KR100254902B1 - 유압실린더의 오일누출방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 유압관련 고주파수, 고응답성 설비장치에 사용되는 유압실린더에 있어서 실린더 하우징 내부의 오일이 누출되는 것을 방지할 수 있도록 하는 유압실린더의 오일누출방지구조에 관한 것으로, 씰재(27)를 사용하는 종래구조는 피스톤로드(21) 및 실린더 하우징(23)이 마모와 씰재(27)의 파손으로 오일 누출의 우려가 많게 되는 문제가 있었던 바, 피스톤로드(11)의 외주면과 그에 대응되는 밀폐캡(12)의 내주면, 로드가이드(16)의 내주면, 그리고 실린더 하우징(13)의 내주면과 피스톤(14)의 외주면을 오일밀도 이하의 공차로 제작하되, 밀폐캡(12)의 내주면과 로드가이드(16)의 내주면, 그리고 피스톤(14)의 외주면에 다수의 링형 저유홈(12a)(16a)(14a)을 형성한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 작동면에 형성되는 유막을 통해 오일의 누출을 효과적으로 방지할 수 있게 되어 유압실린더(10)의 성능을 크게 개선할 수 있게 되고, 그 수명을 크게 연장할 수 있게 된다.

Description

유압실린더의 오일누출방지구조

본 발명은 각종 유압관련 고주파수, 고응답성 설비장치에 사용되는 유압실린더에 있어서 실린더 하우징 내부의 오일이 누출되는 것을 방지할 수 있도록 하는 유압실린더의 오일누출방지구조에 관한 것으로, 더 자세하게는 별도의 기밀유지수단 없이 오일의 누출을 방지할 수 있도록 개선한 것에 관한 것이다.

일반적으로 유압관련 고주파수, 고응답성 설비장치에 사용되는 유압실린더는 도 1과 같이 오일(2)이 충전되는 실린더 하우징(23) 내부에 피스톤(24) 및 너트(25)가 바깥둘레에 결합된 피스톤로드(21)가 좌우왕복이송 가능하게 설치되고, 실린더 하우징(23)의 양단에 밀폐캡(22)과 로드가이드(26)가 설치되는 형태를 갖는 것이 보통이다.

이와 같은 유압실린더(20)는 피스톤로드(21)에 결합된 피스톤(24)이 좌우왕복 이송함에 따라 피스톤(24)의 압력이 작용하는 쪽의 실린더 하우징(23)의 오일(2)이 실린더 하우징(23)의 외표면에 형성된 출입공(23a)을 통해 일정한 압력으로 유출되는 것인 바, 좌우왕복 이송되는 피스톤로드(21)의 외주면과 밀폐캡(22)의 내주면 사이 또는 피스톤로드(21)의 외주면과 로드가이드(26)의 내주면 사이로 오일(2)이 누출되어 외부로 빠져나오게 되면 오일(2)이 손실됨은 물론 주변이 오염되고, 피스톤(24)의 외주면과 실린더 하우징(23) 사이로 오일(2)이 누출되면 정밀한 유압을 얻을 수 없게 되어 유압관련 장비의 효율이 저하된다.

따라서 종래에는 도 1과 같이 밀폐캡(22)의 내주면과 로드가이드(26)의 내주면, 그리고 피스톤(24)의 외주면에 각각 씰재(27)를 설치하여 오일(2)의 누출을 방지하였는 바, 피스톤로드(21)의 선단에 설치되는 질량에 따라 또한 빠른 속도로 피스톤로드(21)와 피스톤(24)이 왕복운동하는 경우에는 그 관성력에 따라 운동에너지가 과대하게 되어 스트록크 끝지점에서 기계적인 충돌을 일으키게 되고 큰 충격이 발생하게 되므로 피스톤로드(21) 및 실린더 하우징(23)이 마모되고, 씰재(27)가 파손되어 오일의 누출이 발생하게 되는 문제가 있었다.

또한 종래구조에 있어서는 기계적 충돌이 없다고 하더라도 장기간에 걸쳐 연속적으로 유압실린더(20)를 사용하는 경우에 실린더 하우징(23) 및 피스톤로드(21)의 마모가 일어나게 되고, 대개 고무재인 씰재(27)의 온도 및 압력에 의한 재질변형에 따라 오일의 누출이 발생하게 되어 오일압력이 떨어지게 되므로 장치를 사용할 수 없게 될 뿐 아니라 설비장치가 취부된 장소가 오염되는 문제가 있었다.

따라서 종래구조가 적용된 유압실린더(20)는 주기적인 점검과 정비가 필요하게 되며, 일정기간이 지난 후에는 수리보수를 하거나 새것으로 교환해야 하는 등 그 수명이 길지 못하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래구조의 제결함을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 피스톤로드 및 실린더 하우징의 작동부위의 마모를 최소화할 수 있도록 함은 물론 별도의 씰재 없이도 오일의 누출을 효과적으로 방지할 수 있도록 하여 유압실린더의 성능 향상과 수명 연장을 도모할 수 있도록 하는 유압실린더의 오일누출방지구조를 제공하는 데에 있는 것이다.

도 1은 종래 구조의 일부 절개 정면도

도 2는 본 발명의 일부 절개 정면도

도 3은 본 발명의 밀폐캡의 종단면도

도 4는 본 발명의 피스톤의 일부 절개 정면도

* 도면중 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 유압실린더 11 : 피스톤로드

12 : 밀폐캡 12a : 저유홈

13 : 실린더 하우징 14 : 피스톤

14a : 저유홈 15 : 너트

16 : 로드가이드 16a : 저유홈

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 피스톤로드의 외주면과 그에 대응되는 밀폐캡의 내주면, 로드가이드의 내주면, 그리고 실린더 하우징의 내주면과 피스톤의 외주면을 오일밀도 이하의 공차로 설계 제작하고, 밀폐캡 및 로드가이드의 내주면과 피스톤의 외주면에 지속적인 유막 형성을 위한 저유홈을 형성하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명은 도 2에서 도 4까지와 같이 오일(1)이 충전되는 실린더 하우징(13) 내부에 피스톤(14) 및 너트(15)가 바깥둘레에 결합된 피스톤로드(11)가 좌우왕복이송 가능하게 설치되고, 실린더 하우징(13)의 양단에 밀폐캡(12)과 로드가이드(16)가 설치되는 유압실린더(10)에 있어서, 피스톤로드(11)의 외주면과 그에 대응되는 밀폐캡(12)의 내주면, 로드가이드(16)의 내주면, 그리고 실린더 하우징(13)의 내주면과 피스톤(14)의 외주면을 오일밀도 이하의 공차로 제작하되, 밀폐캡(12)의 내주면과 로드가이드(16)의 내주면, 그리고 피스톤(14)의 외주면에 다수의 링형 저유홈(12a)(16a)(14a)을 형성하여서 되는 것이다.

상기에서 하우징(13)과 피스톤(14), 밀폐캡(12)과 로드가이드(16)를 폴리싱(POLISHING)가공하여 공차를 맞추는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 각 부품의 결합공차가 오일밀도이하의 공차이기 때문에 피스톤로드(11)와 밀폐캡(12), 로드가이드(16)의 마찰에 의한 마모 및 피스톤(14)과 실린더 하우징(13)과의 마찰에 의한 마모가 최소로 유지될 수 있게 될 뿐 아니라 그들의 작동면에 형성되는 유막을 통해 오일의 누출을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 있어서는 밀폐캡(12)과 로드가이드(16), 피스톤(14)에 형성되는 저유홈(12a)(16a)(14a)에 저장되는 오일이 계속적으로 작동면에 공급되므로 지속적인 유막 형성이 가능하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 피스톤로드(11)와 실린더 하우징(13), 피스톤(14), 밀폐캡(12), 로드가이드(16)의 결합공차를 유체밀도 이하의 공차로 유지하는 것에 의해 작동면에 유막을 형성하고, 이 유막을 통해 오일의 누출을 방지할 수 있게 되는 것으로, 본 발명에 의하면 유압실린더(10)가 빠른 속도로 작동하게 되더라도 마모현상에 의한 오일 누출이 없게 되어 정밀제어를 요구하는 유압진동시험기, 유압피로시험기, 항공기, 군수기계, 선박 등에 사용되는 유압실린더의 성능을 크게 개선할 수 있게 되고, 그 수명을 크게 연장할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 오일(1)이 충전되는 실린더 하우징(13) 내부에 피스톤(14) 및 너트(15)가 바깥둘레에 결합된 피스톤로드(11)가 좌우왕복이송 가능하게 설치되고, 실린더 하우징(13)의 양단에 밀폐캡(12)과 로드가이드(16)가 설치되는 유압실린더(10)에 있어서, 피스톤로드(11)의 외주면과 그에 대응되는 밀폐캡(12)의 내주면, 로드가이드(16)의 내주면, 그리고 실린더 하우징(13)의 내주면과 피스톤(14)의 외주면을 오일밀도 이하의 공차로 제작하되, 밀폐캡(12)의 내주면과 로드가이드(16)의 내주면, 그리고 피스톤(14)의 외주면에 다수의 링형 저유홈(12a)(16a)(14a)을 형성한 것을 특징으로 하는 유압실린더의 오일누출방지구조.