KR100983028B1

KR100983028B1 - 공압 및 유압을 이용한 구동기

Info

Publication number: KR100983028B1
Application number: KR1020100028754A
Authority: KR
Inventors: 김기찬
Original assignee: 김기찬
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2010-09-17

Abstract

본 발명은 공압 및 유압을 이용한 구동기에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면 공기압에 의해 작동하는 로드에 유체의 압력을 부가함으로써 보다 큰 추력을 얻을 수 있도록 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기에 있어서, 유체의 내부를 자유롭게 움직이는 원판 디스크를 이용하여 유체의 자유표면을 안정시킴으로써 작동유체 속으로 공기가 혼입되는 것을 방지하고, 작동유체에 혼입된 공기가 작동유체와의 접촉에 의해 자연히 소멸되며, 작동유체가 외부로 유출되는 양을 최소화하여 로드 및 플런저에 가해지는 압력을 최대화시킬 수 있는 공압 및 유압을 이용한 구동기에 관한 것이다.
본 발명은 압력 챔버의 내측에 형성되는 유로 구멍에 의해 제1작동부와 제2작동부로 구획되는 실린더와, 일측 단부가 상기 압력 챔버의 내측에 설치되고 타측 단부는 실린더의 외부로 돌출되도록 하여 상기 제1작동부에 구비되는 로드 및 상기 제2작동부에 구비되는 플런저를 포함하여 구성된 공압 및 유압을 이용한 구동기에 있어서, 상기 제2작동부의 내부에는 유체저장실이 형성되고, 상기 유체저장실의 내부에는 상기 플런저의 길이방향으로 이동하는 원판 디스크가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

공압 및 유압을 이용한 구동기{Actuator using pneumatic pressure and oil pressure}

본 발명은 공압 및 유압을 이용한 구동기에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면 공기압에 의해 작동하는 로드에 유체의 압력을 부가함으로써 보다 큰 추력을 얻을 수 있도록 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기에 있어서, 유체의 내부를 자유롭게 움직이는 원판 디스크를 이용하여 유체의 자유표면을 안정시킴으로써 작동유체 속으로 공기가 혼입되는 것을 방지하고, 작동유체에 혼입된 공기가 작동유체와 접촉하고 있으므로 자연히 소멸되며, 작동유체가 외부로 유출되는 양을 최소화하여 로드 및 플런저에 가해지는 압력을 최대화시킬 수 있는 공압 및 유압을 이용한 구동기에 관한 것이다.

일반적으로, 공압을 이용한 구동기와 유압을 이용한 구동기는 대부분 가압용으로 사용되고 있으며, 그 중에서도 주로 클램프기구, 압축기구, 콕킹기구 등에 사용되는데, 이와 같은 클램프 기구나 압축기구는 작동 개시 시에는 그다지 작동력을 필요로 하지 않으나, 작동의 종단부근에서는 큰 작동력을 필요로 하는 경우가 많다.

상기와 같은 필요성 때문에 구동기의 크기를 결정할 때에는 압축 종단부근에서 필요한 작동력을 얻기 위해 큰 직경과 중량의 작업 실린더를 사용할 수밖에 없었다. 그러나 이러한 큰 직경과 중량의 실린더를 사용할 경우, 상대적으로 동작이 느려 작업능률이 떨어지게 되고 또 많은 양의 공압 또는 유압유를 필요로 하므로 에너지 손실은 물론 제조 및 유지비용이 많이 소요되는 문제점이 발생하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 실린더로 유압 혹은 공압을 공급하는 관로에 부스터 장치를 접속하여 로드의 압출 종단위치 부근에서 보다 높은 압력을 인가하도록 함으로써 로드의 종단위치 부근에서 작동력이 증대되도록 구성된 증압 실린더가 개시되고 있다.

하지만 이러한 증압 실린더는 로드의 압출 종단 위치에서 높은 압력이 작용되어 피스톤로드가 부스터 장치 등에 의하여 고속으로 작동시에는 물체와 접촉하는 과정에서 큰 충격이 발생하여, 물체를 파손시키는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 공기압 또는 유압을 이용한 구동기로 국내등록특허공보 제10-0704958호에는 유압식 증압기가 게시되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 전방에 후진용 공압통로가 형성되고 후방에 전진용 공압통로가 형성되며 작동로드가 외부로 돌출된 작동피스톤이 내부에 설치된 제1작동실과, 상기 작동피스톤 후방에 형성된 가이드로드가 내부에 위치하는 유압작동실과, 내부에 피스톤이 설치되고 전방은 상기 유압 작동실의 후방과 연결되어 유압을 형성하고 피스톤의 후방에는 전진용 공압통로가 형성된 작동실과, 상기 피스톤을 관통하여 유압 작동실로 전/후진되는 증압로드가 구비되며 외주에 스프링이 설치된 증압피스톤이 설치되고 전방으로는 공기통로가 형성되고 후방으로는 전진용 공압 통로가 형성된 제2작동실과, 상기한 제2작동실의 전진용 공압통로와 연결되고 내부에 설치된 스풀핀을 빠이롯드 밸브 혹은 체크밸브로 제어하여 작동로드의 전진 초기에는 상기한 빠이롯드 밸브 혹은 체크밸브가 닫히면서 내부에 갇힌 공압에 의하여 스풀핀이 전진용 공압 통로를 차단하고 전진중 고부하시에는 내부에 갇힌 공압이 배출되면서 상기한 스풀핀이 전진용 공압통로를 열어서 전진용 공압이 제2작동실로 유입되도록 하여 증압을 발생시키는 마스터밸브로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성은 공압과 유압을 동시에 이용할 수 있도록 하고 고부하시에 공압을 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 장점은 있으나, 상기 유압식 증압기는 액상 유체 저장실의 유체 속으로 공기의 혼입됨과 가압 포트로 액상유체가 흘러나오는 것을 플런저가 관통하는 원통형 피스톤으로 공기와 액상유체의 접촉으로 방지하고 있으나, 오동작으로 액체 속의 공기가 분리되던가 실링의 실패로 공기가 액상 유체 쪽으로 넘어가서 액상유체에 공기가 혼입 되는 예가 빈번하여 추력 미달로 작업이 곤란한 경우가 있고 이를 제거하기 위한 별도의 조치를 하거나 액상유체를 교체하여야 하는 불편한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유체의 내부를 자유롭게 움직이는 원판 디스크를 이용하여 유체의 유체의 자유표면을 안정시킴으로써 작동유체 속으로 공기가 혼입되는 것을 방지하고, 작동유체에 혼입된 공기가 작동유체와 접촉하고 있음으로 자연히 소멸되며, 작동유체가 외부로 유출되는 양을 최소화하여 로드 및 플런저에 가해지는 압력을 최대화시킬 수 있는 공압 및 유압을 이용한 구동기를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 로드를 가압하기 위한 유체를 저장하는 장치를 실린더와 별도로 구성하여 구동기의 전체적인 길이를 줄임으로써 구동기의 설치에 대한 위치적인 제약을 줄임과 동시에 유체를 저장하는 장치를 회동 가능하도록 구성하여 구동기의 작동 방향을 상, 하로 자유롭게 전환시킬 수 있는 공압 및 유압을 이용한 구동기를 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 유로구멍의 외측에 유로부싱을 설치하여 제2압력실의 압력에 의하여 탄성체 씰이 조기에 마모 혹은 손상되는 현상을 방지하여 플런저와 유로구멍 사이를 밀폐시킬 수 있도록 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,

압력 챔버의 내측에 형성되는 유로 구멍에 의해 제1작동부와 제2작동부로 구획되는 실린더와, 일측 단부가 상기 압력 챔버의 내측에 설치되고 타측 단부는 실린더의 외부로 돌출되도록 하여 상기 제1작동부에 구비되는 로드 및 상기 제2작동부에 구비되는 플런저를 포함하여 구성된 공압 및 유압을 이용한 구동기에 있어서, 상기 제2작동부의 내부에는 액체 상태의 작동유체가 공기와 접촉하도록 저장되는 유체저장실이 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 유체저장실의 내부에는 상기 플런저의 길이방향으로 이동하는 원판 디스크가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2작동부의 일측 벽면에는 외부와 연결되는 외부연결포트가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1작동부와 제2작동부의 사이에는 연결블록이 결합되고, 상기 연결블록에는 다수의 액상유체통로가 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 유체저장실에 저장되는 유체의 자유표면에는 플런저에 끼움 결합되는 고리 형상의 플로팅 디스크가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체저장실의 내측 면에는 플런저의 작동을 제한하기 위한 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 원판 디스크의 재질은 그 비중이 2.0 ~ 3.5인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 압력 챔버의 내측에 형성되는 유로 구멍에 의해 제1작동부와 제2작동부로 구획되는 실린더와, 일측 단부가 상기 압력 챔버의 내측에 설치되고 타측 단부는 실린더의 외부로 돌출되도록 하여 상기 제1작동부에 구비되는 로드 및 상기 제2작동부에 구비되는 플런저를 포함하고, 상기 제2작동부에는 유로 구멍을 통해 제1작동부로 액상의 유체를 공급할 수 있도록 하는 에어 하이드로 컨버터가 유체통로에 의해 연결 설치된 공압 및 유압을 이용한 구동기에 있어서, 상기 에어 하이드로 컨버터의 내측에는 유체 저장실이 형성되고, 상기 유체 저장실에는 에어 하이드로 컨버터의 길이방향으로 유체의 내부를 자유롭게 이동하는 원판 디스크가 구비된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 에어 하이드로 컨버터는 상하 방향으로 회동가능하도록 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체저장실에 저장되는 유체의 자유표면에는 플로팅 디스크가 설치된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 압력챔버의 일측 단부에는 설치홈이 형성되고, 상기 설치홈에는 램피스톤의 외주면을 감싸도록 결합되는 고압씰과, 가이드 부싱이 삽입 설치된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 가이드 부싱은 일측 단부가 상기 고압씰의 하부면에 접하도록 형성되고, 타측 단부에는 단턱부가 형성되어 상기 단턱부가 설치홈의 외측으로 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고압씰과 가이드 부싱의 사이에는 백업링이 삽입 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드 부싱의 일측 단부에는 고압씰 삽입홈이 형성되고, 상기 고압씰은 고압씰 삽입홈에 삽입 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 유로구멍의 외주면에는 유로부싱이 끼움 결합된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 유로부싱의 일측 내주면에는 제1삽입홈이 형성되고, 상기 제1삽입홈에는 제1탄성씰이 삽입 결합되며, 상기 제1삽입홈의 외측에는 제1탄성씰의 이탈을 방지하는 제1밀폐부재와, 상기 유로부싱 및 제1밀폐부재를 유로구멍의 외측에 고정시키기 위한 제1고정링이 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기에 의하면, 유체의 내부를 자유롭게 움직이는 원판 디스크를 이용하여 유체의 자유표면을 안정시킴으로써 작동유체 속으로 공기가 혼입되는 것을 방지하고, 작동유체에 혼입된 공기가 작동유체와 접촉하고 있음으로 자연히 소멸되며, 작동유체가 외부로 유출되는 양을 최소화하여 로드 및 플런저에 가해지는 압력을 최대화시킬 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면 로드를 가압하기 위한 유체를 저장하는 장치를 실린더와 별도로 구성하여 구동기의 전체적인 길이를 줄임으로써 구동기의 설치에 대한 위치적인 제약을 줄임과 동시에 유체를 저장하는 장치를 회동 가능하도록 구성하여 구동기의 작동 방향을 상,하로 자유롭게 전환시킬 수 있는 효과를 추가로 갖는다.

도 1은 종래 유압식 증압기의 구성을 나타낸 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기의 일실시예를 나타낸 종단면도.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명 중 제1작동부와 제2작동부 사이의 연결부를 나타낸 세부 상세 단면도.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명 중 고압씰과 가이드 부싱 사이의 결합관계를 나타낸 세부 상세 단면도.
도 5의 (a),(b)는 도 4에 나타낸 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 세부 상세 단면도.
도 6은 도 2에 나타낸 본 발명의 A-A'선 단면도.
도 7은 도 2에 나타낸 본 발명의 B-B'선 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기의 다른 실시예를 나타낸 종단면도.
도 9는 도 8에 나타낸 본 발명의 방향 전환된 모습을 나타낸 종단면도.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기의 일실시예를 나타낸 종단면도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 본 발명 중 제1작동부와 제2작동부 사이의 연결부를 나타낸 세부 상세 단면도이며, 도 4는 도 2에 나타낸 본 발명 중 고압씰과 가이드 부싱 사이의 결합관계를 나타낸 세부 상세 단면도이고, 도 5의 (a),(b)는 도 4에 나타낸 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 세부 상세 단면도이며, 도 6은 도 2에 나타낸 본 발명의 A-A'선 단면도이고, 도 7은 도 2에 나타낸 본 발명의 B-B'선 단면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기의 다른 실시예를 나타낸 종단면도이고, 도 9는 도 8에 나타낸 본 발명의 방향 전환된 모습을 나타낸 종단면도이다.

본 발명은 공기압에 의해 작동하는 로드에 유체의 압력을 부가함으로써 보다 큰 추력을 얻을 수 있도록 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기(1)에 있어서, 유체의 내부를 자유롭게 움직이는 원판 디스크(350)를 이용하여 유체의 자유표면을 안정시킴으로써 작동유체 속으로 공기가 혼입되는 것을 방지하고, 작동유체에 혼입된 공기가 작동유체와 접촉하고 있으므로 자연히 소멸되며, 작동유체가 외부로 유출되는 양을 최소화하고, 작동유체의 흐름을 원활히 함으로써 로드(210) 및 플런저(310)에 가해지는 압력을 최대화시킬 수 있는 공압 및 유압을 이용한 구동기(1)에 관한 것으로, 그 구성은 크게 압력챔버(110)의 내측에 형성되는 유로 구멍(120)에 의해 제1작동부(200)와 제2작동부(300)로 구획되는 실린더(100)와, 일측 단부가 상기 압력챔버(110)의 내측에 설치되고 타측 단부는 실린더(100)의 외부로 돌출되도록 하여 상기 제1작동부(200)의 내부에 구비되는 로드(210) 및 상기 제2작동부(300)에 구비되는 플런저(310)를 포함하여 구성된다.

보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기(1)는 중앙부에 압력챔버(110)가 구비된 실린더(100)를 포함하여 구성되는데, 상기 실린더(100)의 내부는 압력챔버(110)의 내측에 형성되는 유로구멍(120)에 의해 제1작동부(200)와 제2작동부(300)로 나뉘어진다.

이때, 상기 제1작동부의(200) 내측에는 일측 단부가 실린더(100)의 외측으로 돌출되도록 설치되어 전,후방으로 왕복운동하는 로드(210)가 설치되는데, 상기 로드(210)의 중앙부에는 공압에 의해 로드(210)를 작동시키는 피스톤(212)이 구비되고, 로드(210)의 타측 단부에는 유압에 의해 로드(210)를 작동시키는 램피스톤(214)이 구비되어 있다.

또한, 상기 제1작동부(200)의 내측에는 제1압력실(220)과 제2압력실(230)이 형성되는데, 상기 제1압력실(220)은 외부로부터 유입되는 공기의 압력에 의해 피스톤(212)을 작동시킬 수 있도록 하는 공간이고, 제2압력실(230)은 내부에 액상의 유체가 충진되어 있고, 플런저(310)의 작동에 의해 발생되는 유체의 압력에 의해 램피스톤(214)에 보다 강한 압력을 가할 수 있도록 하는 공간이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 제1압력실(220)에는 외부와 연통되는 제1 및 제2공기통로(222,224)가 형성되는데, 상기 제1공기통로(222)는 피스톤(212)의 전방에 형성되어 로드(210)의 전진구동시 피스톤(212)에 의해 가압되는 공기가 외부로 배출되도록 함과 동시에 로드(210)의 후진구동시 제1압력실(220)의 내부로 공기를 주입하여 피스톤(212)을 후진 방향으로 가압함으로써 로드(210)가 후진 구동할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 제2공기통로(224)는 피스톤(212)의 후방에 형성되어 로드(210)의 후진구동시 피스톤(212)에 의해 가압되는 공기가 외부로 배출되도록 하는 역할을 함과 동시에 로드(210)의 전진 구동시 제1압력실(220)의 내측으로 공기를 주입하여 피스톤(212)을 전진 방향으로 가압시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

한편, 상기 압력챔버(110)의 전방 단부 내측에는 설치홈(112)이 형성되고, 상기 설치홈(112)에는 고압씰(130)과 가이드 부싱(140)이 로드(210)에 구비되는 램피스톤(214)의 외주면을 감싸도록 하여 삽입 결합되는데, 상기 고압씰(130)은 로드(210)의 전진 구동시 제2압력실(230)에 존재하는 유체가 램피스톤(214)과 압력챔버(110) 사이의 공간부를 통해 빠져나가지 않도록 함으로써 유압에 의한 램피스톤(214)의 가압 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 가이드 부싱(140)은 고압씰(130)의 전방 외측에 설치되어 로드(210)의 전,후방 구동을 가이드함과 동시에 고압씰(130)에 의해 밀폐된 램피스톤(214)과 압력챔버(110) 사이의 공간부를 보다 확실히 밀폐시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

즉, 상기 가이드 부싱(140)은 금속재질로 이루어져 로드(210)가 흔들림 없이 전,후방으로 구동하도록 가이드하여 로드(210) 작동상의 정밀성을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 제2압력실(230)의 압력에 의하여 탄성 재질의 고압씰(130)이 파손되는 것을 방지하여 램피스톤(214)과 압력챔버(110) 사이의 공간부를 확실하게 밀폐시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 가이드 부싱(140)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 일측 단부가 고압씰(130)의 하부면에 접하도록 형성되고, 타측 단부의 외주면에는 단턱부(142)가 형성되어 상기 단턱부(142)가 설치홈(112)의 외측으로 돌출되도록 함으로써 설치홈(112)의 치수의 정밀도를 유지하며 동시에 로드(210)의 구동압력에 의해 고압씰(130)이 파손되지 않도록 함으로써 로드(210)에 보다 강한 압력을 가할 수 있게 되므로 구동기(1)의 구동성능을 대폭 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.

이때, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 고압씰(130)과 가이드 부싱(140)의 사이에는 백업링(135)이 설치될 수도 있는데, 상기 백업링(135)은 고압씰(130)이 외측으로 삐져나오는 현상을 방지하기 위하여 사용된다.

즉, 로드(210)의 전,후진 구동시 고압씰(130)은 강한 압력을 받게 되어, 장기간 사용시 가이드 부싱(140)의 존재에도 불구하고 외측으로 빠져나오려는 경향을 보이는데, 상기 고압씰(130)이 빠져나오게 되면 로드(210)의 전진 구동시 제2압력실(230)에 존재하는 유체가 램피스톤(214)과 압력챔버(110) 사이의 공간부를 통해 빠져나갈 우려가 있으므로 백업링(135)을 통해 고압씰(130)이 외측으로 튀어나오거나 빠져나오지 않도록 하는 것이다.

또한, 상기와 같이 고압씰(130)이 빠져나오지 않도록 하기 위하여 도 5의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 고압씰(130)에 접촉되는 가이드 부싱(140)의 일측 단부에 고압씰 삽입홈(144)을 형성시키고, 상기 고압씰 삽입홈(144)에 고압씰(130)이 삽입되어 고정되도록 할 수도 있음은 물론이다.

이때, 상기 가이드 부싱(140)의 외측면에는 홈(146) 또는 돌기(148)가 형성될 수도 있는데, 상기 홈(146) 또는 돌기(148)는 설치홈(112)에 끼움 결합된 가이드 부싱(140)을 용이하게 분해시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 가이드 부싱(140)의 내측면에는 다수의 오일홈(149)이 형성되고, 상기 오일홈(149)에는 오링(미도시)이 끼움 결합되도록 함으로써 가이드 부싱(140)과 램피스톤(214) 사이의 공간부를 통해 제2압력실(230)에 존재하는 유체가 빠져나가지 않도록 할 수도 있다.

한편, 상기 제2작동부(300)는 후술할 액상유체통로(342)와 유로구멍(120)을 통해 제1작동부(200)의 내측으로 유체를 공급함으로써 유압에 의해 램피스톤(214)을 가압시켜 로드(210)의 구동력을 강화시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로 제2작동부(300)의 내측에는 플런저(310)가 설치되어 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 플런저(310)는 일측 단부가 유로구멍(120)을 통해 제2압력실(230)의 내부로 투입되어 유압에 의해 램피스톤(214)에 보다 강한 압력을 가할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로 그 직경은 유로구멍(120)과 동일하게 형성되어 플런저(310)가 제1작동부(200)의 제2압력실(230) 내부로 투입된 경우 유로구멍(120)을 밀폐시킬 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상기 플런저(310)의 타측 단부에는 로드(210)의 전방 구동시 제2압력실(230)의 늘어나는 부피만큼의 유체를 채워넣을 수 있도록 하기 위하여 플런저(310)를 공압에 의해 전,후방으로 구동시킬 수 있도록 하는 원통피스톤(312)이 구비되어 있다.

한편, 상기 제2작동부(300)에는 유체저장실(320)과 제3압력실(330)이 형성되어 있는데, 상기 유체저장실(320)은 내부에 액체 상태의 유체가 저장되어 있어, 로드(210)의 전진 구동에 의해 증가된 제2압력실(230)의 부피만큼의 유체를 제2압력실(230)로 채워넣을 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 제3압력실(330)은 플런저(310)에 구비된 원통피스톤(312)에 공압을 가함으로써 플런저(310)를 전방으로 구동시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

이때, 상기 유체저장실(320)에 저장되는 액체 상태의 작동유체는 그 자유표면이 공기와 접촉되도록 하여 존재하게 되어 후술할 외부연결포트(370)를 통해 공급되는 공압에 의해 로드(210)의 전방 구동시 유체저장실(320)에 저장되어 있던 유체가 제1작동부(200)의 제2압력실(230)로 원활히 공급될 수 있게 된다.

또한, 상기 유체저장실(320)의 내부에는 플런저(310)의 길이 방향으로 유체의 내부를 자유롭게 이동하는 원판디스크(350)가 설치되는데, 상기 원판디스크(350)는 고리 형상으로 이루어져 플런저(310)의 외측에 끼움 결합되어 로드(210)가 후방으로 이동하여 제1작동부(200)의 제2압력실(230)에 저장되어 있던 유체가 유로구멍(120)과 액상유체통로(342)를 통해 제2작동부(300)로 유입되는 경우, 유체의 급격한 유입을 방지하여 액상 유체가 제2작동부(300)의 유체저장실(320) 내부에서 출렁거리지 않도록 함으로써 작동유체 속으로 공기가 혼입되는 것을 방지하고, 작동유체에 혼입된 공기가 작동유체와의 접촉에 의해 자연히 소멸되며, 또 액상 유체가 후술할 외부입력포트(370)를 통해 빠져나가지 않도록 하여 유체저장실(320)의 내부에 저장되는 유체의 양을 일정 수준으로 유지할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

따라서, 상기 원판디스크(350)에 의해 제2압력실(230)과 유체저장실(320)의 사이를 이동하는 액상 유체의 흐름이 원활이 이루어지게 됨과 동시에 작동유체 속으로 공기가 혼입되는 것을 방지하고, 작동유체에 혼입된 공기가 자연히 소멸되며, 또 액상 유체의 외부로의 유출이 방지되어 로드(210)와 플런저(310)에 가해지는 압력을 최대화할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 원판디스크(350)를 이루는 재질은 그 비중이 2.0 이상 3.5 이하가 되도록 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 비중이 2.0 보다 작으면 유체의 압력에 의해 원판디스크(350)의 움직임이 심하게 되고, 비중이 3.5 보다 크게 되면 유체의 압력에 비해 원판디스크(350)의 움직임이 약화되어 전술한 원판디스크(350)의 작동 효과가 떨어지기 때문이다. 또한, 상기 원판디스크(350)를 형성하기 위한 재질로 두 가지 이상의 재료를 조합하여 사용하는 경우에도 조합된 재질의 평균 비중이 2.0 ~ 3.5가 되어야 함은 물론이다.

다음, 상기 제2작동부(300)의 일측 벽면, 즉 제2작동부(300)에 형성되는 유체저장실(320)의 일측 벽면에는 도 2에 나타낸 바와 같이, 외부연결포트(370)가 형성되는데, 상기 외부연결포트(370)는 유체저장실(320)의 내측으로 공압을 공급함으로써 로드(210)의 전방 구동시 유체저장실(320)에 저장되어 있던 유체가 액상유체통로(342) 및 유로구멍(120)을 통해 제1작동부(200)의 제2압력실(230)로 원활히 공급될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

이때, 상기 외부연결포트(370)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 유체저장실(320)의 일측 벽면에 실린더(100)의 중심방향이 아닌 사선 방향으로 형성되어 외부연결포트(370)를 통해 유체 저장실(320)의 내부로 투입되는 공기가 외부연결포트(370)의 내측에 형성된 측벽(372)을 따라 회오리 형상을 이루면서 상승할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 상기 외부연결포트(370)를 통해 유입되는 공기는 외부연결포트(370)가 형성된 방향 및 측벽(372)에 의해 회오리 바람의 형상으로 위로 상승하였다가 플런저(310)에 구비된 원통피스톤(312)에 의해 아래로 하강하여 유체의 상단 자유표면에 전체적으로 고른 힘을 가할 수 있게 되는 것이다.

다음, 상기 유체저장실(320)에 저장되어 있는 유체의 상단 자유표면에는 플로팅 디스크(360)가 설치될 수도 있는데, 상기 플로팅 디스크(360)는 고리 형상으로 이루어져 플런저(310)의 외주면에 끼움 결합되어 유체저장실(320)에 저장되어 있는 유체의 출렁거림을 방지함과 동시에 외부연결포트(370)를 통해 유체저장실(320)의 내측으로 유입되는 공기가 유체에 혼입되는 것을 방지하는 역할을 함으로써 로드(210)의 구동이 원활이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

한편, 상기 제1작동부(200)와 제2작동부(300) 사이의 연결부 외측에는 연결블록(340)이 결합되는데, 상기 연결블록(340)은 제1작동부(200)와 제2작동부(300)를 정렬하여 조립시킴과 동시에 로드(210)의 구동력을 강화시키기 위한 액상유체가 제2작동부(300)와 제1작동부(200)의 사이로 이동할 수 있도록 하는 통로 역할을 하는 것으로 상기 연결블록(340)에는 액상유체통로(342)가 방사상으로 다수 개 형성되어 있다.

즉, 제2작동부(300)의 유체저장실(320)에 저장되어 있는 유체는 연결블록(340)에 형성된 액상유체통로(342)를 통해 제1작동부(200) 쪽으로 이동되어 제1작동부(200)와 제2작동부(300)의 사이에 형성되는 유로구멍(120)을 통해 제1작동부(200)의 내측으로 유입되어 로드(210)에 구동력을 부가하게 되는 것이다.

이때, 상기 액상유체통로(342)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 연결블록(340)의 내측에 방사상으로 다수 개가 형성되어 액상 유체가 제1작동부(200)와 제2작동부(300)의 사이를 원활히 이동할 수 있도록 함과 동시에, 상기 액상유체통로(342) 중 일부 구간을 유로구멍(120)의 직경보다 더 크게 형성하여 다수 개의 통로를 하나로 모아 연결함으로써 유체의 흐름이 치우침 없이 고르게 흐를 수 있도록 한다.

또한, 상기 제2작동부(300)의 유체저장실(320)의 내측면에는 도 2에 나타낸 바와 같이, 스토퍼(322)가 구비될 수도 있는데, 상기 스토퍼(322)는 플런저(310)의 타측 단부에 형성된 원통피스톤(312)의 이동을 제한함으로써 플런저(310)의 구동을 제어하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 제2작동부(300)의 상단부에는 제1포트(380)가 외부와 연통되도록 형성되는데, 상기 제1포트(380)는 플런저(310)에 구비되는 원통피스톤(312)의 후방에 형성되어 공압에 의해 플런저(310)를 전방으로 이동시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

즉, 로드(210)가 전방으로 구동하여 제1작동부(200)에 형성된 제2압력실(230)에 유체가 충전되지 않은 공간부가 형성될 경우에 제2작동부(300)의 유체저장실(320)의 내부에 위치하고 있던 액상 유체가 연결블록(340)에 형성된 다수의 액상유체통로(342)와 유로구멍(120)을 통해 제1작동부(200)의 제2압력실(230)의 내측으로 흘러 들어가게 되고, 상기 제2압력실(230)이 액상 유체로 채워지게 되면, 상기 제1포트(380)를 통해 원통피스톤(312)의 후방에 형성된 제3압력실(330)로 공기를 주입하여 원통피스톤(312)을 가압시킴으로써 공압에 의해 플런저(310)를 전방으로 구동시켜 로드(210)를 가압시킬 수 있도록 함으로써 로드(210)의 구동력을 강화시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 반대로 로드(210)를 복귀하기 위해 제2압력실(230)의 내부로 전진하여 있던 플런저(310)가 제2작동부(300)로 복귀하는 경우, 상기 제1포트(380)는 원통피스톤(312)의 후방 구동에 의해 가압되는 제3압력실(330) 내부의 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.

한편, 상기 제1작동부(200)와 제2작동부(300)의 사이에 형성되는 유로구멍(120)의 외주면에는 금속재질의 유로부싱(150)이 끼움 결합되는데, 상기 유로부싱(150)은 제2압력실(230)의 압력을 유로구멍(120)과 플런저(310) 사이를 밀페시키는 탄성씰(154)을 보호하여 파손되는 것을 방지하는 역할을 하는 것이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 유로구멍(120)에는 탄성씰(154)이 결합되고, 이 탄성씰(154)은 제2압력실(230)의 압력을 밀폐시키는 역할을 하는데, 이 탄성씰(154)을 보호하기 위하여 유로구멍(120)과 플런저(310)는 거의 같은 치수로 이루어져 있다.

그리고, 상기 탄성씰(154)이 손상되어 플런저(310)가 제1작동부(200)의 제2압력실(230)로 진입하여 램피스톤(214)을 가압하는 경우, 제2압력실(230)의 유체가 플런저(310)와 유로구멍(120) 사이의 공간으로 빠져나가 가압 효율이 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 상기 유로부싱(150)은 유로구멍(120)의 외주면에 결합되어 플런저(310)를 안내함으로써 탄성씰(154)의 이상마모 혹은 파손을 방지하고, 플런저(310)가 제1작동부(200)의 제2압력실(230)로 진입한 경우에 플런저(310)와 유로구멍(120) 사이의 밀폐력을 유지시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

이때, 상기 유로부싱(150)의 일측 내주면에는 제1삽입홈(152)이 형성되고, 상기 제1삽입홈(152)의 내측에는 제1탄성씰(154)이 삽입 설치되어 유로구멍(120)의 외주면에 결합되는 유로부싱(150)의 결합력을 강화시킬 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상기 제1삽입홈(152)의 외측에는 고리 형상의 제1밀폐부재(156)가 설치되어 제1삽입홈(152)의 내측에 삽입 설치된 제1탄성씰(154)이 외부로 이탈되지 않도록 하고, 상기 제1밀폐부재(156)의 외측에는 제1고정링(158)이 설치되어 유로부싱(150)과 제1밀폐부재(156)를 유로구멍(120)의 외주면에 견고히 고정시킬 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 도 8에 나타낸 바와 같은, 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기(1)의 다른 실시예에 따르면 로드(210)의 구동력을 강화시키기 위한 액상유체를 공급하는 에어 하이드로 컨버터(400)를 실린더(100)의 외측에 별도로 연결 설치하여 전체적인 구동기(1)의 길이를 줄임으로써 구동기(1)의 설치에 대한 위치적인 제약을 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

즉, 압력챔버(110)의 내측에 형성되는 유로 구멍(120)에 의해 제1작동부(200)와 제2작동부(300)로 구획되는 실린더(100)와, 일측 단부가 상기 압력챔버(110)의 내측에 설치되고 타측 단부는 실린더(100)의 외부로 돌출되도록 하여 상기 제1작동부(200)의 내부에 구비되는 로드(210) 및 상기 제2작동부(300)에 구비되는 플런저(310)를 포함하여 구성되는 전체적인 구성은 전술한 제일실시예와 동일하고, 제2작동부(300)의 일측면에 공압에 의해 구동되는 로드(210)에 유압을 부가시킴으로써 로드(210)의 구동력을 강화시킬 수 있도록 하는 에어 하이드로 컨버터(400)를 유체통로(410)에 의해 연결 설치한 것에 특징이 있다.

또한, 상기 에어 하이드로 컨버터(400)는 실린더(100)가 상, 하 방향으로 작동할 수 있도록 회동 가능하도록 연결 설치되어 전술한 제일실시예와는 달리 구동기(1)의 작동 방향을 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 상, 하로 자유롭게 전환시킬 수 있도록 구성되어 있다.

이때, 도시하지는 않았지만, 상기 에어 하이드로 컨버터(400)를 회동 가능하도록 연결 설치하는 구성은 실린더(100)와 에어 하이드로 컨버터(400)의 사이에 연결 설치되는 유체통로(410)를 나사 결합에 의해 결합시키고, 결합부의 내측에 오링 등을 삽입 설치하여 액상의 유체가 외부로 새어나가지 않도록 구성하는 등의 다양한 방법에 의해 구현될 수 있음은 물론이다.

한편, 상기와 같이 유체통로(410)에 의해 실린더(100)의 일측에 회동 가능하도록 연결 설치되는 에어 하이드로 컨버터(400)는 유체저장실(420)과 공기주입통로(430)를 포함하여 구성되는데, 상기 유체저장실(420)은 그 내부에 로드(210)의 구동력을 부가시킬 수 있도록 하는 액상의 유체를 저장하는 역할을 하는 것이고, 상기 공기주입통로(430)는 유체저장실(420)의 일측 단부에 외부와 연통되도록 형성되어 유체저장실(420)의 내부로 공기를 주입시킴으로써 로드(210)의 전진 구동시 유체저장실(420)에 저장되어 있던 유체를 공압에 의해 유체통로(410)와 유로구멍(120)을 통해 제1작동부(200)의 제2압력실(230)로 유입시키는 역할을 하는 것이다.

이때, 상기 유체저장실(420)의 내측 중앙부에는 고정축(440)이 돌출 형성되고, 상기 고정축(440)의 외주면에는 고정축(440)의 길이방향으로 유체의 내부를 자유롭게 이동하는 원판 디스크(450)가 구비되며, 유체저장실(420)에 저장된 액상 유체의 자유표면에는 원판 형상으로 이루어진 플로팅 디스크(460)가 설치되는데, 상기 원판 디스크(450) 및 플로팅 디스크(460)는 전술한 제일실시예에서의 원판 디스크(350) 및 플로팅 디스크(360)와 역할이 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

또한, 도 8에 나타낸 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기(1)의 다른 구성들은 모두 전술한 제일실시예(도 2 및 도 3 참조)와 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기(1)의 작동과정을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 제1작동부(200)의 내부에 설치된 로드(210)를 전진시키기 위해서는 제1압력실(220)의 후방에 형성된 제2공기통로(224)를 통해 제1압력실(220)의 내부로 공기를 주입하게 된다. 이때, 제1압력실(220)의 내부로 주입되는 공기에 의해 피스톤(212)의 후면이 가압되어 로드(210)는 전방 즉, 실린더(100)의 외측으로 구동하게 된다.

이때, 로드(210)의 전진 구동에 의해 제2압력실(230)의 내부에는 유체가 충전되지 않은 공간부가 형성되는데, 상기 공간부의 부피만큼의 유체는 제2작동부(300)의 유체저장실(320)로부터 연결블록(340)에 형성된 다수의 액상유체통로(342)와, 유로구멍(120)을 통해 제2압력실(230)의 내부로 충전된다.

즉, 로드(210)의 전진 구동에 의해 제2압력실(230)에 공간부가 형성되는 경우, 제2작동부(300)에 형성된 유체저장실(320)의 일측 벽면에 형성된 외부연결포트(370)을 통해 공기를 주입하여 유체저장실(320)에 저장된 유체를 공압에 의해 가압하여 전방으로 이동시킴으로써 유체를 액상유체통로(342)와 유로구멍(120)을 통해 제2압력실(230)의 내부로 채워넣는 것이다.

이때, 플런저(310)의 외주면에 결합되어 유체저장실(320)에 저장된 액상의 유체 표면에 설치되는 플로팅 디스크(360)는 외부연결포트(370)를 통해 유체저장실(320)의 내측으로 유입되는 공기가 유체에 혼입되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

이와 같이, 로드(210)가 전방으로 어느 정도 구동되면 로드(210)의 작업에 필요한 고압을 발생시키기 위하여 제2작동부(300)에 구비된 플런저(310)를 전방으로 구동시켜 제2압력실(230)에 충전된 유체를 가압시키게 되는데, 보다 상세히 설명하면 제2작동부(300)의 상측 단부에 형성된 제1포트(380)를 통해 제3압력실(330)의 내부로 공기를 주입하면 플런저(310)의 타측 단부에 구비된 원통피스톤(312)이 가압되어 공압에 의해 플런저(310)를 전방으로 이동시키게 된다.

이와 같은 구동에 의해 상기 플런저(310)는 유로구멍(120)을 통해 제1작동부(200)에 형성된 제2압력실(230)의 내부로 진입하면서 제2압력실(230)의 내부에 충진된 유체를 가압함으로써 램피스톤(214)을 전방으로 이동시켜 로드(210)에 보다 강력한 압력을 가할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 압력챔버(110)와 램피스톤(214)의 사이에 설치된 고압씰(130)과 가이드 부싱(140) 및 유로구멍(120)의 외주면에 결합된 유로부싱(150)의 작용에 의해 제2압력실(230)은 유체가 새어나갈 틈이 없이 완전히 밀폐되므로 로드(210)에 작용하는 작용력을 극대화시킬 수 있음과 동시에 로드(210)에 보다 강한 압력을 가할 수 있게 된다.

한편, 전방으로 구동된 로드(210)를 다시 원위치시키기 위해서는 우선 제2작동부(200)에 형성된 외부연결포트(370)를 통해 유체저장실(320)의 내측으로 공기를 주입하면, 플런저(310)의 타측 단부에 형성된 원통피스톤(312)이 후방으로 힘을 받게 되어 플런저(310)가 후방으로 구동되도록 함으로써 유로구멍(120)이 개방되도록 한 후, 제1압력실(220)에 형성된 제1공기통로(222)를 통해 공기를 제1압력실(220)의 내부로 주입시키면 로드(210)에 구비된 피스톤(212)이 후방으로 가압되어 로드(210)가 후방으로 구동되고, 제2압력실(230)의 내부에 충전된 유체는 로드(210)에 구비된 램피스톤(214)의 후방 이동에 의해 유로구멍(120) 및 액상유체통로(342)를 통해 제2작동부(300)의 유체저장실(320)로 이동된다.

이때, 상기 유체저장실(320)의 내부에 구비되는 원판디스크(350)에 의해 제2압력실(230)로부터 유체저장실(320)로 유입되는 유체의 급격한 유입이 방지되어 액상 유체가 유체저장실(320) 내부에서 출렁거리지 않도록 함으로써 액상 유체가 후술할 외부입력포트(370)를 통해 빠져나가지 않게 되고, 원활한 유체의 이동이 이루어지게 된다.

또한, 플런저(310)의 후방 구동에 의해 원통피스톤(312)의 후방, 즉 제3압력실(330)에 위치하던 공기는 제1포트(380)를 통해 외부로 배출되고, 로드(210)의 후방 구동에 의해 피스톤(212)의 후방에 위치하던 공기는 제2공기통로(224)를 통해 외부로 배출된다.

한편, 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기(1)의 다른 실시예에 따르면, 제1작동부(200)의 내부에 설치된 로드(210)를 전진시키기 위해서는 제1압력실(220)의 후방에 형성된 제2공기통로(224)를 통해 제1압력실(220)의 내부로 공기를 주입하게 된다. 이때, 제1압력실(220)의 내부로 주입되는 공기에 의해 피스톤(212)의 후면이 가압되어 로드(210)는 전방 즉, 실린더(100)의 외측으로 구동하게 된다.

이때, 로드(210)의 전진 구동에 의해 제2압력실(230)의 내부에는 유체가 충전되지 않은 공간부가 형성되는데, 상기 공간부에 해당되는 부피만큼의 유체는 액상유체통로(410)에 의해 실린더(100)에 연결 설치된 에어 하이드로 컨버터(400)에 형성된 유체저장실(420)에 저장되어 있던 액상 유체가 액상유체통로(410) 및 유로구멍(120)을 통해 제1작동부(200)의 제1압력실(220)로 흘러가게 되어 채워지게 된다.

이때, 상기 에어 하이드로 컨버터(400)의 단부에 외부와 연통되도록 형성된 공기주입통로(430)를 통해 유체저장실(420)에 공압을 가하여 유체저장실(420)에 저장된 유체가 제1압력실(220)로 원활히 이동될 수 있도록 하게 된다.

한편, 전방으로 구동된 로드(210)를 다시 원위치시키기 위해서는 우선 제2작동부(200)에 형성된 제2포트(390)를 통해 제3압력실(330)의 내측으로 공기를 주입하면, 플런저(310)의 타측 단부에 형성된 원통피스톤(312)이 후방으로 힘을 받게 되어 플런저(310)가 후방으로 구동되고 이에 따라 유로구멍(120)이 개방된다.

그 후, 제1압력실(220)에 형성된 제1공기통로(222)를 통해 공기를 제1압력실(220)의 내부로 주입시키면 로드(210)에 구비된 피스톤(212)이 후방으로 가압되어 로드(210)가 후방으로 구동되고, 제2압력실(230)의 내부에 충전된 유체는 로드(210)에 구비된 램피스톤(214)의 후방 이동에 의해 유로구멍(120) 및 유체통로(410)를 통해 에어 하이드로 컨버터(400)의 유체저장실(420)로 이동된다.

이때, 전술한 실시예와 마찬가지로 유체저장실(420)에 구비된 원판 디스크(450)에 의해 유체저장실(420)로 유입되는 유체의 출렁거림을 방지함으로써 작동유체가 공기주입통로(430)를 통해 외부로 유출되지 않게 됨과 동시에 구동기(1)의 원활한 구동이 가능하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 공압 및 유압을 이용한 구동기(1)에 의하면, 유체의 내부를 자유롭게 움직이는 원판 디스크(350)(450)를 이용하여 유체의 자유표면을 안정시킴으로써 작동유체 속으로 공기가 혼입되는 것을 방지하고, 작동유체에 혼입된 공기가 작동유체와 접촉하고 있으므로 자연히 소멸되며, 작동유체가 외부로 유출되는 양을 최소화하여 로드(210) 및 플런저(310)에 가해지는 압력을 최대화시킬 수 있고, 로드(210)를 가압하기 위한 유체를 저장하는 장치를 압력챔버(110)와 별도로 구성하여 구동기(1)의 전체적인 길이를 줄임으로써 구동기(1)의 설치에 대한 위치적인 제약을 줄임과 동시에 유체를 저장하는 장치를 회동 가능하도록 구성하여 구동기(1)의 작동 방향을 상,하로 자유롭게 전환시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유로구멍(120)의 외측에 유로부싱(150)을 설치하여 제2압력실(230)의 압력을 위해 유로구멍(120)과 플런저(310) 사이를 밀페시키는 탄성씰(154)을 보호하여 파손되는 것을 방지함으로써 플런저(310)와 유로구멍(120) 사이의 공간부를 밀폐시킬 수 있도록 하는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 제1작동부(200)를 구성하는 로드(210)에 램피스톤(214)이 없이 피스톤(212)만 형성되어 있는 종래의 구동기에도 적용될 수 있는 등 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

본 발명은 공압 및 유압을 이용한 구동기에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면 공기압에 의해 작동하는 로드에 유체의 압력을 부가함으로써 보다 큰 추력을 얻을 수 있도록 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기에 있어서, 유체의 내부를 자유롭게 움직이는 원판 디스크를 이용하여 유체의 자유표면을 안정시킴으로써 작동유체 속으로 공기가 혼입되는 것을 방지하고, 작동유체에 혼입된 공기가 자연히 소멸되며, 작동유체가 외부로 유출되는 양을 최소화하여 로드 및 플런저에 가해지는 압력을 최대화시킬 수 있는 공압 및 유압을 이용한 구동기에 관한 것이다.

1 : 구동기 100 : 실린더
110 : 압력챔버 112 : 설치홈
120 : 유로구멍 130 : 고압씰
135 : 백업링 140 : 가이드 부싱
142 : 단턱부 144 : 고압씰 삽입홈
146 : 홈 148 : 돌기
150 : 유로부싱 152 : 삽입홈
154 : 탄성씰 156 : 밀폐부재
158 : 고정링 200 : 제1작동부
210 : 로드 212 : 피스톤
214 : 램피스톤 220 : 제1압력실
222 : 제1공기통로 224 : 제2공기통로
230 : 제2압력실 300 : 제2작동부
310 : 플런저 312 : 원통피스톤
320 : 유체저장실 322 : 스토퍼
330 : 제3압력 340 : 연결블록
342 : 액상유체통로 350, 450 : 원판디스크
360, 460 : 플로팅 디스크 370 : 외부연결포트
380 : 제1포트 390 : 제2포트
400 : 에어 하이드로 컨버터 410 : 유체통로

Claims

압력 챔버의 내측에 형성되는 유로 구멍에 의해 제1작동부와 제2작동부로 구획되는 실린더와, 일측 단부가 상기 압력 챔버의 내측에 설치되고 타측 단부는 실린더의 외부로 돌출되도록 하여 상기 제1작동부에 구비되는 로드 및 상기 제2작동부에 구비되는 플런저를 포함하여 구성된 공압 및 유압을 이용한 구동기에 있어서,
상기 제2작동부의 내부에는 액체 상태의 작동유체가 공기와 접촉하도록 저장되는 유체저장실이 형성되고, 상기 유체저장실의 내부에는 상기 플런저의 길이방향으로 이동하는 원판 디스크가 구비된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제2작동부의 일측 벽면에는 외부와 연결되는 외부연결포트가 형성된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 1항에 있어서,
상기 제1작동부와 제2작동부의 사이에는 연결블록이 결합되고, 상기 연결블록에는 다수의 액상유체통로가 형성된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 1항에 있어서,
상기 유체저장실에 저장되는 유체의 자유표면에는 플런저에 끼움 결합되는 고리 형상의 플로팅 디스크가 설치된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 1항에 있어서,
상기 유체저장실의 내측 면에는 플런저의 작동을 제한하기 위한 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 1항에 있어서,
상기 원판 디스크의 재질은 그 비중이 2.0 ~ 3.5인 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
압력 챔버의 내측에 형성되는 유로 구멍에 의해 제1작동부와 제2작동부로 구획되는 실린더와, 일측 단부가 상기 압력 챔버의 내측에 설치되고 타측 단부는 실린더의 외부로 돌출되도록 하여 상기 제1작동부에 구비되는 로드 및 상기 제2작동부에 구비되는 플런저를 포함하고, 상기 제2작동부에는 유로 구멍을 통해 제1작동부로 액상의 유체를 공급할 수 있도록 하는 에어 하이드로 컨버터가 유체통로에 의해 연결 설치된 공압 및 유압을 이용한 구동기에 있어서,
상기 에어 하이드로 컨버터의 내측에는 유체 저장실이 형성되고, 상기 유체 저장실에는 에어 하이드로 컨버터의 길이방향으로 유체의 내부를 자유롭게 이동하는 원판 디스크가 구비된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 8항에 있어서,
상기 에어 하이드로 컨버터는 상하 방향으로 회동가능하도록 연결 설치된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 8항에 있어서,
상기 유체저장실에 저장되는 유체의 자유표면에는 플로팅 디스크가 설치된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 1항 또는 제 8항에 있어서,
상기 압력챔버의 일측 단부에는 설치홈이 형성되고, 상기 설치홈에는 램피스톤의 외주면을 감싸도록 결합되는 고압씰과, 가이드 부싱이 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 11항에 있어서,
상기 가이드 부싱은 일측 단부가 상기 고압씰의 하부면에 접하도록 형성되고, 타측 단부에는 단턱부가 형성되어 상기 단턱부가 설치홈의 외측으로 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 11항에 있어서,
상기 고압씰과 가이드 부싱의 사이에는 백업링이 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 11항에 있어서,
상기 가이드 부싱의 일측 단부에는 고압씰 삽입홈이 형성되고, 상기 고압씰은 고압씰 삽입홈에 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 1항 또는 제 8항에 있어서,
상기 유로구멍의 외주면에는 유로부싱이 끼움 결합된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.
제 15항에 있어서,
상기 유로부싱의 일측 내주면에는 제1삽입홈이 형성되고, 상기 제1삽입홈에는 제1탄성씰이 삽입 결합되며, 상기 제1삽입홈의 외측에는 제1탄성씰의 이탈을 방지하는 제1밀폐부재와, 상기 유로부싱 및 제1밀폐부재를 유로구멍의 외측에 고정시키기 위한 제1고정링이 연결 설치된 것을 특징으로 하는 공압 및 유압을 이용한 구동기.