KR101161306B1 - 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조 - Google Patents

Abstract

게시된 발명은 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조에 관한 것으로, 유압실린더 내부에 설치되는 피스톤로드와 피스톤을 고정하는 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조에 있어서,

상기 피스톤로드의 길이방향 선단부에 형성되는 피스톤결합부와 상기 피스톤결합부 외주연 일측에 소정 간격으로 형성되는 제1 안착홈;

상기 제1안착홈의 위치에 상응하도록 상기 피스톤의 내주연 일측에 형성되는 제2 안착홈; 및

상기 피스톤로드의 제1 안착홈과 상기 피스톤의 제2 안착홈을 정렬하여 형성되는 안착홈에 끼움고정하며, 상기 피스톤의 회전토오크를 지지하는 회전방지핀;을 포함하며, 조립시 상기 피스톤이 상기 피스톤결합부에 결합되어 상기 회전방지핀에 의해 회전이 억제된다.

건설기계용 유압실린더, 피스톤, 회전방지핀, 이탈방지 플레이트

Description

건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조{piston locking structure for actuator of heavy construction equipment}

본 발명은 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피스톤과 피스톤로드가 회전방지핀에 의해 상호 간섭을 이루도록 함으로써 장기간 충격이나 진동에 노출되어 사용하더라도 풀림현상을 방지할 수 있도록 개량된 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조에 관한 것이다.

굴삭기나 로더를 포함하는 건설기계에 있어서, 붐이나 아암, 버켓의 작업장치를 구동시키는 액츄에이터로서 유압실린더가 널리 활용되고 있으며, 건설작업 특성상 유압실린더는 높은 유압을 수용할 뿐 아니라 진동과 충격에 대한 내구성도 유지하여야 한다.

유압실린더 내부에 피스톤과 피스톤로드를 조립하기 위해서 통상적으로 나사체결 방식을 활용하기 때문에 조립은 용이하지만, 풀림현상도 쉽게 발생하기 때문에 풀림방지를 위해 여러가지 방법이 모색되고 있다. 풀림 방지를 위한 추가적인 기구들은 부품의 구조가 복잡해지고, 콤팩트한 디자인으로 설계하는데 상당한 연구가 필요한 실정이다.

도 1은 종래 기술에 의한 유압실린더의 피스톤 고정구조를 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이 유압실린더(5)의 내부에 피스톤로드(1)가 설치되는데, 피스톤로드(1)의 일단부에 피스톤(4)이 고정된다. 피스톤(4)의 내주면과 피스톤로드(1)의 일단부 외주면에는 나사부가 형성되어 상호 결합 고정되고, 피스톤(4)의 후부에는 너트(6)와 평와셔(7)가 체결 고정된다. 또한, 피스톤(4)의 외주면에는 유입실린더(5) 내부에서 슬라이딩 이동시 마모방지 및 기밀유지를 위해서 피스토링 및 시일부재(8)가 설치된다.

이와 같은 종래의 유압실린더에는 건설작업과정에서 작업장치를 통하여 외부 충격과 진동이 계속 발생되고, 유압실린더의 진동이나 고부하의 유압의 작용으로 인해 피스톤과 피스톤로드에 진동이 지속적으로 전달된다.

종래의 피스톤과 피스톤 로드의 고정을 위해 너트를 체결할 때 상당한 정도의 높은 토오크가 요구되지만, 장기간 사용되면 초기의 토오크를 상실하여 피스톤(4) 및 너트(6)가 서서히 회전하는 풀림현상을 일으키게 되고, 그에 따라서 피스톤(4)과 피스톤로드(1)의 체결력 약화와 더불어 내구성을 크게 저감시키는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 더블너트 등을 사용하기도 하고, 와셔의 형상을 변형시키거나, 세트 스크류를 부가적으로 설치하는 등의 여러 가지 해결방 안이 제시되고 있으나, 피스톤을 고정하는 기능이 미약하고 상대적으로 부품요소가 증가함과 아울러 조립공수가 크게 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 장기간 진동이나 충격에 노출되더라도 피스톤에 발생되는 회전토오크를 지지하도록 피스톤과 피스톤로드가 결합됨으로써 피스톤로드 상에서 피스톤이 회전되거나 풀림현상을 방지할 수 있는 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 피스톤 분해조립시 작업공수가 상대적으로 적게 소요됨과 더불어 종래의 더블너트나 와셔 등의 부가요소들이 필요없이 피스톤의 풀림현상을 방지할 수 있는 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조를 제공하는데 있다.

전술한 목적으로 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조는,

유압실린더 내부에 설치되는 피스톤로드와 피스톤을 고정하는 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조에 있어서,

상기 피스톤로드의 길이방향 선단부에 형성되는 피스톤결합부와 상기 피스톤 결합부 외주연 일측에 소정 간격으로 형성되는 제1 안착홈;

상기 제1안착홈의 위치에 상응하도록 상기 피스톤의 내주연 일측에 형성되는 제2 안착홈; 및

상기 피스톤로드의 제1 안착홈과 상기 피스톤의 제2 안착홈을 정렬하여 형성되는 안착홈에 끼움고정하며, 상기 피스톤의 회전토오크를 지지하는 회전방지핀;을 포함하며, 조립시 상기 피스톤이 상기 피스톤결합부에 결합되어 상기 회전방지핀에 의해 회전이 억제된다.

또한, 본 발명에 따른 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조는,

상기 피스톤의 일측 선단부에 상기 제2 안착홈에 인접하는 고정홀이 형성되고, 상기 회전방지핀 외측에 이탈방지 플레이트가 구성되며, 고정부재에 의해 상기 이탈방지 플레이트가 상기 고정홀 상에 부착된다.

또한, 본 발명에 따른 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조는,

상기 제1 안착홈 및 상기 제2 안착홈이 한 쌍으로 정렬되어 상기 피스톤결합부 선단면에서 방사상으로 소정간격 이격되는 다수의 쌍으로 구성된다.

본 발명에 의한 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조는,

장기간 진동이나 충격에 노출되더라도 피스톤에 발생되는 회전토오크가 회전방지핀에 의해 지지됨으로써 피스톤과 피스톤결합부 사이의 체결력이 약화되거나 풀림현상이 크게 저감되어 제품성능을 향상할 수 있는 장점이 있다.

또한, 피스톤 분해조립시 부품의 유지보수작업시에도 작업공수가 상대적으로 적게 소요되고, 제조원가를 크게 저감할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 유압실린더의 피스톤 고정구조를 도시한 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조를 도시한 분해사시도, 도 3은 도 2에 도시한 피스톤의 요부단면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 이탈방지플레이트를 제거한 상태의 피스톤 측면도이다.

본 실시예에 있어서, 도면부호 10은 피스톤로드, 11은 피스톤결합부, 12와 22는 각각 제1 안착홈 및 제2 안착홈, 14는 이탈방지 플레이트, 16은 회전방지핀, 20은 피스톤을 나타낸다.

본 실시예에 의한 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조는, 유압실린더(5) 내부에 설치되는 피스톤로드(10)와 피스톤(20)을 고정하는 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조에 있어서,

상기 피스톤로드(11)의 길이방향 선단부에 형성되는 피스톤결합부(11)와 상기 피스톤결합부(11) 외주연 일측에 소정 간격으로 형성되는 제1 안착홈(12);

상기 제1안착홈(12)의 위치에 상응하도록 상기 피스톤(20)의 내주연 일측에 형성되는 제2 안착홈(22); 및

상기 피스톤로드(11)의 제1 안착홈(12)과 상기 피스톤의 제2 안착홈(22)을 정렬하여 형성되는 안착홈에 끼움고정하며, 상기 피스톤(20)의 회전토오크를 지지 하는 회전방지핀(16);을 포함하며, 조립시 상기 피스톤(20)이 상기 피스톤결합부(11)에 결합되어 상기 회전방지핀(16)에 의해 회전이 억제된다.

바람직하게는, 상기 각각의 제1 안착홈(12) 및 제2 안착홈(22)는 반원 구조를 형성하게 되며, 상기 피스톤로드(11)의 외주연과 상기 피스톤(20)의 내주연에는 상호 치합되도록 나사부가 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조는,

상기 피스톤(20)의 일측 선단부에 상기 제2 안착홈(22)에 인접하는 고정홀(26)이 형성되고, 상기 회전방지핀(16) 외측에 이탈방지 플레이트(14)가 구성되며, 고정부재(13)에 의해 상기 이탈방지 플레이트(14)가 상기 고정홀(26) 상에 부착된다.

바람직하게는, 상기 이탈방지 플레이트(14)에는 상기 고정부재(13)가 결합되도록 상기 고정홀(26)의 위치에 상응하는 결합공(15)이 구성되며, 상기 고정부재(13)를 체결시 상기 이탈방지 플레이트(14)의 일측면에 의해 상기 회전방지핀(16)의 선단부가 덮혀진다.

한편, 본 발명에 의한 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조는 다양한 변형이 가능한 바, 상기 피스톤결합부(11)의 외주연 상에 상기 피스톤(20)의 내주연을 조립시 상기 제1 안착홈(12) 및 상기 제2 안착홈(22)이 한 쌍으로 정렬되어야 한다. 이때, 상기 제1 안착홈(12) 및 상기 제2 안착홈(22)은 상기 피스톤결합부 선단면에서 방사상으로 소정간격 이격되는 다수의 쌍들로 구성될 수 있다.

이는 작업장치의 부하에 기인하여 유압실린더(5)에 요구되는 작동유량이 크 게 증가하거나 장기간에 걸쳐서 진동 및 충격이 지속적으로 가해질 때 발생할 수 있는 피스톤(20)의 회전토오크를 분산하는데 적당하다.

당업자에 있어서, 전술한 이탈방지 플레이트(14)의 구조가 회전방지핀의 이탈을 억제하기 위하여 장방형이 아닌 다른 기하학적 구조의 변형을 가질 수 있으며, 상기 고정부재(13)는 볼팅고정방식이나 키이고정방식으로 변형될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 상기 피스톤(20)의 외주면 및 내주면에 기밀유지를 위한 시일부재나 링부재가 더 설치될 수 있음은 종래와 마찬가지이다.

이하, 본 발명에 의한 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조의 작동원리를 설명한다.

본 발명에 따른 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조는, 조립시 피스톤(20)을 회전시켜서 피스톤결합부(11)의 외주연 상에 피스톤(20)의 내주연이 치합되도록 고정한다. 상기 치합과정은 통상적인 나사결합방식이 적당하며, 이과정에서 반원구조의 제1 안착홈(12)과 제2 안착홈(22)이 피스톤로드(10)의 길이방향 또는 축방향을 따라서 소정의 원형 안착홈을 이루도록 정렬된다.

조립과정에서 정렬된 제1 안착홈(12)과 제2 안착홈(22) 내부에 회전방지핀(16)이 끼움 조립한 이후, 상기 이탈방지핀(16)의 외측 선단면을 덮도록 이탈방지플레이트(14)를 부착한다.

본 발명에 의한 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조는, 진동이나 충격에 의하여 피스톤(20)에 발생하는 회전토오크가 상기 회전방지핀(16)에 의해 지지된다.

또한, 각각의 안착홈(12, 22)에 끼움된 회전방지핀(16)의 외측 선단면이 상기 이탈방지플레이트(14)의 내측면에 의해 지지된다.

궁극적으로, 조립 완료된 피스톤로드(10)에 결합된 피스톤(20)은 구조적으로 회전방지핀(16)의 간섭으로 회전을 하지 못하게 되므로, 장기간 사용하더라도 피스톤(20)의 체결력이 느슨해지거나 풀림현상 발생이 제거되는 것이다.

한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따라서, 전술한 제1 안착홈(12) 및 제2 안착홈(22)을 다수개로 제조한 이후 조립시 각각 원형 또는 원통형을 형성하는 하나의 쌍으로 구성되도록 피스톤결합부 선단면에서 방사상으로 소정간격 배치하더라도 피스톤(20)의 회전토오크를 억제하는 작동원리는 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

전술한 본 발명의 실시예에 관한 설명은 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해서 예시적인 것으로 설명된 것이며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하고, 그 범위는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물을 포함한다.

도 1은 종래의 유압실린더의 피스톤 고정구조를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조를 도시한 분해사시도,

도 3은 도 2에 도시한 피스톤의 요부단면도,

도 4는 본 발명에 일실시예에 따른 이탈방지플레이트를 제거한 상태의 피스톤 측면도,

* 도면의 주요부분에 대한 주요부호의 설명 *

5 : 유압실린더

10 : 피스톤로드

11 : 피스톤결합부

12 : 피스톤로드의 제1 안착홈

14 : 이탈방지 플레이트,

16 : 회전방지핀

20 : 피스톤

22 : 피스톤의 제2 안착홈

Claims (3)

1. 유압실린더 내부에 설치되는 피스톤로드와 피스톤을 고정하는 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조에 있어서,

   상기 피스톤로드의 길이방향 선단부에 형성되는 피스톤결합부와 상기 피스톤결합부 외주연 일측에 소정 간격으로 형성되는 제1 안착홈;

   상기 제1안착홈의 위치에 상응하도록 상기 피스톤의 내주연 일측에 형성되는 제2 안착홈; 및

   상기 피스톤로드의 제1 안착홈과 상기 피스톤의 제2 안착홈을 정렬하여 형성되는 안착홈에 끼움고정하며, 상기 피스톤의 회전토오크를 지지하는 회전방지핀;을 포함하며,

   상기 피스톤의 일측 선단부에 상기 제2 안착홈에 인접하는 고정홀이 형성되고, 상기 회전방지핀 외측에 이탈방지 플레이트가 구성되며, 고정부재에 의해 상기 이탈방지 플레이트가 상기 고정홀 상에 부착되어,

   조립시 상기 피스톤이 상기 피스톤결합부에 결합되어 상기 회전방지핀에 의해 회전이 억제되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 안착홈 및 상기 제2 안착홈이 한 쌍으로 정렬되어 상기 피스톤결합부 선단면에서 방사상으로 소정간격 이격되는 다수의 쌍으로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 유압실린더용 피스톤 록킹 구조.
3. 삭제

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