KR200363259Y1 - 유압실린더 - Google Patents

Abstract

본 고안은 여유공간이 충분한 실린더의 측방에 제1,제2 압력포트를 설치하여 이들과 연결되는 유압호스들이 무질서하게 난립함에 따른 로드의 동작방해를 방지함은 물론, 전체적인 길이를 최소환 단축시키는 한편, 피스톤의 내측에 로드를 회전가능하게 설치한 다음 상기 피스톤과 실린더 사이에 구비되어진 제1,제2 압력실로 유압을 선택적으로 공급함으로써 피스톤과 로드의 동작을 정밀하게 유도할 수 있도록 한 유압실린더에 관한 것으로서,

특히, 본 고안은 유압호스와 각각 연결되는 제1,제2 압력포트가 그 일측의 중간위치에 소정의 간격을 두고 각각 형성되는 실린더와; 상기 실린더의 후단부에 체결되며, 그 중심축선상에 로드 관통공이 형성된 헤드커버와; 상기 실린더의 내부에 이를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되고, 그 중심축선상을 따라 중공이 형성되며, 그 일단의 외주연에 실린더의 내주연과 밀폐가능하게 적어도 하나 이상의 씰링이 구비되어진 피스톤 씰부재가 관통 결합되고, 그 타단의 선단부에 로드 커버가 체결되는 피스톤과; 상기 피스톤의 중공 및 헤드커버의 로드 관통공에 관통되고, 그 선단부가 로드 커버에 의해 피스톤에 고정되는 피스톤 로드와; 상기 실린더의 측방으로 형성되어진 제1,제2 압력포트 사이의 내주연에 설치되어 제1압력실 및 제2압력실이 구획되도록 하는 실린더 고정씰부재; 등으로 구성된 것을 특징으로 한 것이다.

본 고안은 또, 상기 피스톤의 중공 및 피스톤 씰부재, 그리고 헤드커버의 로드 관통공에 피스톤 로드의 회전을 용이하게 하는 베어링부재를 다수 설치하는 한편, 상기 헤드커버 외측의 피스톤 로드에 일측의 구동모터와 결합된 구동풀리와 타이밍 벨트으로 대응되는 종동풀리를 설치한 것을 특징으로 한 것이다.

Description

유압실린더{oil pressure cylinder}

본 고안은 유압실린더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여유공간이 충분한 실린더의 측방에 제1,제2 압력포트를 설치하여 이들과 연결되는 유압호스들이 무질서하게 난립함에 따른 로드의 동작방해를 방지함은 물론, 피스톤의 내측에 로드를 회전가능하게 설치한 다음 상기 피스톤과 실린더 사이에 구비되어진 제1,제2 압력실로 유압을 선택적으로 공급함으로써 피스톤과 로드의 동작을 정밀하게 유도할 수 있도록 한 유압실린더에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 유압실린더는 유압회로의 구성에 따라 외부의 압력 또는 유압펌프 등과 같은 동력수단에 의해 완충작용을 구현하거나 로드를 신장함으로써 로드에 연결된 다른 부재를 직선 왕복운동시키는 기계단품이다. 이와 같은 유압실린더는 프레스, 선반 등과 같은 산업기계류 또는 차량의 조향 및 현가 시스템 등에 널리 채택되어 사용되는 한편, 굴삭기, 로다와 같은 건설중장비의 어태치먼트나 부설장치를 구동하는데 널리 사용되고 있다.

상기와 같은 종래의 유압실린더는 제1도에 도시된 바와 같이, 양단에 압유가 출입되는 제 1, 2압력포트(12a, 14a)를 각각 가지는 헤드카바(12)와 로드카바(14)가 마련되는 실린더(10)와, 상기 실린더(10)의 내부에 슬라이딩 가능하게 결합되고 내주면에 암나사가 형성된 중공(22)을 가지는 피스톤(20)과, 그 중공(22) 내부로 관통 설치되고 피스톤(20)의 외측에서 결합부재(40)로 고정되는 피스톤로드(30)와, 그 피스톤로드(30)의 외부면에 끼움 결합되는 쿠션링(50)을 구비한다.

또한 상기 결합부재(40)는 상기 피스톤(20)의 중공(22)을 관통하여 소정부위가 외측으로 돌출된 피스톤로드(30)의 일단부 외주면을 체결시키는 피스톤너트(42)와, 상기 피스톤너트(42)를 피스톤로드(30)에 고정시키는 스크류(44)(또는 스톱링)등을 구비하여서, 피스톤로드(30)를 피스톤(20)과 일체화함과 아울러 피스톤로드(30)와 피스톤너트(42)의 풀림을 방지한다.

상기 피스톤로드(30)는 그 외주면 내경이 서로 다른 대경부(32)와 제 1, 2소경부(34, 36)를 가지며, 상기 제 1, 2소경부(34, 36)의 사이에는 나사가공의 가공특성상 로드릴리프부(38)가 형성된다.

이러한 구조를 갖는 종래 유압실린더는 제 1, 2압력포트(12a, 14a)를 통해 교대로 압유를 실린더(10) 내부의 양측 압력실(피스톤(30)을 중심으로 로드측 압력실(B)과 헤드카바측 압력실(A)로 구분됨)로 공급시키고, 이에따라 전달되는 유압력으로 피스톤(20)과 피스톤로드(30)를 실린더(10) 내부에서 좌, 우 또는 상, 하로 이동시켜줌으로써, 그 피스톤로드(30)의 끝단에 연설된 소정의 유압기계부품(미도시됨)을 왕복 이동시킨다.

즉, 상기 압유의 유압력이 헤드카바측 압력실(A)로 전달된 때는 피스톤(20)에 연동되는 피스톤로드(30)가 로드카바(14)의 내부로 슬라이딩됨과 동시에 로드측 배압이 제 2압력포트(14a)를 통해 실린더(10) 외부로 배출된다.

이와 반대로, 압유의 유압력이 로드측 압력실(B)로 전달될 때는 피스톤(20)이 헤드카바(12)측으로 슬라이딩됨과 동시에, 이 피스톤(20)의 슬라이딩 동작에 따라 헤드카바측 배압이 헤드카바(12)의 제 1압력포트(12a)를 통해 실린더(10)의 외부로 배출된다.

한편 종래의 유압실린더는 압유가 헤드카바측 압력실(A)로 유입되면 피스톤(20)이 로드카바(14)측으로 이동되어 쿠션행정초기까지 도달하게 된다. 그후 상기한 쿠션행정이 점진적으로 진행됨에 따라 쿠션링(50)의 일단면이 피스톤로드(30)의 단부에 접촉됨과 동시에, 쿠션링(50)의 외경이 로드카바(14)의 내경에 슬라이딩되어 유로가 차단되면서 로드압력실(B)에 고압력이 발생하게 된다. 이 압력은 압유가 로드카바(14)측 오리피스를 통해 실린더의 외부로 배출되면서 점차적으로 해소되고, 이 작동에 따라 유압실린더의 쿠션기능이 이루어진다.

그러나, 종래의 유압실린더는 실린더(10) 후단부에 헤드카바측 압력실(A)과 연통되는 포트(12a)가 설치되고, 상기 실린더(10)의 선단부에 또 다른 하나의 포트(14a)가 떨어져 설치되기 때문에 상기 포트(12a)에 연결되는 유압호스로 인하여 피스톤로드(30)의 동작이 방해를 받게 되며, 또한 실린더(10) 후단부에 헤드카바측 압력실(A)과 연통되는 포트(12a)가 설치됨으로써 그만큼 실린더의 길이가 더 필요할 뿐만 아니라 피스톤로드(30)가 긴 만큼 피스톤로드(30)의 정밀성이 저하되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 여유공간이 충분한 실린더의 측방에 제1,제2 압력포트를 설치하여 이들과 연결되는 유압호스들이 무질서하게 난립함에 따른 로드의 동작방해를 방지함은 물론, 전체적인 길이를 최소한 단축시키는 한편, 피스톤의 내측에 로드를 회전가능하게 설치한 다음 상기 피스톤과 실린더 사이에 구비되어진 제1,제2 압력실로 유압을 선택적으로 공급함으로써 피스톤과 로드의 동작을 정밀하게 유도할 수 있도록 한 유압실린더를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 유압실린더의 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 유압실린더의 작동상태를 보인 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 유압실린더의 작동상태를 보인 단면도,

도 4의 (a)와 (b)는 본 고안에 따른 유압실린더의 작동상태를 보인 다른 실시예.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:실린더 110:제1압력포트

120:제2압력포트 200:헤드커버

210:로드 관통공 220:체결볼트

300:피스톤 310:중공

320:피스톤 씰부재 321:씰링

400:로드 커버 410:체결볼트

500:피스톤 로드 510:치구체결부재

600:고정씰부재 610,620:씰링

800a,800b,800c,800d:베어링부재 900:케이스

910:구동모터 920:구동풀리

930:종동풀리 A:제1압력실

B:제2압력실

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 유압호스와 각각 연결되는 제1,제2 압력포트가 그 일측의 중간위치에 소정의 간격을 두고 각각 형성되는 실린더와; 상기 실린더의 후단부에 체결되며, 그 중심축선상에 로드 관통공이 형성된 헤드커버와; 상기 실린더의 내부에 이를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되고, 그 중심축선상을 따라 중공이 형성되며, 그 일단의 외주연에 실린더의 내주연과 밀폐가능하게 적어도 하나 이상의 씰링이 구비되어진 피스톤 씰부재가 관통 결합되고, 그 타단의 선단부에 로드 커버가 체결되는 피스톤과; 상기 피스톤의 중공 및 헤드커버의 로드 관통공에 관통되고, 그 선단부가 로드 커버에 의해 피스톤에 고정되는 피스톤 로드와; 상기 실린더의 측방으로 형성되어진 제1,제2 압력포트 사이의 내주연에 설치되어 제1압력실 및 제2압력실이 구획되도록 하는 실린더 고정씰부재; 등으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 고안은 또, 상기 피스톤의 중공 및 피스톤 씰부재, 그리고 헤드커버의 로드 관통공에 피스톤 로드의 회전을 용이하게 하는 베어링부재를 다수 설치하는 한편, 상기 헤드커버 외측의 피스톤 로드에 일측의 구동모터와 결합된 구동풀리와 타이밍 벨트로 대응되는 종동풀리를 설치한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 본 고안에 따른 유압실린더의 작동상태를 보인 단면도이다.

먼저, 원통형상의 실린더(100)는 그 중간에 유압호스(111)(121)와 각각 연결되는 제1,제2 압력포트(110)(120)가 소정의 간격을 두고 각각 형성된다.

상기 실린더(100)의 후단부에 설치되는 헤드커버(200)는 그 중심축선상에 로드 관통공(210)이 형성되고, 상기 실린더(100)와 헤드커버(200)는 다수의 체결볼트(220)에 의해 상호 결합된다.

상기 실린더(100)의 내부에 슬라이딩 가능하게 결합되는 피스톤(300)은 그 중심축선상을 따라 중공(310)이 형성되며, 실린더(100) 내측에 위치하는 피스톤(300)의 일단의 외주연에 실린더(100)의 내주연과 대응되는 피스톤 씰부재(320)가 다수의 체결볼트에 의해 결합 설치되는데, 상기 피스톤 씰부재(320)에는 다수의 씰링(321)이 설치된다.

또한, 상기 피스톤(300)의 외주연 적소에 밀폐링(630)이 설치되어 실린더(100)의 내벽 보호 및 절삭유의 침투를 방지하게 되며, 상기 실린더(100)의 외측방으로 노출된 피스톤(300)의 선단에는 로드 커버(400)가 다수의 체결볼트(410)에 의해 결합된다.

상기 피스톤(300)과 함께 동작되는 피스톤 로드(500)는 상기 피스톤(300)의 중공(310) 및 헤드커버(200)의 로드 관통공(210)에 관통되고, 상기 피스톤 로드(500)의 선단부에는 리이머나 드릴과 같은 각종 공구가 결합되는 치구체결부재(510)를 설치하는데, 상기 치구체결부재(510)는 피스톤(300) 선단의 로드 커버(400)에 의해 고정된다.

상기 실린더(100)의 측방으로 형성되어진 제1,제2 압력포트(110)(120) 사이의 내주연에 실린더 고정씰부재(600)가 고정 설치되는데, 상기 고정씰부재(600)로 인하여 이와 피스톤 씰부재(320) 사이에 제1압력실(A)이, 그리고 고정씰부재(600)와 피스톤(300)의 밀폐턱(330) 사이에 제2압력실(B)이 각각 구획되어지며, 상기 고정씰부재(600)에는 다수의 씰링(610)이 설치되어 실린더(100)와 피스톤(300) 사이로 유압이 누설되는 것을 방지하게 된다. 또한, 상기 실린더(100)의 선단 내주연과 피스톤(300) 사이에도 이물질 및 기타 불순물의 침투를 방지하기 위한 씰링(620)들이 다수 설치된다.

도 4는 본 고안에 따른 유압실린더의 다른 실시예로서, 상기 피스톤(300)의 중공(310) 및 피스톤 씰부재(320), 그리고 헤드커버(200)의 로드 관통공(210)에 피스톤 로드(500)의 회전을 용이하게 하는 베어링부재(800a)(800b)(800c)(800d)를 다수 설치한다.

그런 다음, 상기 헤드커버(200)에 소정형상의 케이스(900)를 체결하고, 상기 케이스(900)의 내부 일측에 구동모터(910)와 연동되는 구동풀리(920)를 설치한 다음, 상기 케이스(900)의 내부에 위치한 피스톤 로드(500)에 종동풀리(930)를 설치하여 두 풀리(920)(930)를 타이밍 벨트로 연결한다.

이상과 같이 본 고안에 따른 유압실린더를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 고안은 이에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 구성된 유압실린더의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2와 같이 유압호스(121)의 압유의 유압력이 제2포트(120)를 통해 제2압력실(B)로 유입되면, 그 유압력이 피스톤(300)의 밀폐턱(330)에 압박을 가하는 동시에 제1압력실(A)에 충진되어 있던 압유는 제1포트(110)를 통해 배출되므로서 도 2의 화살표와 같이 실린더(100)의 선단에서 전진하게 되는데, 이때 상기 피스톤(300) 내부의 피스톤로드(500)가 함께 전진하게 되므로 상기 피스톤로드(500)의 단부에 치구체결부재(510)를 설치하여 소망하는 작업을 수행한다.

이와 반대로, 도 3과 같이 유압호스(111)의 압유의 유압력이 제1포트(110)를 통해 제1압력실(A)로 유입되면, 그 유압력이 피스톤(300)의 피스톤씰부재(320)에 압박을 가하는 동시에 제2압력실(B)에 충진되어 있던 압유는 제2포트(120)를 통해 배출되므로서 도 3의 화살표와 같이 실린더(100)의 선단에서 후퇴하게 되는데, 이때 피스톤(300) 내부의 피스톤로드(500)가 함께 후퇴하여 작업을 종료한다.

상기 피스톤로드(500)를 전진한 상태에서 이를 회전시켜 드릴링작업이나 리이머작업 등을 수행하고자 할 시에는 도 4에 도시한 바와 같이 상기 헤드커버(200) 일측의 케이스(900)에 설치되어진 구동모터(910)를 작동시키게 되는데, 이때 상기 구동모터(910)는 케이스(900) 내부의 구동풀리(920)를 동작시키게 되고, 상기 구동풀리(920)는 타이밍 벨트로 연결된 종동풀리(930)를 구동시켜 피스톤 로드(500)를 소정의 속도로 회전시킨다.

상기 피스톤로드(500)가 회전하고 있는 상태에서, 유압호스(121)의 압유의 유압력이 제2포트(120)를 통해 제2압력실(B)로 유입되면, 그 유압력이 피스톤(300)의 밀폐턱(330)에 압박을 가하는 동시에 제1압력실(A)에 충진되어 있던 압유는 제1포트(110)를 통해 배출되므로서 피스톤(300)이 도 4의 (a)의 화살표와 같이 실린더(100)의 선단에서 전진하게 되는데, 이때 상기 피스톤(300) 내부의 피스톤로드(500)가 함께 전진하여 치구체결부재(510)에 결합된 공구로서 소망하는 작업을 수행한다.

이와 반대로, 도 4의 (b)와 같이 유압호스(111)의 압유의 유압력이 제1포트(110)를 통해 제1압력실(A)로 유입되면, 그 유압력이 피스톤(300)의 피스톤씰부재(320)에 압박을 가하는 동시에 제2압력실(B)에 충진되어 있던 압유는 제2포트(120)를 통해 배출되므로서 도 4의 화살표와 같이 실린더(100)의 선단에서 후퇴하게 되는데, 이때 피스톤(300) 내부의 피스톤로드(500)가 함께 후퇴하여 작업을 종료한다.

따라서, 본 고안은 여유공간이 충분한 실린더(100)의 측방에 제1,제2 압력포트를 설치하여 이들과 연결되는 유압호스들이 무질서하게 난립함에 따른 로드의 동작방해를 방지함은 물론, 전체적인 길이를 최소한 단축시키는 한편, 피스톤(300)의 내측에 피스톤로드(500)를 회전가능하게 설치한 다음 상기 피스톤(300)과 실린더(100) 사이에 구비되어진 제1,제2 압력실(A)(B)로 유압을 선택적으로 공급함으로써 피스톤(300)과 피스톤로드(500)의 동작을 정밀하게 유도할 수 있도록 한 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 유압호스와 각각 연결되는 제1,제2 압력포트가 그 일측의 중간위치에 소정의 간격을 두고 각각 형성되는 실린더와;

   상기 실린더의 후단부에 체결되며, 그 중심축선상에 로드 관통공이 형성된 헤드커버와;

   상기 실린더의 내부에 이를 따라 슬라이딩 가능하게 결합되고, 그 중심축선상을 따라 중공이 형성되며, 그 일단의 외주연에 실린더의 내주연과 밀폐가능하게 적어도 하나 이상의 씰링이 구비되어진 피스톤 씰부재가 관통 결합되고, 그 타단의 선단부에 로드 커버가 체결되는 피스톤과;

   상기 피스톤의 중공 및 헤드커버의 로드 관통공에 관통되고, 그 선단부가 로드 커버에 의해 고정되는 피스톤 로드와;

   상기 실린더의 측방으로 형성되어진 제1,제2 압력포트 사이의 내주연에 설치되어 제1압력실 및 제2압력실이 구획되도록 하는 실린더 고정씰부재; 구성된 것을 특징으로 한 유압실린더.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 피스톤의 중공 및 피스톤 씰부재, 그리고 헤드커버의 로드 관통공에 피스톤 로드의 회전을 용이하게 하는 베어링부재를 다수 설치하는 한편, 상기 헤드커버 외측의 피스톤 로드에 일측의 구동모터와 결합된 구동풀리와 타이밍 벨트로 대응되는 종동풀리를 설치한 것을 특징으로 한 유압실린더.