KR100735679B1

KR100735679B1 - 자동으로 유체를 공급할 수 있고 정상적인 유체 공급을확인할 수 있는 실린더 장치

Info

Publication number: KR100735679B1
Application number: KR1020060078640A
Authority: KR
Inventors: 장경복
Original assignee: (주)예은테크
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2007-07-04

Abstract

자동화된 유체 공급 시스템에 사용되며, 자동으로 유체를 공급할 수 있도록 해주고 정상적인 왁스 공급이 이루어졌는 지를 확인할 수 있도록 해주는 실린더 장치가 개시된다. 상기 실린더 장치는 제1 관통공이 내부에 형성되어 있는 베이스부와 이 베이스부로부터 일체로 외측으로 돌출되고 상기 제1 관통공과 연통되는 제1 수납부를 포함하는 제1 실린더 몸체와; 일단부가 상기 제1 수납부의 내면에 체결되고, 내부에 중공의 공간을 형성하며, 상기 중공의 공간과 연통하는 제2 관통공이 타단부에 형성되어 있고, 센서가 장착되는 제2 실린더 몸체와; 내부에 서로 다른 직경의 연속되는 제1 직경 및 제2 직경으로 이루어지는 제3 관통공이 형성되어 있으며 마그네트가 장착되는 기부와, 이 기부로부터 외측으로 돌출되고 상기 제3 관통공과 연통되는 제2 수납부를 포함하고, 상기 제1 수납부와 상기 중공의 공간 사이에서 이동 가능하게 수용되는 피스톤 몸체와; 상기 제2 수납부 및 제2 실린더 몸체의 중공의 공간에 걸쳐 장착되는 탄성 부재를 포함하며, 상기 제1 관통공, 제2 관통공 및 제3 관통공은 동축으로 형성되어, 유체 이동 통로를 제공하며, 상기 피스톤 몸체는 상기 제1 실린더 몸체의 제1 관통공을 통해 공급되는 고압의 유체에 의해 상기 탄성 부재를 압축하면서 상기 제2 실린더 몸체의 중공의 공간 내부로 이동하도록 구성되며, 상기 센서는 상기 피스톤 몸체의 이동 중에 상기 마그네트를 감지하면 유체 공급을 차단하여, 상기 피스톤 몸체가 상기 탄성 부재의 탄성력에 의해 원래의 위치로 복귀하도록 하는 것을 특징으로 한다.

실린더 장치, 왁스, 피스톤, 가이드 핀

Description

자동으로 유체를 공급할 수 있고 정상적인 유체 공급을 확인할 수 있는 실린더 장치{CYLINDER DEVICE ALLOWING FULID SUPPLY TO BE CARRIED OUT AND CHECKED AUTOMATICALLY}

도 1은 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 실린더 장치의 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 실린더 장치의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 한 가지 실시예에 다른 실린더 장치의 동작 과정을 보여주는 설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 제1 실린더 몸체

120: O-링

130: 피스톤 몸체

138: 마그네트

140: 스프링 부재

150: 제2 실린더 몸체

160: 가이드 핀

170: 센서

180: 자동 밸브

본 발명은 유체 공급용 실린더 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 자동차의 조립 과정 중에 자동차의 특정 부위에 유체, 바람직하게는 왁스를 공급함에 있어서, 그러한 왁스 공급을 자동으로 수행할 수 있고 정상적인 왁스 공급이 이루어졌는지 여부를 외부에서 쉽게 확인할 수 있도록 해주는 자동화된 유체 공급 시스템용 실린더 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 조립 과정시 자동차에 대하여 도장(塗裝) 공정을 실시하게 된다. 그러나, 자동차의 특정 조립 부분, 예컨대 철과 철을 맞대어 용접한 부분 등에 대해서는 도장 공정을 실시하는 것은 사실상 거의 불가능에 가까운 것이 자동차 조립 공정의 현실이다. 도장 공정을 실시하기 어렵다고 그대로 방치한 채 자동차를 출고하여 사용하게 되면, 그 미도장 부분은 도장 공정이 수행된 부분과 비교하여 부식에 취약하고 또 녹이 슬기 쉽게 된다. 이러한 문제를 방지하기 위하여, 자동차 조립 공정시 미도장 부분에 대하여는 도장 공정 대신에 왁스를 분무하여 녹을 방지하고 있다.

그러나, 상기 미도장 부분은 도장 공정이 실시되는 차체의 외관과 달리 눈에 잘 띄지 않는 곳에 위치한다. 따라서, 왁스 분무 공정을 실시할 때에는, 자동차 라인을 따라 작업자가 자동차 밑에서 수동 스프레이 건을 이용하여 그 미도장 부분에 일일이 왁스를 분무하고 있다.

이러한 수작업은 상당히 번거로운 작업이고 또 비용 상승을 유발하는 요인이 되는 것으로서, 이러한 수작업에 의한 왁스 도포를 대체할 수 있는 자동화된 왁스 도포 시스템이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 자동차 왁스 분무 공정이 갖고 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수작업에 의한 왁스 분무를 대체할 수 있는 자동화된 왁스 도포 시스템에 사용 가능하고, 자동으로 왁스를 공급할 수 있도록 해주는 실린더 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 자동화된 왁스 도포 시스템용으로 사용할 수 있고, 자동으로 왁스를 공급함과 아울러 그 왁스의 공급이 이루어졌는지를 쉽게 확인할 수 있도록 해주는 실린더 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따라서, 자동화된 유체 공급 시스템에 사용되며, 유체 공급을 자동으로 조절할 수 있도록 해주는 실린더 장치가 제공되는데, 상기 실린더 장치는 제1 관통공이 내부에 형성되어 있는 베이스부와 이 베이스부로부터 일체로 외측으로 돌출되고 상기 제1 관통공과 연통되는 제1 수납부를 포함하는 제1 실린더 몸체와; 일단부가 상기 제1 수납부의 내면에 체결되고, 내부에 중공의 공간을 형성하며, 상기 중공의 공간과 연통하는 제2 관통공이 타단부 에 형성되어 있으며, 센서가 장착되는 제2 실린더 몸체와; 내부에 서로 다른 직경의 연속되는 제1 직경 및 제2 직경으로 이루어지는 제3 관통공이 형성되어 있으며 마그네트가 장착되는 기부와, 이 기부로부터 외측으로 돌출되고 상기 제3 관통공과 연통되는 제2 수납부를 포함하고, 상기 제1 수납부와 상기 중공의 공간 사이에서 이동 가능하게 수용되는 피스톤 몸체와; 상기 제2 수납부 및 제2 실린더 몸체의 중공의 공간에 걸쳐 장착되는 탄성 부재를 포함하며, 상기 제1 관통공, 제2 관통공 및 제3 관통공은 동축으로 형성되어, 유체 이동 통로를 제공하며, 상기 피스톤 몸체는 상기 제1 실린더 몸체의 제1 관통공을 통해 공급되는 고압의 유체에 의해 상기 탄성 부재를 압축하면서 상기 제2 실린더 몸체의 중공의 공간 내부로 이동하도록 구성되며, 상기 센서는 상기 피스톤 몸체의 이동 중에 상기 마그네트를 감지하면 유체 공급을 차단하여, 상기 피스톤 몸체가 상기 탄성 부재의 탄성력에 의해 원래의 위치로 복귀하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 센서는 제어 장치의 제어 하에 작동이 제어되는 점등 장치에 연결되어, 상기 마그네트를 감지하면 그 감지 신호를 제어 장치로 전송하여, 그 제어 장치가 상기 점등 장치를 켜도록 할 수 있다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 피스톤 몸체의 상부면에는 가이드 홈이 형성되어 있고, 상기 제2 실린더 몸체의 상부면에는 상기 가이드 홈의 대응 위치에 형성된 가이드 홀을 통해 가이드 핀이 삽입되며, 상기 가이드 핀은 상기 피스톤 몸체의 이동시 상기 가이드 홈을 따라 상기 피스톤 몸체를 안내하여 피스톤 몸체의 회전 또는 요동을 방지한다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 제1 실린더 몸체와 제2 실린더 몸체는 나사 결합식으로 상호 체결된다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 제1 실린더 몸체와 체결되는 제2 실린더 몸체의 일단부 둘레에는 O-링이 장착된다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 제1 관통공은 서로 다른 직경의 연속되는 제1 직경 및 제2 직경으로 이루어지고, 보다 큰 직경의 제1 직경의 관통공에는 유체 공급원으로부터 상기 실린더 장치에 유체를 공급하기 위한 유체 유입관이 체결된다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 제2 관통공은 서로 다른 직경의 연속되는 제1 직경 및 제2 직경으로 이루어지고, 보다 큰 직경의 제2 직경의 관통공에는 상기 실린더 장치로부터 나오는 유체를 외부로 공급하기 위한 유체 유출관이 체결된다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 상기 유체는 왁스일 수 있다.

상기한 본 발명의 구성, 특징 및 효과는 이하의 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 보다 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

본 출원인은 종래의 수작업에 의한 자동차 왁스 분무 공정을 대체하는 자동화된 왁스 부분 시스템을 개발하고 있으며, 이러한 시스템 개발에 있어서는 자동으로 왁스를 공급할 수 있도록 해주는 실린더 장치가 필수적으로 요구된다는 것을 발 견하고 본 발명을 완성하였다.

예컨대, 본 출원인은 자동차가 조립 라인에서 왁스 도포 구간에 이르게 되면, 이를 감지하고 자동차의 여러 미도장 부분(통상 20~100여 군데)에 왁스를 자동적으로 도포하는 시스템을 개발하고 있는데, 이때 왁스를 도포해야 하는 자동차의 미도장 부분마다 왁스의 도포량이 상이할 수 있다. 따라서, 각각의 미도장 부분에 소정량의 왁스를 자동으로 도포할 수 있도록 일정한 양의 왁스를 소정의 자동 스프레이 건을 통해 분무하는 것이 바람직하며, 이를 위해서는 왁스 유체를 자동으로 공급하기 위한 소정의 부품, 즉 실린더 장치가 필수적으로 구비되어야 한다. 또한, 반드시 미리 정한 양의 왁스를 도포하지 않아도, 적어도 일정량의 왁스는 반드시 도포될 것이 필요하며, 이와 관련하여 왁스의 도포가 이루어졌는지 여부를 쉽게 확인할 필요가 있다. 즉, 자동화된 왁스 분무 시스템에 있어서, 자동차의 여러 부분에 왁스가 도포가 이루어졌지만, 시스템의 이상으로 특정의 어느 한 부분에 대해서는 왁스가 도포되지 않을 수 있다. 이를 간과하고 자동차를 출시하는 경우, 그 자동차는 불량품이 되고, 따라서 출고 전에 왁스 도포가 이루어지지 않았다는 것을 작업자가 쉽게 확인할 수 있을 것이 요구된다. 이러한 제반 사항을 고려하여, 본 발명은 자동차의 특정 부위에 왁스를 공급할 때마다 그러한 왁스 공급을 자동으로 수행할 수 있고 또 왁스 공급이 이루어졌는지 여부를 쉽게 확인할 수 있도록 해주는 실린더 장치를 제공한다.

도 1 내지 도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실린더 장치(100)의 구성이 개략적으로 도시되어 있는데, 이 실린더 장치는 자동화된 왁스 공급 시스템에 사용되는 부품으로서, 자동으로 왁스를 공급하고 또 왁스 공급이 이루어졌음을 확인할 수 있도록 해주는 장치이다. 도 1은 실린더 장치(100)의 단면도이고, 도 2는 분해 절단 사시도이다. 이하에서는, 이들 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실린더 장치의 구성을 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 실린더 장치(100)는 크게 제1 실린더 몸체(110)와, 피스톤 몸체(130) 및 제2 실린더 몸체(150)를 포함한다.

제1 실린더 몸체(110)는 몸통 역할을 하는 베이스부(114)와, 이 베이스부로부터 일체로 외측으로 돌출되어 내부에 빈 공간을 형성하는 제1 수납부(116)로 구성된다. 도시한 바와 같이, 베이스부(114)의 내부에는 서로 다른 직경의 연속되는 제1 직경의 관통홀(112) 및 제2 직경의 관통홀(113)로 이루어지는 제1 관통홀이 형성되어 있다.

제1 직경의 관통홀(112)에는, 예컨대 도 3에 도시한 바와 같이, 외부의 왁스 공급원으로부터 본 발명의 실린더 장치에 왁스를 공급하기 위한 왁스 유입관이 체결된다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제1 직경의 관통홀(112)의 내면은 왁스 유입관과의 확실한 맞물림을 위해, 즉 나사 체결되도록 나사부가 형성되어 있다. 다른 실시예에 따르면, 왁스 유입관은 제1 직경의 관통홀(112)과 억지 끼움맞춤식으로 체결될 수도 있다. 제1 직경의 관통홀(112)은 제2 직경의 관통홀(113)보다 그 직경이 더 크게 형성되어 있다. 그 이유는, 후술하는 바와 같이, 왁스 공급원으로부터 공급되는 고압의 왁스가 관통홀(112, 113)을 통과할 때 더 빠른 속도로 피스톤 몸체(13)의 제1 관통공(132)으로 유입되도록 하기 위함이다.

제2 실린더 몸체(150)는 제1 실린더 몸체(110)와 체결되는 부품으로서, 그 일단부(154)가 제1 수납부(116)의 내면에 체결된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 도시한 바와 같이, 제1 수납부(116)의 내면과 일단부(154)의 외면에는 나사부가 형성되어, 양자는 나사식으로 꽉 체결된다. 별법으로서, 제1 수납부(116)와 일단부(154)는 억지 끼움맞춤식으로 체결될 수도 있다. 제2 실린더 몸체(150)의 내부에는 피스톤 몸체(130)를 수용할 수 있도록 중공의 공간이 형성되어 있고, 이 중공의 공간과 연통하는 제2 관통홀이 형성되어 있다.

상기 제2 관통홀은 제1 관통홀과 유사하게, 서로 다른 직경의 연속되는 제1 직경의 관통홀(156)과 제2 직경의 관통홀(157)로 이루어져 있다. 제2 직경의 관통홀(157)에는, 예컨대 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실린더 장치로부터 나오는 왁스를 외부로 배출하기 위한 왁스 유출관이 체결된다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제2 직경의 관통홀(157)의 내면은 왁스 유출관과의 확실한 맞물림을 위해, 즉 나사 체결되도록 나사부가 형성되어 있다. 별법으로서, 왁스 유출관은 제2 직경의 관통홀(157)과 억지 끼움맞춤식으로 체결될 수도 있다.

한편, 본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 제2 실린더 몸체(150)의 내부에 형성된 중공의 공간은, 자동차의 미도장 부분에 도포하여야 하는 소정량의 왁스 유체만큼을 수용할 수 있도록 형성되어 있다. 즉, 자동차의 미도장 부분마다 도포되는 왁스 유체량이 상이하고, 따라서 원하는 미도장 부분에 소정량의 왁스만을 도포할 수 있도록 미리 규정한 설계 사양에 따라 중공의 공간의 크기를 설정하여, 그 규정된 크기만큼 왁스 유체가 수용되도록 한다. 그러나, 중공의 공간은 반드시 소정량의 왁스 유체에 꼭 맞게 그 크기를 형성할 필요는 없으며, 본 발명의 주 목적은 자동차의 특정 부위에 왁스를 분무하는 것이므로, 단지 일정량의 왁스 유체만을 담을 수 있는 크기로 형성할 수도 있다.

도면에 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 제2 실린더 몸체(150)의 상면에는 후술하는 피스톤 몸체(130)의 상면에 형성된 가이드 홈(139)에 대응하는 위치에 가이드 홀(152)이 형성되어 있으며, 이 가이드 홀(152)을 통해 가이드 핀(160)이 삽입되어, 피스톤 몸체(130)가 축방향으로 이동할 수 있도록 안내해 준다. 또한, 제2 실린더 몸체(150)의 측부에는 후술하는 피스톤 몸체(130)의 마그네트(138)를 감지하기 위한 센서(170)가 장착된다. 이 센서는 상기 마그네트를 감지하여, 추가의 왁스 공급을 차단하는 역할을 한다. 이들 구성과 관련하여서는 이하에서 더욱 상세히 설명한다.

피스톤 몸체(130)는 제1 실린더 몸체(110)와 제2 실린더 몸체(150) 사이에서 이동하면서 미리 정해진 양만큼의 왁스만을 공급하도록 하기 위한 부품으로서, 몸통 역할을 하는 기부(基部)(134)와, 이 기부로부터 일체로 외측으로 돌출되어 내부에 빈 공간을 형성하는 제2 수납부(136)로 구성되며, 기부(134)에는 마그네트(138)가 장착되어 있다.

도시한 바와 같이, 기부(134)의 내부에는 제1 직경의 관통홀(132) 및 제2 직경의 관통홀(133)로 이루어지는 제3 관통홀이 형성되어 있다. 도면을 통해 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 제1 직경의 관통홀(132) 및 제2 직경의 관통홀(133)은 그 직경이 상이하게 구성되어 있다. 따라서, 제1 실린더 몸체(110)의 제1 관통홀을 통해 공급되는 고압의 왁스가 제1 직경의 관통홀(132)에 유입되지만, 제2 직경의 관통홀(133)을 통과할 때 그 직경이 갑자기 축소되므로, 그 경계면에서 왁스가 충돌하게 되고, 따라서 피스톤 몸체(130)는 제2 실린더 몸체(150) 쪽으로 이동하게 된다. 다시 말하면, 피스톤 몸체(130)의 내부에 제1 직경의 관통홀(132)과 제2 직경의 관통홀(133)을 형성하면서 그 직경을 상이하게 함으로써, 넓은 제1 직경의 관통홀(132)을 통해 유입된 왁스가 좁은 제2 직경의 관통홀(133)을 통해 빠져나갈 때, 갑자스러운 면적차로 인해 두 관통홀의 경계면에서 충돌하도록 하여, 피스톤 몸체(130)를 이동시키는 것이다.

한편, 왁스 유체와의 충돌로 인해 피스톤 몸체(130)가 이동할 때, 피스톤 몸 체가 요동하거나 회전하면서 이동할 수 있다. 이러한 운동이 일어나면, 제2 실린더 몸체(150)에 설치된 센서(170)가 피스톤 몸체(130)의 접근을 항상 감지하는 데에 악영향을 미칠 수가 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 현상을 방지하기 위하여, 즉 피스톤 몸체(130)가 축방향으로 이동하도록 하기 위하여, 피스톤 몸체(130)의 상면에 가이드 홈(139)을 형성한다. 또한, 가이드 홈(130)의 형성 위치에 대응하여 제2 실린더 몸체(150)의 상면에 가이드 홀(152)을 형성하고 이 홀을 통해 가이드 핀(160)이 삽입된다. 이러한 구성을 통해, 피스톤 몸체(130)가 충돌하는 왁스 유체에 의해 제2 실린더 몸체(150)의 중공 공간을 향해 이동할 때, 가이드 핀(160)에 의해 안내되면서 단지 축방향으로만 이동하게 되고, 좌우로 요동한다든지 또는 회전하는 것이 방지되어, 센서(170)는 소정 거리만큼 이동하여 온 피스톤 몸체(130)를 (마그네트(138)를 통해) 확실하게 검출할 수 있게 된다.

마그네트(138)는 피스톤 몸체(130)의 이동이 감지될 수 있도록 제공되는 것으로서, 피스톤 몸체가 소정의 거리만큼 이동하면, 도 1 및 도 2에 도시한 센서(170)에 의해 마그네트(138)가 감지되고, 이에 따라 추가적인 왁스 공급이 차단되고, 그 결과 피스톤 몸체(130)는 스프링 부재(140)의 탄성에 의해 그 원위치로 복귀하게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 도면에 도시한 바와 같이, 제2 수납부(136)에 의해 형성되는 공간과 제2 실린더 몸체의 중공의 공간에는 스프링 부재(140)가 장착 되어 있다. 외부로부터 공급되는 왁스와의 충돌로 인해 피스톤 몸체(130)가 이동하면서 제2 실린더 몸체(150)의 중공의 공간에 소정량 채워져 있는 왁스 유체는 제2 실린더 몸체(150)의 제3 관통홀을 통해 외부로 배출된다. 그러나, 자동차의 미도장 부분에 계속적으로 왁스가 도포되어서는 안된다. 본 발명에 따르면, 제2 실린더 몸체(150)에 센서(170)를 장착하고, 이 센서에 의해 피스톤 몸체(130)에 장착된 마그네트(136)가 감지된다. 센서는 그 감지된 신호를 센서(170)와 연결된 자동화된 왁스 공급 시스템용 제어 장치(도시 생략)로 전달한다. 제어 장치는 상기 신호를 수신한 후, 자동 밸브(180)(도 3 참조)를 폐쇄하여 왁스가 추가 공급되는 것을 차단한다. 따라서, 피스톤 몸체(130)에 가해지는 왁스에 의한 압력은 차단되고, 피스톤 몸체(130)는 스프링 부재(140)의 탄성력에 의해 그 원위치로 복귀하게 된다.

또한, 상기 센서(170)에는 상기 제어 장치에 의해 동작이 제어되는 점등 장치(도시 생략)가 연결되어 있다. 따라서, 상기 센서가 마그네트(136)를 감지하면, 제어 장치의 제어 하에 점등 장치가 켜지게 되고, 따라서 작업자는 자동차의 특정 부위에 왁스가 도포되었다는 것을 외부에서 쉽게 확인할 수가 있다. 만약, 자동차의 조립 라인에서 왁스 도포가 이루어질 때, 자동차의 여러 특정 부위 중 어느 한 부위에 대하여 점등 장치가 켜지지 않은 경우, 작업자는 그 부위에 왁스가 도포되지 않았다는 것을 쉽게 알 수 있고, 이 경우 수작업을 통해 왁스를 도포함으로써,특정 부위에 왁스가 도포되지 않은 불량 자동차가 출고되는 것을 미연에 방지할 수 가 있게 된다.

한편, 본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 손쉽게 확보할 수 있는 스프링을 이용하여 상기 탄성력을 부여하고 있으며, 스프링 외에 소정의 탄성력을 제공할 수 있는 다른 부재를 제공할 수 있다는 것에 유의하여야 한다.

또한, 도면에 도시한 바와 같이, 제1 실린더 몸체(110)의 제1 수납부(116)와 제2 실린더 몸체(150)의 일단부(154) 사이를 밀봉하기 위하여, 일단부(154) 둘레에는 O-링(O-ring)(120)이 장착되어 있다.

이하에서는, 상기한 구성을 갖는 실린더 장치(100)의 동작을 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 3의 (a)는 실린더 장치의 초기 상태를 나타내는 도면이고, 도 3의 (b)는 실린더 장치의 동작 상태를 보여주는 도면이다.

먼저, 도 3의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 실린더 장치(100)는 제1 실린더 몸체(110)의 제1 관통홀에 장착되는 유체 유입관을 매개로 외부의 왁스 공급원(도시 생략)에 연결되어 있다. 왁스 공급원과 유체 유입관 사이에는 왁스의 공급을 자동으로 공급 및 차단하기 위한 자동밸브(180)가 설치되어 있다.

자동차가 조립 라인을 따라 소정의 위치에 도달하면, 본 발명의 실린더 장치(100)가 장착되어 사용되는 자동화된 왁스 공급 시스템이 이를 감지한다. 이와 동시에 자동 밸브(180)가 개방되어, 고압의 왁스 유체가 실린더 장치(100) 내부로 도입된다. 이 왁스 유체는 제1 실린더 몸체(110)의 제1 관통홀(구체적으로, 제1 직경의 관통홀(112) 및 제2 직경의 관통홀(113))을 통과하면서 더욱 가압된 후, 피스톤 몸체(130)의 내부에 형성된 제1 직경의 관통홀(132) 및 제2 직경의 관통홀(133)의 경계면에 충돌함과 동시에 제2 직경의 관통홀(133)로 유입된다. 이러한 충돌로 인해, 피스톤 몸체(130)는 스프링 부재(140)를 압축하면서 제2 실린더 몸체(150)의 중공의 공간을 향해 이동하면서, 중공의 공간에 채워져 있는 왁스 유체를 외부로 배출하게 된다.

한편, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 피스톤 몸체(130)가 소정 거리만큼 이동하게 되면, 피스톤 몸체(130)에 장착된 마그네트(136)가 제2 실린더 몸체(150에 장착된 센서(170)에 의해 감지된다. 센서(170)는 마그네트(136)를 감지하면, 그 감지 신호를 전술한 제어 장치로 전달한다. 상기 신호를 수신한 제어 장치는 자동밸브(180)를 폐쇄하고, 따라서 추가적인 왁스 유체가 실린더 장치(100) 내부로 유입되는 것이 방지된다. 이에 따라, 피스톤 몸체(130)에 가해지는 왁스 유체에 의한 압력이 급격히 감소하게 되고, 그 결과 압축된 스프링 부재(140)에 가해진 외력이 사라지게 되어, 피스톤 부재(130)는 스프링 부재(140)의 탄성력에 의해 도 3의 (a)에 도시한 초기 상태의 원위치로 복귀한다. 이와 더불어, 센서(170)와 연결 된 점등 장치가 제어 장치의 제어하에 켜지게 되어, 소정량의 왁스가 자동차의 특정 부위에 공급되었다는 것을 외부의 작업자에게 알려주게 된다. 만약, 점등 장치가 켜지지 않는 경우에는, 센서가 마그네트를 감지하지 못했다는 것을 의미하고 이는 결국 자동차의 특정 부위에 왁스의 도포가 이루어지지 않았다는 것을 나타내므로, 외부의 작업자는 그 특정 부위에 수작업을 통해 왁스를 분무하면 된다.

한편, 자동 밸브(180)가 폐쇄되어, 왁스 공급원으로부터의 추가의 왁스 공급이 차단되더라도, 자동 밸브(180)와 제2 실린더 몸체(150) 내부의 중공의 공간 사이의 왁스 이동 경로에는 상당량의 왁스 유체가 공급되어 있다. 따라서, 센서(170)가 마그네트(138)를 감지하여, 자동 밸브(180)가 폐쇄되고, 이에 따라 피스톤 몸체(130)가 원위치로 복귀하더라도, 상기 이동 경로 상의 왁스 유체는 그 압력에 의해 자동 밸브로부터 중공의 공간에 이르는 이동 경로를 통해 계속 이동하여, 제2 실린더 몸체(150)의 중공의 공간을 채우게 된다. 따라서, 다른 자동차가 자동차 조립 라인을 따라 이동하여 오면, 상기와 같은 동작이 반복적으로 수행되어, 왁스 유체가 자동차에 도포된다. 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는 바와 같이, 상기 자동 밸브(180)에서 제2 실린더 몸체(150)의 중공의 공간 사이에 형성되는 유체 이동 경로의 면적, 상기 중공의 공간의 크기는 왁스를 도포하고자 하는 자동차의 특정 부위에 대응하여 적절히 설계함으로써 원하는 양 만큼의 왁스가 도포되도록 할 수 있다는 것에 유의하여야 하며, 이 역시 본 발명의 범위 내에 있는 것이다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 이러 한 실시예에 의해 제한되지 않는다는 점에 유의하여야 한다. 본 발명은 후술하는 특허청구범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변형 및 수정할 수 있으며, 이들은 모두 특허청구범위에 포함된다. 에컨대, 본 발명의 실린더 장치가 자동차의 특정 부분에 왁스를 자동으로 공급하기 위한 시스템에 사용되는 한 가지 부품으로서 설명하였지만, 자동차 분야 이외에 자동으로 유체 공급을 조절할 것이 요구되는 분야에서 다양하게 사용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 자동차의 미도장 부분에 일일이 수작업을 통해 왁스를 공급하는 종래 기술을 대체하여 자동으로 왁스를 공급하는 시스템에 사용되어, 미도장 부분마다 왁스 유체를 자동으로 공급하고 그 공급 완료와 동시에 왁스 공급을 차단하여, 왁스를 도포하여야 하는 자동차의 미도장 부분을 확실하게 자동으로 왁스를 도포할 수 있도록 해준다. 또한, 정상적으로 왁스 도포가 이루어졌는지 여부를, 센서에 연결된 점등 장치의 점등을 통해 확인할 수 있어, 특정 부위에 왁스가 도포되지 않은 자동차가 출고되는 것을 방지할 수 있다.

Claims

자동화된 유체 공급 시스템에 사용되며, 자동으로 유체를 공급할 수 있도록 해주고 정상적인 왁스 공급이 이루어졌는 지를 확인할 수 있도록 해주는 실린더 장치로서,

제1 관통공이 내부에 형성되어 있는 베이스부와 이 베이스부로부터 일체로 외측으로 돌출되고 상기 제1 관통공과 연통되는 제1 수납부를 포함하는 제1 실린더 몸체와;

일단부가 상기 제1 수납부의 내면에 체결되고, 내부에 중공의 공간을 형성하며, 상기 중공의 공간과 연통하는 제2 관통공이 타단부에 형성되어 있으며, 센서가 장착되는 제2 실린더 몸체와;

내부에 서로 다른 직경의 연속되는 제1 직경 및 제2 직경으로 이루어지는 제3 관통공이 형성되어 있으며 마그네트가 장착되는 기부와, 이 기부로부터 외측으로 돌출되고 상기 제3 관통공과 연통되는 제2 수납부로 이루어지고, 상기 제1 수납부와 상기 중공의 공간 사이에서 이동 가능하게 수용되는 피스톤 몸체와;

상기 제2 수납부 및 제2 실린더 몸체의 중공의 공간에 걸쳐 장착되는 탄성 부재

를 포함하며,

상기 제1 관통공, 제2 관통공 및 제3 관통공은 동축으로 형성되어, 유체 이동 통로를 제공하며,

상기 피스톤 몸체는 상기 제1 실린더 몸체의 제1 관통공을 통해 공급되는 고압의 유체에 의해 상기 탄성 부재를 압축하면서 상기 제2 실린더 몸체의 중공의 공간 내부로 이동하도록 구성되며,

상기 센서는 상기 피스톤 몸체의 이동 중에 상기 마그네트를 감지하면 유체 공급을 차단하여, 상기 피스톤 몸체가 상기 탄성 부재의 탄성력에 의해 원래의 위치로 복귀하도록 하는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 센서는 제어 장치의 제어 하에 작동이 제어되는 점등 장치에 연결되어, 상기 마그네트를 감지하면 그 감지 신호를 제어 장치로 전송하여, 그 제어 장치가 상기 점등 장치를 켜도록 하는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 피스톤 몸체의 상부면에는 가이드 홈이 형성되어 있고, 상기 제2 실린더 몸체의 상부면에는 상기 가이드 홈의 대응 위치에 형성된 가이드 홀을 통해 가이드 핀이 삽입되며, 상기 가이드 핀은 상기 피스톤 몸체의 이동시 상기 가이드 홈을 따라 상기 피스톤 몸체를 안내하여 피스톤 몸체의 회전 또는 요동을 방지하는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 제1 실린더 몸체와 제2 실린더 몸체는 나사 결합식으로 상호 체결되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 제1 실린더 몸체와 체결되는 제2 실린더 몸체의 일단부 둘레에는 O-링이 장착되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 제1 관통공은 서로 다른 직경의 연속되는 제1 직경 및 제2 직경으로 이루어지고, 보다 큰 직경의 제1 직경의 관통공에는 유체 공급원으로부터 상기 실린더 장치에 유체를 공급하기 위한 유체 유입관이 체결되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 제2 관통공은 서로 다른 직경의 연속되는 제1 직경 및 제2 직경으로 이루어지고, 보다 큰 직경의 제2 직경의 관통공에는 상기 실린더 장치로부터 나오는 유체를 외부로 공급하기 위한 유체 유출관이 체결되는 것을 특징으로 하는 실린더 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 유체는 왁스인 것을 특징으로 하는 실린더 장치.