KR102241142B1 - 복동 유압실린더로드 - Google Patents

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KR102241142B1
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이관민
이남훈
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이관민
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Abstract

본 발명은 피스톤 몸체의 내외주면에 형성된 패킹 삽입홈들이 양측면 중 하나까지 연장 형성되어 신축변형을 하지 않아도 패킹들을 패킹 삽입홈으로 삽입할 수 있도록 구성됨으로써 패킹의 신축변형 시 발생하는 패킹의 기능 저하로 인하여 밀폐력이 감소하는 것을 방지할 수 있으며, 피스톤몸체가 고정링들 및 스냅링들에 의해 이동이 제한되도록 구성됨으로써 용접을 통해 피스톤을 피스톤로드에 결합될 때 발생하는 피스톤로드의 변형을 방지할 수 있는 복동 유압실린더로드에 관한 것이다.

Description

복동 유압실린더로드{Rod for double-acting oil pressure cylinder}
본 발명은 복동 유압실린더로드에 관한 것으로, 상세하게로는 피스톤몸체가 용접과정 없이 피스톤로드에 설치됨으로써 용접으로 인한 피스톤로드의 변형을 방지하며, 패킹들이 피스톤몸체에 신축변형 없이도 피스톤몸체에 삽입되어 설치됨으로써 패킹의 신축변형 시 발생하는 패킹의 기능 저하를 방지할 수 있는 복동 유압실린더로드에 관한 것이다.
일반적으로 복동 유압실린더는 실린더몸체와, 실린더몸체 내부를 따라 좌우 이동되는 실린더로드와, 실린더몸체의 양단부에 실린더몸체 내부의 오일이 누출되지 않도록 밀폐하는 실린더헤드 등으로 구성된다.
또한 복동 유압실린더의 실린더로드에는 용접에 의해 결합되어 실린더몸체를 구획하는 피스톤부가 형성되고, 유압실린더의 실린더로드는 유로들을 통해 공급 및 배출되는 오일들의 유압에 의해 유압실린더의 길이방향으로 이동하게 된다.
이때 피스톤부는 용접에 의해 실린더로드와 결합될 때, 표면이 거칠어져 정밀도가 떨어짐으로써 추가적인 가공이 진행되어야 되는 문제점이 발생하게 된다.
또한 피스톤부는 용접과정에서 발생하는 용접결함 등에 의해 내구성이 감소되어 집중된 유압에 의해 파손되는 문제점이 발생하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해 국내등록특허 제10-1411402호(발명의 명칭 : 복동 유압실린더의 구조)(이하 ’종래기술‘이라 함)가 개발되었다.
도 1은 종래기술의 부분 단면도이다.
종래기술이 적용된 실린더로드(100)는 피스톤로드(101)와, 결합링(102)들, 피스톤(103), (103’)들로 이루어진다.
피스톤로드(101)는 실린더튜브(200) 내에 삽입 설치되며, 외주면에 결합링(102)들이 삽입 설치되는 결합링 삽입홈(1011)이 형성된다.
결합링(102)은 링 형상으로 형성되되, 복수개의 분할된 조각으로 이루어지며, 피스톤로드(101)에 형성된 결합링 삽입홈(1011)에 설치된다.
피스톤(103), (103‘)들은 중공 원통 형상으로 형성되며, 내주면에 결합링(102)이 삽입되는 단턱(1031)이 형성된다.
이러한 피스톤(103), (103’)들은 결합링(102)들의 양측에 위치하며, 단턱(1031) 내로 결합링(102)들이 삽입되도록 설치되며, 유압실린더 작동 시 실린더튜브(200) 내부의 유압에 의해 가압되어 내측면이 서로 접촉된다.
또한 피스톤(103), (103‘)들은 실린더튜브(200) 내부의 유압에 따라서 일방향으로 가압되면, 피스톤로드(101)와 결합된 결합링(102)들을 해당 방향으로 가압함으로써 피스톤로드(101)가 해당 방향으로 이동하게 된다.
또한 피스톤(103)의 내주면 및 외주면에는 패킹(104)이 삽입되는 삽입홈(1032)들이 형성된다.
패킹(104)은 피스톤(103)의 내주면 및 외주면에 형성되는 삽입홈(1032)의 내부에 삽입 설치되며, 피스톤(103)의 외주면과 실린더몸체 사이 또는 피스톤(103)의 내주면과 피스톤로드(101) 사이로 유체가 흐르는 것을 방지한다.
이와 같이 구성되는 종래기술이 적용된 실린더로드(100)는 용접과정 없이 피스톤(103), (103’)들을 피스톤로드(101)에 설치할 수 있기 때문에 용접과정에서 피스톤로드가 변형되는 것을 방지할 수 있다.
그러나 이러한 종래기술이 적용된 실린더로드(100)에는 피스톤(103)의 외주면에 형성된 삽입홈(1032)으로 패킹(104)을 삽입하기 위해서 패킹(104)을 인장시키는 과정이 필수적으로 진행되어야 하며, 이러한 과정에서 유연한 재질인 패킹(104)의 외형이 손상되거나 탄력이 감소하여 패킹(104)으로써의 기능이 저하될 수 있다.
또한 실린더로드(100)는 피스톤(103), (103‘)들이 별도의 고정수단 없이 유압에 의해 결합되는 구조로 형성되기 때문에 실린더튜브 내로 삽입 시, 피스톤(103), (103’)들이 서로 이격된 상태로 삽입하게 될 경우, 피스톤(103), (103‘)들 사이에 공기가 유입됨으로써 정밀작업을 수행할 때 오차가 발생할 수 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 패킹들이 피스톤몸체에 신축변형 없이도 피스톤몸체에 삽입 가능하도록 구성됨으로써 패킹의 신축변형 시 발생하는 패킹의 기능 저하를 방지할 수 있는 복동 유압실린더로드에 관한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 피스톤몸체가 용접과정 없이 피스톤로드에 설치 가능하도록 함으로써 용접으로 인한 피스톤로드의 변형을 방지할 수 있는 복동 유압실린더로드에 관한 것이다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 두 개로 분리된 피스톤들을 스냅링들을 통해 고정시켜줌으로써 피스톤들이 이격되는 것을 방지할 수 있는 복동 유압실린더로드에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 결합 시에 중공 원통을 형성하며, 외주면에 플렌지가 형성되는 두 개의 고정링들; 중공 원판으로 형성되어 상기 플렌지의 양측면에 각각 대접되는 한 쌍의 밀착링들; 중공 원통 형상으로 형성되어 상기 밀착링들 각각의 외측에 설치되는 한 쌍의 피스톤몸체들; 중공 원판으로 형성되며, 상기 피스톤몸체들의 노출면들 각각에 대접되는 스냅링들; 봉 형상으로 형성되어 상기 고정링들, 상기 밀착링들, 상기 피스톤몸체들 및 상기 스냅링들의 중공들로 삽입되며, 외주면에 상기 고정링들이 삽입되는 고정링 삽입홈이 형성되며, 고정링 삽입홈의 양측의 외주면에 상기 스냅링들이 각각 삽입되는 스냅링 삽입홈들이 형성되는 피스톤로드를 포함하고, 상기 피스톤몸체의 외주면에는 양측면 중 하나의 측면까지 연장 형성되는 제1 패킹 삽입홈이 형성되고, 상기 피스톤몸체의 내주면에는 양측면 중 하나의 측면까지 연장 형성되는 제2 패킹 삽입홈이 형성되고, 상기 피스톤몸체는 상기 제1, 제2 패킹 삽입홈들에 링 형상의 패킹들이 설치되며, 내경이 상기 피스톤로드의 외경과 동일하게 형성됨으로써 조립 시, 상기 피스톤로드의 외측에 위치되는 것이다.
삭제
또한 본 발명에서 상기 고정링들은 내경이 상기 고정링 삽입홈의 외경과 일치하며, 외경이 상기 피스톤로드와 일치하는 것이 바람직하다.
삭제
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 피스톤몸체는 내외주면에 형성된 패킹 삽입홈들이 양측면 중 하나까지 연장 형성되어 신축변형을 하지 않아도 패킹들을 패킹 삽입홈으로 삽입할 수 있도록 구성됨으로써 패킹의 신축변형 시 발생하는 패킹의 기능 저하로 인하여 밀폐력이 감소하는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 피스톤몸체가 고정링들 및 스냅링들에 의해 이동이 제한되도록 구성됨으로써 용접을 통해 피스톤을 피스톤로드에 결합될 때 발생하는 피스톤로드의 변형을 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 두 개로 분리된 피스톤들을 스냅링들을 통해 고정시켜 피스톤들이 이격되는 것을 방지함으로써 피스톤들 사이에 공간이 형성되어 오차가 발생하게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 종래기술의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 복동 유압실린더로드의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 복동 유압실린더로드의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예의 복동 유압실린더로드의 부분 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 복동 유압실린더로드의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 복동 유압실린더로드의 부분 단면도이다.
복동 유압실린더로드(1)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤로드(2)와, 피스톤로드(2)에 형성된 고정링 삽입홈(21)에 설치되는 고정링(3), (3’)들과, 고정링(3), (3’)들의 양측면에 각각 밀착 접촉되도록 설치되는 밀착링(4a), (4b)들과, 밀착링(4a), (4b)들의 외측에 설치되는 피스톤몸체(5a), (5b)들과, 피스톤로드(2)에 형성된 스냅링 삽입홈(22a), (22b)들에 각각 설치되어 피스톤몸체(5a), (5b)들의 외측에 위치하는 스냅링(6a), (6b)들과, 피스톤몸체(5a), (5b)들에 삽입되는 제1, 제2 패킹(7a), (7b), (8a), (8b)들로 이루어진다.
피스톤로드(2)는 봉 형상으로 형성되며, 길이방향의 중앙 부분에 고정링(3), (3’)들이 삽입되는 고정링 삽입홈(21)이 형성된다.
이때 설명의 편의를 위해 고정링 삽입홈(21)은 피스톤로드(2)의 길이방향 중앙 부분에 형성되는 것을 예를 들어 설명하였으나, 고정링 삽입홈(21)이 형성되는 위치는 이에 한정되지 않고 용도 및 목적에 따라서 변경될 수 있다.
또한 피스톤로드(2)는 고정링 삽입홈(21)으로부터 양측으로 이격된 위치에 스냅링(6a), (6b)들이 삽입되는 스냅링 삽입홈(22a), (22b)들이 형성된다.
이러한 피스톤로드(2)는 실린더튜브(9) 내부에서 실린더튜브(9)의 길이방향으로 이동가능하게 설치된다.
고정링(3), (3‘)들은 중공 반원통 형상으로 형성되며, 외주면으로부터 중공 반원판 형상의 돌출부(31)가 돌출 형성된다.
이러한 고정링(3), (3’)들은 내경이 피스톤로드(2)에 형성된 고정링 삽입홈(21)의 외경과 동일하기 때문에 설치 시, 내주면이 고정링 삽입홈(21)의 외주면과 접촉되도록 설치된다.
또한 고정링(3), (3‘)들은 양단부 사이의 거리가 고정링 삽입홈(21)의 폭과 동일하기 때문에 고정링 삽입홈(21) 내에 삽입 설치된다.
이때 설명의 편의를 위해 고정링(3), (3’)들이 두 개로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 고정링들의 개수는 이에 한정되지 않고 더 많은 수량으로 이루어 질 수 있다.
밀착링(4a), (4b)들은 중공 원판 형상으로 형성되며, 고정링(3), (3’)들의 돌출부(31)의 양측면에 각각 접촉되도록 피스톤로드(2)에 삽입 설치된다.
이러한 밀착링(4a), (4b)들은 설치 시, 고정링(3), (3’)들이 중공 내에 위치하도록 설치되기 때문에 고정링(3), (3‘)들이 피스톤로드(2)의 고정링 삽입홈(21)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
피스톤몸체(5a), (5b)들은 내경이 피스톤로드(2)의 외경과 동일한 중공 원통 형상으로 형성되며, 외주면과 내주면에 각각 제1 패킹 삽입홈(51)과 제2 패킹 삽입홈(52)이 형성된다.
이때 제1 패킹 삽입홈(51)은 피스톤몸체(5a), (5b)들의 일측면까지 연장 형성되고, 제2 패킹 삽입홈(52)은 피스톤몸체(5a), (5b)의 타측면까지 연장 형성된다.
또한 피스톤몸체(5a)는 밀착링(4a)과 스냅링(6a)의 사이에 설치되어 양측면이 각각 밀착링(4a)과 스냅링(6a)에 접촉됨으로써 이동이 제한되도록 설치된다.
또한 피스톤몸체(5b)는 밀착링(4b)과 스냅링(6b)의 사이에 설치되어 양측면이 각각 밀착링(4b)과 스냅링(6b)에 접촉됨으로써 이동이 제한되도록 설치된다.
스냅링(6a), (6b)들은 피스톤로드(2)에 형성된 스냅링 삽입홈(22a), (22b)들에 각각 설치되어 피스톤몸체(5a), (5b)들의 외측면 과 접촉되도록 위치하며, 피스톤몸체(5a), (5b)들의 이동을 제한해줌으로써 피스톤몸체(5a), (5b)들이 피스톤로드(2)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
이때 스냅링(6a), (6b)들은 공지된 다양한 스냅링들이 적용될 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략하도록 한다.
제1 패킹(7a), (7b)들은 링 형상으로 형성되며, 각각 피스톤몸체(5a), (5b)들에 형성된 제1 패킹 삽입홈(51)에 삽입 설치된다.
또한 제1 패킹 삽입홈(51)에 삽입된 제1 패킹(7a), (7b)들은 실린더튜브(9)의 내주면과 피스톤몸체(5a), (5b)들의 외주면을 밀폐시켜줌으로써 실린더튜브(9)와 피스톤몸체(5a), (5b)들 사이의 유체를 차단한다.
제2 패킹(8a), (8b)들은 링 형상으로 형성되며, 각각 피스톤몸체(5a), (5b)들에 형성된 제2 패킹 삽입홈(52)에 삽입 설치된다.
또한 제2 패킹 삽입홈(52)에 삽입된 제2 패킹(8a), (8b)들은 피스톤로드(2)의 외주면과 피스톤몸체(5a), (5b)들의 내주면을 밀폐시켜줌으로써 피스톤로드(2)와 피스톤몸체(5a), (5b)들 사이의 유체를 차단한다.
이때 패킹(7a), (7b), (8a), (8b)들은 공지된 다양한 패킹들이 적용될 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략하도록 한다.
또한 패킹(7a), (7b), (8a), (8b)들은 피스톤몸체(5a), (5b)들에 형성된 제1, 제2 패킹 삽입홈(51), (52)들이 피스톤몸체(5a), (5b)들의 양측면 중 하나까지 연장 형성되기 때문에 인장 또는 축소를 하지 않아도 피스톤몸체(5a), (5b)들에 형성된 제1, 제2 패킹 삽입홈(51), (52)들에 삽입될 수 있다.
이러한 복동 유압실린더로드(1)는 1) 피스톤로드(2)의 고정링 삽입홈(21)에 고정링(3), (3’)들을 삽입 설치한 후, 2) 밀착링(4a), (4b)들을 고정링(3), (3’)들의 양측으로 삽입하여 고정링(3), (3’)들이 피스톤로드(2)로부터 분리되는 것을 방지하며, 3) 밀착링(4a), (4b)들의 양측으로 제1 패킹(7a), (7b)들과 피스톤몸체(5a), (5b)들, 제2 패킹(8a), (8b)들을 삽입한다.
또한 복동 유압실린더로드(1)는 4) 피스톤로드(2)에 형성된 스냅링 삽입홈(22a), (22b)들에 스냅링(6a), (6b)들을 삽입함으로써 피스톤몸체(5a), (5b)들의 이동을 제한한다.
이때 복동 유압실린더로드(1)는 제작오차 등으로 인하여 스냅링(6a), (6b)들과 피스톤몸체(5a), (5b)들 사이에 간격이 형성될 수 있으며, 이러한 경우에는 스냅링(6a), (6b)들과 피스톤몸체(5a), (5b)들 사이에 부싱(미도시) 또는 와셔(미도시) 등을 삽입하여 간격이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 구성되는 복동 유압실린더로드(1)는 고정링(3), (3’)들과, 밀착링(4a), (4b)들, 피스톤몸체(5a), (5b)들, 패킹(7a), (7b), (8a), (8b)들이 피스톤로드(2)에 단순 삽입에 의해 설치되기 때문에 용접과정에서 발생하는 변형을 방지할 수 있으며, 결합과정이 간단해진다.
또한 복동 유압실린더로드(1)는 피스톤몸체(5a), (5b)들에 형성된 제1, 제2 패킹 삽입홈(51), (52)들이 피스톤몸체(5a), (5b)들의 양측면 중 하나의 면까지 연장 형성되기 때문에 패킹(7a), (7b), (8a), (8b)들을 인장 또는 축소하지 않아도 피스톤몸체(5a), (5b)들에 삽입 가능하며, 이로 인해 패킹(7a), (7b), (8a), (8b)들이 인장 또는 축소 과정에서 외형이 손상되거나 탄력이 감소하여 패킹으로써의 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예의 복동 유압실린더로드의 부분 단면도이다.
도 4의 복동 유압실린더로드(10)는 본 발명의 제2 실시예이며, 전술하였던 도 2와 3의 피스톤로드(2), 고정링(3), (3‘)들, 밀착링(4a), (4b)들 및 스냅링(6a), (6b)들과 동일한 형상 및 구조를 갖는 피스톤로드(2), 고정링(3), (3‘)들, 밀착링(4a), (4b)들 및 스냅링(6a), (6b)들을 포함하되, 제1, 제2 패킹(7a), (7b), (8a), (8b)들과 다른 형상 및 구조를 갖는 제3 패킹(11a), (11b)들을 갖는다.
제3 패킹(11a), (11b)들은 각각 밀착링(4a), (4b)들과 스냅링(6a), (6b)들 사이에 설치되어 양단부가 밀착링(4a), (4b)들과 스냅링(6a), (6b)들 사이에 밀착 접촉되도록 설치된다.
이때 제3 패킹(11a), (11b)들은 실린더튜브(9)의 내주면과 피스톤로드(2)의 외주면을 밀폐시켜줌으로써 실린더튜브(9)와 피스톤로드(2) 사이의 유체를 차단한다.
이러한 제2 복동 유압실린더로드(10)는 고정링(3), (3’)들을 피스톤로드(2)에 형성된 고정링 삽입홈(21)에 삽입 설치한 후, 고정링(3), (3’)들의 양측으로 밀착링(4a), (4b)들과 제3 패킹(11a), (11b)들, 스냅링(6a), (6b)들을 순서대로 설치하게 되면, 설치가 완료되기 때문에 결합과정이 간단해진다.
1 : 복동 유압실린더로드 2 : 피스톤로드
3, 3‘ : 고정링 4a, 4b : 밀착링
5a, 5b : 피스톤몸체 6a, 6b : 스냅링
7a, 7b : 제1 패킹 8a, 8b : 제2 패킹
9 : 실린더튜브 10 : 제2 실시예의 복동 유압실린더로드
11a, 11b : 제3 패킹

Claims (4)

  1. 결합 시에 중공 원통을 형성하며, 외주면에 플렌지가 형성되는 두 개의 고정링들;
    중공 원판으로 형성되어 상기 플렌지의 양측면에 각각 대접되는 한 쌍의 밀착링들;
    중공 원통 형상으로 형성되어 상기 밀착링들 각각의 외측에 설치되는 한 쌍의 피스톤몸체들;
    중공 원판으로 형성되며, 상기 피스톤몸체들의 노출면들 각각에 대접되는 스냅링들;
    봉 형상으로 형성되어 상기 고정링들, 상기 밀착링들, 상기 피스톤몸체들 및 상기 스냅링들의 중공들로 삽입되며, 외주면에 상기 고정링들이 삽입되는 고정링 삽입홈이 형성되며, 고정링 삽입홈의 양측의 외주면에 상기 스냅링들이 각각 삽입되는 스냅링 삽입홈들이 형성되는 피스톤로드를 포함하고,
    상기 피스톤몸체의 외주면에는 양측면 중 하나의 측면까지 연장 형성되는 제1 패킹 삽입홈이 형성되고,
    상기 피스톤몸체의 내주면에는 양측면 중 하나의 측면까지 연장 형성되는 제2 패킹 삽입홈이 형성되고,
    상기 피스톤몸체는
    상기 제1, 제2 패킹 삽입홈들에 링 형상의 패킹들이 설치되며, 내경이 상기 피스톤로드의 외경과 동일하게 형성됨으로써 조립 시, 상기 피스톤로드의 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는 복동 유압실린더로드.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정링들은
    내경이 상기 고정링 삽입홈의 외경과 일치하며, 외경이 상기 피스톤로드와 일치하는 것을 특징으로 하는 복동 유압실린더로드.
  4. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20060162551A1 (en) * 2005-01-25 2006-07-27 Festo Ag & Co. Piston and a power cylinder fitted therewith
KR20140097773A (ko) * 2013-01-30 2014-08-07 김동수 고압 펌프용 피스톤
KR101545955B1 (ko) * 2015-03-26 2015-08-24 최병관 유압실린더

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