KR200461926Y1 - 공기압을 이용한 부스터 일체형 유압실린더 - Google Patents

Abstract

본 고안은 콤팩트한 구조로 이루어지면서 저렴한 비용으로 제작 가능하고, 강력한 힘을 발휘할 수 있는 공압을 이용한 부스터 일체형의 유압실린더에 관한 것으로, 주요 구성은, 피스톤(10) 후방에 가압실(25)을 갖는 실린더(13)와, 실린더(13) 후방에 일체로 연결되는 오일탱크(11)와, 오일탱크(11) 내부 상층에 구성되는 제1가압실(20)과, 제1가압실(20)에 설치되는 가압판(14)과, 상기한 제1가압실(20) 아래에 별도로 구성되는 제2가압실(22)과, 제2가압실(22) 측부에 설치되며 축(26)을 갖는 에어피스톤(15)을 포함하며, 상기한 오일탱크(11)와 가압실(25) 사이에는 수직한 유로(24)를 형성하여, 유로(24)와, 가압실(25)과 그리고 제1가압실(20)이 소통하도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 가압판(14)에는 에어포트(2)를 설치하여 공기압이 가해지도록 구성하고, 상기한 에어피스톤(15)에도 제2에어포트(3)를 구성하여 공기압이 가해지도록 구성한 것을 특징으로 하며, 그리고 에어피스톤(15)에는 축(26) 선단쪽으로 연결되는 유로를 구성하는 후진에어포트(4)를 더 구성하여, 에어피스톤(15)의 후진을 돕도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 유로(24)와 제1가압실(20)의 소통은 가압로(40)의 연결 구성으로 이루어지되, 가압로(40)의 내경은 가압판(14)의 외경 보다 2 - 30 배의 작게 구성하고, 상기한 에어피스톤(15)이 설치되는 제2가압실(22)의 내경과 그리고 제2가압실(22)과 가압실(25)을 연결하는 연결로(42)의 내경도 에어피스톤(15)의 외경보다 2 - 30 배 작게 구성한 것을 특징으로 한다

Description

공기압을 이용한 부스터 일체형 유압실린더{hydraulic cylinder packaged with booster using air pressure}

본 고안은 공기압을 이용한 유압실린더에 관한 것으로, 특히 부스터가 유압실린더에 내장되어 작동하는 공기압을 이용한 부스터 일체형 유압 실린더에 관한 것이다.

일반적으로 유압실린더는 여러 형태의 것이 있다

유압실린더 유니트는 기본적으로 작동유인 오일을 수용되는 컨버터가 필연적으로 필요하고, 그리고 컨버터와 연결되는 배관과, 그 배관과 연결되는 실린더 및 각종 작동 조작을 위한 밸브 그리고 모터 등의 조합으로 이루어진다.

종래의 유압실린더는 필연적으로 유압을 작동시키기 위한 유압 모터가 설치되는데 이 유압 모터의 설치와 그 유압의 전달을 위한 많고 복잡한 유압 전달 구조를 갖추어야 하는 단점이 있다

또한 종래의 컨버터는 오일이 담겨져 있어 이를 실린더에 공급하기 위하여는 반드시 세워 설치하여야 하므로 그 설치상의 제약이 따르며 그 컨버터가 설치되기 위한 공간도 필요하므로 많은 불편한 점을 야기한다

그리고 고가의 유압실린더의 단점을 보충하기 위하여 공압을 함께 사용하는 유압실린더의 종류가 있는데, 즉 사용하는 유압의 작동을 보조하여 파워를 높여 주기 위한 부스터가 설치되는 유압실린더의 종류의 것이 있는데, 이러한 부스터가 유압실린더에 설치되면 그에 따른 배관도 반드시 필연적으로 설치되어야 하므로, 유압실린더의 구조가 더욱 복잡하게 되고 더욱 많은 수의 부품이 요구되는 단점이 있다

이를 해결하기 위하여 부스터가 유압실린더에 일체형으로 제조되어 나오는 것도 있으나 그 구조 역시 복잡하고 많은 부품수를 필요로 하며 제작 비용이 매우 고가이면서 매우 큰 부피를 차지하는 단점이 있다

본 고안은 상기한 점을 감안하여 고안할 것으로, 본 고안의 목적은 에어압을 이용하여 유압실린더를 작동시키되, 최소한의 적은 부품수로 이루어짐과 아울러 적은 비용으로 제작가능하고 매우 콤팩트한 소형으로 제조 가능한 부스터 일체형 유압실린더를 제공함에 본 고안의 목적이 있다

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 주요 구성은, 피스톤(10) 후방에 가압실(25)을 갖는 실린더(13)와, 실린더(13) 후방에 일체로 연결되는 오일탱크(11)와, 오일탱크(11) 내부 상층에 구성되는 제1가압실(20)과, 제1가압실(20)에 설치되는 가압판(14)과, 상기한 제1가압실(20) 아래에 별도로 구성되는 제2가압실(22)과, 제2가압실(22) 측부에 설치되며 축(26)을 갖는 에어피스톤(15)을 포함하며, 상기한 오일탱크(11)와 가압실(25) 사이에는 수직한 유로(24)를 형성하여, 유로(24)와, 가압실(25)과 그리고 제1가압실(20)이 소통하도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 가압판(14)에는 에어포트(2)를 설치하여 공기압이 가해지도록 구성하고, 상기한 에어피스톤(15)에도 제2에어포트(3)를 구성하여 공기압이 가해지도록 구성한 것을 특징으로 하며, 그리고 에어피스톤(15)에는 축(26) 선단쪽으로 연결되는 유로를 구성하는 후진에어포트(4)를 더 구성하여, 에어피스톤(15)의 후진을 돕도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 유로(24)와 제1가압실(20)의 소통은 가압로(40)의 연결 구성으로 이루어지되, 가압로(40)의 내경은 가압판(14)의 외경 보다 2 - 30 배의 작게 구성하고, 상기한 에어피스톤(15)이 설치되는 제2가압실(22)의 내경과 그리고 제2가압실(22)과 가압실(25)을 연결하는 연결로(42)의 내경도 에어피스톤(15)의 외경보다 2 - 30 배 작게 구성한 것을 특징으로 한다

본 고안에 의하면 파스칼의 원리를 이용한 공기압의 힘의 전달로, 즉 에어 작동력만으로도 일반 유압실린더와 같은 큰 힘의 전달이 가능한 유압실린더를 제공하며 아울러 복잡한 유압 전달 구조가 불필요한 장점이 있다

또한 본 고안에 의하면, 작동부스터가 유압 실린더와 일체로 내장형으로 구성되어 매우 소형으로 콤팩트하게 부피를 최대한 줄여 유압실린더를 구성할 수 있다

또한 본 고안에 의하면 기름탱크인 컨버터가 불필요하고, 그리고 컨버터를 연결되는 배관이 불필요하다. 그리고 오일탱크(11) 자체가 밀폐식으로 구성되어 오일 공급을 위하여 컨버터를 필연적으로 수직으로 세워 설치하여야 하는 설치상의 제한도 없이 자유롭게 위치시킬 수 있다

또한 본 고안에 의하면 최소의 부품수로 이루어져 그 구조가 간단하고, 제조비가 저렴한 장점이 있다

또한 소형의 구조임에도 불구하고 실린더가 매우 큰 작동력을 나타낼 수 있는 효과도 있다. 즉, 가압판(14)과 에어피스톤(15)에 의한 가압이 파스칼의 원리에 의하여 가압되므로, 구조에 비해 매우 큰 힘을 작동유에 전달할 수 있어 작동 실린더의 피스톤에 큰 힘을 전달할 수 있다.

도 1 은 본 고안의 요부에 대한 단면도
도 2 는 도 1 의 상태에서 작동되는 것을 보여 주기 위한 단면도

이하, 본 고안을 첨부 도면에 의거 추가로 상술한다

도 1 은 본 고안에 따른 실린더의 구성에 대한 주요 단면 구성도이다

도시한 바와 같이, 본 고안은 실린더(13) 내부에 피스톤(10)이 설치되고 그 좌측으로 일체로 오일탱크(11)가 연결된다

오일탱크(11) 내부에는 오일(6)이 채워지며 한쪽 측면에는 가압판(14)이 설치되고 그 하층에는 별도로 에어피스톤(15)이 설치된다

가압판(14)의 좌측단에는 에어포트(2)가 설치되어 에어에 의한 가압이 이루어질 수 있게 구성되고, 그 하부에 설치되는 에어실린더(15)에는 제2에어포트(3)와 후진에어포트(4)가 구성된다

오일탱크(11)와 실린더(13)가 연결되는 부분에는 오일을 주입할 수 있는 주입구(1)와 유로(24)가 형성된다. 주입구(1)를 통한 오일의 주입이 이루어진 진 후에는 주입구(1)를 막아 밀폐되는 구조로 이루어진다

주입구(1)를 통해 주입되는 오일(6)은 제1가압실(20)을 채우도록 구성되고 그 하부로 내려와 피스톤(10) 위치 후방에 연장되어 형성되는 가압실(25)과 연결 구성된다. 가압실(25)은 실린더(13)의 내경 보다 좁게 형성시킨다. 가압실(25) 후방은 제2가압실(22)과 연결되는데 이 제2가압실(22)에는 에어피스톤(15)가 있다. 에어피스톤(15)의 축(26)은 오일(6)이 제2가압실(22)로 들어오지 못하게 항상 막고 있는 상태로 설치된다

상기한 유로(24)와 제1가압실(20)의 소통은 가압로(40)의 연결 구성으로 이루어지되, 가압로(40)의 내경은 가압판(14)의 외경 보다 2 - 30 배의 작게 구성한다. 그리고 상기한 에어피스톤(15)이 설치되는 제2가압실(22)의 내경과 그리고 제2가압실(22)과 가압실(25)을 연결하는 연결로(42)의 내경도 에어피스톤(15)의 외경보다 2 - 30 배 작게 구성한다

가압판(14)에 의한 제1가압실(20)의 가압은 제1가압실(20) 내의 오일(6)이 상대적으로 매우 작은 직경의 유로인 가압로(40)를 통과하여야 하므로 파스칼의 원리에 의하여 매우 큰 힘을 유로(24)에 전달할 수 있다. 에어실린더(15)에 의한 공기압의 가압도 상기와 마찬가지로 가압실(25)에 대하여 큰 압력의 힘을 전달 할 수 있다

상기 구성에 의한 작동을 이하, 설명한다

먼저, 작동시키기에 앞서, 주입구(1)를 통하여 오일(6)을 채워 넣은 후 주입구(1)를 밀폐시킨다. 그리고 도 1 의 상태에서 에어포트(2)를 통하여 공기압을 가압하여 주입하면 가압판(14)이 전진한다. 그러면 제1가압실(20)에 채워져 있던 오일(6)이 밀려 유로(24)를 경유하여 가압실(25)로 들어가고 가압실(25)에 들어간 오일은 도 2 에서 보듯이, 그 전방에 설치된 피스톤(10)을 밀게된다

이 상태에서 제2에어포트(3)를 통하여 공기를 주입하면, 축(26)이 전진하여 가압실(25)에 대하여 강한 압력으로 밀어주므로 2차로 피스톤(10)을 더욱 가압함으로서 더욱 큰 힘으로 피스톤(10)을 전진시킨다

이 상태에서 반대로 피스톤(10)을 후진시킬때에는 후진에어포트(4)를 통한 에어 주입으로 축(26)를 후진시킨다. 후진에어포트(4)의 유로는 가압실(25) 아래에 설치된다. 즉 에어피스톤(15)의 축(26) 단부 부분 아래에 공압이 들어가가 유로를 구성한다

비록 피스톤(10)에는 그 후진 작동을 위한 공기압 주입용의 피스톤 후진포트(31)가 설치되어 있지만, 본 고안에서는 에어피스톤(15)의 후진 작동을 위한 별도의 후진에어포트(4)를 구성한 것이다

상기한 본 고안의 구성에 의하면, 매우 콤팩트하고 적은 수의 부품수로 이루어지면서도 강력한 피스톤의 작동이 가능한 실린더를 구성할 수 있다

1. 주입구 2. 에어포트
3. 제2에어포트 4. 후진에어포트
10. 피스톤 11. 오일탱크
13. 실린더 14. 가압판
15. 에어피스톤 20. 제1가압실
22. 제2가압실 24. 유로
25. 가압실 26. 축
40. 가압로 42. 연결로

Claims (4)

1. 피스톤(10) 후방에 가압실(25)을 갖는 실린더(13)와,
   실린더(13) 후방에의 가압실(25)과 소통되게 연결되는 오일탱크(11)와,
   오일탱크(11) 내부 상층에 오일(6)을 내장토록 구성되는 제1가압실(20)과,
   제1가압실(20)에 설치되는 가압판(14)과,
   상기한 제1가압실(20) 아래에 별도로 구성되는 제2가압실(22)과,
   제2가압실(22) 측부에 설치되며 축(26)을 갖는 에어피스톤(15)을 포함하며,
   상기한 오일탱크(11)와 가압실(25) 사이에는 수직한 유로(24)를 형성하여, 유로(24)와, 가압실(25)과 그리고 제1가압실(20)이 소통하여 유압이 작동되게 구성하며,
   상기한 가압판(14)에는 에어포트(2)를 설치하여 공기압이 가해지도록 구성하고, 상기한 에어피스톤(15)에도 제2에어포트(3)를 구성하여 공기압이 가해지도록 구성하며,
   그리고 에어피스톤(15)에는 축(26) 선단쪽으로 연결되는 유로를 구성하는 후진에어포트(4)를 더 구성하여, 에어피스톤(15)의 후진을 돕도록 구성하며,
   상기한 유로(24)와 제1가압실(20)의 소통은 가압로(40)의 연결 구성으로 이루어지되, 가압로(40)의 내경은 가압판(14)의 외경 보다 작게 구성하고,
   상기한 에어피스톤(15)이 설치되는 제2가압실(22)의 내경과 그리고 제2가압실(22)과 가압실(25)을 연결하는 연결로(42)의 내경도 에어피스톤(15)의 외경보다 작게 구성한 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 부스터 일체형 유압 실린더
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