KR19980070813A - 유압실린더 - Google Patents

Abstract

구조가 간단하고, 용접이 필요없으며, 전체중량의 저감이 도모되는 유압실린더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

실린더 튜브(1) 내에 중공(中空)인 피스톤 로드(2)가 중공(中空)인 피스톤(3)을 통하여 이동이 자유롭게 삽입되고, 피스톤(3)은 실린더 튜브(1) 내에서 로드측 유실(rod側 油室)(A)과 반로드측 유실(反rod側 油室)(B)을 구획하며, 피스톤 로드(2)의 단부(端部) 내측에 격벽부재(4)를 삽입하여 해당 격벽부재(4)에는 상기 로드측 유실(A)로 개구(開口)하는 제1 통로(5)와 반로드측 유실(B)로 개구(開口)하는 제2 통로(6)를 형성하고, 제1, 제2 통로에는 로드측 유실(A)과 반로드측 유실(B)로 압유를 급배(給排)시키는 제1, 제2 파이프(P1,P2)를 각각 삽입시키고 있는 유압실린더에 있어서, 피스톤 상단부를 피스톤 로드 외주(外周)에 나사결합시킴과 동시에 피스톤(3)의 내주(內周)에 형성한 단부(段部)(3a)로 상기 격벽부재(4)의 하단부를 지지시키고, 또한 상기 제1, 제2 파이프(P1,P2)가 피스톤 로드(2) 내에 배설한 서포터(14)로 지지되어 있다.

Description

유압실린더

본 발명은 유압실린더에 관한 것으로써, 특히 내부에 유로를 형성하기 위한 긴 파이프를 가지는 예컨대 크레인(CRANE)이나 고소작업차(高所作業車) 등의 사용에 적합한 유압실린더에 관한 것이다.

트럭 크레인(TRUCK CRANE)의 붐(BOOM) 신축용(伸縮用) 등에 이용되는 길이가 긴 유압실린더로서는 배관용의 2개의 긴 파이프를 실린더 튜브 내에 배설한 것이 개발되어 있다.

이 유압실린더는 예컨대 도 2에 도시하는 바와 같이, 실린더 튜브(21) 내에 피스톤(22)을 통하여 중공(中空)인 피스톤 로드(23)를 이동이 자유롭게 삽입하고, 피스톤(22)은 실린더 튜브(21) 내에서 로드측 유실(油室)(C)과 반(反)로드측 유실(D)을 구획하며, 피스톤 로드(23)의 하단부에 격벽부재(隔璧部材)(24)와 엔드부재(25)를 결합하여 이 격벽부재(24)와 엔드부재(25)에 병렬로 긴 파이프(26,27)를 삽입하고, 한쪽 파이프(27)를 압측유로(壓側油路)로 하여 로드측 유실(C)로 연통시키며, 다른쪽 파이프(26)를 신측유로(伸側油路)로 하여 반로드측 유실(D)로 연통시킨 것이다.

또한, 이 유압실린더는 격벽부재(24)를 피스톤 로드(23)의 하단부에 용접(28)으로 결합하며, 마찬가지로 엔드부재(25)를 격벽부재(24)에 용접(29)으로 결합하고, 또한 2개의 긴 파이프(26,27)도 격벽부재(24)와 엔드부재(25)에 각각 용접(30,31,32,33)으로 결합시킨 것이다.

이 때문에, 상기와 같은 유압실린더는 부품수가 많아 구조가 복잡하다. 또한, 각 부재를 용접으로 결합시키고 있기 때문에 용접부의 녹이나 용접찌꺼기가 오일 속에 혼입되는 경우가 있어 유압실린더의 작동불량의 원인이 되는 불편함이 있다.

이 때문에, 예컨대 일본국 실개평6-73410호 공보의 도 1에 개시된 것과 같은 유압실린더가 개발되어 있다.

이 유압실린더는 중공(中空)인 피스톤 로드에 직접 피스톤을 나사결합시켜 피스톤에 로드측 유실과 반로드측 유실로 연통하는 통로를 형성함과 동시에 동(同) 피스톤의 상기 통로에 2개의 파이프를 이중으로 한 것을 끼워넣어 중앙 파이프를 반로드측 유실로 개구시키고, 외측 파이프를 로드측 유실로 연통시킨 것이다.

상기 공보에 개시된 유압실린더는 각 부재가 나사결합된다든지 끼워넣기식으로 결합되어 있기 때문에 구조가 간소화되고, 또 용접에 의한 녹의 발생, 용접찌꺼기의 발생이 방지되어 작동불량이 생기는 것과 같은 불편함은 해소되는 반면, 유로(油路)를 형성하기 위한 2개의 파이프가 2중구조로 되어 있기 때문에 충분한 유로확보를 위해서는 외측 파이프를 대직경으로 할 필요가 있다. 이 때문에 외측 파이프가 대직경이 되는 만큼 중량이 무거워져 이것을 탑재한 차량의 차체중량이 무거워지게 되고, 크레인 등에서는 매다는 하중이 작아지게 되는 불편함이 있다.

그래서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고, 용접이 필요없으며, 전체중량의 경감이 도모되는 유압실린더를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관계되는 유압실린더의 일부 절결 종단정면도.

도 2는 종래 유압실린더의 일부 절결 종단정면도이다.

〈부호의 설명〉

1...실린더 튜브, 2...피스톤 로드,

3...피스톤, 3a...단부,

4...격벽부재, 4a...본체,

4b...마개부, 5...제1통로,

5a...세로방향 구멍, 5b...가로방향구멍,

6...제2통로, 9...챔퍼,

10...씰부재인 제1 O-링, 11...씰부재인 제2 O-링,

12...회전정지용 핀, 13...분해용의 드로우 탭 구멍,

14...서포터, A...로드측 유실,

B...반(反)로드측 유실, P1,P2...파이프,

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 수단은 실린더 튜브 내에 중공(中空)인 피스톤 로드가 중공(中空)인 피스톤을 통해서 이동이 자유롭게 삽입되며, 피스톤은 실린더 튜브 내에서 로드측 유실과 반로드측 유실을 구획하고, 피스톤 로드의 단부 내측에 격벽부재를 삽입하여 해당 격벽부재에는 상기 로드측 유실로 개구(開口)하는 제1통로와 반로드측 유실로 개구(開口)하는 제2통로를 형성하며, 제1, 제2통로에는 로드측 유실과 반로드측 유실로 압유를 급배(給排)시키는 제1, 제2 파이프를 각각 삽입시키고 있는 유압실린더에 있어서, 피스톤 상단부를 피스톤 로드 외주(外周)에 나사결합시킴과 동시에 피스톤의 내주(內周)에 형성한 단부(段部)로 상기 격벽부재의 하단부를 지지시키고, 또한 상기 제1, 제2 파이프가 피스톤 로드 내에 배설한 서포터로 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 경우, 격벽부재의 본체 하단부에 해당 본체의 직경보다 작은 직경의 마개부를 형성함과 동시에 이 마개부를 피스톤 로드의 하단부보다 돌출시키며, 또한 상기 격벽부재의 본체 외주(外周)와 피스톤 로드 내주(內周)와의 사이에 제1 씰부재를 개재시키고, 또 상기 마개부의 외주와 피스톤 내주와의 사이에 제2 씰부재를 개재시키고 있는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 격벽부재의 본체와 피스톤 로드의 하단부와의 사이에 격벽부재 회전정지용 핀이 감합되어 있는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 제1 통로가 세로방향 구멍(縱孔)과 가로방향 구멍(橫孔)으로 구성되고, 제2 통로가 일직선(straight)인 세로방향 구멍으로 형성되며, 제1 통로의 세로방향 구멍 내에 씰부재를 통해 제1 파이프의 하부를 삽입하고, 제2 통로 내에 제2 파이프의 하부를 씰부재를 통해 삽입시키고 있는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 서포터(supporter)가 수평인 판체(板體)로 형성되어 이 판체에 형성한 2개의 구멍에 각각 제1, 제2 파이프를 관통시키고 있는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

본 발명의 유압실린더는 도 1에 도시하는 바와 같이, 실린더 튜브(1) 내에 중공(中空)인 피스톤 로드(2)가 중공(中空)인 피스톤(3)을 통하여 이동이 자유롭게 삽입되며, 피스톤(3)은 실린더 튜브(1) 내에서 로드측 유실(A)과 반로드측 유실(B)을 구획하고, 피스톤 로드(2)의 하단부 내측에 격벽부재(4)의 본체(4a)를 삽입하여 해당 격벽부재(4)의 본체(4a)에는 상기 로드측 유실(A)로 개구하는 제1 통로(5)와 반로드측 유실(B)로 개구하는 제2 통로(6)를 형성하며, 제1, 제2 통로(5,6)에는 로드측 유실(A)과 반로드측 유실(B)로 압유를 급배(給排)시키는 제1, 제2 파이프(P1,P2)를 각각 삽입시키고 있는 것이다.

더욱 상세하게 설명한다.

중공(中空)인 피스톤(3)은 그 상단부가 중공(中空)인 피스톤 로드(2)의 하부 외주(外周)에 나사(8)를 통해 나사결합되며, 필요에 따라서 양자는 핀(7)으로 결합된다.

피스톤(3)은 외주(外周)의 베어링(a,b)과 씰부재(c)를 통해 실린더 튜브(1)의 내주에 접접(摺接)한다. 피스톤(3)의 하부 외주에는 다각형 모양 예컨대 육각형 모양의 챔퍼(chamfer)(9)가 가공되며, 이 챔퍼(9)에 공구 예컨대 육각 렌치를 삽입하여 피스톤 로드(2)에 대한 착탈조작을 수행하도록 되어 있다.

피스톤 로드(2)의 하단부 내주에는 격벽부재(4)의 본체(4a) 상부가 삽입되며, 양자 사이에 제1 씰부재로서 O-링(10)이 개재됨과 동시에 본체(4a) 중간의 단부(段部)(4c)가 피스톤 로드(2)의 하단에 접하고 있다. 격벽부재(4)의 본체(4a)와 피스톤 로드(2)의 하단부와의 사이에는 가로방향에서 핀(12)을 삽입하여 본체(4a)의 회전정지를 행하도록 해도 좋다.

격벽부재(4)의 본체(4a)보다 하방에는 피스톤 로드(2)의 하단보다 하방으로 돌출하는 마개부(4b)가 형성되어 이 마개부(4b)의 외주(外周)에 피스톤(3)의 내주(內周)가 감합하고 있다. 마개부(4b)의 외주와 피스톤(3)의 내주와의 사이에는 제2 씰부재로서 O-링(11)이 개재되어 있다.

피스톤(3)의 내주(內周) 중간에는 수평인 단부(段部)(3a)가 형성되어 이 단부(3a)의 상단이 격벽부재(4)의 하면, 즉 본체(4a)의 하단을 지지하고 있다. 즉, 격벽부재(4)는 피스톤 로드(2)와 피스톤(3)에 의해 상하에서 협지되어 있다.

제1 O-링(10)의 직경은 제2 O-링(11)의 직경보다 크게 형성되어 있으며, 이 결과 피스톤(3)을 피스톤 로드(2)의 외주에 나합하듯이 회동하여도 제1 O-링(10)의 마찰(friction)이 제2 O-링(11)의 그것보다 크기 때문에 가령 핀(12)이 없어도 격벽부재(4)는 회동하지 않는다.

피스톤(3)에는 마개부(4b)의 하단에 대응하는 단부(段部)를 형성하여 이 단부로 마개부(4b)의 하단을 지지해도 좋다.

격벽부재(4)의 하면, 예컨대 마개부(4b)의 하면에 장착용 및 분해용의 드로탭(draw tap) 구멍(13)을 형성하여 이 드로탭 구멍(13)에 공구를 끼워넣어서 피스톤 로드(2)에 대한 착탈조작을 쉽게 행하도록 한 것이다.

격벽부재(4)의 본체(4a)에는 제1 통로(5)인 세로방향 구멍(5a)과 가로방향 구멍(5b)을 형성하고, 또 피스톤(3)에는 가로방향 구멍(5b)에 대향하는 통로(3b)가 형성되어 이들 통로(5), 통로(3b)는 로드측 유실(A)로 개구하고 있다.

세로방향 구멍(5a) 내에는 길이가 긴 제1 파이프(P1)의 하단이 O-링으로 된 씰을 통하여 삽입되고, 이 제1 파이프(P1)를 통해서 로드측 유실(A)로 압유가 급배되어 압유가 도입된 때 피스톤 로드(2)와 피스톤(3)이 하방으로 이동하여 압축작동한다.

마찬가지로 격벽부재(4)의 본체(4a)와 마개부(4b)에는 반로드측 유실(B)로 개구하는 제2 통로인 세로방향 구멍(6)이 형성되며, 이 세로방향 구멍(6) 내에 제2 파이프(P2)의 하부가 O-링으로 된 씰을 통해 삽입되고, 이 제2 파이프(P2)를 통하여 반로드측 유실(B)로 압유가 급배되어, 압유가 공급된 때에 피스톤 로드(2)와 피스톤(3)이 상방으로 이동하여 신장작동한다.

피스톤 로드(2) 내에는 서포터(14)가 배설되어 이 서포터(14)로 2개의 제1, 제2 파이프(P1,P2)를 지지하고 있다.

예컨대, 2개의 파이프(P1,P2)는 판체(板體)로 된 서포터(14)의 2개의 구멍 내를 통과하여 지지되며, 이로 인해 2개의 파이프(P1,P2)의 좌굴(座屈)이 방지됨과 동시에 격벽부재(4)와의 결합작업시에서의 위치맞춤을 확실하게 하여 각 파이프(P1,P2)를 각각 제1, 제2 통로(5,6)에 반드시 삽입할 수 있도록 하고 있다. 각 파이프(P1,P2)는 서포터(14)에 삽입한 상태로 피스톤 로드(2)의 상방에서 삽입된다. 이 때, 격벽부재(4)를 삽입고착한 후에 각 파이프(P1,P2)를 장착해도 좋고, 또는 각 파이프(P1,P2)를 삽입하고 있는 상태에서 격벽부재(4)를 각 파이프(P1,P2)에 위치맞춤하면서 삽입해도 좋다.

피스톤 로드(2)의 상방 외주에는 스페이서(spacer)(15)가 삽입되며, 또 스페이서(15)의 상방에 씰(17)을 통하여 캡(16)이 장착되고, 캡(16)과 스페이서(15)의 외측에는 실린더 튜브(1)의 상부 외주에 나사결합된 플랜지(18)가 설치되어 있다.

본 발명에 의하면 다음의 효과가 있다.

① 각 청구항의 발명에 의하면, 피스톤이 피스톤 로드에 나사결합되고, 격벽부재가 피스톤 로드 내에 삽입됨과 동시에 피스톤의 단부(段部)에 의해 지지되며, 또한 제1, 제2 파이프가 격벽부재에 형성한 제1, 제2 통로 내에 삽입되어 있을 뿐이기 때문에, 각 부재의 결합수단은 용접을 사용하지 않으며, 그 결과 용접의 녹, 용접찌꺼기가 오일 속에 혼입되지 않아 작동불량을 일으키지 않는다.

② 마찬가지로 각 청구항의 발명에 의하면, 제1, 제2라는 독립한 통로에 각각 제1, 제2 파이프를 독립하여 삽입하고 있기 때문에 각 파이프의 유로가 크게 되며, 이로 인해 각 파이프를 각각 작은 직경으로 할 수 있기 때문에 중량이 경감된다.

③ 마찬가지로 청구항의 발명에 의하면, 피스톤 로드에 격벽부재를 장착하여 이 격벽부재에 2개의 파이프를 삽입하고 있을 뿐이기 때문에, 격벽부재와 엔드부재를 구비하고 있는 것에 비하여 부품수가 적어져 구조가 간단하게 되고, 가공성, 조립성, 경제성의 향상이 도모된다.

④ 마찬가지로 각 청구항의 발명에 의하면, 2개의 파이프가 서포터로 지지되어 있기 때문에, 제1, 제2 통로에 대한 위치맞춤이 완성되어 2개의 파이프와 격벽부재와의 결합이 쉽게 된다. 또, 서포터로 각 파이프가 지지되어 있으므로 각 파이프의 좌굴을 방지할 수 있다.

⑤ 청구항 2의 발명에 의하면, 격벽부재에 마개부를 설치하고 있기 때문에 이것을 피스톤 내주에 감합할 수 있어 격벽부재가 확실하게 유지된다. 또, 격벽부재의 본체 외주의 O-링은 마개부 외주의 O-링 보다 직경이 크기 때문에, 마찰(friction), 간섭이 제2 O-링의 그것보다 크게 되어 피스톤을 회동하면서 피스톤 로드에 결합할 때에 격벽부재가 함께 회동하는 것을 방지할 수 있다.

⑥ 청구항 3의 발명에 의하면, 핀이 존재하는 것에 의해 격벽부재가 축방향, 회전방향으로의 이동이 저지된다.

Claims (8)

1. 실린더 튜브 내에 중공인 피스톤 로드가 중공인 피스톤을 통하여 이동이 자유롭게 삽입되고, 피스톤은 실린더 튜브 내에서 로드측 유실과 반로드측 유실을 구획하며, 피스톤 로드의 단부 내측에 격벽부재를 삽입하고, 해당 격벽부재에는 상기 로드측 유실로 개구하는 제1 통로와 반로드측 유실로 개구하는 제2 통로를 형성하고, 제1, 제2 통로에는 로드측 유실과 반로드측 유실로 압유를 급배시키는 제1, 제2 파이프를 각각 삽입시키고 있는 유압실린더에 있어서,

   피스톤 상단부를 피스톤 로드 외주에 나사결합시킴과 동시에 피스톤의 내주에 형성한 단부로 상기 격벽부재의 하단부를 지지시키고, 또한 상기 제1, 제2 파이프가 피스톤 로드 내에 배설한 서포터로 지지되어 있는 유압실린더.
2. 제 1항에 있어서,

   격벽부재의 본체 하단부에 해당 본체의 직경보다 작은 직경의 마개부를 형성함과 동시에 이 마개부를 피스톤 로드의 하단부보다 돌출시키고, 또한 상기 격벽부재의 본체 외주와 피스톤 로드 내주와의 사이에 제1 씰부재를 개재시키며, 또 상기 마개부의 외주와 피스톤 내주와의 사이에 제2 씰부재를 개재시키고 있는 유압실린더.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   격벽부재의 본체와 피스톤 로드의 하단부와의 사이에 격벽부재의 회전정지용 핀이 감합되어 있는 유압실린더.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   제1 통로가 세로방향 구멍과 가로방향 구멍으로 구성되고, 제2 통로가 일직선인 세로방향 구멍으로 형성되며, 제1 통로의 세로방향 구멍 내에 씰부재를 통하여 제1 파이프의 하부를 삽입하고, 제2 통로 내에 제2 파이프의 하부를 씰부재를 통하여 삽입시키고 있는 유압실린더.
5. 제3항에 있어서,

   제1 통로가 세로방향 구멍과 가로방향 구멍으로 구성되고, 제2 통로가 일직선인 세로방향 구멍으로 형성되며, 제1 통로의 세로방향 구멍 내에 씰부재를 통하여 제1 파이프의 하부를 삽입하고, 제2 통로 내에 제2 파이프의 하부를 씰부재를 통하여 삽입시키고 있는 유압실린더.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   서포터가 수평인 판체로 형성되고, 이 판체에 형성한 2개의 구멍에 각각 제1, 제2 파이프를 관통시키고 있는 유압실린더.
7. 제 3항에 있어서,

   서포터가 수평인 판체로 형성되고, 이 판체에 형성한 2개의 구멍에 각각 제1, 제2 파이프를 관통시키고 있는 유압실린더.
8. 제 4항에 있어서,

   서포터가 수평인 판체로 형성되고, 이 판체에 형성한 2개의 구멍에 각각 제1, 제2 파이프를 관통시키고 있는 유압실린더.