KR100422093B1 - 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원격으로 피스톤의 행정거리를 변환시킬 수 있는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치는, 피스톤의 행정거리를 변환하기 위하여 신호전달유로를 개폐하는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 있어서, 제어신호를 발생시키는 제어부와, 상기 신호전달유로에 설치되고, 상기 제어부의 상기 제어신호에 의해 상기 신호전달유로를 개폐하는 신호전달유로개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치{HYDRAULIC PERCUSSION HAMMER HAVING DEVICE FOR CHNAGING PISTON-STROKE}

본 발명은 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원격으로 피스톤의 행정거리를 변환시킬 수 있는 피스톤 행정거리변환장치를 구비한 유압타격장치에 관한 것이다.

유압타격장치는 암석이나 아스팔트와 같은 경한 재질의 물체를 파쇄하거나 상기 물체에 구멍을 뚫거나 또는 기둥을 박기 위한 타격력을 발생하기 위한 것으로 건설기계 등에 장착되어 사용된다.

도 1에는 유압으로 상기와 같은 타격력을 발생시키기 위한 종래의 유압타격장치의 일실시예가 도시되어 있다.

일반적으로 유압타격장치는 실린더(12)와, 피스톤(13)과, 작동유로(14a,15a)와, 주제어밸브(20)와, 신호전달유로(16a,17a)를 포함한다. 일반적으로, 상기 구성들은 긴 유로에 의한 유체의 유압손실을 방지하고 상기 유압타격장치의 작동으로 발생되는 강한 충격을 견딜수 있도록 몸체(11)의 내부에 일체로 형성된다.

상기 실린더(12)는 내부로 유출입되는 작동유체에 의해 상기 피스톤(13)이 왕복하도록 형성된 원통형의 공간으로서 상기 몸체(11)의 내부에 형성된다. 상기 실린더(12)의 축방향으로의 양측 각각에는 작동유체유출입구멍(14,15)이 형성되며, 상기 작동유체유출입구멍(14,15)에는 작동유체가 흐르도록 상기 몸체(11)의 내부에 형성된 작동유로(14a,15a)가 연결된다. 상기 실린더(12)의 상기 작동유체유출입구멍(14,15) 사이에는 복수의 신호전달유체유출입구(16,17)가 축방향으로 일정 간격으로 배열되도록 형성되며, 상기 신호전달유체유출입구(16,17) 각각에는 신호전달유체가 흐르도록 상기 몸체(11)의 내부에 형성된 신호전달유로(16a,17a)가 연결된다.

상기 작동유로(14a,15a)는 상기 실린더(12)의 내부로 유출입되는 상기 작동유체가 흐르는 통로로서, 각각 상기 실린더(12)의 작동유체유출입구멍(14,15) 각각에 연결된다. 도면을 참조하면, 상기 작동유로 14a는 주제어밸브(20)에 연결되고 상기 작동유로 15a는 연장유로 15b를 통해 상기 몸체(11)의 외부에 설치된 펌프(40)에 연결된다.

상기 피스톤(13)은 상기 실린더(12) 내부로 유출입되는 작동유체에 의해 상기 실린더(12)의 축방향으로 왕복운동하도록 상기 실린더(12)의 내부에 설치된다. 상기 피스톤(13)은 상기 실린더(12)의 내주면에 밀착되는 직경의 외주면을 가지며, 축방향으로 양측 각각에 제1수압면(13a)과 제2수압면(13b)이 형성된다. 상기 피스톤(13)은 제1수압면(13a)이 상기 작동유체유출입구 14가 형성된 측에 위치되어 상기 제1수압면(13a)과 상기 실린더(12)의 내면이 이루는 공간은 제1수압실(12a)이 되고, 상기 제2수압면(13b)이 상기 작동유체유출입구 15가 형성된 측에 위치되어 상기 제2수압면(13b)과 상기 실린더(12)의 내변이 이루는 공간은 제2수압실(12b)이 되도록 상기 실린더(12)의 내부에 왕복가능하게 설치된다. 도면을 참조하면, 상기 제1수압면(13a)의 단면적은 상기 제2수압면(13b)의 단면적보다 크기때문에 상기 제1수압실(12a)과 상기 제2수압실(12b)의 내부로 유입된 작동유체가 동일한 압력을 갖더라도, 상기 피스톤(13)은 상기 제1수압실(12a)이 확장되는 방향으로 추진력을 얻게 되며, 상기 추진력으로 상기 피스톤(13)은 가속되어 외부 물체(90)에 강한 충격을 가하게 된다.

상기 주제어밸브(20)는 상기 주제어밸브(20)에 연결된 작동유로 14a를 흐르는 작동유체의 유동을 제어하기 위한 것이다. 즉, 상기 주제어밸브(20)는 상기 작동유로 14a를 고압의 작동유체를 유출하는 펌프(40)에 연결된 연장유로 21로 연결시키거나 또는 상기 작동유로 14a을 저압의 작동유체가 유입되는 탱크(50)에 연결된 연장유로 22로 연결시킴으로써 상기 작동유로 14a를 흐르는 작동유체의 유동을 제어하게 된다. 이에 따라, 상기 주제어밸브(20)에 의해 상기 작동유로 14a가 상기 연장유로 21에 연결되면 상기 제1수압실(12a) 내부의 작동유체는 고압이 되기 때문에 상술한 바와 같이 상기 피스톤(13)은 제1수압실(12a)이 확장되는 방향으로 추진되며, 상기 주제어밸브(20)에 의해 상기 작동유로 14a가 상기 연장유로 22에 연결되면 상기 제1수압실(12a)의 작동유체는 저압이 되기 때문에 상기 피스톤(13)은 제1수압실(12a)이 축소되는 방향으로 추진된다. 한편, 상기 주제어밸브(20)의 동작은 상기 피스톤(13)의 왕복운동과 동기되어 이루어진다. 왜냐하며, 상기 피스톤(13)이 연속적으로 왕복운동하기 위해서는 상기 피스톤(13)이 상기 제1수압실(12a)이 설정된 최소부피를 갖는 지점에 도달하면 상기 작동유로 14a가 상기 연장유로 21에 연결되어야 하며, 상기 피스톤(13)이 상기 제1수압실(12a)이 설정된 최대부피를 갖는 지점에 도달하면 상기 작동유로 14a가 상기 연장유로 22에 연결되어야 한다. 따라서, 상기 주제어밸브(20)는 상기 피스톤(13)의 왕복운동의 위치에 관한 신호를 전달받아 작동되어야 하는데, 상기 신호는 상기 피스톤(13)이 왕복운동하면서 상기 신호전달유체유출입구(16,17)를 개폐함으로써 발생되어 상기 주제어밸브(20)로 전달된다. 이를 위하여 상기 주제어밸브(20)는 상기 몸체(11)의 내부에 형성된 연결유로(18)를 통하여 상기 신호전달유로(16a,17a)에 연결된다.

상기 신호전달유로(16a,17a)는 상기 주제어밸브(20)가 전달받는 상기 피스톤(13)의 위치에 관한 신호와 상기 주제어밸브(20)를 구동시키는 동력을 갖는 신호전달유체의 유동을 상기 실린더(12)로부터 상기 주제어밸브(20)로 연결하기 위한 것이다. 도면을 참조하여, 상기 피스톤(13)의 위치에 관한 신호의 발생을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 상기 피스톤(13)은 왕복운동하면서 상기 신호전달유체유출입구(16,17)를 개폐한다. 즉, 상기 피스톤(13)의 왕복운동으로 상기 신호전달유체유출입구(16,17)가 열리면 상기 제2수압실(12b)로부터 상기 신호전달유로(16a,17a)로 고압의 신호전달유체(작동유체의 일부임)로 흐르게 되고 이러한 유동은 상기 연결유로(18)를 통하여 상기 주제어밸브(20)로 이어지며, 상기 피스톤(13)의 왕복운동으로 상기 신호전달유체유출입구(16,17)가 막히면 반대방향의 신호전달유체의 유동이 발생된다. 상기와 같은 신호전달유체의 유동에 의해 상기 주제어밸브(20)는 상기 피스톤(13)의 왕복운동과 동기되어 작동된다. 한편, 상술한 바와 같이 상기 제1수압실(12a)이 축소되는 방향으로 상기 피스톤(13)이 운동하여 상기 신호전달유체유출입구(16,17)가 열리는 순간 상기 주제어밸브(20)에 의해 상기 작동유로 14a는 연장유로 21로 연결되기 때문에 상기 피스톤(13)은 반대방향으로 운동을 시작하게 된다. 즉, 상기 피스톤(13)이 상기 제1수압실(12a)이 축소되는 방향으로 이동하는 행정은 상기 신호전달유체유출입구(16,17)의 상기 피스톤(13)의 왕복방향으로의 위치에 의해 결정된다. 도면에는 2개의 신호전달유체유출입구(16,17)가 형성된 실시예가 도시되어 있으며, 상기 실시예는 신호전달유체유출입구 17에 연결된 신호전달유로 17a를 하술하는 포핏밸브(30)로 개폐함으로써 상기 피스톤(13)의 행정거리가 변환될 수 있도록 한 것이다. 즉, 상기 신호전달유로 17a가 개방된 상태에서는 상기 피스톤(13)이 상기 신호전달유체유출입구 17이 열리는 위치까지 이동되나, 상기 신호전달유로 17a가 폐쇄된 상태에서는 상기 피스톤(13)이 상기 신호전달유체유출입구 16이 열리는 위치까지 이동되기 때문에 신호전달유로 17a가 폐쇄된 상태에서 더 큰 행정거리로 상기 피스톤(13)이 왕복운동하게 된다. 이에 따라, 상기 피스톤(13)의 행정거리를 변환시켜 상기 피스톤(13)이 갖는 운동량을 조절함으로써 상기 피스톤(13)이 외부 물체(90)에 가하는 충격량을 조절할 수 있게 된다. 한편, 도면에는 2개의 신호전달유출입구(16,17) 및 2개의 신호전달유로(16a,17a)를 갖는 실시예가 도시되어 있으나, 다단으로 행정거리의 변환이 필요한 경우에는 필요한 갯수 만큼의 신호전달유출입구 및 신호전달유로를 형성하면 된다.

이하에서는, 전술한 종래의 포핏밸브(30)에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 상기 포핏밸브(30)는 상기 신호전달유로 17a의 내주면에 밀착되는 시트부(31)가 축방향으로의 일단부에 형성되어 상기 시트부(31)가 상기 신호전달유로 17의 내부로 노출되어 축방향으로 전후진함으로써 상기 신호전달유로 17을 개폐하도록 상기 몸체(11)에 설치된다. 특히, 상기 포핏밸브(30)는 외주에 형성된 수나사와 상기 몸체(11)에 형성된 암나사에 의해 상기 몸체에 설치되며, 상기 포핏밸브(30)를 회전시킴으로써 상기 수나사와 암나사의 작용으로 전후진하게 된다. 도면에는 상기 포핏밸브(30)를 회전시키기 위해 렌치가 삽입되어 걸리는 구멍(32)이 축방향으로의 타단부에 형성되고, 상기 유압타격장치의 작동으로 발생되는 강한 충격으로 상기 포핏밸브(30)가 상기 몸체(11)로부터 이탈되지 않도록 상기 포핏밸브(30)을 고정시키는 너트(33)가 축방향으로의 타단부에 설치된 실시예가 도시되어 있다.

일반적으로 유압타격장치는 굴을 굴착하거나 암석을 파쇄하기 때문에 열악한 작업환경에서 사용된다. 따라서, 종래와 같이 상기 유압타격장치의 몸체에 설치된 포핏밸브를 회전시켜 유압타격장치의 피스톤 행정거리를 변환시키는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치는 작업자가 직접 열악한 작업환경에 접근하여 상기 포핏밸브를 회전시켜야 하기 때문에 피스톤의 행정거리 변환작업이 위험할 뿐만 아니라 시간이 많이 소요되는 문제점을 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 피스톤의 행정거리를 원격으로 변환시킬 수 있는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 큰 충격이 가해지는 유압타격장치에서 안정되게 작동되도록 유압을 제어신호 전달매체로 사용한 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 종래의 유압타격장치의 몸체에 형성된 신호전달유로를 개폐하는 신호전달유로개폐밸브를 상기 유압타격장치의 몸체에 직접 설치함으로써 종래의 유압타격장치에 용이하게 적용될 수 있는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치를 도시한 단면도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치를 도시한 단면도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 사용되는 신호전달유로개폐밸브의 일실시예를 도시한 단면도

도 4는 도 3에 도시된 신호전달유로개폐밸브의 분해도

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 사용되는 신호전달유로개폐밸브의 다른 실시예를 도시한 단면도

도 6은 도 5에 도시된 신호전달유로개폐밸브의 분해도

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 사용되는 신호전달유로개폐밸브의 또 다른 실시예를 도시한 단면도

도 8은 도 7에 도시된 신호전달유로개폐밸브의 분해도

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>

11 몸체 12 실린더

13 피스톤 14a,15a 작동유로

16a,17a 신호전달유로 20 주제어밸브

30 포핏밸브 40 펌프

50 탱크 60 제어밸브

70 제어스위치 80 제어유로

105 포핏실린더 121 실린더구멍

130 포핏 133 시트부

134 수압면 170 스프링

205 포핏실린더 221 실린더구멍

230 포핏 233 시트부

234 수압면 270 스프링

305 포핏실린더 321 실린더구멍

330 포핏 333 시트부

334 제2수압면 338 제1수압면

370 스프링

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치는, 피스톤의 행정거리를 변환하기 위하여 신호전달유로를 개폐하는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 있어서, 제어신호를 발생시키는 제어부와, 상기 신호전달유로에 설치되고, 상기 제어부의 상기 제어신호에 의해 상기 신호전달유로를 개폐하는 신호전달유로개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 유압타격장치의 몸체로부터 분리되어 작업장으로부터 멀리 떨어지거나 안전한 장소에 설치될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 상기 제어부를 작동시킴으로써 상기 신호전달유로개폐밸브를 동작시켜 상기 신호전달유로를 원격으로 개폐할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치는, 상기 신호전달유로개폐밸브는, 제어유로에 연결되며, 상기 제어유로가 고압의 제어유체를 유출하는 펌프로 연결되거나 저압의 제어유체가 유입되는 탱크에 연결됨으로써 발생되는 제어유체의 유동에 의해 동작되며, 상기 제어부는, 상기 제어유로에 설치되고, 상기 제어유로를 변경시켜 상기 제어유로를 상기 탱크로 연결시키거나 상기 펌프로 연결시키는 제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어유체는 일반적으로 상기 유압타격장치의 피스톤을 구동시키기 위한 작동유체와 동일한 공급원을 사용할 수 있기 때문에 상기 신호전달유로개폐밸브를 작동시키기위한 별도의 펌프나 탱크를 따로 설치할 필요가 없게 된다. 특히, 상기 신호전달유로개폐밸브를 상기 몸체에 형성된 신호전달유로에 직접 설치하고 상기신호전달유로개폐밸브를 상기 제어밸브로 원격제어할 수 있기 때문에 본 발명은 상기 신호전달유로개폐밸브의 설치를 위하여 상기 몸체에 형성된 신호전달유로를 변경할 필요가 없게 된다.

또한, 본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치는, 상기 제어부는, 전기적 신호를 발생시키는 제어스위치를 더 포함하고, 상기 제어밸브는, 상기 제어스위치에 의해 발생된 전기적 신호에 의해 작동되는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 일반적으로 유압타격장치와 근접되게 설치된 펌프나 탱크에 연결된 상기 제어밸브를 상기 제어스위치로 원격으로 동작시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치는, 상기 신호전달유로개폐밸브는, 축방향으로의 일측에 상기 신호전달유로의 내부로 개구된 실린더입구가 형성되고, 내부로 상기 제어유체가 유출입되도록 상기 제어유로에 연결된 포핏실린더와, 축방향으로의 일단부가 상기 실린더입구를 통하여 상기 신호전달유로의 내부로 노출되고, 상기 실린더 내부로 유출입된 제어유체의 압력을 축방향으로의 타측에서 일측 방향으로 받아 상기 일단부가 상기 신호전달유로의 내면에 밀착되도록 상기 포핏실린더 내부에 왕복가능하게 설치된 포핏과, 상기 포핏에 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 탄발력을 가하도록 일단은 상기 포핏실린더에 지지되고 타단은 상기 포핏에 지지된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호전달유로개폐밸브는 기존의 유압타격장치의 구조에 큰 변경을 가하지 않고 신호전달유로가 내부에 형성된 유압타격장치의 몸체에 용이하게 설치될 수있다. 특히, 상기 신호전달유로개폐밸브는 상기 제어유로가 상기 탱크에 연결된 상태에서 상기 신호전달유로를 개방하는 특징을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치는, 상기 신호전달유로개폐밸브는, 축방향으로의 일측에 상기 신호전달유로의 내부로 개구된 실린더입구가 형성되고, 내부로 상기 제어유체가 유출입되도록 상기 제어유로에 연결된 포핏실린더와, 축방향으로의 일단부가 상기 실린더입구를 통하여 상기 신호전달유로의 내부로 노출되고, 상기 실린더 내부로 유출입된 제어유체의 압력을 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 받아 상기 일단부가 상기 신호전달유로의 내면으로부터 떨어지도록 상기 포핏실린더 내부에 왕복가능하게 설치된 포핏과, 상기 포핏에 축방향으로의 타측에서 일측 방향으로 탄발력을 가하도록 일단은 상기 포핏실린더에 지지되고 타단은 상기 포핏에 지지된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호전달유로개폐밸브는 기존의 유압타격장치의 구조에 큰 변경을 가하지 않고 신호전달유로가 내부에 형성된 유압타격장치의 몸체에 용이하게 설치될 수 있다. 특히, 상기 신호전달유로개폐밸브는 상기 제어유로가 상기 탱크에 연결된 상태에서 상기 신호전달유로를 폐쇄하는 특징을 갖는다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치를 도시한 단면도이다.

본 발명은 피스톤(13)의 행정거리를 변환시킴으로써 피스톤(13)이 외부 물체(90)에 가하는 타격력을 변환시키는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치로서, 본 발명은 도면에 도시된 구성을 갖는 유압타격장치의 실시예뿐만 아니라 주제어밸브가 피스톤의 왕복운동에 동기되어 작동되도록 상기 주제어밸브에 신호를 전달하는 신호전달유로를 개폐함으로써 상기 피스톤의 행정거리를 변환시킬 수 있는 구성을 갖는 다양한 실시예에 적용된다. 다만, 이하에서는 도면에 도시된 일시예를 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치의 일실시예는 실린더(12)와, 작동유체의 압력을 받아 상기 실린더(12)의 내부에서 왕복운동하는 피스톤(13)과, 상기 작동유체가 상기 실린더(12)의 내부로 유출입되도록 상기 실린더(12)에 연결된 작동유로(14a,15a)와, 상기 피스톤(13)의 왕복운동과 동기되어 상기 작동유로(14a)를 흐르는 작동유체의 유동을 제어하는 주제어밸브(20)와, 상기 주제어밸브(20)가 상기 피스톤(13)의 왕복운동과 동기되도록 상기 주제어밸브(20)를 제어하는 신호전달유체가 상기 주제어밸브(20)와 상기 실린더(12) 사이를 흐르도록 연결유로(18)을 통해 상기 주제어밸브(20)에 연결되고 상기 실린더(12)에 연결된 복수의 신호전달유로(16a,17a)와, 상기 신호전달유로(16a,17a)를 개폐하도록 상기 신호전달유로(16a,17a)에 설치된 신호전달유로개폐밸브(100), 및 상기 신호전달유로개폐밸브(100)를 제어하는 제어신호를 발생시키는 제어부를 포함한다. 상기 작동유로(14a,15a), 상기 신호전달유로(16a,17a) 및 주제어밸브는 상기 실린더(12)와 분리되어 구성되어 질 수 있음은 자명하다. 다만, 도면에는 상기 구성이 유압타격장치가 몸체(11)의 내부에 형성되거나 설치되어 일체로 된 일반적인 실시예가 도시되어 있다. 상기와 같은 구성을 갖는 유압타격장치의 피스톤의 행정거리는 상기 복수의 신호전달유로 17a를 개폐함으로써 변환될 수 있게 된다. 본 발명의 특징은 상기 신호전달유로 17a를 상기 신호전달유로개폐밸브(100) 및 상기 제어부를 이용하여 원격으로 개폐할 수 있다는 점이다. 따라서, 이하에서는 상기 제어부와 신호전달유로개폐밸브를 상세하게 설명하기로 한다.

도면을 참조하면, 상기 신호전달유로개폐밸브(100)는 제어유로(80)을 통해 펌프(40)와 탱크(50)에 연결된다. 상기 펌프(40)는 고압의 제어유체를 유출하기 위한 것으로, 상기 제어밸브(60)를 통하여 상기 제어유로(80)에 연결된다. 상기 탱크(60)는 저압의 제어유체가 유입되는 곳으로, 상기 제어밸브(60)를 통하여 상기 제어유로(80)에 연결된다. 도면에는 상기 펌프(40) 및 탱크(50)가 고압의 작동유체를 유출하는 펌프와 저압의 작동유체가 유입되는 탱크를 그대로 이용한 실시예가 도시되어 있다. 상기 제어유로(80)는 상기 펌프(40) 및 탱크(50)와 상기 신호전달유로개폐밸브(100) 사이의 제어유체의 유동을 연결하기 위한 것으로, 상기 제어밸브(60)와 상기 신호전달유로개폐밸브(100)에 연결된다.

상기 제어부는 상기 신호전달유로개폐밸브(100)를 제어하여 동작시키는 제어신호를 발생시키는 장치이다. 상기 제어신호는 유체의 유동이나 전류와 같은 다양한 매체를 통해 신호전달유로개폐밸브(100)에 전달되며, 도면에는 상기 제어신호가 유체의 유동으로 전달되는 실시예가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 제어부는 제어밸브(60)와 제어스위치(70)을 포함한다. 상기 제어밸브(60)는 제어유로(80)를 변경시키기 위한 것으로 상기 제어유로(80)에 설치된다. 즉, 상기 제어밸브(60)는 상기 제어유로(80)를 상기 탱크(50)로 연결시키거나 상기 펌프(40)로 연결시켜 상기 제어유체의 유동을 조절한다. 상기 제어밸브(60)가 도면에 도시된 전환모드 61로 전환되게 작동되면 상기 제어유로(80)는 상기 펌프(40)에 연결되며, 전환모드 62로 전환되게 작동되면 상기 제어유로(80)는 상기 탱크(50)로 연결된다. 상기 제어밸브(60)로는 수동으로 작동되는 밸브가 사용되어 질 수 있으나, 일반적으로 전기적 신호로 작동되는 솔레노이드밸브를 사용하는 것이 바람직하다. 도면은 상기 제어밸브(60)로 솔레노이드밸브가 사용되어 상기 제어스위치(70)에 의해 동작되는 실시예가 도시되어 있다. 즉, 상기 제어스위치(70)의 개폐로 상기 전원(71)에 연결된 상기 제어밸브(60)는 전환모드 61 또는 전환모드 62 상태로 전환되도록 작동된다.

상기 신호전달유로개폐밸브는 상기 신호전달유로(17a)를 개폐하기 위한 것으로 상기 신호전달유로(17a)에 설치된다. 도면에는 상기 신호전달유로개폐밸브가 신호전달유로 17a에만 설치된 실시예가 도시되어 있으나, 전술한 바와 같이 이는 상기 피스톤(13)의 행정거리를 다단으로 변환하고자 하는 경우에는 복수개가 설치되어 선택적으로 개폐시킬 수 있다. 상기 신호전달유로개폐밸브는 상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 신호전달유로를 개폐한다. 전술한 바와 같이, 상기 제어신호가 상기 제어유체의 유동인지 또는 전기적 신호인지에 따라 다양한 밸브가 사용되어 질 수 있다. 다만, 본 발명을 설명에 참조되는 도면에는 기존의 유압타격장치를 크게 변경시키지 않고 유압타격장치의 몸체(11) 내부에 형성된 신호제어유로(17a)에 직접 설치되는 일실예로서 제어유체의 유동에 의해 동작되는 신호전달유로개폐밸브의 일실시예(100)가 상기 신호전달유로 17a를 개폐하도록 상기 몸체(11)에 일체로 설치된 상태가 도시되어 있다. 상기 밸브 100과 같은 신호전달유로개폐밸브는 상기 제어밸브(60)에 의해 조절되는 상기 제어유체의 유동에 의해 동작된다.

이하에서는 상기와 유압타격장치의 몸체(11)에 직접 설치되는 신호전달유로개폐밸브를 도면에 도시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 사용되는 신호전달유로개폐밸브(100)의 일실시예를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 신호전달유로개폐밸브(100)의 분해도이다.

상기 신호전달유로개폐밸브(100)는, 포핏실린더(105)와 포핏(130) 및 스프링(170)을 포함한다. 상기 포핏실린더(105)는 축방향으로의 일측에 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 개구된 실린더입구(121)가 형성되고, 내부로 상기 제어유체가 유출입되도록 상기 제어유로(80)에 연결된다. 상기 포핏(130)은 축방향으로의 일단부가 상기 실린더입구(121)를 통하여 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 노출되고, 상기 포핏실린더(105) 내부로 유출입된 제어유체의 압력을 축방향으로의 타측에서 일측 방향으로 받아 상기 일단부가 상기 신호전달유로(17a)의 내면에 밀착되도록 상기 포핏실린더(105) 내부에 왕복가능하게 설치된다. 상기 스프링(170)은 상기 포핏(130)에 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 탄발력을 가하도록 일단은 상기 포핏실린더(105)에 지지되고 타단은 상기 포핏(130)에 지지된 스프링(170)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성을 갖는 신호전달유로개폐밸브(100)의 특징은 상기 제어유로(80)가 상기 펌프(40)에 연결되어 상기 포핏실린더(105) 내부의 제어유체가 고압인 상태에서 상기 포핏(130)이 제어유체의 압력을 받아 이동되어 상기 신호전달유로(17a)가 막히게 되고, 상기 제어유로(80)가 상기 탱크(50)에 연결되어 상기 포핏실린더(105) 내부의 제어유체가 저압인 상태에서 상기 스프링(170)의 탄발력으로 상기 포핏(130)이 이동되어 상기 신호전달유로(17a)가 개방된다는 점이다. 즉, 상기와 같은 구성을 갖는 신호전달유로개폐밸브(100)는 상기 제어밸브(60)가 전환모드 61로 작동되면 수압면(134)을 누르는 제어유체의 압력은 고압이 되기 때문에 상기 시트부(133)가 상기 시트면(17b)에 맞닿아 상기 신호전달유로(17a)를 막게 되고, 상기 제어밸브(60)가 전환모드 62로 작동되면 상기 수압면(134)을 누르는 제어유체의 압력은 저압이 되기 때문에 상기 시트부(133)가 상기 시트면(17b)으로부터 떨어짐으로써 상기 신호전달유로(17a)는 열리게 된다.

상기와 같은 특징을 갖는 신호전달유로개폐밸브(100)을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

상기 포핏실린더(105)는 축방향으로의 일측에 상기 신호전달유로 17a의 내부로 통하도록 개구된 실린더입구(121)가 형성되고, 축방향으로의 타측에 상기 제어유로(80)에 연결된 제어유체유출입구(153)가 관통 형성된다. 또한, 상기 포핏실린더(105)는 상기 실린더입구(121)측에 일정 직경의 제1실링면(112)이 형성되고, 상기 제어유체유출입구(153) 측에 상기 제1실링면(112)보다 큰 직경의 제2실링면(111)이 형성된다. 또한, 상기 제1실링면(112)과 상기 제2실링면(111) 사이에 축방향으로의 타측 방향을 향하는 제1단차면(111a)이 형성된다. 상기 실린더입구(121), 제1실링면(112), 제2실링면(111)은 상기 실린더하우징(110)에 형성되고, 상기 제어유체유출입구(153)는 상기 실린더캡(150)에 형성된다. 그리고, 상기 실린더하우징(110)과 상기 실린더캡(150)은 상기 실린더하우징(110)의 타측 단부에 형성된 결합구멍(113)에 상기 실린더캡(150)의 일측 단부에 형성된 결합부(151)를 삽입하고, 상기 결합구멍 말단부에 형성된 밀봉부재설치홈(119)에 밀봉부재(184)를 설치함으로써 상기 포핏실린더(105)가 형성된다. 상기 실린더하우징(110)의 축방향으로의 일측 단부의 외주에는 상기 구멍 190의 내면과 상기 실린더하우징(110)의 외면을 밀봉시키기 위한 밀봉부재(181)가 설치되는 밀봉부재설치홈(118)이 형성된다. 또한, 상기 실린더하우징(110) 외주에는 상기 유압타격장치의 몸체(11) 외벽에 걸리도록 플랜지부(114)가 반경방향으로 돌출형성된다. 한편, 상기 실린더하우징(110)의 상기 제2실링면(111)과 상기 포핏(130)의 외면 사이에는 스프링(170)이 장착되는 공간이 형성되는데, 상기 공간은 밀봉되기 때문에 상기 포핏(130)의 왕복으로 상기 공간 내부로 공기가 유출입되도록 상기 제2실링면(111)으로부터 이어지는 릴리프구멍(116)이 형성된다. 다만, 상기 공간 내부의 공기의 압력으로 상기 포핏(130)이 받는 힘을 제어유체나 스프링(170)에 의해 상기 포핏(130)이 받는 힘에 비하여 무시할 수 있는 경우에는 상기 릴리프구멍(116)은 필요없게 된다. 상기 릴리프구멍(116)은 상기 실린더하우징(110)의 외면에 형성된 릴리프채널(114a)을거쳐 외부로 연결된다. 한편, 상기 실린더캡(150)의 타단부 외측에는 스토퍼부(152)가 반경방향으로 돌출형성된다. 또한, 상기 제어유체유출입구(153)의 축방향으로의 타측에는 상기 제어유로(80)의 연결을 위한 니플(153a)이 형성된다.

상기 포핏(130)은 상기 신호전달유로(17a)에 형성된 시트면(17b)에 시트부(133)이 맞닿거나 떨어짐으로써 상기 신호전달유로(17a)를 개폐하도록 상기 포핏실린더(105)의 내부에 왕복가능하게 설치된다. 상기 포핏(130)은 축방향으로의 일단부에 시트부(133)가 형성되고, 축방향으로의 타단부에 제어유체의 압력을 축방향으로의 타측에서 일측 방향으로 받는 수압면(134)이 형성된다. 또한, 상기 시트부(133)측에 상기 제1실링면(112)과 밀착될 수 있는 직경을 갖는 제1실링부(131)가 형성되고, 상기 수압면(134)측에 상기 제2실링면(111)과 밀착될 수 있는 직경을 갖는 제2실링부(132)가 형성된다. 상기 제1실링부(131)와 상기 제2실링부(132) 사이에는 축방향으로 일측 방향을 향하는 제2단차면(131a)이 형성된다. 상기 포핏(130)은 상기 시트부(133)가 상기 실린더입구(121)를 통하여 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 노출되고, 상기 제1실링부(131)와 상기 제1실링면(112) 사이는 서로 맞닿아 밀봉되고, 상기 제2실링부(132)와 상기 제2실링면(111)은 서로 맞닿아 밀봉되며, 상기 제1단차면(111a)과 상기 제2단차면(131a)이 축방향으로 대향하면서 축방향으로 왕복운동하도록 상기 포핏실린더(105)의 내부에 설치된다. 도면을 참조하면, 상기 제1실링부(131)에는 상기 제1실링면(112)과의 밀봉을 위한 링형상의 밀봉부재(182)가 설치되는 밀봉부재설치홈(131b)이 형성되고, 상기 제2실링부(132)에는 상기 제2실링면(111)과의 밀봉을 위한 링형상의 밀봉부재(183)가 설치되는 밀봉부재설치홈(132a)이 형성된다. 특히, 상기 밀봉부재 182와 183은 신호전달유체와 제어유체의 강한 압력을 받아 일방으로 밀리며, 상기 포핏(130)의 왕복운동으로 미끌어지기 때문에 상기 밀봉부재 182와 183을 지지하도록 상기 밀봉부재설치홈 131b와 132a에는 백업링 182a 및 183a가 각각 설치되는 것이 바람직하다.

상기 스프링(170)은 상기 포핏(130)에 상기 포핏(130)의 축방향으로의 일측에서 타측을 향하는 방향으로 탄발력을 가하기 위한 것으로, 일단은 상기 제1단차면(111a)에 지지되고, 타단은 상기 제2단차면(131a)에 지지된다. 한편, 상기 포핏(130)은 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 노출되기 때문에 상기 신호전달유체의 압력을 받아 축방향으로 일측에서 타측 방향을 향하는 힘을 받게 되고, 상기 수압면(134)이 상기 제어유체의 압력을 받기 때문에 축방향으로의 타측에서 일측 방향을 향하는 힘을 받게 된다. 따라서, 상기 스프링(170)이 상기 포핏(130)에 축방향으로의 일측에서 타측을 향하는 방향으로 가하는 탄발력과 상기 신호전달유체의 압력에 의해 상기 포핏(130)이 축방향으로의 일측에서 타측을 향하는 방향으로 받는 힘의 합력이 상기 제어유로(80)가 상기 펌프(40)로 연결됨으로써 고압이 된 제어유체에 의해 상기 포핏(130)이 축방향으로의 타측에서 일측 방향으로 받는 힘보다는 작고, 상기 탄발력과 상기 신호전달유체의 압력에 의해 상기 포핏(130)이 축방향으로 받는 힘의 합력이 상기 제어유로(80)가 상기 탱크(50)로 연결됨으로써 저압이 된 제어유체에 의해 상기 포핏(130)이 축방향으로 받는 힘 크기보다는 커야상기 포핏(130)은 왕복운동을 할 수 있게 된다.

다음으로 상기 신호전달유로개폐밸브의 다른 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 사용되는 신호전달유로개폐밸브의 다른 실시예(200)를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 신호전달유로개폐밸브(200)의 분해도이다.

상기 신호전달유로개폐밸브(200)는, 포핏실린더(205)와 포핏(230) 및 스프링(270)을 포함한다. 상기 포핏실린더(205)는 축방향으로의 일측에 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 개구된 실린더입구(221)가 형성되고, 내부로 상기 제어유체가 유출입되도록 상기 제어유로(80)에 연결된다. 상기 포핏(230)은 축방향으로의 일단부가 상기 실린더입구(221)를 통하여 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 노출되고, 상기 포핏실린더(205) 내부로 유출입된 제어유체의 압력을 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 받아 상기 일단부가 상기 신호전달유로(17a)의 내면으로부터 떨어지도록 상기 포핏실린더(205)의 내부에 왕복가능하게 설치된다. 상기 스프링(270)은 상기 포핏(230)에 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 탄발력을 가하도록 일단은 상기 포핏실린더(205)에 지지되고 타단은 상기 포핏(230)에 지지된 스프링(270)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성을 갖는 신호전달유로개폐밸브(200)의 특징은 상기 제어유로(80)가 상기 펌프(40)에 연결되어 상기 포핏실린더(205) 내부의 제어유체가 고압인 상태에서 상기 포핏(230)이 제어유체의 압력을 받아 이동되어 상기 신호전달유로(17a)가 개방되게 되고, 상기제어유로(80)가 상기 탱크(50)에 연결되어 상기 포핏실린더(205) 내부의 제어유체가 저압인 상태에서 상기 스프링(270)의 탄발력으로 상기 포핏(230)이 이동되어 상기 신호전달유로(17a)가 개방된다는 점이다. 즉, 상기와 같은 구성을 갖는 신호전달유로개폐밸브(200)는 상기 제어밸브(60)가 전환모드 61로 작동되면 상기 수압면(234)을 누르는 제어유체의 압력은 고압이 되기 때문에 상기 시트부(233)가 상기 시트면(17b)으로부터 떨어져 상기 신호전달유로(17a)를 개방하게 되고, 상기 제어밸브(60)가 전환모드 62로 작동되면 상기 수압면(234)을 누르는 제어유체의 압력은 저압이 되기 때문에 상기 시트부(233)가 상기 시트면(17b)에 맞닿음으로써 상기 신호전달유로(17a)는 닫히게 된다.

상기와 같은 특징을 갖는 신호전달유로개폐밸브(200)의 다른 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

상기 포핏실린더(205)에는 축방향으로의 일측에 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 개구된 실린더입구(221)가 형성되고, 축방향으로의 타측에 축방향으로의 일측 방향을 향하는 제1단차면(254a)이 형성된다. 또한, 상기 포핏실린더(205)에는 상기 실린더입구측(221)에 일정 직경의 제1실링면(212)이 형성되고, 상기 제1단차면측(254a)에 상기 제1실링면(212)보다 큰 직경의 제2실링면(211)이 형성된다. 또한, 상기 포핏실린더(205)에는 상기 제1실링면(212)보다 작은 직경의 제3실링면(254b)을 외주면으로 하는 연장부(254)가 상기 제3실링면(254b)이 상기 제2실링면(211)과 대향되도록 축방향으로의 타측으로부터 돌출되어 축방향으로 일정 길이 연장 형성되고, 상기 제어유로(80)가 연결된 제어유체유출입구(253)가 상기 연장부(254)를 축방향으로 관통하여 형성된다. 도면을 참조하면, 상기 실린더입구(221), 제1실링면(212)과 제2실링면(211)은 상기 실린더하우징(210)에 형성되고, 상기 제어유체유출입구(253)과 제1단차면(254a) 및 연장부(254)는 상기 실린더캡(250)에 형성된다. 그리고, 상기 실린더하우징(210)과 상기 실린더캡(250)은 상기 실린더하우징(210)의 타측 단부에 형성된 결합구멍(213)에 상기 실린더캡(250)의 상기 연장부(254)와 축방향으로의 타측 단부 사이에 형성된 결합부(251)를 삽입함으로써 상기 포핏실린더(205)가 형성된다. 상기 실린더하우징(210)의 축방향으로의 일측 단부의 외주에는 상기 구멍 290의 내면과 상기 실린더하우징(210)의 외면을 밀봉시키기 위한 밀봉부재(281,284)가 설치되는 밀봉부재설치홈(218,219)이 형성된다. 또한, 상기 실린더하우징(210)의 외주에는 상기 유압타격장치의 몸체(11) 외벽에 걸리도록 플랜지부(214)가 반경방향으로 돌출형성된다. 한편, 상기 실린더하우징(210)의 상기 제2실링면(211)과 상기 포핏(230)의 외면 사이에는 스프링(270)이 장착되는 공간이 형성되는데, 상기 포핏(230)의 왕복으로 상기 포핏(230)에 상기 공기에 의한 압력을 받기 때문에 상기 공간 내부로 공기가 유출입되도록 상기 제2실링면(211)으로부터 이어지는 릴리프구멍(216)이 형성된다. 다만, 상기 공간 내부의 공기의 압력으로 상기 포핏(230)이 받는 힘을 제어유체나 스프링(270)에 의해 상기 포핏(230)이 받는 힘에 비하여 무시할 수 있는 경우에는 상기 릴리프구멍(216)은 필요없게 된다. 한편, 상기 실린더캡(250)의 타단부 외측에는 스토퍼부(252)가 반경방향으로 돌출형성된다. 또한, 상기 제어유체유출입구(253)의 축방향으로의 타측에는 상기 제어유로(80)의 연결을 위한 니플(253a)이 형성된다.

상기 포핏(230)은 상기 신호전달유로(17a)에 형성된 시트면(17b)에 시트부(233)이 맞닿거나 떨어짐으로써 상기 신호전달유로(17a)를 개폐하도록 상기 포핏실린더(205)의 내부에 왕복가능하게 설치된다. 상기 포핏(230)에는 축방향으로의 일단부에 시트부(233)가 형성되고, 축방향으로의 타단부에 일정 직경의 스프링장착부(235)가 형성된다. 또한, 상기 포핏(230)에는 상기 시트부(233)측에 상기 제1실링면(212)과 밀착될 수 있는 직경을 갖는 제1실링부(231)가 형성되고, 상기 스프링장착부(235)측에 상기 제2실링면(211)과 밀착될 수 있는 직경을 갖는 제2실링부(232)가 형성된다. 또한, 상기 포핏(230)에는 상기 스프링장착부(235)와 상기 제2실링부(232) 사이에 축방향으로의 타단부를 향하는 제2단차면(232b)이 형성되고, 상기 제1실링부(231)와 상기 제2실링부(232) 사이에 상기 제어유체의 압력을 상기 일단부에서 상기 타단부 방향으로 받는 수압면(234)이 형성된다. 또한, 상기 포핏(230)에는 타단부로부터 일정 깊이와 상기 제3실링면(254b)과 밀착될 수 있는 직경을 갖는 유도구멍(236)이 형성되고, 상기 유도구멍(236)으로부터 상기 제1실링부(231)와 상기 수압면(234) 사이의 외주면 일지점까지 적어도 하나 이상의 연결구멍(237)이 관통 형성된다. 상기 포핏(230)은 상기 시트부(233)가 상기 실린더입구(221)를 통하여 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 노출되고, 상기 제1실링부(231)와 상기 제1실링면(212) 사이는 서로 맞닿아 밀봉되고, 상기 제2실링부(232)와 상기 제2실링면(211)은 서로 맞닿아 밀봉되며, 상기 연장부(254)가 상기 유도구멍(236)에 삽입되어 상기 제3실링면(254b)과 상기 유도구멍(236)의 내주면 사이는 서로 맞닿아 밀봉되고, 상기 제1단차면(254a)과 상기 제2단차면(232b)이 축방향으로 대향하면서 축방향으로 왕복운동하도록 상기 포핏실린더(205)의 내부에 설치된다. 도면을 참조하면, 상기 제1실링부(231)에는 상기 제1실링면(212)과의 밀봉을 위한 링형상의 밀봉부재(282)가 설치되는 밀봉부재설치홈(231a)이 형성되고, 상기 제2실링부(232)에는 상기 제2실링면(211)과의 밀봉을 위한 링형상의 밀봉부재(283)가 설치되는 밀봉부재설치홈(232a)이 형성되며, 상기 유도구멍(236)에는 상기 제3실링면(254b)과의 밀봉을 위한 링형상의 밀봉부재(285)가 설치되는 밀봉부재설치홈(238)이 형성된다. 특히, 상기 밀봉부재 282와 283 및 285는 신호전달유체와 제어유체의 강한 압력을 받아 일방으로 밀리며, 상기 포핏(230)의 왕복운동으로 미끌어지기 때문에 상기 밀봉부재 282와 283 및 285를 지지하도록 상기 밀봉부재설치홈 231a와 232a 및 238에는 백업링 182a 및 183a가 각각 설치되는 것이 바람직하다.

상기 스프링(270)은 상기 포핏(230)에 상기 포핏(230)의 축방향으로의 타측에서 일측을 향하는 방향으로 탄발력을 가하기 위한 것으로, 일단은 상기 제1단차면(254a)에 지지되고, 타단은 상기 제2단차면(232b)에 지지된다. 한편, 상기 포핏(230)은 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 노출되기 때문에 상기 신호전달유체의 압력을 받아 축방향으로 일측에서 타측 방향을 향하는 힘을 받으며, 상기 수압면(234) 및 상기 유도구멍(236) 내부의 말단면(236a)이 상기 제어유체의 압력을 받기 때문에 축방향으로의 일측에서 타측 방향을 향하는 힘을 받게 된다. 따라서, 상기 스프링(270)이 축방향으로의 타측에서 일측을 향하는 방향으로 상기포핏(230)에 가하는 탄발력은 상기 제어유로(80)가 상기 펌프(40)로 연결됨으로써 고압이 된 제어유체에 의해 상기 포핏(230)이 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 받는 힘과 상기 신호전달유체의 압력에 의해 상기 포핏(230)이 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 받는 힘의 합력보다는 작고, 상기 탄발력은 상기 제어유로(80)가 상기 탱크(50)로 연결됨으로써 저압이 된 제어유체에 의해 상기 포핏(230)이 축방향으로 받는 힘 크기와 상기 신호전달유체의 압력에 의해 상기 포핏(230)이 축방향으로 받는 힘 크기의 합보다는 큰 크기를 가져야 상기 포핏(230)은 왕복운동을 할 수 있게 된다.

다음으로 상기 신호전달유로개폐밸브의 또 다른 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 사용되는 신호전달유로개폐밸브의 또 다른 실시예(300)를 도시한 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 신호전달유로개폐밸브(300)의 분해도이다.

상기 신호전달유로개폐밸브(300)는, 포핏실린더(305)와 포핏(330) 및 스프링(370)을 포함한다. 상기 포핏실린더(305)는 축방향으로의 일측에 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 개구된 실린더입구(321)가 형성되고, 내부로 상기 제어유체가 유출입되도록 상기 제어유로(80)에 연결된다. 상기 포핏(330)은 축방향으로의 일단부가 상기 실린더입구(321)를 통하여 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 노출되고, 상기 포핏실린더(305) 내부로 유출입된 제어유체의 압력을 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 받아 상기 일단부가 상기 신호전달유로(17a)의 내면으로부터 떨어지도록 상기 포핏실린더(305)의 내부에 왕복가능하게 설치된다. 상기 스프링(370)은 상기 포핏(330)에 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 탄발력을 가하도록 일단은 상기 포핏실린더(305)에 지지되고 타단은 상기 포핏(330)에 지지된 스프링(370)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성을 갖는 신호전달유로개폐밸브(300)의 특징은 상기 제어유로(80)가 상기 펌프(40)에 연결되어 상기 포핏실린더(305) 내부의 제어유체가 고압인 상태에서 상기 포핏(330)이 제어유체의 압력을 받아 이동되어 상기 신호전달유로(17a)가 개방되게 되고, 상기 제어유로(80)가 상기 탱크(50)에 연결되어 상기 포핏실린더(305) 내부의 제어유체가 저압인 상태에서 상기 스프링(370)의 탄발력으로 상기 포핏(330)이 이동되어 상기 신호전달유로(17a)가 개방된다는 점이다. 즉, 상기와 같은 구성을 갖는 신호전달유로개폐밸브(300)는 상기 제어밸브(60)가 전환모드 61로 작동되면 상기 수압면(234)을 누르는 제어유체의 압력은 고압이 되기 때문에 상기 시트부(333)가 상기 시트면(17b)으로부터 떨어져 상기 신호전달유로(17a)를 개방하게 되고, 상기 제어밸브(60)가 전환모드 62로 작동되면 상기 수압면(334)을 누르는 제어유체의 압력은 저압이 되기 때문에 상기 시트부(333)가 상기 시트면(17b)에 맞닿음으로써 상기 신호전달유로(17a)는 닫히게 된다.

상기와 같은 특징을 갖는 신호전달유로개폐밸브(300)의 다른 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

상기 포핏실린더(305)에는 축방향으로의 일측에 상기 신호전달유로(17a) 내부로 개구된 실린더입구(321)가 형성되고, 축방향으로의 타측에 축방향으로의 일측방향을 향하는 제1단차면(354)이 형성된다. 또한, 상기 포핏실린더(305)에는 상기 실린더입구(321)측에 상기 일정 직경의 제1실링면(312)이 형성되고, 상기 제1단차면(354)측에 상기 제1실링면(312)과 같은 직경의 제3실링면(353)이 형성된다. 또한, 상기 제1실링면(312)과 상기 제3실링면(353)사이에 상기 제1실링면(312)보다 큰 직경의 제2실링면(311)이 형성되고, 상기 포핏실린더(305)에는 상기 제1실링면(312)과 상기 제2실링면(311) 사이에 상기 제어유로(80)가 연결된 제어유체유출입구(316)가 관통 형성된다. 도면을 참조하면, 상기 실린더입구(321), 제1실링면(312)과 제2실링면(311) 및 제어유체유출입구(316)는 상기 실린더하우징(310)에 형성되고, 상기 제3실링면(353)과 상기 제1단차면(354)은 상기 실린더캡(350)에 형성된다. 그리고, 상기 실린더하우징(310)과 상기 실린더캡(350)은 상기 실린더하우징(310)의 타측 단부에 형성된 결합구멍(313)에 상기 실린더캡(350)의 축방향으로의 일측 단부에 형성된 결합부(351)를 삽입함으로써 상기 포핏실린더(305)가 형성된다. 상기 실린더하우징(310)의 축방향으로의 일측 단부의 외주에는 상기 구멍 390의 내면과 상기 실린더하우징(310)의 외면을 밀봉시키기 위한 밀봉부재(381,384)가 설치되는 밀봉부재설치홈(318,319)이 형성된다. 또한, 상기 실린더하우징(310) 외주에는 상기 유압타격장치의 몸체(11) 외벽에 걸리도록 플랜지부(314)가 반경방향으로 돌출형성된다. 한편, 상기 실린더하우징(310)의 상기 제2실링면(311)과 상기 포핏(330)의 외면 사이에는 상기 포핏(330)의 왕복으로 상기 포핏(330)이 제1실링면(312)과 제3실링면(353)의 측단과 걸리지 않도록 공간이 형성되는데, 상기 포핏(330)에는 상기 공간에 있는 공기에 의한 압력을 받기 때문에 상기 공간 내부로 공기가 유출입되도록 상기 제2실링면(311)으로이어지는 릴리프레일(352a)이 상기 실린더캡(350)의 결합부(351)에 형성된다. 다만, 상기 공간 내부의 공기의 압력으로 상기 포핏(330)이 받는 힘을 제어유체나 스프링(370)에 의해 상기 포핏(330)이 받는 힘에 비하여 무시할 수 있는 경우에는 상기 릴리프레일(352a)은 필요없게 된다. 한편, 상기 실린더캡(350)의 타단부 외측에는 스토퍼부(352)가 반경방향으로 돌출형성된다. 또한, 상기 제어유체유출입구(316)는 상기 몸체(11)에 형성된 유로(391)을 통하여 상기 제어유로(80)에 연결되며, 상기 유로(391)의 말단부에는 상기 제어유로(80)의 연결을 위한 니플(391a)이 형성된다.

상기 포핏(330)은 상기 신호전달유로(17a)에 형성된 시트면(17b)에 시트부(333)가 맞닿거나 떨어짐으로써 상기 신호전달유로(17a)를 개폐하도록 상기 포핏실린더(305)의 내부에 왕복가능하게 설치된다. 상기 포핏(330)에는 축방향으로의 일단부에 시트부(333)가 형성되고, 축방향으로의 타단부에 상기 신호전달유체의 압력을 상기 타단부에서 상기 일단부 방향으로 받는 제1수압면(338)이 형성된다. 또한, 상기 포핏(330)에는 상기 시트부(333)측에 상기 제1실링면(312)과 밀착될 수 있는 직경을 갖는 제1실링부(331)가 형성되며, 상기 제1수압면(338)측에 상기 제3실링면(353)과 밀착될 수 있는 직경을 갖는 제3실링부(335)가 형성된다. 또한, 상기 포핏(330)에는 상기 제1실링부(331)과 상기 제3실링부(335) 사이에 상기 제2실링면(311)에 밀착될 수 있는 직경을 갖는 제2실링부(332) 형성되고, 상기 제1실링부(331)와 상기 제2실링부(332) 사이에 상기 제어유체의 압력을 상기 일단부에서 상기 타단부 방향으로 받는 제2수압면(334)이 형성된다. 또한, 상기 포핏(330)에는 상기 타단부로부터 일정 깊이에 축방향으로 타측 방향을 향하는 제2단차면(337a)이 형성되도록 일단부의 직경은 작고 타단부의 직경은 큰 신호전달유체구멍(336)이 일단으로부터 타단까지 축방향으로 관통 형성된다. 상기 포핏(330)은 상기 시트부(333)가 상기 실린더입구(321)를 통하여 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 노출되고, 상기 제1실링부(331)와 상기 제1실링면(312) 사이는 서로 맞닿아 밀봉되고, 상기 제2실링부(332)와 상기 제2실링면(311)은 서로 맞닿아 밀봉되며, 상기 제3실링부(335)와 상기 제3실링면(353)은 서로 맞닿아 밀봉되고, 상기 제1단차면(354)과 상기 제2단차면(337a)이 축방향으로 대향하면서 축방향으로 왕복운동하도록 상기 포핏실린더(305)의 내부에 설치된다. 도면을 참조하면, 상기 제1실링부(331)에는 상기 제1실링면(312)과의 밀봉을 위한 링형상의 밀봉부재(382)가 설치되는 밀봉부재설치홈(331a)가 형성되고, 상기 제2실링부(332)에는 상기 제2실링면(311)과의 밀봉을 위한 링형상의 밀봉부재(383)가 설치되는 밀봉부재설치홈(332a)이 형성되며, 상기 제3실링부(335)에는 상기 제3실링면(353)과의 밀봉을 위한 링형상의 밀봉부재(385)가 설치되는 밀봉부재설치홈(335a)이 형성된다. 특히, 상기 밀봉부재 382와 383 및 385는 신호전달유체와 제어유체의 강한 압력을 받아 일방으로 밀리며, 상기 포핏(330)의 왕복운동으로 미끌어지기 때문에 상기 밀봉부재 382와 383 및 385를 지지하도록 상기 밀봉부재설치홈 331a와 332a 및 335a에는 백업링 382a와 383a 및 385a가 각각 설치되는 것이 바람직하다.

상기 스프링(370)은 상기 포핏(330)에 상기 포핏(330)의 축방향으로의 타측에서 일측을 향하는 방향으로 탄발력을 가하기 위한 것으로, 일단은 상기 제1단차면(354)에 지지되고, 타단은 상기 제2단차면(337a)에 지지된다. 한편, 상기 제2수압면(334)은 상기 제어유체의 압력을 받기 때문에 축방향으로의 일측에서 타측 방향을 향하는 힘을 받게 된다. 그리고, 상기 포핏(330)은 상기 신호전달유로(17a)의 내부로 노출되기 때문에 상기 신호전달유체의 압력을 받아 축방향으로 일측에서 타측 방향을 향하는 힘을 받게 된다. 그러나, 상기 신호전달유체는 상기 신호전달유체구멍(336)을 통하여 상기 제1수압면(338)에 축방향으로의 타측에서 일측 방향으로 압력을 가하게 된다. 그런데, 상기 제1실링부(331)와 상기 제3실링부(335)의 직경은 같기 때문에 신호전달유체에 의한 압력이 상기 포핏(330)에 발생시키는 축방향의 힘은 서로 상쇄된다. 따라서, 상기 스프링(370)이 축방향으로의 타측에서 일측을 향하는 방향으로 상기 포핏(330)에 가하는 탄발력은 상기 제어유로(80)가 상기 펌프(40)로 연결됨으로써 고압이 된 제어유체에 의해 상기 포핏(330)이 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 받는 힘 크기보다는 작고, 상기 탄발력은 상기 제어유로(80)가 상기 탱크(50)로 연결됨으로써 저압이 된 제어유체에 의해 상기 포핏(330)이 축방향으로 받는 힘 크기보다는 큰 크기를 가져야 상기 포핏(330)은 왕복운동을 할 수 있게 된다. 따라서, 도 7 및 도 8에 도시된 신호전달유로개폐밸브(300)의 실시예는 스프링(370)의 탄성계수를 줄 일 수 있다는 장점을 갖는다.

한편, 도 3 내지 도 8에 도시된 신호전달유로개폐밸브(100,200,300) 각각의포핏실린더는 내부로 상기 제어유체가 유출입되고 포핏이 왕복가능하게 장착되는 공간을 제공하기 위한 것이다. 도면에는 상기 공간을 가공과 조립의 용이하도록 상기 실린더하우징(110,210,310)을 유압타격장치의 몸체(11)에 형성된 구멍(290)에 삽입고정하고 상기 몸체(11) 외부로 노출된 상기 실린더하우징(110,210,310)의 일단부에 하우징캡(150,250,350)을 결합시킴으로써 형성된 실시예가 도시되어 있다.그러나, 상기 공간은 상기 신호전달유로(17a)가 형성된 몸체(11)에 일체로 형성하는 변형된 방법으로 형성되어 질 수 있음은 자명하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치는 신호전달유로를 개폐하는 신호전달유로개폐밸브가 유압타격장치의 몸체로부터 분리된 제어부에 의해 제어되기 때문에 피스톤의 행정거리를 원격으로 제어할 수 있는 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치는 신호전달유로개폐밸브가 제어유체의 유동으로 제어되고, 상기 제어유체의 유동을 형성하기 위한 동력을 피스톤을 작동시키는 작동유체를 공급하는 펌프로부터 얻을 수 있기 때문에 구조가 간단한 장점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치는 유로제어개폐밸브를 강한 충격을 받는 유압타격장치의 몸체에 직접 설치함으로써 기존의 유압타격장치의 구조를 크게 변경시키지 않고 설치될 수 있는 장점을 갖는다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (5)

1. 피스톤의 행정거리를 변환하기 위하여 신호전달유로를 개폐하는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치에 있어서,

   제어신호를 발생시키는 제어부와,

   상기 신호전달유로에 설치되고, 상기 제어부의 상기 제어신호에 의해 상기 신호전달유로를 개폐하는 신호전달유로개폐밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤의 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 신호전달유로개폐밸브는, 제어유로에 연결되며, 상기 제어유로가 고압의 제어유체를 유출하는 펌프로 연결되거나 저압의 제어유체가 유입되는 탱크에 연결됨으로써 발생되는 제어유체의 유동에 의해 동작되며,

   상기 제어부는, 상기 제어유로에 설치되고, 상기 제어유로를 변경시켜 상기 제어유로를 상기 탱크로 연결시키거나 상기 펌프로 연결시키는 제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제어부는, 전기적 신호를 발생시키는 제어스위치를 더 포함하고,

   상기 제어밸브는, 상기 제어스위치에 의해 발생된 전기적 신호에 의해 작동되는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 신호전달유로개폐밸브는, 축방향으로의 일측에 상기 신호전달유로의 내부로 개구된 실린더입구가 형성되고, 내부로 상기 제어유체가 유출입되도록 상기 제어유로에 연결된 포핏실린더와,

   축방향으로의 일단부가 상기 실린더입구를 통하여 상기 신호전달유로의 내부로 노출되고, 상기 실린더 내부로 유출입된 제어유체의 압력을 축방향으로의 타측에서 일측 방향으로 받아 상기 일단부가 상기 신호전달유로의 내면에 밀착되도록 상기 포핏실린더 내부에 왕복가능하게 설치된 포핏과,

   상기 포핏에 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 탄발력을 가하도록 일단은 상기 포핏실린더에 지지되고 타단은 상기 포핏에 지지된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 신호전달유로개폐밸브는, 축방향으로의 일측에 상기 신호전달유로의 내부로 개구된 실린더입구가 형성되고, 내부로 상기 제어유체가 유출입되도록 상기 제어유로에 연결된 포핏실린더와,

   축방향으로의 일단부가 상기 실린더입구를 통하여 상기 신호전달유로의 내부로 노출되고, 상기 실린더 내부로 유출입된 제어유체의 압력을 축방향으로의 일측에서 타측 방향으로 받아 상기 일단부가 상기 신호전달유로의 내면으로부터 떨어지도록 상기 포핏실린더 내부에 왕복가능하게 설치된 포핏과,

   상기 포핏에 축방향으로의 타측에서 일측 방향으로 탄발력을 가하도록 일단은 상기 포핏실린더에 지지되고 타단은 상기 포핏에 지지된 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 행정거리 변환장치를 구비한 유압타격장치.