KR101010713B1 - 쿠션링 조립구조가 개선된 유압 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 쿠션링 조립구조가 개선된 유압 실린더는, 중공의 실린더; 상기 중공의 실린더 일측에 배치되며 작동유 통로가 마련된 헤드커버; 일단부가 상기 실린더 내에 위치하며, 그 일단부의 외주에는 제1수사나사부와 제2수나사부가 형성되며, 상기 실린더의 길이방향으로 왕복이동 가능한 로드; 상기 로드의 왕복이동시에 그 로드와 함께 이동되도록 상기 로드의 제1수나사부에 체결된 피스톤; 상기 피스톤이 풀려서 상기 로드로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 제2수나사부에 체결되어 상기 피스톤에 접촉하는 피스톤 너트; 및 상기 피스톤이 상기 헤드커버측으로 이동될 때, 상기 피스톤 너트와 상기 헤드커버가 급격하게 충돌하는 것을 방지하도록 완충압력을 발생시키기 위한 것으로서, 일단부가 상기 로드의 외주면과 상기 피스톤 너트의 내주면 사이에 배치되며, 타단부는 상기 피스톤 너트로부터 돌출되도록 배치된 쿠션링;을 구비한 유압 실린더로서, 상기 피스톤 너트의 내주면 단부에 형성된 제1걸림턱; 상기 걸림턱에 걸려 상기 피스톤 너트로부터 이탈되지 않도록 상기 쿠션링의 외주면 단부에 형성된 플랜지부; 및 상기 플랜지부가 상기 로드의 길이방향으로 유동하는 것을 제한하도록 상기 로드의 외주면에 형성된 제2걸림턱;을 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

쿠션링 조립구조가 개선된 유압 실린더{Hydraulic cylinder enhancing the assembly structure of cushion ring}

본 발명은 유압 실린더에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 유압실린더의 피스톤 부위가 압축 작용시 헤드커버에 급격히 충돌하는 것을 방지하는 쿠션링의 고정구조를 변경하여 구조가 간단하며 부품수를 줄여서 조립성이 향상되도록 구조가 개선된 유압 실린더에 관한 것이다.

일반적으로 유압 실린더는 유압펌프에서 발생된 유압의 힘을 이용하여 실린더 내로 유체를 투입하고, 그 투입된 유압의 힘으로 피스톤을 밀어 피스톤이 움직이면, 이러한 피스톤의 움직임을 로드로 전달받아 기계적 왕복운동을 발생시키는 중요한 기계 요소의 일종이다.

도 1 내지 도 4에는 종래의 유압 실린더의 일례가 도시되어 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 유압 실린더(1)에서 피스톤(16)이 압축 작동을 하는 경우 움직이는 구성요소인 피스톤 부위가 실린더(12)에 고정된 구성요소인 헤드커버(5)에 급격하게 부딪히는 것을 방지하도록 쿠션 플런저(6)가 설치되어 있다. 상기 쿠션 플런저(6)는 상기 피스톤(16)과 일체로 움직이는 로드(5)의 일단부에 설치되어 있다. 상기 로드(5)에는 상기 쿠션 플런저(6)의 일단부가 수용되는 고정홈(501)이 마련되어 있다. 상기 쿠션 플런저(6)의 외주면에는 상기 고정홈(501)에 그 쿠션 플런저(6)가 삽입되어 이탈되는 것이 방지되도록 하기 위한 스톱링(7)이 끼워지는 수용홈(601)이 마련되어 있다. 한편, 상기 고정홈(501)의 내주면에는 상기 스톱링(7)이 걸리는 걸림홈(505)이 마련되어 있다. 상기 스톱링(7)은 상기 수용홈(601)에 끼워진 상태로 압축되어 상기 고정홈(501)에 삽입된 후 팽창되어 상기 걸림홈(505)에 걸림으로써 상기 쿠션 플런저(6)가 상기 로드(5)에 고정되도록 하는 역할을 한다.

상기 헤드커버(9)에는 상기 쿠션 플런저(6)의 타단부를 수용할 수 있는 쿠션 플런저 하우징(8)이 마련되어 있다. 상기 쿠션 플런저 하우징(8)은 상기 실린더(12) 외부로부터 작동유가 공급되는 작동유로(P1)가 마련되어 있으며, 그 작동유로(P1)와 연결된 조절유로(P2)에 체크밸브(80)와, 스프링(81)과, 서포트(82)와, O-링(83)과, 플러그(84)가 설치되어 있다. 상기 조절유로(P2)에 설치된 부품들은 상기 쿠션 플런저(6)의 작동을 조절하기 위해 마련된 것이다.

도 3을 참조하면, 상기 유압 실린더(1)의 피스톤이 압축시에 상기 쿠션 플런저가 어떻게 작동하는 지를 알 수 있다. 즉, 상기 피스톤(16)이 압축되면, 상기 쿠션 플런저(6)의 타단부가 상기 쿠션 플런저 하우징(8)에 진입한다. 이때, 상기 쿠션 플런저 및 상기 스프링(81)의 장력에 의해 상기 체크밸브(80)가 유로를 막게 된다. 그러면, 상기 헤드커버(9)와 상기 쿠션 플런저(6) 틈새 및 그 쿠션 플런저(6)의 면취부와 상기 체크밸브(80)의 오리피스(orifice)로 유로가 형성된다. 그러면, 상기 쿠션 플런저(6)에 의해 상기 쿠션 플런저 하우징(8)을 통하여 상기 실린 더(12) 내부로부터 상기 헤드커버(9) 외부로 유체의 흐름이 급격히 차단되기 때문에 헤드커버(9)와 상기 쿠션 플런저(6) 및 피스톤(16) 사이의 유압이 급격히 상승함으로써 상기 피스톤(16)의 압축 속도가 느려지게 되면서 완충작용을 하게 되는 것이다.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 유압 실린더(1)가 신장하는 하는 경우에는, 상기 작동유로(P1)에 상기 헤드커버(9)의 외부로부터 작동유가 공급되면, 그 압력에 의해 상기 체크밸브(80)가 열리게 된다. 상기 체크밸브(80)가 열리면, 작동유는 상기 쿠션 플런저(6)를 우회하여 상기 조절유로(P2)를 통해 상기 피스톤(16) 피스톤 너트(4)에 압력을 가하게 된다. 또한, 상기 쿠션 플런저 하우징(8)을 통해서 상기 쿠션 플런저(6)를 밀어내게 된다. 이와 같이 상기 유압 실린더(1)가 신장하는 경우에는 상기 체크밸브(80)와 상기 쿠션 플런저 하우징(8)을 통하여 동시에 상기 피스톤(16)을 상기 헤드커버(9)측으로부터 멀어지도록 밀어내는 압력이 작용하게 된다.

이와 같은 구조의 유압 실린더(1)는 상기 피스톤(16)의 외경에 비하여 상기 쿠션 플런저(6)의 외경이 지나치게 작기 때문에 충분한 완충작용을 하기에는 상기 쿠션 플런저에 큰 부하가 걸리게 되어 충분한 유압성능을 확보하기 힘든 문제점이 있다. 또한, 상기 쿠션 플런저(6)가 기능하도록 하기 위해서 체크밸브(80) 등의 복잡한 구성요소가 필요하므로 제조원가가 상승하며, 조립 및 분해에 시간이 많이 소요되므로 생산성 및 사후 서비스 대응력이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 도 5 및 도 6에는 다른 유압 실린더(1a)의 일례가 도시되어 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 유압 실린더(1a)의 헤드커버(9a)측 쿠션 작용을 위하 여, 쿠션링(6a)이 설치되어 있다. 상기 쿠션링(6a)은 로드(5a)에 상대 고정되어 있다. 상기 로드(5a)에는 상기 쿠션링(6a)의 고정을 위하여 쿠션씰(7b)과 스톱링(7a)이 마련되어 있다. 또한, 상기 쿠션씰(7b)과 상기 스톱링(7a)을 설치하기 위하여 상기 쿠션링(6a) 및 상기 로드(5a)에 홈부가 형성되어 있다. 도 5 및 도 6을 참조하여 상기 쿠션링(6a)이 상기 유압 실린더(1a)에 설치되는 과정은 다음과 같다. 즉, 상기 로드(5a)에 상기 쿠션씰(7b)을 조립하고 상기 쿠션링(6a)은 상기 스톱링(7a)이 조립될 수 있도록 안쪽으로 밀착한다. 그런 다음, 상기 로드(5a)에 홈부에 상기 스톱링(7a)을 조립한 후 상기 쿠션링(6a)을 상기 스톱링(7a)측으로 이동시킨 다음 가이드링(7c)을 조립한다. 이때, 상기 쿠션링(6a)은 상기 스톱링(7a)에 걸리도록 그 쿠션링(6a) 선단부에 걸림턱(6b)이 형성되어 있다. 상기 가이드링(7c)을 조립한 후 피스톤 너트(4a)를 체결하여 상기 쿠션링(6a)의 일단부가 상기 피스톤 너트(4a)의 내주면에 수용되도록 한다. 즉, 상기 피스톤 너트(4a)의 후단부를 길게하여 상기 가이드링(7c)이 피스톤 너트의 내측에 위치하도록 하여 그 가이드링(7c)의 이탈을 방지한다. 또한, 상기 쿠션씰(7b) 후단부에 슬롯홈(7d)을 마련하여 상기 가이드링(7c)을 사용하여 상기 피스톤(16)이 신장될 때 원활한 유로를 확보한다.

그러나, 이와 같은 구조의 유압 실린더(1a)의 쿠션링(6a) 고정구조는 복잡한 구조를 가지기 때문에 상기 로드(5a) 및 쿠션링(6a)의 가공이 어렵다. 또한, 상기 쿠션링(6a)의 설치를 위한 부품수가 많아서 조립 및 분해에 시간이 많이 소요 되므로 생산성 및 사후 서비스 대응력이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유압 실린더의 헤드커버측 완충작용을 위한 쿠션링 조립구조를 단순화하여 조립성 및 분해성을 현저하게 향상시켜 생선성 및 사후 서비스 대응력을 향상시킨 품질이 우수한 유압 실린더를 제공함에 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 쿠션링의 조립구조가 개선된 유압 실린더는,

중공의 실린더;

상기 중공의 실린더 일측에 배치되며 작동유 통로가 마련된 헤드커버;

일단부가 상기 실린더 내에 위치하며, 그 일단부의 외주에는 제1수사나사부와 제2수나사부가 형성되며, 상기 실린더의 길이방향으로 왕복이동 가능한 로드;

상기 로드의 왕복이동시에 그 로드와 함께 이동되도록 상기 로드의 제1수나사부에 체결된 피스톤;

상기 피스톤이 풀려서 상기 로드로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 제2수나사부에 체결되어 상기 피스톤에 접촉하는 피스톤 너트; 및

상기 피스톤이 상기 헤드커버측으로 이동될 때, 상기 피스톤 너트와 상기 헤드커버가 급격하게 충돌하는 것을 방지하도록 완충압력을 발생시키기 위한 것으로서, 일단부가 상기 로드의 외주면과 상기 피스톤 너트의 내주면 사이에 배치되며, 타단부는 상기 피스톤 너트로부터 돌출되도록 배치된 쿠션링;을 구비한 유압 실린더에 있어서,

상기 피스톤 너트의 내주면 단부에 형성된 제1걸림턱;

상기 걸림턱에 걸려 상기 피스톤 너트로부터 이탈되지 않도록 상기 쿠션링의 외주면 단부에 형성된 플랜지부; 및

상기 플랜지부가 상기 로드의 길이방향으로 유동하는 것을 제한하도록 상기 로드의 외주면에 형성된 제2걸림턱;을 포함한 점에 특징이 있다.

상기 쿠션링의 플랜지부의 내주면과 상기 로드의 외주면 사이에 배치된 환상의 가이드 링을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 쿠션링의 플랜지부의 내주면은 상기 로드의 길이방향으로 상기 피스톤 너트로부터 멀어지는 방향으로 내경의 크기가 점점 감소하는 제1테이퍼부를 구비하며,

상기 가이드 링의 외주면은 상기 제1테이퍼부에 슬라이딩 가능하게 조립되는 제2테이퍼부를 구비한 것이 바람직하다.

상기 가이드 링의 직경이 가변될 수 있도록 그 가이드 링의 일부가 절단되어 있는 것이 바람직하다.

상기 가이드 링은 상기 헤드커버를 향하는 면의 반대면에 유체 통로용 홈부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 유압 실린더는 쿠션링을 피스톤 너트와 로드에 조립하기 위 해 종래에 사용하던 쿠션씰, 스탑링이 필요하지 않으므로 부품수가 줄어들어 제조 원가가 저렴할 뿐 아니라 조립성 및 분해성이 향상되어 유압 실린더의 생산성 및 사후 서비스 대응력이 향상되는 효과를 제공한다.

또한 본 발명에 따른 유압 실린더는 다수의 고정구와 세트 스크류에 의해 고정된 쿠션링 상기 로드의 외주면에 장착되기 때문에 유체의 흐름을 막는 단면적이 종래의 쿠션 플런저 구조를 가지는 유압 실린더 보다 훨씬 효율적인 완충작용이 가능한 장점이 있다. 또한, 종래의 쿠션 플런저를 작동시키기 위한 체크밸브 등과 같은 여러가지 복잡한 부품이 존재하지 않으므로 제조원가가 저렴하고, 생산성 및 사후 서비스 대응력이 향상되며, 품질이 양호한 유압 실린더를 제공하는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유압 실린더의 도면이다. 도 8은 도 7에 도시된 유압 실린더의 쿠션링의 고정을 위한 부품들의 분해도이다. 도 9는 도 7에 도시된 가이드 링을 추출하여 보여주는 사시도이다.

도 7 및 내지 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 유압 실린더(10)는 실린더(12)와, 헤드커버(14)와, 피스톤(16)과, 로드(20)와, 피스톤 너트(30)와, 쿠션링(40)과, 가이드 링(60)을 포함하고 있다.

상기 실린더(12)는 일반적으로 내부에 중공부를 가지도록 금속 소재로 주조 방식에 의해 제조될 수 있다. 상기 실린더(12)의 양단에는 개구부들이 형성되어 있다.

상기 헤드커버(14)는 상기 실린더(12)의 개구부들 중 하나에 고정되어 있다. 상기 실린더(12)의 개구부들 중 다른 하나에는 로드커버(15)가 고정되어 있다. 상기 로드커버(15)에는 구멍이 형성되어 있어서 후술하는 로드(20)의 일단부가 그 구멍을 통해 상기 실린더(12) 외부로 돌출되거나 그 실린더(12) 내부로 삽입될 수 있다. 상기 헤드커버(14)와 로드커버(15)는 상기 실린더(12)에 볼트 등의 고정수단에 의해 고정될 수도 있고, 상기 실린더(12)에 억지 끼워져 고정될 수도 있다.

상기 피스톤(16)은 환형의 고리 형상이며, 그 외주면은 상기 실린더(12)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 접촉되어 있다. 상기 피스톤(16)의 내주면에는 암나사부가 형성되어 있다.

상기 로드(20)는 상기 실린더(12)의 개구부를 통하여 상기 실린더(12) 내부에 삽입되어 설치되어 있다. 상기 로드(20)는 상기 실린더(12)에 대해 상기 실린더(12)의 길이방향으로 왕복 이동할 수 있도록 설치되어 있다. 상기 로드(20)의 일단부에는 그 외주면에 제1수나사부(21)와 제2수나사부(22)가 형성되어 있다. 상기 제1수나사부(21)의 외경의 크기보다 상기 제2수나사부(22)의 외경의 크기가 더 크다. 상기 제1수나사부(21)는 상기 피스톤(16)의 암나사부와 체결되어 있다. 따라서, 상기 피스톤(16)은 상기 로드(20)의 왕복 이동시에 그 로드(20)와 함께 이동된다. 상기 로드(20)에는 환형의 걸림홈(25)이 마련되어 있다. 상기 걸림홈(25)은 상기 로드(20)의 단부의 외주에 형성된 환형의 홈이다.

상기 피스톤 너트(30)는 그 내주면에 암나사부가 마련되어 있어서, 상기 피스톤(16)이 풀려서 상기 로드(20)로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 로드(20)의 일단측으로부터 그 로드(20)의 상기 제2수나사부(22)에 체결되어 상기 피스톤(16)에 접촉하도록 되어 있다. 상기 피스톤 너트(30)는 피스톤(16)과 같이 환형의 고리 모양으로 이루어져 있다. 상기 피스톤 너트(30)는 걸림턱(33)과 유로공(35)을 구비하고 있다. 상기 걸림턱(33)은 상기 피스톤 너트(30)의 내주면에 형성되어 있다. 상기 걸림턱(33)은 상기 피스톤 너트(30)의 내주면 상기 헤드커버(14)측 단부에 상기 로드(20)의 외주면측을 향하여 돌출되어 있다. 상기 걸림턱(33)은 후술하는 쿠션링(40)이 상기 피스톤 너트(30)로부터 이탈되는 것을 방지하도록 하기 위하여 마련된 것이다. 상기 걸림턱(33)의 내주면에는 암나사부가 형성되어 있지 않다. 상기 유로공(35)은 상기 피스톤 너트(30)의 외주면과 내주면을 관통하는 구멍이다. 상기 유로공(35)은 후술하는 쿠션링(40)의 움직임을 제어하기 위해 마련된 작동유의 통로이다.

상기 쿠션링(40)은 상기 피스톤(16)이 상기 헤드커버(14)측으로 이동될 때, 상기 피스톤 너트(30)와 상기 헤드커버(14)가 급격하게 충돌하는 것을 방지하도록 완충압력을 발생시키기 위해 마련된 것이다. 상기 쿠션링(40)은 그 일단부가 상기 로드(20)의 외주면과 상기 피스톤 너트(30)의 내주면 사이에 배치되며, 타단부는 상기 피스톤 너트(30)로부터 상기 헤드커버(14)측으로 돌출되도록 배치되어 있다.

상기 쿠션링(40)은 몸통부(41)와 플랜지부(42)를 구비하고 있다. 상기 몸통부(41)는 상기 로드(20)의 외주면과 간격을 가진 상태로 그 로드(20)의 외주면과 마주하도록 배치된 내주면을 가지며 상기 로드(20)의 단부로부터 상기 헤드커버(14) 측으로 돌출되어 있다. 상기 플랜지부(42)는 상기 몸통부(41)의 일단부로 연장되어 형성되어 있다. 더 구체적으로 상기 플랜지부(42)는 상기 로드(20)의 외주면과 상기 피스톤 너트(30)의 내주면에 의해 형성되는 공간에 유동가능하게 배치되어 있다. 상기 플랜지부(42)의 외경의 크기는 상기 몸통부(41)의 외경의 크기보다 크게 형성되어 있다. 더 구체적으로 상기 플랜지부(42)의 외경의 크기는 상기 피스톤 너트(30)의 내경의 크기 보다 작고 상기 피스톤 너트(30)의 걸림턱(33)의 내경의 크기 보다는 크게 형성되어 있다. 상기 플랜지부(42)는 상기 로드(20)의 걸림턱(33)에 걸려서 그 로드(20)로부터 이탈되지 않게 되어 있다. 상기 플랜지부(42)의 내주면은 제1테이퍼부(44)를 구비하고 있다. 상기 제1테이퍼부(44)는 상기 로드(20)의 길이방향으로 상기 피스톤 너트(30)로부터 멀어지는 방향으로 내경의 크기가 점점 감소하도록 형성되어 있다. 즉, 상기 제1테이퍼부(44)는 상기 쿠션링(40)의 일단부로부터 타단부로 갈수록 그 쿠션링(40)의 내경이 작아지도록 형성된 부분이다. 더 구체적으로는 상기 피스톤 너트(30)로부터 상기 헤드커버(14)측으로 갈수록 내경이 작아지도록 형성되어 있다. 상기 쿠션링(40)은 또한 유로홈(47)을 포함하고 있다. 상기 유로홈(47)은 상기 쿠션링(40)의 내주면과 외주면 사이를 관통하도록 형성되어 있다.

상기 가이드 링(60)은 상기 쿠션링(40)의 제1테이퍼부(44)와 상기 로드(20)의 외주면 사이에 배치되어 있다. 상기 가이드 링(60)은 환상으로 형성되어 있다. 상기 가이드 링(60)은 상기 로드(20)의 외주면에 형성된 상기 걸림홈(25)에 끼워지 도록 되어 있다. 상기 가이드 링(60)은 상기 걸림홈(25) 내에서 상기 로드(20)의 길이방향으로 유동 가능하게 설치되어 있다. 즉, 상기 가이드 링(60)의 두께는 상기 걸림홈(25)의 폭 보다 작게 형성되어 있는 것이다. 상기 가이드 링(60)은 일부가 절단된 고리 형상으로 되어 있다. 따라서, 상기 가이드 링(60)은 그 가이드 링(60)의 반경 방향으로 신축이 가능하다. 상기 가이드 링(60)의 외주면에는 제2테이퍼부(64)가 마련되어 있다. 상기 제2테이퍼부(64)는 상기 제1테이퍼부(44)에 대해 슬라이딩 가능하도록 설치되어 있다. 따라서, 상기 제2테이퍼부(64)는 상기 제1테이퍼부(44)와 유사한 윤곽을 가지고 있다. 상기 가이드 링(60)은 상기 헤드커버(14)를 향하는 면의 반대면에 유체 통과용 홈부(66)가 형성되어 있다. 상기 유체 통과용 홈부(66)는 상기 피스톤(16)이 신장되는 초기 작동시 유체 통로가 된다.

이와 같은 구성요소를 포함하는 유압 실린더(10)의 조립방법을 상세하게 서술한다.

상기 실린더(12)에 형성된 중공부에 피스톤(16)과 로드(20)의 조립체를 설치하고 헤드커버(14)를 그 실린더(12)에 고정시킴으로써 유압 실린더(10)의 조립이 완성된다. 이 과정에서, 상기 피스톤(16)과 로드(20)의 조립체를 체결하는 방법을 더욱 상세하게 서술하고자 한다.

먼저, 상기 로드(20)의 제1수나사부(21)에 상기 피스톤(16)의 암나사부를 결합하여 서로 체결한다. 상기 피스톤(16)을 상기 로드(20)에 체결한 상태에서 그 피스톤(16)의 풀림을 방지하기 위해 피스톤 너트(30)가 조립된다.

본 발명의 핵심적인 구성요소인 상기 쿠션링(40)의 조립은 상기 피스톤 너 트(30)와 연계하여 이루어진다. 먼저, 상기 로드(20)에 상기 가이드 링(60)을 조립한다. 더 구체적으로 상기 로드(20)에 마련된 걸림홈(25)에 상기 가이드 링(60)을 끼워 넣는다. 이 과정에서 상기 가이드 링(60)은 그 직경의 크기가 가변될 수 있도록 되어 있으므로 그 직경의 크기를 외력을 가해 크게 한 후 상기 걸림홈(25)에 끼워지도록 한다. 한편, 상기 쿠션링(40)을 상기 피스톤 너트(30)에 조립한다. 더 구체적으로는 상기 쿠션링(40)의 몸통부(41)를 상기 피스톤 너트(30)의 내주면을 통과하도록 끼워 넣는다. 상기 쿠션링(40)의 플랜지부(42)는 상기 피스톤 너트(30)의 내주면에 마련된 걸림턱(33)에 걸림으로써 그 플랜지부(42)는 상기 피스톤 너트(30)를 완전히 관통하지 못한다. 따라서, 상기 쿠션링(40)은 상기 피스톤 너트(30)에 걸리도록 결합된다. 그와 같은 상태에서 상기 피스톤 너트(30)를 상기 로드(20)의 제2수나사부(22)에 조립한다. 그 결과 상기 피스톤 너트(30)는 상기 로드(20)에 상대 결합된다. 상기 피스톤 너트(30)가 상기 로드(20)에 결합된 상태에서 상기 가이드 링(60)의 제2테이퍼부(64)는 상기 쿠션링(40)의 제1테이퍼부(44)와 마주하도록 배치된 된 채 서로 슬라이딩 가능하게 조립되어 있다.

이때, 상기 쿠션링(40)의 과도한 처짐을 방지하기 위하여 상기 피스톤 너트(30)와 상기 쿠션링(40)의 외주면 사이의 틈새와 상기 로드(20)의 단부와 상기 쿠션링(40)의 내주면 사이의 틈새를 적절히 관리한다.

이 과정에서 상기 쿠션링(40)을 상기 로드(20)와 피스톤 너트(30)에 상대 고정하기 위해서 단지 가이드 링(60)과 쿠션링(40)에 마련된 플랜지부(42)만이 사용되고 있다. 따라서, 종래의 유압 실린더에 비하여 부품의 수가 감소하게 된다. 즉, 종래의 유압 실린더에서 쿠션링의 고정을 위하여 쿠션씰, 스톱링이 없어도 되므로 부품수가 감소하게 되고 그 결과 조립성 및 사후 서비스 대응력이 향상되는 효과가 있다. 또한 도 1 내지 도 4를 참조하여 서술한 플런저 타입의 완충구조에 비하여 본 발명에 따른 유압 실린더(10)는 체크밸브, 서포트, 스프링, 오-링, 플러그, 스톱링 등과 같은 부품이 필요없게 되므로 부품수가 현저하게 감소되어서 조립성 및 사후 서비스 대응력이 현저하게 향상되는 효과가 있다.

이와 같이 하면, 상기 로드(20)에 상기 피스톤(16)과, 피스톤 너트(30)와, 가이드 링(60)과, 쿠션링(40)이 상대 고정된다. 그 다음에, 상기 실린더(12) 내부에 그 피스톤(16) 등을 설치하고 상기 헤드커버(14)와 로드커버(15)를 조립하면 상기 유압 실린더(10)의 조립이 완료된다.

이제, 상기 유압 실린더(10)의 압축 작동시 상기 쿠션링(40)의 작용을 서술하기로 한다.

상기 피스톤(16)이 상기 헤드커버(14)측으로 이동하면, 상기 헤드커버(14)에 마련된 유체 통로를 상기 쿠션링(40)이 막는다. 또한, 상기 가이드 링(60)이 유체의 압력에 의해 상기 헤드커버(14)측으로 밀려 이동하게 된다. 이때 상기 가이드 링(60)의 제2테이퍼부(64)는 상기 쿠션링(40)의 제1테이퍼부(44)와 접촉되면서 슬라이딩 된다. 상기 가이드 링(60)의 일부가 절단되어 있기 때문에 상기 가이드 링(60)의 직경은 가변될 수 있다. 따라서, 상기 제1테이퍼부(44)의 내경이 작은 쪽으로 슬라이딩 된 경우에는 상기 가이드 링(60)의 직경이 작아져서 그 가이드 링(60)과 상기 쿠션링(40) 및 그 가이드 링(60)과 상기 로드(20)의 틈새가 없게 되 므로 상기 쿠션링(40)의 내주면을 통한 유로가 차단된다. 따라서, 상기 피스톤 너트(30)와 상기 헤드커버(14)측 사이의 유체의 이동이 차단 되므로 상기 실린더(12) 내부의 유압이 급격히 높아지게 된다. 따라서, 상기 피스톤(16) 및 상기 피스톤 너트(30)가 상기 헤드커버(14)와 급격하게 충돌하는 것이 방지되는 효과가 있다. 즉, 상기 쿠션링(40)에 의해 완충효과가 발생하는 것이다.

이제, 상기 유압 실린더(10)의 신장 작동시 상기 쿠션링(40)의 작용을 서술하기로 한다.

상기 피스톤(16)이 상기 헤드커버(14)측으로부터 멀어지는 방향으로 이동하기 위해서, 상기 헤드커버(14)에 마련된 유체 통로로부터 작동유가 공급된다. 그 작동유는 상기 쿠션링(40) 내주면에 의해 형성된 공간을 통하여 이동하여, 상기 쿠션링(40) 내주면과 상기 로드(20)의 외주면 사이의 틈새를 통과하여 상기 가이드 링(60)을 상기 헤드커버(14)측으로부터 멀어지는 방향으로 이동하도록 힘을 가한다. 상기 작동유에 의해 상기 가이드 링(60)이 밀리면, 상기 가이드 링(60)의 제2테이퍼부(64)와 상기 쿠션링(40)의 제1테이퍼부(44) 사이 또는 상기 가이드 링(60)의 내주면과 상기 로드(20)의 외주면 사이로 작동유가 흐르게 된다. 따라서, 상기 가이드 링(60)의 제2테이퍼부(64)는 유체의 유압에 의해 상기 제1테이퍼부(44)로부터 이격되어 밀리며 따라서 상기 가이드 링(60)의 외주면과 상기 플랜지부(42)의 내주면 사이를 통과한 유체는 상기 피스톤 너트(30)에 마련된 유로공(35)을 통과하여 상기 피스톤(16)이 상기 헤드커버(14)측으로부터 멀어지도록 가압한다.

그 압력에 의해 상기 쿠션링(40)이 상기 헤드커버(14)의 유체통로(P)를 벗어 나면, 그 유체통로(P)를 통해 더욱 많은 유체가 상기 실린더(12) 내부로 유입되므로 상기 피스톤(16)이 신장되게 된다.

이와 같은 쿠션링(40)은 상기 로드(20)의 외주면에 장착되기 때문에 유체의 흐름을 막는 단면적이 종래의 쿠션 플런저 구조를 가지는 유압 실린더(1) 보다 훨씬 효율적인 완충작용이 가능한 장점이 있다. 또한, 종래의 쿠션 플런저(6)를 작동시키기 위한 체크밸브 등과 같은 여러가지 복잡한 부품이 존재하지 않으므로 제조원가가 저렴하고, 생산성이 향상되며, 품질이 양호한 유압 실린더를 제공하는 효과가 있다. 한편, 상기 유압 실린더(10)는 단순한 형상의 쿠션링(40)의 형상에 의해 상기 피스톤 너트(30)와 그 쿠션링(40)이 조립되는 구조이므로, 종래의 유압 실린더(1a)에 비하여 구조가 간단하여 부품의 제조원가가 저렴하고, 품질이 양호하며, 조립성 및 사후 서비스 대응력이 현저하게 향상되는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 쿠션링의 플랜지부의 내주면과 상기 로드의 외주면 사이에 배치된 환상의 가이드 링을 더 포함하는 것으로 서술하였으나, 상기 가이드 링이 구비되지 않더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 쿠션링의 플랜지부의 내주면은 상기 로드의 길이방향으로 상기 피스톤 너트로부터 멀어지는 방향으로 내경의 크기가 점점 감소하는 제1테이퍼부를 구비하며, 상기 제1테이퍼부에 슬라이딩 가능하게 조립되는 제2테이퍼부를 구비한 환형의 가이드 링을 포함한 것으로 서술하였으나, 상기 제1테이퍼부 및 상기 제2테이퍼부가 구비되지 않더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 가이드 링의 직경이 가변될 수 있도록 그 가이 드 링의 일부가 절단되어 있는 것으로 서술하였으나, 가이드 링의 일부가 절단되지 않더라도 그 가이드 링의 직경이 가변될 수 있는 경우라면 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 가이드 링은 상기 헤드커버를 향하는 면의 반대면에 유체 통로용 홈부가 형성되어 있는 것으로 서술하였으나, 상기 유체 통로용 홈부가 형성되어 있지 않더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 유압 실린더의 일례를 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 유압 실린더에서 쿠션 플런저의 부위의 분해도이다.

도 3은 도 1에 도시된 유압 실린더의 압축시 쿠션 플런저의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 도 1에 도시된 유압 실린더의 신장시 쿠션 플런저의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 종래의 다른 유압 실린더의 일례를 나타낸 도면이다.

도 6은 도 5에 도시된 유압 실린더의 쿠션링의 고정을 위한 부품들의 분해도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유압 실린더의 도면이다.

도 8은 도 7에 도시된 유압 실린더의 쿠션링의 고정을 위한 부품들의 분해도이다.

도 9는 도 7에 도시된 가이드 링을 추출하여 보여주는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...유압 실린더 12...실린더

14...헤드커버 15...로드커버

16...피스톤 20...로드

21...제1수나사부 22...제2수나사부

25...걸림홈 30...피스톤 너트

33...걸림턱 35...유로공

40...쿠션링 41...몸통부

42...플랜지부 44...제1테이퍼부

47...유로홈 60...가이드 링

64...제2테이퍼부 66...유체 통과용 홈부

Claims (5)

1. 중공의 실린더;

   상기 중공의 실린더 일측에 배치되며 작동유 통로가 마련된 헤드커버;

   일단부가 상기 실린더 내에 위치하며, 그 일단부의 외주에는 제1수사나사부와 제2수나사부가 형성되며, 상기 실린더의 길이방향으로 왕복이동 가능한 로드;

   상기 로드의 왕복이동시에 그 로드와 함께 이동되도록 상기 로드의 제1수나사부에 체결된 피스톤;

   상기 피스톤이 풀려서 상기 로드로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 제2수나사부에 체결되어 상기 피스톤에 접촉하는 피스톤 너트; 및

   상기 피스톤이 상기 헤드커버측으로 이동될 때, 상기 피스톤 너트와 상기 헤드커버가 급격하게 충돌하는 것을 방지하도록 완충압력을 발생시키기 위한 것으로서, 일단부가 상기 로드의 외주면과 상기 피스톤 너트의 내주면 사이에 배치되며, 타단부는 상기 피스톤 너트로부터 돌출되도록 배치된 쿠션링;을 구비한 유압 실린더에 있어서,

   상기 피스톤 너트의 상기 내주면에 상기 로드의 외주면을 향하여 돌출 형성된 제1걸림턱;

   상기 걸림턱에 걸려 상기 피스톤 너트로부터 이탈되지 않도록 상기 쿠션링의 외주면 단부에 형성된 플랜지부; 및

   상기 플랜지부가 상기 로드의 길이방향으로 유동하는 것을 제한하도록 상기 로드의 외주면에 형성된 제2걸림턱;을 포함한 것을 특징으로 하는 쿠션링 조립구조가 개선된 유압 실린더.
2. 제1항에 있어서,

   상기 쿠션링의 플랜지부의 내주면과 상기 로드의 외주면 사이에 배치된 환상의 가이드 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션링 조립구조가 개선된 유압 실린더.
3. 제2항에 있어서,

   상기 쿠션링의 플랜지부의 내주면은 상기 로드의 길이방향으로 상기 피스톤 너트로부터 멀어지는 방향으로 내경의 크기가 점점 감소하는 제1테이퍼부를 구비하며,

   상기 제1테이퍼부에 슬라이딩 가능하게 조립되는 제2테이퍼부를 구비한 환형의 가이드 링을 포함한 것을 특징으로 하는 쿠션링 조립구조가 개선된 유압 실린더.
4. 제2항에 있어서,

   상기 가이드 링의 직경이 가변될 수 있도록 그 가이드 링의 일부가 절단되어 있는 것을 특징으로 하는 쿠션링 조립구조가 개선된 유압 실린더.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가이드 링은 상기 헤드커버를 향하는 면의 반대면에 유체 통로용 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쿠션링 조립구조가 개선된 유압 실린더.

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