KR20070063205A

KR20070063205A - 유압실린더

Info

Publication number: KR20070063205A
Application number: KR1020050123192A
Authority: KR
Inventors: 김흥출
Original assignee: 동양기전 주식회사
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2007-06-19
Also published as: KR100744073B1

Abstract

본 발명은 유압실린더에 관한 것으로서, 일측이 소정의 기계장치에 고정되고 타측에 개구된 형상의 칼라(112)가 형성되며 압유가 유출입되는 제1출입공(미도시)이 형성된 실린더튜브(110); 칼라(112)에 결합되는 것으로서 중앙에 관통공(121)이 형성되고 측부에 수직방향으로 압유가 출입되는 제2출입공(125)이 형성된 로드커버(120); 실린더튜브(110) 내부에서 왕복운동되는 피스톤(130); 일측이 피스톤(130)에 고정되고 타측이 관통공(121)을 관통하여 로드커버(120)의 외측으로 돌출되는 것으로서, 로드커버(120) 측으로 단차진 제1단턱(141)이 형성된 피스톤로드(140); 및 제1단턱(141)과 피스톤(130) 사이의 피스톤로드(140)에 결합되어 관통공(121)으로 진입되는 것으로서, 그 단면 두께가 전방이 두껍고 후방이 얇아지도록 테이퍼진 쿠션링(150)(150');을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유압실린더{An oil pressure cylinder}

도 1은 종래의 유압실린더의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 유압실린더의 제1실시예의 단면도,

도 3은 도 2에 적용되는 쿠션링의 일 실시예를 발췌하여 도시한 부분단면도,

도 4는 도 2의 유압실린더에 쿠션링의 다른 실시예가 채용된 것을 도시한 단면도,

도 5는 도 4의 쿠션링을 발췌하여 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

110 ... 실린더튜브 112 ... 칼라

120 ... 로드커버 121 ... 관통공

125 ... 제2출입공 130 ... 피스톤

140 ... 피스톤로드 145 ... 피스톤고정부

150, 150' ... 쿠션링 150, 150' ... 경사면

152' ... 내주단턱 155, 155' ... 면취홈

본 발명은 유압실린더에 관한 것으로서, 상세하게는 일정한 쿠션성능을 기대할 수 있고 생산성을 높일 수 있는 유압실린더에 관한 것이다.

도 1은 종래의 유압실린더의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 유압실린더는, 일측이 소정의 기계장치에 고정되는 실린더튜브(10)와; 실린더튜브(10)의 타측에 결합되는 것으로서 중앙에 관통공(21)이 형성되고 측부에 압유가 유출입되는 유출입공(25)이 형성된 로드커버(20)와; 실린더튜브(10) 내부에서 왕복운동되는 피스톤(30)과; 일측이 피스톤(30)에 고정되고 타측이 관통공(21)을 관통하여 돌출되는 피스톤로드(40)와; 피스톤(30)을 기준으로 로드커버(20) 측의 피스톤로드(40)에 결합되어 관통공(21)으로 진입되는 원통형의 쿠션링(50);을 포함하는 기본구조를 가진다. 이때, 피스톤로드(40)에는 단차진 단턱(41)이 형성되어 있어, 쿠션링(50)의 전단은 단턱(41)에 걸치어지고 후단은 피스톤(30)에 밀착된다. 이러한 쿠션링(50)은 전단에서 후단까지의 두께가 모두 일정하도록 원통형상으로 제작되어 있다.

상기한 구조에 의하여 유출입공(25)으로 유출입되는 압유는 실린더튜브(10) 내에서 피스톤(30)을 움직이고, 피스톤(30)은 로드커버(20)로부터 피스톤로드(40)를 돌출시키거나 몰입시킴으로써 동력을 발생한다. 이때 피스톤로드(40)가 로드커버(20)로부터 돌출되는 과정에서 쿠션링(50)은 관통공(21)의 내주면에 밀착되면서 진입되는데, 이 과정에서 유출입공(25)을 통하여 관통공(21)으로 유입되는 압유에 의하여 쿠션링(50)의 선단은 저항을 받게 된다. 즉, 피스톤(30)이 로드커버(20)의 끝단으로 이동할 때 쿠션링(50)은 유출입공(25)을 통하여 관통공(21)으로 유입되는 압유에 의하여 저항을 받게 되므로, 쿠션링(50)은 피스톤(30)이 로드커버(20)의 끝단에서 멈출때 발생되는 충격을 완화하는 것이다.

그런데, 쿠션링(50)이 피스톤로드(40)의 단턱(41)에 걸치어지게 하기 위하여 쿠션링(50)의 전구간의 단면 두께를 두껍게 하여야 하는데, 쿠션링(50)의 단면 두께가 두꺼울 경우 압유에 의하여 저항을 받는 쿠션링(50)은 충분히 팽창되지 못하게 되고, 이에 따라 쿠션링(50)과 관통공(21) 사이에 틈새(D)가 형성되어 이 틈새(D)로 압유가 빠져나간다. 이에 따라 충분한 쿠션압력을 확보하지 못하게 되어 결국 피스톤(30)이 로드커버(20)에서 멈출때 충격을 완화시킬 수 없게 된다.

상기한 문제점에 의하여 쿠션링(50)의 전구간의 단면 두께를 얇게 할 경우, 피스톤로드(40)의 단턱(41)에 잘 걸치어지지 않게 되고, 또한 압유에 의한 저항에 의하여 쿠션링(50)이 과도하게 팽창되어 파손이 될 가능성이 있었다.

또 쿠션링(50)의 단면 두께가 일정하므로, 유압실린더의 구동속도, 부하(사용압력), 온도변화에 의하여 팽창량변화가 발생되고 이러한 팽창량변화는 틈새(D)의 바라지 않은 변화로 이어져 결국 일정한 쿠션 성능을 확보하기가 어려웠다.

더 나아가, 상기한 틈새(D) 관리를 위하여 고압의 쿠션압력이 인가되어야 하였고, 이러한 고압의 쿠션압력은 로드커버(20), 쿠션링(50), 피스톤(30) 및 각종 실(Seal) 부품의 파손을 일으키는 원인이 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 쿠션링이 로드커버의 관통공으로 진입할 경우에 적절히 팽창됨으로써 로드커버의 관통공 내주면 사이에서틈새가 발생되지 않도록 함으로써 충분한 쿠션 압력을 발생시킬 수 있으며, 더 나아가 일정한 쿠션 성능을 확보할 수 있는 유압실린더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 종래에 비하여 상대적으로 적은 쿠션압력을 인가하더라도 일정한 쿠션성능을 발휘할 수 있어, 고압의 쿠션압력에 의하여 발생되었던 각종 부품의 파손 가능성을 줄일 수 있는 유압실린더를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유압실린더는,

일측이 소정의 기계장치에 고정되고 타측에 개구된 형상의 칼라(112)가 형성되며 압유가 유출입되는 제1출입공(미도시)이 형성된 실린더튜브(110); 상기 칼라(112)에 결합되는 것으로서 중앙에 관통공(121)이 형성되고 측부에 수직방향으로 압유가 출입되는 제2출입공(125)이 형성된 로드커버(120); 상기 실린더튜브(110) 내부에서 왕복운동되는 피스톤(130); 일측이 상기 피스톤(130)에 고정되고 타측이 상기 관통공(121)을 관통하여 로드커버(120)의 외측으로 돌출되는 것으로서, 상기 로드커버(120) 측으로 단차진 제1단턱(141)이 형성된 피스톤로드(140); 및 상기 제1단턱(141)과 피스톤(130) 사이의 상기 피스톤로드(140)에 결합되어 상기 관통공(121)으로 진입되는 것으로서, 그 단면 두께가 전방이 두껍고 후방이 얇아지도록 테이퍼진 쿠션링(150)(150');을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 쿠션링(150)의 외주면은 그 직경이 일정하도록 전체적으로 원통형상을 가지고, 그 내주면에는 전방측의 두께가 두껍고 후방측으로 갈수록 두께가 얇아지도록 경사면(150a)이 형성된다.

본 발명에 있어서, 상기 피스톤로드(140)에 제1단턱(141) 보다 작은 직경의 제2단턱(142)이 형성되고; 상기 피스톤로드(140)에 결합되는 쿠션링(150')은, 그 외주면의 직경이 일정하도록 전체적으로 원통형상을 가지며, 그 내주면에는 상기 제2단턱(142)에 걸어지는 내주단턱(152')가 형성되고, 상기 내주단턱(152')으로부터 후방측으로 갈수록 두께가 얇아지도록 경사면(150a')이 형성된다.

이하, 첨부된 도면을 첨부하여 본 발명에 따른 유압실린더를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 유압실린더의 제1실시예의 단면도이고, 도 3은 도 2에 적용되는 쿠션링의 일 실시예를 발췌하여 도시한 부분단면도이며, 도 4는 도 2의 유압실린더에 쿠션링의 다른 실시예가 채용된 것을 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 쿠션링을 발췌하여 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유압실린더는, 일측이 소정의 기계장치에 고정되고 타측에 개구된 형상의 칼라(112)가 형성되며 압유가 유출입되는 제1출입공(미도시)이 형성된 실린더튜브(110)와; 칼라(112)에 결합되는 것으로서 중앙에 관통공(121)이 형성되고 측부에 수직방향으로 압유가 출입되는 제2출입공(125)이 형성된 로드커버(120)와; 실린더튜브(110) 내부에서 왕복운동되는 피스톤(130)과; 일측이 피스톤(130)에 고정되고 타측이 관통공을 관통하여 로드커버(120)의 외측으로 돌출되는 것으로서, 로드커버(120) 측으로 단차진 제1단턱(141)이 형성된 피스톤로드(140)와; 제1단턱(141)과 피스톤(130) 사이의 피스톤로드(140)에 결합되어 상기 관통공(121)으로 진입되는 것으로서, 그 단면 두께가 전방이 두껍고 후방이 얇아지도록 테이퍼진 쿠션링(150)(150');을 포함하는 것을 특징으로 한다.

피스톤(130)은 실린더튜브(110)의 내주면에 밀착되며 제1,2출입공(125)을 통하여 출입되는 압유에 의하여 실린더튜브(110) 내에서 왕복운동한다. 이러한 피스톤(130)에는 피스톤로드(140)의 일측(140a)이 관통되고, 관통된 일측(140a)에 피스톤고정부(145)가 결합됨으로써, 피스톤(130)은 피스톤로드(140)에 고정되는 것이다.

피스톤로드(140)는 피스톤(130)에 의한 유압의 힘이 집중되는 곳으로서, 그 단면적에 큰 압축 및 신장의 부하가 걸리기 때문에 두꺼운 직경의 원기둥형 소재를 고강도 처리하여 제작한다.

쿠션링(150)은 피스톤(130)의 왕복 운동도중 로드커버(120)의 끝단에서 발생되는 충격을 완화시키는 것으로서, 실리콘이나 우레탄과 같은 가요성 재질로 된 것이 바람직하다. 이러한 쿠션링(150)의 외주면은 그 직경이 일정하도록 전체적으로 원통형상을 가지며, 그 내주면에는 전방측의 두께가 두껍고 후방측으로 갈수록 두께가 얇아지도록 경사면(150a)이 형성되어 있다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤로드(140)에 제1단턱(141) 보다 작은 직경의 제2단턱(142)이 형성될 수도 있다. 이 경우, 이러한 피스톤로드 (140)에 결합되는 쿠션링(150')은, 그 외주면의 직경이 일정하도록 전체적으로 원통형상을 가지며, 그 내주면에는 제2단턱(142)에 걸어지는 내주단턱(152')가 형성되고, 내주단턱(152')으로부터 후방측으로 갈수록 두께가 얇아지도록 경사면(150a')이 형성된다.

상기한 쿠션링(150)(150')의 외주면 표면에는, 제2출입공(125)으로 유입되는 압유가 흐르는 유로를 형성하는 면취홈(155)(155')이 형성된다.

이와 같이, 쿠션링(150)(150')의 외주면의 직경이 일정하고, 내주면에 경사면(150a)(150a')이 형성됨으로써, 전방측의 단면 두께가 두껍고 후방측의 단면 두께가 얇아지는 형상을 가지는 것이다.

다음, 상기와 같은 구조의 유압실린더의 동작을 설명한다.

유압실린더가 신장(피스톤로드(140)가 로드커버(120)로부터 돌출)될 경우, 즉 제1,2출입공(125)으로 유출입되는 압유에 의하여 피스톤(130)이 로드커버(120) 측으로 이동할 경우, 쿠션링(150)(150')은 로드커버(120)의 관통공(121)으로 진입한다.

이 과정에서, 쿠션링(150)(150')은 제1,2출입공(125)을 통하여 관통공(121)으로 유입되는 압유에 의하여 저항을 받게 되는데, 이 저항에 의하여 쿠션링(150)(150')은 외측으로 팽창하게 된다. 이때 쿠션링(150)(150')은 전방이 두껍고 후방이 얇아지는 테이퍼구조이므로, 후방으로 갈수록 팽창되는 정도가 커짐에 따라 후방측의 외주면이 관통공(121) 내주면과 밀착된다. 따라서 쿠션링(150)(150')의 외주면과 관통공(121) 내주면 사이의 틈새가 발생되지 않게 되어 압유가 빠져나가 지 못하게 되고, 이에 따라 쿠션링(150)(150')에 충분한 쿠션압력이 발생되어 결국 피스톤(130)이 로드커버(120)에서 멈출때 충격을 완화시키게 된다.

그리고 유압실린더가 압축(피스톤로드(140)가 로드커버(120)로 몰입)될 경우, 즉 제1,2출입공(125)으로 유출입되는 압유에 의하여 피스톤(130)이 로드커버(120) 반대측으로 이동할 경우, 쿠션링(150)(150')에 인가되었던 압유 저항이 제거됨에 따라 쿠션링(150)(150')은 초기 상태로 되고 이에 따라 쿠션링(150)(150')의 외주면과 관통공(121)의 내주면 사이에 틈새가 형성되어 압유가 원활히 흐를 수 있도록 한다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

상술한 바와 같이, 본원의 유압실린더에 따르면, 쿠션링의 전방측의 두께가 두껍고 후방측의 두께가 얇아지도록 테이퍼짐으로써, 유압실린더의 신장 또는 압축상태에 따라 쿠션링과 로드커버의 내주면 사이에서 압유가 흐르는 틈새가 선택적으로 차단되거나 형성된다. 따라서 유압실린더의 신장시에는 압유가 쿠션링과 로드커버의 관통공 사이에서 흐르지 않고, 압축시에는 압유가 쿠션링과 로드커버의 내주면 사이에서 흐르기 때문에, 외부의 온도변화나 압유의 온도 및 압력변화에 상관없이 항상 일정한 쿠션성능을 기대할 수 있다.

또한 유압실린더의 신장시 쿠션링의 후방측이 팽창정도가 크기 때문에 틈새 가 효과적으로 제거됨으로써, 종래의 유압실린더에 비하여 상대적으로 적은 쿠션압력을 인가하더라도 일정한 쿠션성능을 발휘할 수 있으며, 이에 따라 고압의 쿠션압력에 의하여 발생되었던 각종 부품의 파손 가능성을 줄일 수 있다라는 작용, 효과가 있다.

Claims

일측이 소정의 기계장치에 고정되고 타측에 개구된 형상의 칼라(112)가 형성되며 압유가 유출입되는 제1출입공(미도시)이 형성된 실린더튜브(110);

상기 칼라(112)에 결합되는 것으로서 중앙에 관통공(121)이 형성되고 측부에 수직방향으로 압유가 출입되는 제2출입공(125)이 형성된 로드커버(120);

상기 실린더튜브(110) 내부에서 왕복운동되는 피스톤(130);

일측이 상기 피스톤(130)에 고정되고 타측이 상기 관통공(121)을 관통하여 로드커버(120)의 외측으로 돌출되는 것으로서, 상기 로드커버(120) 측으로 단차진 제1단턱(141)이 형성된 피스톤로드(140); 및

상기 제1단턱(141)과 피스톤(130) 사이의 상기 피스톤로드(140)에 결합되어 상기 관통공(121)으로 진입되는 것으로서, 그 단면 두께가 전방이 두껍고 후방이 얇아지도록 테이퍼진 쿠션링(150)(150');을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압실린더.
제1항에 있어서,

상기 쿠션링(150)의 외주면은 그 직경이 일정하도록 전체적으로 원통형상을 가지고, 그 내주면에는 전방측의 두께가 두껍고 후방측으로 갈수록 두께가 얇아지도록 경사면(150a)이 형성된 것을 특징으로 하는 유압실린더.
제1항에 있어서,

상기 피스톤로드(140)에 제1단턱(141) 보다 작은 직경의 제2단턱(142)이 형성되고;

상기 피스톤로드(140)에 결합되는 쿠션링(150')은, 그 외주면의 직경이 일정하도록 전체적으로 원통형상을 가지며, 그 내주면에는 상기 제2단턱(142)에 걸어지는 내주단턱(152')가 형성되고, 상기 내주단턱(152')으로부터 후방측으로 갈수록 두께가 얇아지도록 경사면(150a')이 형성된 것을 특징으로 하는 유압실린더.