KR101151911B1 - 모터구동 파워피스톤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴프레서와 같은 장치 없이 모터와 같은 구동수단만으로 작동이 가능하고 유압출력이 대폭향상된 모터구동 파워피스톤에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 내부의 미들블록을 중심으로 전방작동공간과 후방작동공간으로 구획되는 몸체와; 전방작동공간에 설치되는 고압피스톤과; 고압피스톤의 전방 중앙에 설치되는 피스톤 로드와; 전방작동공간의 앞쪽에 설치되는 제1가압스프링과; 후방작동공간의 앞쪽에 설치되는 저압 미들 피스톤과; 후방작동공간의 뒤쪽에 설치되는 저압 후방 피스톤과; 선단이 저압 미들 피스톤의 정면보다 돌출되도록 저압 미들 피스톤의 중앙에 끼움결합되고 후단은 저압 후방 피스톤의 중앙에 고정설치되는 프레스 헤드 피스톤과; 저압 미들 피스톤과 저압 후방 피스톤 사이에 설치되는 제2가압스프링과; 전방 부위는 프레스 헤드 피스톤 내부에 결합되며 후단은 실린더 몸체의 외측 후방으로 노출된 상태로 설치되는 이송스크루와; 중앙의 나사 부위가 이송스크루의 외주의 나사에 체결되는 스크루 너트와; 이송스크루의 후단 실린더 몸체의 외측 후방으로 노출된 부위와 연결되는 구동수단을; 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

실린더 몸체, 고압피스톤, 저압 미들 피스톤, 스크루 너트, 구동모터

Description

모터구동 파워피스톤{MOTOR DRIVING TYPE POWER PISTON}

본 발명은 컴프레서와 같은 피스톤을 작동하기 위한 유압공급장치 없이 모터와 같은 구동수단만으로 작동이 가능함과 아울러 유압출력이 대폭향상된 모터구동 파워피스톤에 관한 것이다.

일반적으로 파워 피스톤이란 압축유압기가 갖는 에너지를 기계적인 왕복 직선 운동으로 변환하는 장치로서, 유압을 이용하여 큰 출력, 추력의 직선운동을 실현하는 기계이며, 공작기계나 토목ㆍ건설기계에 흔히 쓰이며, 펌프나 컨트롤밸브 등과 조합되어 사용하며 전기식 리니어 모터에 비하여 간편하게 직선운동을 얻을 수 있다.

이러한 모터구동 파워피스톤의 실시예로서 대한민국 특허등록 제0530717호에 『본체 내에 직경이 큰 제1, 2작동실과, 직경이 작은 제1, 2작동실을 구성하되, 직경이 큰 제1, 2작동실에는 푸쉬로드가 형성된 피스톤을 끼워 직경이 큰 제1작동실 과 직경이 큰 제2작동실로 분리구성되게 하고, 직경이 작은 제1, 2작동실에는 작동피스톤을 끼워 직경이 작은 제1작동실과 직경이 작은 제2작동실로 분리구성되게 하고, 본체 후방에 전진용 유압유입구를 구성한 다음 제1유압통로를 통하여 직경이 큰 제1작동실과 직경이 작은 제1작동실을 연결되게 하되, 직경이 작은 제1작동실은 푸쉬로드의 승강에 의해 개폐되게 하고, 직경이 큰 제2작동실 일측 상부에는 제2유압통로를 통하여 직경이 작은 제2작동실 상부와 연결되게 하고, 유압통로가 위치하는 직경이 큰 제2작동실 내면 일측 상부에 빠이롯드 밸브를 설치하되, 빠이롯드 밸브를 구성하는 밸브피스톤은 스프링으로 탄력설치하게 하며, 상하부에는 윗쪽 가압부와 아랫쪽 가압부를 구성하고, 아랫쪽 가압부에는 밸브밀착부를 구성하여 제2유압통로가 개폐될 수 있게 하여서 됨을 특징으로 하는 증압실린더』에 관한 기술이 게시된 바 있다.

그러나 종래의 파워피스톤는, 유압펌프, 유압솔레노이드, 유압 컨트롤러, 공압펌프, 공압 솔레노이드 및 공압 컨트롤러 등 유압 피스톤을 구동시키기 위해 설치되어야 할 여러 가지 장비로 인해 이동이 쉽지 않으며, 유압과 공압을 사용함으로 정밀제어가 어렵고 오일의 유출로 인해 작업기기가 지저분해 지고 그로 인해 환경오염 등의 문제가 야기되며, 또한, 다수의 고가 장비가 필요하기 때문에 국내 일반적인 영세 중소기업에 보급이 어렵고, 파워피스톤은 현재 국내에서는 생산이 어려워 외국으로부터 수입에 의존하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 컴프레서와 같은 피스톤을 작동하기 위한 장치 없이 모터와 같은 구동수단만으로 작동이 가능하고 유압출력이 대폭향상된 모터구동 파워피스톤을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 실린더 몸체의 일측에 기포방지용 보조실린더를 복수로 설치하여 공동현상을 방지할 수 있도록 한 모터구동 파워피스톤을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 중앙에 유입공이 구비되는 미들블록이 내부에 설치되고 이 미들블록을 중심으로 전방의 전방작동공간과 후방의 후방작동공간으로 구획되는 밀폐 형태의 실린더 몸체와; 상기 전방작동공간에 설치되고 중앙에 관통공이 형성된 것으로서, 상기 미들블록의 유입공을 통해 유입 배출되는 유압작동유에 의해 전후 왕복운동을 하는 고압피스톤과; 선단은 막히고 개방된 후방은 상기 고압피스톤의 관통공과 일치하도록 연결설치되면서 내부에 유압작동유가 유입될 수 있도록 속이 빈 형태로 구성되며, 선단이 실린더 몸체의 외측 전방으로 노출설치되어 고압피스톤과 연동하여 작동되는 피스톤 로드와; 상기 실린더 몸체 내부 전방과 고압피스톤 사이에 설치되도록 피스톤 로드에 결합되는 제1가압스프링과; 상기 후방작동공간의 앞쪽에 설치되는 저압 미들 피스톤과; 상기 저압 미들 피스톤의 뒤쪽에 설치되는 저압 후방 피스톤과; 상기 저압 미들 피스톤이 전후로 움직일 수 있도록 선단이 저압 미들 피스톤의 정면보다 돌출되도록 저압 미들 피스톤의 중앙에 끼움결합되어 전진시 선단이 미들블록의 유입공에 대응결합되고 후단은 저압 후방 피스톤의 중앙에 고정설치되며, 선단은 막히고 후단은 개방된 속이 빈 형태의 프레스 헤드 피스톤과; 상기 프레스 헤드 피스톤 끼움결합되어 저압 미들 피스톤과 저압 후방 피스톤 사이에 설치되는 제2가압스프링과; 외주를 따라 나사가 형성되고 전방 부위는 프레스 헤드 피스톤 내부에 결합되며 후단은 실린더 몸체의 외측 후방으로 노출된 상태로 설치되는 이송스크루와; 상기 저압 후방 피스톤의 후방에 결합되는 것으로서, 중앙의 나사 부위가 이송스크루의 외주의 나사에 체결되어 이송스크루의 회전작동시 저압 후방 피스톤을 밀면서 이송스크루의 나사를 따라 이동하는 스크루 너트와; 상기 실린더 몸체의 외측 일단에 설치되는 구동모터와, 상기 이송스크루의 후단 설치되는 회전수단과, 이에 대응하여 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단과, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단으로 이루어지는 구동수단을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 이송스크루의 후단 및 구동모터의 축단에 대응설치되는 회전수단은 풀리로 구성되며, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 이에 대응하여 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 벨트로 구성 됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 이송스크루의 후단 및 구동모터의 축단에 대응설치되는 회전수단은 체인스프로킷으로 구성되며, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 이에 대응하여 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 체인으로 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 이송스크루의 외주를 따라 형성되는 나사는 볼나사임을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 유입로가 형성되며, 상기 실린더 몸체의 외측에는, 상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 설치됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 복수의 유입로가 형성되며, 상기 실린더 몸체의 외측에는, 상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지 는 기포방지용 보조실린더가 복수로 설치됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 미들블록에는 복수의 유입공이 형성되며 이와 대응하여 결합되는 복수의 프레스 돌기가 프레스 헤드 피스톤 선단에 형성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 중앙에 유입공이 구비되는 미들블록이 내부에 설치되고 이 미들블록을 중심으로 전방의 전방작동공간과 후방의 후방작동공간으로 구획되는 밀폐 형태의 실린더 몸체와; 상기 전방작동공간에 설치되는 것으로서, 중앙에 관통공이 형성되고 미들블록의 유입공을 통해 유입 배출되는 유압작동유에 의해 전후 왕복운동을 하는 고압피스톤과; 선단은 막히고 개방된 후방은 상기 고압피스톤의 관통공과 일치하도록 연결설치되면서 내부에 유압작동유가 유입될 수 있도록 속이 빈 형태로 이루어지며, 선단이 실린더 몸체의 외측 전방으로 노출설치되어 고압피스톤과 연동하여 작동되는 피스톤 로드와; 상기 실린더 몸체 내부 전방과 고압피스톤 사이에 설치되도록 피스톤 로드에 결합되는 제1가압스프링과; 상기 후방작동공간의 앞쪽에 설치되는 저압 미들 피스톤과; 상기 저압 미들 피스톤의 뒤쪽에 설치되는 저압 후방 피스톤과; 상기 저압 미들 피스톤이 전후로 움직일 수 있도록 선단이 저압 미들 피스톤의 정면보다 돌출되도록 저압 미들 피스톤의 중앙에 끼움결합되어 전진시 선단이 미들블록의 유입공에 대응결합되고, 후방에는 저압 후방 피스톤 및 스토퍼가 순차적으로 결합되며, 실린더 몸체 외측 후방으로 노출된 후단부위에는 나사가 형성되는 이송스크루와; 상기 저압 미들 피스톤과 저압 후방 피스톤 사이에 설치되도 록 이송스크루에 결합되는 제2가압스프링과; 상기 실린더 몸체의 외측 일단에 설치되는 구동모터와, 상기 이송스크루 후단의 나사에 체결되는 회전수단과, 이에 대응하여 상기 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단과, 상기 이송스크루 후단의 나사에 체결되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단으로 이루어지는 구동수단을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 이송스크루 후단의 나사에 설치되는 회전수단은 풀리로 구성하되 내주에는 이송스크루 후단의 나사에 대응하는 나사가 형성되고, 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단은 풀리로 구성되며, 상기 이송스크루의 나사에 설치되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 벨트로 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 이송스크루의 나사에 설치되는 회전수단은 체인스프로킷으로 구성하되 내주에는 이송스크루의 나사에 대응하는 나사가 형성되고 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단은 체인스프로킷으로 구성되며, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 체인으로 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 이송스크루의 외주를 따라 형성되는 나사는 볼나사임을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 유입로가 형성되며, 상기 실린더 몸체의 외측에는, 상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 설치됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

또한, 상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 복수의 유입로가 형성되며, 상기 실린더 몸체의 외측에는, 상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 복수로 설치됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤을 과제의 해결수단으로 한다.

본 발명에 따른 모터구동 파워피스톤은 피스톤의 회유시 역공기압으로 보다 안전하고 빠른 작동을 유도함으로써 구조가 비교적 간단하고 신속하여 정밀한 동작과 보다 내구성을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 수입에만 의존하던 기존의 파워피스톤 대체와 순간적인 힘을 필요로 하는 모든 유압장비를 대체하는 효과로 많은 수요가 예상된다.

또한, 별도의 유압 및 공압장치 대신에 모터와 볼스크루를 사용하고 실린더 내 오일을 사용함으로써 별도의 유공압 장치가 필요 없으며, 종래의 유압 피스톤 제품과 달리 컴프레서나 유압 유닛을 사용하지 않으므로 장비의 이동이 용이하다.

또한, 모터 제어로 인해 저압과 고압 그리고 이동거리 등의 정밀제어가 필요할 경우 매우 적합하며, 여러 유공압 유닛의 불필요한 사용을 제거함으로써 에너지 절약이 가능하고, 유압을 사용하지만 오일이 실린더 내에 밀폐되어 오일의 유출을 막아줌으로써 작업 기기의 청결 유지 및 환경오염을 줄일 수 있다.

또한, 기존의 유압 장치에 비해 동일 효과를 내면서 가격은 약 1/3배 정도로 경제적이며, 기존의 파워 피스톤에서는 귀유시 체크밸브를 이용하여 귀유하는 작동유에 제한을 가함으로써 파워 피스톤 내부의 동공현상을 방지하였으나, 본 발명에 따른 모터구동 파워피스톤은 귀유하는 작동유에 공압 피스톤을 이용하여 보다 신속하고 내구성 향상을 가져올 수 있다.

본 발명은, 중앙에 유입공이 구비되는 미들블록이 내부에 설치되고 이 미들블록을 중심으로 전방의 전방작동공간과 후방의 후방작동공간으로 구획되는 밀폐 형태의 실린더 몸체와; 상기 전방작동공간에 설치되고 중앙에 관통공이 형성된 것으로서, 상기 미들블록의 유입공을 통해 유입 배출되는 유압작동유에 의해 전후 왕복운동을 하는 고압피스톤과; 선단은 막히고 개방된 후방은 상기 고압피스톤의 관통공과 일치하도록 연결설치되면서 내부에 유압작동유가 유입될 수 있도록 속이 빈 형태로 구성되며, 선단이 실린더 몸체의 외측 전방으로 노출설치되어 고압피스톤과 연동하여 작동되는 피스톤 로드와; 상기 실린더 몸체 내부 전방과 고압피스톤 사이에 설치되도록 피스톤 로드에 결합되는 제1가압스프링과; 상기 후방작동공간의 앞쪽에 설치되는 저압 미들 피스톤과; 상기 저압 미들 피스톤의 뒤쪽에 설치되는 저압 후방 피스톤과; 상기 저압 미들 피스톤이 전후로 움직일 수 있도록 선단이 저압 미들 피스톤의 정면보다 돌출되도록 저압 미들 피스톤의 중앙에 끼움결합되어 전진시 선단이 미들블록의 유입공에 대응결합되고 후단은 저압 후방 피스톤의 중앙에 고정설치되며, 선단은 막히고 후단은 개방된 속이 빈 형태의 프레스 헤드 피스톤과; 상기 프레스 헤드 피스톤 끼움결합되어 저압 미들 피스톤과 저압 후방 피스톤 사이에 설치되는 제2가압스프링과; 외주를 따라 나사가 형성되고 전방 부위는 프레스 헤드 피스톤 내부에 결합되며 후단은 실린더 몸체의 외측 후방으로 노출된 상태로 설치되는 이송스크루와; 상기 저압 후방 피스톤의 후방에 결합되는 것으로서, 중앙의 나사 부위가 이송스크루의 외주의 나사에 체결되어 이송스크루의 회전작동시 저압 후방 피스톤을 밀면서 이송스크루의 나사를 따라 이동하는 스크루 너트와; 상기 실린더 몸체의 외측 일단에 설치되는 구동모터와, 상기 이송스크루의 후단 설치되는 회전수단과, 이에 대응하여 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단과, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단으로 이루어지는 구동수단을; 포함하여 구성되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 이송스크루의 후단 및 구동모터의 축단에 대응설치되는 회전수단 은 풀리로 구성되며, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 이에 대응하여 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 벨트로 구성되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 이송스크루의 후단 및 구동모터의 축단에 대응설치되는 회전수단은 체인스프로킷으로 구성되며, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 이에 대응하여 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 체인으로 구성되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 이송스크루의 외주를 따라 형성되는 나사가 볼나사로 구성되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 유입로가 형성되며, 상기 실린더 몸체의 외측에는, 상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 설치되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 복수의 유입로가 형성되며, 상기 실린더 몸체의 외측에는, 상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 복수로 설치되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 미들블록에는 복수의 유입공이 형성되며 이와 대응하여 결합되는 복수의 프레스 돌기가 프레스 헤드 피스톤 선단에 형성되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 중앙에 유입공이 구비되는 미들블록이 내부에 설치되고 이 미들블록을 중심으로 전방의 전방작동공간과 후방의 후방작동공간으로 구획되는 밀폐 형태의 실린더 몸체와; 상기 전방작동공간에 설치되는 것으로서, 중앙에 관통공이 형성되고 미들블록의 유입공을 통해 유입 배출되는 유압작동유에 의해 전후 왕복운동을 하는 고압피스톤과; 선단은 막히고 개방된 후방은 상기 고압피스톤의 관통공과 일치하도록 연결설치되면서 내부에 유압작동유가 유입될 수 있도록 속이 빈 형태로 이루어지며, 선단이 실린더 몸체의 외측 전방으로 노출설치되어 고압피스톤과 연동하여 작동되는 피스톤 로드와; 상기 실린더 몸체 내부 전방과 고압피스톤 사이에 설치되도록 피스톤 로드에 결합되는 제1가압스프링과; 상기 후방작동공간의 앞쪽에 설치되는 저압 미들 피스톤과; 상기 저압 미들 피스톤의 뒤쪽에 설치되는 저압 후방 피스톤과; 상기 저압 미들 피스톤이 전후로 움직일 수 있도록 선단이 저압 미들 피스톤의 정면보다 돌출되도록 저압 미들 피스톤의 중앙에 끼움결합되어 전진시 선단이 미들블록의 유입공에 대응결합되고, 후방에는 저압 후방 피스톤 및 스토퍼가 순차적으로 결합되며, 실린더 몸체 외측 후방으로 노출된 후단부위에는 나사가 형 성되는 이송스크루와; 상기 저압 미들 피스톤과 저압 후방 피스톤 사이에 설치되도록 이송스크루에 결합되는 제2가압스프링과; 상기 실린더 몸체의 외측 일단에 설치되는 구동모터와, 상기 이송스크루 후단의 나사에 체결되는 회전수단과, 이에 대응하여 상기 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단과, 상기 이송스크루 후단의 나사에 체결되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단으로 이루어지는 구동수단을; 포함하여 구성되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 이송스크루 후단의 나사에 설치되는 회전수단은 풀리로 구성하되 내주에는 이송스크루 후단의 나사에 대응하는 나사가 형성되고, 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단은 풀리로 구성되며, 상기 이송스크루의 나사에 설치되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 벨트로 구성되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 이송스크루의 나사에 설치되는 회전수단은 체인스프로킷으로 구성하되 내주에는 이송스크루의 나사에 대응하는 나사가 형성되고 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단은 체인스프로킷으로 구성되며, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 체인으로 구성되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 이송스크루의 외주를 따라 형성되는 나사가 볼나사로 구성되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 유입로가 형성되며, 상기 실린더 몸체의 외측에는, 상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 설치되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

또한, 상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 복수의 유입로가 형성되며, 상기 실린더 몸체의 외측에는, 상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 복수로 설치되는 모터구동 파워피스톤을 기술구성의 특징으로 한다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 모터구동 파워피스톤의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 단면도이며, 도 2, 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 작동상태도로서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터구동 파워피스톤은 내부에 설치된 미들블록(13)을 중심으로 전후로 전방작동공간(11) 및 후방작 동공간(12)으로 구획되는 밀폐 형태로 형성되는 실린더 몸체(10)와, 상기 전방작동공간(11)에 설치되는 고압피스톤(20)과, 상기 고압피스톤(20) 전방으로 연결설치되는 피스톤 로드(30)와, 상기 실린더 몸체(10) 내부 전방과 고압피스톤(20) 사이에 설치되는 제1가압스프링(41)과, 상기 후방작동공간(12)의 앞쪽에 설치되는 저압 미들 피스톤(50)과, 후방작동공간(12)의 뒤쪽에 설치되는 저압 후방 피스톤(60)과, 상기 저압 미들 피스톤(50) 및 저압 후방 피스톤(60)과 연결설치되는 프레스 헤드 피스톤(70)과, 상기 저압 미들 피스톤(50) 및 저압 후방 피스톤(60) 사이에 설치되는 제2가압스프링(42)과, 전방은 상기 프레스 헤드 피스톤(70)의 내부에 결합되고 후단은 실린더 몸체(10)의 외부 후방으로 노출설치되는 이송스크루(80)와, 상기 저압 후방 피스톤(60)의 후면에 밀착되도록 저압 후방 피스톤(60)의 후방에 결합되는 스크루 너트(90)와, 상기 이송스크루(80)의 후단과 연결되어 이송스크루(80)에 회전을 전달하는 구동수단(100)으로 구성된다.

상기 실린더 몸체(10)는, 내부의 중간지점 앞쪽으로 미들블록(13)이 설치되고 이 미들블록(13)을 중심으로 전방에는 고압피스톤(20)이 전후 왕복운동을 하는 전방구획공간(11)이 형성되고, 후방에는 저압 미들 피스톤(50) 및 저압 후방 피스톤(60)이 전후 왕복운동을 하는 후방작동공간(12)이 형성된다.

상기 미들블록(13)의 중앙에는 유압작동유가 전방작동공간(11) 및 후방작동공간(12)으로 자유로이 유입될 수 있도록 프레스 헤드 피스톤(70) 선단에 부합되는 유입공(14)이 형성되며, 외주 일단에는 후면 일단과 외주 일단이 연통되는 유입로(15)를 형성하여 후방작동공간(12) 내의 유압작동유가 유입로(15)를 통해 보조 실린더 몸체(201) 내로 유입될 수 있게 한다.

상기 유입로(15)는, 기포방지용 보조실린더(200)의 보조 실린더 몸체(201)에 형성된 관통공과 연결설치되는 것으로서, 실린더 몸체(10)에 설치되는 기포방지용 보조실린더(200)의 설치 수에 따라 기포방지용 보조실린더(200)가 하나 설치될 때에는 하나가 설치되고 기포방지용 보조실린더(200)가 복수로 설치될 때에는 복수로 설치된다.

상기 기포방지용 보조실린더(200)는, 미들블록(13) 외측 일단에 설치되는 보조 실린더 몸체(201)와, 상기 보조 실린더 몸체(201) 내부의 전방에 설치되는 보조 가압스프링(203)과, 보조 가압스프링(203)의 바로 뒤에 설치되는 보조 피스톤(204)으로 구성된다.

상기 보조 실린더 몸체(201)의 외측 일단에는 내부와 연통되면서 미들블록(13)의 유입로(15)와 일치되는 관통공이 형성되고, 후방 일단에는 내부와 연통되는 공기배출공(202)이 형성된다.

또한, 보조 가압스프링(203)의 선단은 보조 실린더 몸체(201) 내부 전방에 밀착되고 보조 가압스프링(203)의 후단은 보조 피스톤(204)의 정면에 밀착된다.

상기 전방작동공간(11)에 설치되는 고압피스톤(20)은, 최초에는 전방작동공간(11)의 뒤쪽에 위치해 있다가 후방작동공간(12)의 유압작동유가 유입공(14)을 통해 전방작동공간(11) 내로 유입되면 유압작동유에 의해 전방작동공간(11)의 전방으로 전진작동을 하는 것으로서, 고압피스톤(20)의 중앙에는 관통공이 형성되며 이와 대응하여 고압피스톤(20) 정면에는 피스톤 로드(30)가 결합된다.

상기 피스톤 로드(30)는, 선단이 실린더 몸체(10)의 외측 전방으로 노출설치되고 후단은 고압피스톤(20) 중앙의 관통공에 대응하여 연결설치되며, 선단은 막히고 후단은 고압피스톤(20)의 관통공과 연통되도록 개방된 형태로 형성되면서 내부에 유압작동유가 유입될 수 있도록 속이 빈 형태로 형성된다.

따라서, 전방작동공간(11)으로 유입된 유압작동유는 고압피스톤(20)을 전방으로 미는 동시에 고압피스톤(20)의 관통공을 통해 피스톤 로드(30) 내부로도 유입되어 피스톤 로드(30)를 전방으로 밀고 이에 실린더 몸체(10) 외측으로 노출설치된 피스톤 로드(30)의 선단이 일정거리만큼 전진하게 된다.

한편, 상기 전방작동공간(11)의 전방에는 선단은 실린더 몸체(10) 내부의 전방에 밀착되고 후단은 고압피스톤(20)의 정면에 밀착되도록 피스톤 로드(30)에 결합되는 제1가압스프링(41)이 설치된다.

상기 저압 미들 피스톤(50)은 후방작동공간(12)의 전방에 위치되고 저압 후방 피스톤(60)은 후방작동공간(12)의 후방에 위치되며, 상기 저압 미들 피스톤(50) 중앙 및 후방 피스톤(60)에는 프레스 헤드 피스톤(70)이 결합된다.

이때, 저압 미들 피스톤(50)과 프레스 헤드 피스톤(70)은 분리된 상태로 프레스 헤드 피스톤(70)이 저압 미들 피스톤(50)의 관통공을 따라 전, 후진이 가능하고, 프레스 헤드 피스톤(70)의 선단은 저압 미들 피스톤(50)의 정면보다 돌출되게 하여 미들블록(13)의 유입공(14)에 결합되게 한다.

또한, 프레스 헤드 피스톤(70)의 후방 일단에는 저압 후방 피스톤(60)을 고정설치하여 저압 후방 피스톤(60)의 전진시 함께 전진할 수 있게 하고, 프레스 헤드 피스톤(70)의 선단은 막히고 후방은 개방된 속이 빈 형태로 형성하여 내부에 이송스크루(80)가 결합될 수 있게 한다.

상기 저압 미들 피스톤(50)과 저압 후방 피스톤(60) 사이에는 제2가압스프링(42)을 설치하여 저압 후방 피스톤(60)이 전진하면서 제2가압스프링(42)을 밀면 제2가압스프링(42)이 축소되면서 저압 미들 피스톤(50)을 전방으로 밀수 있게 한다.

물론, 제2가압스프링(42)은 프레스 헤드 피스톤(70)에 끼워진 상태로 저압 미들 피스톤(50)과 저압 후방 피스톤(60) 사이에 밀착되도록 설치된다.

상기 이송스크루(80)의 전방 부위는 프레스 헤드 피스톤(70) 내부에 결합되고 후단은 실린더 몸체(10)의 후방 외측으로 노출설치되며, 후단부위에는 외주를 따라 볼나사가 형성된다.

상기 이송스크루(80) 후단의 실린더 몸체(10) 후방 외측으로 노출된 부위는 구동수단(100)과 연결되어 구동수단(100)의 구동에 의해 이송스크루(80)가 회전작동을 하게 된다.

상기 구동수단(100)은, 실린더 몸체(10)의 후방 일측에 설치되는 구동모터(101)와, 상기 구동모터(101)의 선단에 설치되는 회전수단(102) 및 이송스크루(80)의 후단의 실린더 몸체(10) 외측 후방으로 노출된 부위에 설치되는 회전수단(102)과, 상기 구동모터(101)의 축단에 설치되는 회전수단(102) 및 이송스크루(80) 후단의 실린더 몸체(10) 외측 후방으로 노출된 부위에 설치되는 회전수단(102)을 연결하는 동력전달수단(103)으로 구성된다.

여기서, 상기 구동모터(101)의 선단 및 이송스크루(80)의 후단의 실린더 몸체(10) 외측 후방으로 노출된 부위에 설치되는 회전수단(102)은 풀리 또는 체인스프로킷 중 선택되는 어느 하나로 구성되며, 상기 구동모터(101)의 선단에 설치되는 회전수단(102) 및 이송스크루(80) 후단의 실린더 몸체(10) 후방 외측으로 노출된 부위에 설치되는 회전수단(102)을 연결하는 동력전달수단(103)은 회전수단(102)과 대응하여 벨트 또는 체인으로 구성된다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 단면도로서 도시된 바와 같이, 프레스 헤드 피스톤(70)의 선단에 프레스 돌기(71)을 복수로 형성하고, 상기 프레스 돌기(71)에 대응하는 미들블록(13)에도 복수의 유입공(14)을 형성한 것으로서, 이 경우 제1일실시예와 같이 단일 유입공(14)에 프레스 헤드 피스톤(70) 선단이 결합될 때보다 더욱 향상된 고압의 힘을 발휘할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 단면도이며, 도 6, 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 작동상태도로서 도시된 바와 같이, 후방작동공간(12)에 설치되는 구성부재와 구동수단(100)을 제외하고 제1실시예의 구성과 동일하다.

제3실시예는, 제1실시예의 구성부재와 동일한 미들블록(13)을 중심으로 전방작동공간(11) 및 후방작동공간(12)으로 구획되는 실린더 몸체(10)와, 상기 미들블록(13)의 유입로(15)에 대응하여 설치되는 기포방지용 보조실린더(200)와, 제1실시예의 구성부재와 다른 후방작동공간(12) 내에 설치되는 구성부재 및 구동수단(100)으로 구성되는 것으로서, 제1실시예와 다른 후방작동공간(12)에 설치되는 구성부재 및 구동수단(100)에 대해 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.

즉, 후방작동공간(12)의 전, 후에는 저압 미들 피스톤(50) 및 저압 후방 피스톤(60)이 설치되며, 저압 미들 피스톤(50) 및 저압 후방 피스톤(60) 사이에는 제2가압스프링(42)이 설치되고, 저압 미들 피스톤(50) 및 저압 후방 피스톤(60)의 중 앙에는 이송스크루(80)가 결합된다.

상기 이송스크루(80)의 선단은, 이송스크루(80)가 저압 미들 피스톤(50)의 관통공을 따라 전후작동이 가능하도록 고정되지 않은 분리된 상태로 결합되면서, 이때 선단 부분은 미들블록(13)의 유입공(14)에 결합할 수 있도록 저압 미들 피스톤(50)의 정면보다 돌출된 상태로 결합된다.

그리고 이송스크루(80) 후방 일단에는 저압 미들 피스톤(50)과 일정간격을 두고 저압 후방 피스톤(60) 및 스토퍼(300)가 순차적으로 고정설치되고, 또한 이송스크루(80) 후단은 실린더 몸체(10)의 후방 외측으로 노출된 상태로 설치되면서 이 노출된 부위에는 외주를 따라 볼나사가 형성된다.

상기 이송스크루(80) 후단의 실린더 몸체(10) 외측 후방으로 노출된 부위는 이송스크루(80)에 회전을 전달하는 구동수단(100)이 연결설치된다.

상기 구동수단(100)은, 실린더 몸체(10) 후방 외측 일단에 설치되는 구동모터(101)와, 상기 구동모터(101)에 축단 및 이송스크루(80) 후단의 실린더 몸체(10)의 외측으로 노출된 부위에 설치되는 회전수단(102)과, 상기 구동모터(101)에 축단에 설치되는 회전수단(102) 및 이송스크루(80) 후단의 실린더 몸체(10) 외측 후방으로 노출된 부위에 설치되는 회전수단(102)을 연결하는 동력전달수단(103)으로 구성된다.

여기서, 상기 이송스크루(80) 후단의 실린더 몸체(10) 외측 후방으로 노출된 부위에 나사에 설치되는 회전수단(102)은 내주에 이송스크루(80)의 나사에 대응하는 나사가 형성된 풀리 또는 체인스프로킷 중 선택되는 어느 하나로 구성되고, 이송스크루(80)의 후단 나사에 대응하여 구동모터(101)의 축단에 축설되는 회전수단(102)은 풀리 또는 체인스프로킷 중 선택되는 어느 하나로 구성된다.

그리고 이송스크루(80) 후단의 나사 및 구동모터(101)의 축단에 설치되는 회전수단(102)을 연결하는 동력전달수단(103)은 회전수단(102)이 풀리일 경우에는 벨트로 구성되고 회전수단(102)이 체인스프로킷일 경우에는 체인으로 구성된다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 모터구동 파워피스톤은 컴프레서(compressor) 없이 구동수단(100)만으로 작동이 가능하고 유압출력이 대폭향상된 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 모터구동 파워피스톤의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 구동모터(101)에 전원을 인가하면 도 2와 같이 구동모터(101)의 축이 회전하고 이 회전력은 구동모터(101)의 축단에 설치된 회전수단(102)에 전달된다.

그리고 구동모터(101)의 축단에 설치된 회전수단(102)에 전달된 회전력은 구동모터(101)의 축단에 설치된 회전수단(102)과 이송스크루(80) 후단에 설치된 회전수단(102)이 동력전달수단(103) 의해 연결되어 있어, 동력전달수단(103)을 따라 이송스크루(80)의 회전수단(102)을 거쳐 이송스크루(80)에 전달된다.

이와 같이 이송스크루(80)가 회전하면 스크루 너트(90)가 이송스크루(80)를 외주의 볼나사를 따라 전방으로 이동하므로 저압 후방 피스톤(60) 역시 앞쪽으로 전진하게 되고, 저압 후방 피스톤(60)은 스크루 너트(90)와 함께 전진하면서 제2가압스프링(42)을 후방에서 압축하게 된다.

저압 후방 피스톤(60)의 전진 작동에 의해 압축된 제2가압피스톤(42)이 일정 힘 이상으로 압축되면 도 2와 같이 저압 미들 피스톤(50)을 앞쪽으로 밀게 되어 저압 미들 피스톤(50)은 “L1”, 이와 동시에 고압피스톤(20)은 “L2”까지 밀리게 된다.

이때, 후방작동공간(12)의 전방에 있던 유압작동유는 저압 미들 피스톤(50)의 전진과 동시에 일부는 미들블록(13)의 유입공(14)을 통해 전방작동공간(11)으로 유입되고 일부는 미들블록(13)의 유입로(15)를 통해 보조 실린더 몸체(201)로 유입된다.

그리고 도 3과 같이 저압 미들 피스톤(50)이 후방작동공간(12)의 전방에 완전히 밀착되면 프레스 헤드 피스톤(70)의 선단은 유입공(14)에 결합되면서 유입공(14)의 공간은 폐회로가 되어 고압의 힘이 발생하게 된다.

이때, 후방에서 저압 미들 피스톤(50)을 계속적으로 밀지만 저압 미들 피스톤(50)은 후방작동공간(12)의 전방에 밀착되어 더 이상 전진할 수 없게 되고, 이와 연동하여 유입공(14) 통해 전방작동공간(11)으로 유입된 유압작동유는 고압피스톤(20)을 전방으로 밀게 된다.

고압피스톤(20)은 유압에 의해 전방으로 밀리면서 제1가압스프링(41)을 가압 하여 축소하고 피스톤 로드(30)는 고압피스톤(20)의 전진 거리만큼 전진하므로 실린더 몸체(10)의 외측 전방으로 노출된 피스톤 로드(30)의 선단이 전진하게 된다.

여기서, 파스칼의 원리에 따르면, D 단면적, R 거리 만큼 프레스헤드 피스톤(70)이 미들블록(13)의 유압공(14) 공간으로 진입하게 되면, M 단면적의 고압피스톤(20)이 Y 거리(도 2 참조)만큼 이동하게 되며, 파스칼의 원리의 식에 따라 D ×R = M × Y 이므로 D 단면적이 M 단면적의 1/10, 즉 D = M/10 이라면, R = 10Y 되는 것인 바, 가령, D 단면적에 100kg의 힘이 작용한다면, M 단면적에는 100kg × 10 = 1000kg 만큼의 힘이 작용되며, 동시에 Y 거리는 R 거리 보다 10배 작아 졌지만 D 단면적에 작용된 힘은 M 단면적에 10배 증폭하여 전달된다.

반대로 구동모터(101)가 저압 후방 피스톤(60)의 전진작동과 반대방향으로 회전하면 전진하였던 고압피스톤(20)은 다시 후진하고, 스크루 너트(90)가 이송스크루(80)의 외주에 형성된 볼나사를 따라 후방으로 이동하며 이때 스크루 너트(90)와 연결된 저압 후방 피스톤(60)도 함께 후진하게 되고 프레스 헤드 피스톤(70) 역시 후진하여 유입공(14)에 결합되었던 프레스 헤드 피스톤(70) 선단이 완전히 이탈하게 된다.

여기서, 축소되었던 제1가압스프링(41)은 다시 신장되면서 고압피스톤(20)이 복귀하는 것을 도와 주지만 저압 미들 피스톤(50)이 후진하는 순간 미들블록(13)의 유입공(14)에서 진공이 발생하게 되나, 보조 실린더 몸체(201) 내부의 유압작동유 가 유입로(15)를 통해 후방작동공간(12)으로 투입되어 진공이 제거되고 이때 보조 피스톤(204)은 전방으로 전진하게 된다.

보조 실린더 몸체(201)에서 후방작동공간(12)으로 이동한 유압작동유의 양에 의해 진공이 없어지게 되고, 이에 유체 속에서 압력이 낮은 곳이 생기면 유압작동유 속에 포함되어 있는 기체가 유압작동유에서 빠져나와 압력이 낮은 곳에 모여 이로 인해 유압작동유가 없는 빈공간이 생기는 공동현상(空洞現象, cavitation)을 방지할 수 있다.

이와 동시에 저압 미들 피스톤(50)은 자연스럽게 후진하게 되고, 프레스 헤드 피스톤(70)의 선단이 유압공(14)을 완전히 벗어나면 고압피스톤(20)은 전방작동공간(11)의 후방으로 원상복귀하게 되고, 다음 동작에서 다시 저압 후방 피스톤(60)이 전진할 때 우선적으로 보조 실린더 몸체(201) 내부에 먼저 유압작동유를 채워지게 되고 상기 설명한 사이클은 반복적으로 이루어진다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 단면도로서, 제1실시예와 작동은 동일하게 이루어지나, 프레스 헤드 피스톤(70)의 선단에 복수의 프레스 돌기(71)가 형성되어 있고 이에 대응하는 유입공(14)이 미들블록(13)에 복수로 형성되어 복수의 유입공(14)에 복수의 프레스 돌기(71)가 결합되므로 프레스 헤드 피스톤(70)의 선단을 유입공(14)에 결합할 때보다 고압이 발생한다.

도 5 내지 7은 제3실시예로서 도시된 바와 같이, 구동모터(101)가 구동하면 구동모터(101)의 축단에 축설된 회전수단(102)이 회전하고 이와 동력전달수단(103)으로 연결된 이송스크루(80) 후단의 볼나사에 체결된 회전수단(102)이 회전하게 된다.

이러한 이송스크루(80)의 후단 나사에 체결된 회전수단(102)의 회전작동에 의해 이송스크루(80)가 회전수단(102)의 내주에 형성된 나사를 따라 전전하게 되고, 이때 이송스크루(80) 후방에 고정설치된 저압 후방 피스톤(60)이 이송스크루(80)와 함께 전진하면서 앞쪽에 설치된 제2가압스프링(42)을 가압한다.

저압 후방 피스톤(60)의 전진 작동에 의해 압축된 제2가압피스톤(42)이 일정 힘 이상으로 압축되면 도 6과 같이 저압 미들 피스톤(50)을 앞쪽으로 밀게 되어 저압 미들 피스톤(50)은 “L1”, 이와 동시에 고압피스톤(20)은 “L2”까지 밀리게 된다.

그리고 도 7과 같이 저압 미들 피스톤(50)이 후방작동공간(12)의 전방에 완전히 밀착되면 이송스크루(80)의 선단이 유입공(14)에 결합되어 유입공(14)의 공간은 폐회로가 되고 고압의 힘의 발생하게 된다.

그리고 후방에서 저압 미들 피스톤(50)을 계속적으로 밀지만 저압 미들 피스톤(50)이 후방작동공간(12)의 전방에 밀착된 상태가 되기 때문에 더 이상 전진할 수 없게 되고, 이와 연동하여 유입공(14)을 통해 전방작동공간(11)으로 유입된 유압작동유는 고압피스톤(20)을 전방으로 밀게 된다.

고압피스톤(20)은 유압에 의해 전방으로 밀리면서 제1가압스프링(41)을 가압하여 축소하고 피스톤 로드(30)는 고압피스톤(20)의 전전한 거리만큼 실린더 몸체(10)의 외측 전방으로 더 전진하게 된다.

여기서, 파스칼의 원리에 따르면, D 단면적, R 거리 만큼 프레스헤드 피스톤(70)이 미들블록(13)의 유압공(14) 공간으로 진입하게 되면, M 단면적의 고압피스톤(20)이 Y 거리(도 2 참조)만큼 이동하게 되며, 파스칼의 원리의 식에 따라 D ×R = M × Y 이므로 D 단면적이 M 단면적의 1/10, 즉 D = M/10 이라면, R = 10Y 되는 것인 바, 가령, D 단면적에 100kg의 힘이 작용한다면, M 단면적에는 100kg × 10 = 1000kg 만큼의 힘이 작용되며, 동시에 Y 거리는 R 거리 보다 10배 작아 졌지만 D 단면적에 작용된 힘은 M 단면적에 10배 증폭하여 전달된다.

삭제

반대로, 구동모터(101)가 저압 후방 피스톤(60)의 전진작동과 반대방향으로 회전하면 전진하였던 고압피스톤(20)은 다시 후진하고, 이송스크루(80)의 후단 볼나사에 체결된 회전수단(102)의 회전에 의해 이송스크루(80)가 회전수단(102)의 나사를 따라 후방으로 이동하고, 이때 저압 후방 피스톤(60)도 함께 후진하면서 유입공(14)에 결합되었던 이송스크루(80)의 선단이 유입공(14)에서 완전히 이탈하게 된다.

여기서, 축소되었던 제1가압스프링(41)은 다시 신장되면서 고압피스톤(20)이 복귀하는 것을 도와 주지만 저압 미들 피스톤(50)이 후진하는 순간 유입공(14)에서 진공 현상이 발생하게 되나, 이때 보조 실린더 몸체(201) 내부의 유압작동유가 유입로(15)를 통해 후방작동공간(12)으로 투입되어 진공이 제거되고 보조 피스톤(204)은 전방으로 전진하게 된다.

보조 실린더 몸체(201)에서 후방작동공간(12)으로 이동한 유압작동유의 양에 의해 진공이 없어지게 되고, 이에 유체 속에서 압력이 낮은 곳이 생기면 유압작동유 속에 포함되어 있는 기체가 유압작동유에서 빠져나와 압력이 낮은 곳에 모여 이로 인해 유압작동유가 없는 빈공간이 생기는 공동현상(空洞現象, cavitation)을 방지할 수 있다.

이와 동시에 저압 미들 피스톤(50)은 자연스럽게 후진하게 되고, 이송스크루(80)의 선단이 유압공(14)을 완전히 벗어나면 고압피스톤(20)은 전방작동공간(11)의 후방으로 원상복귀하게 되고, 다음 동작에서 다시 저압 후방 피스톤(60)이 전진할 때 우선적으로 보조 실린더 몸체(201) 내부에 유압작동유가 채워지고 상기 설명한 사이클은 반복적으로 이루어진다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 단면도.

도 2, 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 작동상태도.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 단면도.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 단면도.

도 6, 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 작동상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:실린더 몸체 11:전방작동공간 12:후방작동공간

13:미들블록 14:유입공 15:유입로

20:고압피스톤 30:피스톤 로드 41:제1가압스프링

42:제2가압스프링 50:저압 미들 피스톤 60:저압 후방 피스톤

70:프레스 헤드 피스톤 71:프레스 돌기 80:이송스크루

90:스크루 너트 100:구동수단 101:구동모터

102:회전수단 103:동력전달수단 200:기포방지용 보조실린더

201:보조 실린더 몸체 202:공기배출공 203:보조 가압스프링

204:보조 피스톤 300:스토퍼

Claims (13)

1. 중앙에 유입공이 구비되는 미들블록이 내부에 설치되고 이 미들블록을 중심으로 전방의 전방작동공간과 후방의 후방작동공간으로 구획되는 밀폐 형태의 실린더 몸체와;

   상기 전방작동공간에 설치되고 중앙에 관통공이 형성된 것으로서, 상기 미들블록의 유입공을 통해 유입 배출되는 유압작동유에 의해 전후 왕복운동을 하는 고압피스톤과;

   선단은 막히고 개방된 후방은 상기 고압피스톤의 관통공과 일치하도록 연결설치되면서 내부에 유압작동유가 유입될 수 있도록 속이 빈 형태로 구성되며, 선단이 실린더 몸체의 외측 전방으로 노출설치되어 고압피스톤과 연동하여 작동되는 피스톤 로드와;

   상기 실린더 몸체 내부 전방과 고압피스톤 사이에 설치되도록 피스톤 로드에 결합되는 제1가압스프링과;

   상기 후방작동공간의 앞쪽에 설치되는 저압 미들 피스톤과;

   상기 저압 미들 피스톤의 뒤쪽에 설치되는 저압 후방 피스톤과;

   상기 저압 미들 피스톤이 전후로 움직일 수 있도록 선단이 저압 미들 피스톤의 정면보다 돌출되도록 저압 미들 피스톤의 중앙에 끼움결합되어 전진시 선단이 미들블록의 유입공에 대응결합되고 후단은 저압 후방 피스톤의 중앙에 고정설치되며, 선단은 막히고 후단은 개방된 속이 빈 형태의 프레스 헤드 피스톤과;

   상기 프레스 헤드 피스톤 끼움결합되어 저압 미들 피스톤과 저압 후방 피스톤 사이에 설치되는 제2가압스프링과;

   외주를 따라 나사가 형성되고 전방 부위는 프레스 헤드 피스톤 내부에 결합되며 후단은 실린더 몸체의 외측 후방으로 노출된 상태로 설치되는 이송스크루와;

   상기 저압 후방 피스톤의 후방에 결합되는 것으로서, 중앙의 나사 부위가 이송스크루의 외주의 나사에 체결되어 이송스크루의 회전작동시 저압 후방 피스톤을 밀면서 이송스크루의 나사를 따라 이동하는 스크루 너트와;

   상기 실린더 몸체의 외측 일단에 설치되는 구동모터와, 상기 이송스크루의 후단 설치되는 회전수단과, 이에 대응하여 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단과, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단으로 이루어지는 구동수단을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 이송스크루의 후단 및 구동모터의 축단에 대응설치되는 회전수단은 풀리로 구성되며, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 이에 대응하여 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 벨트로 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 이송스크루의 후단 및 구동모터의 축단에 대응설치되는 회전수단은 체인스프로킷으로 구성되며, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 이에 대응하여 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 체인으로 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 이송스크루의 외주를 따라 형성되는 나사는 볼나사임을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
5. 청구항 1 내지 청구항 4중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 유입로가 형성되며,

   상기 실린더 몸체의 외측에는,

   상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보 조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 설치됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
6. 청구항 1 내지 청구항 4중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 복수의 유입로가 형성되며,

   상기 실린더 몸체의 외측에는,

   상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 복수로 설치됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
7. 청구항 1 내지 청구항 4중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 미들블록에는 복수의 유입공이 형성되며 이와 대응하여 결합되는 복수의 프레스 돌기가 프레스 헤드 피스톤 선단에 형성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
8. 중앙에 유입공이 구비되는 미들블록이 내부에 설치되고 이 미들블록을 중심으로 전방의 전방작동공간과 후방의 후방작동공간으로 구획되는 밀폐 형태의 실린더 몸체와;

   상기 전방작동공간에 설치되는 것으로서, 중앙에 관통공이 형성되고 미들블록의 유입공을 통해 유입 배출되는 유압작동유에 의해 전후 왕복운동을 하는 고압피스톤과;

   선단은 막히고 개방된 후방은 상기 고압피스톤의 관통공과 일치하도록 연결설치되면서 내부에 유압작동유가 유입될 수 있도록 속이 빈 형태로 이루어지며, 선단이 실린더 몸체의 외측 전방으로 노출설치되어 고압피스톤과 연동하여 작동되는 피스톤 로드와;

   상기 실린더 몸체 내부 전방과 고압피스톤 사이에 설치되도록 피스톤 로드에 결합되는 제1가압스프링과;

   상기 후방작동공간의 앞쪽에 설치되는 저압 미들 피스톤과;

   상기 저압 미들 피스톤의 뒤쪽에 설치되는 저압 후방 피스톤과;

   상기 저압 미들 피스톤이 전후로 움직일 수 있도록 선단이 저압 미들 피스톤의 정면보다 돌출되도록 저압 미들 피스톤의 중앙에 끼움결합되어 전진시 선단이 미들블록의 유입공에 대응결합되고, 후방에는 저압 후방 피스톤 및 스토퍼가 순차적으로 결합되며, 실린더 몸체 외측 후방으로 노출된 후단부위에는 나사가 형성되는 이송스크루와;

   상기 저압 미들 피스톤과 저압 후방 피스톤 사이에 설치되도록 이송스크루에 결합되는 제2가압스프링과;

   상기 실린더 몸체의 외측 일단에 설치되는 구동모터와, 상기 이송스크루 후단의 나사에 체결되는 회전수단과, 이에 대응하여 상기 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단과, 상기 이송스크루 후단의 나사에 체결되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단으로 이루어지는 구동수단을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 이송스크루 후단의 나사에 설치되는 회전수단은 풀리로 구성하되 내주에는 이송스크루 후단의 나사에 대응하는 나사가 형성되고, 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단은 풀리로 구성되며, 상기 이송스크루의 나사에 설치되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 벨트로 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
10. 청구항 8에 있어서,

    상기 이송스크루의 나사에 설치되는 회전수단은 체인스프로킷으로 구성하되 내주에는 이송스크루의 나사에 대응하는 나사가 형성되고 구동모터의 축단에 설치 되는 회전수단은 체인스프로킷으로 구성되며, 상기 이송스크루의 후단에 설치되는 회전수단 및 구동모터의 축단에 설치되는 회전수단을 연결하는 동력전달수단은 체인으로 구성됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
11. 청구항 8에 있어서,

    상기 이송스크루의 외주를 따라 형성되는 나사는 볼나사임을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
12. 청구항 8 내지 청구항 11중 어느 하나의 항에 있어서,

    상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 유입로가 형성되며,

    상기 실린더 몸체의 외측에는,

    상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 설치됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.
13. 청구항 8 내지 청구항 11중 어느 하나의 항에 있어서,

    상기 미들블록에는 미들블록의 외측 일단과 미들블록의 후면 일단을 연통하는 복수의 유입로가 형성되며,

    상기 실린더 몸체의 외측에는,

    상기 유입로와 대응설치되는 것으로서, 유입로와 전방 일단이 연통되면서 후방에 공기배출공이 구비되는 보조 실린더 몸체와; 상기 보조 실린더 몸체의 전방 내부에 설치되는 보조 가압스프링과; 상기 보조 가압스프링의 후방에 설치되는 보조 피스톤으로 이루어지는 기포방지용 보조실린더가 복수로 설치됨을 특징으로 하는 모터구동 파워피스톤.

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