KR101985727B1

KR101985727B1 - 금속 밀폐에 의한 에어 실린더

Info

Publication number: KR101985727B1
Application number: KR1020160073105A
Authority: KR
Inventors: 서창석; 우형주; 이진호
Original assignee: 기초과학연구원
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2019-06-04
Also published as: KR20170140599A

Abstract

본 발명에 따른, 방사선 환경에서 사용되는 금속 밀폐에 의한 에어실린더는, 에어실린더의 외관을 이루는 실린더튜브; 실린더튜브에 삽입되는 피스톤로드; 피스톤로드에 결합되어 실린더튜브에 삽입되는 피스톤; 실린더튜브의 일단부를 막는 헤드커버; 실린더튜브의 타단부를 막는 로드커버; 및 피스톤의 위치를 기준으로 일단부 측과 타단부 측에 각각, 적어도 하나씩 배치되는 완충용 부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 로드커버와 피스톤로드 사이에 황동으로 이루어진 피스톤로드금속패킹을 더 구비하는 실시예 및 헤드커버와 피스톤 사이에 황동으로 이루어진 피스톤금속패킹을 더 구비하는 실시예를 포함한다.
본 발명의 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 따르면, 원자력발전소나 중이온가속기 등 고준위 방사선 환경에서도 에어실린더 구동부의 패킹에 의한 밀폐 기능이 안정적으로 유지될 수 있는 방사선 환경용 액추에이터를 제공할 수 있게 된다.

Description

금속 밀폐에 의한 에어 실린더{AN AIR CYLINDER WITH METAL PACKINGS}

본 발명은 복동형 에어 실린더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고준위 방사선 환경에서 사용하기 위한, 금속 밀폐를 포함하는 에어 실린더에 관한 것이다.

일반적으로, 에어실린더는 압축공기를 공급하여 직선운동이나 회전토크를 갖도록 하는 작동기이다. 에어실린더가 구동하기 위해서는 공급된 압축공기가 새지 않고 피스톤에 모두 적용되어야 동력을 제대로 전달할 수 있도록 패킹이라는 실을 구동부에 적용한다. 주로 패킹의 재질은 우레탄이나 NBR 고무재질을 사용한다. 일부는 PEEK 재질을 사용하기도 하지만 극히 제한적이다. 상용제품 중 금속으로 밀폐하는 제품이 있지만, 제작시 고정밀도 가공을 요하고, 윤활유의 점성에 의해 밀폐가 되기 때문에 큰 힘이 필요한 사양에는 제한적이다. 그리고 일부만 유기재료를 사용하지 않을 뿐, 대부분의 구동부는 여전히 유기재료를 사용하고 있다.

고준위 방사선 환경에서 사용되는 에어실린더 등의 액추에이터에, 유기재료가 포함될 경우, 포함된 유기재료의 물성이 변하여 경화가 되거나, 결합력을 잃어 본래의 형상과 탄성을 유지할 수 없게 되며, 고유의 밀폐기능을 상실하게 된다.

한편, 본 발명이 속하는 기술 분야에서는 본 발명의 기술적 사상과 유사한 사상을 갖는 기존의 연구가 없었으며, 관련 분야에서는 대한민국 등록특허 제10-1268448호 "중성자 방사화 시스템의 공압 시편 이송 장치를 위한 시편 자동 장전기"를 참조할 수 있다

대한민국 등록특허 제10-1268448호 (2013년 05월 22일 등록, 발명의 명칭: 중성자 방사화 시스템의 공압 시편 이송 장치를 위한 시편 자동 장전기)

본 발명의 일 목적은, 고준위 방사선 환경에서도 구동부 패킹 기능이 안정적으로 유지되는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고준위 방사선 환경 내 액추에이터의 성능 안정화로 시스템 안정화 및 운용 효율 향상에 이바지하는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명이 "해결하고자 하는 과제"는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 본 발명이 "해결하고자 하는 과제"의 해결 수단으로서,

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더는,

방사선 환경에서 사용되는 금속 밀폐에 의한 에어실린더로서, 에어실린더의 외관을 이루는 실린더튜브; 실린더튜브에 삽입되는 피스톤로드; 피스톤로드에 결합되어 실린더튜브에 삽입되는 피스톤; 실린더튜브의 일단부를 막는 헤드커버; 실린더튜브의 타단부를 막는 로드커버; 및 피스톤의 위치를 기준으로 일단부 측과 타단부 측에 각각, 적어도 하나씩 배치되는 완충용 부재; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 로드커버와 피스톤로드 사이에 피스톤로드금속패킹을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 실시예를 더 포함한다.

또한, 피스톤로드금속패킹은 외측경사부와 내측경사부 및 고정너트접촉부를 구비하며, 외측경사부는 로드커버와 접촉하고, 내측경사부의 일단부는 피스톤로드와 접촉하고, 내측경사부의 타단부 측에는 고정너트접촉부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 실시예를 더 포함한다.

또한, 로드커버와 피스톤로드 사이에 고정너트접촉부에 접하는 피스톤로드금속패킹 고정너트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 실시예를 더 포함한다.

또한, 피스톤로드금속패킹을 이루는 재질은 황동인 것을 특징으로 하는 실시예를 더 포함한다.

또한, 피스톤로드금속패킹과 로드커버는 나사결합되는 것을 특징으로 하는 실시예를 더 포함한다.

또한, 헤드커버와 피스톤 사이에, 완충용 부재를 고정하기 위한 피스톤금속패킹을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 실시예를 더 포함한다.

또한, 피스톤금속패킹은, 외주면돌출부, 피스톤접촉경사부, 피스톤이격경사부 및 완충스프링접촉부를 구비하되, 외주면돌출부는 피스톤금속패킹과 실린더튜브 사이의 마찰력이 적정하게 유지되는 길이로 형성되고, 피스톤접촉경사부는 피스톤과 접촉하고, 피스톤이격경사부는 피스톤과 완충용 부재를 이격시키며, 완충스프링접촉부에는 완충용 부재의 일단이 접하는 것을 특징으로 하는 실시예를 더 포함한다.

또한, 피스톤로드의 일단부에 피스톤금속패킹고정너트를 더 구비하되, 피스톤금속패킹고정너트의 타단은 완충용 부재의 타단에 접하고, 피스톤금속패킹고정너트의 일단은 헤드커버에 접하는 추가 완충용 부재에 접하는 것을 특징으로 하는 실시예를 더 포함한다.

또한, 피스톤금속패킹을 이루는 재질은 황동인 것을 특징으로 하는 실시예를 더 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시하는 각각의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.

이상과 같은 구성을 갖는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 따르면, 고준위 방사선 환경에서도 구동부 패킹 기능이 안정적으로 유지될 수 있는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 따르면, 고준위 방사선 환경 내 액추에이터의 성능 안정화로 시스템 안정화 및 시스템 운용 효율 향상에 이바지하는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더가 제공될 수 있다.

도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더의 측단면도이다.
도 2는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 피스톤금속패킹의 측단면도이다.
도 3은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 피스톤로드금속패킹의 측단면도이다.
도 4는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 로드커버의 제1 실시예에 대한 설계도 중 일부 도면이다.
도 5는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 로드커버의 제2 실시예에 대한 설계도 중 일부 도면이다.
도 6은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 헤드커버의 제1 실시예에 대한 설계도 중 일부 도면이다.
도 7은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 헤드커버의 제2 실시예에 대한 설계도 중 일부 도면이다.
도 8은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 피스톤에 대한 설계도 중 일부 도면이다.
도 9는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 피스톤고정너트의 제1 실시예에 대한 설계도 중 일부 도면이다.
도 10은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 피스톤고정너트의 제2 실시예에 대한 설계도 중 일부 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.

즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.

본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.

더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.

반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.

마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.

더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.

또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.

본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.

또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.

도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더의 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더는, 실린더튜브(300), 피스톤로드(70), 로드커버(200) 및 헤드커버(250)가 외관을 이룬다. 이하, 이상의 4개 구성요소 및 기타 구성요소들 각각에 대하여 상세히 설명하겠다.

실린더튜브(300)는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더의 외관을 이루고 있으며,

그 일단부에 헤드커버(250)가 결합되고,

그 타단부에 로드커버(200)가 결합된다.

피스톤(40)은, 상기 실린더튜브(300)에 삽입되어 피스톤로드(70)와 결합된 상태로, 상기 실린더튜브(300) 내로 유입되는 압축공기에 의하여, 상기 실린더튜브(300)의 일단부와 타단부 사이를 왕복운동할 수 있다.

이때, 상기 실린더튜브(300), 상기 피스톤(40) 및 상기 피스톤로드(70)는, 각각의 회전중심축이 일치하거나, 거의 일치하도록 배치된다.

여기에서, 상기 피스톤(40)과 상기 피스톤로드(70) 사이의 결합력을 더욱 공고히 하기 위하여, 피스톤고정너트(110)가 더 구비될 수 있다.

헤드커버(250)는, 실린더튜브(300)의 일단부를 막도록 배치되어 피스톤(40)의 스트로크 범위를 제한하는 한편, 피스톤(40)의 동력원이 되는 압축공기의 유ㆍ출입구(도면부호 생략)를 구비한다.

로드커버(200)는, 실린더튜브(300)의 타단부를 막도록 배치되어 피스톤(40)의 스트로크 범위를 제한하는 한편, 피스톤(40)의 동력원이 되는 압축공기의 유ㆍ출입구(도면부호 생략)를 구비한다.

여기에서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 금속 밀폐에 의한 에어실린더는 복동식으로서, 헤드커버(250) 및 로드커버(200)에 각각, 압축공기의 유ㆍ출입구가 구비되도록 한다.

완충용 부재(50, 80, 120)는, 피스톤(40)의 위치를 기준으로 일단부 측과 타단부 측에 각각, 적어도 하나씩 배치된다.

도 1의 실시예에는, 피스톤(40)의 타단부 측에 1개 완충용 부재 즉, 피스톤완충접시스프링-2(80)가 배치되어 있고, 피스톤(40)의 일단부 측에 2개 완충용 부재 즉, 피스톤완충접시스프링-1(50) 및 피스톤금속패킹완충스프링(120)이 배치되어 있다.

여기에서, 피스톤완충접시스프링-1(50) 및 피스톤완충접시스프링-2(80)의 기능은, 피스톤(40) 및 피스톤로드(70)가 실린더튜브(300)의 일단부 가장자리 또는 타단부 가장자리에 다다를 때의 충격을 방지하기 위한 것이다.

이때, 피스톤완충접시스프링-1(50) 및 피스톤완충접시스프링-2(80)의 형태로서는, 접시스프링이 권장된다. 물론 실시 목적 및 상황에 따라서 다른 형태의 스프링이 적용될 수도 있을 것이지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더가 고준위 방사선 환경에 적용되기 위한 것임을 감안할 때, 단위 체적당 하중이 크고 허용응력 범위 내 사용 시 수명이 긴, 접시스프링을 적용하는 것이 바람직할 것이다.

피스톤금속패킹(100)은, 헤드커버(250)와 피스톤(40) 사이에 배치되며, 피스톤(40)의 일단부에 접하고, 피스톤금속패킹완충스프링(120)을 고정하고 있다.

피스톤금속패킹(100)의 구조 및 기능에 대해서는 도 2를 참조하여 상세하게 설명하겠다.

피스톤로드금속패킹(130)은, 로드커버(200)와 피스톤로드(70) 사이에 구비되며, 실린더튜브(300)의 타단부 측 패킹 기능을 한다.

피스톤로드금속패킹(130)의 구조 및 기능에 대해서는 도 3을 참조하여 상세하게 설명하겠다.

또한, 도 1의 하단에는, 헤드커버(250)의 후면도가 도시되어 있으며, 헤드커버(250)의 귀퉁이 부근에 본 발명의 금속 밀폐에 의한 에어실린더를 설치하기 위한 타이로드고정너트(90)가 형성되어 있음을 알 수 있다.

도 2는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 피스톤금속패킹의 측단면도이다.

도 2를 참조하면, 피스톤금속패킹(100)은, 원통형상을 가지되 그 외주면 상에 외주면돌출부(113)가 형성되고, 피스톤접촉경사부(115), 피스톤이격경사부(117), 완충스프링접촉부(119)를 구비하고 있어, 상ㆍ하부 단면이 각각 화살표와 흡사한 형상을 가지고 있다.

외주면돌출부(113)는, 피스톤금속패킹(100)의 외주면 상에 돌출되도록 형성되어, 피스톤(40)의 외주면에 구비되는 오링(미도시)의 패킹 기능을 보충하는 역할을 한다. 이때, 외주면돌출부(113)의 길이가 지나치게 길어지면, 실린더튜브(300)와 피스톤금속패킹(100) 사이의 마찰력이 커져 피스톤(40)의 이동을 방해하게 될 수도 있으므로, 적정 수준의 마찰력 및 패킹을 유지할 수 있는 정도의 길이로 형성되도록 한다. 이때, 적정 수준의 마찰력 및 패킹을 유지할 수 있는 정도의 길이는, 실시예에 따라 달라질 수 있으므로, 여기에서 구체적인 치수를 제시하기는 힘들 것이다.

피스톤접촉경사부(115)는, 피스톤(40)의 일단부와 접하고 있어, 피스톤(40)과 피스톤로드(70) 사이의 상대 위치고정 기능과 피스톤(40)을 통해 전해지는 충격 및 진동 에너지를 피스톤금속패킹완충스프링(120)으로 전달하는 기능을 한다.

피스톤이격경사부(117)는, 상기 피스톤접촉경사부(115)의 각도와는 구분되는 각도를 갖도록 형성되어, 상기 피스톤금속패킹완충스프링(120)이 상기 피스톤(40)과 이격되어 배치되도록 한다.

완충스프링접촉부(119)는, 상기 피스톤금속패킹완충스프링(120)의 일단이 피스톤금속패킹(100)에 고정될 수 있도록 형성된다.

이때, 상기 피스톤금속패킹완충스프링(120)의 타단은 피스톤금속패킹고정너트(61)에 고정되게 되는데, 상술한 바와 같은, 피스톤금속패킹완충스프링(120)을 구비하는 구조를 통하여, 피스톤(40)으로부터 전해지는 진동 및 충격을 완충시킬 수 있게 된다.

또한, 피스톤금속패킹고정너트(61)를 조이거나, 풀어줌에 의하여, 상기 피스톤접촉경사부(115)와 상기 피스톤(40)의 일단부 사이의 접촉력을 조절할 수 있게 되고, 상기 접촉력이 조절됨에 따라 피스톤금속패킹(100)의 밀폐력도 함께 조절될 수 있게 된다.

또한, 피스톤금속패킹(100)은 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 황동 재질로 형성될 수 있다. 이와 같이, 피스톤금속패킹(100)이 황동 재질로 형성됨으로써, 고준위 방사성 환경에서도 고유의 물성을 유지할 수 있게 되고, 나아가서는 패킹 기능을 유지할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 3은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 피스톤로드금속패킹의 측단면도이다.

피스톤로드금속패킹(130)은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더의 타단부 측 패킹 기능을 하는 구성요소이다.

도 3을 참조하면, 피스톤로드금속패킹(130)은, 외주부(133), 외측경사부(135), 내측경사부(137) 및 고정너트접촉부(139)를 구비한다.

외주부(133)는, 로드커버(200)와 피스톤로드금속패킹(130)이 접하는 부위로서, 직선형으로 도시되어 있으나, 나선을 구비하도록 형성하여 상기 로드커버(200)와 피스톤로드금속패킹(130) 사이의 결합력이 공고히 유지되도록 할 수도 있다.

외측경사부(135)는, 피스톤로드금속패킹(130)과 로드커버(200)가 접하는 부위로서, 실시예에 따라서는, 피스톤로드금속패킹(130)과 로드커버(200)가 이격되도록 실시될 수도 있다.

내측경사부(137)는, 상기 외측경사부(135)와 함께 패킹을 구성한다.

고정너트접촉부(139)는, 피스톤로드금속패킹고정너트-소(141)가 접촉하는 부위이다.

도 3의 실시예에서는, 피스톤로드금속패킹고정너트-소(141)의 외측으로 피스톤로드금속패킹고정너트(140)가 더 구비되어, 상기 피스톤로드금속패킹(130)과 상기 로드커버(200) 사이의 결합이 더욱 공고히 유지되도록 하는 기능을 한다.

실시예에 따라서는, 피스톤로드금속패킹고정너트-소(141)를 생략하고, 피스톤로드금속패킹고정너트(140) 만으로 이 기능을 하도록 할 수도 있을 것이다.

또한, 피스톤로드금속패킹(130)은 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 황동 재질로 형성되도록 한다. 이와 같이, 피스톤로드금속패킹(130)이 황동 재질로 형성됨으로써, 고준위 방사성 환경에서도 고유의 물성을 유지하는 것은 물론, 패킹 기능을 유지할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 4 및 도 5는, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 로드커버의 제1 실시예 및 제2 실시예에 대한 설계도 중 일부 도면이다.

도 4 및 도 5는 각각, 로드커버(200)에 대한 제1 실시예 및 제2 실시예에 대한 설계도 중 일부를 나타낸 도면으로서, 금속 밀폐에 의한 에어실린더를 설치하기 위해 볼트 체결공(도면부호 생략)이 복수개 형성됨을 알 수 있다. 상기 볼트 체결공의 위치 및 개수 등은 상기 금속 밀폐에 의한 에어실린더의 설치 형태에 따라 조정될 수 있는 것이기 때문에, 상기 볼트 체결공의 위치 및 개수 등이 반드시 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 한정되지는 않는다.

도 6 및 도 7은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 헤드커버의 제1 실시예 및 제2 실시예에 대한 설계도 중 일부 도면이다.

도 6의 좌측에는, 헤드커버(250)의 후면도가 도시되어 있으며, 이 후면도의 방향은, 도 6의 우측 측단면도의 왼쪽면을 정면으로 놓고 보는 방향이다.

도 7의 좌측 상부에는, 헤드커버(250)를 상방향에서 바라본, 단면도가 도시되어 있으며,

도 7의 좌측 하부에는, 헤드커버(250)를 측방향에서 바라본, 측단면도가 도시되어 있다.

도 7의 우측에는, 헤드커버(250)의 후면도가 도시되어 있으며, 이 후면도의 방향은, 도7의 좌측 하단 측단면도의 왼쪽면을 바라보는 방향이다.

또한, 도 6 및 도 7에 각각 포함된 헤드커버(250)의 후면도에는 타이로드고정너트(90)의 도면부호가 생략되어 있으며, 이는 도 1의 하단에 도시되어 있는 헤드커버(250)의 후면도와 대조해 보면 알 수 있다.

도 8은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 피스톤에 대한 설계도 중 일부 도면이다.

도 8을 참조하면, 피스톤(40)의 측단면도가 좌측에 도시되어 있으며, 피스톤(40)의 정면도가 우측에 도시되어 있다.

또한, 피스톤(40)에 오링(미도시)을 끼우기 위한 홈(도면부호 생략)이 형성됨을 알 수 있다. 여기에서, 오링은 피스톤의 병진운동 윤활과 밀폐를 동시에 충족시키기 위한 구성으로서, 그와 관련한 구성 및 작용에 대해서는 이미 공지된 바이므로, 이와 관련된 상세한 설명은 생략하겠다.

도 9 및 도 10은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 금속 밀폐에 의한 에어실린더에 구비되는 피스톤고정너트의 제1 실시예 및 제2 실시예에 대한 설계도 중 일부 도면이다.

도 9 및 도 10에는, 피스톤고정너트(110)의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 정면도와 측단면도가 도시되어 있는데, 이는 실시예를 보여줌으로써 본 발명의 실시를 용이하게 하기 위한 것으로, 피스톤고정너트(110)의 형상을 한정하기 위한 목적이 아님을 이해하여야 할 것이다.

이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.

또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.

40 : 피스톤 50 : 피스톤완충접시스프링-1
60, 61 : 피스톤금속패킹고정너트 70 : 피스톤로드
80 : 피스톤완충접시스프링-2 90 : 타이로드고정너트
100 : 피스톤금속패킹 110 : 피스톤고정너트
113 : 외주면돌출부 115 : 피스톤접촉경사부
117 : 피스톤이격경사부 119 : 완충스프링접촉부
120 : 피스톤금속패킹완충스프링 130 : 피스톤로드금속패킹
133 : 외주부 135 : 외측경사부
137 : 내측경사부 139 : 고정너트접촉부
140 : 피스톤로드금속패킹고정너트 141 : 피스톤로드금속패킹고정너트-소
200 : 로드커버 250 : 헤드커버
300 : 실린더튜브

Claims

방사선 환경에서 사용되는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더로서,
상기 에어실린더의 외관을 이루는 실린더튜브;
상기 실린더튜브에 삽입되는 피스톤로드;
상기 피스톤로드에 결합되어 상기 실린더튜브에 삽입되는 피스톤;
상기 실린더튜브의 일단부를 막는 헤드커버;
상기 실린더튜브의 타단부를 막는 로드커버; 및
상기 피스톤의 위치를 기준으로 일단부 측과 타단부 측에 각각, 적어도 하나씩 배치되는 완충용 부재; 를 구비하며,
상기 헤드커버와 상기 피스톤 사이에, 상기 완충용 부재를 고정하기 위한 피스톤금속패킹을 더 구비하고,
상기 피스톤금속패킹은, 외주면돌출부, 피스톤접촉경사부, 피스톤이격경사부 및 완충스프링접촉부를 구비하되,
상기 외주면돌출부는 상기 피스톤금속패킹과 상기 실린더튜브 사이의 마찰력이 적정하게 유지되는 길이로 형성되고,
상기 피스톤접촉경사부는 상기 피스톤과 접촉하고,
상기 피스톤이격경사부는 상기 피스톤과 상기 완충용 부재를 이격시키며,
상기 완충스프링접촉부에는 상기 완충용 부재의 일단이 접하는 것
을 특징으로 하는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더.
제 1항에 있어서,
상기 로드커버와 상기 피스톤로드 사이에 피스톤로드금속패킹을 더 구비하는 것
을 특징으로 하는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더.
제 2항에 있어서,
상기 피스톤로드금속패킹은 외측경사부와 내측경사부 및 고정너트접촉부를 구비하며,
상기 외측경사부는 상기 로드커버와 접촉하고,
상기 내측경사부의 일단부는 상기 피스톤로드와 접촉하고,
상기 내측경사부의 타단부 측에는 상기 고정너트접촉부가 더 형성되는 것
을 특징으로 하는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더.
제 3항에 있어서,
상기 로드커버와 상기 피스톤로드 사이에 상기 고정너트접촉부에 접하는 피스톤로드금속패킹 고정너트를 더 구비하는 것
을 특징으로 하는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더.
방사선 환경에서 사용되는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더로서,
상기 에어실린더의 외관을 이루는 실린더튜브;
상기 실린더튜브에 삽입되는 피스톤로드;
상기 피스톤로드에 결합되어 상기 실린더튜브에 삽입되는 피스톤;
상기 실린더튜브의 일단부를 막는 헤드커버;
상기 실린더튜브의 타단부를 막는 로드커버;
상기 피스톤의 위치를 기준으로 일단부 측과 타단부 측에 각각, 적어도 하나씩 배치되는 완충용 부재; 및
상기 로드커버와 상기 피스톤로드 사이에 황동 재질의 피스톤로드금속패킹을 더 구비하며,
상기 헤드커버와 상기 피스톤 사이에, 상기 완충용 부재를 고정하기 위한 피스톤금속패킹을 더 구비하고,
상기 피스톤금속패킹은, 외주면돌출부, 피스톤접촉경사부, 피스톤이격경사부 및 완충스프링접촉부를 구비하되,
상기 외주면돌출부는 상기 피스톤금속패킹과 상기 실린더튜브 사이의 마찰력이 적정하게 유지되는 길이로 형성되고,
상기 피스톤접촉경사부는 상기 피스톤과 접촉하고,
상기 피스톤이격경사부는 상기 피스톤과 상기 완충용 부재를 이격시키며,
상기 완충스프링접촉부에는 상기 완충용 부재의 일단이 접하는 것
을 특징으로 하는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더.
제 5항에 있어서,
상기 피스톤로드금속패킹과 상기 로드커버는 나사결합되는 것
을 특징으로 하는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 피스톤로드의 일단부에 피스톤금속패킹고정너트를 더 구비하되,
상기 피스톤금속패킹고정너트의 타단은 상기 완충용 부재의 타단에 접하고,
상기 피스톤금속패킹고정너트의 일단은 상기 헤드커버에 접하는 추가 완충용 부재에 접하는 것
을 특징으로 하는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더.
방사선 환경에서 사용되는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더로서,
상기 에어실린더의 외관을 이루는 실린더튜브;
상기 실린더튜브에 삽입되는 피스톤로드;
상기 피스톤로드에 결합되어 상기 실린더튜브에 삽입되는 피스톤;
상기 실린더튜브의 일단부를 막는 헤드커버;
상기 실린더튜브의 타단부를 막는 로드커버;
상기 피스톤의 위치를 기준으로 일단부 측과 타단부 측에 각각, 적어도 하나씩 배치되는 완충용 부재; 및
상기 헤드커버와 상기 피스톤 사이에, 상기 완충용 부재를 고정하기 위한 황동 재질의 피스톤금속패킹을 더 구비하며,
상기 피스톤금속패킹은, 외주면돌출부, 피스톤접촉경사부, 피스톤이격경사부 및 완충스프링접촉부를 구비하되,
상기 외주면돌출부는 상기 피스톤금속패킹과 상기 실린더튜브 사이의 마찰력이 적정하게 유지되는 길이로 형성되고,
상기 피스톤접촉경사부는 상기 피스톤과 접촉하고,
상기 피스톤이격경사부는 상기 피스톤과 상기 완충용 부재를 이격시키며,
상기 완충스프링접촉부에는 상기 완충용 부재의 일단이 접하는 것
을 특징으로 하는, 금속 밀폐에 의한 에어실린더.