KR100515514B1 - 오일을 이용한 급속 완충장치 기능을 갖는 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급속 완충 기능을 갖는 유압 실린더에 관한 것으로, 튜브 하우징과 일체로 형성된 전면 하우징 커버 내부에 스핀들 조정 핸들을 수용시켜 작동되도록 구성시키되, 상기 전면 하우징 커버 내부에는 오일 저장 공간부가 형성된 슬라이드 스핀들이 삽입됨과 함께 상기 슬라이드 스핀들 양측 상하에 각각 형성된 작동홈으로 쿳션 터치패트의 작동바와 연결되는 체크 스톱 볼과 반력 스프링이 삽입되어 기밀방지 체결부재에 의해 고정되고 로드와 일체로 작동하는 피스톤의 에너지를 상기 쿳션 터치패트가 쿠션의 역할을 하면서 점착적으로 감소시킬 수 있도록 구성하여 왕복하는 실린더를 안전하면서 간단하게 완충시킬 수 있어 보다 많은 산업 현장에서 요구되는 중요한 부품으로 대량적인 생산이 가능한 특징과 함께 유지보수에 소요되는 비용을 크게 절감시킬 수 있는 특징이 있다.

Description

오일을 이용한 급속 완충장치 기능을 갖는 실린더{OIL PRESSURE CYLINDER THAT IS ABSORBED SHOCK RAPIDITY}

본 발명은 오일을 이용한 급속 완충장치 기능을 갖는 실린더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전면 하우징 커버 내부에 형성된 별도의 오일 저장 공간부와 연결된 작동홈에 쿳션 터치패트의 작동바와 연결된 체크 스톱 볼과 반력 스프링을 수용시킴으로 인하여 로드가 일측으로 급속하게 작동하여도 그 충격을 점차적으로 완충시킬 수 있는 오일을 이용한 급속 완충장치 기능을 갖는 실린더에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 실린더의 경우에 피스톤의 관성력은 피스톤이 그 행정 끝단쪽 위치로 이동될 때, 피스톤 및 튜브 하우징 사이에서 충격을 발생시키게 된다.

이때, 피스톤의 관성력 및 그로 인한 충격을 빠르게 흡수할 필요가 발생하게 되는 것이다.

따라서, 종래의 유압 실린더는 실린더 몸체 및 몸체의 각끝단을 밀봉하는 튜브 하우징을 갖는다.

그리고 로드에 연결된 금속 피스톤은 실린더 몸체 내에 활주 가능하게 내재되어 있다.

또한, 피스톤은 실린더 내에서 압력쳄버를 분할하도록 구성되어 있으며, 상기 완충재는 각 튜브 하우징의 내측면 및 피스톤 간에 배치되어 있다.

그리고, 별도의 완충재인 패킹부재에 의해 피스톤은 일시적인 충격을 어느 정도 흡수할 수 있게 된다.

그러나 이러한 종래의 유압 실린더는 충격을 1차적으로 몸체부에서 흡수시키고 2차적으로 고정체에 고정된 완충재인 패킹부재가 그 충격을 흡수시키게 되므로, 이로 인한 설치의 구조가 복잡해지는 단점과 함께 상기 완충재인 패킹부재는 시간 경과에 따른 피로응력의 누적으로 수명이 단축되고 그로 인한 일정시간 경과후에는 다시 완충재인 패킹부재를 주기적으로 교환시켜야 하는 등의 문제점이 있다.

또한, 피스톤이 급속진행하는 상황에서 운동 에너지의 흡수 효과가 거의 불가능하여 그 충격은 기계장치에 그대로 전달되는 관계로 인하여 내구성을 저하시키는 단점과 함께 기계장치의 수명이 크게 떨어지며, 기계를 유지보수하는데 소요되는 시간과 비용을 추가적으로 사용하여야 하는 폐단이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 보다 안전하면서 간단하게 실린더 내부에서 발생되는 급충격 운동 에너지의 압력들은 쿳션 터치패트에 닿으면서 점차적으로 완충됨과 함께 이를 소모 내지 배출시켜 피스톤의 부드러운 정지 기능을 갖도록 하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 튜브 하우징과 일체로 형성된 전면 하우징 커버 내부에 스핀들 조정 핸들을 수용시켜 작동되도록 구성시키되, 상기 전면 하우징 커버 내부에는 오일이 저장되는 공간부가 형성된 슬라이드 스핀들이 삽입됨과 함께 상기 슬라이드 스핀들 양측 상하에 오일이 충전된 각각의 작동홈으로 쿳션 터치패트의 작동바와 연결되는 체크 스톱 볼과 반력 스프링이 삽입되어 기밀방지 체결부재에 의해 고정되고 로드와 일체로 작동하는 피스톤의 에너지를 상기 쿳션 터치패트가 쿠션의 역할을 하면서 점착적으로 감소시킴으로 인하여 보다 안전하면서 큰 하중을 효과적으로 제어할 수 있는 급속 완충기능을 갖으면서 유체를 이용한 에너지 흡수형 실린더에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 요부가 조립된 상태의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 단면도이고, 도 3의 (a)(b)는 본 발명의 사용 상태를 나타낸 단면도이다.

먼저, 도 1과 같이 튜브 하우징(27)과 일체로 형성된 전면 하우징 커버(10) 일측에는 스핀들 조정 핸들(11)이 결착되어 있다.

그리고, 튜브 하우징(27) 내부에는 피스톤(19)이 로드(18)와 일체로 결합되는 것은 일반적인 실린더와 동일내지 유사하다.

다음, 상기 전면 하우징 커버(10)의 내부에 형성된 공간에는 슬라이드 스핀들(12)이 삽입됨과 함께 상기 슬라이드 스핀들(12) 내부에도 칼라 부싱(14)이 수용되도록 구성된다.

한편, 상기 슬라이드 스핀들(12) 양측 상하에는 오일이 충전된 각각의 작동홈(25)이 형성되며, 상기 작동홈(25) 일측으로는 쿳션 터치패트(17)와 연결된 작동바(26)가 삽입되는 구조이다.

그리고, 타측의 작동홈(25)에는 체크 스톱 볼(22)이 고정된 반력 스프링(23)을 수용시킴과 함께 기밀방지 체결부재(15)로 밀봉시키게 된다.

또한, 작동홈(25)에 충전된 오일은 오일실(13)과 기밀방지 체결부재(15)에 의해 실린더 내부로 유출되는 것을 방지하게 된다.

상기의 상황에서 전면 하우징 커버(10) 내부에 결합된 슬라이드 스핀들(12) 표면 외주연에는 오일이 보관되는 오일 저장 공간부(16)가 형성되며, 상기 오일 저장 공간부(16)와 작동홈(25)은 별도의 유로(21)로 관통되게 구성하였다.

이는 작동홈(25) 내부에 저장된 오일이 보다 효과적으로 오일 저장 공간부(16)에 유입되거나 배출되면서 이동하는 피스톤(19)에게 그 영향을 줄 수 있도록 하였으며, 상기 오일 저장 공간부(16)의 내부에는 오일을 함유할 수 있는 발포재(28)를 형성시키게 되는데, 이는 작동홈(25)에 충전된 오일이 유로(21)를 통하여 이동하면서 상기 발포재(28)에 순간적으로 함유시키기 위함이다.

또한, 쿳션 터치패트(17)와 일체로 형성된 작동바(26)는 슬라이드 스핀들(12)에 형성된 작동홈(25)에 수용됨과 함께 반력 스프링(23)에 고정된 체크 스톱 볼(22)을 작동시키게 된다.

결과적으로 로드(18)에 고정된 피스톤(19)은 에어에 의해 급속하게 일측으로 움직이면서 쿳션 터치패트(17)를 밀게됨으로 인하여 상기 쿳션 터치패트(17)는 후방으로 이동함과 동시에 작동바(26)는 작동홈(25)에 충전된 오일 내부에서 체크 스톱 볼(22)과 반력 스프링(23)에 의해 완충되면서 오일의 유로(21)를 따라 오일 저장 공간부(16)에 순간적으로 유입되면서 운동에너지를 감소시켜 직접적인 내부 충격을 실린더 본체에 전달하지 않게 되는 것이다.

이와 같은 상황에서 피스톤(19)이 에어로 의해 일측으로 진행하게 되면서 유입되는 오일은 작동홈(25)과 관통된 유로(21)를 통하여 빠져나감과 동시에 오일은 오일 저장 공간부(16)에 형성된 발포재(28)에 함유 되는 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용과 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 요부가 적용된 실린더는 종래의 실린더와 작용 형태가 거의 유사하거나 동일하게 이루어지게 된다.

그리고, 실린더를 이용한 완충 기능은 최초 피스톤(19)에 압력에 의해 걸리게 되면서 진행하게 되며, 상기 이동하는 피스톤(19)은 쿳션 터치패트(17)에 급속하게 접근하게 된다.

이때, 쿳션 터치패트(17)의 작동바(26)는 작동홈(25)에 삽입되어 대기 상태가 되며, 상기 작동바(26)와 반력 스프링(23)에 고정된 체크 스톱 볼(22)은 매우 긴밀한 관계에 있게 된다.

이를 구체적으로 설명하면 도 3의 (a)와 같이 에어의 압력으로 인하여 일측으로 급속하게 진행하는 피스톤(19)은 도 3의 (b)와 같이 쿳션 터치패트(17)를 순간적으로 타격하듯이 운동 에너지의 충격 하중을 발생시키게 된다.

이와 같은 상황에서 튜브 하우징(27) 내부에 저장된 에어는 배출홈(20)으로 서서히 유출된다.

그리고, 피스톤(19)이 쿳션 터치패트(17)에 밀착되면서 그 압력은 작동바(26)를 통하여 체크 스톱 볼(22)과 반력 스프링(23)이 수용된 작동홈(25)의 오일에 전달된다.

이때, 작동바(26)는 슬라이드 스핀들(12)에 형성된 작동홈(25)에 수용되는 관계로 인하여 외부로 이탈되거나, 분리되는 상황은 발생되지 않게 된다.

또한, 작동홈(25)에 충전된 오일은 작동바(26)의 충격을 흡수하면서 오일 저장 공간부(16)로 배출됨과 함께 반력 스프링(23)은 자체적으로 탄성력이 형성됨으로 인하여 쿳션 터치패트(17)에 고정된 작동바(26)에 탄성력을 그대로 전달하는데 아무런 장애도 발견할 수 없게 되는 상황에서, 상기 쿳션 터치패트(17)는 피스톤(18)의 완충 역할을 충실하게 수행 할 수 있게 되는 것이다.

한편, 피스톤(19)이 원상복귀 되는 상황에서 에어는 에어 배출홈(20)을 통하여 반대로 유입되는 압력에 의해 자연적으로 피스톤(19)과 로드(18)를 빠르게 이동시킬 수 있으며, 이때 작동홈(25)에 수용된 체크 스톱 볼(22)은 반력 스프링(23)의 탄성력에 의해 상기 쿳션 터치패트(17)와 작동바(26)를 동시에 원위치 하게 된다.

이와 같이 반복되는 피스톤(19)의 충격을 쿳션 터치패트(17)는 어떠한 조건에서도 충분히 완충시킬 수 있는 구조로 이루어져 여러 산업 현장에서 널리 사용할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 왕복하는 실린더를 안전하면서 간단하게 완충시킬 수 있어 보다 많은 산업 현장에서 요구되는 중요한 부품으로 조립이 간단하여 대량적인 생산이 가능한 특징과 함께 사용이 편리하므로 인하여 유지보수에 소요되는 비용을 크게 절감시킬 수 있는 특징이 있다.

그리고 실린더의 완충 기능을 종래의 실린더와 비교하였을 때 그 효율성은 크게 향상되었으며, 또한 제조 원가를 절감시킬 수 있을 뿐, 아니라 그 수명은 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 요부가 조립된 상태의 단면도

도 2는 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 단면도

도 3의 (a)(b)는 본 발명의 사용상태를 나타낸 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10. 전면 하우징 커버 11. 스핀들 조정 핸들

12. 슬라이드 스핀들 13. 오일실

14. 칼라 부싱 15. 기밀방지 체결부재

16. 오일 저장 공간부 17. 쿳션 터치패트

18. 로드 19. 피스톤

20. 에어 배출홈 21. 유로

22. 체크 스톱 볼 23. 반력 스프링

24. 후면 하우징 커버 25. 작동홈

26. 작동바 27. 튜브 하우징

28. 발포재 29. 기밀방지 오링

Claims (2)

1. 충격 에너지를 점진적으로 흡수할 수 있는 충격 흡수용 실린더를 구성함에 있어서,

   튜브 하우징과 일체로 형성된 전면 하우징 커버 내부에 스핀들 조정 핸들을 수용시켜 작동되도록 구성시키되, 상기 전면 하우징 커버 내부에는 오일 저장 공간부가 형성된 슬라이드 스핀들이 삽입됨과 함께 상기 슬라이드 스핀들 양측 상하에 각각 형성된 작동홈으로 쿳션 터치패트의 작동바와 연결되는 체크 스톱 볼과 반력 스프링이 삽입되어 기밀방지 체결부재와 오일실에 의해 고정됨으로 인하여 로드와 일체로 작동하는 피스톤의 에너지는 상기 쿳션 터치패트와 연결된 작동바에 전달되면서 작동홈에 충전된 오일이 쿠션의 역할을 하면서 점차적으로 충격 에너지를 감소시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 오일을 이용한 급속 완충기능을 갖는 실린더
2. 제 1항에 있어서,

   상기 작동홈 내부에 충전된 오일은 피스톤의 충격을 흡수함과 아울러 유로를 통하여 오일 저장 공간부에 형성된 발포재에 함유되면서 작동바의 작용에 발생된 압력에 의해 오일은 다시 작동홈으로 공급될 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 오일을 이용한 급속 완충기능을 갖는 실린더