KR102254780B1 - Hydraulic cylinder with built-in locking device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 각종 산업용 장비에 적용되는 유압실린더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 외력에 의한 피스톤로드의 비정상적 인출이 방지되어 동작 신뢰성이 양호하고, 록킹장치가 내장된 유압실린더에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic cylinder applied to various industrial equipment, and more particularly, to a hydraulic cylinder having a built-in locking device that has good operational reliability by preventing abnormal pulling out of a piston rod due to external force.
다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있는 유압실린더는, 비압축성 유압유의 압력에너지를 기계적 힘으로 전환하는 중요 출력장비이다. Hydraulic cylinders, which are widely used in various industrial fields, are important output equipment that converts the pressure energy of incompressible hydraulic oil into mechanical force.
유압실린더는, 길이방향으로 연장된 중공의 실린더튜브, 실린더튜브 내부로 유압유를 압입하는 유압펌프, 실린더튜브에 삽입되며 유압유의 압력을 받아 직선 왕복 운동하는 피스톤로드를 포함한다. 또한, 실린더튜브의 외측에는 실린더튜브로 압입되는 유압유의 유량을 조절하고 역류를 방지하는 밸브와, 밸브를 제어하기 위한 제어장치 등이 설치된다.The hydraulic cylinder includes a hollow cylinder tube extending in the longitudinal direction, a hydraulic pump for pressurizing hydraulic oil into the cylinder tube, and a piston rod inserted into the cylinder tube and linearly reciprocating under pressure of hydraulic oil. In addition, a valve for controlling the flow rate of hydraulic oil pressed into the cylinder tube and preventing reverse flow, and a control device for controlling the valve are installed outside the cylinder tube.
이러한 유압실린더는, 큰 힘을 출력할 수 있고, 또한 피스톤로드의 길이를 용이하게 조절할 수 있다는 특징을 가져, 거의 모든 토목 건설용 중장비에 필수적으로 사용된다. 가령, 굴착기, 블로우저, 크레인, 덤프트럭, 지게차 등에 적용되는 것이다.These hydraulic cylinders have features that can output a large force and can easily adjust the length of the piston rod, and are essentially used in almost all heavy equipment for civil engineering construction. For example, it is applied to excavators, blowers, cranes, dump trucks, and forklifts.
도 1은 종래의 유압실린더(19)가 굴착기의 붐대(11)에 연결된 모습을 도시한 도면이다.1 is a view showing a conventional
도시한 바와 같이, 붐대(11)의 단부에 어댑터(13)가 링크되어 있고, 어댑터(13)에는 버킷(15)과 집게(17)가 함께 장착되어 있다. 어댑터(13)는, 붐대(11)에 기본적으로 설치되어 있는 메인유압실린더(16)에 의해 화살표 a방향이나 그 반대방향으로 회전한다.As shown, the
버킷(15)은 어댑터(13)에 장착된 상태로 메인유압실린더(16)의 작동에 의해 동작하여 굴착작업을 수행한다. 또한 집게(17)는 집게 작업을 위해 체결된 어태치먼트로서, 유압액츄에이터(19)를 통해 붐대의 링크브라켓(11a)에 연결된다. The
집게(17)는, 유압액츄에이터(19)의 작동에 의해 회전하며, 운반할 중량물을 버킷(15)측으로 받쳐 지지하는 역할을 한다. 가령, 화살표 b방향으로 회전하여, 버킷(15)에 담을 수 없는 사이즈의 나무나 폐자재를 버킷(15)으로 지지하는 것이다.The
이러한 집게(17)는 사용할 때에만 내려서 사용하고, 사용하지 않을 때에는, 화살표 c방향으로 회전시켜 붐대(11)의 측부에 최대한 근접시킨다.These
그런데 집게(17)는 엄연한 중장비용 어태치먼트로서 그 중량이 무거우므로, 자중에 의해 하향 회동하는 경우가 많다. 즉, 작업자가 집게(17)를 내리지 않았음에도 불구하고 저절로 내려가는 것이다. By the way, the
집게가 저절로 내려가는 현상은, 피스톤로드(19b)가 실린더튜브(19a)로부터 하부로 빠지기 때문에 나타난다. 즉, 실린더튜브(19a) 내에 완전히 상향 삽입되어 있던 피스톤로드(19b)가, 집게(17)의 하중을 받아 내려가는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 실린더튜브(19a)의 외측에, 유압유의 역류를 차단하기 위한 체크밸브를 설치하기도 하지만, 체크밸브 만으로는 상기 문제를 해결하는데 한계가 있고 오히려 체크밸브로부터 열이 발생한다는 다른 문제가 발생한다. The phenomenon that the tongs naturally descend occurs because the
유압실린더와 관련한 배경이 되는 기술로서, 국내 등록특허공보 제10-1151377호 (체크밸브가 내장되는 유압실린더)가 개시된 바 있다. 개시된 유압실린더는, 내부가 빈 원통형의 실린더튜브와, 실린더튜브 내부에 대챔버와 소챔버를 구획하여 수압력을 유지하는 피스톤과, 실린더튜브 내에서 피스톤을 직선 왕복 운동시키는 실린더로드와, 실린더튜브로부터 작동유의 누출을 방지하기 위해 양단부에 고정되는 헤드커버 및 엔드커버와, 스트로크 엔드에서의 기계적인 충격을 흡수할 수 있도록 실린더로드의 외측면 및 일단부에 각각 장착되는 쿠션링 및 쿠션플런저와, 헤드커버의 작동유 포트에 연통되도록 헤드커버에 형성되는 유로와, 유로를 개폐시키도록 설치되는 체크밸브를 포함하여, 스트로크 엔드시 유로가 폐쇄되어 쿠션기능을 확보하고, 스트로크 엔드에서 방향 전환후 초기 이동시 쿠션링을 가압하는 제1추력 및 스트로크 엔드에서 방향 전환 후 초기 이동시 개방되는 유로를 통해 공급되는 작동유에 의해 피스톤을 가압하는 제2추력을 확보하는 체크밸브가 내장되는 유압실린더에 있어서: 체크밸브는, 유로의 일단부에 연장 형성되어 체크밸브가 설치되는 안착부와, 안착부에 결합되고 유로와 연통되는 관통공이 형성되는 몸체와, 관통공을 개폐시키는 체크볼과, 체크볼을 가압 지지하는 푸셔와, 푸셔를 가압하여 체크볼에 의해 관통공을 폐쇄시킨 것을 초기상태로 탄성 바이어스 하는 탄성부재와, 안착부에 나사 결합되어 탄성부재를 지지하는 플러그를 포함하여 구성된다.As a background technology related to a hydraulic cylinder, Korean Patent Publication No. 10-1151377 (hydraulic cylinder with a built-in check valve) has been disclosed. The disclosed hydraulic cylinder includes a cylindrical cylinder tube with an empty inside, a piston for maintaining hydraulic pressure by dividing a large chamber and a small chamber inside the cylinder tube, a cylinder rod for linearly reciprocating the piston in the cylinder tube, and a cylinder tube. A head cover and an end cover fixed to both ends to prevent leakage of hydraulic oil from the stroke end, a cushion ring and a cushion plunger respectively mounted on the outer surface and one end of the cylinder rod to absorb mechanical shock at the stroke end, Including a flow path formed in the head cover to communicate with the hydraulic oil port of the head cover, and a check valve installed to open and close the flow path, the flow path is closed at the stroke end to secure a cushioning function, and during initial movement after direction change at the stroke end In a hydraulic cylinder having a built-in check valve that secures a first thrust to pressurize the cushion ring and a second thrust to pressurize the piston by hydraulic oil supplied through a flow path that is opened during initial movement after direction change at the stroke end: , A seating portion extending at one end of the flow path to which a check valve is installed, a body coupled to the seating portion and forming a through hole communicating with the flow passage, a check ball opening and closing the through hole, and a pusher supporting the check ball under pressure And an elastic member for elastically biasing the through hole closed by a check ball by pressing the pusher in an initial state, and a plug screwed to the seating portion to support the elastic member.
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 실린더튜브의 내부로 완전히 삽입된 피스톤로드가, 외부로부터 가해진 하중에 의해 비정상적으로 빠지지 않아 동작 신뢰성이 양호하고, 또한 피스톤이 엔드플러그에 급격하게 부딪히는 것을 방지하기 위해 실린더 몸체의 내부에 완충량 확보와 완충력 상승으로 실린더 작동의 유연성과 안정감을 확보한, 록킹장치가 내장된 유압실린더를 제공함에 목적이 있다.The present invention has been created to solve the above problem, and the piston rod completely inserted into the cylinder tube is not abnormally removed by the load applied from the outside, so that the operation reliability is good, and the piston suddenly collides with the end plug. In order to prevent it, the purpose of the purpose is to provide a hydraulic cylinder with a built-in locking device that secures the flexibility and stability of the cylinder operation by securing the amount of buffering inside the cylinder body and increasing the buffering force.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 록킹장치가 내장된 유압실린더는: 일정직경을 가지며 길이방향으로 직선 연장된 실린더튜브; 상기 실린더튜브의 일단부에 결합하며, 지지력을 제공하는 록킹부를 구비한 엔드캡; 상기 실린더튜브 내에 슬라이딩 이동 가능하도록 삽입되고, 실린더튜브의 타단부 외부로 연장된 왕복로드; 및, 상기 왕복로드의 단부에 구비되며 왕복로드가 실린더튜브에 완전히 삽입된 상태에서 록킹부를 만나 록킹부에 고정 지지되는 록킹엔드;를 포함하며, In order to achieve the above object, a hydraulic cylinder with a locking device according to the present invention includes: a cylinder tube having a predetermined diameter and extending straight in a longitudinal direction; An end cap coupled to one end of the cylinder tube and having a locking portion providing a support force; A reciprocating rod inserted into the cylinder tube so as to be slidably movable and extending outside the other end of the cylinder tube; And a locking end provided at an end of the reciprocating rod and fixedly supported by the locking unit by meeting the locking unit in a state in which the reciprocating rod is completely inserted into the cylinder tube,
상기 왕복로드와 상기 록킹엔드는 피스톤로드를 구성하고, 상기 엔드캡은, 상기 록킹엔드를 받아들여 수용하는 센터홀, 상기 센터홀에 연통하며 유압유를 통과시키는 통로를 제공하는 챔버, 상기 챔버를 외부로 개방하고 유압호스가 연결되는 연결포트를 구비하며, 상기 록킹부는, 각 록킹부장착구 내에 수용되며 개방구멍의 직경 보다 큰 직경을 갖는 가압볼과, 상기 가압볼을 걸림홈부 측으로 탄성 가압하는 볼가압부를 갖고, 상기 록킹부장착구 내에는, 상기 개방구멍을 통해 센터홀로 개방되며, 센터홀로부터 멀어질수록 내경이 확장되며 상기 가압볼을 수용하는 경사통로와, 상기 경사통로에 이어지며 엔드캡의 반지름 방향으로 개방되는 암나사구가 형성되며, 상기 볼가압부는, 상기 가압볼과 함께 경사통로에 삽입되며 가압볼을 탄력 지지하는 스프링과, 상기 암나사구에 나사 결합하며 스프링을 가압볼 측으로 지지하는 지지캡을 구비하고, 상기 유압호스를 통해 압입되는 유압유는, 상기 챔버를 경유하여 센터홀로 배출되면서 상기 피스톤로드를 상기 실린더튜브의 외부로 밀어내며, 상기 스프링은 상기 경사통로의 형상에 대응되게 상기 지지캡을 향해 점차 직경이 확장되는 형태로 마련되고, 상기 록킹엔드의 선단부 외주면에는 록킹엔드가 센터홀로 삽입될 때 상기 가압볼과 접하며 가압볼을 방사방향으로 벌리는 진입경사부가 형성되며, 상기 록킹엔드의 선단부 외주면에서 상기 진입경사부의 전단에는 외주면을 감싸는 형태로 마련되어 상기 록킹엔드의 엔드캡으로의 삽입 맞물림 시 충격이 완충 되도록 하는 쿠션 부쉬가 전후 슬라이딩 가능하게 구비된 것을 특징으로 한다. The reciprocating rod and the locking end constitute a piston rod, and the end cap includes a center hole receiving and receiving the locking end, a chamber communicating with the center hole and providing a passage through which hydraulic oil passes, and the chamber is external And a connection port to which the hydraulic hose is connected, and the locking unit includes a pressing ball accommodated in each locking unit mounting hole and having a diameter larger than the diameter of the opening hole, and a ball for elastically pressing the pressing ball toward the locking groove. It has a pressing part, and in the locking part mounting hole, it is opened to the center hole through the opening hole, the inner diameter is expanded as the distance from the center hole increases, and an inclined passage for accommodating the pressure ball, and an end cap connected to the inclined passage A female screw hole opened in the radial direction of is formed, and the ball pressing unit is inserted into the inclined passage along with the pressing ball and elastically supports the pressing ball, and is screwed to the female threaded hole and supports the spring toward the pressing ball. The hydraulic oil provided with a support cap and pressurized through the hydraulic hose pushes the piston rod to the outside of the cylinder tube while being discharged to the center hole through the chamber, and the spring corresponds to the shape of the inclined passage. It is provided in a form in which the diameter gradually expands toward the support cap, and an entrance inclined portion is formed on the outer circumferential surface of the tip of the locking end to contact the pressing ball when the locking end is inserted into the center hole and to spread the pressing ball in a radial direction, and the locking end It is characterized in that a cushion bush that is provided in a form surrounding the outer circumferential surface from the outer circumferential surface of the front end of the entry slope to buffer the impact when inserted into the end cap of the locking end is provided so as to be slidable back and forth.
여기서, 상기 쿠션 부쉬는 원통형의 몸체로 구성되고, 상기 몸체의 선단의 모서리 부분에는 라운딩부가 형성되며, 상기 라운딩부의 후방 측에는 소정 길이로 테이퍼 구간이 형성되고, 상기 테이퍼 구간의 후방 측에는 일정 길이로 상기 몸체보다 작은 직경의 완충구간이 형성되며, 상기 완충구간과 몸체의 사이에는 라운딩 가공된 단차부가 형성된 것이 바람직하다. Here, the cushion bush is composed of a cylindrical body, a rounding portion is formed at a corner portion of the front end of the body, a tapered section is formed with a predetermined length on the rear side of the rounding portion, and the rear side of the tapered section has a predetermined length. It is preferable that a buffer section having a diameter smaller than that of the body is formed, and a rounded step portion is formed between the buffer section and the body.
그리고, 상기 록킹부는 상기 센터홀의 주변에 다수 개가 등각 배치되며, 상기 센터홀의 주변에는 상기 개방구멍을 통해 상기 센터홀로 개방된 다수의 록킹부장착구가 대칭으로 형성되고, 상기 가압볼은 상기 스프링의 작용에 의해 상기 개방구멍을 통해 상기 센터홀 측으로 일부 돌출된 상태를 유지하는 것이 바람직하다. In addition, a plurality of locking portions are disposed at an equal angle around the center hole, and a plurality of locking portion mounting holes opened to the center hole through the opening hole are formed symmetrically around the center hole, and the pressing ball is formed of the spring. It is preferable to maintain a state partially protruding toward the center hole through the open hole by the action.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 록킹장치가 내장된 유압실린더는, 실린더튜브의 내부로 완전히 삽입된 피스톤로드가, 내장된 록킹장치에 의해 꽉 맞물려 고정되게 지지 되므로, 자중을 비롯한 외부로부터 가해진 하중에 의해 비정상적으로 빠지지 않아 그만큼 동작 신뢰성이 좋고, 피스톤이 엔드플러그에 급격하게 부딪히는 것을 방지하기 위해 실린더 몸체의 내부에 완충량 확보와 완충력 상승으로 실린더 작동의 유연성과 안정감이 확보되도록 할 수 있다.In the hydraulic cylinder with the locking device of the present invention as described above, the piston rod completely inserted into the cylinder tube is tightly engaged and fixedly supported by the built-in locking device, so that it is supported by loads applied from the outside including its own weight. Since it does not fall out abnormally, the operation reliability is good, and in order to prevent the piston from suddenly colliding with the end plug, it is possible to secure the flexibility and stability of the cylinder operation by securing the buffer amount inside the cylinder body and increasing the buffering force.
또한, 피스톤로드를 지지하는 록킹장치가 실린더튜브의 내부에 위치하므로, 외부 구조가 복잡하지 않고 정비가 간결하다.In addition, since the locking device for supporting the piston rod is located inside the cylinder tube, the external structure is not complicated and maintenance is concise.
도 1은 종래 유압실린더의 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 록킹장치가 내장된 유압실린더의 내부 구조 및 작동 방식을 설명하기 위한 부분 단면도,
도 4는 도 2에 도시한 피스톤로드를 별도로 도시한 도면,
도 5는 도 2에 도시한 엔드캡의 부분 단면도,
도 6은 도 5의 엔드캡을 다른 각도에서 바라본 모습을 도시한 도면,
도 7은 도 2의 또 다른 실시예를 도시한 도면,
도 8은 도 7의 록킹엔드의 선단부 외주면에 쿠션 부쉬가 구비된 상태 및 분해된 상태를 각각 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 쿠션 부쉬의 일부가 절개된 측면도, 정면도 및 “A”영역을 확대 도시한 도면이다. 1 is a view for explaining the problem of a conventional hydraulic cylinder,
2 and 3 are partial cross-sectional views for explaining the internal structure and operation method of a hydraulic cylinder with a built-in locking device according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a view showing a separate piston rod shown in Figure 2,
Figure 5 is a partial cross-sectional view of the end cap shown in Figure 2,
FIG. 6 is a view showing the end cap of FIG. 5 viewed from a different angle;
7 is a view showing another embodiment of FIG. 2;
FIG. 8 is a perspective view showing a state in which a cushion bush is provided on an outer circumferential surface of the front end of the locking end of FIG. 7 and an exploded state, respectively;
9 is a side view, a front view, and an enlarged view of an area “A” in which a part of the cushion bush according to the present invention is cut.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 록킹장치가 내장된 유압실린더는, 실린더튜브의 내부로 완전히 삽입된 피스톤로드가, 정상적인 유압 이외의 힘에 의해, 실린더튜브로부터 빠지지 않는 구성을 가지는 것으로서, 일정직경을 가지며 길이방향으로 직선 연장된 실린더튜브와; 상기 실린더튜브의 일단부에 결합하며, 지지력을 제공하는 록킹부를 구비한 엔드캡과; 상기 실린더튜브내에 슬라이딩 이동 가능하도록 삽입되고, 실린더튜브의 타단부 외부로 연장된 왕복로드와; 상기 왕복로드의 단부에 구비되며 왕복로드가 실린더튜브에 완전히 삽입된 상태에서 록킹부를 만나 록킹부에 고정 지지되는 록킹엔드의 기본 구성을 갖는다.The hydraulic cylinder with a built-in locking device of the present invention has a configuration in which the piston rod completely inserted into the cylinder tube is not removed from the cylinder tube by force other than normal hydraulic pressure, and has a constant diameter and is a straight line in the longitudinal direction. An extended cylinder tube; An end cap coupled to one end of the cylinder tube and having a locking portion providing a support force; A reciprocating rod inserted into the cylinder tube so as to be slidably movable and extending outside the other end of the cylinder tube; It is provided at the end of the reciprocating rod, and has a basic configuration of a locking end fixedly supported by the locking portion by meeting the locking portion while the reciprocating rod is completely inserted into the cylinder tube.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 록킹장치가 내장된 유압실린더(30)의 내부 구조 및 작동 방식을 설명하기 위한 부분 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시한 피스톤로드를 별도로 도시한 도면이다. 또한, 도 5는 도 2에 도시한 엔드캡의 부분 단면도이며, 도 6은 도 5의 엔드캡을 다른 각도에서 바라본 모습을 도시한 도면이다.2 and 3 are partial cross-sectional views for explaining the internal structure and operation method of the
도 2는 피스톤로드(60)가 실린더튜브(40)로부터 어느 정도 빠진 상태이고, 도 3은 피스톤로드(60)가 실린더튜브(40)에 완전히 삽입된 모습을 보여준다.FIG. 2 shows a state in which the
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 록킹장치가 내장된 유압실린더(30)는, 실린더튜브(40), 엔드캡(45), 왕복로드(63), 록킹엔드(65), 로드연결부(67)를 포함한다.As shown, the
실린더튜브(40)는, 일정직경을 가지며 길이방향으로 직선 연장된 중공 파이프형 부재로서 내부공간(40a)을 제공한다. 내부공간(40a)은 왕복로드(63)를 왕복운동 가능하게 수용하는 공간이다. 실린더튜브(40)의 사이즈는 달라질 수 있다.The
엔드캡(45)은, 실린더튜브(40)의 일단부(도면상 우측 단부)에 결합하는 부재로서 록킹부(45u)를 내장한다. 록킹부(45u)는 도 3에 도시한 바와 같이 후술할 록킹엔드(65)를 수용 고정한다. The
록킹부(45u)는 록킹엔드(65)와 함께 하나의 록킹장치를 구성한다. 록킹장치는, 실린더튜브(40)에 왕복로드(63)가 완전히 삽입된 상태(도 3의 상태)에서, 유압(油壓) 이외의 힘에 의해, 왕복로드(63)가 실린더튜브(40)의 외부로 빠지는 것을 방지하는 것이다. 도 1을 기준으로 말하자면, 위로 접혀진 집게(17)가 하부로 다시 펼치지는 것을 막는 것이다.The locking
엔드캡(45)은 하나의 금속블록을 절삭 가공하여 제작한 것으로서, 실린더튜브(40)의 일단부 내측에 삽입되는 삽입고정부(45c)를 갖는다. 삽입고정부(45c)는 실린더튜브(40)에 삽입된 상태로 실린더튜브(40)의 내주면에 밀착한다. 엔드캡(45)은, 삽입고정부(45c)가 실린더튜브(40)에 끼워진 상태로, 실린더튜브(40)에 대해 용접방식으로 고정될 수 있다.The
또한, 엔드캡(45)에는, 센터홀(45k), 챔버(45m), 연결포트(45n), 여섯 개의 록킹부장착구(45g), 핀구멍(45b)이 형성되어 있다.Further, in the
센터홀(45k)은 실린더튜브(40)의 내부공간(40a)으로 오픈된 구멍으로서, 도 2의 화살표 m방향으로 진입하는 록킹엔드(65)를 받아들여 수용한다. 또한, 챔버(45m)는 센터홀의 뒤쪽에 마련된 공간이며, 연결포트(45n)을 통해 외부로 개방된다. 연결포트(45n)는 유압호스가 연결되는 구멍이다. The
유압호스를 통해 압입되는 유압유는, 챔버(45m)를 경유하여 센터홀(45k)로 배출되면서 피스톤로드(60)를 실린더튜브(40)의 외부로 밀어낸다. 또한, 반대편 연결포트(41)로 유압유가 압입됨에 의해 피스톤로드(60)가 화살표 m방향으로 이동할 때에는, 센터홀(45k)을 통해 유입하는 유압유를 통과시켜 연결포트(45n)로 유도한다. 상기 피스톤로드(60)는 왕복로드(63)와 피스톤(61)과 록킹엔드(65)의 결합체로서 이에 대한 설명은 후술한다.The hydraulic oil pressurized through the hydraulic hose pushes the
핀구멍(45b)은 굴착기에 유압실린더(30)를 연결하는 링크핀이 끼워지는 구멍이다.The
록킹부장착구(45g)는 록킹부(45u)를 수용하는 구멍으로서, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 센터홀(45k)을 중심으로 6개 ~ 12개 정도가 등각 배치된다. 또한, 록킹부장착구(45g)는 삽입고정부(45c)에 위치한다.The locking
각 록킹부장착구(45g) 내부에는, 경사통로(45e)와 암나사구(45d)가 마련되어 있다. 경사통로(45e)는, 개방구멍(45f)을 통해 센터홀(45k)로 개방된 구멍으로서, 가압볼(45t)을 수용한다. Inside each locking
경사통로(45e)의 내경은 센터홀(45k)로부터 멀어질수록 확장된다. 또한 개방구멍(45f)의 내경은 가압볼(45t)의 직경보다 작다. 따라서 도 5에 도시한 바와 같이, 가압볼(45t)은 경사통로(45e)에 수용되어 개방구멍(45f)에 걸린 상태로 일부분이 센터홀(45k)로 돌출된다. The inner diameter of the
암나사구(45d)는 경사통로(45e)에 이어지며 엔드캡의 반지름 방향으로 개방되는 구멍으로서 내주면에 암나사산이 형성되어 있다. 암나사구(45d)에는 지지캡(45q)이 나사 결합한다. The
각 록킹부장착구(45g)의 내부에는 록킹부(45u)가 설치된다. 록킹부(45u)는, 가압볼(45t)과 볼가압부를 구비한다. 볼가압부는, 가압볼(45t)을 걸림홈부(65b)로 탄력 가합하는 역할을 하며 스프링(45s)과 지지캡(45q)을 갖는다.A locking
가압볼(45t)은 강철로 제작된 구형 부재로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 걸림홈부(65b)를 화살표 f방향으로 가압한다. 또한 스프링(45s)은 가압볼(45t)과 함께 경사통로(45e)에 삽입된 상태로 가압볼을 걸림홈부(65b) 측으로 탄력 가압한다.The
이때, 스프링(45s)은 경사통로(45e)의 형상에 대응되게 지지캡(45q)을 향해 점차 직경이 확장되는 원추형의 형태로 마련된 것이 바람직하다. At this time, the spring (45s) is preferably provided in the shape of a conical shape gradually expanding toward the support cap (45q) to correspond to the shape of the inclined passage (45e).
유압호스를 통해 압입되는 유압유가 챔버(45m)를 경유해 센터홀(45k)로 배출되면서 록킹이 해제되어 피스톤로드(60)가 실린더튜브(40)의 외부로 밀려나도록 할 때에, 보다 적은 유압으로도 원활한 록킹 해제가 이뤄지도록 하여 동작 효율이 더욱 향상되도록 할 수 있고, 장기간 동안의 사용에도 스프링(45s)과 가압볼(45t)의 이탈이 방지되어 장치의 내구성이 더욱 강화되도록 할 수 있다. When the hydraulic oil pressurized through the hydraulic hose is discharged to the center hole (45k) via the chamber (45m), the lock is released and the piston rod (60) is pushed to the outside of the cylinder tube (40), with less hydraulic pressure. Also, the operation efficiency can be further improved by allowing smooth unlocking of the lock, and separation of the
지지캡(45q)은 암나사구(45d)에 나사 결합하여 스프링(45s)을 가압볼(45t) 측으로 지지하는 부속이다. 암나사구(45d)에 대한 지지캡(45q)의 결합 정도를 조절함으로써 스프링(45s)이 가압볼(45t)을 누르는 힘을 조절할 수 있음은 물론이다.The support cap (45q) is a component that is screwed to the female threaded hole (45d) to support the spring (45s) to the pressure ball (45t) side. Of course, it is possible to adjust the force by which the
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤로드(60)는, 왕복로드(63), 록킹엔드(65), 피스톤(61), 로드연결부(67)로 구성된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 3 and 4, the
왕복로드(63)는 일정직경을 가지며 길이방향으로 직선 연장된 환봉형 부재로서, 실린더튜브(40)내에 수용된 상태로, 유압의 작용에 의해 왕복운동 한다. 연결포트(41,45n)를 통해 압입된 유압에 의해 직선운동 하는 것이다.The reciprocating
록킹엔드(65)는 왕복로드(63)의 도면상 우측 단부에 구비된 것으로서, 대략 원통의 형상을 취하며, 외주면에 진입경사부(65a)와 걸림홈부(65b)를 갖는다. The locking
진입경사부(65a)는 록킹엔드(65)가 센터홀(45k)에 진입할 때, 가압볼(45t)에 접하며 가압볼(45t)을 반지름 방향으로 벌리는 경사면이다. 또한 걸림홈부(65b)는 가압볼(45t)을 수용 구속하는 홈이다. 가압볼(45t)은 걸림홈부(65b)에 삽입된 상태로 스프링(45s)의 작용에 의해 걸림홈부(65b)를 탄력적으로 가압한다. 가압볼(45t)이 스프링(45s)의 탄성력에 의해 걸림홈부(65b)에 끼워진 상태를 유지하는 것이다. 스프링(45s)은, 연결포트(45n)을 통해 유압이 압입될 때 유압의 작용에 의해 압축되며 가압볼(45t)이 경사통로(45e) 내부로 물러나게 한다.When the locking
진입경사부(65a)와 걸림홈부(65b)는, 록킹엔드(65)의 원주방향으로 연장된 형상을 취한다. 말하자면, 록킹엔드(65)의 원주방향으로 연장되어 한 바퀴 회전 한 후 양단부가 만난 형상을 갖는다.The entrance inclined
이러한 록킹엔드(65)는, 왕복로드(63)가 실린더튜브(40) 내에 완전히 삽입된 상태에서, 도 3에 도시한 바와 같이, 록킹부(45u)를 만나 록킹부에 물려 고정됨으로써, 유압 이외의 힘에 의해 엔드캡(45)으로부터 빠지지 않는다. This locking
도면부호 65d는 피스톤결합부이다. 피스톤결합부(65d)는 외주면에 수나사산이 형성되어 있는 부분으로서, 피스톤(61)의 결합나사부(61a)와 나사 결합한다. 피스톤(61)은 실린더튜브(40)의 내주면에 밀착하며, 유압유의 누설을 방지한다. 로드연결부(67)는 핀구멍(67a)을 가지며, 유압실린더(30)를 굴착기에 연결시키는 역할을 한다.
결국 상기와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 록킹장치가 내장된 유압실린더(30)는, 실린더튜브(40) 내부로 완전히 삽입된 상태의 피스톤로드(60)가, 유압 이외의 힘에 의해, 실린더튜브(40)로부터 빠지지 않는 구조를 갖는다. 도 1에 도시한 유압실린더(19)를 대신할 경우, 상부로 접혀 올려진 집게(17)가 자중에 의해 하부로 떨어지는 현상이 없는 것이다.In the end, the
한편, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 록킹엔드(65)의 선단부 외주면에서 진입경사부(65a)의 전단에는 외주면을 감싸는 형태로 마련되어 록킹엔드(65)의 엔드캡(45)으로의 삽입 맞물림 시 충격이 완충 되도록 하는 쿠션 부쉬(70)가 전후 슬라이딩 가능하게 구비된 것이 바람직하다.On the other hand, as shown in Figures 7 and 8, the front end of the entrance inclined portion (65a) from the outer peripheral surface of the front end of the locking end (65) is provided in a form surrounding the outer peripheral surface of the locking end (65) to the end cap (45). It is preferable that the
이에 따라, 피스톤로드(60)가 실린더튜브(40) 내부로 완전 삽입시 피스톤로드(60)의 록킹엔드(65)가 엔드캡(45)에 급격하게 부딪히는 것을 방지하기 위해 실린더 몸체의 내부에 쿠션 부쉬(70)가 전후 슬라이딩 가능하게 구비됨으로써, 쿠션 부쉬(70)에 의한 완충량 확보와 완충력 상승으로 실린더 작동의 유연성과 안정감이 확보되도록 할 수 있다. Accordingly, when the
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 쿠션 부쉬(70)는 원통형의 몸체(71)로 구성되고, 몸체(71)의 선단의 모서리 부분에는 라운딩부(73)가 형성되며, 라운딩부(73)의 후방 측에는 소정 길이로 테이퍼 구간(75)이 형성되고, 테이퍼 구간(75)의 후방 측에는 일정 길이로 상기 몸체(71)보다 작은 직경의 완충구간(77)이 형성되며, 완충구간(77)과 몸체(71)의 사이에는 라운딩 가공된 단차부(79)가 형성된 것이 바람직하다.9, the
이에 따라, 록킹엔드(65)의 선단부 외주면에서 진입경사부(65a)의 전단에 외주면을 감싸는 형태로 마련된 쿠션 부쉬(70)가 록킹엔드(65)의 선단부 외주면에서 전후 슬라이딩 되며 록킹엔드(65)의 엔드캡(45)으로의 삽입 맞물림 시 충격이 완충 되는 구조를 이루도록 할 수 있다. Accordingly, the
이를 치수와 함께 좀더 구체적으로 설명하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(71)는 ø27.2mm의 내경과 ø37mm의 외경을 가지며 38mm의 길이를 갖는 원통체로 형성되는데, 이때, 상기 ø37mm의 외경은 몸체(71)의 후방측에서 전방 측 23mm까지 형성된다. 그리고, 몸체(71)의 전체 38mm의 길이 중에 23mm를 제외한 나머지 15mm 길이의 외주연에 완충구간(77)과 테이퍼 구간(75)이 형성된다. 상기 완충구간(77)은 15mm 길이에서 5mm를 제외한 10mm의 길이로 ø36.9mm의 외경으로 형성되어 몸체(71)와 완충구간(77)의 사이에 ø0.1mm의 높이차로 단차부(79)가 형성되어 유체가 통과하는 틈새가 발생하는 것이며, 나머지 5mm 구간은 10°로 테이퍼진 테이퍼 구간(75)으로 형성되고, 상기 테이퍼 구간(75)의 선단부 모서리 부분에 R1의 라운딩부(73)가 형성된 것이다.If this is described in more detail with dimensions, as shown in FIG. 9, the
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 유압실린더의 쿠션 부쉬(70)는 공급되는 유체가 라운딩부(73)를 갖는 테이퍼 구간(75)에 의한 초기 완충기능을 가지며, 테이퍼 구간(75)을 지나는 유체는 다시 단차부(79)에 의해 몸체(71)와 ø0.1mm의 높이차를 갖는 완충구간(77)의 외측 둘레에 형성된 틈새를 통과한 후, 몸체(71)의 외측면을 따라 통과하게 된다. 이때 라운딩부(73)를 갖는 테이퍼 구간(75)을 통과하는 유체는 몸체(71)와 ø0.1mm 단차진 10mm의 길이를 갖는 완충구간(77)의 틈새를 통과하는 동안 유체에 저항하게 됨으로써 완충속도의 감소에 따른 충분한 완충량을 확보할 수 있게 됨으로써 완충력을 한층 증대시킬 수 있게 되는 것이다.The
이같이 본 발명은 피스톤이 엔드플러그에 급격하게 부딪히는 것을 방지하기 위해 실린더 몸체의 내부에 구비되는 쿠션 부쉬(70)를 선단부에 라운딩부를 갖는 테이퍼 구간과 몸체보다 다소 직경의 완충구간으로 구간별 단차 정밀 가공하여 완충속도를 감소시킬 수 있도록 함으로써 완충량을 충분히 확보할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인하여 완충력 상승에 따른 실린더 작동의 유연성과 안정성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.In this way, the present invention provides precise processing of step-by-section steps in a tapered section having a rounding portion at the tip of the cylinder body and a buffer section slightly larger in diameter than the body in order to prevent the piston from suddenly colliding with the end plug. Thus, by reducing the buffering speed, not only can the buffering amount be sufficiently secured, but also the flexibility and stability of cylinder operation according to the increase of the buffering force can be improved.
상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical aspects have been described above and in the accompanying drawings, the technical idea of the present invention is for the purpose of explanation, and is not limited thereto, and those having ordinary technical knowledge in the technical field of the present invention It will be appreciated that the present invention can be variously modified and changed without departing from the technical scope of the claims to be described later.
11:붐대 11a:링크브라켓 13:어댑터
15:버킷 16:메인유압실린더 17:집게
19:추가유압실린더 19a:실린더튜브 19b:피스톤로드
30:유압실린더 40:실린더튜브 40a:내부공간
41:연결포트 45:엔드캡 45b:핀구멍
45c:삽입고정부 45d:암나사구 45e:경사통로
45f:개방구멍 45g:록킹부장착구 45k:센터홀
45m:챔버 45n:연결포트 45q:지지캡
45s:스프링 45t:가압볼 45u:록킹부
60:피스톤로드 61:피스톤 61a:결합나사부
63:왕복로드 65:록킹엔드 65a:진입경사부
65b:걸림홈부 65d:피스톤결합부 67:로드연결부
67a:핀구멍 70:쿠션 부쉬11: Boom stand 11a: Link bracket 13: Adapter
15: bucket 16: main hydraulic cylinder 17: tongs
19: additional
30: hydraulic cylinder 40:
41: connection port 45:
45c:
45f:
45m:
45s:
60: piston rod 61:
63: reciprocating rod 65: locking
65b: engaging
67a: pin hole 70: cushion bush
Claims (3)
상기 실린더튜브(40)의 일단부에 결합하며, 지지력을 제공하는 록킹부(45u)를 구비한 엔드캡(45);
상기 실린더튜브(40) 내에 슬라이딩 이동 가능하도록 삽입되고, 실린더튜브(40)의 타단부 외부로 연장된 왕복로드(63); 및
상기 왕복로드(63)의 단부에 구비되며 왕복로드(63)가 실린더튜브(40)에 완전히 삽입된 상태에서 록킹부(45u)를 만나 록킹부(45u)에 고정 지지되는 록킹엔드(65);를 포함하며,
상기 왕복로드(63)와 상기 록킹엔드(65)는 피스톤로드(60)를 구성하고,
상기 엔드캡(45)은, 상기 록킹엔드(65)를 받아들여 수용하는 센터홀(45k), 상기 센터홀(45k)에 연통하며 유압유를 통과시키는 통로를 제공하는 챔버(45m), 상기 챔버(45m)를 외부로 개방하고 유압호스가 연결되는 연결포트(45n)를 구비하며,
상기 록킹부(45u)는, 각 록킹부장착구(45g) 내에 수용되며 개방구멍(45f)의 직경 보다 큰 직경을 갖는 가압볼(45t)과, 상기 가압볼(45t)을 걸림홈부(65b) 측으로 탄성 가압하는 볼가압부를 갖고,
상기 록킹부장착구(45g) 내에는, 상기 개방구멍(45f)을 통해 센터홀(45k)로 개방되며, 센터홀(45k)로부터 멀어질수록 내경이 확장되며 상기 가압볼(45t)을 수용하는 경사통로(45e)와, 상기 경사통로(45e)에 이어지며 엔드캡(45)의 반지름 방향으로 개방되는 암나사구(45d)가 형성되며,
상기 볼가압부는, 상기 가압볼(45t)과 함께 경사통로(45e)에 삽입되며 가압볼(45t)을 탄력 지지하는 스프링(45s)과, 상기 암나사구(45d)에 나사 결합하며 스프링(45s)을 가압볼(45t) 측으로 지지하는 지지캡(45q)을 구비하고,
상기 유압호스를 통해 압입되는 유압유는, 상기 챔버(45m)를 경유하여 센터홀(45k)로 배출되면서 상기 피스톤로드(60)를 상기 실린더튜브(40)의 외부로 밀어내며,
상기 스프링(45s)은 상기 경사통로(45e)의 형상에 대응되게 상기 지지캡(45q)을 향해 점차 직경이 확장되는 형태로 마련되고,
상기 록킹엔드(65)의 선단부 외주면에는 록킹엔드(65)가 센터홀(45k)로 삽입될 때 상기 가압볼(45t)과 접하며 가압볼(45t)을 방사방향으로 벌리는 진입경사부(65a)가 형성되며,
상기 록킹엔드(65)의 선단부 외주면에서 상기 진입경사부(65a)의 전단에는 외주면을 감싸는 형태로 마련되어 상기 록킹엔드(65)의 엔드캡(45)으로의 삽입 맞물림 시 충격이 완충 되도록 하는 쿠션 부쉬(70)가 전후 슬라이딩 가능하게 구비된 것을 특징으로 하는 록킹장치가 내장된 유압실린더. A cylinder tube 40 having a constant diameter and extending straight in the longitudinal direction;
An end cap (45) coupled to one end of the cylinder tube (40) and having a locking part (45u) providing a support force;
A reciprocating rod 63 inserted into the cylinder tube 40 so as to be slidably movable and extending outside the other end of the cylinder tube 40; And
A locking end 65 provided at an end of the reciprocating rod 63 and fixedly supported by the locking portion 45u by meeting the locking portion 45u while the reciprocating rod 63 is completely inserted into the cylinder tube 40; Including,
The reciprocating rod 63 and the locking end 65 constitute a piston rod 60,
The end cap 45 is a center hole 45k for receiving and receiving the locking end 65, a chamber 45m communicating with the center hole 45k and providing a passage for passing hydraulic oil, and the chamber ( 45m) to the outside and equipped with a connection port (45n) to which the hydraulic hose is connected,
The locking part (45u) is accommodated in each locking part mounting hole (45g) and has a diameter larger than the diameter of the opening hole (45f) a pressing ball (45t), and the pressing ball (45t) locking groove (65b) It has a ball pressing portion that elastically presses the side
In the locking part mounting hole (45g), it is opened to the center hole (45k) through the opening hole (45f), the inner diameter is expanded as the distance from the center hole (45k) and accommodates the pressing ball (45t) An inclined passage 45e and a female screw hole 45d connected to the inclined passage 45e and opened in the radial direction of the end cap 45 are formed,
The ball pressing unit is inserted into the inclined passageway (45e) together with the pressing ball (45t), a spring (45s) for elastically supporting the pressing ball (45t), and screwed to the female screw hole (45d), and a spring (45s) It is provided with a support cap (45q) to support the pressure ball (45t) side,
The hydraulic oil press-in through the hydraulic hose pushes the piston rod 60 to the outside of the cylinder tube 40 while being discharged to the center hole 45k via the chamber 45m,
The spring (45s) is provided in a shape that gradually expands in diameter toward the support cap (45q) to correspond to the shape of the inclined passage (45e),
On the outer circumferential surface of the front end of the locking end 65, when the locking end 65 is inserted into the center hole 45k, there is an entry slope 65a that contacts the pressing ball 45t and spreads the pressing ball 45t in the radial direction. Formed,
A cushion bush that is provided in a form surrounding the outer circumferential surface at the front end of the entry slope 65a on the outer circumferential surface of the front end of the locking end 65 to buffer the impact when inserted into the end cap 45 of the locking end 65 (70) A hydraulic cylinder with a built-in locking device, characterized in that provided to be slidable back and forth.
상기 쿠션 부쉬(70)는 원통형의 몸체(71)로 구성되고, 상기 몸체(71)의 선단의 모서리 부분에는 라운딩부(73)가 형성되며, 상기 라운딩부(73)의 후방 측에는 소정 길이로 테이퍼 구간(75)이 형성되고, 상기 테이퍼 구간(75)의 후방 측에는 일정 길이로 상기 몸체(71)보다 작은 직경의 완충구간(77)이 형성되며, 상기 완충구간(77)과 몸체(71)의 사이에는 라운딩 가공된 단차부(79)가 형성된 것을 특징으로 하는 록킹장치가 내장된 유압실린더.The method of claim 1,
The cushion bush 70 is composed of a cylindrical body 71, a rounding portion 73 is formed at a corner portion of the front end of the body 71, and a tapered to a predetermined length at the rear side of the rounding portion 73. A section 75 is formed, and a buffer section 77 having a diameter smaller than the body 71 with a predetermined length is formed on the rear side of the tapered section 75, and A hydraulic cylinder with a locking device, characterized in that the rounded step portion 79 is formed therebetween.
상기 록킹부(45u)는 상기 센터홀(45k)의 주변에 다수 개가 등각 배치되며,
상기 센터홀(45k)의 주변에는 상기 개방구멍(45f)을 통해 상기 센터홀(45k)로 개방된 다수의 록킹부장착구(45g)가 대칭으로 형성되고,
상기 가압볼(45t)은 상기 스프링(45s)의 작용에 의해 상기 개방구멍(45f)을 통해 상기 센터홀(45k) 측으로 일부 돌출된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 록킹장치가 내장된 유압실린더.The method according to claim 1 or 2,
A plurality of the locking portions 45u are equiangularly arranged around the center hole 45k,
A plurality of locking part mounting holes 45g opened to the center hole 45k through the opening hole 45f are formed symmetrically around the center hole 45k,
The pressure ball (45t) is a hydraulic cylinder with a built-in locking device, characterized in that maintaining a state partially protruded toward the center hole (45k) through the opening hole (45f) by the action of the spring (45s).
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