KR100631066B1 - 유압실린더의 피스톤의 고정구조 - Google Patents

유압실린더의 피스톤의 고정구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유압실린더의 추력으로 인해 고하중이 양방향으로 반복적으로 피스톤에 가해지더라도 상기 로드와 피스톤 사이의 나사결합력이 유지됨으로써 피스톤의 풀림이 방지될 수 있으며, 부품수를 감소시킴으로써 유압실린더 자체의 제조원가를 절감시킬 수 있는, 유압실린더의 피스톤의 고정구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조는 일측 외주면 상에는 제 1 나사부가 형성되고 상기 제 1 나사부의 일측 외주면 상에는 상기 제 1 나사부에 수직하는 요철부가 형성되는 로드와, 내주면 상에는 상기 로드의 제 1 나사부에 상응하는 제 2 나사부이 형성되고 일측에는 상기 요철부에 연통되는 관통공이 방사상으로 형성되는 피스톤과, 상기 피스톤의 관통공 내로 삽입되는 패드와, 상기 피스톤의 관통공 내로 결합되어 상기 패드를 상기 로드의 요철부 상으로 가압밀착시키는 체결부재를 포함함으로써, 상기 로드와 피스톤 사이의 나사결합력과, 이 나사결합력에 수직하는 상기 로드의 요철부와 패드 사이의 마찰력을 동시에 제공하여 상기 로드 상으로 피스톤을 확실히 고정시킬 수 있다.
로드, 요철부, 피스톤, 관통공, 패드, 체결부재, 유압실린더

Description

유압실린더의 피스톤의 고정구조{FIXING STRUCTURE OF A PISTION OF A HYDRAULIC CYLINDER}
도 1은 종래의 유압실린더의 피스톤의 고정구조도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조도.
도 3은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조도.
도 4는 본 발명에 따른 피스톤의 고정구조를 가지는 유압실린더의 구조도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 본 발명에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조
10 : 로드
11 : 제 1 나사부
13 : 요철부
15 : 요철밴드
20 : 피스톤
21 : 제 2 나사부
23 : 관통공
30 : 패드
31 : 중앙공
40 : 체결부재
50 : 유압실린더
100 : 종래의 유압실린더의 피스톤의 고정구조
본 발명은 유압실린더의 피스톤의 고정구조에 관한 것으로, 유압실린더 내를 왕복운동하는 로드의 일단 상으로, 상기 유압실린더의 내벽에 접하는 피스톤을 고정시키는 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 유압실린더 내에서 소정의 행정거리만큼 왕복운동하는 로드의 일단에는 유압실린더의 내벽에 접하는 피스톤이 일체로 고정되는데, 도 1은 이러한 종래의 유압실린더의 피스톤의 고정구조(100)를 도시한다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 종래의 유압실린더의 피스톤의 고정구조(100)는 로드(110)의 일단부 상으로 피스톤(120)이 오른나사결합에 의해 체결되고, 상기 피스톤(120)의 일측으로 상기 피스톤(120)의 이탈을 방지하는 로크너트(130)가 상기 로드(110)의 일단에 왼나사결합으로 체결되며, 상기 피스톤(120)과 로크너트(130) 사이에는 피스톤(120)과 로크너트(130)의 상호풀림을 방지하는 코킹(caulking) 수단으로서 로크와셔(140)가 끼워지고, 상기 로크너트(130) 내로는 세트스크류(160) 에 의해 상기 로드(110) 상으로 패드(150)가 가압밀착된다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 유압실린더의 피스톤의 고정구조(100)에서는 유압실린더(170)의 추력으로 인해 고하중이 양방향으로 반복적으로 상기 피스톤(120)에 가해질 경우에, 상기 로드(110)와 피스톤(120) 사이의 나사결합력이 상실됨에 따라 상기 피스톤(120)이 소정의 나사산의 유격만큼 밀려지게 되고, 따라서 상기 유압실린더(170)의 추력이, 밀려진 나사산의 유격만큼 상기 로크너트(130)로 전달됨으로써 상기 로크너트(130)가 풀리게 되거나 또는 피로파괴되는 결과를 초래하여 유압실린더(170)의 작동 상에 치명적인 손상을 가져오는 문제점이 있다.
또한, 종래의 유압실린더의 피스톤의 고정구조(100)는 상기 로크너트(130) 및 로크와셔(140)과 같은 부품을 필요로 함에 따라 유압실린더 자체의 제조원가를 상승시키는 문제점도 있다.
따라서, 본 발명은 유압실린더의 추력으로 인해 고하중이 양방향으로 반복적으로 피스톤에 가해지더라도 상기 로드와 피스톤 사이의 나사결합력이 유지됨으로써 피스톤의 풀림이 방지될 수 있으며, 부품수를 감소시킴으로써 유압실린더 자체의 제조원가를 절감시킬 수 있는, 유압실린더의 피스톤의 고정구조를 제공하기 위한 과제를 기초로 한다.
상기 과제는, 로드의 일측 외주면 상에 상기 로드와 피스톤 사이의 나사결합면에 수직하는 요철부를 형성하고, 상기 로드에 나사결합된 피스톤의 일측에 형성된 관통공 내로 패드를 삽입하고 체결부재로 상기 패드를 상기 로드의 요철부에 가 압밀착시킴으로써, 상기 로드와 피스톤 사이의 나사결합력과, 이 나사결합력에 수직하는 상기 로드의 요철부와 패드 사이의 마찰력을 동시에 제공하여 상기 로드 상으로 피스톤을 확실히 고정시키는, 본 발명에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조에 의해 해결된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조(1)를 도시하고, 도 3은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조(1)를 도시한다.
도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조(1)는 일측 외주면 상에는 제 1 나사부(11)가 형성되고 상기 제 1 나사부의 일측 외주면 상에는 상기 제 1 나사부(11)의 나선방향에 수직하는 요철부(13)가 형성되는 로드(10)와, 내주면 상에는 상기 로드(10)의 제 1 나사부(11)에제 상응하는 제 2 나사부(21)가 형성되고 일측에는 상기 요철부(13)에 연통되는 관통공(23)이 방사상으로 형성되는 피스톤(20)과, 상기 피스톤(20)의 관통공(23) 내로 삽입되는 패드(30)와, 상기 피스톤(20)의 관통공(23) 내로 나사결합되어 상기 패드(30)를 상기 로드(10)의 요철부(13) 상으로 가압밀착시키는 체결부재(40)를 포함한다.
여기서, 상기 로드(10)는 그 일단에 피스톤(20)이 결합된 상태로 유압실린더(50) 내에서 왕복운동하는 것으로, 상기 로드(10)의 일측 외주면 상에는 상기 피스톤(20)의 내주면에 형성되는 제 2 나사부(21)과 맞물려져 결합되는 제 1 나사부(11)가 형성되고, 상기 제 1 나사부(11)의 일측 외주면 상에는 차후에 설명될 패드(30)가 삽입되어 가압밀착됨으로써 상기 로드(10)의 제 1 나사부(11)와 피스톤(20)의 제 2 나사부(21) 사이의 나사결합력에 수직하는 마찰력을 제공하기 위하여 상기 제 1 나사부(11)의 나선방향에 수직으로 요철부(13)가 형성된다.
상기 요철부(13)는 상기 제 1 나사부(11)의 일측 외주면 전체 둘레에 걸쳐 형성되는 것이 바람직하며, 도 2에 도시되는 바와 같이, 상기 로드(10)의 외주면을 직접 가공하여 일체로 형성될 수도 있지만, 실시예에 따라서는 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 요철부(13)가 형성된 요철밴드(15)를 로드(10)의 외주면 상에 접합시킴으로써 형성될 수도 있다. 이러한 요철밴드(15)를 사용할 경우에는 상기 요철부(13)의 표면거칠기를 더욱 증가시킬 수 있다.
상기 로드(10)의 일단으로는 피스톤(20)이 나사결합되는데, 상기 피스톤(20)은 유압실린더(50)의 내벽에 그 외주면이 맞물려진 상태로 상기 로드(10)와 일체로 왕복운동하는 것으로, 유압유에 힘을 가하거나 유압유로부터 힘을 받는 역할을 한다.
상기 피스톤(20)의 내주면 상에는 상기 로드(10)의 제 1 나사부(11)에 맞물려져 결합되는 제 2 나사부(21)가 형성되고, 상기 피스톤(20)의 일측에는 상기 로드(10)의 요철부(13)에 연통되고, 차후에 설명될 패드(30) 및 체결부재(40)가 끼워넣어지는 관통공(23)이 방사상으로 형성된다.
상기 피스톤(20)의 관통공(23)으로는 패드(30)가 삽입되는데, 상기 패드(30)는 차후에 설명될 체결부재(40)에 의해 상기 로드(10)의 요철부(13) 상으로 가압밀착됨으로써, 상기 로드(10)의 요철부(13)와 함께 상기 로드(10)의 제 1 나사부(11)와 상기 피스톤(20)의 제 2 나사부(21) 사이의 나사결합력에 수직하는 마찰력을 제공하는 역할을 한다.
상기 패드(30)가 강성이 큰 재질로 제조되거나, 또는 상기 로드(10)의 요철부(13)의 골의 깊이가 상대적으로 클 경우에는 상기 패드(30)의 하부면 상에는 상기 로드(10)의 요철부(13)에 맞물려 상응하는 요철부가 형성됨으로써, 상기 패드(30)가 상기 로드(10) 상으로 상기 로드(10)의 제 1 나사부(11)와 상기 피스톤(20)의 제 2 나사부(21) 사이의 나사결합력에 수직하는 마찰력을 제공하는 것이 바람직하며, 상기 패드(30)가 예를 들어 테프론과 같은 탄성재로 제조될 경우에는 상기 세트스크류(40)의 가압력에 의해 상기 패드(30)의 하부면이 로드(10)의 요철부(13)에 상응하게 탄성변형되어 상기 패드(30)가 맞물려짐으로써, 상기 로드(10) 상으로 상기 로드(10)의 제 1 나사부(11)와 상기 피스톤(20)의 제 2 나사부(21) 사이의 나사결합력에 수직하는 마찰력을 제공하는 것이 바람직하다
또한 상기 패드(30)는 그 중앙에 중앙공(31)이 형성됨으로써, 분해시에 상기 피스톤(20)의 관통공(23)으로부터 용이하게 분리될 수 있는 것이 바람직하다.
상기 패드(30)가 삽입된 상기 피스톤(20)의 관통공(23)으로는 체결부재(40)가 결합되는데, 상기 체결부재(40)는 상기 패드(30)를 로드(10)의 요철부(13) 상으로 가압밀착시키는 역할을 하는 것으로, 세트스크류로 형성되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 피스톤의 고정구조(1)를 가지는 유압실린더의 구조도를 도시한다. 도 2 내지 도 4를 참조하여, 의 전제 작용에 대해 설명하면 다음과 같다:
도 4에 도시되는 바와 같이, 유압유포트(51)를 포함하는 유압실린더(50) 내에 본 발명에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조(1)에 의해 서로 결합되는 로드(10) 및 피스톤(20)이 설치될 경우에, 상기 피스톤(20)은, 상기 로드(10)의 외주면 상에 형성되는 제 1 나사부(11)와 상기 피스톤(20)의 내주면 상에 형성되는 제 2 나사부(21)에 의한 나사결합력에 의해 상기 로드(10) 상에 고정될 뿐만 아니라, 상기 로드(10)의 제 1 나사면(11)에 수직으로 형성되는 요철부(13)와 상기 체결부재(40)의 가압에 의해 상기 요철부(13)로 가압밀착되는 패드(30) 사이의 마찰력에 의해서도, 상기 로드(10) 상에 고정된다.
일반적으로 유압실린더(50)의 추력으로 인해 고하중이 양방향으로 반복적으로 피스톤(20)에 가해질 경우에, 피스톤(20)은 상기 로드(10)와의 나사결합부의 나선방향으로 풀려지게 되는데, 본 발명에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조(1)에서는 이러한 피스톤(20)의 풀림에 대해 상기 상기 로드(10)와 피스톤(20) 사이의 나사결합부의 나선방향에 수직으로, 상기 로드(10)와 패드(30) 사이의 마찰력이 작용하여 상기 피스톤(20)의 풀림을 억제함으로써, 로드(10)로의 피스톤(20)의 고정을 유지시키게 된다.
또한, 본 발명에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조(1)에서는 패드(30)가 피스톤(20) 상에 형성된 관통공(23) 내로 삽입되어 체결부재(40)에 의해 로드(10) 상으로 가압밀착됨에 따라 종래의 로크너트 및 로크와셔가 필요없게 되고, 로크너트 및 로크와셔와 설치되던 공간으로 인해 동일 실린더의 튜브길이에 대해 유압실린더의 행정길이가 확장되거나 또는 상기 튜브길이를 줄일 수 있어 실린더 설계가 용이하게 된다.
뿐만 아니라, 상기 요철부(13)가 로드(10)의 일측 외주면 전체에 걸쳐 형성됨에 따라, 유압실린더(50)의 분해조립에 의해 체결부재(40)의 조임위치가 변경되더라도 동일한 마찰력 제공효과를 가져올 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 유압실린더의 피스톤의 고정구조는 피스톤의 나선방향에 수직으로 작용하는 패드의 마찰력을 제공함으로써, 유압실린더의 추력으로 인해 고하중이 양방향으로 반복적으로 피스톤에 가해지더라도 상기 로드로의 피스톤의 나사결합력이 유지됨으로써 피스톤의 풀림이 방지될 수 있으며, 로크너트 및 로크와셔가 필요하지 않게 됨에 따라 제조원가를 절감할 수 있는, 탁월한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 일측 외주면 상에는 제 1 나사부가 형성되고 상기 제 1 나사부의 일측 외주면 상에는 상기 제 1 나사부의 나선방향에 수직하는 요철부가 형성되는 로드;
    내주면 상에는 상기 제 1 나사부에 상응하는 제 2 나사부가 형성되고 일측에는 상기 요철부에 연통되는 관통공이 방사상으로 형성되는 피스톤;
    상기 피스톤의 관통공 내로 삽입되는 패드; 및
    상기 피스톤의 관통공 내로 결합되어 상기 패드를 상기 로드의 요철부 상으로 가압밀착시키는 체결부재를 포함하는, 유압실린더의 피스톤의 고정구조.
  2. 제 1 항에 있어서
    상기 요철부는, 상기 요철부가 형성된 요철밴드를 상기 로드의 일단부측 외주면 상에 일체로 접합시켜 형성되는 것을 특징으로 하는, 유압실린더의 피스톤의 고정구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 패드에는 상기 피스톤의 관통공으로부터 패드가 분리되도록 중앙공이 형성되는 것을 특징으로 하는, 유압실린더의 피스톤의 고정구조.
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