KR101596720B1

KR101596720B1 - 공압 실린더

Info

Publication number: KR101596720B1
Application number: KR1020140053903A
Authority: KR
Inventors: 김선관; 서윤택
Original assignee: 한국에스엠씨공압(주)
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2016-02-23
Also published as: KR20150127320A

Abstract

본 발명은 공압 실린더에 관한 것으로, 하우징과 커버를 결합하여 조립함에 있어서 외주면에 홈이 형성된 커버의 일측이 하우징에 삽입되도록 결합하고 하우징의 단부를 압착하여 커버의 홈에 걸리도록 하고 연성 재질의 고정링을 압착하여 크림핑된 하우징의 단부가 커버에 밀착 고정되도록 결합되는 구조로 형성되는 공압 실린더에 관한 것이다.

Description

공압 실린더 {Pneumatic cylinder}

본 발명은 공압 실린더에 관한 것으로, 하우징과 커버를 결합하여 조립함에 있어서 이음매 부분을 크림핑(crimping) 및 압착하여 결합되는 구조로 형성되는 공압 실린더에 관한 것이다.

공압 실린더는 직선으로 왕복운동하는 기구로써, 도 1과 같이 원통형 하우징의 양측에 커버가 결합되고, 하우징의 내부에는 피스톤이 구비되어 직선으로 슬라이딩되며, 피스톤에 결합된 로드가 커버의 외부로 노출되도록 구성된다.

이때, 종래의 공압 실린더는 하우징(10)의 양측에 결합되는 커버(20,30)들이 장볼트 및 너트 또는 양단에 나사산이 형성된 타이로드 등의 체결수단(40)을 이용해 양측의 커버(20,30)들과 하우징(10)이 밀착 결합되는 방식으로 조립되어 하우징과 커버의 결합면에서 기밀을 유지할 수 있도록 구성된다.

또한, 종래의 공압 실린더는 하우징에 커버의 일측이 삽입되도록 결합한 후 외측에서 하우징의 단부를 크림핑(외측에서 공구 등을 이용하여 하우징의 단부를 내측으로 단단히 죔)하여 커버의 삽입된 부분과 하우징의 단부가 서로 걸리도록 조립한 후, 커버의 일부분을 압착하여 커버와 하우징이 밀착 결합되도록 조립되는 구조로 형성된다.

그런데 공압 실린더를 구성하는 커버는 제조비용을 절감할 수 있도록 알루미늄 다이캐스팅 방법으로 제조되는데, 다이캐스팅으로 제조된 커버는 재질적인 특성상 연성이 작아 압착하면 눌린 부분이 변형되지 않고 깨져 떨어져 나가는 현상이 발생한다. 이에 따라 알루미늄 다이캐스팅으로 제조된 커버를 사용하면 압착 방법으로 커버와 하우징의 이음부를 견고하게 결합할 수 없는 단점이 있다.

이와 관련된 종래 기술로는 한국등록특허(10-0166223)인 "공압실린더"가 개시되어 있다.

KR 10-0166223 B1 (1998.09.22.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하우징과 커버를 결합하여 조립함에 있어서 이음매 부분을 크림핑(crimping) 및 압착하여 결합되는 구조로 형성되는 공압 실린더를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공압 실린더는, 내부가 중공되고 양측이 개방되게 형성되는 하우징(100): 일측이 타측보다 직경이 작게 형성되어 상기 하우징(100)의 개방된 부분에 일측이 삽입되며, 삽입되는 일측의 외주면에 오목하게 걸림홈(350)이 형성되어 상기 하우징(100)의 단부가 눌려 절곡되어 상기 걸림홈(350)에 밀착되는 헤드커버(300); 및 상기 헤드커버(300)의 일측 바깥쪽에 끼워지며, 일부분이 눌려 상기 하우징(100)의 절곡된 단부를 눌러 밀착시키는 압착부(520)로 형성되는 고정링(500); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 헤드커버(300)의 일측 외주면에는 실링부재 안치홈(310)이 형성되고, 상기 실링부재 안치홈(310)에 실링부재(320)가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징(100)의 절곡된 단부의 외경은 상기 고정링(500)의 내경과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 헤드커버(300)의 타측 일면에는 중심축 방향으로 고정홈(360)이 형성되고 상기 고정링(500)은 일측에 돌출부(510)가 형성되어, 상기 돌출부(510)가 고정홈(360)에 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 헤드커버(300)는 다이캐스팅 재질로 형성되며, 상기 고정링(500)은 눌려 변형된 상태가 유지될 수 있는 연성 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 공압 실린더는 커버에 별도로 형성되어 결합된 고정링을 압착하여 하우징의 단부가 커버에 밀착 고정되도록 결합될 수 있어, 커버의 재질에 관계없이 압착 구조로서 하우징과 커버의 이음매 부분을 견고하게 결합할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 공압 실린더의 조립 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 공압 실린더를 나타낸 부분 단면도.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 공압 실린더를 조립하는 과정을 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 공압 실린더를 나타낸 전체 단면도.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 공압 실린더를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 공압 실린더를 나타낸 부분 단면도이며, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 공압 실린더를 조립하는 과정을 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 공압 실린더(1000)는, 내부가 중공되고 양측이 개방되게 형성되는 하우징(100): 일측이 타측보다 직경이 작게 형성되어 상기 하우징(100)의 개방된 부분에 일측이 삽입되며, 삽입되는 일측의 외주면에 오목하게 걸림홈(350)이 형성되어 상기 하우징(100)의 단부가 눌려 절곡되어 상기 걸림홈(350)에 밀착되는 헤드커버(300); 및 상기 헤드커버(300)의 일측 바깥쪽에 끼워지며, 일부분이 눌려 상기 하우징(100)의 절곡된 단부를 눌러 밀착시키는 압착부(520)로 형성되는 고정링(500); 을 포함하여 이루어질 수 있다.

우선, 하우징(100)은 내부가 중공되고 양측이 개방되게 형성되어 원통형의 튜브로 형성된다.

헤드커버(300)는 일측이 타측보다 직경이 작게 형성되며, 상대적으로 직경이 작은 헤드커버(300)의 일측이 하우징(100)의 개방된 부분에 삽입된다. 그리고 헤드커버(300)의 일측에는 외주면에 오목하게 걸림홈(350)이 형성되며, 걸림홈(350)은 외주면에 원주방향을 따라 환형으로 형성된다. 그리하여 하우징(100)에 헤드커버(300)가 삽입된 후 하우징(100)의 단부를 눌러 절곡되도록 함으로써 헤드커버(300)의 걸림홈(350)에 하우징(100)의 단부가 절곡되어 밀착될 수 있으며, 헤드커버(300)와 하우징(100)이 결합되어 삽입된 반대방향으로 빠지지 않을 수 있다.

고정링(500)은 단면이 사각 형상의 환형 링으로 형성될 수 있으며, 고정링(500)은 직경이 작은 헤드커버(300)의 일측 바깥쪽에 끼워져 직경이 큰 헤드커버(300)의 타측 일면에 고정링(500)의 일면이 맞닿도록 구비될 수 있다. 그리고 고정링(500)은 걸림홈(350)을 덮지 않을 정도의 폭으로 형성되어 하우징(100)의 단부가 눌려 절곡되어 걸림홈(350)에 밀착되도록 할 수 있다. 그리하여 하우징(100)의 단부가 눌려 절곡되어 걸림홈(350)에 밀착된 상태에서 고정링(500)의 일부분이 눌려 압착부(520)로 형성될 수 있으며, 압착부(520)는 하우징(100)의 절곡된 단부를 눌러 내측으로 밀착시키도록 측면으로 변형된 상태가 유지될 수 있다. 즉, 고정링(500)의 일부가 압착되어 하우징(100)의 절곡된 단부의 외측을 덮어 감싸는 구조로 압착부(520)가 형성될 수 있다.

여기에서 눌려서 절곡되는 하우징(100)의 단부는 원주방향으로 전체가 눌려 걸림홈(350)에 밀착될 수 있으며, 고정링(500)은 우측 부분 원주방향 전체가 눌려 압착부(520)로 형성될 수 있다. 또한, 하우징(100) 단부를 눌러 절곡하는 것과 고정링(500)을 눌러 압착부(520)로 형성되도록 하는 데에는 별도의 공구나 장치가 사용될 수 있으며, 특히 고정링(500)의 압착부(520)를 형성하는 것은 압착 공구(600)인 크림핑(crimping) 장치 또는 일명 카시메 공구가 사용될 수 있다.

그리하여 본 발명의 공압 실린더는 커버에 별도로 형성되어 결합된 고정링을 압착하여 하우징의 단부가 커버에 밀착 고정되도록 결합될 수 있어, 커버의 재질에 관계없이 압착 구조로서 하우징과 커버의 이음매 부분을 견고하게 결합할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 헤드커버(300)의 일측 외주면에는 실링부재 안치홈(310)이 형성되고, 상기 실링부재 안치홈(310)에 실링부재(320)가 삽입될 수 있다.

즉, 하우징(100)의 내측에 삽입되는 헤드커버(300)의 일측 외주면에 오목하게 형성된 실링부재 안치홈(310)에 실링부재(320)를 삽입한 후 하우징(100)에 삽입되도록 결합하여, 하우징(100)의 내주면과 헤드커버(300)의 일측 외주면 사이가 밀폐될 수 있다.

또한, 상기 하우징(100)의 절곡된 단부의 외경은 상기 고정링(500)의 내경과 동일하게 형성될 수 있다.

즉, 하우징(100)의 절곡된 단부의 외경이 고정링(500)의 내경과 동일하게 형성되어, 고정링(500)의 일부를 압착하여 압착부(520)로 형성될 때 하우징(100)의 단부를 눌러 밀착시키기 용이하도록 할 수 있다.

또한, 상기 헤드커버(300)의 타측 일면에는 중심축 방향으로 고정홈(360)이 형성되고 상기 고정링(500)은 일측에 돌출부(510)가 형성되어, 상기 돌출부(510)가 고정홈(360)에 삽입되어 결합될 수 있다.

이는 고정링(500)이 헤드커버(300)에 고정될 수 있도록 한 것으로, 헤드커버(300)의 타측인 직경이 큰 부분의 일면(우측면)에 오목하게 고정홈(360)을 형성하고 고정링(500)의 일측(좌측)에 돌출부(510)가 형성되도록 하여, 고정링(500)을 좌측으로 밀어 돌출부(510)가 고정홈(360)에 압입되도록 함으로써 돌출부(510)가 고정홈(360)에 삽입된 상태로 결합되어 고정될 수 있다.

또한, 상기 헤드커버(300)는 다이캐스팅 재질로 형성되며, 상기 고정링(500)은 눌려 변형된 상태가 유지될 수 있는 연성 재질로 형성될 수 있다.

즉, 헤드커버(300)는 제조비용의 절감을 위해 알루미늄 다이캐스팅을 통해 형성될 수 있으며, 다이캐스팅 재질로 형성될 경우 재질적인 특성상 연성이 작아 압착하면 눌린 부분이 변형되지 않고 깨져 떨어져 나갈 수 있다. 이에 따라 알루미늄 다이캐스팅을 통해 제조된 헤드커버(300)에 고정링(500)을 결합하고, 고정링(500) 만을 연성이 큰 재질로 형성하면 압착 방식으로 헤드커버(300)와 하우징(100)의 이음매 부분을 견고하게 결합할 수 있다.

또한, 헤드커버(300)가 다이캐스팅 재질이 아닌 경도가 높은 재질, 강성이 큰 재질 및 플라스틱 등과 같이 압착시키기 어렵거나 압착 후 변형된 상태가 유지되도록 하기 어려운 재질로 형성되는 경우 고정링(500)을 별도로 형성하여 헤드커버(300)에 결합한 후 고정링(500)만을 압착하여 변형시켜 이음매 부분을 견고한 결합구조로 형성할 수 있다. 이에 따라 헤드커버를 다양한 재질로 제조할 수 있으며, 고정링을 별도로 형성하여 헤드커버에 결합하여 고정링을 압착시켜 하우징과 견고하게 결합되도록 할 수 있는 장점이 있다.

그리고 고정링(500)은 헤드커버(300)에 결합된 상태로 일체형으로 형성될 수도 있으며, 고정링(500)의 일부를 압착하여 하우징(100)의 단부가 함께 절곡되어 걸림홈(350)에 밀착되도록 조립할 수도 있다.

또한, 하우징(100)은 AL6063 재질의 알루미늄 튜브로 형성될 수 있고, 고정링(500) 역시 AL6063 재질로 형성될 수 있으며, 이외 에도 다양한 재질이 사용될 수 있다.

그리고 상기한 바와 같이 하우징(100)의 개방된 일측에 헤드커버(300)가 결합될 수 있으며, 하우징(100)의 개방된 타측에는 로드커버(400)가 결합될 수 있다. 이때, 도 7과 같이 로드커버(400)는 헤드커버(300)와 마찬가지로 동일한 재질, 구성 및 방법에 의해 결합되어 조립될 수 있으며, 로드커버(400)에는 피스톤(210)과 결합되어 왕복운동 되는 부분인 로드(200)의 일측이 관통되어 외부로 노출되도록 중앙에 관통공 및 로드 패킹이 형성될 수 있다. 또한, 피스톤(210)에는 양측에 돌출부(220)가 형성되고 헤드커버(300) 및 로드커버(400)에는 삽입되는 측면이 개방되도록 공간부(330,430)가 형성되어, 돌출부(220)가 공간부(330,430)에 삽입되면서 완충작용을 하도록 구성될 수 있다. 또한, 헤드커버(300)와 로드커버(400)에는 공간부(330,430)에 연결되도록 유출입포트(340,440)가 형성되어 피스톤(210)의 왕복운동을 위한 공기의 유입 및 유출이 이루어질 수 있다.

그리고 하우징(100)은 내부에 단턱(110)이 형성되어, 커버(300,400)들의 일측이 하우징(100)에 삽입될 때 삽입되는 깊이가 제한되도록 하여 하우징(100)의 내부에서 왕복운동 하도록 구성되는 피스톤(210)의 스트로크를 정확하게 할 수 있으며, 커버(300,400)들의 걸림홈(350,450)의 위치에 대응되는 부분에 절곡되어야 하는 하우징(100)의 단부가 정확하게 위치하도록 할 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 공압 실린더
100 : 하우징 110 : 단턱
200 : 로드 210 : 피스톤
220 : 돌출부
300 : 헤드커버 310 : 실링부재 안치홈
320 : 실링부재 330 : 공간부
340 : 유출입포트 350 : 걸림홈
360 : 고정홈
400 : 로드커버 410 : 실링부재 안치홈
420 : 실링부재 430 : 공간부
440 : 유출입포트 450 : 걸림홈
460 : 고정홈
500 : 고정링
510 : 돌출부 520 : 압착부
600 : 압착 공구

Claims

내부가 중공되고 양측이 개방되게 형성되는 하우징(100):
일측이 타측보다 직경이 작게 형성되어 상기 하우징(100)의 개방된 부분에 일측이 삽입되며, 삽입되는 일측의 외주면에 오목하게 걸림홈(350)이 형성되어 상기 하우징(100)의 단부가 눌려 절곡되어 상기 걸림홈(350)에 밀착되는 헤드커버(300); 및
상기 헤드커버(300)의 일측 바깥쪽에 끼워지며, 일부분이 눌려 상기 하우징(100)의 절곡된 단부를 눌러 밀착시키는 압착부(520)로 형성되는 고정링(500); 을 포함하며,
상기 헤드커버(300)의 타측 일면에는 중심축 방향으로 고정홈(360)이 형성되고 상기 고정링(500)은 일측에 돌출부(510)가 형성되어, 상기 돌출부(510)가 고정홈(360)에 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더.
제1항에 있어서,
상기 헤드커버(300)의 일측 외주면에는 실링부재 안치홈(310)이 형성되고, 상기 실링부재 안치홈(310)에 실링부재(320)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더.
제1항에 있어서,
상기 하우징(100)의 절곡된 단부의 외경은 상기 고정링(500)의 내경과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더.
삭제
제1항에 있어서,
상기 헤드커버(300)는 다이캐스팅 재질로 형성되며, 상기 고정링(500)은 눌려 변형된 상태가 유지될 수 있는 연성 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 공압 실린더.