상기 스크래치가 이동한 거리가 상기 하나의 전자기 센서(150)와 이와 인접한 다른 하나의 전자기 센서(150) 사이의 거리만큼으로 계산되는 경우, 피스톤(1440)의 동일한 일 지점에 있는 스크래치에 의해 발생되는 검출 신호의 변화인 것으로 판단할 수 있다. 상기 스크래치가 이동한 거리가 상기 하나의 전자기 센서(150)와 이와 인접한 다른 하나의 전자기 센서(150) 사이의 거리만큼으로 계산되는 경우가 아니라면, 서로 상이한 스크래치에 의해 발생한 검출 신호라고 판단되어, 개별적으로 소정의 기준 빈도 이상 여부를 판단해야 한다.

또는, 하나의 전자기 센서(150)에 대하여, 동일한 검출 신호의 변화가 일정한 시간 간격을 두고 감지되며, 상기 일정한 시간 간격이 피스톤(1440)의 운동 주기에 대응되는 것일 때, 동일한 일부분에서 발생되는 검출 신호의 변화인 것으로 판단할 수 있다.

또는, 위치 센서를 이용함으로써 피스톤(1440)과 실린더(1430)의 상대 위치를 파악하고, 상기 위치 정보를 이용해 검출 신호의 위치를 특정할 수도 있다.

피스톤(1440)의 동일한 일 지점에서 감지되는지 여부를 판단하는 방법은 상술한 방법에 한정하지 않고, 피스톤(1440) 상에 복수의 스크래치를 개별적으로 특정할 수 있는 가능한 방법을 모두 포함한다.

또한, 일례로, 전자기 센서(150)는 자기장 발생부(151)에 의해서 발생되는 자기장의 주파수를 변경함으로써, 피스톤(1440)의 일부분에 와전류가 유도되는 상기 피스톤(1440) 표면으로부터의 거리를 조절할 수 있다. 여기에서, 교류 자기장의 주파수가 고주파인 경우 와전류는 피스톤(1440)의 표면 상에 형성되므로 피스톤(1440) 표면 상의 스크래치를 판단하는 데 용이하고, 교류 자기장의 주파수가 저주파인 경우 와전류는 피스톤(1440)의 내부에서 형성되므로 피스톤(1440) 내부의 스크래치를 판단하는데 용이하다. 사용자는 필요에 따라 주파수의 범위를 조절할 수 있다.

또한, 일례로, 콘트롤러(180)는 검출 신호를 소정의 검출 신호와 비교할 때 그 차이값이, 제1 기준값 이상인 경우 상기 출력 모듈을 통해 경고 메시지를 출력하고, 상기 검출 신호를 소정의 검출 신호와 비교할 때 그 차이값이, 상기 제1 기준값보다 큰 제2 기준값 이상인 경우 상기 피스톤(1440)의 왕복 운동을 정지시킬 수 있다.

이하에서는 스크래치 모니터링 방법에 대해 설명하겠다.

스크래치 모니터링 방법은 실린더(1430) 내에서 피스톤(1440)의 왕복 운동에 따라 치즐(1600)이 대상물을 타격하는 단계(S10), 상기 실린더에 제공된 전자기 센서(150)에 의해 상기 피스톤에 와전류가 유도되고, 상기 피스톤에 존재하는 스크래치로 인하여 발생되는 상기 와전류의 변화를 상기 전자기 센서(150)로 감지하는 단계(S20), 콘트롤러가 감지된 상기 와전류의 변화에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위해, 도 15에 도시한 바와 같이, 콘트롤러(180)와 전자기 센서(150), 차단 밸브(1480), 변속 밸브(1470) 및 출력 모듈(190) 간은 유선 통신 또는 무선 통신이 가능하며, 콘트롤러(180)의 제어에 의해 차단 밸브(1480), 변속 밸브(1470) 및 출력 모듈(190)은 제어될 수 있다.

또한, 소정의 기준 전류값, 소정의 기준 전압값, 소정의 기준 임피던스 값, 소정의 기준 차이값, 소정의 기준 검출 신호, 소정의 기준 빈도는 입력부(195)에 의해 입력될 수도 있으며, 콘트롤러(180)가 스크래치가 발생되지 않은 정상적인 상태에서 전자기 센서(150)로부터 획득한 검출 신호를 기초로 연산하여 설정될 수도 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

Claims

복수의 유압 포트가 구비되는 실린더;

상기 유압 포트를 통해 유입 또는 배출되는 작동유의 유압에 의해 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 - 여기서, 상기 작동유는 상기 피스톤의 왕복 운동 중 상기 피스톤과 상기 실린더의 직접 접촉을 방지함 - ;

상기 피스톤에 발생된 스크래치로 인하여 상기 실린더와 상기 피스톤 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 온도 센서; 및

감지된 상기 온도정보에 기초하여 상기 피스톤의 스크래치 발생 여부를 판단하고 스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 경고 동작을 수행하는 콘트롤러에 상기 온도정보를 출력하는 송신 모듈;을 포함하는,

유압식 브레이커.
제1 항에 있어서,

상기 온도 센서는,

상기 실린더의 외면에 설치되어 상기 실린더의 외면에 대한 상기 온도정보를 감지하는,

유압식 브레이커.
제2항에 있어서,

상기 피스톤은,

소경부, 상기 소경부의 상측에 위치하는 제1 대경부 및 상기 소경부의 하측에 위치하는 제2 대경부를 구비하고,

상기 온도 센서는,

상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제1 대경부의 이동 경로 중 최 상측 지점과 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제2 대경부의 이동 경로 중 최 하측 지점 사이의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치되는,

유압식 브레이커.
제3항에 있어서,

상기 온도 센서는,

상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제1 대경부의 이동 경로 중 최 하측 지점과 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제2 대경부의 이동 경로 중 최 상측 지점 - 상기 제2 대경부의 이동 경로 중 최 상측 지점은 상기 제1 대경부의 이동 경로 중 최 하측 지점보다 높이방향 상측에 위치함 - 사이의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치되어,

제1 대경부와 상기 실린더 간의 마찰열에 관한 온도정보 및 제2 대경부와 상기 실린더 간의 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는,

유압식 브레이커.
제2 항에 있어서,

상기 온도 센서는,

상기 실린더의 상의 제1 지점에 배치되어 상기 제1 지점에 대한 상기 온도정보를 감지하는 제1 온도 센서 및 상기 제1 지점으로부터 둘레방향으로 이격되는 제2 지점에 배치되어 상기 제2 지점에 대한 상기 온도정보를 감지하는 제2 온도 센서를 구비하는,

유압식 브레이커.
제2항에 있어서,

상기 온도 센서는,

상기 실린더의 상의 제1 지점에 배치되어 상기 제1 지점에 대한 상기 온도정보를 감지하는 제1 온도 센서 및 상기 제1 지점으로부터 높이방향으로 이격되는 제3 지점에 배치되어 상기 제3 지점에 대한 상기 온도정보를 센싱하는 제3 온도 센서를 구비하는,

유압식 브레이커.
제6항에 있어서,

상기 피스톤은,

소경부, 상기 소경부의 상측에 위치하는 제1 대경부 및 상기 소경부의 하측에 위치하는 제2 대경부를 구비하고,

상기 제1 온도 센서는,

상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제1 대경부의 이동 경로 상의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치되고,

상기 제3 온도 센서는,

상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 왕복 운동함에 따라 정의되는 상기 제2 대경부의 이동 경로 상의 임의의 지점과 동일 높이의 상기 실린더의 외면에 설치되는,

유압식 브레이커.
제2항에 있어서,

상기 온도 센서와 상기 피스톤에 대향하는 상기 실린더의 내면 사이의 거리는,

상기 실린더의 최외측 외면과 상기 피스톤에 대향하는 상기 실린더의 내면 사이의 거리보다 작은,

유압식 브레이커.
복수의 유압 포트가 구비되는 실린더 및 상기 유압 포트를 통해 유입 또는 배출되는 작동유의 유압에 의해 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 - 여기서, 상기 작동유는 상기 왕복 운동 중 상기 피스톤과 상기 실린더의 직접 접촉을 방지함 - 을 구비하는 브레이커의 스크래치를 모니터링하는 스크래치 모니터링 시스템에 있어서,

상기 실린더에 제공되며, 상기 피스톤에 발생된 스크래치로 인하여 상기 실린더와 상기 피스톤 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 온도 센서; 및

감지된 상기 온도정보에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행하는 콘트롤러;를 포함하는

스크래치 모니터링 시스템.
제9항에 있어서,

상기 미리 정해진 조건은,

상기 온도정보의 온도가 소정의 기준온도 이상인 조건인,

스크래치 모니터링 시스템.
제9항에 있어서,

상기 미리 정해진 조건은,

상기 온도정보의 온도변화값이 소정의 기준온도 변화값 이상인 조건인,

스크래치 모니터링 시스템.
제9항에 있어서,

상기 미리 정해진 조건은,

상기 온도정보의 제1 온도차이값이 소정의 기준온도 차이값 이상인 조건이며,

상기 제1 온도차이값은,

상기 실린더의 제1 지점에서의 온도와 상기 제1 지점으로부터 둘레방향으로 이격된 제2 지점에서의 온도 간의 차이값인,

스크래치 모니터링 시스템.
제12항에 있어서,

영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고,

상기 콘트롤러는,

스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우,

상기 제1 지점에서의 온도와 상기 제2 지점에서의 온도에 기초하여 스크래치의 발생 예상 지점을 판단하고 상기 출력 모듈을 통해 상기 발생 예상 지점을 출력하는,

스크래치 모니터링 시스템.
제9항에 있어서,

상기 미리 정해진 조건은,

상기 온도정보의 제2 온도차이값이 소정의 기준온도 차이값 이상인 조건이며,

상기 제2 온도차이값은,

상기 실린더의 제1 지점에서의 온도와 상기 제1 지점으로부터 높이방향으로 이격된 제3 지점에서의 온도 간의 차이값인,

스크래치 모니터링 시스템.
제14항에 있어서,

영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고,

상기 콘트롤러는,

스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우,

상기 제1 지점에서의 온도와 상기 제3 지점에서의 온도에 기초하여 스크래치의 발생 예상 지점을 판단하고 상기 출력 모듈을 통해 상기 발생 예상 지점을 출력하는,

스크래치 모니터링 시스템.
제9항에 있어서,

영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고,

상기 콘트롤러는,

스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 출력 모듈을 통해 경고 메시지를 출력하는,

스크래치 모니터링 시스템.
제9항에 있어서,

상기 콘트롤러는,

스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 피스톤의 왕복 운동을 정지시키는,

스크래치 모니터링 시스템.
제17항에 있어서,

- 상기 유압식 브레이커는, 상기 피스톤의 전진운동을 위하여 유압 소스와 상기 실린더의 리어 챔버를 연결하거나 또는 상기 실린더의 리어 챔버로부터 상기 작동유를 배출하는 제어 밸브 및 상기 작동유의 흐름을 선택적으로 차단하는 차단 밸브를 더 구비함 -

상기 콘트롤러는,

스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 차단 밸브가 상기 작동유의 흐름을 차단하도록 상기 차단 밸브를 제어하는,

스크래치 모니터링 시스템.
제18항에 있어서,

- 상기 차단 밸브는, 상기 제어 밸브로 향하는 상기 작동유의 흐름을 선택적으로 차단함 -

상기 콘트롤러는,

스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우 상기 차단 밸브가 상기 작동유의 흐름을 차단하도록 상기 차단 밸브를 제어하는,

스크래치 모니터링 시스템.
제9항에 있어서,

영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고,

상기 콘트롤러는,

상기 온도정보의 온도가 제1 온도 이상인 경우 상기 출력 모듈을 통해 경고 메시지를 출력하고,

상기 온도정보의 온도가 상기 제1 온도보다 큰 제2 온도 이상인 경우 상기 피스톤의 왕복 운동을 정지시키는,

스크래치 모니터링 시스템.
제9항에 있어서,

영상 또는 음성을 출력하는 출력 모듈;을 더 포함하고,

상기 콘트롤러는,

스크래치가 발생한 것으로 판단하는 경우,

상기 온도정보에 기초하여 스크래치의 크기 또는 형상을 판단하고 상기 출력 모듈을 통해 스크래치의 크기 또는 형상을 출력하는,

스크래치 모니터링 시스템.
실린더 내에서 피스톤의 왕복 운동에 따라 치즐이 대상물을 타격하는 단계;

상기 실린더에 제공된 온도 센서가 상기 피스톤에 발생된 스크래치로 인하여 상기 실린더와 상기 피스톤 간이 직접 접촉함에 따라 발생되는 마찰열에 관한 온도정보를 감지하는 단계; 및

콘트롤러가 감지된 상기 온도정보에 기초하여 미리 정해진 조건을 만족하는 경우 스크래치가 발생한 것으로 판단하고 경고 동작을 수행하는 단계;를 포함하는,

스크래치 모니터링 방법.