KR20020041210A - 공압실린더용 쿠션슬리브 - Google Patents

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KR20020041210A
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Abstract

본 발명에 따른 공압실린더용 쿠션슬리브는, 종래의 쿠션슬리브와 같이 다수의 오리피스를 상대적으로 넓은 영역에 분포시킬 필요없이, 쿠션슬리브의 끝단부로부터 피스톤에 접촉되는 쿠션슬리브의 선단부를 향해 직경이 점진적으로 작아지고축방향으로 일렬로 배치되는 복수개 오리피스를 직경방향으로 대칭되게 형성하기 때문에, 쿠션슬리브의 제조작업이 간단하고 제품단가가 절감되며 작업성 및 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Description

공압실린더용 쿠션슬리브{CUSHION SLEEVES FOR PNEUMATIC CYLINDER}
본 발명은 피스톤의 작동시 충격을 완화시키기 위해 설치되는 공압실린더용 쿠션슬리브에 관한 것으로서, 특히 쿠션 슬리브의 몸체에 형성되는 오리피스의 가공개수를 줄임으로써 생산단가를 현저히 낮출 수 있는 공압실린더용 쿠션슬리브에 관한 것이다.
일반적으로, 다양한 기계, 장치, 시스템 등에는 그것들을 작동시키기 위한 여러종류의 액튜에이터 또는 작동장치들이 구비되어 있다.
이와같은 액튜에이터 또는 작동장치들은 다양한 종류의 실린더를 구비하거나 포함하는 것이 일반적이고, 이와 같은 실린더들은 그 작동원에 따라 공압실린더, 유압실린더 등으로 구분될 수 있다.
종래의 공압실린더는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형의 실린더튜브(1)와, 상기 실린더 튜브(1)의 양측단부에 설치된 한 쌍의 커버(2,3)와, 상기 실린더튜브(1)의 내주면을 따라 이동가능하게 설치된 피스톤(8)으로 구성된다.
상기 커버(2,3)에는 쿠션력을 조절할 수 있는 쿠션조절밸브(4,5)와, 공기탱크(미도시)와 연통하여 공기가 유출입되는 공기유출입구(6,7)가 각각 형성되어 있다.
상기 피스톤(8)에는 일측 커버(2)의 중앙을 관통하는 피스톤로드(9)의 단부가 고정결합되어, 피스톤(8)의 왕복이동에 따라 피스톤로드(9)는 실린더 튜브(1)의 내주면에서 직선 왕복운동을 행하게 된다.
또한, 상기의 공압실린더에는 공기탱크와 쿠션실(10,11)간의 공기 유출입구(6,7)를 통해 유출입되는 공기에 의한 피스톤(8)의 왕복행정시 충격력을 완화시키기 위한 수단으로서, 피스톤(8)의 헤드부와, 피스톤로드(9)가 결합되는 피스톤(8)의 후부에 한 쌍의 쿠션슬리브(14,15)가 장착되어 있다.
상기 쿠션슬리브(14,15)는 각각 커버(2,3)의 공기 유출입구(6,7)와 연통되는 통로(16,21)에 삽입됨으로써, 쿠션실(11)과 통로(21) 또는 쿠션실(10)과 통로(16)가 각각 점감적으로 연통하게 된다.
이 같은 쿠션슬리브(14,15)는, 도3 및 도4에 상세히 도시된 바와 같이, 원통형의 실린더 형상의 몸체에 다수의 오리피스(20)들이 천공되어, 이 오리피스(20)를 통해 쿠션슬리브(14,15)의 내,외부가 각각 연통된다.
또한, 상기 쿠션슬리브(14,15)의 내주면에는 원주방향으로 형성된 다수의 원주홈(21)과, 그 원주홈(21)들을 상호 연통시키기 위해 길이방향으로 형성된 다수의 직선홈(22)이 구비된다.
이에 따라, 다수의 오리피스(20)들과 각각의 원주홈(21) 및 직선홈(22)들에 의해 공기 유출입구(6)(7)와 쿠션실(10,11)이 상호 연통할 수 있는 것이다.
또한, 쿠션슬리브(14,15)는 각각의 통로(16,21)의 선단부에 고정장착된 패킹(23,24)에 의해 통로(16,21)와 일정갭을 갖는 상태에서 기밀상태로 각각의 통로(16,21)내로 삽입이동될 수 있게 설치된다.
물론, 커버(2,3)에는 각각 급속리턴 밸브(25,26)가 설치되어 있어 피스톤(8)이동중에 각각 정해진 시점에서 피스톤(8)의 일측면 또는 타측면에 의해 가압되어개도됨으로써, 쿠션실(10)과 통로(16) 또는 쿠션실(11)과 통로(21)가 상호 선택적으로 연통될 수 있는 것이다.
그러나, 이와 같은 종래의 공압실린더에 적용되는 쿠션슬리브(14,15)는 쿠션슬리브의 몸체에 다수의 오리피스(20)를 형성하여야 하므로, 그 가공작업이 복잡하고, 가공작업 시간이 길어짐에 따라 생산성이 떨어지며 제조단가도 상승되는 문제점이 있었다.
또한, 각각의 오리피스(20)의 이격거리 및 각도가 정확히 설정되어야 하므로 쿠션슬리브(14,15)의 제조시 오리피스의 천공작업에 고도의 숙련을 요하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 오리피스의 가공수를 줄이면서도 종래와 동일한 충격완화효과를 낼 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만아니라 생산단가를 현저히 낮출 수 있는 공압실린더용 쿠션슬리브를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1 및 도 2는 각각 종래의 공압실린더가 표현된 단면도,
도 3은 종래의 공압실린더용 쿠션슬리브가 표현된 사시도,
도 4는 종래의 공압실린더용 쿠션슬리브가 표현된 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 공압실린더용 쿠션슬리브가 표현된 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 공압실린더용 쿠션슬리브가 표현된 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 쿠션슬리브가 장착된 공압실린더가 표현된 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
30: 몸체 32: 오리피스열
34: 제 1오리피스 36: 제 2오리피스
38: 제 3오리피스 40: 일측단
42: 접촉부 44: 원주홈열
46: 제 1원주홈 48: 제 2원주홈
50: 제 3원주홈 52: 직선홈
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더튜브의 내주면을 따라 왕복운동하는 피스톤의 적어도 일측에 설치되어 상기 피스톤에 쿠션력을 인가시키는 공압실린더용 쿠션슬리브에 있어서, 상기 피스톤의 일측에 고정 설치되는 원통형의몸체와; 상기 몸체의 외주면에 서로 직경방향으로 대칭되게 형성되고 축방향으로 서로 이격되게 설치되며 서로 다른 직경을 구비한 복수개의 오리피스와, 상기 몸체의 내주면에 원주방향으로 형성되어 서로 대칭된 오리피스를 각각 연통시키는 복수개의 원주홈과, 상기 몸체의 내주면에 축방향으로 형성되어 상기 원주홈를 연통시키는 복수개의 직선홈으로 구성된 공압실린더용 쿠션슬리브를 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 부수적인 특징은, 상기 복수개의 오리피스가 축방향으로 일렬로 배열되고 몸체의 끝단을 향하여 점차 직경이 커지도록 형성된 점에 있다.
또한, 본 발명의 부수적인 특징은, 상기 오리피스의 개수가 3개인 점에 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도5는 본 발명에 따른 공압실린더용 쿠션슬리브의 나타내는 사시도이고, 도6은 본 발명에 따른 공압실린더용 쿠션슬리브의 단면도이며, 도7은 본 발명에 따른 쿠션슬리브가 장착된 공압실린더를 나타내는 단면도이다.
본 발명에 따른 공압실린더용 쿠션슬리브에 있어서, 피스톤(8)의 전후방측에 위치하면서 서로 대칭되도록 피스톤로드(9)에 각각 고정 설치되는 원통형 실린더 형상의 몸체(29,30)에는 그 외주면에 각각 오리피스열(32)이 서로 반경방향으로 대향되도록 천공 형성되어 있다.
상기 오리피스열(32)은 각각 제1오리피스(34), 제2오리피스(36) 및 제3오리피스(38)로 구성되어 있고, 각각의 오리피스(34,36,38)는 그 직경이 상호 다르게 형성되어 있다.
또한, 각각의 오리피스(34,36,38)는 몸체(29,30)의 끝단부(40)로부터 그 피스톤과 접촉되는 몸체(30)의 선단부(42)를 향해 축방향으로 일렬로 배열되어 있고, 특히 몸체(28,30)의 끝단부(40)로부터 선단부(42)를 향해 직경이 감소하도록 형성되어 있다.
즉, 각각의 오리피스(34,36,38)중 몸체(29,30)의 끝단부(40)측에 위치한 제1오리피스(34)의 직경(d1)이 가장 크고, 상기 제1오리피스(34)로부터 몸체(30)의 선단부(42)를 향해 일정거리로 이격된 제2오리피스(36)는 제 1오리피스(36)보다 작은 직경(d2)을 가지며, 상기 제2오리피스(36)로부터 일정거리 이격되어 몸체(29,30)의 선단부(42)에 가장 근접한 위치에 형성되는 제3오리피스(38)는 제 2오리피스(36)의 직경보다 작은 직경(d3)을 가지도록 형성되어 있다.
결국, 각각의 오리피스(34,36,38)의 직경의 크기는 제1오리피스(34) > 제2오리피스(36) > 제3오리피스(38)로 설정되는 것이다.
따라서, 각각의 쿠션슬리브가 각각의 쿠션실로 인입될 때 제1오리피스(34), 제2오리피스(36) 및 제3오리피스(38)를 지나면서 각각의 오리피스를 통한 연통면적, 즉, 공기의 출입면적이 점진적으로 감소하게 되는 것이다.
한편, 쿠션슬리브의 몸체(29,30)의 내주면에는 각각의 오리피스(34,36,38)와 연통하도록 일정간격으로 이격된 복수개의 원주홈열(44)이 형성된다.
보다 상세히 설명하면, 원주홈열(44)은 서로 대향된 한쌍의 제1오리피스(34)와 연통하는 제1원주홈(46)과, 제1원주홈(36)으로부터 일정거리로 이격되며 한쌍의 제2오리피스(36)와 연통하는 제2원주홈(48)과, 제2원주홈(48)으로부터 일정거리로이격되며 한쌍의 제3오리피스(38)와 연통하는 제3원주홈(50)으로 형성된다.
상기 원주홈(46,48,50)사이의 이격거리는 각각의 오리피스(34,36,38)사이의 이격거리에 상응하게 설정되고, 각각의 원주홈(46,48,50)의 폭은 각각의 오리피스(34,36,38)의 직경에 상응하게 설정될 수 있다.
또한, 몸체(29,30)의 내측면에는 그 몸체의 길이방향으로 연장되는 복수개의 직선홈(52)이 형성된다. 상기의 직선홈(52)은 상호 90°의 간격으로 이격된 4개의 직선홈으로 형성되는 것이 바람직하지만, 슬리브의 크기 또는 용량에 따라 3개 또는 4개이상의 직선홈이 형성될 수 있으며, 이들 각각의 직선홈(52)은 모두 각각의 원주홈(46,48,50)과 상호 연통하게 된다.
이와 같이, 몸체(29,30)의 내주면에 형성된 다수의 원주홈(46,48,50)과 각각의 직선홈(52)이 교차하는 방식으로 상호 연통됨으로써, 몸체(29,30)의 양측에 상호 대칭적으로 형성된 오리피스열(32)의 각각의 오리피스(34,36,38)는 상호 연통하게 된다.
이하, 본 발명의 작용을 상세히 설명한다.
피스톤(8)이 좌측으로 이동되거나 복귀되면서 실린더튜브(1)의 일측의 쿠션영역까지 이동되면, 피스톤(8)의 후단부측에 고정장착된 쿠션슬리브의 몸체(30)가 커버(2)의 통로(16)내부로 인입되면서 통로(16)를 폐쇄하게 됨으로써 피스톤(8)이 쿠션실(10)에 일시적으로 정체되는 공기에 의한 쿠션력을 받게 된다.
이때, 쿠션실(11)에 계속 공급되는 공기압에 의해 피스톤(8)이 쿠션실(10)의 공기를 압축하게 되면서 좌축커버(2)쪽으로 더욱 이동되면 쿠션슬리브의 몸체(30)는 통로(16)내부로 더 진입하게 된다.
이때, 그 쿠션슬리브의 몸체(30)에 형성된 각각의 오리피스열(32), 원주홈열(44) 및 각각의 직선홈(52)에 의해 피스톤(8)에 쿠션력이 인가되는 것이다.
즉, 쿠션슬리브의 몸체(30)의 끝단부(40)가 쿠션실(10)로 인입되어 계속적으로 그 몸체에 형성된 제1오리피스(34), 제2오리피스(36) 및 제3오리피스(38)가 차례로 패킹(23)를 지나면서 쿠션실(10)내의 공기가 공기유출구(6)로 배출되는 양이 점진적으로 감소되는 반면, 피스톤(8)에는 쿠션력이 점진적으로 증가하게 되는 것이다.
한편, 피스톤(8)이 우측으로 이동되거나 전진 작동되면서 실린더튜브(1)의 타측의 쿠션영역까지 이동되면, 피스톤(8)의 전단부에 고정장착된 쿠션슬리브의 몸체(29)가 커버(3)의 통로(21)내부로 인입되면서 통로(21)를 폐쇄하게 됨으로써 피스톤(8)이 쿠션실(11)에 일시적으로 정체되는 공기에 의한 쿠션력을 받게 된다.
이때, 쿠션실(10)에 계속 공급되는 공기압에 의해 피스톤(8)이 쿠션실(11)의 공기를 압축하게 되면서 커버(3)쪽으로 더욱 이동되면 쿠션슬리브의 몸체(29)는 통로(21)내부로 더 진입하게 된다.
이때, 그 쿠션슬리브의 몸체(29)에 형성된 각각의 오리피스열(32), 원주홈열(44) 및 각각의 직선홈(52)에 의해 피스톤(8)에 쿠션력이 인가되는 것이다.
즉, 쿠션슬리브의 몸체(29)의 끝단부(40)가 쿠션실(11)로 인입되어 계속적으로 그 몸체에 형성된 제1오리피스(34), 제2오리피스(36) 및 제3오리피스(38)가 차례로 패킹(24)을 지나면서 쿠션실(11)내의 공기가 공기유출구(7)로 배출되는 양이 점진적으로 감소되는 반면, 피스톤(8)에는 쿠션력이 점진적으로 증가하게 되는 것이다.
이에 따라, 공압실린더의 작동시 피스톤(8)에 작용하는 쿠션작용에 의한 충격력을 최소화하여 실린더의 수명이 연장되며, 또한 쿠션작용시간이 감소하게 되어 공압실린더의 전체적인 작동행정이 신속하게 실행될 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 공압실린더용 쿠션슬리브는, 종래의 쿠션슬리브와 같이 다수의 오리피스를 상대적으로 넓은 영역에 분포시킬 필요없이, 쿠션슬리브의 끝단부로부터 피스톤에 접촉되는 쿠션슬리브의 선단부를 향해 직경이 점진적으로 작아지고축방향으로 일렬로 배치되는 복수개 오리피스를 직경방향으로 대칭되게 형성하기 때문에, 쿠션슬리브의 제조작업이 간단하고 제품단가가 절감되며 작업성 및 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 실린더튜브의 내주면을 따라 왕복운동하는 피스톤의 적어도 일측에 위치하도록 피스톤로드에 고정설치되어 상기 피스톤에 쿠션력을 인가시키는 공압실린더용 쿠션슬리브에 있어서,
    상기 피스톤의 적어도 일측에 고정 설치되는 원통형의 몸체와,
    상기 몸체의 외주면에 직경방향으로 대칭되게 천공되고 축방향으로 이격되게 배열되며 서로 다른 직경을 갖는 복수개의 오리피스와,
    상기 몸체의 내주면에 원주방향으로 형성되어 직경방향으로 대칭된 오리피스를 각각 연통시키는 복수개의 원주홈과,
    상기 몸체의 내주면에 축방향으로 형성되어 상기 원주홈을 연통시키는 복수개의 직선홈으로 구성된 것을 특징으로 하는 공압실린더용 쿠션슬리브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 오리피스는 상기 몸체의 축방향으로 일렬로 배열된 것을 특징으로 하는 공압실린더용 쿠션슬리브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 오리피스는 상기 몸체의 선단부로부터 끝단부를 향하여 점차 직경이 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 공압실린더용 쿠션슬리브.
  4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    축방향으로 이격된 상기 오리피스는 3개인 것을 특징으로 하는 공압실린더용 쿠션슬리브.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 직선홈은 90°간격으로 이격된 4개의 직선홈으로 구성된 것을 특징으로 하는 공압실린더용 쿠션슬리브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 원주홈의 폭은 각각 상기 원주홈과 접촉되는 오리피스의 직경과 상응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공압실린더용 쿠션슬리브.
  7. 피스톤에 쿠션력을 인가시키는 공압실린더용 쿠션슬리브에 있어서,
    상기 쿠션슬리브는 상기 피스톤의 적어도 일측에 고정설치되는 원통형의 몸체의 외주면에 각각 직경방향으로 대칭되게 형성되고 축방향으로 일렬로 배열되며 상기 몸체의 선단부로부터 끝단부를 향하여 점차 직경이 커지는 3개의 오리피스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공압실린더용 쿠션슬리브.
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