KR200443103Y1 - 유압 브레이커의 치즐 소음 감쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 피타격물 파쇄작업시에 생기는 치즐소음을 감쇄하기 위한 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치에 관한 것으로서, 브레이커 본체(10) 내부에 설치되어 유압에 의해 왕복운동하는 피스톤(15)과, 치즐(35)의 일부가 브레이커 본체(10)의 조립구(41)에 삽입되어 형성된 유압 브레이커 조립부(40)와, 상기 브레이커 본체(10)를 감싸도록 형성되는 브라켓(45)을 포함하여 이루어지고, 피스톤(15)의 하강시 피스톤(15)이 치즐(35)을 타격함으로써 치즐(35)에 가해진 충격력으로 피파쇄물을 파쇄하는 유압 브레이커에 있어서, 상기 치즐(35)이 삽입되는 브라켓(45)의 단부에 하부가 외부로 개방되도록 위로 오목하게 형성된 삽입홈(50)과, 상기 삽입홈(50)의 홈 높이에 대응되도록 끼워지며 탄성을 갖는 다수의 흡음재(30)와, 체결수단에 의해 상기 흡음재(30)를 누르면서 브라켓(45)의 하단부에 직접 조립되는 커버(55)를 포함하고, 상기 커버(55)를 결합하고 있는 체결수단을 분해함으로써, 상기 치즐(35)을 브레이커 본체(10)로부터 분해하지 않고서도 상기 흡음재(30)를 브라켓(45)으로부터 용이하게 분해할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 치즐의 표면 진동에 의해 전달되는 소음뿐만 아니라 브레이커 본체의 벽면을 타고 전달되는 소음과 브라켓의 진동에 의한 소음이 외부로 전파되는 것을 동시에 감쇄시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

유압 브레이커의 치즐 소음 감쇄장치{CHISEL NOISE DIMINUTION DEVICE FOR HYDRAULIC BREAKER}

도 1은, 유압 브레이커의 작동원리를 나타낸 개략도,

도 2는, 종래의 저소음 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄 구조의 단면도,

도 3은, 종래의 저소음 유압 브레이커의 브레이커 본체와 브라켓 조립시에 발생되는 편심에 대한 치즐소음 감쇄장치 상태를 나타낸 단면도,

도 4는, 종래의 저소음 유압 브레이커를 타격시 수직작업이 아닌 상황에서 발생되는 편심에 대한 치즐소음 감쇄장치 상태를 나타낸 단면도,

도 5는, 본 고안에 따른 저소음 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치에 대한 분해사시도,

도 6은, 본 고안에 따른 저소음 유압 브레이커 치즐소음 감쇄장치에 대한 단면도,

도 7은, 본 고안에 따른 저소음 유압 브레이커의 브레이커 본체와 브라켓 조립시에 발생된 편심에 의한 상태를 나타낸 단면도,

도 8은, 본 고안에 따른 저소음 유압 브레이커를 타격시 수직작업이 아닌 상황에서 발생된 편심에 의한 상태를 나타낸 단면도,

도 9는, 본 고안의 또 다른 변형예를 나타낸 단면도.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣

10 : 브레이커 본체 15 : 피스톤

20 : 상부 부쉬 25 : 하부 부쉬

30 : 흡음재 35 : 치즐

40 : 유압 브레이커 조립부 45 : 브라켓

50 : 삽입홈 55 : 커버

60 : 결합볼트

본 고안은 유압 브레이커의 피타격물 파쇄작업시에 생기는 치즐소음을 감쇄하기 위한 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로 유압 브레이커는, 피스톤의 상하 왕복 운동에 의해 발생한 운동 에너지를 치즐에 전달하여 피타격물을 파쇄시키는 장치이다. 도 1은, 유압 브레이커의 작동원리를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 살펴보면, 펌프(P)에서 토출된 작동유가 제 2유로(2)를 통하여 실린더 하실(4a)에 공급되고, 이에 따라 실린더 하실(4a)의 압력이 상승되어 피스톤(15)의 상승행정이 시작된다.

이때, 밸브 상실(6a)은 펌프(P)로부터 공급된 작동유에 의해 고압이 형성되고, 밸브 전환실(6b)은 제 7유로(7)에 의해 작동유 탱크(T)와 연결된 실린더 저압 실(8a)과 연통되어 저압이 형성된다.

따라서, 실린더 상실(4b)의 작동유는 제 3유로(3)와 탱크(T)와 연결된 제 5유로(5)와 연통되어 저압이 유지된다.

이후, 피스톤(15)이 계속 상승하여 하부 대단경부(9a)의 아래면이 실린더 전환실(8b)에 이르게 되면, 펌프와 연결된 실린더 하실(4a)이 실린더 전환실(8b)을 거쳐 제 7유로(7)를 통하여 밸브 전환실(6b)과 연통되고, 상기 밸브 전환실(6b)은 밸브 상실(6a)과 같은 고압이 형성된다.

이때, 밸브 전환실(6b)의 수압 면적이 밸브 상실(6a)보다 크기 때문에 밸브가 전환되어 제 1유로(1)와 제 3유로(3)가 연통되고, 실린더 상실(4b)에 실린더 하실(4a)과 같은 고압이 형성된다. 또한, 여기서 상부 대단경부(9b)의 윗면이 하부 대단경부(9a)의 아래면보다 수압면적이 커지게 되어, 피스톤(15)의 상승행정이 중지되고 하강행정이 시작된다.

이때, 상기 피스톤(15)은 하강행정이 시작되는 실린더 전환실(8b)에서 위치에너지를 가지게 된다. 여기서 피스톤(15)이 하강행정을 시작하여 치즐(35)과 접촉하기 직전까지 상기 피스톤(15)의 위치에너지는 운동에너지로 변환되고, 피스톤(15)과 치즐(35)이 접촉하는 순간 피스톤의 운동에너지는 충격에너지, 즉 타격력으로 변환되어 치즐을 거쳐 피타격물에 전달된다.

이때, 하부 대단경부(9a)의 윗면이 실린더 전환실(8b)을 지나게 되면 밸브 전환실(6b)이 제 7유로(7)에 의해 탱크와 연결된 실린더 저압실(8a)과 연통되어 압력이 하강하여 밸브는 복귀하게 되고, 제 3유로(3)와, 탱크와 연결된 제 5유로(5) 와 연통되어 실린더 상실(4b)은 압력이 하강하여 다시 피스톤(15)은 상승하게 된다.

유압 브레이커는 이와 같은 원리에 의해 상승 및 하강행정을 반복하면서 충격에너지를 타격물에 전달하여 피타격물을 파쇄시키게 된다.

이와 같은 유압 브레이커의 작업시에 발생되는 소음은, 피스톤이 치즐을 타격할 때 발생되는 타격음과, 그 타격으로 인하여 피스톤과 치즐, 그리고 주변 부품들이 진동하여 발생되는 진동음으로 구분할 수 있다.

즉, 피스톤이 치즐을 타격하게 되면 브레이커 본체 내부에 형성된 타격실에서 매우 큰 타격음이 발생되는데, 이 타격음의 일부는 브레이커 본체의 벽면을 통과하여 외부로 전파되고, 나머지 일부는 치즐과 상부부쉬, 치즐과 하부부쉬 사이의 틈새를 통하여 외부로 전파된다. 또한, 타격시의 충격으로 인하여 피스톤, 치즐, 브레이커 본체, 브라켓 등의 진동하게 되어 소음이 발생된다.

이와 같은 소음을 저감시키기 위하여 다양한 방법들이 강구되고 있다. 그 일례로서, 브레이커 타격시 여러 경로로 전파되는 소음을 차단하거나 줄이기 위하여 브라켓을 밀봉 구조로 하거나, 브레이커 본체와 브라켓 사이의 공간에서의 소음 전파를 줄이는 차음재를 설치하거나, 브레이커 본체를 브라켓 내에 진동완충기능이 있는 부품으로 고정하여 브라켓의 진동을 줄이는 방법 등이 알려져 있다.

일반적으로 브레이커 본체는 피스톤이나 치즐에 비하여 강성이 크고, 1차적으로 피스톤이나 치즐에서 발생된 진동은 브레이커를 거쳐 다른 부품에 전달된다. 따라서, 브레이커 본체와 브라켓에 전달되는 진동이 피스톤이나 치즐에 비하여 작 으므로 피스톤과 치즐의 표면 진동에 의해 가장 큰 소음이 발생하게 된다.

실제로 브레이커 타격시의 시간에 따른 주파수 성분을 살펴보면, 충격순간에는 넓은 주파수 대역의 성분을 가지지만 이후의 시간에 음압에 영향을 주는 주파수들은 일정한 성분으로 표시된다. 즉, 주요 주파수 성분은 1000㎐ 대역에 분포하며, 2400, 3000, 3500, 4700, 5800, 6200 ㎐ 부근에서 큰 피크들을 볼 수 있다.

이들은 주로 치즐의 진동에 의해 방사되는 성분들과, 치즐과 브레이커 본체 사이에 존재하는 유격을 통한 누설 소음으로 파악되는데, 각종 소음원에 대한 차폐실험 등을 통한 음압레벨의 변화로부터, 치즐에 의한 소음 감쇄 기여도가 가장 큼을 알 수 있다.

이러한 종래의 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치의 일례로 도 2에 도시하였다.

상기한 종래의 상기 치즐소음 감쇄장치는, 치즐(35)의 진동에 의한 누설 소음을 감쇄하기 위하여 하부 부쉬(25) 내경부에 흡음재(30)를 사용하고 있다. 이때, 브레이커 본체(10)는 기계가공품이지만, 브라켓(45)은 대부분의 유압 브레이커에서 용접에 의한 구조물을 사용하기 때문에 기계 가공품보다 상대적으로 정밀도가 낮아지게 된다.

브레이커 본체(10)가 조립되는 브라켓(45) 내면을 기계 가공하여 정밀도를 향상시킬 수 있겠으나, 이는 상당한 원가 상승을 유발한다. 따라서, 대부분 유압 브레이커의 브라켓(45)은 내면 가공을 하지 않으며, 브레이커 본체(10)와 브라켓(45)의 원활한 조립을 위하여 브라켓(45)에 조립 여유를 주게 된다.

도 2의 확대도에서 a1은 이러한 가공 여유를 도시한 것이다. 그런데, 치즐의 진동에 의한 소음은 하부 부쉬(25)의 내벽에 설치된 흡음재(30)에 의하여 감쇄가 가능하지만, 브레이커 본체(10)의 벽면을 타고 전달되는 소음과 브라켓(45)의 진동에 의한 소음은 조립여유 a1을 통하여 효과적으로 감쇄되지 못한 채 외부로 전파된다.

상기 조립여유 a1을 통하여 전파되는 소음을 차단하기 위하여 이 부분을 용접할 수도 있으나, 이 경우 정비시에 상당한 시간적, 물질적 손실을 가져올 수 있다.

한편, 상기 브라켓(45)이 용접구조이기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이, 브레이커 본체(10)의 중심선과 브라켓(45)의 중심선이 다소 어긋나는 편심이 발생될 수 있다. 이러한 경우, 도 3에 도시된 확대하여 도시한 바와 같이 하부 부쉬(25)와 브라켓(45) 사이의 a2의 조립 여유가 편측으로 증가하여 소음 감쇄 효과가 저하될 수 있는 문제점이 있다.

도 4는 유압 브레이커의 치즐과 파쇄물이 수직이 아닌 상태로 작업할 경우에 나타날 수 있는 작업상태를 나타낸 도면이다.

상기한 비수직 상태에서 치즐(35)과 상부 부쉬(20), 치즐(35)과 하부 부쉬(25)는 최초 조립시부터 치즐(35)의 원활한 움직임을 위하여 대부분 헐거움 끼워맞춤이 사용되며, 이로 인해 치즐(35)과 상,하부 부쉬(20)(25) 사이에 틈새가 존재하게 된다.

또한, 브레이커 작업을 수행하는 시간이 경과 할수록 치즐(35)과 상,하부 부 쉬(20)(25) 사이에서 발생되는 마모로 인해 이 틈새는 증가하게 된다.

따라서, 유압 브레이커가 비수직으로 작업을 수행하는 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 치즐(35)이 하부 부쉬(25)의 내경 원주면과 각도 a3를 이루며 치즐(35)이 하부 부쉬(25) 내주면의 한쪽면과 접촉된다. 따라서, 접촉된 면의 반대면은, 도 4의 확대도에 도시된 바와 같은 공간이 형성되어 치즐 소음의 감쇄효과가 저하되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유압 브레이커를 이용한 파쇄작업시, 치즐의 표면 진동으로부터 전달되는 소음과 브레이커 본체의 벽면을 타고 흐르는 소음이 외부로 전파되는 것을 대폭 감쇄할 수 있는 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 브레이커 본체와 브라켓의 조립시의 여유공간 및 치즐의 편심에 대해 소음 감쇄 효과를 향상시킬 수 있는 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 유압 브레이커 작업시 작업 상황 및 부쉬류의 마모에 의해 발생하는 소음을 감쇄시킬 수 있는 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 고안은 일정 사용 시간이 경과하여 정비가 필요한 경우 정비성을 향상시키는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치는, 브레이커 본체 내부에 설치되어 유압에 의해 왕복운동하는 피스톤과, 치즐의 일부가 브레이커 본체의 조립구에 삽입되어 형성된 유압 브레이커 조립부와, 상기 브레이커 본체를 감싸도록 형성되는 브라켓을 포함하여 이루어지고, 피스톤의 하강시 피스톤이 치즐을 타격함으로써 치즐에 가해진 충격력으로 피파쇄물을 파쇄하는 유압 브레이커에 있어서, 상기 치즐이 삽입되는 브라켓의 단부에 하부가 외부로 개방되도록 위로 오목하게 형성된 삽입홈과, 상기 삽입홈의 홈 높이에 대응되도록 끼워지며 탄성을 갖는 다수의 흡음재와, 체결수단에 의해 상기 흡음재를 누르면서 브라켓의 하단부에 직접 조립되는 커버를 포함하고, 상기 커버를 결합하고 있는 체결수단을 분해함으로써, 상기 치즐을 브레이커 본체로부터 분해하지 않고서도 상기 흡음재를 브라켓으로부터 용이하게 분해할 수 있는 것을 특징으로 한다.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치를 설명하면 다음과 같다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).

도 5는, 본 고안에 따른 저소음 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치에 대한 분해사시도이고, 도 6은, 본 고안에 따른 저소음 유압 브레이커 치즐소음 감쇄장치에 대한 단면도이며, 도 7은, 본 고안에 따른 저소음 유압 브레이커의 브레이커 본체와 브라켓 조립시에 발생된 편심에 의한 상태를 나타낸 단면도이고, 도 8은, 본 고안에 따른 저소음 유압 브레이커를 타격시 수직작업이 아닌 상황에서 발생된 편심에 의한 상태를 나타낸 단면도이다.

본 고안에 의한 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치는, 상기 브레이커 본체(10)를 감싸는 브라켓(45)과; 상기 브라켓(45)의 상기 치즐(35)이 삽입되는 개방된 부분에 형성된 삽입홈(50)과; 상기 삽입홈(50)에 끼워지며, 일정한 탄성을 갖는 흡음재(30)들과; 상기 흡음재(30)들의 이탈을 방지하고, 상기 흡음재(30)들에 눌림량을 갖도록 상기 브라켓(45)과 결합되는 커버(55)로 구성되어 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 브레이커 조립부(40)를 감싸고 있는 브라켓(45) 하부에 삽입홈(50)이 형성되어 있다. 상기 삽입홈(50)은, 여러 겹의 흡음재(30)를 끼울 수 있도록 형성되어 있다.

또한, 상기 삽입홈(50)의 공간이 상기 흡음재(30)보다 크게 형성되어 있기 때문에, 상기 브레이커 본체(10)와 브라켓(45)이 결합되어 발생되는 가공여유 b1에 관계 없이, 흡음재(30)의 내주면과 치즐(35)의 외주면이 항상 밀착될 수 있다.

또한, 상기 흡음재(30)는 브레이커 조립부(40)에 하단으로 치즐(35)이 삽입되는 조립구(41)보다 더 큰 직경으로 형성된다. 특히, 치즐(35)에 의해 브레이커 조립부(40)의 하단의 조립구(40)측으로 흐를 수 있는 소음을 하단에 설치된 흡음재(30)가 감쇄가 가능하도록, 조립구(41)의 직경보다 흡음재(30)의 직경이 크게 형성됨으로써, 치즐(35)의 진동을 외부로 전파되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 흡음재(30)가 외부로 이탈되지 않도록 상기 삽입홈(50)에 끼워진 흡음재(30)의 하부측에는 커버(55)가 조립된다. 상기 커버(55)는 적절한 조립수단을 이용하여 상기 브라켓(45)에 결합이 되는데, 본 실시예에서는 결합볼트(60)를 이용하여 조립되어 있다.

이때, 상기 흡음재(30)는 일정 세기 이상의 힘을 주었을 경우에만 움직임이 가능하도록, 상기 브라켓(45)과 커버(55)에 의해 일정한 눌림량을 갖는다. 이는, 상기 브레이커 본체(10)의 벽면을 타고 전달되는 소음과 브라켓(45)의 진동에 의해 전달되는 소음이 브라켓(45) 하부를 통하여 외부로 전파되는 것을 감쇄시킨다.

상기 치즐소음 감쇄장치는, 도 7에 도시된 바와 같이 용접 구조물인 브라켓(45)과 브레이커 본체(10)의 조립에 따라 이들의 중심선이 어긋나는 편심이 발생하게 되는 경우가 있다.

그러나, 본 고안에 의하면 b2와 같은 공간이 생기더라도 상기 흡음재(30)가 끼워진 삽입홈(50)의 공간에 흡음재(30)가 움직일 수 있도록 충분한 여유공간이 확보되어 있기 때문에 소음 감쇄효과가 향상된다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 유압 브레이커를 비수직방향으로 작업을 수행하는 경우, 치즐(35)이 하부 부쉬(25)의 내경 원주면과 b3의 편심각도가 형성되어 상기 치즐(35)이 하부 부쉬(25) 내주면의 한쪽면과 접촉되어 작업하더라도, 상기 흡음재(30)가 계단 형태를 이루어 치즐(35)의 외주면과 밀착되기 때문에 소음 감쇄 효과가 향상된다.
또한, 흡음재(30)가 마모되어 교환이 필요할 때, 치즐(35)을 브레이커 본체(10)로부터 분해함이 없이 커버(55)만 분해하여 흡음재(30)를 용이하게 교환할 수 있다.

도 9는, 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치에 대한 또 다른 변형 예를 도시한 것이다.

상기 변형 예에 의하면 브라켓(45)의 하부에 흡음재(30)를 끼워 넣기 위한 삽입홈(50)이 형성되어 있지는 않으나, 상기 흡음재(30)가 커버(55)와 하부 부쉬(25)에 의해 눌림량을 갖으며, 상기 흡음재(30)가 움직일 만한 공간을 확보하고 있으므로 거의 동일한 소음감쇄효과가 있다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 고안의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 실용신안등록 청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치에 따르면, 상기 삽입홈의 공간이 상기 흡음재보다 큰 공간을 확보하고 있어서, 브레이커 본체와 브라켓이 조립되어 발생되는 편심된 이격에 관계없이 흡음재의 내주면과 치즐의 외주면이 항상 밀착시킬 수 있으므로, 이는 치즐의 진동을 외부로 전파되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 흡음재가 상기 브라켓과 커버에 의해 일정한 눌림량을 갖음으로써, 상기 브레이커 본체의 벽면을 타고 전달되는 소음과 브라켓의 진동에 의해 전달되는 소음이 브라켓 하부를 통하여 외부로 전파되는 것을 감쇄시키는 효과가 있다.
또한, 브라켓에 형성된 삽입홈의 하부가 외부로 개방되어 있기 때문에, 치즐을 브레이커 본체로부터 분해, 조립하는 불편함이 없이 용이하게 흡음재를 교환할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 브레이커 본체(10) 내부에 설치되어 유압에 의해 왕복운동하는 피스톤(15)과, 치즐(35)의 일부가 브레이커 본체(10)의 조립구(41)에 삽입되어 형성된 유압 브레이커 조립부(40)와, 상기 브레이커 본체(10)를 감싸도록 형성되는 브라켓(45)을 포함하여 이루어지고, 피스톤(15)의 하강시 피스톤(15)이 치즐(35)을 타격함으로써 치즐(35)에 가해진 충격력으로 피파쇄물을 파쇄하는 유압 브레이커에 있어서,

   상기 치즐(35)이 삽입되는 브라켓(45)의 단부에 하부가 외부로 개방되도록 위로 오목하게 형성된 삽입홈(50)과,

   상기 삽입홈(50)의 홈 높이에 대응되도록 끼워지며 탄성을 갖는 다수의 흡음재(30)와,

   체결수단에 의해 상기 흡음재(30)를 누르면서 브라켓(45)의 하단부에 직접 조립되는 커버(55)를 포함하고,

   상기 커버(55)를 결합하고 있는 체결수단을 분해함으로써, 상기 치즐(35)을 브레이커 본체(10)로부터 분해하지 않고서도 상기 흡음재(30)를 브라켓(45)으로부터 용이하게 분해할 수 있는 것을 특징으로 하는 유압 브레이커의 치즐소음 감쇄장치.
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