KR100982284B1 - 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분동식 압력계에서 분동이 거치되어 수직으로 승강하면서 압력을 측정하게 되는 피스톤-실린더 모듈에 사용되는 분리형 피스톤을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤은 피스톤 상측의 캡과 피스톤 하측의 로드(rod)가 분리되어 접촉식으로 서로 연결된 것이다. 이에 따라 피스톤을 이루는 캡과 로드의 결합시 발생되는 조립오차, 형상오차 등이 제거되고, 캡에 의한 로드의 비틀림이나 기울어짐이 방지되어 실린더 내부에 수직으로 설치되는 로드의 수직도가 향샹됨에 따라 분동식 압력계의 정밀도가 향상되도록 한다.

분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤은 분동벨이 거치되는 걸림턱이 형성된 피스톤 상측의 캡과 실린더 내부를 수직이동하는 피스톤 하측의 로드(rod)으로 이루어지는데, 본 발명에 따른 분리형 피스톤은 캡의 저면 중앙과 로드의 상단부 중앙에 서로 대응하는 접촉홈과 돌출구가 형성되어 접촉홈과 돌출구가 접촉되면서 서로 분리된 캡과 로드가 접속되도록 한다.

분동식 압력계, 분동, 피스톤-실린더 모듈, 실린더, 피스톤, 캡, 로드

Description

분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤{A seperated type piston for piston-cylinder module of pressure balance}

본 발명은 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 분동벨이 거치되는 걸림턱이 형성된 피스톤 상측의 캡과 실린더 내부를 수직이동하는 피스톤 하측의 로드(rod)가 분리되어 접촉식으로 서로 연결됨으로써 캡과 로드의 결합시 발생되는 조립오차나 형상오차 및, 캡에 의한 로드의 비틀림이나 기울어짐이 제거되어 실린더 내부에 수직으로 설치되는 로드의 수직도가 향샹됨에 따라 피스톤의 승강시 실린더와 피스톤의 접촉마찰에 의한 측정오차의 발생이 최소화되어 분동식 압력계의 측정 정밀도가 정확도가 향상되도록 하는 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤에 관한 것이다.

분동식 압력계는 분동(分銅)에 의해서 압력을 측정하는 장치로서, 비교적 큰 크기의 압력을 측정하거나, 타 압력계를 교정하는데 사용되는 것으로, 분동식 압력계와 관련하여 대한민국 공개특허공보 공개번호 특2001-0110877호 "분동식 압력계 의 교정장치", 대한민국 등록특허공보 공고번호 제10-0284161호 "분동식 압력계의 비접촉식 피스톤 낙하거리 측정장치", 등록번호 제10-0684274호 "자동분동 이송장치 및 이를 구비한 자동 분동 이송식 압력교정기" 등이 현재 개시되어 있다.

이와 같은 분동식 압력계는 피스톤-실린더 모듈의 상측으로 일정 중량의 분동을 적층시키고, 이와 같이 적층된 분동 중에서 피스톤-실린더 모듈로 인가되는 분동의 전체중량에 대응하여 발생되는 압력에 따라 압력을 측정하게 된다.

즉, 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈은 다수개의 분동이 적층되는 분동벨을 피스톤에 설치하여 분동벨에 적층되어 인가된 분동의 중량에 해당되는 압력이 피스톤의 상측에서 피스톤에 작용하도록 하고, 실린더 내부로 유체가 유입되어 피스톤의 하측에서 피스톤에 유압이 작용하도록 하는데, 피스톤의 하측에 작용하는 유압과 평형을 이루는 압력을 발생시키는 중량으로 인가된 분동에 의해 압력의 측정이 이루어지도록 한다.

여기서, 피스톤-실린더 모듈을 이루는 피스톤은 분동벨에 적층된 분동을 피스톤으로 인가시키는 과정에서 인가된 분동의 중량변화에 의해 실린더 내부를 수직이동하게 되는데, 이를 위하여 실린더는 내부에 피스톤의 단면크기로 된 통로를 형성함으로써 피스톤 하측에 위치한 유체가 피스톤 상측으로 유입되는 것은 방지하면서 피스톤이 상기 통로를 통해 수직이동하도록 한다.

이와 같은 분동식 압력계를 이루는 피스톤-실린더 모듈과 관련된 특허로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0449151호 "유압분동식 압력계의 피스톤-실린더 장치 구조", 등록번호 제10-0806959호 "피스톤이 회전하지 않는 분동식 압력계" 등이 안출되어 있다.

상기와 같은 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈을 이루는 피스톤은 분동벨이 거치되는 걸림턱이 형성된 피스톤 상측의 캡과, 실린더 내부를 수직이동하는 피스톤 하측의 로드(rod)로 이루어지는데, 종래의 피스톤-실린더 모듈용 피스톤은 캡과 로드가 일체를 이루며 성형되거나, 서로 분리되어 제조된 후 용접결합되는 등 캡과 로드가 일체로 결합되었다.

이에 따라, 캡에 결합되는 로드를 정확하게 수직으로 맞추는데 한계가 있어 피스톤의 로드가 미세하게 기울어지거나, 캡의 저면 정중앙에 로드가 결합되지 못하고 캡의 저면 정중앙에서 벗어난 위치에 로드가 결합되는 등의 조립오차, 형상오차가 발생하는 문제점이 있었다.

그리고, 상기와 같이 조립오차, 형상오차를 가진 피스톤의 로드는 실린더의 통로를 수직이동하는 과정에서 실린더의 통로를 이루는 벽면과 접촉되면서 접촉에 의한 마찰력을 받게 됨에 따라, 분동식 압력계의 측정 정밀도를 떨어뜨렸다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 피스톤 상측의 캡과 피스톤 하측의 로드(rod)가 분리되어 접촉식으로 서로 접속됨으로써 캡과 로드의 결합시 발생되는 조립오차, 형상오차 등이 제거되어 실린더 내부에 수직으로 설치되는 로드의 수직도가 향샹되어 분동식 압력계의 측정 정밀도가 정확도가 향상될 수 있는 새로운 형태의 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈을 이루는 피스톤에 있어서, 분동벨이 거치되는 걸림턱이 형성된 피스톤 상측의 캡과; 실린더 내부를 수직이동하는 피스톤 하측의 로드(rod)으로 이루어지되, 상기 캡의 저면 중앙과 상기 로드의 상단부 중앙에 서로 대응하는 접촉홈과 돌출구가 형성되어 상기 접촉홈과 돌출구가 접촉되면서 서로 분리된 상기 캡과 로드가 접속되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤에서 상기 접촉홈과 돌출구는 반구형으로 형성되어 서로 밀착되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤에서 상기 접촉홈은 원뿔형으로 형성되고, 상기 돌출구는 반구형으로 형성되어, 상기 접촉홈에 상기 돌출구가 선접촉하게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤에 의하면, 피스톤의 승강시 실린더와 피스톤의 접촉마찰에 의한 측정오차의 발생이 최소화되어 분동식 압력계의 측정 정밀도가 정확도가 향상되는 효과를 가진다.

또한, 피스톤이 캡과 로드로 분리되어 있어 설치 및 유지보수작업이 간편하고 용이하게 이루어질 수 있게 되고, 피스톤의 손상 등에 의한 피스톤 교체작업시 손상된 부위만을 교체하면 됨에 따라 피스톤 교체비용도 절감되는 효과를 가지게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1과 도 3에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 피스톤으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체 적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

도 1은 본 발명에 따른 분리형 피스톤이 적용된 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈을 보여주기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분리형 피스톤의 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분리형 피스톤의 분리 사시도이다.

본 발명에 따른 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤은 도 1과 같이 분동식 압력계에서 분동이 거치되어 수직으로 승강하면서 압력을 측정하게 되는 피스톤-실린더 모듈에 사용되는 피스톤에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤(20)은 피스톤(20)의 상부를 이루는 캡(22)과 피스톤(20)의 하부를 이루는 로드(rod)(24)가 분리되어 접촉식으로 서로 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라, 피스톤(20)을 이루는 캡(22)과 로드(24)의 결합시 발생되는 조립오차, 형상오차 등이 제거되고, 캡(22)에 의한 로드(24)의 비틀림이나 기울어짐이 방지된다.

본 발명에 따른 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤(20)은 서로 분리되어 접속되는 캡(22)과 로드(24)로 이루어지는데, 캡(22)은 피스톤(20)의 상부를 이루는 것으로 분동벨(60)이 거치되는 걸림턱(32)이 형성되어 있고, 로드(24)는 피스톤(20)의 하부을 이루는 것으로 바(bar) 형상으로 이루어져 실린더(40) 내부에 형성된 통로(42)를 수직으로 이동하게 된다.

여기서, 본 발명에 따른 분리형 피스톤(20)은 캡(22)의 저면과 로드(24)의 상단부가 서로 접촉되면서 접속되는 형태로서 캡(22)과 로드(24)는 서로 분리되어 제조되는 동시에 분리된 상태로 접속되어 피스톤(20)을 이루게 된다.

이와 같이 분리형 피스톤(20)을 이루는 캡(22)과 로드(24)가 서로 접속할 수 있도록 하기 위하여 캡(22)의 저면 중앙과 로드(24)의 상단부 중앙에는 서로 요철관계를 이루며 대응하는 접촉홈(26)(26')과 돌출구(28)가 각각 형성되는데, 본 발명의 실시예에 따른 분리형 피스톤(20)에서는 캡(22)의 저면 중앙에 접촉홈(26)(26')이 형성되고, 로드(24)의 상단부 중앙에는 돌출구(28)가 형성된다.

상기와 같이 서로 대응하는 접촉홈(26)(26')과 돌출구(28)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있다

본 발명의 실시예에 따른 분리형 피스톤(20)에서는 도 2와 같이 접촉홈(26)과 돌출구(28)가 서로 밀착되는 반구형(半球形)으로 이루어져 캡(22)과 돌출구(28)가 서로 면접촉하게 된다.

상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 분리형 피스톤(20)에서는 접촉홈(26)과 돌출구(28)가 볼베어링의 형태로 이루어지게 되는데, 이에 따라, 캡(22)과 로드(24)가 접촉하는 면적이 증대되어 캡(22)과 로드(24)의 접속이 안정되게 이루어 지게 된다. 또한, 캡(22)의 회전시 캡(22)의 회전력이 원활하게 로드(24)로 전달되어 로드(24)를 회전시키게 되어 캡(22)과 로드(24) 사이의 마찰에 의한 열의 발생이 최소화된다.

즉, 피스톤(20)이 실린더(40) 내부에서 상승할 시 피스톤(20)과 실린더(40) 사이의 마찰부위가 정지마찰이 아닌 운동마찰 상태가 유지되도록 하기 위하여 피스톤(20)을 회전시킬 시 캡(22)의 저면 일측에 돌출된 접촉핀(30)에 회전력이 전달되어 캡(22)이 회전하게 되는데, 이와 같이 회전하는 캡(22)의 회전력이 마찰열로 소모되지 않고 로드(24)로 잘 전달되는 것이다.

이와 달리 본 발명의 다른 실시예에 따른 분리형 피스톤(20)에서는 도 3과 같이 접촉홈(26')은 원뿔형상으로 이루어지고, 돌출구(28)는 반구형(半球形)으로 이루어져 캡(22)과 돌출구(28)가 서로 선접촉하게 된다.

이와 같이 접촉홈(26')과 돌출구(28)가 서로 선접촉하게 되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분리형 피스톤(20)에서는 피스톤(20)의 회전에 따라 캡(22)의 접촉홈(26')과 로드(24)의 돌출구(28) 사이에 마모가 발생하게 되더라도 접촉홈(26')과 돌출구(28)가 접촉하게 되는 위치가 조정되면서 지속적으로 선접촉인 상태를 유지하게 됨으로써 캡(22)과 로드(24)의 접속이 안정되게 이루어지게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤(20)은 도 1에서와 같이 분동벨(60)이 거치되는 걸림턱(32)이 형성된 피스 톤(20) 상측의 캡(22)과 실린더(40) 내부를 수직이동하는 피스톤(20) 하측의 로드(24)가 분리되어 접촉식으로 접속됨에 따라, 실린더(40) 내부의 통로(42)를 수직이동하는 로드(24)가 정확하게 수직으로 설치될 수 있게 된다. 즉, 종래 피스톤-실린더 모듈용 피스톤(20)에서는 캡(22)과 로드(24)를 결합시키는 과정에서 로드(24)를 정확하게 수직으로 맞추는데 한계가 있어 로드(24)가 미세하게 기울어지거나, 캡(22)의 저면 정중앙에 로드(24)가 결합되지 못하고 캡(22)의 저면 정중앙에서 벗어난 위치에 로드(24)가 결합되는 등의 조립오차, 형상오차가 발생하였는데, 본 발명에 따른 분리형 피스톤(20)에서는 로드(24)가 독립적으로 실린더(40) 내부의 통로(42)에 설치되는 형태임에 따라, 상기와 같은 조립오차나 형상오차의 발생이 제거되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 분리형 피스톤(20)은 로드(24)가 실린더(40) 내부의 통로(42)에 정확하게 수직으로 설치됨에 따라 로드(24)가 실린더(40)의 통로(42)를 수직이동하는 과정에서 통로(42)를 이루는 벽면과 접촉하여 발생되는 마찰력이 최소화되어 분동식 압력계의 측정 정밀도가 향상되는 것이다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 분리형 피스톤이 적용된 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈을 보여주기 위한 도면;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분리형 피스톤의 분리 사시도;

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분리형 피스톤의 분리 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 분동 20 : 피스톤

22 : 캡 24 : 로드

26, 26' : 접촉홈 28 : 돌출구

30 : 접촉핀 32 : 걸림턱

40 : 실린더 42 : 통로

60 : 분동벨 100 : 피스톤-실린더 모듈

Claims (3)

1. 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈을 이루는 피스톤에 있어서,

   분동벨이 거치되는 걸림턱이 형성된 피스톤 상측의 캡과;

   실린더 내부를 수직이동하는 피스톤 하측의 로드(rod)으로 이루어지되,

   상기 캡의 저면 중앙과 상기 로드의 상단부 중앙에 서로 대응하는 접촉홈과 돌출구가 형성되어 상기 접촉홈과 돌출구가 접촉되면서 서로 분리된 상기 캡과 로드가 접속되도록 하는 것을 특징으로 하는 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 접촉홈과 돌출구는 반구형으로 형성되어 서로 밀착되는 것을 특징으로 하는 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 접촉홈은 원뿔형으로 형성되고,

   상기 돌출구는 반구형으로 형성되어, 상기 접촉홈에 상기 돌출구가 선접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 분동식 압력계의 피스톤-실린더 모듈용 분리형 피스톤.

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