KR101348348B1 - 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법 - Google Patents

고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고소작업차에 설치되는 3단 실린더의 각 실린더 조립체에 구비되어 유체의 흐름을 제어하는 밸브 조립체에서 서로 직경을 달리하고 동일 중심선 상의 수평방향으로 형성되는 밸브 바디의 밸브 작동공과 유체 공급홀 또는 스풀 작동공 사이의 밸브시트를 직각의 단턱진 형태로 형성할 때 가공수를 최소화하고 서로 직경을 달리하는 밸브시트 양측 구멍 간의 동심도와 표면조도를 향상시킬 수 있도록 한 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법에 관한 것으로, 그 가공방법은 상기 밸브 바디에, 상기 밸브 작동공보다 작은 직경의 드릴A와 상기 스풀장착공보다 작은 직경의 드릴B가 동일 중심선 상의 수평 방향으로 일체로 된 초경단차드릴을 이용하여 밸브 작동공보다 작은 직경의 제1 가공홀과 상기 스풀장착공보다 작은 직경의 제2 가공홀을 동일 중심선 상의 수평 방향으로 동시에 드릴 가공하는 제1 공정과; 상기 제1 가공홀의 내면을 제1 가공홀과 직경이 동일한 엔드밀로 가공하여 밸브시트를 형성하기 위한 직각의 단턱부를 확보하는 제2 공정과; 상기 제1 가공홀 및 제2 가공홀을, 상기 밸브 작동공과 동일한 직경의 리이머A와 스풀장착공과 동일한 직경의 리이머B가 동일 중심선 상의 수평 방향으로 일체로 된 초경단차리이머를 이용하여 밸브 작동공 및 스풀장착공의 치수 및 표면조도에 맞게 리이머 가공하는 제3 공정으로 이루어진 것이다.

Description

고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법{The valve sheet processing method of third stage cylinder for high place operation car}
본 발명은 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고소작업차에 설치되는 3단 실린더의 각 실린더 조립체에 구비되어 유체의 흐름을 제어하는 밸브 조립체에서 서로 직경을 달리하고 동일 중심선 상의 수평방향으로 형성되는 밸브 바디의 밸브 작동공과 유체 공급홀 또는 스풀 작동공 사이의 밸브시트를 직각의 단턱진 형태로 형성할 때 가공수를 최소화하고 서로 직경을 달리하는 밸브시트 양측 구멍 간의 동심도와 표면조도를 향상시킬 수 있도록 한 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법에 관한 것이다.
일반적으로 고소작업차는 고소에서 공사, 점검, 보수 등의 작업을 수행할 수 있도록 기계적인 장치가 마련된 차량으로서, 작업상, 승강 장치 등에 의해 구성되어 있으며, 작업발판이 상승, 하강 등을 하는 설비 중에서 동력을 이용하고 더구나 불특정한 장소에 자주(自走)할 수 있는 것으로 되어 있다. 고소작업차를 주행장치에 의해 분류하면 트럭식, 크롤러식, 휘일식이 있으며, 작업장치에 의해 분류하면 신축 붐 형, 굴절 붐 형, 수직 승강 형 등이 있고, 공개특허 제2009-0085297호(2009.08.07.공개) "고소작업차"는 굴절 붐 형에 속한다. 작업상의 높이가 2m 이상의 고소작업차는 노동부장관이 정한 구조규격을 구비함과 동시에 작업계획, 작업지휘자, 신호, 사용제한, 붐 등의 강하에 의한 위험방지, 안전대의 사용, 자체검사 등에 대한 조치가 정해져 있다.
근래에는 유압실린더를 3단으로 연결한 3단 실린더에 의해 신축이 이루어지도록 하는 고소작업차가 제안된 바 있는 것으로서, 상기 3단 실린더는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 실린더 조립체(1)와 제2 실린더 조립체(2) 및 제3 실린더 조립체(3)가 단차적으로 연결되고, 제1 실린더 조립체(1)와 제2 실린더 조립체(2)는 각각의 내부에 리트랙터(4)을 중심으로 속배관(5) 및 실린더로드(6)가 구비되어 유압 공급에 의해 제1 실린더 조립체(1)가 신장이 완료되면 리트랙터가 체크밸브조립체(9)안에 체크밸브를 작동시켜 제2 실린더 조립체(2)에 유압 공급이되며 제2 실린더 조립체(2)가 신장이 완료되면 리트랙터가 체크밸브조립체(9)안에 체크밸브를 작동시켜 제3 실린더 조립체(3)에 유압 공급이된다. 제1 실린더 조립체(1)와 제2 실린더 조립체(2) 및 제3 실린더 조립체(3)가 순차적으로 인출되어 신장되거나 다시 인입되어 길이가 줄어들도록 하고 있다.
도 2는 도 1의 제1 실린더 조립체 구조를 나타낸 것으로서, 제1 실린더 조립체(1)와 제2 실린더 조립체(2) 및 제3 실린더 조립체(3)는 피스톤(7)이 엔드플러그(10)에 급격하게 부딪히는 것을 방지하기 위해 완충밸브(8)가 내장되고, 제1 실린더 조립체(1)와 제2 실린더 조립체(2)에는 작동유의 흐름을 제어하는 체크밸브조립체(9)가 구비된다. 상기 체크밸브조립체(9)는 도 3에 도시된 바와 같이 밸브바디(91)의 상부측에 밸브 작동공A(92)와 상기 밸브 작동공A(92)보다 작은 직경의 유체공급홀(93)이 서로 동일한 중심선 상으로 형성되고, 밸브바디(91)의 하부측에 밸브 작동공B(94)와 밸브 작동공B(94)보다 작은 직경의 스풀장착공(95)이 역시 동일한 중심선 상의 수평방향으로 형성된다.
이에 따라 밸브 작동공A(92)와 유체공급홀(93)의 사이에 밸브 작동공A(92) 내부의 밸브A(90a)가 접하는 밸브시트A(96)가 직각으로 단턱진 형태로 형성되고, 밸브 작동공B(94)와 스풀장착공(95)의 사이에 밸브 작동공B(94) 내부의 밸브B(90b)가 접하는 밸브시트B(97)가 직각으로 단턱진 형태로 형성되는 것으로서, 상기 밸브A(90a)와 밸브시트A(96)의 사이, 및 밸브B(90b)와 밸브시트B(97) 사이의 기밀 유지는 상기 밸브시트A(96) 및 밸브시트B(97)의 직각도와, 밸브 작동공A(92)와 유체급홀(93) 사이, 및 밸브 작동공B(94)와 스풀장착공(95) 사이의 동심도에 의해 결정된다.
종래의 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법에 대하여 도 3을 참조로 하여 설명하면, 밸브B(90b)가 접하는 밸브시트B(97)의 경우, 밸브 작동공B(94)를 ø14의 직경과 46mm의 깊이로 가공하고, 스풀장착공(95)은 밸브 작동공B(94)과 동일한 중심선 상으로 ø9의 직경으로 가공하여 직각으로 단차진 밸브시트B(97)를 형성하게 된다.
이러한 밸브시트B(97)의 가공은 밸브 작동공B(94)와 스풀장착공(95)의 중심을 찾아 드릴의 위치를 가공하는 제1 공정과, ø8.5의 드릴로 제1 공정의 센터 중심을 통해 밸브바디(91)에 제1 가공홀을 형성하는 제2 공정과, ø13.5의 드릴로 제2 공정의 제1 가공홀과 동일한 중심선 상으로 제1 가공홀에 ø13.5의 직경과 44mm의 길이로 제1 가공홀과 단차진 제2 가공홀을 형성하는 제3 공정과, 엔드밀을 이용하여 제2 공정의 제1 가공홀의 내경을 ø8.9 직경의 제3 가공홀로 형성하는 제4 공정과, 엔드밀을 이용하여 제2 가공홀의 내경을 ø13.9의 직경과 45mm의 길이를 갖는 제4 가공홀로 형성하는 제5 공정과, 엔드밀을 이용하여 제4 가공홀의 내경을 ø14의 직경과 46mm의 깊이를 갖는 제5 가공홀로 형성하는 제6 공정과, 리이머를 이용하여 제3 가공홀을 ø9의 직경으로 정삭 가공하여 스풀장착공(95)을 형성하는 제7 공정과, 리이머를 이용하여 제4 가공홀을 ø14의 직경을 갖는 밸브 작동공B(94)로 형성하는 제8 공정으로 이루어진다.
그러나, 상기한 종래의 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법은 센터 드릴로 위치를 선정하여 가공을 시작하고, 여러번에 걸쳐 드릴과 엔드밀 및 리이머를 이용하여 가공하므로 밸브 장착공B(94)와 스풀장착공(95) 간의 동심도가 정확히 일치되도록 가공하는 것이 어렵고, 밸브B와 밸브시트B(97) 사이의 기밀 유지가 정확히 이루어지지 않아 작동유의 리크(leak) 현상이 발생하게 됨으로써 실린더 작동의 정확성 결여에 따른 성능 및 신뢰성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 고소작업차에 설치되는 3단 실린더의 각 실린더 조립체에 구비되어 유체의 흐름을 제어하는 밸브 조립체에서 서로 직경을 달리하고 동일 중심선 상의 수평방향으로 형성되는 밸브 바디의 밸브 작동공과 유체 공급홀 또는 스풀 작동공 사이의 밸브시트를 직각의 단턱진 형태로 형성할 때 가공수를 최소화하고 서로 직경을 달리하는 밸브시트 양측 구멍 간의 동심도와 표면조도를 향상시킬 수 있도록 한 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법을 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법의 한 형태는, 밸브 바디의 좌우측에 각각 밸브 작동공과 스풀장착공을 동일 중심선 상의 수평 방향으로 서로 직경을 달리하게 형성하고, 상기 밸브 작동공과 스풀장착공의 사이에 직각의 단턱진 형태로 밸브시트를 형성하기 위한 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법에 있어서, 상기 밸브 바디에, 밸브 작동공보다 작은 직경의 제1 가공홀과 상기 스풀장착공보다 작은 직경의 제2 가공홀을 동일 중심선 상의 수평 방향으로 동시에 드릴 가공하는 제1 공정과; 상기 제1 가공홀의 내면을 제1 가공홀과 직경이 동일한 엔드밀로 가공하여 밸브시트를 형성하기 위한 직각의 단턱부를 확보하는 제2 공정과; 상기 제2 공정을 거친 제1 가공홀의 직경은 밸브 작동공과 동일하고 상기 제2 가공홀의 직경은 스풀장착공과 동일하게 형성되도록 리이머 가공하는 제3 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 공정은, 상기 밸브 바디에, 상기 밸브 작동공보다 작은 직경의 드릴A와 상기 스풀장착공보다 작은 직경의 드릴B가 동일 중심선 상의 수평 방향으로 일체로 된 초경단차드릴을 이용하여 드릴 가공하여 제1 가공홀 및 제2 가공홀을 동시에 형성한 것을 특징으로 하고, 상기 제3 공정은, 상기 제1 가공홀 및 제2 가공홀을, 상기 밸브 작동공과 동일한 직경의 리이머A와 스풀장착공과 동일한 직경의 리이머B가 동일 중심선 상의 수평 방향으로 일체로 된 초경단차리이머를 이용하여 밸브 작동공 및 스풀장착공의 치수 및 표면조도에 맞게 리이머 가공한 것을 특징으로 한다.
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상술한 바와 같이 본 발명은 고소작업차에 설치되는 3단 실린더의 각 실린더 조립체에 구비되어 유체의 흐름을 제어하는 밸브 조립체에서 서로 직경을 달리하고 동일 중심선 상의 수평방향으로 형성되는 밸브 바디의 밸브 작동공과 유체 공급홀 또는 스풀 작동공 사이의 밸브시트를 직각의 단턱진 형태로 형성할 때 가공수를 최소화하고 서로 직경을 달리하는 밸브시트 양측 구멍 간의 동심도와 표면조도의 향상으로 밸브와 밸브시트 간의 기밀 유지가 견고하게 이루어짐으로써 유체의 리크현상 방지에 따른 실린더의 성능 및 신뢰성을 한층 증대시킬 수 있고, 또한 공정 및 작업시간의 단축으로 생산성 및 경쟁력을 한층 증대킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 고소작업차에 설치되는 3단 실린더를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 제1 실린더 조립체를 나타낸 단면도.
도 3은 도 2의 밸브 조립체의 밸브바디를 확대 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 가공방법의 순서를 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명에 사용되는 초경단차드릴을 나타낸 정면도.
도 6는 본 발명에 사용되는 초경단차리이머를 나타낸 정면도.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 의한 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법을 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.
통상에서와 같이 고소작업차에 설치되는 3단 실린더의 1단,2단 실린더 조립체의 내부에는 유체의 흐름을 제어하는 밸브 조립체가 구비되고, 상기 밸브 조립체(9)는 도 3에 도시된 바와 같이 밸브바디(91)의 상부측에 밸브 작동공A(92)와 상기 밸브 작동공A(92)보다 작은 직경의 작동유 공급홀(93)이 서로 동일한 중심선 상의 수평 방향으로 형성되고, 밸브바디(91)의 하부측에 밸브 작동공B(94)와 밸브 작동공B(94)보다 작은 직경의 스풀장착공(95)이 역시 동일한 중심선 상의 수평방향으로 형성된다.
이에 따라 밸브 작동공A(92)와 유체공급홀(93)의 사이에 밸브 작동공A(92) 내부의 밸브A(90a)가 접하는 밸브시트A(96)가 직각으로 단턱진 형태로 형성되고, 밸브 작동공B(94)와 스풀장착공(95)의 사이에 밸브 작동공B(94) 내부의 밸브B(90b)가 접하는 밸브시트B(97)가 직각으로 단턱진 형태로 형성된다.
이러한 상기 밸브 조립체에 있어, 본 발명에 의한 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법은, 도 4에 도시된 바와 같이 초경단차드릴 가공에 의한 제1 공정과 엔드밀 가공에 의한 제2 공정 및, 초경단차리이머 가공에 의한 제3 공정으로 이루어진 것으로서, 상기 밸브 조립체(9)의 밸브 작동공B(94)와 스풀장착공(95)의 사이에 밸브시트B(97)를 가공하는 것을 일 실시예로 하는 경우, 제1 공정은 상기 밸브 바디(91)에, 밸브 작동공B(94)보다 작은 직경의 제1 가공홀과 상기 스풀장착공(95)보다 작은 직경의 제2 가공홀을 동일 중심선 상의 수평 방향으로 동시에 드릴 가공하는 것이고, 제2 공정은 상기 제1 가공홀의 내면을 제1 가공홀과 직경이 동일한 엔드밀로 가공하여 밸브시트B(97)를 형성하기 위한 직각의 단턱부를 확보하는 것이며, 상기 제3 공정은 상기 제2 공정을 거친 제1 가공홀의 직경은 밸브 작동공B(94)와 동일하고 상기 제2 가공홀의 직경은 스풀장착공(95)과 동일하게 형성되도록 리이머 가공하는 것이다.
이를 첨부된 도 5 및 도 6을 참조로 하여 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 밸브 작동공B(94)를 ø14의 직경과 46mm의 깊이로 가공하고, 스풀장착공(95)은 밸브 작동공B(94)과 동일한 중심선 상의 수평 방향으로 ø9의 직경으로 가공하여 직각으로 단턱진 밸브시트B(97)를 형성하는 경우, 제1 공정은 도 5에 도시된 바와 같이 ø13.9의 직경을 갖는 드릴A(11)와 ø8.9의 직경을 갖는 드릴B(12)가 일체로 된 초경단차드릴(10)을 이용하여 ø13.9 직경의 제1 가공홀과 ø8.9 직경의 제2 가공홀을 동시에 가공 및 형성하는 것이다.
그리고, 제2 공정은 제1 가공홀의 직경과 동일한 ø13.9의 직경을 갖는 엔드밀을 이용하여 45mm의 깊이로 제1 가공홀의 내경을 가공하여 제1 가공홀과 제2 가공홀의 사이에 직각의 단턱진 형태를 확보하는 것이며, 제3 공정은 제1 가공홀을 밸브 작동공B(94)와 동일한 직경 및 치수, 표면조도를 맞추도록 함과 동시에 제2 가공홀도 함께 스풀장착공(95)과 동일한 직경 및 치수, 표면조도를 맞출 수 있도록 리이머 가공하는 것으로, 이를 위해 제3 공정에서는 초경단차리이머(20)가 사용되고, 상기 초경단차리이머(20)는 도 6에 도시된 바와 같이 밸브 작동공B(94)와 동일한 ø14의 직경과 46mm의 길이를 갖는 리이머A(21)와 스풀장착공(95)과 동일한 ø9의 직경을 갖는 리이머B(22)가 일체로 형성된 것이다.
한편, 밸브 작동공A(92)와 유체공급홀(93) 사이의 밸브시트A(96)가 직각으로 단턱진 형태로 가공하는 과정은 초경단차드릴과 엔드밀 및 초경단차리이머를 이용해 밸브 작동공B(94)와 스풀장착공(95) 사이의 밸브시트B(97)를 가공하는 공정과 동일하고, 다만 상기 초경단차드릴과 엔드밀 및 초경단차리이머의 직경만 차이가 있을 뿐이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이같이 본 발명은 고소작업차에 설치되는 3단 실린더의 각 실린더 조립체에 구비되어 유체의 흐름을 제어하는 밸브 조립체에서 서로 직경을 달리하고 동일 중심선 상의 수평방향으로 형성되는 밸브 바디의 밸브 작동공과 유체 공급홀 또는 스풀 작동공 사이의 밸브시트를 직각의 단턱진 형태로 형성할 때 가공수를 최소화하고 서로 직경을 달리하는 밸브시트 양측 구멍 간의 동심도와 표면조도의 향상으로 밸브와 밸브시트 간의 기밀 유지가 견고하게 이루어짐으로써 유체의 리크현상 방지에 따른 실린더의 성능 및 신뢰성을 한층 증대시킬 수 있고, 또한 공정 및 작업시간의 단축으로 생산성 및 경쟁력을 한층 증대킬 수 있게 되는 것이다.
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이상에서 본 발명에 의한 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법을 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의한 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.
9: 밸브 조립체 10: 초경단차드릴
11,12: 드릴A,B 20: 초경단차리이머
90A,B: 밸브A,B 91: 밸브 바디
92,94: 밸브 작동공A,B 93: 유체공급홀
95: 스풀장착공 96,97: 밸브시트A,B

Claims (3)

  1. 밸브 바디의 좌우측에 각각 밸브 작동공과 스풀장착공을 동일 중심선 상의 수평 방향으로 서로 직경을 달리하게 형성하고, 상기 밸브 작동공과 스풀장착공의 사이에 직각의 단턱진 형태로 밸브시트를 형성하기 위한 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법에 있어서,
    상기 밸브 바디에, 상기 밸브 작동공보다 작은 직경의 드릴A와 상기 스풀장착공보다 작은 직경의 드릴B가 동일 중심선 상의 수평 방향으로 일체로 된 초경단차드릴을 이용하여 밸브 작동공보다 작은 직경의 제1 가공홀과 상기 스풀장착공보다 작은 직경의 제2 가공홀을 동일 중심선 상의 수평 방향으로 동시에 드릴 가공하는 제1 공정과;
    상기 제1 가공홀의 내면을 제1 가공홀과 직경이 동일한 엔드밀로 가공하여 밸브시트를 형성하기 위한 직각의 단턱부를 확보하는 제2 공정과;
    상기 제1 가공홀 및 제2 가공홀을, 상기 밸브 작동공과 동일한 직경의 리이머A와 스풀장착공과 동일한 직경의 리이머B가 동일 중심선 상의 수평 방향으로 일체로 된 초경단차리이머를 이용하여 밸브 작동공 및 스풀장착공의 치수 및 표면조도에 맞게 리이머 가공하는 제3 공정;
    으로 이루어진 것을 특징으로 한 고소작업차용 3단 실린더의 밸브시트 가공방법.
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