KR102183780B1 - 저압누유를 방지하는 유압실린더 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저압누유를 방지하는 유압실린더에 관한 것으로, 내부에 유체가 충진된 통로가 형성되고 양단이 개구된 튜브; 튜브의 일측 개구부에 결합되어 밀봉하는 튜브 커버; 튜브의 타측 개구부에 결합되어 밀봉하는 로드 커버; 로드 커버를 관통하여 결합되며 상기 튜브 내에 삽입되고, 유압에 의해 전후진 작동하는 로드; 튜브 내에 삽입되며 상기 실린더의 외주면에 결합되고, 튜브의 내측 통로 벽에 접촉되어 로드와 동반하여 전후진 작동되면서 유체를 가압하는 피스톤; 튜브 커버에 형성된 제1유로와 연결되는 제1관로가 일측에 구비되고, 타측에는 튜브 내에 통하도록 결합되는 제2관로가 구비되어 유체가 이동을 온-오프하는 밸브;로 구성된 유압실린더에 있어서, 튜브 커버에 형성된 통공을 관통 결합되며, 상기 로드에 결합되는 리더볼트; 튜브 커버의 통공에 통하면서 직경이 확대되어 형성되는 확관부에 삽입되며 상기 리더볼트의 외주면에 나사결합되며 상기 피스톤에 지지되는 스토퍼;를 포함하여 구성된다.

Description

저압누유를 방지하는 유압실린더{Hydraulic Cylinder to Prevent Low Pressure Leakage}
본 발명은 저압누유를 방지하는 유압실린더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유압실린더의 로드의 전진 작동이 안정적으로 고정 유지될 수 있도록 한 저압누유를 방지하는 유압실린더에 관한 것이다.
일반적으로 고소(高所) 작업이나 원거리까지 물건을 이동시키기 위해 주로 유압실린더를 구비한 운송장치가 많이 사용되고 있다.
즉, 지게차, 사다리차 등에 적용되어 간판이나 신호등 설치, 건물의 외벽청소와 같이 사람 및 장비를 탑재한 바스켓을 지상으로부터 일정 높이로 들어 올리는 용도로 많이 사용되고 있다.
유압실린더는 로드몸체의 내부로 유체를 출입시켜 로드로드를 신장시키거나 신축시킴으로써 물체를 이동시키는 기구로, 로드로드를 임의의 위치에서 정지시키는 잠금장치가 구비되어 있다.
종래의 잠금장치는 로드로드를 마찰에 의해 정지시키는 브레이킹 방식이 알려져 있는데, 마찰로 인해 제동력이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 유압실린더의 로드가 전진 작동된 후 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하며, 유압이 누설되더라도 로드가 움직이지 않도록 고정시킬 수 있어 안정적인 상태가 유지될 수 있는 저압누유를 방지하는 유압실린더를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 내부에 유체가 충진된 통로가 형성되고 양단이 개구된 튜브; 상기 튜브의 일측 개구부에 결합되어 밀봉하는 튜브 커버; 상기 튜브의 타측 개구부에 결합되어 밀봉하는 로드 커버; 상기 로드 커버를 관통하여 결합되며 상기 튜브 내에 삽입되고, 유압에 의해 전후진 작동하는 로드; 상기 튜브 내에 삽입되며 상기 로드의 외주면에 결합되고, 튜브의 내측 통로 벽에 접촉되어 로드와 동반하여 전후진 작동되면서 유체를 가압하는 피스톤; 상기 튜브 커버에 형성된 제1유로와 연결되는 제1관로가 일측에 구비되고, 타측에는 튜브 내에 통하도록 결합되는 제2관로가 구비되어 유체의 이동을 온-오프하는 밸브;를 포함하고, 상기 튜브 커버에 형성된 통공을 관통 결합되며, 상기 로드에 결합되는 리더볼트; 상기 튜브 커버의 통공에 통하면서 직경이 확대되어 형성되는 확관부에 삽입되며 상기 리더볼트의 외주면에 나사결합되며 상기 피스톤에 지지되는 스토퍼;를 포함하는 저압누유를 방지하는 유압실린더에 의해 달성될 수 있다.
상기 확관부는 내주면에 다수의 가이드돌기가 원주방향으로 형성되고, 상기 스토퍼는 외주면에 상기 가이드돌기가 삽입되도록 다수의 요철이 원주방향으로 형성되어 스토퍼가 확관부의 내주면을 따라 전후진되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 리더볼트는 일단에 볼트헤드가 형성되고, 타측 외주면에 나사산이 형성되고, 타단에는 로드의 단부에 끼움 결합되는 볼트캡이 형성되고, 상기 볼트캡의 외주면에 웨어링이 형성되어 로드의 내주면에 밀착된 상태로 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 볼트헤드는 튜브 커버의 외부에 노출되도록 한 것이며, 상기 볼트헤드를 공구로 협지하여 회전시키도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 로드는 일단에 통공이 형성되고, 통공과 통하며 내측으로 일정 깊이로 형성된 로드끼움공이 형성되며, 상기 로드끼움공에 볼트헤드의 볼트캡이 결합되는 것이고, 상기 볼트캡의 외주면에 형성된 웨어링이 로드끼움공의 내주면에 밀착되어 볼트캡의 전후진 이동이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 리더볼트는 튜브 커버의 내주면에 밀착되게 결합되는 로터리 씰과, 베어링이 외주면에 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 유압실린더의 로드가 전진 작동된 후 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하며, 유압이 누설되더라도 로드가 움직이지 않도록 고정시킬 수 있어 안정적인 상태가 유지될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더를 나타낸 사시도,
도 2는 상기 도 2에 대한 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더를 다른 방향에서 본 사시도,
도 4는 상기 도 3에 대한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더에서 로드의 후진 상태를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더에서 로드의 전진 상태를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더에서 로드의 전진 후 록킹 상태를 나타낸 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아니다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더를 나타낸 사시도, 도 2는 상기 도 2에 대한 분해사시도, 도 3은 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더를 다른 방향에서 본 사시도, 도 4는 상기 도 3에 대한 분해사시도, 도 5는 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더에서 로드의 후진 상태를 나타낸 단면도, 도 6은 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더에서 로드의 전진 상태를 나타낸 단면도, 도 7은 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더에서 로드의 전진 후 록킹 상태를 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 저압누유를 방지하는 유압실린더는, 내부에 유체가 충진된 통로가 형성되고 양단이 개구된 튜브(2); 상기 튜브(2)의 일측 개구부에 결합되어 밀봉하는 튜브 커버(4); 상기 튜브(2)의 타측 개구부에 결합되어 밀봉하는 로드 커버(6); 상기 로드 커버(6)를 관통하여 결합되며 상기 튜브(2) 내에 삽입되고, 유압에 의해 전후진 작동하는 로드(7); 상기 튜브(2) 내에 삽입되며 상기 로드(7)의 외주면에 결합되고, 튜브(2)의 내측 통로 벽에 접촉되어 로드(7)와 동반하여 전후진 작동되면서 유체를 가압하는 피스톤(8);상기 튜브 커버(4)에 형성된 제1유로(41)와 연결되는 제1관로(91)가 일측에 구비되고, 타측에는 튜브 커버(4) 내에 통하도록 결합되는 제2관로(92)가 구비되어 유체의 이동을 온-오프하는 밸브(9);를 포함하여 구성된다.
튜브(2)는 양단이 개구되고 내부가 비어있는 중공의 관체로 이루어진다.
튜브 커버(4)는 튜브(2)의 일단에 결합되며, 일측에 개구부를 가지며 내부가 비어있는 원통 형상이며 타측에는 리더볼트(3)의 일단, 즉 볼트헤드(32)가 관통될 수 있도록 통공(42)이 형성된다.
로드 커버(6)는 튜브(2)의 타단에 결합되며, 양단이 개구되고 로드(7)가 관통될 수 있도록 형성된다.
한편 상기 튜브 커버(4)에 형성된 통공(42)을 관통 결합되며, 상기 로드(7)에 결합되는 리더볼트(3); 상기 튜브 커버(4)의 통공(42)에 통하면서 직경이 확대되어 형성되는 확관부(46)에 삽입되며 상기 리더볼트(3)의 외주면에 나사결합되며 상기 피스톤(8)에 지지되는 스토퍼(5);를 포함하여 구성된다.
상기 확관부(46)는 내주면에 다수의 가이드돌기(47)가 원주방향으로 형성되고, 스토퍼(5)는 외주면에 상기 가이드돌기(47)가 삽입되도록 다수의 요철(52)이 원주방향으로 형성되어 스토퍼(5)가 확관부(46)의 내주면 가이드돌기(47)에 결합된 채 전후진되도록 한 것이다.
스토퍼(5)는 유체가 통과될 수 있도록 유체이송로(53)가 양단에 개구되게 형성된다.
따라서 스토퍼(5)가 이동될때 유체이송로(53)를 통해 유체가 통과하게 됨으로써 유압에 의한 저항을 해소할 수 있게 되므로 스토퍼(5)의 이동이 원활하게 가능해질 수 있다.
한편 스토퍼(5)는 금속소재로 이루어진다.
또는 스토퍼(5)는 고무, 폴리우레탄, MC나일론, 테프론, 촉매가 혼합되어 이루어질 수 있다.
즉, 스토퍼(5)는 전체 혼합물 100 중량부를 기준으로, 고무 60~70중량부; 폴리우레탄, 부틸아크릴-2에틸헥실아크릴레이트메틸메타크릴산-아크릴실란공중합체(butylacryl-2ethylhexylacrylatemethylmethacryl acid-acrylsilanecopolymer), MC나일론, 테프론, 촉매가 혼합된 혼합물 30~40중량부;가 혼합되어 이루어진다.
상기 고무는 스티렌 부타디엔 고무이다.
스티렌 부타디엔 고무(sbr : styrene butadiene rubber)는 건설물의 내, 외장 마감재용 친환경 탄성도막방수 수성페인트 조성 물은 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지되고, 방수성, 방미성, 방식성, 방부성, 전기절연성, 내화학성, 내유성, 내후성, 신장성과 부착력 및 탄성력을 강화시키기 위한 것이다.
상기 부틸아크릴-2에틸헥실아크릴레이트메틸메타크릴산-아크릴실란공중합체(butylacryl-2ethylhexylacrylatemethylmethacryl acid-acrylsilanecopolymer)는 온도변화에도 물질의 혼합결합과 점성을 안정되게 유지시킬 수 있고, 방오성, 방식성, 내후성, 내열성, 전기절연성, 신장성과 균일한 경화성 및 부착력을 강화시키게 된다.
상기 MC나일론은 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리아미드 나일론이 혼합되어 이루어진다.
다른 실시예에 따르면, 스토퍼(5)는 내열성 기재층과, 상기 내열성 기재층의 외면에 형성되는 프라이머층과, 실리콘 이형층이 순차적으로 도포되어 이루어진 것일 수 있다.
내열성 기재층은 폴리페닐렌 술파이드 수지(PPS), 폴리에테르에테르케톤 수지(PEEK), 폴리프탈 아마이드 수지(PPA), 폴리이미드 수지(PI), 폴리술폰 수지(PSU), 폴리에테르술폰 수지(PES), 폴리에테르이미드 수지(PEI)로 이루어진 군에서 일 이상 선택된다.
상기 프라이머층은 실란커플링제, 유기바인더, 대전방지제를 포함하여 구성된다.
상기 실란커플링제는 에폭시기를 가지는 알콕시 실란이다.
상기 알콕시 실란(alkoxy silane)은 γ-글리시독시 프로필 트리 메톡시 실란(glycidoxy propyl trimethoxy silane), γ-글리시독시 프로필 메틸 디메톡시 실란(glycidoxy propyl methyl dimethoxy silane), γ-글리시독시 프로필 메틸 디에톡시 실란(glycidoxy propyl methyl diethoxy silane)로 이루어진 군에서 택일된다.
상기 유기바인더는 메타크릴트계, 폴리에스테르계, 아크릴레이트계, 폴리비닐 알코올, 폴리 아크릴 아마이드, 폴리 알킬렌 글리콜,폴리 알킬렌 이민, 셀룰로오스계, 폴리 우레탄, 및 에폭시계, 멜라민계로 이루어진 군에서 택일된다.
상기 대전방지제는 금속이온계 대전방지제, 도전성 무기 입자, 저분자형 음이온성 또는 양이온성 대전방지제, 전도성 고분자로 이루어진 군에서 택일된다.
프라이머층의 건조 후 도포량은 0.1 ~ 0.8 mg/ c㎡인 것이다.
도포량이 0.1 g/m2 미만이면, 기재필름 표면을 충분히 커버하지 못하여 상층에 자리하는 실리콘 이형층(244)의 경화반응에 영향을 주어 박리안정성에 문제가 발생될 수 있으며, 도포량이 0.8 g/m2을 초과하면 블록킹 등의 문제가 발생되고, 기재와 이형층간의 부착력이 나빠지는 문제가 발생된다.
프라이머층은 바 코팅, 그라비아 코팅, 다이 코팅 등, 종래 공지의 코팅 방식을 이용할 수 있다.
실리콘 이형층은 폴리실록산, 하이드로전폴리실록산 경화제, 촉매를 포함한다.
내열성 실리콘 이형필름의 가열 수축률은 0.1% 이내이고, 선팽창계수는 20ppm/℃ 이내이다.
내열성 실리콘 이형필름은 200℃ 이상의 온도에서 가열한 후 박리력이 50gf/in. 이내이고, 잔류접착률은 80~100%이다.
내열성 실리콘 이형필름의 표면저항은 1010Ω/□ 이다.
상기 리더볼트(3)는 일단에 볼트헤드(32)가 형성되고, 타측 외주면에 나사산(33)이 형성되고, 타단에는 로드(7)의 단부에 끼움 결합되는 볼트캡(34)이 형성되고, 상기 볼트캡(34)의 외주면에 웨어링(35)이 형성되어 로드(7)의 내주면에 밀착된 상태로 이동될 수 있도록 한다.
상기 볼트헤드(32)는 튜브 커버(4)의 외부에 노출되도록 한 것이며, 상기 볼트헤드(32)를 공구로 협지하여 회전시키도록 한 것이다.
상기 리더볼트(3)는 튜브 커버(4)의 내주면에 밀착되게 결합되는 로터리 씰(342)과, 베어링(36)이 외주면에 결합된다.
로터리 씰(342)은 유체가 누설되지 않도록 차단하는 밀폐기능을 제공하게 된다.
베어링(36)은 리더볼트(3)의 회전 작동을 안정적으로 유지될 수 있도록 한다.
상기 로드(7)는 일단에 통공이 형성되고, 이 통공과 통하며 내측으로 일정 깊이로 파여져 로드끼움공(62)이 형성된다.
상기 로드끼움공(62)에 볼트헤드(32)의 볼트캡(34)이 결합될 수 있다.
상기 볼트캡(34)의 외주면에 형성된 웨어링(35)이 로드끼움공(62)의 내주면에 밀착되어 볼트캡(34)의 전후진 이동이 가능하도록 하면서 마모를 방지할 수 있고, 기밀성을 갖도록 하여 유체가 볼트캡(34)을 넘어서 로드끼움공(62)의 내부에 유입되지 않도록 한다.
유체가 볼트캡(34)을 넘어서 로드끼움공(62)의 내부에 유입될 경우 로드(7)가 전후진 작동될때 유압으로 인해 이 전후진 작동이 방해받을 우려가 있기 때문이다.
이하 전술한 본 발명의 실시예에 대한 작용을 설명한다.
[로드 후진]
도 5에 나타낸 바와 같이, 제2관로(92)를 통해 유압이 공급되면 피스톤(8)이 좌측으로 이동되고, 피스톤(8)에 결합된 로드(7)가 좌측으로 이동됨으로써 후진되어 인입된다.
스토퍼(5)는 확관부(46)의 내부에 인입된 상태로 유지된다.
[로드 전진]
도 6에 나타낸 바와 같이, 제1관로(91)를 통해 유압이 공급되면 피스톤(8)이 우측으로 이동되고, 피스톤(8)에 결합된 로드(7)가 우측으로 이동됨으로써 전진되어 인출된다.
스토퍼(5)는 확관부(46)의 내부에 인입된 상태로 유지된다.
[고정 작동]
도 6에 나타낸 바와 같이, 볼트헤드(32)를 공구로 협지한 채 일방향으로 회전시키면 리더볼트(3)가 회전되고, 리더볼트(3)에 나사결합되며 확관부(46)의 가이드돌기(47)와 결합된 스토퍼(5)가 이동하게 된다.
스토퍼(5)가 이동하여 피스톤(8)의 단부에 밀착된 상태로 고정 유지된다.
스토퍼(5)의 이동시 유체는 유체이송로(53)를 통해 확관부(46)로 이동될 수 있으므로 유압에 의한 저항이 해소될 수 있다.
따라서 스토퍼(5)가 피스톤(8) 및 로드(7)의 전진 상태를 지지하게 되므로 유압의 소실이 발생되더라고 피스톤(8) 및 로드(7)가 밀려날 우려가 방지될 수 있어 로드(7)의 견고한 전진 상태가 유지될 수 있는 것이다.
본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타실시 예로 변경할 수 있으므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2 : 튜브 3 : 리더보트
4 : 튜브 커버 5 : 스토퍼
6 : 로드 커버 7 : 로드
8 : 피스톤 9 : 밸브
32 : 볼트헤드 46 : 확관부
47 : 가이드돌기 52 : 요철
53 : 유체이송로 91 : 제1관로
92 : 제2관로

Claims (6)

  1. 내부에 유체가 충진된 통로가 형성되고 양단이 개구된 튜브;
    상기 튜브의 일측 개구부에 결합되어 밀봉하는 튜브 커버;
    상기 튜브의 타측 개구부에 결합되어 밀봉하는 로드 커버;
    상기 로드 커버를 관통하여 결합되며 상기 튜브 내에 삽입되고, 유압에 의해 전후진 작동하는 로드;
    상기 튜브 내에 삽입되며 상기 로드의 외주면에 결합되고, 튜브의 내측 통로 벽에 접촉되어 로드와 동반하여 전후진 작동되면서 유체를 가압하는 피스톤;
    상기 튜브 커버에 형성된 제1유로와 연결되는 제1관로가 일측에 구비되고, 타측에는 튜브 내에 통하도록 결합되는 제2관로가 구비되어 유체의 이동을 온-오프하는 밸브;를 포함하고,
    상기 튜브 커버에 형성된 통공을 관통 결합되며, 상기 로드의 일단에 형성된 끼움공에 결합되는 리더볼트;
    상기 튜브 커버의 통공에 통하면서 직경이 확대되어 형성되는 확관부에 삽입되며 상기 리더볼트의 외주면에 나사결합되며 상기 피스톤에 지지되는 스토퍼;를 포함하고,
    상기 확관부는 내주면에 다수의 가이드돌기가 원주방향으로 형성되고,
    상기 스토퍼는 외주면에 상기 가이드돌기가 삽입되도록 다수의 요철이 원주방향으로 형성되어 스토퍼가 확관부의 내주면을 따라 전후진되도록 한 것이며,
    상기 스토퍼는 유체가 통과될 수 있도록 유체이송로가 양단에 개구되게 형성되고,
    상기 리더볼트는 일단에 볼트헤드가 형성되고, 타측 외주면에 나사산이 형성되고, 타단에는 로드의 단부에 끼움 결합되는 볼트캡이 형성되며,
    상기 볼트캡의 외주면에 웨어링이 형성되어 로드의 내주면에 밀착된 상태로 이동될 수 있도록 한 것이고,
    상기 로드는 일단에 통공이 형성되고, 통공과 통하며 내측으로 일정 깊이로 형성된 로드끼움공이 형성되며, 상기 로드끼움공에 볼트헤드의 볼트캡이 결합되는 것이고,
    상기 볼트캡의 외주면에 형성된 웨어링이 로드끼움공의 내주면에 밀착되어 볼트캡의 전후진 이동이 가능하도록 한 것이며,
    상기 리더볼트는
    튜브 커버의 내주면에 밀착되게 결합되는 로터리 씰과, 베어링이 외주면에 결합되는 것을 특징으로 하는 저압누유를 방지하는 유압실린더.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 볼트헤드는 튜브 커버의 외부에 노출되도록 한 것이며, 상기 볼트헤드를 공구로 협지하여 회전시키도록 한 것을 특징으로 하는 저압누유를 방지하는 유압실린더.
  5. 삭제
  6. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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