KR200245083Y1 - 파일 드라이버용 완충기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 파일 드라이버용 완충기에 관한 것으로, 파일 드라이버를 사용하여 암반을 천공하는 작업을 할 경우 로드의 진동을 최소화하여 작업중 센서 및 모터를 보호할 수 있도록, 스크류 로드의 상단과 파일 드라이버 모터의 하단사이에 설치되는 완충기를 제공한 것인바, 이 완충기는 중심부에 공기통로(12)가 관통형성된 실린더형의 하부 몸체(10) 상부 내측에 중심부에 공기통로(22)가 형성된 피스톤형의 상부 몸체(20)가 끼워지며, 이 상부 몸체(20)와 하부 몸체(10)사이에는 압축스프링(30)이 개재되어 상부 몸체(20)가 하부 몸체(10)로부터 들뜬 상태로 유지하도록 하여 하부 몸체(10)로부터의 진동이 상부 몸체(20)로 직접 전달되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 상,하부 몸체(20)(10)의 중심부에 관통 형성된 공기통로(12) (22)의 외측에는 압축공기가 외부로 새는 것을 방지하기 위한 패킹(40)이 설치되며

상부 몸체(20)의 하단이 접촉하는 하부 몸체(10)의 내측 바닥면(14d)에는 접촉시 충격을 완화시키기 위한 완충패드(50)가 설치된다.

Description

파일 드라이버용 완충기 {A Shock absorber for pile driver}

본 고안은 파일 드라이버용 완충기에 관한 것으로, 파일 드라이버를 사용하여 지중의 암반을 천공하는 작업을 할 경우 파일 드라이버 모터로 전달되는 충격과 진동을 흡수하여 암반천공작업중 고가인 각종 센서 및 파일 드라이버 모터를 보호할 수 있도록 한 것이다.

대형 건축물을 시공하기 위한 기초공사로, 지중에 보강용 파일(pile)을 박기 위하여 사용되는 파일 드라이버(pile driver; 오가머신)는 지중 굴착작업중 암반이 나올 경우 스크류 로드 하단에 비트를 결합시키고 콤프레셔에서 압축된 압축공기를 공급하여 비트를 진동시키므로써 암반을 파쇄 천공하게 되는데, 이때 비트로부터 가해지는 진동이나 충격이 스크류 로드를 통해 상부의 파일 드라이버 모터 및 각종 센서로 전달되어 기계고장을 일으키게 되므로써 기계의 내구성을 저하시키게 되는 문제점이 있었으며, 이와 동시에 많은 소음이 발생하여 민원이 제기되는 폐해도 있었다.이상의 문제점을 해결하기 위한 기술고안으로는 1993년 8월 10일 출원되고, 1997년 6월 11일자 공고된 국내 실용신안공보 제97-5729호 '굴착기의 완충장치'가 있으나, 이는 완충의 기술수단이 실린더와 피스톤의 접속부 저면상에 완충 고무와 완충 스프링을 선택적으로 부착형성 또는 탄설시키어 완충되게 한것이었는바,공압에 의한 파일 드라이버의 비트와 암반 충돌로 발생되는 후속 충격에 있어, 스크류 로드의 수직선에 대하여 경사각을 갖은 반발 충격의 완충은 거의 불가능하여 이 충격의 떨림의 진동에 의해 소음이 극심한 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 파일 드라이버를 사용하여 암반을 천공할 때 스크류 로드 하단의 비트로부터 전달되는 진동이나 충격이 상부의 파일 드라이버 모터쪽으로 전달되는 것을 흡입, 완충 차단하여 고가인 모터와 각종 센서의 고장을 방지할 수 있고 작업중의 소음을 최소화 할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 스크류 로드의 상단과 파일 드라이버 모터의 하단 사이에 설치되는 완충기를 제공하고자 한 것인바, 이 완충기는 중심부에 공기통로가 관통형성된 실린더형의 하부 몸체 상부 내측에 중심부에 공기통로가 형성된 피스톤형의 상부 몸체가 끼워지며, 이 상부 몸체와 하부 몸체 사이 외주면에는 압축스프링이 개재되어 상부 몸체가 하부 몸체로부터 들뜬 상태로 유지하도록 하여 하부 몸체로부터의 진동이 상부 몸체로 전달되는 것을 탄지되어 방지할 수 있도록 하고, 상,하부 몸체의 중심부에 관통형성된 공기통로의 외측에는 압축공기가 외부로 새는 것을 방지하기 위한 패킹이 설치되며, 상부 몸체의 하단이 접촉하는 하부 몸체의 내측 바닥면에는 상,하부 몸체간의 접촉시 충격을 완화시키기 위한 완충패드가 설치된다.

도 1은 본 고안에 의한 완충기의 단면도,

도 2는 본 고안에 의한 완충기가 설치된 파일 드라이버로 암반을 천공하는

상태를 도시한 개략도,

도 3은 본 고안의 작동상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 하부 몸체 11 : 실린더실

12 : 공기통로 13 : 중심관

14 : 내벽 14a: 단턱

14b: 키이 홈 14c: 키이

14d: 바닥면 15 : 연결부

20 : 상부 몸체 22 : 공기통로

23 : 제 1확장부 24 : 제 2확장부

26 : 연결부 27 : 지지테

28 : 외측면 28a: 단턱

28b: 키이공간 30 : 압축스프링

32 : 스냅링 34 : 하부 지지테

36 : 보호커버 40 : 패킹

50 : 완충패드

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 완충기의 구조를 도시한 단면도로서, 본 고안은 대체로 실린더형으로 이루어진 하부 몸체(10)와, 이 하부 몸체(10)의 상부 내측에 끼워지는 상부 몸체(20)와, 이 상, 하부 몸체(10)(20)사이에 개재설치되는 압축스프링(30)과, 기밀을 유지하기 위한 패킹(40) 및 충격을 흡수하기 위한 완충패드(50)로 이루어져 있다.

상기 하부 몸체(10)는 그 내부에 상부로 개방된 실린더실(11)이 형성되고, 이 실린더실(11)의 중심부에는 내부에 압축공기의 유통을 위한 공기통로(12)가 형성된 파이프형의 중심관(13)이 축방향을 따라 하단으로부터 대략 중간 높이까지 연장형성되어 있다.

상기 실린더실(11)의 내벽(14)은 그 상부로부터 단턱(14a)과 키이 홈(14b)이 일정거리 이격형성되어 있어, 단턱(14a)에 의해 상부 몸체(20)의 삽입깊이를 제한함과 동시에 키이홈(14b)에 이탈방지용 키이(14c)가 끼워져 상부 몸체(20)의 이탈을 방지할 수 있도록 되어 있으며, 상기 실린더실(14)의 바닥면(14d)에는 완충패드(50)가 안착된다.

상기 하부 몸체(10)의 하단에는 도시안된 스크류 로드가 연결되는 연결부 (15)가 형성되어 있다.

상기 상부 몸체(20)는 대체로 피스톤형상으로 이루어져 있고, 그 내부에는 중심축을 따라 상기 하부 몸체(10)의 공기통로(12)와 연통되는 공기통로(22)가 관통형성되고, 이 공기통로(22)의 하부에는 상기 하부 몸체(10)의 중심관(13)이 슬리브식으로 끼워질 수 있도록 상기 공기통로(22)의 직경보다 크게 형성된 제 1확장부 (23)가 형성되며, 이 제 1확장부(23)의 하부에는 이 제 1확장부(23)보다 확장된 직경을 갖는 제 2확장부(24)가 형성되어 이곳에 패킹(40)이 끼워져 공기통로(12)(22)로부터 외부로의 압축공기유출을 방지할 수 있도록 한다.

도면중 미설명부호 '25'는 패킹(40)의 삽입과 교체를 위한 착탈가능한 덮개이고, '25a'는 이 덮개(25)를 고정하기 위한 볼트이다.

상기 상부 몸체(20)의 상단에는 도시안된 파일 드라이버 모터와의 결합을 위한 연결부(26)가 형성되어 있으며, 그 외측둘레에는 방사상으로 연장된 지지테 (27)가 형성되어 있다.

상기 상부 몸체(20)는 상기 하부 몸체(10)의 내벽(14)과 접하는 외측면(28)이 2단으로 형성되어 단의 경계부에 형성된 단턱(28a)이 상기 하부 몸체(10)의 내벽(14)에 형성된 단턱(14a)에 걸려 과도한 삽입을 방지할 수 있도록 되어 있고, 직경이 작은 단의 중간부 외측에는 상기 하부 몸체(10)의 내벽(14)에 형성된 키이홈 (14b)에 끼워진 키이(14c)에 의해 상부 몸체(20)의 유동높이를 제한하도록 상,하 일정높이로 오목하게 형성된 키이공간(28b)이 형성되어 있다.

또한, 본 고안은 하부 몸체(10)외주면에 압축스프링(30)이 개재되는데, 이 압축스프링(30)은 하부 몸체(10)의 외측 하부에 스냅링(32)에 의해 하방으로의 이동이 제지된 하부 지지테(34)와 상기 상부 몸체(20)상단 둘레에 형성된 지지테(27)사이에 끼움 설치되며, 이 압축 스프링(30)의 외측에는 보호커버 (36)가 씌워진다.

상기 기밀용 패킹(40)은 바람직하게는 V형 단면을 갖는 도우넛형 패킹을 여러겹으로 설치, 사용하므로써 보다 완벽한 기밀을 유지할 수 있으며, 완충패드(50)는 고무 또는 폴리우레탄소재로 복층으로 제작하여 설치하므로써 상부 몸체(20)가 하부 몸체(10)에 직접 부딪히는 것을 방지하여 일방 즉, 하부 몸체(10)로부터 타방즉, 상부 몸체(20)로 전달되는 충격과 소음을 효과적으로 흡수할 수 있도록 한다

이와 같이 구성된 본 고안은 도 2에 도시한 바와 같이 파일 드라이버에 장착하여 사용하게 되는 것이며, 이를 장착한 상태에서 지중의 암반을 천공할 때 발생되는 충격과 진동이 흡수되는 원리는 도 3에 도시되어 있다.

즉, 본 고안은 파일 드라이버의 비트(B)가 하단에 결합된 스크류 로드(R)와 모터(M)사이에 설치되므로 도시안된 컴프레셔로부터 압축된 공기가 공급되어 본 고안의 완충기와 스크류 로드(R)의 중심부에 형성된 공기통로(12)(22)를 경유하여 비트(B)쪽으로 공급되면 비트(B)가 진동 충돌되면서 암반을 파쇄시키게 되는데, 이때 비트(B)쪽에서 발생된 진동과 반발 충격이 스크류 로드(R)로 전달되어 파일 드라이버의 모터(M)쪽으로 진행 전달되려 하는바, 본 고안의 완충기는 스크류 로드(R)와 모터(M)사이에 설치되어 비트(B)에서 발생한 상기 반발 충격과 진동을 흡수하여 모터(M)쪽으로의 전달을 흡입 차단하게 되는 것이다.

다시 말하면, 스크류 로드(R)와 접속된 하부 몸체(10)로 비트(B)에서 발생된 다 각도로 탄발되는 충격과 진동이 전달되더라도, 하부 몸체(10)와 상부 몸체(20)는 직접적으로 결합된 상태가 아니고 압축스프링(30)에 의해 하부 몸체(10)의 외주면에서 들뜬 상태로 유지되므로 압축스프링(30)에 흡수되어 상부 몸체(20)로 전달되지 않게 되는 것이며, 과도한 충격이 하부 몸체(10)에 가해져 하부 몸체(10)가 상방으로 튀게 되더라도 1차 상기 압축스프링(30)에 의하고, 2차적으로 완충패드(50)에 의해 충격과 진동이 상부 몸체(10)에 직접 전달되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 고안의 완충기는 상,하부 몸체(20)(10)가 키이(14c)에 의해 결합되어 있으므로 사용중 상호 분리되는 것이 방지되며 상,하부 몸체(20)(10)가 키이공간(28b)의 높이범위내에서 압축스프링(30)의 신축에 의해 상호 유동되면서 충격과 진동을 흡수하게 되므로 상부의 모터(M)가 비트(B)에서 발생된 충격과 진동에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 파일 드라이버에 비트를 장착하여 지중의 암반을 천공할 때 발생되는 다 각도의 반발 충격과 진동이 파일 드라이버 모터로 전달되어 모터가 손상되거나 파손되는 것을 흡입, 방지할 수 있도록 스크류 로드와 모터 사이에 설치되는 완충기로서, 본 고안에 의하면 압축스프링에 의해 상,하부 몸체가 이격된 상태를 이루므로써 압축스프링과 완충패드의 적절한 충격 및 진동흡수에 의해 모터로 전달되는 충격과 진동을 흡수하므로써 고가이며 충격에 약한 특성을 갖는 파일 드라이버 모터 및 각종 센서의 파손을 방지하고 작업중 진동과 충격 및 소음을 감소시킬 수 있는 실용적인 효과를 갖는다.특히, 상기 완충스프링이 하부몸체 외주면에 설치되어 있어, 비트와 암반 충돌시 발생되는 반발력이 수직 상방향 뿐만 아니라 경사 방향을 갖는 반발력에 대하여도 용이하게 흡수, 차단 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 실린더와 피스톤의 접속부 저면상에 완충고무 또는 완충스프링을 선택적으로 설치하여 충돌 충격과 진동을 흡수, 차단되게한 굴착기의 완충장치에 있어서,

   압축스프링(30)은 하부 몸체(10)의 외주연 하부 스냅링(32)에 의해 하방으로의 이동이 제지된 하부 지지테(34)와 상부 몸체(20) 상단 둘레에 형성된 스프링 지지테(27)사이에 끼움 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 파일 드라이버용 완충기