KR102073973B1 - 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더하우징에 설치되어, 관통되게 끼움되는 실린더로드와 실린더하우징 사이의 압력을 유지시킴과 아울러 기밀을 유지시키도록 된 로드씰로서, 상기 실린더하우징의 내부에 설치되고 상기 실린더로드가 관통되게 끼움되며, 전면부에 환형의 체결홈이 형성된 링구조의 로드씰본체와, 상기 체결홈에 끼움되는 엑스링으로 이루어져, 로드씰의 구조를 개선하여 엑스링이 체결되도록 함으로써, 실린더로드의 반복적인 구동에도 로드씰에서 엑스링이 빠지는 것을 방지하고 지지력을 향상시켜, 로드씰의 교체 간격을 최대화하여 불필요한 작업으로 인한 번거로움을 해소할 뿐만 아니라 궁극적으로 실린더의 수명을 최대한 연장가능토록 하면서 작업의 효율성을 높이도록 된 효과가 있다.

Description

엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰{Rod seal for cylinder with X ring fastening structure}
본 발명은 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로드씰의 구조를 개선하여 엑스링이 체결되도록 함으로써, 실린더로드의 반복적인 구동에도 로드씰에서 엑스링이 빠지는 것을 방지하고 지지력을 향상시켜, 로드씰의 교체 간격을 최대화하여 불필요한 작업으로 인한 번거로움을 해소할 뿐만 아니라 궁극적으로 실린더의 수명을 최대한 연장가능토록 하면서 작업의 효율성을 높이도록 된 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰에 관한 것이다.
일반적으로 건설, 토목장치 및 기기장치에 사용되는 실린더는 굴삭기 등과 같은 기동성 장비에 장착하여 장비의 유압원을 이용해 암반이나 콘크리트, 아스팔트 등을 파쇄하는데 사용되는 것으로서, 그 사용처가 다양해지고 이에 따라 필요성도 증가되고 있다.
이러한 실린더는 일반적으로, 몸체 내부에 유압에 의해 상하왕복이동하는 피스톤이 설치되고, 이 피스톤의 상하단과 그 중간에 형성된 다수개의 챔버에 밸브에 의해 제어되는 압유를 공급하므로써, 피스톤의 상·하단이 그 위치에 따라 순차적으로 고압과 저압으로 변환되게하여 상기 피스톤을 빠른 속도로 왕복운동하게 하며, 이 피스톤의 상하 왕복운동이 치즐에 전달되어져 피파괴물을 파쇄시키도록 한 구조로 되어 있다.
이러한 구조로 이루어진 브레이커에 있어 실린더의 내주면에는 버퍼링 설치홈과 로드씰 설치홈 및 더스트씰 설치홈이 순차적으로 형성되어 있는 것이 통상적이며, 상기 버퍼링 설치홈에는 버퍼링이 구비되며 이는 피스톤의 승강운동하는 과정에서 그 승강운동을 일정하게 유지토록 즉, 상기 버퍼링과 로드씰 사이에 정체된 내압을 자연스럽게 외부로 유출토록 함으로서 상기 피스톤의 승강운동을 일정한 간격 및 일정한 규칙으로 하도록 함으로서 치즐의 타격을 일정한 속도와 규칙적인 간격을 두고 하도록 하는 것과 물론 기밀성에 대한 역할도 수행하는 것이다.
즉, 로드씰의 경우에는 피스톤이 상당한 속도로 승강운동을 함에 따라 마찰면의 마모성의 최소화와 기밀성을 동시에 달성하여야 하는데 기존의 로드씰의 경우는 로드씰에 환형의 홈을 형성하고, 홈에 오링을 끼워 지지력을 향상시키게 되는데, 피스톤이 반복적으로 이동하는 과정에서 로드씰에 끼움된 오링이 빠지게 되는 문제점과, 빠진 오링을 재차 체결하기 위해 실린더를 분해 후 조립해야 하는 번거로운 문제점이 상존하게 된다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
등록실용 제0143654호 등록특허 제0993570호 등록실용 제0103008호 등록실용 제0070426호
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 로드씰의 구조를 개선하여 엑스링이 체결되도록 함으로써, 실린더로드의 반복적인 구동에도 로드씰에서 엑스링이 빠지는 것을 방지하고 지지력을 향상시켜, 로드씰의 교체 간격을 최대화하여 불필요한 작업으로 인한 번거로움을 해소할 뿐만 아니라 궁극적으로 실린더의 수명을 최대한 연장가능토록 하면서 작업의 효율성을 높이도록 된 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 엑스링의 단면을 " X "자 형상으로 형성시켜 체결홈에 엑스링을 끼움시 체결홈의 안착돌부들과 엑스링의 안착홈부가 상호 맞닿는 면적이 넓어져 지지력과 복원력을 향상시키게 되는 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 실린더하우징에 설치되어, 관통되게 끼움되는 실린더로드와 실린더하우징 사이의 압력을 유지시킴과 아울러 기밀을 유지시키도록 된 로드씰로서, 상기 실린더하우징의 내부에 설치되고 상기 실린더로드가 관통되게 끼움되며, 전면부에 환형의 체결홈이 형성된 링구조의 로드씰본체와, 상기 체결홈에 끼움되는 엑스링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 체결홈에는 내측외면과 내측내면 및 내측측면에 환형의 안착돌부가 더 형성되고, 상기 엑스링에는 외면과 내면 및 일측면에 상기 체결홈에 형성되는 안착돌부에 끼움되도록 환형의 안착홈부가 더 형성되어, 상기 실린더로드의 반복적인 이동에 의해 상기 엑스링이 상기 로드씰본체의 체결홈에서 빠지는 것을 방지하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안착돌부에는 외면이 만곡지게 형성되고, 상기 안착홈부는 상기 완충경사면과 맞닿도록 만곡지게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로드씰본체에는 외면에 외측으로 돌출되게 외측지지돌부가 더 형성되고, 내면에는 내측으로 돌출되게 내측지지돌부가 더 형성되며, 상기 외측지지돌부와 상기 내측지지돌부에는 환형의 테이퍼경사면이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 체결홈에는 입구의 내측과 외측의 테두리 부분에 곡선의 라운드부를 더 형성하여, 상기 엑스링이 상기 로드씰본체의 체결홈에 체결되는 과정에서 상기 체결홈의 테두리 부분에 걸림되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엑스링에는 외측면에 상기 로드씰본체의 체결홈에 끼움되어 고정된 상기 엑스링을 당겨 분리한 후 다른 엑스링으로 교체할 수 있도록 외측으로 돌출되게 환형의 파지돌부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명인 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰은 로드씰의 구조를 개선하여 엑스링이 체결되도록 함으로써, 실린더로드의 반복적인 구동에도 로드씰에서 엑스링이 빠지는 것을 방지하고 지지력을 향상시켜, 로드씰의 교체 간격을 최대화하여 불필요한 작업으로 인한 번거로움을 해소할 뿐만 아니라 궁극적으로 실린더의 수명을 최대한 연장가능토록 하면서 작업의 효율성을 높이도록 된 효과가 있다.
또한, 엑스링의 단면을 " X "자 형상으로 형성시켜 체결홈에 엑스링을 끼움시 체결홈의 안착돌부들과 엑스링의 안착홈부가 상호 맞닿는 면적이 넓어져 지지력과 복원력을 향상시키게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 체결상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 부분절개사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰의 결합과정을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰에 있어, 로드씰본체를 나타낸 부분확대단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 부분확대단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 사용상태도이다.
도 9는 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 체결상태도이다. 도 2는 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 부분절개사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 단면도이다. 도 5는 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰의 결합과정을 나타낸 단면도이다. 도 6은 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰에 있어, 로드씰본체를 나타낸 부분확대단면도이다. 도 7은 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 부분확대단면도이다. 도 8은 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰을 나타낸 사용상태도이다. 도 9는 본 발명에 따른 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰(10)(이하에서는 설명의 편의상 실린더용 로드씰라 명명함)는 실린더하우징(100)에 설치되어, 관통되게 끼움되어 실린더의 구동에 의해 반복적으로 이동하는 실린더로드(200)와 실린더하우징(100) 사이의 압력을 유지시킴과 아울러 기밀을 유지시키도록 된 로드씰(10)로서, 이에 이와같은 로드씰(10)은 로드씰본체(20)와 엑스링(30)으로 이루어진다.
상기 로드씰본체(20)는 상기 실린더하우징(100)의 내측면에 형성되는 환형의 결착홈에 끼움되어 고정되고 상기 실린더로드(200)가 관통되게 끼움되며, 전면부에 환형의 체결홈(21)이 형성된다.
상기 로드씰본체(20)는 링구조로 이루어지며 탄성을 갖는 합성수지재로 이루어진다.
상기 로드씰본체(20)는 상기 실린더하우징(100)의 길이 및 크기에 따라 일정간격을 유지하며 다수개를 상기 실린더하우징(100)에 설치하는 것도 가능하다.
상기 엑스링(30)은 상기 로드씰본체(20)의 일면에 형성되는 환형의 체결홈(21)에 억지끼움되어 고정된다.
상기한 엑스링(30)은 링구조로 이루어지며 탄성을 갖는 합성수지재 또는 탄성을 갖는 금속재로 형성시키게 된다.
상기 엑스링(30)에 의해 상기 로드씰본체(20)의 지지력과 복원력을 향상시킬 수 있게 되고, 형상이 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이때, 상기 로드씰본체(20)와 상기 엑스링(30)은 다른 재질로 형성시키게 된다. 상기 엑스링(30)은 상기 로드씰본체(20)의 재질보다 경질로 형성시키는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 엑스링(30)의 외측면에는 상기 로드씰본체(20)의 체결홈(21)에 끼움된 엑스링(30)을 당겨 분리한 후 다른 엑스링(30)으로 교체할 수 있도록 외측으로 돌출되게 환형의 파지돌부(32)를 더 형성시키는 것이 바람직하다.
상기한 파지돌부를 집게로 파지한 후 외측으로 잡아당겨 상기 로드씰본체(20)에서 상기 엑스링(30)을 분리한 후 다른 엑스링(30)으로 교체하여 간편하게 유지보수할 수 있게 된다.
또한, 상기 엑스링은 경도 93shore A, 인장강도 55Mpa, 신장율 520%. 연화점 175℃, 영구압축변형율 80℃, 70hours에서 30% 이고, 10℃, 70hours에서 38%인 우레탄 물성을 갖도록 함으로써, 내구성을 향상시키게 된다.
상기 범위를 벗어날 시 각 엑스링의 물리적 성능이 저하되거나 필요 이상으로 발휘되는 문제가 야기될 수 있다.
이때, 상기 로드씰본체(20)에 형성되는 체결홈(21)의 내측외면과 내측내면 및 내측측면에는 환형의 안착돌부(211)가 더 형성되고, 상기 엑스링(30)의 외면과 내면 및 일측면에는 상기 체결홈(21)에 형성되는 안착돌부(211)에 끼움되도록 환형의 안착홈부(31)가 더 형성되어, 상기 실린더로드(200)의 반복적인 이동에 의해 상기 엑스링(30)이 상기 로드씰본체(20)의 체결홈(21)에서 빠지는 것을 방지하도록 된다.
즉, 상기 체결홈(21)의 내측외면과 내측내면에 안착돌부(211)가 형성되고, 상기 안착돌부(211)에 상기 체결홈(21)에 끼움된 엑스링(30)의 안착홈부(31)가 끼움되어 상기 안착돌부(211)가 상기 안착홈부(31)에 걸림되도록 함으로써, 실린더로드(200)가 반복하여 이동하는 과정에서 엑스링(30)이 상기 체결홈(21)에서 빠지는 것을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 상기 체결홈(21)의 입구 내측과 외측의 테두리 부분에는 곡선의 라운드부(212)를 더 형성하여, 상기 엑스링(30)이 상기 체결홈(21)에 체결되는 과정에서 테두리 부분에 걸림되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 안착돌부(211)는 환형으로 형성되고 외면이 만곡지게 형성되며, 상기 안착홈부(31)는 상기 완충돌부와 맞닿도록 환형으로 형성되고 내면이 만곡지게 형성되어, 평면이나 수직면에 비해 동일한 길이에서 경사지게 형성되는 상기 안착돌부(211)와 상기 안착홈부(31)가 상호 맞닿는 면적이 넓어져 지지력과 복원력을 향상시키게 되고 변형되는 것을 방지하게 된다.
즉, 상기 엑스링(30)은 단면이 " X "자 형상으로 형성시켜 지지력을 향상시킴과 아울러 체결홈(21)에서 빠지는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 로드씰본체(20)에는 외면에 외측으로 돌출되게 환형의 외측지지돌부(22)가 더 형성되고, 내면에는 내측으로 돌출되게 환형의 내측지지돌부(23)가 더 형성되며, 상기 외측지지돌부(22)와 상기 내측지지돌부(23)에는 환형의 테이퍼경사면(24)이 더 형성된다.
상기 외측지지돌부(22)와 상기 내측지지돌부(23)에 의해 상기 실린더하우징(100)의 내면과 상기 실린더로드(200)와의 밀착력을 향상시킬 수 있게 되며 기밀력을 향상시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 테이퍼경사면(24)에 의해 가압시 상기 외측지지돌부(22)와 상기 내측지지돌부(23)가 변형되거나 균열이 발생되는 것을 줄일 수 있게 되고, 동일 길이의 돌기에 비해 접촉면적을 넓혀 기밀력을 재차 향상시킬 수 있게 된다.
상기 외측지지돌부(22)와 상기 내측지지돌부(23)는 상기 엑스링(30)의 외측과 내측에 위치되게 배치되도록 상기 로드씰본체(20)에 일체로 형성시키게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 로드씰
20 : 로드씰본체
21 : 체결홈
211 : 안착돌부
212 : 라운드부
22 : 외측지지돌부
23 : 내측지지돌부
24 : 테이퍼경사면
30 : 엑스링
31 : 안착홈부
32 : 파지돌부
100 : 실린더하우징
200 : 실린더로드

Claims (7)

  1. 실린더하우징에 설치되어, 관통되게 끼움되는 실린더로드와 실린더하우징 사이의 압력을 유지시킴과 아울러 기밀을 유지시키도록 된 로드씰로서,
    상기 실린더하우징의 내부에 설치되고 상기 실린더로드가 관통되게 끼움되며, 전면부에 환형의 체결홈이 형성된 링구조의 로드씰본체과, 상기 체결홈에 끼움되는 엑스링으로 이루어진 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰에 있어서,
    상기 체결홈에는 내측외면과 내측내면 및 내측측면에 환형의 안착돌부가 더 형성되고,
    상기 엑스링에는 외면과 내면 및 일측면에 상기 체결홈에 형성되는 안착돌부에 끼움되도록 환형의 안착홈부가 더 형성되어,
    상기 실린더로드의 반복적인 이동에 의해 상기 엑스링이 상기 로드씰본체의 체결홈에서 빠지는 것을 방지하도록 되며,
    상기 엑스링에는 외측면에 상기 로드씰본체의 체결홈에 끼움되어 고정된 상기 엑스링을 당겨 분리한 후 다른 엑스링으로 교체할 수 있도록 외측으로 돌출되게 환형의 파지돌부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착돌부에는 외면이 만곡지게 형성되고, 상기 안착홈부는 상기 안착돌부의 외면과 맞닿도록 만곡지게 형성된 것을 특징으로 하는 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 로드씰본체에는 외면에 외측으로 돌출되게 외측지지돌부가 더 형성되고, 내면에는 내측으로 돌출되게 내측지지돌부가 더 형성되며,
    상기 외측지지돌부와 상기 내측지지돌부에는 환형의 테이퍼경사면이 더 형성된 것을 특징으로 하는 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결홈에는 입구의 내측과 외측의 테두리 부분에 곡선의 라운드부를 더 형성하여, 상기 엑스링이 상기 로드씰본체의 체결홈에 체결되는 과정에서 상기 체결홈의 테두리 부분에 걸림되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 엑스링은 경도 93shore A, 인장강도 55Mpa, 신장율 520%. 연화점 175℃, 영구압축변형율 80℃, 70hours에서 30% 이고, 10℃, 70hours에서 38%인 물성을 갖는 우레탄인 것을 특징으로 하는 엑스링 체결구조를 갖는 실린더용 로드씰.
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