KR100383281B1 - 유압을 이용한 왕복운동장치 및 그것을 이용한 페인트분사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압을 이용한 왕복운동장치 및 그것을 이용한 페인트분사장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 실린더헤드(2)와 실린더블럭(50)의 오일유입공을 통하여 유입되는 동일한 압력의 오일이, 실린더(10) 내부의 피스톤(42)의 상면 및 하면에 걸리도록 한다. 그리고 상면과 하면의 면적을 달리 구성하는 것에 의하여 상하 이동 가능한 원동력을 준비한다. 또한 상기 피스톤의 하부에는 피스톤로드(40)가 설치되어 있으며, 왕복운동하는 피스톤로드(40)를 이용하여 페인트를 분사하도록 한다. 상기 피스톤로드(40)의 왕복운동은 변위로드(51)의 왕복운동으로 연결되고, 이러한 왕복운동에 의하여 페인트에 직접 압력을 부가하여 고압의 페인트가 분사되도록 구성한다. 이러한 장치에 의하면, 비압축성 유체인 페인트에 직접 압력이 걸리도록 하여 고압으로 페인트를 분사 가능하도록 구성하고 있다.

Description

유압을 이용한 왕복운동장치 및 그것을 이용한 페인트 분사장치{Reciprocal motioning device and paint spraying device using the same}

본 발명은 유압을 이용한 왕복운동장치 및 그것을 이용한 페인트 분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유압을 이용한 왕복운동장치를 구성하고, 이러한 왕복운동을 이용하여 페인트를 압축상태로 하여 분사될 수 있도록 구성되는 장치에 관한 것이다.

선박과 같은 거대한 건조물의 외부를 도장하는 경우에는, 페인트를 분사함으로써, 외부의 도장을 수행하는 것이 일반적이다. 이러한 페인트의 분사를 위한 기구로서, 현재까지는 거의 공압을 구동원으로 하는 장치를 이용하고 있다. 즉, 공기를 압축할 수 있는 압축장치를 이용하여, 페인트의 분사에 필요한 압력을 형성한 다음, 이러한 압력을 이용하여 페인트를 분사하는 것이다.

그러나 공압을 이용하는 페인트 분사장치는, 공압 자체에 기인하는 단점이 있기 때문에, 선박과 같은 거대한 건조물의 페인팅장치로써는 바람직하지 못한 단점이 지적된다. 즉 예를 들면 압축성 유체인 공기 자체에 기인하는 압축상의 단점을 지적할 수 있다. 공기는 압축성 유체이기 때문에 항상 일정한 압축력을 제공하지 못하고, 시간에 따른 압축력의 편차가 많은 단점이 있다. 또한 공압을 이용하는 압축력에는, 공기의 압축에 기인하는 압축력 자체의 한계가 있기 때문에, 충분한 압축 및 페인트 분사능력을 제공하지 못한다.

선박과 같은 거대한 건조물의 외부를 도장하기 위한 페인트스프레이장치에 있어서는, 분사되는 페인트가 충분한 압력을 가질 수 있을 것이 요구된다. 또한 공급되는 압력이 일정하게 유지되어야 보다 균일한 도장이 가능하고, 더욱이 작업자의 피로의 정도가 낮아지게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, 보다 강한 페인트 자체에 충분한 압축력을 인가하는 것에 의하여, 선박과 같은 대형 건조물의 페인트 스프레이에 가장 적합한 페인트 분사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 유압을 이용한 왕복구동장치를 제공하는 것에 의하여, 항상 일정한 주기 및 압축력을 제공할 수 있는 유압을 이용한 왕복운동장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 장치의 전체적인 단면도.

도 2는 도 1의 A부분 확대도.

도 3은 도 1의 B부분 확대도.

도 4는 도 1의 A부분에 대한 분해 사시도.

도 5는 도 1의 B부분에 대한 분해 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 ..... 실린더헤드 4 ..... 내부스풀

6 ..... 외부스풀 10 ..... 실린더

20 ..... 밸브로드 22 ..... 피스톤너트

40 ..... 피스톤로드 42 ..... 피스톤

50 ..... 실린더블럭 51 .....변위로드

60 ..... 상부하우징

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 유압을 이용한 왕복운동장치는, 오일공급공 및 오일배출공을 각각 구비하고, 외부와는 밀폐되고 하면이 개방된 내부공간을 구비하는 실린더헤드와; 상기 실린더헤드의 내부공간의 내면에서 그 사이에 오일이 흐르지 않도록 밀착상태로 고정되고, 상기 오일공급공과 연통하는 상부통과공과, 상기 오일배출공과 연통하는 하부통과공을 구비하는 원통상의 외부스풀과; 하부의 일부가 상기 외부스풀의 내부에 밀착된 상태로 일정 구간 왕복이동 가능하게 설치되고, 상사점 및 하사점에서는 상기 상부통과공 및 하부통과공과 각각 연통하는 통과공을 구비하며, 일정한 간격을 가지고 외주면에 성형된 상부홈 및 외부홈을 구비하고, 하단부가 개방된 원통상의 내부스풀; 상기 내부스풀이 왕복운동에 의하여, 상사점 및 하사점에 위치할 때 상부홈 및 하부홈에 탄성적으로 결합되어, 내부스풀에 대하여 일정한 위치에 유지할 수 있는 탄성력을 부여하는 탄성수단; 상기 내부스풀과 연결되어 같이 왕복이동하고, 하부에는 한쌍의 와셔부재 사이에서 일정한 탄성력을 가지도록 지지되는 스프링을 구비하고, 연장된 바아 형상의 밸브로드; 상기 실린더헤드의 하방에 연결되고, 상기 밸브로드를 감싸도록 설치되고, 내부스풀의 개방된 하면과 연통하는 일정한 공간을 내부에 형성하는 실린더; 상기 실린더의 내측면에 밀착상태로 왕복운동 가능하고, 상기 밸브로드를 중심에 관통한 상태로 설치되며, 실린더에 의하여 형성된 내부공간에 그 상면이 노출되는 피스톤부재; 상기 밸브로드의 하단부를 수용하고, 상기 피스톤부재의 하면과 같이 밀봉상태로 연결되는 피스톤로드; 상기 실린더의 하방에서 밀봉 연결되고, 상기 피스톤로드의 외측면에 밀착되어 밀봉상태로 피스톤로드의 왕복운동을 지지하며, 상기 피스톤로드의 외측면과 피스톤부재의 하면과의 사이에서 일정한 공간을 형성하는 실린더블럭을 포함하고; 상기 피스톤부재의 노출된 상면의 면적은, 하면의 면적에 비하여 넓게 성형되는 것을 기술적 요지로 한다.

본 발명에 의한 페인트 분사장치는, 상기와 같은 왕복운동장치의 하부에, 왕복운동하는 피스톤로드의 왕복운동에 의하여, 페인트를 분사할 수 있는 페인트분사기구를 부착하는 것에 의하여 구성된다.

페인트 분사장치의 일실시예에 의하면, 제1항에 있어서, 상기 페인트분사기구는; 상기 피스톤로드와 연결되어 왕복운동하는 변위로드와; 상기 변위로드의 상단부에서 설치되어 변위로드와의 사이에 일정한 공간부를 형성하고, 그 공간부와 연통하는 분출공을 구비하는 상부하우징과; 상기 상부하우징의 하단부에 연결되고, 상기 공간부와 연통하는 공간부를 가지는 슬리브와; 상기 슬리브의 내부에서 상기 변위로드와 연결되어 왕복운동하고, 길이방향의 내부를 따른 내부통로를 구비하는하부피스톤과; 상기 하부피스톤의 내부통로의 상부에 올려져 내부통로를 개폐하는 볼; 상기 슬리브의 하단부에 밀봉상태로 연결되고, 내부에는 길이방향을 따른 내부통로를 구비하여 그를 통하여 페인트가 유입되고, 상기 하부피스톤과의 사이에서 일정한 공간을 형성하는 인테이크하우징과; 상기 인테이크하우징의 내부통로를 개폐하도록 그 상부에 올려지는 볼을 포함하여 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 페인트 분사장치는, 일정한 내부공간과, 상기 내부공간과 외부를 연통시키는 분출공이 성형된 상부하우징과; 상기 상부하우징의 중심부를 통하여 내부공간에 삽입되고, 상부하우징과의 관통부분은 방수상태로 슬라이딩 가능하게 지지되고, 상부하우징의 내부공간과의 사이에서 일정한 제1공간을 형성하는 변위로드; 상기 변위로드의 외측을 감싸면서, 그 사이에서 상기 제1공간과 연통하는 공간을 형성하는 슬리브; 상기 슬리브의 내측면에 밀착된 상태로 이동 가능하게 삽입되고, 그 내부에는 길이방향을 따른 내부통로를 구비하는 하부피스톤; 상기 하부피스톤의 내부통로의 상부에 올려져서, 내부통로를 개폐하는 볼; 상기 슬리브의 하단부에 연결되고, 외부의 페인트가 유입되는 내부통로를 구비하며, 상기 하부피스톤과의 사이에서 제2공간을 형성하는 인테이크하우징과; 상기 변위로드를 왕복운동시키는 왕복운동수단을 포함하여 구성된다.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 도 1에 기초하여 살펴보면, 본 발명에 의한 유압을 이용한 왕복운동장치는, 도 1에서 A부분에 도시되어 있다. 그리고 도 2에서 B부분으로 도시하고 있는 것은, 이러한 왕복운동장치를 이용하여, 분사하는 페인트에 압축력을 인가하여, 충분한 압력으로 분사될 수 있는 페인트 분사부분이다. 이러한 페인트 분사부분(B)이 상기 왕복운장치(A)와 결합하여 전체적으로 페인트 분사장치를 구성하게 된다.

먼저 상기 도 1에서 A부분으로 도시하고 있는 유압을 이용한 왕복운동장치에 대하여 살펴보기로 한다. 본 발명에 의한 유압을 이용한 왕복운동장치는, 일정한 압력으로 공급되는 유압을 이용하여, 일정한 왕복운동장치를 구현하는 것이다.

이러한 유압을 이용한 왕복운동장치는, 후술하는 바와 같이 페인트분사장치에 사용되는 것도 가능하지만, 왕복운동을 필요로 하는 어떠한 기계장치에도 이용될 수 있음은 당연하다.

먼저 도 1의 A부분으로 도시된 왕복운동장치에 대하여, 그 단면도를 도시하고 있는 도 2 및 그 분해사시도를 도시하고 있는 도 4에 기초하면서 살펴보기로 한다.

본 발명에 의하면, 왕복운동장치의 상단부에 설치되는 실린더헤드(2)에는 압축된 오일이 투입되는 오일공급공(2a)과 오일배출공(2b)이 성형되어 있다. 그리고 상기 실린더헤드(2)의 내부에는, 상하왕복운동을 수행하는 내부스풀(4)과, 상기 내부스풀(4)의 외측과 실린더헤드(2)의 내측에 고정되는 상태로 설치되는 외부스풀(6)이 설치된다.

상기 내부스풀(4)은, 도시한 바와 같이, 파이프상태의 원통형을 가지고 있으며, 전체 외주면에 대하여 일정한 높이로 성형되는 복수개의 통과공(4a)을 구비하고 있다. 그리고 상기 내부스풀(4)의 상단부 외주면에는, 일정한 홈형상으로 성형되는 상부홈(4b)과 하부홈(4c)이 일정한 간격(높이차)을 가지고 성형되어 있다.

그리고 외부스풀(4)은 도시한 바와 같이 원통형상으로 성형되고 있으며, 중간 하부에는 일정한 간격을 가지는 상부통과공(6a)과 하부통과공(6b)를 구비하고 있다. 그리고 상기 상부통과공(6a) 및 하부통과공(6b) 사이와, 상단부 및 하단부의 각각의 외주연에는 패킹링(7a,7b,7c)이 설치된다. 상기 패킹링(7)은 실린더헤드(2)의 내면과 외부스풀(4) 사이에서 오일이 누설되는 것을 방지하는 기능을 가지게 된다.

상기 내부스풀(4)은, 외부스풀(6)의 내부에서 상하 일정 간격 유동할 수 있도록 구성되는 것으로, 상하이동에 의하여, 내부스풀(4)의 통과공(4a)이, 외부스풀(6)의 상부통과공(6a) 또는 하부통과공(6b)의 어느 하나와 일치하게 되면 그 통과공을 통하여 공급되는 오일이 내부스풀(4) 및 외부스풀(6)의 내외부를 관통할 수 있는 상태로 된다.

그리고 내부스풀(4)의 하단부는 개방되어 있고, 상단부에도 통과공(4e)이 성형되어 있다. 따라서 외부스풀(6)의 상부통과공(6a)를 통하여 오일이 공급되고 있는 상태에서, 내부스풀(4)의 통과공(4a)이 상기 상부통과공(6a)과 일치하는 상태로 되면, 공급되는 오일은, 내부수풀(4)의 내측부분으로 공급되어, 그 내부로 들어오게 되면, 상기 실린더헤드(2)의 내부에는 오일이 가득차게 됨과 동시에, 상기 실린더헤드(2)의 하부에 설치되는 실린더(10)의 내부 공간(10a)에도 오일이 가득차게 된다.

상술한 바와 같이, 상기 외부스풀(6)의 외측에는, 세개의 패킹링(7a,7b,7c)가 설치되어 있고, 이러한 패킹링(7)은, 실제로 실린더헤드(2)의 내측면과 상기 외부스풀(6) 사이에서 오일이 누설되는 것을 방지하는 기능을 수행하게 되는 부분이다.

상기 세개의 패킹링(7a,7b,7c) 사이에는, 상술한 바와 같이 상부통과공(6a) 및 하부통과공(6b)이 성형되어 있다. 그리고 실린더헤드(2)의 내부에 고정된 상태인 외부스풀(6)의 상부통과공(6a)는, 실린더헤드(2)의 오일공급공(2a)과 일치하는 상태로 설치된다. 또한 실린더헤드(2)의 오일배출공(2b)는, 외부스풀(6)의 하부통과공(6b)과 일치하는 상태로 설치되어 있다. 따라서 오일공급공(2a)을 통하여 투입되는 오일은, 상기 외부스풀(6)의 상부통과공(6a)과, 내부스풀(4)의 통과공(4a)이 일치하는 상태로 되어야 내부로 공급되어, 실린더(10)의 내부에 오일이 충진될 수 있다. 또한 내부스풀(4)의 통과공(4a)이 외부스풀(6)의 하부통과공(6b)과 일치하게 되면, 오일배출공(2b)을 통하여 실린더(10) 내부에 높은 압력으로 충진된 오일이 외부로 배출된다.

그리고 상기 실린더헤드(2)에는, 그 내부에 일정 간격 상하 이동하는 내부스풀(4)을 정해진 위치에서 유지하기 위한 한쌍의 볼(3a,3b)이 스프링(34)에 의하여 내측으로 탄성을 가지도록 설치된다. 상기 스프링(34)은, 실린더헤드(2)에 나사결합으로 체결되는 볼트(32)와 상기 볼(3a,3b) 사이에 설치되어 있기 때문에, 실질적으로 상기 스프링(34)의 탄성력이 상기 볼(3a,3b)에 전달된다. 그리고 후술하겠지만, 상하 일정 구간 왕복이동하는 내부스풀(4)의 상하 이동시 상기 볼(3a,3b)의 마모 방지를 위하여 내마모성이 높은 재질(예를 들면 초경합금)로 성형되는 시트(36)를 상기 스프링(34)과 볼(3a,3b) 사이에 개재하는 것도 가능하다.

상기 스프링(34)에 의하여 내측으로 탄성력을 받는 볼(3a,3b)는, 내부스풀(4)의 상부홈(4b) 또는 하부홈(4c)에 일정하게 삽입되어 위치결정되는 것에 의하여, 내부스풀(4)의 위치를 유지할 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 실린더헤드(2)는, 내부의 실링을 확보하기 위하여, 캡(2m) 및 패킹링(2n)을 이용하여 상단부를 완전히 밀봉할 수 있도록 구성된다. 이러한 캡(2m)의 구성은 실린더헤드(2) 내부의 부품을 조립을 위한 구성이다.

상하로 일정 구간 왕복이동하는 상기 내부스풀(4)은, 밸브로드(20)과 연결되어 있다. 도시한 실시예에서는, 상기 밸브로드(20)의 상단부는, 내부스풀(4)의 내부를 관통한 상태에서, 내부스풀(4)의 상단부에 볼트연결되어 있다.

그리고 상기 밸브로드(20)는, 피스톤너트(22)의 중심을 관통한 상태이고, 그 하단부에는 스프링(24)이 설치되어 있다. 스프링(24)이 설치되는 밸브로드(20)의 하단부는 실제로 그 직경이 보다 작게 성형되어 있어서, 그 연결부분에 걸림턱(20a)이 성형된다.

상기 스프링(24)은, 소정의 탄성계수를 가질 수 있도록 상단부에는 와셔부재(24a)에 의하여, 그리고 하단부에는 와셔부재(24b)에 의하여 그 사이에서 지지되어 있다. 상기 상부의 와셔부재(24a)의 상단부는 상기 걸림턱(20a)에 걸려 있어서, 하방으로 이동하여 스프링을 압축시킬 수는 있어서, 더 이상 상방으로 이동하는 것은 방지되도록 되어 있다. 그리고 하부의 와셔부재(24b)는너트부재(24c)가 밸브로드(20)의 하단부에 나사 결합하되는 것에 의하여 더 이상 하방으로는 이동할 수 없도록 구성된다. 따라서 상기 한쌍의 와셔부재(24b) 사이에 개재된 스프링(24)은, 일정한 탄성력을 유지할 수 있도록 구성된다. 그리고 상기 하부의 와셔부재(24b)가 회전에 의하여 높이를 조절하는 것에 의하여, 스프링(24)의 탄성력이 조절될 수 있다. 그리고 상기 조절너트(24c)는, 나사산의 방향이 각각 반대로 성형된 한쌍으로 구성하는 것에 의하여, 본 발명에 의한 이동기구의 반복되는 동작에서 풀리지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 조절너트(24c)를 이용하여, 그 높이를 조절하는 것은, 스프링의 탄성력을 조절할 수 있다는 점에서 매우 바람직하다. 즉, 후술하는 바와 같이 상기 스프링(24)은 일정한 탄성계수를 가지고 있는 것이 요구되는데, 이 때 상기와 같이 조절너트(24c)를 이용하여, 스프링(24)의 탄성계수를 조절할 수 있도록 구성하는 것이다.

상기 밸브로드(20)가 중심에 삽입되어 있는 피스톤너트(22)는, 원통형의 피스톤로드(40)와 나사결합부(K)에 의하여 나사결합되고 있으며, 이러한 나사결합에 의하여 오일의 밀봉기능도 함께 가지고 있다. 그리고 상기 피스톤너트(22)와 피스톤로드(40)가 서로 결합하는 나사결합부(K)의 상부에는 피스톤(42)의 내측 플랜지부(42f)가 삽입되어 있어서, 실질적으로 상기 피스톤너트(22), 피스톤(42), 그리고 피스톤로드(40)는 같이 상하 이동하도록 구성된다.

그리고 상기 피스톤(42)은, 실린더(10)의 내부에서 상하운동이 가능하도록 설치되는 것이고, 오일의 누설을 방지하기 위하여 그 외측면과 실린더(10)의 내측면 사이에 패킹부재를 설치하고 있다. 즉, 도시한 실시예에서와 같이, 상기 피스톤(42)의 외주연에는 한쌍의 패킹링(42a,42b)이 설치되어 있다. 상기 피스톤(42)의 상면(42u)과 하면(42m)은, 본 발명에 의한 오일의 유압이 인가되는 부분으로 밸브로드(20)의 상하운동과 밀접한 관련을 가지는 것이고, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 실린더(10)의 하단부는 실린더블럭(50)과 밀봉상태로 연결된다. 도시한 바와 같이, 상기 실린더블럭(50)의 상단부와 실린더(10)의 하단부는 서로 밀봉 상태로 결합되고 있으며, 필요하다면 패킹링(52)과 같은 패킹부재를 삽입하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 실린더블럭(50)과 실린더헤드(2)는 서로 연결되어 고정될 수 있도록 구성해야 할 것이고, 도시한 실시예에 있어서는 연결로드(50k)에 의하여 서로 나사결합형태로 연결된다.

상기 실린더블럭(50)의 일측에는 일정한 압력을 가지는 오일공급공(54)이 성형되어 있다. 상기 오일공급공(54)은, 상기 실린더헤드(2)의 오일공급공(2a)으로 공급되는 것과 동일한 압력의 오일이 동시에 공급되는 부분이다.

그리고 상기 피스톤(42)과 (K)부분에서 나사 결합된 피스톤로드(40)의 중심부분(40a)으로는 상술한 밸브로드(20)가 삽입되어 있다. 그리고 상기 피스톤로드(40)의 내측 중심부분의 하단부에는, 지름이 상대적으로 작은 구멍(44)을 형성하는 것에 의하여, 실질적으로 걸림턱(44a)가 형성되어 있다. 이러한 걸림턱(44a)는, 후술하는 바와 같이, 상기 밸브로드(20)의 하단부(또는 하단부에 조립된 플랜지(24b) 또는 조절너트(24c) 등)가 걸리게 되어 충격을 가하는 부분으로 이에 대해서는 후술한다.

다음에는 이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 유압을 이용한 왕복운동장치의 구동에 대하여 설명하기로 한다.

먼저 본 발명에 의한 왕복운동장치로 공급되는 오일은, 일정한 구동장치에 의하여, 상술한 바와 같은 2개소의 오일공급공(2a,54)으로 동시에 공급된다. 상부에 있는 오일공급공(2a)로의 오일의 공급은, 오일공급원에서의 파이프를 통하여, 예를 들면 엘보우형 연결구(2d) 등에 의하여 공급될 수 있을 것이다. 그리고 실린더헤드(2)의 오일공급공(2a)과, 실린더블럭(50)의 오일공급공(54)으로 공급되는 오일은, 실질적으로 동일한 오일공급원에서 동일한 압력을 가지고 공급되는 오일이다.

먼저 실린더헤드(2)의 오일공급공(2a)으로 공급되는 오일의 이동에 대하여 살펴보기로 한다. 먼저 가장 초기 상태에 있어서는, 상기 실린더헤드(2)의 내부에 있는 내부스풀(4)은 상방의 위치(상사점)에 있는 것으로, 도시한 바와 같이 볼(3a,3b)이 내부스풀(4)의 하부홈(4c)에 들어가 걸린 상태로 있다. 이 때 상기 볼(3a,3b)는 스프링(34)의 탄성력을 이용하여 상기 내부스풀(4)이 정해진 위치를 유지하게 되는 것은 당연하다. 즉, 이러한 상태는 일정 구간 왕복이동하는 내부스풀(4)이 상방으로 이동한 상태이다. 그리고 이러한 상태는 내부스풀(4)의 통과공(4a)는, 외부스풀(6)의 상부의 통과공(6a)와 일치하는 상태로 연결되어 있다.

이러한 상태에서 실린더헤드(2)의 오일공급공(2a)로 오일이 공급되면, 서로연통하는 위치를 가지는 외부스풀(6)의 상부 통과공(6a)와, 내부스풀(4)의 통과공(4a)를 따라 오일이 공급된다. 내부스풀(4)의 내부로 공급되는 오일은, 내부스풀(4)의 상단부에 성형된 통과공(4e)을 따라 내부스풀(4)의 외측에서 실린더헤드(2)의 내부에도 오일이 충진됨과 동시에, 내부스풀(4)의 내측의 개방된 하단부를 따라 하방으로 공급되어, 실린더헤드(2) 및 그 하부에 설치되는 실린더(10)의 내부공간(10a)에 충진된다.

이렇게 상기 실린더(10)의 내부공간(10a)에 충진되는 오일이 가득차게 되면, 실질적으로 오일은 피스톤(42)의 상면(42u)에 대하여 일정한 유압을 작용시키게 된다. 물론 상기 피스톤(42)의 상면(42u)에 작용하는 유압의 크기는, 유압의 공급원에서 공급하는 유압에 기초하여 결정될 것이다. 즉, 피스톤(42)은, 그 상면(42u)에서 오일에 의한 압력을 받게 되는 것이다. 그리고 이렇게 상기 상면(42u)로 가해지는 오일에 의한 압력은 실제로는 상기 피스톤(42)을 하방으로 이동시키는 힘을 의미하는 것이다.

이상의 동작과정을 정리하면, 실린더헤드(2)의 오일공급공(2a)을 통하여 들어오는 오일은, 외부스풀(6), 내부스풀(4)을 거쳐 실린더(10)의 내부로 유입되어, 피스톤(42)을 하방으로 가압하는 힘을 작용시키게 된다. 그리고 이 때 상기 피스톤(42)에 작용하는 오일에 의한 힘은, 오일 자체의 압력과 피스톤(42)의 상면(42u)의 면적에 비례하게 된다.

다음에는 실린더블럭(50)의 오일공급공(54)를 통하여, 내부로 유입되는 오일의 경로에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 실린더헤드(2)의 오일공급공(2a)으로의 공급과 동시에, 실린더블럭(50)의 오일공급공(54)으로도 오일이 유입된다. 이렇게 유입되는 오일은, 상기 실린더블럭(50)의 내부로 유입되어, 실린더블럭(50)의 내부와 피스톤로드(40)의 외주연 사이에 형성되는 공간(50a)으로 유입된다. 그리고 이러한 공간(50a)는 실질적으로 피스톤(42)의 저면(42m)과 연통하고 있기 때문에, 피스톤로드(40)의 저면(42m)에 작용하게 되어, 상기 피스톤(42)을 상방으로 가압하는 힘을 가지게 된다. 이렇게 피스톤(42)을 상방으로 가압하는 힘의 크기도, 오일자체가 가지는 압력과, 상기 피스톤(42)의 저면(42m)의 면적에 비례하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 초기에 오일이 2개소의 오일공급공(2a,54)을 통하여 공급되면, 이러한 각각의 오일은, 상기 피스톤의 상면(42u)과 피스톤의 하면(42m)에 각각 가해지게 되는 것임을 이상의 설명에서 알 수 있다.

이러한 각각의 힘의 차이에 의하여 상기 피스톤(42)의 운동방향이 결정될 것이다. 그런데 공급되는 오일 자체가 가지는 압력은 실질적으로 동일하기 때문에, 피스톤의 상면(42u)과 하면(42m)의 면적의 차이에 의하여, 피스톤(42)의 운동방향이 결정된다. 상면(42u)과 하면(42m)의 면적을 비교하여 보면, 상면(42u)이 하면(42m)에 비하여 크게 설계되어 있음을 알 수 있다. 또한 피스톤(42)의 상면(42u)에서 오일이 접하는 면적이, 하면(42m)의 면적에 비하여 크게 설계하는 것이 본 발명의 특징이다. 도시한 실시예에 있어서도, 피스톤의 하면(42m)은 실린더블럭(50)과 피스톤로드(40)이 점유하는 면적에 의하여, 실질적으로 상면(42u)의 면적보다는 작게 형성된다.

따라서 작동 초기에 일정한 압력을 가지는 오일이 공급되면, 상술한 바와 같은 구성상의 피스톤의 상면(42u)과 하면(42m)의 면적의 차이에 의하여, 실제로 피스톤(42)는 하방으로 향하는 힘을 받게 된다. 그리고 이렇게 초기과정에서 오일의 공급과 동시에 피스톤(42)이 받는 힘은, 실제로는 순간적으로 일어나기 때문에, 오일의 공급과 동시에 순간적으로 상기 피스톤(42)가 하방으로 내려오게 된다.

상기 피스톤(42)이 하방으로 이동하게 되면, 그 내측 하면에 접촉상태로 조립되는 피스톤로드(40) 및 상기 피스톤로드(40)와 나사결합된 피스톤너트(22)도 동일하게 하방으로 이동하게 된다.

이렇게 상기 피스톤로드(40)의 하방 이동에 의하여, 피스톤너트(22)의 하단부가 스프링(24)의 상부를 지지하는 와셔부재(24a)에 충돌하게 된다. 이러한 충격력에 의하여, 스프링(24)은 일정 간격 압축되면서, 밸브로드(20)도 같이 하방으로 일정간격 내려오도록 가압하게 된다.

상기 밸브로드(20)가 하방으로 일정 간격 이동하게 되면, 실제로 상기 밸브로드(20)의 상단부와 연결된 내부스풀(4)도 일정 간격 하방으로 이동하게 된다. 이 때 상기 내부스풀(4)의 하부홈(4c)에 걸려있는 볼(3a,3b)은, 내부스풀(4)의 상부홈(4b)에 다시 걸리게 된다. 고정된 위치의 볼(3a,3b)가, 밸브로드(20)의 하방 이동에 따라, 하부홈(4c)에서 상부홈(4b)으로 이동하는 것은, 상기 볼(3a)을 탄성적으로 지지하고 있는 스프링(34)의 탄성력 보다, 상술한 바와 같이 피스톤너트(22)의 하단부가 스프링(24)를 가압하는 힘이 크기 때문인 것은 당연하다. 그리고 실제로 피스톤너트(22) 및 피스톤로드(40)의 하강하는 힘이스프링(24)에 충격을 가하면서, 힘이 적절하게 흡수됨과 동시에, 그 나머지 힘이 상기 내부스풀(4)을 하방으로 이동시키는 힘이 되는 것이다.

상기 내부스풀(4)이 하방으로 이동하게 되면, 내부스풀(4)의 통과공(4a)는, 외부스풀(6)의 하부 통과공(6b)와 일치하는 상태로 된다. 그리고 상기 외부스풀(6)의 상부 통과공(6a)과 하부통과공(6b) 사이에는, 패킹링(7b)이 개재되어 있기 때문에, 실린더헤드(2)의 내부에서 상기 하부통과공(6b)와 상부통과공(6a) 사이에는, 오일이 이동할 수 없는 상태이다.

그리고 상기 내부스풀(4)의 통과공(4a)이 외부스풀(6)의 하부 통과공(6b)과 일치하는 상태가 되면, 내부스풀(4)의 내부 및 실린더(10)의 내부공간(10a)에 충진되어 일정한 압력을 가지고 있는 오일은, 외부스풀(6)의 통과공(6b)을 따라 빠져 나오게 된다. 그리고 상기 외부스풀(6)의 통과공(6b)은, 실제로 실린더헤드(2)의 오일배출공(2b)와 연통할 수 있도록 조립되어 있기 때문에, 상기 내부수풀(4)의 내부 및 실린더(10)의 내부공간(10a)에서 일정한 압력을 가지고 충진되어 있던 오일은, 실린더헤드(2)의 외부로 빠져 나오게 된다.

이렇게 내부의 오일이 빠져나오게 되면, 실린더(10)의 내부공간(10a)에는 압력이 없어지게 된다. 이러한 과정중에서도, 상기 실린더헤드(2) 및 실린더블럭(50)의 오일공급공(2a,54)으로는 오일의 공급이 계속되고 있다. 그러나 상기 실린더헤드(2)의 오일공급공(2a)을 통하여 공급되는 오일은, 내부스풀(4)의 내부로 유입되지 못하는 상태이다. 즉, 내부스풀(4)의 통과공(4a)이, 외부스풀(6)의 하부 통과공(6b)과 일치하는 상태로 되어 있기 때문에, 외부스풀(6)의 상부 통과공(6a)는 내부스풀(4)의 원통형 몸체에 의하여 막혀 있는 상태가 되기 때문이다.

그러나 이 때에도, 상기 실린더블럭(50)의 오일공급공(54)을 통해서는 오일이 일정한 압력으로 지속적으로 공급되고 있는 상태이다. 상기 오일공급공(54)을 통하여 공급되는 오일은, 피스톤로드(40)의 외부와 실린더블럭(50)의 내부 사이에서 형성되는 공간부(50a)로 유입되고, 이렇게 유입된 오일은, 상술한 바와 같이, 피스톤(40)의 저면(42m)에 작용하게 된다.

따라서 피스톤(42) 및 피스톤로드(40)이 하방으로 이동한 상태에서, 실린더블럭(50)의 오일공급공(54)으로 유입되는 오일은, 상기 피스톤(42)의 저면(42m)을 가압하는 것에 의하여, 상기 피스톤(42)을 상방으로 밀어올리게 된다. 피스톤(42)이 상방으로 밀어올려지게 되면, 상기 피스톤너트(22) 및 피스톤로드(40)도 같이 상승하게 될 것이다. 상기 피스톤로드(40)가 일정 구간 상승하게 되면, 피스톤로드(40)의 하단 내부에 성형된 구멍(44)에 의한 걸림턱(44a)이, 스프링(24)의 하단부를 지지하는 와셔부재(24b)에 접촉하게 되면서, 충격력을 인가하게 된다.

그리고 상기 피스톤로드(40)의 하단부가 와셔부재(24b)의 하측에 가하는 충격력의 일부는 스프링(24)에 의하여 흡수되고, 여분의 힘은 상기 밸브로드(20)을 상방으로 이동시키게 된다. 이렇게 밸브로드(20)를 상방으로 이동시키는 힘은, 실제로 내부스풀(4)를 상방으로 이동시키는 힘으로 작용하게 되고, 이러한 힘의 크기는, 스프링(34)의 탄성력에 의하여 볼(3a)이 내부스풀(4)의 상부홈(4b)에 가압하는 힘의 크기보다는 큰 힘이 된다.

이러한 과정을 거쳐 상기 내부스풀(4)은 상방으로 이동하게 되며, 상방으로이동한 상태에서 상기 볼(3a)는 내부스풀(4) 외주연의 하부홈(3a)에 걸리게 되어, 도 2에 도시한 바와 같은 상태로 복원하게 된다.

지금까지의 설명에 의하면, 상기 내부스풀(4)이 상방의 위치에서 하방으로 일정 간격 이동한 다음, 다시 상방의 위치로 복귀하는 한번의 왕복운동을 설명하였다. 그리고 상기 내부스풀(4)이 상방으로 복귀한 다음, 오일공급공(2a) 및 오일공급공(54)를 통하여 오일의 공급이 지속되면, 상술한 바와 같은 왕복운동과정을 계속하게 된다.

따라서 상술한 구성 및 과정에 의하면, 오일의 공급에 의하여 상기 피스톤로드(40)는 왕복운동을 계속적으로 수행할 수 있게 됨을 알 수 있다. 이와 같이, 오일의 공급에 의하여 일정한 행정거리를 가지는 왕복운동을 수행하도록 하고, 이러한 왕복운동을 위한 구성을 어떠한 기술 분야에서라도 충분히 이용할 수 있음은 물론이다.

그리고 이와 같은 왕복운동장치에 있어서의 출력은, 실질적으로 상기 피스톤의 상하왕복운동을 위하여 제공되는 오일의 압력과 직접적인 관련을 가진다. 예를 들어, 상기 상하왕복운동을 가능하게 하는 오일의 압력을 높이면, 왕복운동의 출력이 보다 높아지는 것은 당연하다. 따라서 본 발명에 의한 왕복운동장치에 있어서는, 왕복운동의 출력을 공급되는 오일의 압력을 조절하는 것에 의하여 충분히 조절할 수 있다는 장점을 가지게 된다.

다음에는 상술한 바와 같은 구성에 의하여 일정 구간 왕복운동하는, 상기 피스톤로드(40)를 이용하여, 페인트를 분사하는 장치를 구성하는 실시예에 대하여 살펴보기로 한다. 이하에서 설명하는 페인트 분사부분(B)은 상술한 왕복운동부분(A)와 결합하여, 전체적으로 본 발명에 의한 왕복운동장치를 페인트 분사장치로 사용할 수 있도록 구성되는 실시예이다.

도시한 바와 같이, 상기 피스톤로드(40)의 하단부는 변위로드(51)와 연결되어, 변위로드(51)를 같이 왕복운동시키게 된다. 피스톤로드(40)의 하단부와 변위로드(51)의 연결은, 공지된 여러가지 연결방법에 의하여 직접 연결할 수 있도록 구성하는 것도 가능하고, 별도의 커플러를 사용하여 연결하는 것도 가능하다. 이러한 커플러의 예는, 너트와 유사하게 내부에 나사가공된 것을 이용하여, 양자를 나사결합하는 것도 가능할 것이다.

상기 변위로드(51)는, 외주연에 아무런 구멍도 없는 단순한 파이프상태의 부재이고, 왕복운동하는 것에 의하여, 페인트를 내부로 유입시키는 기능을 가진다.

그리고 상기 변위로드(51)은, 상부하우징(60)을 관통한 상태로 설치된다. 상기 상부하우징(60)은, 일측면에 페인트가 외부로 분출하게 되는 분출공(64)을 구비하고 있으며, 그 내부에는 상기 변위로드(51)와의 사이에서 일정한 공간부(60a)를 형성하게 된다. 상기 공간부(60a)에는 페인트와 같이 분사하고자 하는 비압축성유체가 압력이 걸린 상태로 충진되는 부분이다.

그리고 상기 상부하우징(60) 내부의 공간부(60a)를 밀폐하기 위하여, 상부하우징(60)의 상단부는 패킹부재(66)와 부분(M)에서 나사결합하는 것에 의하여 완전히 밀봉되도록 구성되어 있다. 그리고 그들 사이에는 필요하다면 방수링(60a)와 같은 부재를 삽입할 수 있다. 상부하우징(60)은 연결로드(62)를 통하여고정프레임(58)과 연결되고, 상기 고정프레임(58)은, 상술한 실린더블럭(50)의 하부에 고정되어 있다.

그리고 상부하우징(60)의 하단부는 슬리브(55)와 밀봉상태로 연결되어 있는데, 예를 들면 부분(N)에서 나사결합하는 것에 의하여 밀봉 가능하게 연결된다. 그리고 상기 슬리브(55) 역시 원통형의 부재이고, 상기 변위로드(51)는 슬리브(55) 내부에 조립되나, 그 사이에는 일정한 공간부(54a)가 형성된다. 슬리브(55)와 변위로드(51) 사이의 공간부(54a)는, 실질적으로 상부하우징(60)과 변위로드(51) 사이의 공간부(60a)와 연통하는 것이다. 그리고 상기 슬리브(55)와 상부하우징(60)은 예를 들면 일체화된 하나의 부재로 성형하는 것이 가능할 것이다. 이하에서 필요하다면 상기 슬리브(55)와 상부하우징(60)을 일체로 성형하는 실시예를 설명할 때는 슬리브(55)를 포함하는 의미로 하우징부재라고 칭하기로 한다.

상기 변위로드(51)의 하단부는 통형상의 하부피스톤(56)에 나사결합으로 연결되어 있다. 하부피스톤(56)는, 내부에 세로방향의 내부통로(56b)가 성형되어 있고, 상기 통로와 연통할 수 있도록 상단부는 방사형통로(56a)가 성형되어 있다. 그리고 상기 통로(56b)의 상단부는 일정한 중량을 가지는 금속재의 볼(70)이 올려지게 된다. 상기 볼(70)이, 하부피스톤(56)의 통로(56b) 상에 올려지면, 실질적으로 상기 통로(56b)는 막히게 되어, 페인트와 같은 비압축성유체가 통과할 수 없도록 된다. 그러나 상기 볼(70)이 상부로 이동하게 되면, 즉 뜨게 되면, 상기 통로(56b)는 방사형통로(56a)와 연통하게 되어 페인트가 이동할 수 있는 상태로 될 것이다.

그리고 도시의 편의상 상기 하부피스톤(56)는, 하나의 부재로 도시하고 설명하였으나, 실제로는 두개의 구성부분으로 이루어질 수도 있다. 예를 들면 가공상의 편의를 위해서, 상기 하부피스톤(56)를 상하의 두개의 부분으로 나누고, 이들의 연결부분에 서로 맞물리는 나사가공을 한 다음 서로 나사결합하는 것에 의하여, 하나의 하부피스톤(56)로 만들 수 있을 것이다. 도 5에서는 이렇게 하부피스톤을 두개의 부재로 만드는 경우에, 그 하단부를 형성하는 부분을 도면부호 72로 도시하고 있다. 즉 도 5에서는 56과 72번 부재가 결합하여 하부피스톤을 형성하게 되는 실시예를 보이고 있으며, 그 사이에 볼(70)이 개재됨을 알 수 있다.

그리고 상기 하부피스톤(56)의 외주면은, 패킹링(74) 의하여, 슬리브(55)의 내주면과의 사이에서 비압축성 유체가 하방으로 새지 않는 방수기능을 수행할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 슬리브(55)의 하단부는 인테이크하우징(76a)과 방수상태로 연결되어 있다. 이러한 연결도, 서로간의 접합부분에 각각 나사를 성형하여 나사결합으로 연결하는 것이 가능할 것이고, 도면에 있어서, 부분(L)은 양자를 방수상태로 연결하는 나사결합부를 의미한다. 그리고 상기 인테이크하우징(76a)는 튜브(76b)에 의하여 연결되어 있다. 인테이크하우징(76a)의 내부통로(76r)은, 튜브(76b)의 내부통로(76p)와 서로 연통하도록 구성되어 있다.

그리고 상기 인테이크하우징(76a)과 튜브(76b)는 하나의 부재로 성형될 수도 있을 것이고, 서로 연통하는 연결통로(76r,76p)를 구비하는 것으로 충분할 것이다. 도면에서는 각각의 부품에 대한 가공의 편의상 양자를 서로 분리하여 성형하고, 나사결합부(P)에 의하여 서로 밀봉상태로 연결되도록 구성하고 있다.

상기 인테이크하우징(76a)의 내부통로(76r)의 상단부는 금속재의 볼(71)이 올려져 있다. 상기 볼(71)이 인테이크하우징(76a)의 내부통로(76r)의 상부에 올려지면, 상기 내부통로(76r)은 상부와는 차단되는 상태로 되고, 만일 볼(71)이 뜨게 되면, 상기 내부통로(76r)은 상부와 연통하게 될 것이다.

그리고 상기 인테이크하우징(76a)와 하부피스톤(56)은 서로 일정한 간격을 가지고 있으며, 이러한 간격은, 상기 슬리브(55)의 내부에서의 공간(54b)를 형성하게 된다.

다음에는 상술한 페인트 분사부의 동작에 대하여 살펴보기로 한다.

상술한 왕복운동부분(A)의 설명에 의하여, 피스톤로드(40)가 일정한 행정거리를 가지고 왕복운동하는 것임은 상술한 바와 같다. 이러한 피스톤로드(40)의 왕복운동에 의하여, 그와 연결된 변위로드(51)도 왕복운동하게 된다.

먼저 변위로드(51)의 왕복이동과정 중에서, 변위로드(51)가 상부에서 하부로 이동하는 과정의 운동에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 변위로드(51)가 하방으로 이동하게 되면, 하부피스톤(56)의 상부에서 변위로드(51)와 슬리브(55) 사이에서 형성된 공간(54a)는 체적이 커지게 되고, 이와 반대로 인테이크하우징(76a)의 상부와 하부피스톤(56) 사이의 공간(54b)은 체적이 줄어들게 된다. 즉, 공간(54b)는 압축되면서 압력이 높아지려고 하고, 공간(54a)는 팽창되기 때문에 압력이 낮아지려고 할 것이다. 그러면 상기 하부피스톤(56) 내부의 볼(70)은 이러한 압력차를 발생시키려는 힘에 의하여 실제로 내부통로(56b)에서 상부로 뜨게 되어, 내부통로(56b)와 방사형통로(56a)가 서로 연통하는 상태로 된다. 상기 공간(54b)에 페인트가 가득차 있으면, 이러한 페인트는 상기 공간(54b)에서 상부의 공간(54a)로 이동하게 된다. 그리고 페인트가 유입되지 않는 초기상태(공기가 있는 상태)에서는, 상기 공간(54b)의 공기는 상부로 이동하게 되어, 공간(54b)는 압력이 낮아지게 되면서, 그 하방에서 상방으로 페인트를 초기유입시키는 힘으로 작용하게 될 것이다.

그리고 상기 변위로드(51) 및 하부피스톤(56)이 상부로 이동하게 되면, 다음과 같은 현상이 발생하게 된다. 첫째, 하부피스톤(56)의 상부에서 변위로드(51)와 슬리브(55) 사이에 있는 페인트는 체적이 줄어들기 때문에 실질적으로 압축되는 결과를 가져온다. 그리고 이러한 공간(54a) 내부의 페인트는 상부하우징(60)의 분출공(64)을 통하여 분출된다. 그리고 본 발명 장치의 실사용에 있어서는 상기 분출공(64)에는, 일정한 플렉시블한 호스가 연결되어 있고, 그 호스의 단부에는 분사노즐이 장착되어 있다. 상기 분출공(64)을 통하여 분출되는 페인트가 분사노즐의 조작에 의하여 분사되기 까지는 실제로 높은 압력으로 압축된 상태로 되고, 이러한 압축력은 페인트의 분사력으로 작용하게 되는 것이다.

둘째, 하부피스톤(56)과 인테이크하우징(76a) 사이에서 슬리브(55) 내부에 형성되는 공간(54b)은, 실제로 체적이 증가하게 되고(즉 압력이 낮아지게 되고), 따라서 볼(71)은 상부로 뜨게 되면서, 내부통로(76r,76p)를 개방하게 된다. 상기 인테이크하우징(76a)과 튜브(76b)의 내부통로(76r,76p)이 개방된다는 것은, 실질적으로 페인트의 공급원과 연결되는 입구(76i)를 통하여 페인트가 유입되는 것을 의미하게 된다. 따라서 상기 하부피스톤(56)이 상승하는 과정에서는, 공간(54b)에 가득차 있던 페인트가 상부의 공간(54a)로 이동하였기 때문에, 다시 페인트가 공간(54b)로 유입되는 결과가 될 것이다. 또한 초기상태에서 상기 공간(54b)에 공기가 있는 상태라면, 상기 공간(54b)의 압력이 낮아지게 되어 볼(71)이 뜨게 되고, 내부통로(76r,76p)를 통하여 페인트가 공간(54b)로 유입될 것이다.

즉, 상술한 변위로드(51) 및 그 하단부에 연결된 하부피스톤(56)의 왕복운동에 의하면 다음과 같은 유체의 흐름이 일어나게 됨을 알 수 있다.

하부피스톤(56)이 하강할 때에는, 볼(70)이 뜨게 되어, 공간(54b)에 있는 페인트가 상부로 이동하여 공간(54a)로 유입된다. 그리고 하부피스톤(56)이 상승할 때에는 상부의 볼(70)이 내부통로(56b)를 막으면서 공간(54a)에 있는 유체가 압축되면서 외부로 분출공(64)을 통하여 분출되는 것과 동시에, 하부의 볼(71)이 상부로 뜨게 되면서, 외부에서 입구(76i)를 통하여 페인트가 유입되어 공간(54b)에 충진된다. 이러한 왕복운동의 반복으로 인하여, 실질적으로 상기 공간(54a)의 내부에 있는 페인트는 충분히 압축되어 강한 분사력을 가질 수 있게 된다. 여기서 상기 공간(54a) 내부의 페인트에 높은 압력이 걸리게 되는 점에 주목하여야 한다. 본 발명에 의하면, 상술한 바와 같은 왕복운동의 반복에 의하여, 공간(54a) 내부의 페인트는 높은 압력이 작용하게 되고, 실질적으로 이러한 고압의 비압축성유체(페인트)가 분사되는 원동력으로 작용하게 되는 것이다. 이러한 점에서 종래의 공압을 이용하는 페인트 분사장치와는 많은 차이점이 있다. 공압은 압축성 유체를 매개로 하기 때문에, 압력의 변화가 심하나, 이에 비하여 본 발명은 페인트에 직접압력을 인가하기 때문에, 상대적으로 균일하면서도 높은 압력으로 페인트가 분사될 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 유압을 이용하는 왕복구동장치와, 이러한 왕복구동장치를 이용하는 페인트분사장치를 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명이 가지는 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에에 있어서는 다른 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 본 발명의 구성의 설명에서, 각각 예시적으로 언급한 바와 같이, 각각의 구성요소와 대응한 수단 및 대등한 기능 및 효과를 가지는 연결관계에 대한 변형은 충분히 가능하고, 본 발명의 해석에 있어서는, 첨부한 특허청구의 범위에 의하여 해석되어야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 장점을 기대할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 왕복운동장치는 유압을 그 매체로 하고 있으며, 이러한 유압의 압력조절을 통하여 왕복운동 자체의 출력을 가변적으로 조절하는 것이 가능하게 된다.

그리고 본 발명에 의한 왕복운동장치를 이용하는 페인트 분사장치에 의하면, 비압축성 유체에 직접 압력을 인가하는 것에 의하여, 높은 분사압력을 제공하는 것이 가능하게 된다. 또한 공압을 이용하는 종래의 것과는 달리, 비압축성 유체인페인트 자체에 압력을 인가하는 것에 의하여, 높은 압력이 상대적으로 균일하게 유지될 수 있는 장점이 있다. 여기서 두가지 측면을 관찰할 수 있는데, 분사되는 페인트의 분사압력을 높일 수 있다고 하는 측면과, 지속적으로 높은 압력을 제공할 수 있다는 측면이다. 도포하고자 하는 페인트의 높은 압력이 균일하게 유지된다고 하는 점은, 실제로 페인팅 작업을 수행하는 작업자에게도 아주 편리한 장점이 있다. 즉, 페인트가 항상 일정한 압력으로 분사되기 때문에, 분사과정이 아주 손쉽고 무리없이 분사되어, 작업자의 피로도를 현저하게 감소시킬 수 있게 된다. 따라서 분사되는 페인트가 균일성을 가지는 것에 의하여 도장 자체도 균일하게 도장될 수 있는 장점이 있다. 그리고 분사장치를 이용하여 페인트를 분사할 때, 페인트의 점도를 조절하기 위한 신너 등이 페인트에 첨가되어야 하는데, 페인트를 고압을 유지하면서 분사할 수 있다는 것은, 이러한 신너 등을 사용하지 않아도 페인팅 작업이 가능하다는 것을 의미한다.

이와 같은 점들은, 실질적으로 페인팅 작업의 효율을 높여서, 보다 단시간에 많은 면적을 페인팅할 수 있는 작업상의 효율로 직결될 것이다.

Claims (11)

1. 오일공급공 및 오일배출공을 각각 구비하고, 외부와는 밀폐되고 하면이 개방된 내부공간을 구비하는 실린더헤드와;

   상기 실린더헤드의 내부공간의 내면에서 그 사이에 오일이 흐르지 않도록 밀착상태로 고정되고, 상기 오일공급공과 연통하는 상부통과공과, 상기 오일배출공과 연통하는 하부통과공을 구비하는 원통상의 외부스풀과;

   하부의 일부가 상기 외부스풀의 내부에 밀착된 상태로 일정 구간 왕복이동 가능하게 설치되고, 상사점 및 하사점에서는 상기 상부통과공 및 하부통과공과 각각 연통하는 통과공을 구비하며, 일정한 간격을 가지고 외주면에 성형된 상부홈 및 외부홈을 구비하고, 하단부가 개방된 원통상의 내부스풀;

   상기 내부스풀이 왕복운동에 의하여, 상사점 및 하사점에 위치할 때 상부홈 및 하부홈에 탄성적으로 결합되어, 내부스풀에 대하여 일정한 위치에 유지할 수 있는 탄성력을 부여하는 탄성수단;

   상기 내부스풀과 연결되어 같이 왕복이동하고, 하부에는 한쌍의 와셔부재 사이에서 일정한 탄성력을 가지도록 지지되는 스프링을 구비하고, 연장된 바아 형상의 밸브로드;

   상기 실린더헤드의 하방에 연결되고, 상기 밸브로드를 감싸도록 설치되고, 내부스풀의 개방된 하면과 연통하는 일정한 공간을 내부에 형성하는 실린더;

   상기 실린더의 내측면에 밀착상태로 왕복운동 가능하고, 상기 밸브로드를 중심에 관통한 상태로 설치되며, 실린더에 의하여 형성된 내부공간에 그 상면이 노출되는 피스톤부재;

   상기 밸브로드의 하단부를 수용하고, 상기 피스톤부재의 하면과 같이 밀봉상태로 연결되는 피스톤로드;

   상기 실린더의 하방에서 밀봉 연결되고, 상기 피스톤로드의 외측면에 밀착되어 밀봉상태로 피스톤로드의 왕복운동을 지지하며, 상기 피스톤로드의 외측면과 피스톤부재의 하면과의 사이에서 일정한 공간을 형성하는 실린더블럭을 포함하고;

   상기 피스톤부재의 노출된 상면의 면적은, 하면의 면적에 비하여 넓게 성형되는 것을 특징으로 하는 유압을 이용한 왕복운동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤부재는;

   밸브로드를 관통한 상태이고, 상기 피스톤로드와 하단부에서 나사결합하는 피스톤너트와; 상기 피스톤너트와 피스톤로드

   상기 피스톤너트와 피스톤로드 사이에 결합되고, 실린더의 내측면에 밀착되어 왕복운동하는 피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압을 이용한 왕복운동장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 스프링의 하단부를 지지하는 와셔부재의 하면에는, 밸브로드와 나사결합하는 것에 의하여 와셔부재의 높이를 조절하는 너트가 결합되는 것을 특징으로 하는 유압을 이용한 왕복운동장치.
4. 오일공급공 및 오일배출공을 각각 구비하고, 외부와는 밀폐되고 하면이 개방된 내부공간을 구비하는 실린더헤드와;

   상기 실린더헤드의 내부공간의 내면에서 그 사이에 오일이 흐르지 않도록 밀착상태로 고정되고, 상기 오일공급공과 연통하는 상부통과공과, 상기 오일배출공과 연통하는 하부통과공이 각각 일정한 상하 간격을 두고 성형된 외부스풀과;

   하부의 일부가 상기 외부스풀의 내부에 밀착된 상태로 일정 구간 왕복이동 가능하게 설치되고, 상사점 및 하사점에서는 상기 상부통과공 및 하부통과공과 각각 연통하는 통과공을 구비하며, 하단부가 개방된 내부스풀;

   상기 내부스풀이 상기 상사점 및 하사점 사이를 왕복이동하는 동안, 상사점 및 하사점 이상의 왕복행정범위를 넘지 않도록 하는 행정범위 유지수단;

   상기 내부스풀과 연결되어 같이 왕복이동하고, 하부에는 와셔부재에 의하여 일정한 탄성력을 가지도록 지지되는 스프링을 구비하고, 연장된 바아 형상의 밸브로드;

   상기 실린더헤드의 하방에 연결되어, 상기 외부스풀의 상부통과공 및 내부스풀의 통과공을 통하여 유입되는 오일이 충진되는 실린더;

   상기 실린더의 내측면에 밀착상태로 왕복운동 가능하고, 상기 밸브로드를 중심에 관통한 상태로 설치되며, 실린더 내부에 형성되는 공간에 그 상면이 노출되어, 오일의 압력을 받는 상면을 구비하는 피스톤부재;

   상기 밸브로드의 하단부를 수용하고, 상기 피스톤부재의 하면에 연결되는 피스톤로드;

   상기 실린더의 하방에서 밀봉 연결되고, 상기 피스톤로드의 하부 외측면에 밀착되어 밀봉상태로 피스톤로드의 왕복운동을 지지하며, 상기 피스톤로드의 상부 외측면과 피스톤부재의 하면과의 사이에서 일정한 공간을 형성하되, 상기 공간에 노출되는 피스톤부재의 하면은 피스톤부재의 상면보다 작은 면적이고, 상기 공간으로 오일이 유입되는 오일유입공을 구비하는 실린더블럭을 포함하고;

   상기 실린더헤드와 실린더블럭의 오일공급공으로 공급되는 오일이, 피스톤부재의 상면 또는 하면에 작용하는 힘의 차이와, 내부스풀 및 외부스풀의 각각의 통과공의 일치여부에 의한 오일의 배출에 의하여 상기 피스톤로드가 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 왕복운동장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 왕복운동장치의 하부에, 왕복운동하는 피스톤로드의 왕복운동에 의하여, 페인트를 분사할 수 있는 페인트분사기구를 부착하느 것을 특징으로 하는 페인트 분사장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 페인트분사기구는;

   상기 피스톤로드와 연결되어 왕복운동하는 변위로드와;

   상기 변위로드의 상단부에서 설치되어 변위로드와의 사이에 일정한 공간부(60a)를 형성하고, 그 공간부와 연통하는 분출공을 구비하는 상부하우징과;

   상기 상부하우징의 하단부에 연결되고, 상기 공간부와 연통하는 공간부(54a)를 가지는 슬리브와;

   상기 슬리브의 내부에서 상기 변위로드와 연결되어 왕복운동하고, 길이방향의 내부를 따른 내부통로를 구비하는 하부피스톤과;

   상기 하부피스톤의 내부통로의 상부에 올려져 내부통로를 개폐하는 볼;

   상기 슬리브의 하단부에 밀봉상태로 연결되고, 내부에는 길이방향을 따른 내부통로를 구비하여 그를 통하여 페인트가 유입되고, 상기 하부피스톤과의 사이에서 일정한 공간을 형성하는 인테이크하우징과;

   상기 인테이크하우징의 내부통로를 개폐하도록 그 상부에 올려지는 볼을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 페인트 분사장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 상부하우징과 슬리브는 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 페인트 분사장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 하부피스톤의 내부통로를 개폐하는 볼이 상부로 이격된 상태에서, 그 상부의 공간부(54a,60a)와 연통하는 방사형통로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페인트 분사장치.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제6항에 있어서, 상기 하부피스톤의 내부통로를 개폐하는 볼이 상부로 이격된 상태에서, 그 상부의 제1공간과 연통하는 방사형통로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페인트 분사장치.