KR20130098344A

KR20130098344A - 파괴 공구를 위한 윤활 시스템

Info

Publication number: KR20130098344A
Application number: KR1020137006869A
Authority: KR
Inventors: 라케시 디. 자그데일; 라우리츠 디. 필러스
Original assignee: 캐타필라 인코포레이티드
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2013-09-04
Also published as: US8689940B2; CN103140329A; US20120043163A1; EP2605888A1; WO2012024503A1

Abstract

파괴 해머(110)와 같은, 작업 공구(10, 110)를 위한 윤활 시스템(150, 200)은 구동 유체에 의하여 작동된다. 윤활 시스템(150, 220)은 밸브 부재(156, 290)를 포함하며, 밸브 부재(156, 290)는, 낮은 레벨의 윤활제를 표시하는 입력을 받음에 대응하여 제1 위치에서 제2 위치로 이동가능하며, 제2 위치에서, 밸브 부재 (156, 290)은 구동 유체를 정지하거나 공구를 디레이팅하도록 전향시키도록 형성된다.

Description

파괴 공구를 위한 윤활 시스템{LUBRICATION SYSTEM FOR A BREAKING TOOL}

본 발명은 구동 윤활제체에 의하여 작동되는 작업 공구를 위한 윤활 시스템, 특히 윤활제압 또는 공압 해머를 위한 윤활 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 작업 공구를 윤활하는 방법에 관한 것이다.

파괴 해머는 작업장에서 바위, 콘크리트, 아스팔트, 언 지면, 또는 다른 단단한 물체를 부수는 데 사용된다. 이 해머는 백 호(back hoe) 및 굴착기(excavator)와 같은 기계에 장착되거나, 수 조작식일 수도 있다. 이 해머는 윤활제압 또는 공압원에 의하여 작동된다. 작동 중, 고압 윤활제체는 피스톤을 구동하여 공구 비트(bit)를 타격하며, 결과로, 공구 비트가 바위, 콘트리트, 아스팔트 또는 파괴되는 다른 단단한 물체를 타격하게 된다.

윤활 시스템은, 공구 비트와 공구 비트를 정렬하는 데 사용되는 부싱들(bushing)의 사이와 같은 가동부들 사이의 마찰을 줄이도록, 그리즈(grease)와 같은 윤활제를 해머의 베어링 표면에 공급하는 데 사용된다. 윤활 시스템은 해머로부터 분리되어, 예를 들어, 캐리어 기계에 장착되거나 해머에 장착, 즉, 내장 시스템일 수 있다. 외장식이든 내장식이든, 윤활제 공급 장치가 시스템에 제공된다. 해머를 윤활제 없이 작동시키는 것은 해머에 상당한 손상을 입힐 수 있다. 남은 윤활제 양을 모니터하도록, 많은 시스템은 점검 창을 제공하여, 조작자가 남아있는 윤활제 양을 가시적으로 확인할 수 있다. 그러나, 이러한 시스템은 조작자가 수동적으로 창을 확인하기 위한 필수 단계를 수행하는 것에 의존한다.

Arnt 등의, 미국 특허 5,060,761에서의 시스템은 윤활제 저장소에서 제한 스위치를 사용하는 윤활 시스템을 개시한다. 윤활제 레벨이 미리결정된 제한 위치에 근접할 때, 조작자에게 낮은 윤활제 레벨을 경보하기 위해 경적과 경고 램프가 작동된다. 또한, 제한 스위치는 제어 밸브에 신호를 제공하는 데에 또한 사용될 수 있으며, 순차적으로 제어 밸브는 해머로의 작동 압력을 중단시키는 중지 밸브를 작동시키며, 따라서, 윤활제 레벨이 미리결정된 제한 위치에 도달하였을 때 해머를 정지시킨다.

'761 특허는 낮은 윤활제 경고와 운전정지의 특징을 제공하지만, 이는 제한 스위치, 제어 밸브, 정지 밸브, 및 제어 밸브를 작동시키는 동력원과 같은, 다양한 추가적 구성요소를 필요로 한다.

한 양태에서, 본 발명은 구동 윤활제체에 의해 작동되는 공구를 위한 윤활 시스템에 관한 것이며, 운활 시스템은 윤활제의 낮은 레벨을 표시하는 입력을 받음에 대응하여 제1 위치에서 제2 위치로 이동가능한 밸브 부재를 포함하며, 제2 위치에서, 밸브 부재는 공구를 운전정지시키거나 디레이팅(derate)하도록 구동 윤활제체를 전향시키도록 형성된다

윤활 시스템의 일부 실시예에서, 윤활제의 낮은 레벨을 표시하는 입력은 플런저(plunger)를 포함하며, 플런저는 윤활제 저장소와 연결되고, 밸브 부재와 결합한다. 플런저는, 그리즈 카트리지 일 수도 있는 윤활제 저장소 내에 배치될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 윤활 시스템은, 구동 윤활제체 입구와 구동 윤활제체 출구를 가지는 하우징을 포함하며, 여기서 밸브 부재는 하우징 내에 배치되며, 제 1 위치에서 구동 윤활제체 입구는 구동 윤활제체 출구와 연통되지 않고 제2 위치에서 구동 윤활제체 입구는 구동 윤활제체 출구와 윤활제체연통된다. 또한, 일부 실시예에서 밸브 부재는, 윤활제가 통로 내의 구동 윤활제체와 섞이는 것을 막도록 형성되는 윤활제 밀폐부와, 밸브 부재가 제1 위치에 있을 때 구동 윤활제체의 통로 내로의 흐름을 막도록 구성되는 구동 윤활제체 밀폐부를 포함한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 구동 윤활제체에 의하여 작동되는 공구를 위한 윤활 시스템에 관한 것으로, 이는 윤활제 저장소를 수용하도록 형성된 하우징과, 적어도 부분적으로 하우징 내에 배체된 스풀과, 윤활 펌프 메커니즘을 포함하고, 스풀은 하우징에 적어도 부분적으로 배치되며, 스풀은 구동 윤활제체의 유압에 대응하여 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하도록 조정되며, 윤활 펌프 메커니즘은 제1 위치와 제2 위치 사이에서의 스풀의 이동에 의하여 윤활제를 윤활제 저장소로부터 변위시키도록 작동될 수 있다.

일부 실시예에서, 윤활 시스템은 밸브 조립체를 포함하며, 밸브 조립체는 하우징으로부터 외부로 연장하는 제1 슬리브와, 적어도 부분적으로 하우징 내로 수용되는 제2 슬리브를 포함하며, 여기서 스풀은 제1 슬리브 및 제2 슬리브 내에 적어도 부분적으로 수용된다. 또한, 윤활 시스템의 일부 실시예에서, 스풀과 제2 슬리브는 윤활제 충전 챔버를 형성하며, 여기서 제1 위치 및 제2 위치 사이에서의 스풀의 이동은 윤활제를 윤활제 충전 챔버로부터 나오게 만든다.

본 발명의 다양한 실시예는 제시된 요소들과 이점들의 일부만을 포함할 수 있다. 어떠한 이점도 실시예에 결정적이지는 않다. 임의의 청구된 실시예는 임의의 다른 청구된 실시예(들)과 기술적으로 결합될 수도 있다.

본 명세서에 포함되고 이의 일부를 구성하는 첨부 도면에서, 본 발명의 예시적 실시예가 예시되어 있고, 기술된 설명과 함께, 개시된 시스템의 원리를 설명한다.
도 1은 굴착기에 부착된 공구의 실시예의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 윤활 시스템이 제공된 공구의 일 실시예의 개략적 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 윤활 시스템의 일 실시예의 등각도이다.
도 4는 파괴 공구에 부착된 도 3의 윤활 시스템의 부분 단면도이다.
도 5는 제1 윤활제 레벨에서의 도 3의 윤활 시스템의 부분 단면도이다.
도 6은 제2 윤활제 레벨에서의 도 3의 윤활 시스템의 단면도이다.
도 7은 도 3의 윤활 시스템의 일부의 확대 단면도이다.

도 1을 참조하면, 구동 유체로 작동되는 작업 공구(10)는 굴착기(14)의 팔(12)에 부착된다. 그러나, 작업 공구(10)는 임의의 적합한 기계나 베이스에 연결될 수 있다. 묘사된 실시예에서, 작업 공구(10)는, 파괴 해머와 같은, 유압 또는 공압으로 작동되는 파괴 공구이다. 예시된 바와 같이, 굴착기(14)에 부착되었을 때, 굴착기의 유압 시스템은 공구를 작동시키는데 사용될 수 있다. 따라서, 구동 유체는 유압 유체일 수 있다. 그러나, 본 발명은 다른 유압 또는 공압 공구, 및 다른 방법으로 작동되는 공구에 적용가능하다. 작업 공구(10)는 동력부(16)와 공구(18)를 포함한다. 동력부(16)는 공구(18)를 통하여 바위, 콘크리트, 아스팔트, 언 지면, 또는 다른 단단한 물체와 같은 물체에 파괴력을 제공하도록 형성된다.

도 2는 본 발명에 따라서 구동 유체로 작동되는 작업 공구(110)의 일 실시예의 개략적 예시이다. 작업 공구는, 유압식 해머와 같은 파괴 해머(110)로 예시되어 있다. 해머(110)는 동력부(116)와 공구(118)를 포함한다. 동력부(116)는 상단 단부(122)와 하단 단부(124)를 가지는 하우징(120)을 포함한다. 하우징(120)은 단일 피스로 형성될 수 있거나 복수의 피스로 형성될 수 있으며 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 피스톤(126)은 하우징(120) 내에 배치되며 축(128)을 따라서 운동될 수 있다. 공구(118)는 또한 하우징(120) 내에 배치되며 축(128)을 따라서 운동될 수 있다. 공구(118)는 제1 단부(130)와 제2 단부(132)를 포함한다. 제1 단부(130)는 피스톤(126)에 의하여 타격되도록 하우징 내에 형성되고 위치된다. 공구(118)의 제2 단부(132)는 하우징(120)의 하단 단부(124)로부터 연장하여 파괴되는 물체와 결부된다.

동력원(116)은 또한 상단 부싱(134) 및 하단 부싱(136)을 포함할 수 있다. 상단 부싱(134)과 하단 부싱(136)은 하우징(120) 내에 크로스 핀 또는 다른 적합한 수단에 의하여 고정 보유된다. 공구(118)는 상단 부싱(134)과 하단 부싱(136)에 의해 슬라이드 가능하게 수용된다. 공구(118)는 보유 핀(140) 또는 다른 적합한 보유 장치에 의하여 하우징(120) 내에 보유된다.

구동 유체원(142)은 해머(110)와 연관될 수 있다. 요구에 따라서, 구동 유체원(142)은 피스톤(126)의 구동에의 사용을 위하여 압력이 가해진 구동 유체를 해머에 전달하도록 형성될 수 있다. 유체 펌프(미도시)와 같은 압력원 또는 다른 적합한 압력원은 구동 유체에 압력을 가하기 위하여 구동 유체원(142)과 연관될 수 있다. 구동 유체원(142)은 제 1 유체 통로(146)를 거쳐 해머(110)의 유체 입구(144)와 유체연통될 수 있다.

윤활 시스템(150)은 해머(110)와 연관된다. 도 2에서, 윤활 시스템(150)은 동력원(116)을 포함하고, 점선 박스 내에 묘사되어 있으며, 따라서 윤활 시스템(150)과 동력원(116)이 유닛으로 통합적으로 형성됨을 나타낸다. 예를 들어, 이의 발명이 참조로서 본 명세서와 완전히 통합된 미국 특허 7,900,748은 윤활 시스템이 공구와 통합되며 어떠한 외부 호스 또는 다른 구성요소도 요구되지 않는, 유압 또는 공압 공구를 위한 윤활 시스템의 일 실시예를 개시한다. 그러나, 윤활 시스템(150)은 그 대신에, 예를 들어, 캐리어 기계에 장착됨에 의하여 외부에 장착되거나 해머에 장착된 내장 시스템일 수 있고, 호스 또는 다른 도관을 거쳐 해머와 유체연통될 수 있다.

윤활 시스템(150)은 윤활제 저장소(154)와 유체연통하는 하우징(152)을 포함한다. 예를 들어 그리즈와 같은 임의의 적합한 윤활제가 사용될 수 있다. 윤활 시스템(150)은 제2 유체 통로(155)를 거쳐 동력원(116)과 유체연통된다. 제2 유체 통로(155)는 상단 부싱(134)과 하단 부싱(136)의 각각에 윤활제를 전달한다. 쉽게 예시하기 위하여, 제2 유체 통로(155)는 하우징(120)의 외부에 예시되었지만, 일부 실시예에서, 제 2 유체 통로(155)는 하우징(152) 내에 일체로 형성된 도관으로 구성될 수 있다.

윤활 시스템(150)은 가동 밸브 부재(156)를 포함한다. 가동 밸브 부재(156)는 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 윤활제 저장소(154)가 비거나 거의 비었음을 표시하는 입력(점 선(160)으로 표시됨)에 응하여 제1 위치에서 제2 위치로 움직일 수 있게 형성된 임의의 부재가 사용될 수 있다. 제1 위치에서, 제 1 유체 통로(146)를 통하여 흐르는 구동 유체는 피스톤(126)에 작동되도록 제3 유체 통로(162)를 거쳐서 해머(110)로 안내된다. 제2 위치에서, 제1 유체 통로(146)를 통한 구동 유체 흐름의 전체 또는 일부는 피스톤(126)에 작용하지 않도록 전향될 수 있다. 예를 들어, 제2 위치에서, 제1 유체 통로(146)를 통한 유체 흐름의 전체 또는 일부는 전향 통로(164)를 거쳐서 구동 유체원(142)으로 전향 복귀될 수 있다. 이러한 방법으로, 윤활제 저장소(154) 내의 윤활제의 적은 양이 표시될 때, 해머(110)는 불능화 또는 디레이팅(피스톤으로 전달된 가압된 유체의 감소된 또는 제한된 양)된다.

남은 윤활제가 거의 없거나 없음을 표시하는 입력은 임의의 적절한 입력일 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 입력은 두 부품 사이의 물리적 결합 또는 접촉과 같은 기계적 입력일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 입력은 밸브에 걸친 압력 차일 수도 있으며, 밸브에 작용하는 압력의 변화가 밸브를 움직이게 만든다.

도 3 내지 도 7은 본 발명의 구동 유체로 작동되는 작업 공구를 위한 윤활 시스템(200)의 실시예을 예시한다. 윤활 시스템(200)은 하우징(210)과, 두 개의 그리즈 카트리지와 같은 두 개의 윤활제 저장소(212)를 포함함다. 다른 적합한 윤활제가 사용될 수 있지만, 묘사된 실시예에서의 윤활제 저장소(212)는 그리즈 카트리지이다. 또한, 다른 실시예는 저장소 두 개 이상 또는 이하를 가질 수 있다. 하우징(210)은 하우징의 상단면의 리세스(recess)(214)에서 윤활제 저장소(212)를 수용한다. 리세스(214)는 저장소(212)로부터의 윤활제가 리세스(214)의 상부에서 새어나가는 것을 막는 다양한 밀폐부(미도시)를 위한 자리를 포함한다.

하우징(210)은 해머와 함께 내장 또는 통합된 윤활 시스템을 형성하기 위하여 해머(110)의 본체부(234)에 장착되도록 형성된다. 다른 실시예에서, 윤활 시스템은, 예를 들어 캐리어 기계에 장착되어서 해머로부터 분리되있을 수 있다. 하우징(210)의 하단부는, 하우징(210)을 본체부(234)에 부착시키는 볼트와 같은 체결구를 수용하는 복수의 구멍(220)을 가지는 페이스부(216)를 포함한다. 구멍(220)은 하우징(210)의 전면과 후면 사이에서 연장한다. 이 구멍(220)들의 사이에서, 밸브 조립체(224)를 수용하는 것은 중앙 구멍(222)이다.

묘사된 실시예에서, 밸브 조립체(224)는 캡 슬리브(cap sleeve)(226), 슬리브(228), 스풀(230), 및 체크 밸브 부재(232)를 포함한다. 슬리브(228)는 페이스부(216)로부터 외부로 연장한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 해머(110)에 장착되었을 때, 슬리브(228)는 해머(110)의 본체부(234) 내로 연장하고 페이스부(216)는 본체부(234)의 외부 면(236)에 결합한다.

캡 슬리브(226), 슬리브(228), 및 스풀(230)은 중공형이며 대체로 원통형이다. 슬리브(228)의 제1 단부(238)는 개방되며 유체 입구(240)를 형성한다. 슬리브(228)의 제2 단부(242)는, 캡 슬리브(226)의 제1 단부(244)와 스풀(230)의 제1 단부(246)를 수용하는, 리세스를 포함한다. 분리 벽(248)은 제1 단부(238)와 제2 단부(242)의 사이에 위치된다. 슬리브(228)는, 슬리브(228) 내의 중공 통로(252)를 통해 유체 출구(240)와 유체연통되는 유체 입구(250)를 포함한다.

캡 슬리브(226)의 제1 단부(244)는 스풀(230)을 수용하기 위하여 개방되며 캡 슬리브(28)의 제2 단부(254)는 플러그(256)에 의하여 닫힌다.

스풀(230)은 제1 단부(246)로부터 분리 벽(248)의 구멍을 통하여 슬리브(228)에서 통로(252) 내로 연장하는 돌출부(258)를 포함한다. 돌출부(258)는 구동 유압이 작동될 수 있는 제1 접촉 면 면적(A1)(도 7 참조)을 가진다. 스풀(230)은, 스풀(230)이 슬리브(228)의 분리 벽(248)과 인접하는 제1 위치와, 스풀(230)이 캡 슬리브(28)의 제2 단부(250)와 인접하는 제2 위치 사이에서 이동될 수 있다.

스풀(230)은 스프링(262)이 수용되는 리세스를 가지는 제2 단부(260)를 가진다. 스프링(262)은 스풀(230)의 제1 단부(246)와 캡 슬리브(226)의 제2 단부(254) 사이로 연장하여 분리 벽(248)에 대항하여 스풀(230)을 추진시킨다.

미국 특허 7,900,748에 개시된 스풀과 캡 슬리브에 유사하게, 스풀(230)의 외부 면과 캡 슬리브(226)의 내부 면은 가변 직경의 부분을 가진다. 이 부분은, 스풀(230)이 캡 슬리브(226)에 대하여 축방향으로 이동할 때 체적이 변하는 윤활제 충전 챔버(264)를 형성한다. 윤활제 충전 챔버(264)는, 윤활제 통로(266)와 같은, 하우징(210)의 통로를 거쳐서 윤활제 저장소(212)와 연통된다. 따라서, 윤활제 충전 챔버(264)는 윤활제로 채워질 수 있다. 스풀(230)의 일부는, 윤활제를 챔버(264)로부터 추진시키는데 사용될 수 있는 제2 접촉 면 면적(A2)(도 7 참조)을 포함한다. 묘사된 실시예에서, 제1 접촉 면 면적(A1)은 제2 접촉 면 면적(A2)보다 크다. 일 실시예에서, 제2 접촉 면 면적(A2)에 대한 제1 접촉 면 면적(A1)의 비율은 대략 2.2:1에서 대략 1.8:1이다. 또 다른 실시예에서, 제2 접촉 면 면적(A2)에 대한 제1 접촉 면 면적(A1)의 비율은 대략 2:1이다

체크 밸브 부재(232)는 유체 입구(250)와 유체 출구(240)의 사이의 통로(252) 내에 위치된다. 체크 밸브 부재(232)는 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 체크 밸브 부재(232)는, 유체 출구(240)로부터 유체 입구(250)로의 유체를 막기 위하여 통로(252) 내에서 숄더(shoulder)에 대항하여 스프링 바이어스 된다(spring biased). 구동 유체 시스템으로부터의 압력은 스프링 힘을 극복하고 유체가 유체 입구(250)로부터 유체 출구(240)로 흐르도록 허용한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 윤활 시스템(200)은 하나 이상의 저장소에서의 적은 윤활제 체적에 자동으로 반응하는 시스템을 포함한다. 묘사된 실시예에서, 윤활제 저장소(212)는 중공형이며 대체로 원통형이다. 윤활제 저장소(212)는 스레드(thread) 또는 다른 적합한 체결구에 의하여서와 같이, 하우징(210)에 결합되도록 형성된다. 예를 들어, 도 5 및 도 6에서, 윤활제 저장소(212)는 하우징(210)의 상응 리세스 내에 수용되도록 형성된 중공 돌출부를 포함한다. 중공 돌출부는 윤활제 출구(270)를 형성하며, 외부면에, 하우징(210)의 상응 스레드에 결합되도록 형성된 스레드(272)를 포함한다.

각각의 윤활제 저장소(212)는 또한 저장소 내에 배치된 플런저(274)를 포함한다. 윤활제 저장소(212)에서, 윤활제는 플런저(274)와 윤활제 출구(270)의 사이에 배치된다. 윤활제가 저장소(212)로부터 추출되면서, 플런저(274)는 윤활제 출구(270)를 향하여 윤활제 레벨을 따른다. 적어도 하나의 윤활제 저장소(212)에서, 플런저(274)는, 윤활제 저장소(212)의 중공 돌출부 내에 수용되도록 형성되는 돌출부(276)를 포함한다.

하우징(210)은 윤활제 저장소(212)의 중공 돌출부에 일반적으로 동일축으로 연장하는 통로(278)를 포함한다. 통로(278)는 윤활제 출구(280), 구동 유체 입구(282) 및 구동 유체 출구(284)를 포함한다. 윤활제 출구(280)는 윤활제 통로(266)와 유체연통된다. 구동 유체 입구(282)는 해머에 제공되는 구동 유체와 유체연통된다. 묘사된 실시예에서, 구동 유체 입구(282)는 유체 통로(미도시)를 거쳐서 슬리브(228) 내의 통로(252)와 유체연통된다. 다른 실시예에서, 구동 유체 입구(282)는 구동 유체 순회로에서의 다른 장소에서 해머에 제공되는 구동 유체와 유체연통된다. 구동 유체 출구(284)는 구동 유체를 해머 피스톤(126)으로부터 전향시키는데 이용된다. 묘사된 실시예에서, 구동 유체 출구(282)는 유체를 공급에 다시 내보내기 위하여 구동 유체원(142)과 유체연통된다.

가동 밸브 부재(290)는 통로(278)에 위치되며 구동 유체 입구(282)와 구동 유체 출구(284)가 각각 서로에 유체연통되지 않는 제1 위치와 구동 유체 입구(282)와 구동 유체 출구(284)가 각각 서로 유체연통되는 제2 위치 사이에서 이동될 수 있다. 가동 밸브 부재는 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 묘사된 실시예에서, 밸브 부재(290)는 제1 단부(292), 윤활제 밀폐부(294), 구동 유체 밀폐부(296), 및 제2 단부(298)를 포함한다. 제1 단부(292)는 플런저(274)의 돌출부(276)를 결합하도록 형성된다. 묘사된 실시예에서, 제1 단부(292)는 윤활제 저장소(212)의 중공 돌출부 내에 보유되도록 형성된다.

윤활제 밀폐부(294)는 윤활제가 통로(278) 내에서 구동 유체와 섞이는 것을 막도록 형성된다. 묘사된 실시예에서, 윤활제 밀폐부(294)는 통로(278)의 내부 직경보다 약간 작은 외부 직경을 가지는 부분을 포함한다. 윤활제 밀폐부(294)는, 오-링(o-ring) 밀폐부와 같은 하나 이상의 밀폐부를 수용하며, 이는 통로(278)의 내부 면과 결합한다.

구동 유체 밀폐부(296)는, 요구될 시에, 구동 유체가 통로(278)의 특정 부분으로 흐르는 것을 막도록 형성된다. 묘사된 실시예에서, 구동 유체 밀폐부(296)는 통로(278)의 내부 직경보다 약간 작은 외부 직경을 가지는 부분을 포함한다. 구동 유체 밀폐부(296)는 제 1 밀폐부(300)와 제 2 밀폐부(302)를 수용하며, 제 1 밀폐부(300)는 밸브가 제1 위치에 있을 때 구동 유체의 구동 유체 입구(282)로부터 통로(278)내로의 흐름을 막도록 형성되며 제2 밀폐부(302)는 구동 유체가 밸브 부재(290)의 제2 단부(298)를 지나는 흐름을 막는다.

밸브 부재(290)의 제2 단부(298)는 스프링(304)이 수용되는 리세스로 리드하는 구멍(303)을 가진다. 스프링(304)은 밸브 부재(290)를 제1 위치를 향하여 편향시킨다.

산업 적용성

사용시, 해머 윤활 시스템은 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 체결구에 의하여 해머(110)에 연결된다. 묘사된 실시예에서, 윤활 시스템(200)은 캐리어 기계 대신 해머에 직접 장착되며, 따라서 윤활시스템은 해머가 기계로부터 이동되어도 해머와 함께 이동한다.

구동 유체원(142)은, 구동 유체를 슬리브(228) 위의 구동 유체 입구(250)에 안내하는 구동 유체 입구(144)에 연결된다. 따라서, 구동 유체는 안내되기 이전에, 해머 피스톤(126)에 작동하도록, 구동 유체 출구(240)를 거쳐서 윤활 시스템(200)을 통하여 전향된다. 윤활제는 해머에서 미리-존재하는 윤활제 포트/채널을 통하여 윤활 포인트에 제공된다. 따라서, 본 발명의 적어도 일부 실시예는 해머의 변형없이 기존 해머와 함께 사용될 수 있다.

해머가 작동되기 이전에, 스풀(230)은 도 4에 도시된 바와 같이 스프링(262)이 스풀(230)을 분리 벽(248)에 대항하여 추진하는 제1 위치에 있다. 해머가 작동될 때, 압력이 가해진 구동 유체는 구동 유체 입구(250)에 제공된다. 구동 유체는 피스톤(126)에 작동되도록 구동 유체 출구(240)로부터 통로(252)를 거쳐서 지나간다.

통로(252)에서 구동 유압은 또한 스풀(230)의 돌출부(258)에 작용한다. 충분한 구동 유압은 스풀(230)을 제2 위치로(도 4의 왼편에서 오른편으로) 이동시킬 것이다. 스풀(230)이 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 때, 윤활제 충전 챔버(264)의 체적은 감소한다. 체적이 감소할 때, 윤활제 충전 챔버(264)의 윤활제 일부는 윤활제 전달 통로를 통하여 해머(110)의 베어링 윤활 포인트에 가해진다. 돌출부(258)에서 작용하는 구동 유압은 스프링(262)의 편향과 윤활제 충전 챔버(264) 및 윤활제 전달 통로에서의 윤활제의 압력을 극복하는 충분한 힘을 생성해야 한다. 제1 접촉 면 면적(A1)이 제2 접촉 면 면적(A2)에 접촉하는 비율이 대략 2.2:1에서 대략 1.8:1의 범위인 것과 같이, 제1 접촉 면 면적(A1)이 제2 접촉 면 면적(A2)보다 크도록 형성하는 것은, 구동 유압이 윤활제 압보다 훨씬 작을 때이더라도 스풀의 이동을 허용한다.

해머가 비작동될 때, 통로(252)의 구동 압력은 쇠퇴한다. 구동 압력이 충분히 쇠퇴되었을 때, 스프링(262)은 스풀(230)을 제1 위치로 및 분리 벽(248)에 대항하여 추진한다. 스풀(230)을 제1 위치로 다시 이동시키는 것은 윤활제 충전 챔버(264)의 체적을 증가시킨다. 윤활제 충전 챔버(264)의 체적 증가는, 통로(266)와 같은 윤활제 입구 통로를 거쳐서, 저장소(212)로부터 새로운 윤활제를 윤활제 충전 챔버(264)로 빨아들이는 흡입력을 생성한다. 따라서, 스풀의 이동과 윤활제 충전 챔버(264)의 체적 변화는 윤활제 펌프 메커니즘(306)으로 작동한다.

윤활제는 일반적으로 균일한 방식으로 저장소(212)로부터 끌려나온다. 이는 윤활제 충전 챔버(264)를 충전하여, 해머(110)가 다음 작동될 때, 과정이 다시 시작될 수 있다. 따라서, 해머(110)는 해머가 작동될 때마다 윤활된다.

윤활제 저장소(212)가 충분한 양의 윤활제를 가질 때, 밸브 부재(290)는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 위치에 있다. 제1 위치에서, 구동 유체 밀폐부(296)는 구동 유체 입구(282)를 막기 위하여 위치된다. 즉, 제1 밀폐부(300)는 구동 유체 입구(282)와 구동 유체 출구(284)의 사이에 위치되어 유압 유체의 통로(278) 내로의 흐름을 막는다. 구동 유체 입구(282)는 슬리브(228) 내의 통로(252)와 유체연통되므로, 통로(252) 내의 구동 유체는 하우징(210) 내의 통로(278)로 전향되지 않는다.

윤활제 저장소(212)의 윤활제 레벨이, 대체적으로 비어있는 것과 같은, 미리결정된 낮은 레벨에 도달하면, 플런저(274) 위의 돌출부(276)는 밸브 부재(290)의 제 1 단부(292)에 결합하며, 밸브 부재를 도 6에 도시된 바와 같이 제2 위치로 이동시킨다. 제2 위치에서, 구동 유체 밀폐부(296)는 구동 유체 입구(282)와 구동 유체 출구(284) 사이의 유체연통이 가능하도록 위치된다. 구동 유체 입구(282)는 슬리브(228) 내에서 통로(252)와 유체연통되므로, 통로(252) 내의 구동 유체는 통로(278)로 전향되며 구동 유체 출구(284) 밖으로 전향된다. 묘사된 실시예에서, 구동 유체 출구(284)는 구동 유체원(142)에 유동적으로 다시 연결된다.

구동 유체 전체 또는 일부를 통로(252)로부터 다시 구동 유체원(142)으로 편향시키는 것은 해머의 디레이팅 또는 비활성화의 결과를 나타낸다. 따라서, 윤활 시스템(200)은, 윤활제의 레벨이 너무 낮거나 윤활제 저장소가 비었을 때 자동 디레이팅 또는 운전정지 특징을 가진다.

묘사된 실시예에서, 기계적 입력(밸브를 움직이는 플런저)은 자동 디레이팅/정지 특징을 작동시키는데 사용된다. 다른 실시예에서, 다른 입력이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 가동 밸브 부재에 걸쳐 차압이 형성될 수도 있다. 일 실시예에서, 가동 밸브의 한 측에서의 윤활제 압은 가동 밸브의 다른 측에서의 구동 유압 또는 대기압을 균형 맞출 수 있다. 윤활제 공급이 소진되었을 때, 밸브의 윤활제 측에서의 압력이 밸브를 움직이기 충분할 정도로 감소하고 구동 유체가 버려지거나 피스톤으로부터 전향되도록 한다. 다른 실시예에서, 윤활제 레벨이 낮거나 없을 때, 음향 및/또는 시각적 신호가 또한 작동될 수 있다.

이러한 실시예에서, 윤활 시스템은 해머의 본체에 직접적으로 장착된다. 그 결과로, 외부 호스 또는 다른 구성요소가 요구되지 않으며, 이는 해머의 사용 중 윤활 시스템에의 손상의 위험을 줄여준다. 게다가, 외부로 장착된 시스템에서, 차가운 조건은 윤활제를 너무 점성이 있고 펌프하기 어렵게 만들 수도 있다. 이러한 실시예에서, 파괴 공구의 온도는 윤활제를 가열하게 하여서, 따라서 차가운 온도에서의 펌프 문제를 줄여준다.

이러한 실시예는 캡 슬리브 및 스풀의 표면을 펌프 요소로 작용하도록 사용하며, 이는 해머의 작동 동안 해머에 윤활제를 펌핑하고, 해머의 비사용 동안 새로운 윤활제를 윤활제 충전 챔버로 끌어들이는 양자 모두를 위해서이다. 따라서, 추가적 펌프는 요구되지 않는다. 펌프 작동은 구동 유압에 의하여 작동되며, 추가적 펌프 파워 공급이 필요로 되지 않는다.

이러한 실시예는 두 개의 튜브 윤활제 공급부(두 개의 저장소)를 사용하며, 이는 저장소의 교체 간의 시간을 연장시킨다. 윤활제는 각각의 저장소에 대한 개별 펌프 메커니즘을 가지는 대신에, 단일 펌프 메커니즘에 의하여 윤활 포인트에 펌프되며, 따라서 믿을 수 있는 작동을 보장하며 필요로 되는 구성요소의 수를 최소화시킨다. 대안적 실시예에서, 하나 또는 두 개 이상의 저장소가 제공될 수 있다.

개시된 실시예가 도면과 이전 설명에서 예시되고 세부적으로 설명되었지만, 이러한 예시와 설명은 예시적이고 특징에 제한적이지 않은 것으로 여겨져야 하며, 이는 오직 특정한 예시적 실시예가 보여지고 설명된 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위 내에서의 모든 변화와 변경이 보호되어야하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 대안적 실시예에서, 해머의 베어링 표면은, 해머의 작동시 대신, 해머의 비작동시에 윤활될 수도 있다. 이러한 실시예에서, 윤활제 충전 챔버는, 해머의 비작동시 대신, 해머가 작동되는 동안 다시 채워질 수 있다.

일부 실시예에서, 스풀(230)은 단일 구성요소이고 밸브 부재(290)는 단일 구성요소이다. 그러나, 대안적 실시예에서, 스풀 및/또는 밸브 부재는 함께 움직이기 위하여 결합된 두 개 이상의 별개의 구성요소일 수 있다.

개시된 실시예는 파괴 해머의 사용에 제한되지 않는다. 오히려, 이는, 작동 공구의 표면의 윤활이 바람직한, 임의의 구동 유체에 의하여 작동되는 작업 공구에 사용될 수 있다. 또한, 밸브 구조체의 다른 형성이 가능하다.

본 기술의 숙련자는 개시된 도우징(dosing) 시스템에서 다양한 변화와 변형을 할 수 있다. 다른 실시예는 본 기술의 숙련자가 구체화하고 개시된 방법과 장치를 수행하는 데 명확하다. 구체화와 예시가 오직, 하기의 청구항과 그의 동등물에 의하여 나타나는 실제 범위 내에서, 예시로 여겨지도록 의도되었다.

Claims

구동 유체에 의하여 작동되는 공구(110)를 위한 윤활 시스템(150, 200)이며, 이는
윤활제의 낮은 레벨을 표시하는 입력을 받음에 대응하여 제1 위치로부터 제2 위치로 이동가능한 밸브 부재(156, 290)를 포함하며, 제2 위치에서, 밸브 부재(156, 290)는 구동 유체가 공구(110)를 운전정지 또는 디레이팅하도록 형성되는 윤활 시스템(150, 200).
제1항에 있어서, 윤활제의 낮은 레벨을 표시하는 입력이 플런저(274)를 포함하며, 이는 밸브 부재(156, 290)에 결합하고, 윤활제 저장소(154, 212)와 연결되는 윤활 시스템(150, 200).
제1항에 있어서,
구동 유체 입구(282)와 구동 유체 출구(284)를 가지는 하우징(152,210)을 더 포함하며, 여기서 밸브 부재(156, 290)는 하우징(152, 210) 내에 위치되며, 제1 위치에서 구동 유체 입구(282)가 구동 유체 출구(284)와 유체연통되지 않고 제2 위치에서 구동 유체 입구(282)가 구동 유체 출구(284)와 유체연통되는 윤활 시스템(150, 200).
제3항에 있어서, 밸브 부재(156,290)는 하우징 내의 통로(278) 내에 위치되고, 통로(278)가 구동 유체 입구(282) 및 구동 유체 출구(284)와 유체연통되는 윤활 시스템(150, 200).
제4항에 있어서, 밸브 부재(156, 290)가
제1 단부(292)와,
제1 단부(292)로부터 먼 제 2 단부(298)와,
제1 단부(292)와 제2 단부(298) 사이에 위치되어 윤활제가 통로(278) 내의 구동 유체와 섞이는 것을 방지하도록 형성되는 윤활제 밀폐부(294)와,
윤활제 밀폐부(294)와 제2 단부(298) 사이에 위치되어, 밸브 부재(156, 290)가 제 1 위치에 있을 때, 구동 유체의 통로(278) 내로의 흐름을 막도록 형성되는 구동 유체 밀폐부(296)를 포함하는 윤활 시스템(150, 200).
제8항에 있어서, 밸브 부재(156, 290)를 제1 위치를 향하여 편향시키는 스프링(304)을 더 포함하며, 스프링(304)이 제2 단부(298)의 구멍(303)을 통하여 수용되는 윤활 시스템(150, 200).
제8항에 있어서, 구동 유체 밀폐부(296)가, 밸브 부재(156, 290)가 제1 위치에 있을 때 밸브 부재(156, 290)의 제1 단부(292)를 향한 구동 유체의 흐름을 막도록 형성된 제1 밀폐부(300)와, 밸브 부재(156, 290)의 제2 단부(298)를 지나는 구동 유체의 흐름을 막도록 형성된 제2 밀폐부(302)를 포함하는 윤활 시스템(150, 200).
제1항에 있어서,
윤활제 저장소(154, 212)를 수용하도록 형성된 하우징(152, 210)과,
하우징(152, 210) 내에 적어도 부분적으로 위치되고, 구동 유체의 유압에 대응하여 제1 위치와 제2 위치 사이에 이동하도록 구성된 스풀(230)과,
제1 위치와 제2 위치 사이의 스풀(230)의 이동에 의하여 윤활제를 윤활제 저장소(154, 212)로부터 변위시키도록 작동가능한 윤활제 펌프 메커니즘(306)을 더 포함하는 윤활 시스템(150, 200).
제8항에 있어서, 밸브 조립체를 더욱 포함하며, 밸브 조립체는.
스풀(230)과,
하우징(152, 210)으로부터 밖으로 연장하는 제1 슬리브(228)와,
하우징(152, 210)에 적어도 부분적으로 수용되는 제2 슬리브(226)를 포함하며,
스풀(230)은 제1 슬리브(228)와 제2 슬리브(226)의 내에서 적어도 부분적으로 수용되는 윤활 시스템(150, 200).
제9항에 있어서, 스풀(230)과 제2 슬리브(226)가 윤활제 충전 챔버(264)를 형성하고, 제1 위치와 제2 위치 사이에서의 스풀(230)의 이동이 윤활제를 윤활제 충전 챔버(264)로부터 나오도록 하는 윤활 시스템(150, 200).