KR200166498Y1

KR200166498Y1 - Bestec gas spring

Info

Publication number: KR200166498Y1
Application number: KR2019990015926U
Authority: KR
Inventors: 조창주
Original assignee: 김성봉
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2000-02-15

Abstract

본 고안은 가스스프링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레스 금형에서 사용되고 있는 금형용 가스스프링의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a gas spring, and more particularly to a structure of a gas spring for a mold used in a press die.

본 고안에 따르면, 실린더 상단의 내 직경을 피스톤(11)의 직경보다 적게 함으로서 피스톤이 실린더(2) 밖으로 이탈되는 것을 방지할 수 있고, 가이드 부시(10)를 2개 또는 여러 개로 분리 설치하여 피스톤로드(1)와의 접촉면적을 줄임으로서 마찰에 의한 열 발생을 감소시켜 가스스프링을 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한 가스를 주입시키는 입구에 있어서 니들 밸브(19)와 리턴 스프링(18) 및 오 링(15)을 니들 밸브 홀더(17)내에 설치한 후, 니들 밸브 홀더(17)와 덮게(3) 부분을 나사로 연결함으로서 니들 밸브(19)의 이탈에 의한 가스 누설을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, by reducing the inner diameter of the upper end of the cylinder than the diameter of the piston 11, it is possible to prevent the piston from coming out of the cylinder (2), by separating the two or more guide bush (10) to install the piston By reducing the contact area with the rod 1, the generation of heat due to friction can be reduced and the gas spring can be used semi-permanently. In addition, after the needle valve 19, the return spring 18, and the o-ring 15 are installed in the needle valve holder 17 at the inlet for injecting the gas, the needle valve holder 17 and the cover 3 are removed. By connecting with screws, it is possible to obtain an effect of preventing gas leakage due to detachment of the needle valve 19.

Description

Bestec Gas Spring

일반적으로 가스스프링은 금속 및 고무 스프링에 비하여 소형이면서도 큰 초기하중으로 작은 스프링상수를 얻을 수 있는 특성을 갖고 있어 일반산업계에서 폭넓게 사용되고 있다. 특히 변위에 비하여 적은 탄성력 변화가 요구되는 프레스 금형에 있어서, 금형용 가스스프링은 금형제품의 품질과 생상량에 중요한 영향을 주고 있다. 금형용 가스스프링은 일반산업용 가스스프링에 비하여 높은 하중(프레스기에 의한)을 흡수할 수 있어야 함으로 충진된 가스의 압력은 항상 약 150bar의 높은 압력으로 유지되어야 하며, 하중에 의한 피스톤의 많은 왕복운동(약 100만회)에도 가스의 누설이 되지 않아야 하는 구조적인 설계가 요구되고 있다. 특히 높은 압력으로 충진되어 있는 가스가 피스톤로드의 표면과 가스누설방지 실(gas holding seal)과의 접촉된 부위에서 계속되는 미끄럼운동으로부터 누설되지 않기 위한 가스스프링 상부(피스톤로드부위)의 설계와 가스를 주입시키는 피스톤하부(가스 주입구)의 설계가 고려되어야 한다.In general, the gas spring is widely used in the general industry because it has a characteristic of obtaining a small spring constant with a small and large initial load compared to metal and rubber springs. In particular, in press molds requiring a small change in elastic force relative to displacement, the gas spring for the mold has an important effect on the quality and production of the mold product. The gas spring for mold should be able to absorb higher load (by press) than the general industrial gas spring, so the pressure of the filled gas should always be maintained at a high pressure of about 150 bar, and the reciprocating motion of the piston caused by the load (about 1 million times), structural design that does not leak gas is required. In particular, the design of the upper part of the gas spring (piston rod part) and the gas to prevent the gas filled with high pressure from leaking from the continuous sliding movement in the contact area between the surface of the piston rod and the gas holding seal The design of the injecting piston lower (gas inlet) should be considered.

도1은 현재 통상적으로 사용되고 있는 가스스프링 단면도를 나타낸 것으로, 가스스프링 상부에는 피스톤로드(1)와 미끄럼접촉을 하고 있는 이물질 방지용 링(4), 피스톤로드(1)의 직진운동을 도와주는 가이드부시(8)와 가스 누설방지용 실(7)이 조합 실(9)에 조립되어 있으며, 조합 실(9)과 실린더(2) 사이에는 이물질 침투방지를 하기 위한 이물질 방지용 링(4), 조합 실(9)이 실린더(2)로부터 분리되는 것을 막고 고정시켜주는 작용을 하는 스톱 링(14)과 가스의 누설을 방지하는 오 링(6)이 있으며, 피스톤로드(1)의 하부는 피스톤(11)과 연결되어 있고 피스톤(11) 외부에는 실린더(2) 내벽과 미끄럼 접촉하면서 피스톤로드(1)의 직진운동을 도와주는 가이드 링(10)이 부착되어 있다. 또한 가스스프링의 하부에는 첵 밸브형태의 가스 누설방지용 밸브(13)와 가스 주입 시 높은 압력으로 주입되는 가스에 의하여 실린더(2)로부터 가스 누설방지용 밸브(13)가 이탈되는 것을 방지하기 위한 스냅 링(12)과 가스 누설을 방지하기 위한 오 링(15)으로 구성되어 있다.1 is a cross-sectional view of a gas spring that is currently commonly used. A guide bush for assisting the straight movement of the piston rod 1 and the foreign matter prevention ring 4 in sliding contact with the piston rod 1 is provided on the upper side of the gas spring. (8) and the gas leakage preventing chamber (7) are assembled in the combination chamber (9), and between the combination chamber (9) and the cylinder (2), the foreign matter prevention ring (4), the combination seal ( There is a stop ring (14) which acts to prevent 9) from being separated from the cylinder (2) and an o-ring (6) to prevent leakage of gas, and the lower part of the piston rod (1) is a piston (11) The guide ring 10 is attached to the outside of the piston 11 to assist the linear movement of the piston rod 1 in sliding contact with the inner wall of the cylinder 2. In addition, a snap ring for preventing the gas leakage preventing valve 13 from being released from the cylinder 2 by the gas leakage preventing valve 13 in the form of a check valve and a gas injected at a high pressure when gas is injected into the lower part of the gas spring. And an o-ring 15 for preventing gas leakage.

그러나 도1과 같은 구조로 된 가스스프링은 다음과 같은 문제점들이 있다. 첫 번째로 피스톤로드(1)의 직진운동과 가스누설 방지를 위한 부품들은 조합 실(9)에 조립되어 있으며, 조합 실(9)은 조합 실의 외부와 실린더(2) 내에 파여진 홈에 스톱 링(14)을 끼움으로서 실린더(2)에 고정된다. 즉, 조합 실(9)과 실린더(2)는 스톱 링(14)에 의해서만 연결됨으로, 실린더(2) 내부에 충진된 고압의 가스 힘에 의하여 피스톤 부(1,11)와 조합 실부(4, 5, 6, 7, 8, 9)가 실린더(2)로부터 이탈될 수 있는 위험성이 있다. 두 번째로 조합 실부(4, 5, 6, 7, 8, 9)에 조립되어 피스톤로드(1)와 미끄럼접촉이 이루어지고 있는 가이드 부시(8)의 면적이 매우 넓어서 마찰에 의한 열 발생이 많아 가스 누설방지용 실(7)을 비롯한 여러 부품의 수명을 단축시키는 요인이 되고 있다. 세 번째로 가스 주입 시 주입된 가스 누설방지용 밸브(13)의 전면에 압력을 가함으로서, 가스 누설방지용 밸브(13)에 작용된 가스의 힘에 의하여 스냅 링(12)을 이탈시키는 경우도 발생하고 있다.However, the gas spring having the structure as shown in FIG. 1 has the following problems. First, the components for the linear movement of the piston rod 1 and the prevention of gas leakage are assembled in the combination chamber 9, and the combination chamber 9 stops at the outside of the combination chamber and the grooves dug in the cylinder 2. It is fixed to the cylinder 2 by fitting the ring 14. That is, since the combination chamber 9 and the cylinder 2 are connected only by the stop ring 14, the piston parts 1 and 11 and the combination seal part 4, by the high pressure gas force filled in the cylinder 2, are connected. There is a risk that 5, 6, 7, 8, 9 may be disengaged from the cylinder 2. Secondly, the area of the guide bush 8, which is assembled to the combination seals 4, 5, 6, 7, 8, and 9 and is in sliding contact with the piston rod 1, is very large, which generates a lot of heat due to friction. It has become a factor of shortening the life of various components including the gas leakage preventing seal 7. Third, when a pressure is applied to the front surface of the gas leakage preventing valve 13 injected during gas injection, the snap ring 12 may be released by the force of the gas applied to the gas leakage preventing valve 13. have.

따라서, 본 고안은 이러한 점에 착안한 것으로, 본 고안의 목적은 안정되고 반영구적으로 오래 사용될 수 있는 가스스프링의 구조를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a structure of a gas spring that can be stable and semi-permanently used for a long time.

즉, 본 고안은 도2와 같이 실린더(2) 상단의 내 직경을 피스톤(11)의 직경보다 적게 함으로서 피스톤 부(1,11)가, 실린더(2) 밖으로 이탈되는 것을 방지하고, 가이드 부시(10)를 2개 또는 여러 개로 분리하여 설치함으로서 피스톤로드(1)와의 접촉면적을 줄여 마찰에 의한 열 발생을 감소시킬 수 있다. 또한 가스 입구 부를 도3과 같이 니들 밸브(19)와 리턴 스프링(18) 및 오 링(15)을 니들 밸브 홀더(17)내에 설치한 후, 니들 밸브 홀더(17)와 덮게(3) 부분을 나사로 연결함으로서 니들 밸브(19)의 이탈에 의한 가스 누설을 방지하는 효과가 있다.That is, according to the present invention, as shown in FIG. 2, the inner diameter of the upper end of the cylinder 2 is smaller than the diameter of the piston 11 to prevent the piston parts 1 and 11 from being separated out of the cylinder 2, and the guide bush ( By dividing 10) into two or more, the contact area with the piston rod (1) can be reduced to reduce heat generated by friction. In addition, the needle valve 19, the return spring 18, and the o-ring 15 are installed in the needle valve holder 17, and then the needle valve holder 17 and the cover 3 portion are removed. By connecting with the screw, there is an effect of preventing gas leakage due to detachment of the needle valve 19.

도1은 종래기술에 따른 금형용 가스스프링을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a gas spring for a mold according to the prior art.

도2는 본 고안에 따른 금형용 가스스프링을 도시한 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a gas spring for a mold according to the present invention.

도3은 본 고안에 따른 금형용 가스스프링의 가스 입구 부를 분해하여 나열한 단면도.Figure 3 is an exploded cross-sectional view of the gas inlet portion of the gas spring for a mold according to the present invention.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

1 : 피스톤로드 2 : 실린더1: piston rod 2: cylinder

3 : 덮게 4 : 이물질 방지용 링3: covering 4: foreign matter prevention ring

5 : 이물질 방지용 실 6 : 오 링5: seal for preventing foreign matter 6: o-ring

7 : 가스 누설방지용 실 8 : 가이드 부시7: seal for preventing gas leakage 8: guide bush

9 : 조합 실 10 : 가이드 링9: combination thread 10: guide ring

11 : 피스톤 12 : 스냅 링11: piston 12: snap ring

13 : 가스 누설방지용 밸브 14 : 스톱 링13: gas leakage prevention valve 14: stop ring

15 : 오 링 16 : 백업 링15: O ring 16: backup ring

17 : 니들 밸브 홀더 18 : 리턴 스프링17: needle valve holder 18: return spring

19 : 니들 밸브 20 : 오 링19: needle valve 20: O-ring

본 고안에 따른 상술한 목적과 여러 가지 장점을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The above object and various advantages according to the present invention are described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 고안에 의하여 설계된 가스스프링의 전체 단면도를 나타낸 것으로 구조를 살펴보면, 가스스프링은 원통형상의 실린더(2)와 실린더(2)의 일단을 밀폐시키기 위해 설치되는 덮게(3)와, 실린더(2)의 내벽에 밀착되어 왕복운동을 하도록 설치되는 피스톤로드(1) 및 피스톤(11)을 포함한다. 피스톤로드(1)는 덮게(3)의 반대편에 위치한 실린더(2)의 타단을 관통하여 외부로 연장된다. 따라서, 왕복운동하는 피스톤로드(1)와 미끄럼 접촉하게 되는 실린더(2)의 내측면에는 실린더(2)와의 기밀을 유지하기 위해 다양한 기능의 기밀수단이 설치된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부의 고체나 액체 등의 이물질 침투를 방지하기 위한 이물질 방지용 실(5), 실린더(2) 내부에 충진된 고압 가스의 누설을 방지하기 위한 가스 누설방지용 실(7), 실린더(2)와 접촉하는 피스톤로드(1)를 보호하고 피스톤(11)의 직선운동을 유도해주는 가이드 링(10) 및 가스 누설방지용 실(7)의 보호를 위하여 백업 링(16)이 설치된다.Figure 2 shows an overall cross-sectional view of the gas spring designed according to the present invention, when looking at the structure, the gas spring is a cover (3) and the cylinder (2) is installed to seal the cylindrical cylinder 2 and one end of the cylinder (2) It includes a piston rod (1) and a piston (11) installed in close contact with the inner wall of 2) to reciprocate. The piston rod 1 extends outward through the other end of the cylinder 2 located opposite the cover 3. Accordingly, various means for sealing are provided on the inner surface of the cylinder 2 in sliding contact with the reciprocating piston rod 1. That is, as shown in Figure 2, the foreign matter prevention chamber 5 for preventing foreign matter infiltration, such as solids and liquids, the gas leakage prevention chamber for preventing the leakage of high-pressure gas filled in the cylinder (2) (7), a backup ring (16) for protecting the piston rod (1) in contact with the cylinder (2) and the guide ring (10) for inducing the linear movement of the piston (11) and the gas leakage preventing seal (7). ) Is installed.

한편, 덮게(3)의 일단에는 도 3에서와 같이, 실린더(2) 내부에 가스를 주입하기 위한 니들 밸브 홀더(17)가 마련되고, 니들 밸브 홀더(17) 내부에는 가스 충진시에는 열리고 충진후에는 닫히는 니들 밸브(19)와 리턴 스프링(18) 및 오 링(15) 등이 설치된다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, one end of the cover 3 is provided with a needle valve holder 17 for injecting gas into the cylinder 2, and the inside of the needle valve holder 17 is opened and filled during gas filling. Thereafter, the closing needle valve 19, the return spring 18, the o-ring 15 and the like are provided.

이와 같이 구성된 가스스프링의 작동원리를 살펴보면 다음과 같다. 실린더(2) 내부에는 니들 밸브 홀더(17)를 통해 질소가스 등과 같은 압축 가능한 가스가 주입되어 대략 항상적으로 150bar의 높은 압력을 유지할 수 있을 정도로 충진된다. 따라서 피스톤로드(1)에 외력(F)이 가해지면 피스톤(11)과 피스톤로드(1)는 하강하면서 실린더(2) 내부의 체적을 감소시킨다. 실린더(2)의 체적감소에 따른 내부 가스의 상승된 압력은 외부의 힘(F)과 균형을 이루는 지점에서 피스톤(11)이 정지하게 된다.The operation principle of the gas spring configured as described above is as follows. Inside the cylinder 2, a compressible gas such as nitrogen gas is injected through the needle valve holder 17 to be filled to maintain a high pressure of approximately 150 bar at all times. Therefore, when an external force F is applied to the piston rod 1, the piston 11 and the piston rod 1 are lowered to reduce the volume inside the cylinder 2. The piston 11 stops at the point where the increased pressure of the internal gas due to the volume reduction of the cylinder 2 is balanced with the external force F.

상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 실린더(2) 상단의 내경을 피스톤(11)의 직경보다 적게 피스톤(11)과 피스톤로드(1)가 실린더(2)로부터 이탈되는 위험을 방지할 수 있는 효과가 있고, 피스톤로드(1)와의 접촉면적을 적게 함으로서 마찰에 의한 열 발생을 억제시켜 가스스프링을 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있으며, 또한 가스를 주입시키는 입구에 있어서 니들 밸브(19)와 리턴 스프링(18) 및 오 링(15)을 니들 밸브 홀더(17)내에 설치한 후, 니들 밸브 홀더(17)와 덮게(3) 부분을 나사로 연결함으로서 니들 밸브(19)의 이탈에 의한 가스 누설을 방지하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the inner diameter of the upper end of the cylinder 2 is less than the diameter of the piston 11 to prevent the risk that the piston 11 and the piston rod 1 is separated from the cylinder (2) In addition, by reducing the contact area with the piston rod (1), it is possible to suppress the heat generated by friction to use the gas spring semi-permanently, and also the needle valve 19 and the return spring at the inlet for gas injection After the 18 and o-rings 15 are installed in the needle valve holder 17, the needle valve holder 17 and the cover 3 are screwed together to prevent gas leakage due to detachment of the needle valve 19. It is effective.

Claims

In the structure of the gas spring for the mold,

A structure capable of preventing the piston 11 from escaping out of the cylinder 2 by making the inner diameter of the cylinder upper end smaller than the diameter of the piston 11,

By separating and installing the guide bush 10 in two or several, the structure that can reduce the heat generated by friction by reducing the contact area with the piston rod,

In the gas injection section, the needle valve 19, the return spring 18, and the o-ring 15 are installed in the needle valve holder 17, and then the needle valve holder 17 and the cover 3 are screwed together. rescue.