KR20090052383A

KR20090052383A - 유체압기기의 시일구조

Info

Publication number: KR20090052383A
Application number: KR1020097007051A
Authority: KR
Inventors: 치아키 후쿠이; 카즈요시 타카하시; 아츠시 타마이
Original assignee: 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2009-05-25
Also published as: US20090260516A1; JP2008057752A; US8302526B2; WO2008029699A1; CN101506533A; EP2060798B1; KR101052195B1; CN101506533B; EP2060798A4; JP4910167B2; TWI323316B; EP2060798A1; RU2009107505A; TW200817594A; RU2412380C2

Abstract

실린더장치(10)를 구성하는 실린더튜브(16)의 단부(端部)에는 단차부(42)에 의해 시일기구(26)가 장착되고, 상기 시일기구는 상기 실린더튜브(16)와 로드커버(18)의 사이에 협지된다. 상기 시일기구(26)는 금속제 재료로 형성된 얇은 플레이트(68)와, 상기 플레이트(68)의 일측면에 장착되는 시일부재(70)를 포함한다. 상기 플레이트(68)와 시일부재(70)는 일체적으로 설치된다.

유체압기기, 시일부재

Description

유체압기기의 시일구조{SEALING STRUCTURE FOR FLUID PRESSURE DEVICE}

본 발명은, 압력유체의 공급작용하에서 피스톤을 축선방향을 따라서 자유롭게 변위시키는 유체압기기에 사용되는 유체압기기의 시일구조에 관한 것이다.

종래부터, 자재의 반송, 위치결정 및 여러가지 산업기계를 구동하는 구동시구로서 유체압기기가 사용되고 있다. 본 출원인은, 일본국 특개평10-2304호 공보에 서, 이와 같은 유체압기기의 하나로써 압력유체에 의한 압박작용 하에서 자유롭게 변위하는 피스톤을 구비한 유체압기기를 제안하고 있다.

상기 유체압기기는, 통형상의 실린더바디의 내부에 변위가능하게 설치되고, 축형상의 피스톤로드가 연결되는 피스톤을 포함한다. 또, 실린더바디의 개구부가 형성된 양단부가 커버부재에 의해 각각 폐색된다. 또, 한쪽 커버부재에 형성된 홀부를 통해 피스톤로드가 삽입되며, 상기 홀부의 내주면에 장착된 패킹부재에 의해 상기 실린더바디 내의 밀폐상태가 유지된다. 또한, 상기 피스톤로드는 부시와 같은 수단에 의해 슬라이딩 가능하게 유지된다. 한편, 커버부재에는 환상 홈에 의해 O링이 장착되고, 상기 O링이 실린더바디의 내벽면에 맞접하는 것에 의해, 상기 실린더바디 내의 기밀이 유지된다.

본 발명의 일반적인 목적은, 구성을 간소화하고, 유체압기기에 대한 설치성의 향상을 꾀할 수 있는 유체압기기의 시일구조를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 유체압기기의 시일구조에서는, 실린더튜브의 실린더실에 공급되는 압력유체의 작용하에서 상기 실린더실을 따라서 피스톤이 변위되고, 상기 실린더실 내의 밀폐상태가 유지되며,

상기 시일구조는 상기 실린더튜브의 개구 단부(opening end)에 장착되고 상기 개구 단부를 폐색하는 커버부재와 상기 실린더튜브와의 사이에 협지되는 제1시일부(seal element)와, 상기 피스톤에 연결된 피스톤로드의 외주면을 둘러싸는 제2시일부를 갖는 시일부재를 포함하고,

상기 시일부재는 탄성재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 탄성재료로 이루어지는 시일부재가 유체압기기를 구성하는 실린더튜브의 개구 단부와 상기 커버부재와의 사이에 설치된다. 상기 제1시일부가 상기 실린더튜브와 상기 커버부재의 사이에 협지하는 것과 동시에, 상기 제2시일부가 상기 피스톤로드의 외주면에 접촉하여 둘러싸고 있다. 상기 제1시일부에 의해 상기 실린더튜브와 상기 커버부재의 사이가 밀폐되어 압력유체가 외부로 누출되는 것이 저지된다. 또한, 상기 제2시일부에 의해 상기 피스톤로드와 상기 커버부재의 사이가 밀폐되서, 압력유체가 외부로 누출되는 것을 저지할 수가 있다.

따라서, 상기 제1 및 상기 제2시일부로 구성되는 단일의 시일부재에 의해 실린더튜브와 커버부재의 사이로부터의 압력유체의 누출 뿐 아니라 상기 커버부재와 상기 피스톤로드의 사이로부터의 압력유체의 누출을 방지할 수가 있다. 그 결과, 패킹부재, O링을 각각 설치하여 기밀을 유지하고 있던 종래의 유체압기기와 비교하여, 부품점수를 줄일 수 있고, 시일부재를 일체의 구성을 가져서, 유체압기기에의 설치가 간편해질 수 있다.

또, 상기 시일부재는, 플레이트형상으로 형성된 베이스체에 일체적으로 장착해서, 상기 베이스체와 함께 상기 커버부재와 상기 실린더튜브와의 사이에 협지된다. 따라서, 탄성재료로 이루어지는 시일부재의 취급이 용이해지며, 유체압기기에 대한 상기 시일부재의 조립성이 향상될 수 있다.

또한, 상기 제1시일부는, 상기 실린더튜브 및 상기 커버부재 중 적어도 어느 한쪽을 향해서 돌출한 볼록부로 형성된다. 이로 인해, 상기 볼록부를 상기 실린더튜브 및 커버부재 중 적어도 어느 한쪽에 대하여 보다 확실하게 접촉시킬 수 있다. 따라서, 상기 실린더튜브와 상기 커버부재의 사이로부터 압력유체가 누출되는 것을 적절히 저지하고, 상기 실린더실 내의 기밀이 보다 더 확실하게 유지될 수 있다.

또, 상기 제2시일부는 상기 피스톤로드의 외주면을 향해서 돌출하여 접촉하는 립으로 이루어져서, 상기 피스톤로드가 변위할 때에 상기 립은 상기 외주면에 대하여 항상 미끄럼접촉된다. 이에 의해, 상기 피스톤로드의 외주면으로부터 상기 커버부재로의 압력유체의 유통이 확실하게 저지될 수 있다.

또한, 립(lips)은, 상기 피스톤로드의 변위방향을 따라서 소정의 간격으로 이격되는 한쌍의 립으로 형성되고, 상기 한쌍의 립은 서로 이격하는 방향으로 소정의 각도로 경사져서 연장된다. 이에 의해, 상기 실린더튜브 측을 향해서 연장한 일방의 립이 상기 피스톤로드의 외주면에 적절히 접촉되서, 상기 실린더실 내의 기밀을 유지가능하게 하고, 상기 커버부재측을 향해서 연장한 타방의 립에 의해 상기 피스톤로드의 외주면에 부착한 먼지 등이 적절히 제거될 수 있다.

본 발명의 상술한 목적 및 다른 목적, 특징, 및 이점이 본 발명의 바람직한 실시예을 도해적인 방법으로 나타내는 첨부한 도면과 함께 다음의 설명으로 보다 명확해질 것이다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 유체압기기의 시일구조가 적용된 실린더장치의 외관사시도이다.

도 2는, 도 1에 도시된 실린더장치의 분해사시도이다.

도 3은, 도 1의 실린더장치의 전체 수직단면도이다.

도 4는, 도 3의 실린더장치에서의 시일기구 근방의 확대단면도이다.

도 5는, 도 4의 실린더장치에서의 시일기구 및 로드커버를 분해한 상태를 도시하는 확대 단면도이다.

도 6은, 도 2에 도시된 시일기구를 다른 방향에서 본 사시도이다.

도 7은, 도 3의 실린더장치에서 피스톤이 로드커버측을 향해서 변위된 상태를 도시하는 전체 세로단면도이다.

도 1에 있어서, 참조부호 10은, 본 발명의 실시형태에 있어서의 유체압기기의 시일구조가 적용된 실린더장치를 나타낸다.

상기 실린더장치(유체압기구)(10)는, 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 서로 소정의 간격으로 이격한 제1 및 제2포트(12,14)를 갖는 바닥이 있는 형상의 실린더튜브(16)와, 상기 실린더튜브(16)의 개구한 단부를 폐색하는 로드커버(커버부재)(18)와, 상기 실린더튜브(16)의 내부에 단면이 대략 타원형상으로 형성되는 실린더실(20a,20b)과, 상기 실린더실(20a,20b)을 따라서 변위가능하게 설치되는 피스톤(22)과, 상기 피스톤(22)의 일단부측에 연결되는 피스톤로드(24)와, 상기 실린더튜브(16)와 상기 로드커버(18)의 사이에 설치되고 상기 실린더실(20b)의 기밀을 유지하는 시일기구(26)로 이루어진다.

상기 실린더튜브(16)는, 예를 들면, 금속제 재료로 형성되고, 그 일단부의 대략 중앙에는 볼트홀(28)에 의해 피스톤(22)의 변위량을 조정할 수 있는 스토퍼볼트(30)가 나사결합된다. 또, 상기 실린더튜브(16)의 일단부에는, 상기 볼트홀(28)을 중심으로 하여 네 모퉁이에 복수의 관통홀(34)이 형성된다. 상기 관통홀(34)을 통해 각각 연결볼트(32)가 삽입된다. 상기 관통홀(34)은 나사홀(46)과 대략 평행으로 설치되고, 삽입된 연결볼트(32)가 상기 로드커버(18)에 나사결합되는 것에 의해, 상기 실린더뷰트(16)와 상기 로드커버(18)가 연결된다. 또한, 상기 연결볼트(32)에는 고리형상의 스프링와셔(36)가 삽입되서, 상기 연결볼트(32)가 조여질 때에 상기 연결볼트(32)와 상기 실린더튜브(16)의 단면과의 사이에 상기 스프링와셔(36)가 협지된다.

또, 실린더튜브(16)의 측부에는, 제1 및 제2포트(12,14)가 상기 실린더튜브(16)의 축선방향(화살표 A, B 방향)으로 서로 소정의 간격으로 이격하여 설치된다. 상기 제1 및 제2포트(12,14)는, 연통로(38a,38b)에 의해 상기 실린더 실(20a,20b) 각각에 연통한다. 또한, 상기 제1 및 제2포트(12,14)는, 도시하지 않는 압력유체 공급원과 배관에 의해 연결된다.

한편, 실린더튜브(16)의 타단부에는, 단면이 대략 타원형상으로 개구한 개구부(40)가 형성되고, 상기 개구부(40)에는, 실린더튜브(16)의 축선과 대략 직교하는 방향으로 상기 실린더튜브(16)를 확장하는 단차부(42)를 갖는다. 상기 단차부(42)는 단면이 대략 타원형상으로 형성되고, 상기 실린더튜브(16)의 단면에 형성되는 것과 동시에, 상기 실린더실(20a,20b)에 대하여 대략 일정한 폭으로 확장된다. 환언하면, 상기 단차부(42)는, 상기 실린더튜브(16)의 타단부로부터 일단부측을 향해서(화살표 A 방향으로) 소정의 깊이로 오목한 단면이 대략 타원형상으로 형성된다. 그리고, 상기 단차부(42)에 상기 시일기구(26)가 장착되는 것에 의해, 상기 실린더튜브(16)의 타단부가 폐색된다.

상기 로드커버(18)는, 대략 사각형상의 플레이트체로 이루어지며, 그 대략 중앙부에는 상기 피스톤로드(24)가 삽입되는 통로인 로드홀(44)이 형성된다. 그리고, 상기 로드홀(44)을 중심으로 한 상기 로드커버(18)의 네 모퉁이에는, 연결볼트(32)가 나사결합되는 복수의 나사홀(46)이 형성된다. 상기 나사홀(46)은, 상기 로드커버(18)가 실린더튜브(16)에 장착될 때에, 상기 관통홀(34)과 대향하는 위치에 각각 배치된다. 그리고, 상기 실린더튜브(16)의 관통홀(34)에 삽입된 상기 연결볼트(32)가 상기 로드커버(18)의 나사홀(46)에 각각 나사결합되는 것에 의해, 상기 실린더튜브(16)의 타단부에 대하여 상기 로드커버(18)가 연결된다.

또, 상기 로드커버(18)는, 상기 실린더튜브(16)측이 되는 단면에(화살표 A 방향으로), 상기 시일기구(26)의 일부가 삽입되는 오목부(48)를 갖는다. 상기 로드커버(18)에 소정의 깊이로 오목하게 형성된 상기 오목부(48)는, 상기 로드홀(44)을 중심으로 하여 단면이 대략 원형상으로 형성된다.

상기 피스톤(22)은, 상기 실린더실(20a,20b)의 형상에 대응하여 단면이 대략 타원형상으로 형성되고, 대략 중앙부에 형성된 홀부(50)에 의해 상기 피스톤로드(24)의 일단부측으로(화살표 A 방향으로) 삽입된다. 상기 피스톤(22)의 외주면에는, 링형상의 피스톤패킹(52)이 장착된다. 상기 피스톤패킹(52)은 상기 실린더실(20a,20b)의 내벽면에 접촉해서, 상기 피스톤(22)이 변위할 때에 상기 내벽면을 따라 슬라이딩변위하게 된다. 이에 의해, 상기 피스톤(22)의 타단면측으로(화살표 B 방향)의 상기 다른 실린더실(20b)의 밀폐상태 뿐 아니라 상기 피스톤(22)의 일단면측으로(화살표 A 방향으로)의 상기 실린더실(20a)의 기밀이 서로 유지된다.

상기 피스톤로드(24)는, 대략 일정한 지름으로 이루어지는 축형상으로 형성된다. 상기 피스톤로드(24)의 일단부에는 반지름 안측 방향으로 축경한 소경부(54)가 소정의 길이로 형성된다. 상기 피스톤(22)이 상기 소경부(54)에 끼워지는 것과 동시에, 통형상의 홀더(56)가 상기 피스톤(22)에 인접하도록 상기 소경부(54)에 끼워진다. 그리고, 상기 홀더(56)가 상기 소경부(54)에 끼워진 후에, 상기 소경부(54)의 단부에 대하여 압박력을 부여하는 것에 의해 상기 소경부(54)는 소성 변형되서 반지름 외측 방향으로 확경된다. 이에 의해, 상기 피스톤(22) 및 상기 홀더(56)가 상기 피스톤로드(24)의 단부에 대하여 함께 코킹된다. 또한, 상기 홀더(56)는, 상기 피스톤(22)과는 반대측의 단부에 반지름 외측 방향으로 확경한 발 톱부재(58)를 포함한다.

이 확경한 플랜지부(60)에는, 예를 들면, 우레탄 등의 탄성재료로 이루어지는 댐퍼(62)가 장착된다. 상기 댐퍼(62)는, 단면이 대략 U자 형상으로 형성되어 상기 플랜지부(60)를 덮는 것과 동시에, 상기 피스톤(22)측을 향해서(화살표 B 방향으로) 연장한 후크부(64)가 상기 홀더(56)의 발톱부재(58)에 결합된다. 이에 의해, 댐퍼(62)는, 상기 피스톤로드(24)의 타단부를 구성하는 상기 플랜지부(60)의 단면에 접촉한 상태로 일체적으로 장착된다.

그리고, 상기 댐퍼(62)는 상기 실린더튜브(16)에 나사결합된 상기 스토퍼볼트(30)에 면하도록 설치되어 있다. 그 때문에, 상기 피스톤(22)의 변위작용 하에서 상기 댐퍼(62)가 스토퍼볼트(30)에 접촉하는 것에 의해, 상기 피스톤(22) 및 피스톤로드(24)의 축선방향(화살표 A, B 방향)을 따른 변위가 규제되는 것과 동시에, 상기 피스톤로드(24)에 부여되는 충격이 흡수된다. 즉, 상기 스토퍼볼트(30)는 상기 피스톤(22)의 변위량을 규제하는 스토퍼로서 기능하고 있다.

또, 상기 스토퍼볼트(30)를 상기 실린더튜브(16)에 대하여 나사회전시켜서 상기 스토퍼볼트(30)의 실린더실(20a)측으로의(화살표 B 방향으로) 돌출량을 변화시키는 것에 의해, 상기 피스톤(22)의 변위량을 자유롭게 조정할 수가 있다. 또한, 상기 스토퍼볼트(30)에 의해 상기 피스톤(22)의 변위량을 조정한 후, 상기 스토퍼볼트(30)에 나사결합된 잠금너트(66)를 나사회전시켜서 상기 실린더튜브(16)의 단면에 상기 잠금너트(66)를 접촉시키는 것에 의해, 상기 스토퍼볼트(30)의 추가적인 변위가 저지된다.

상기 시일기구(26)는, 도 3 내지 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 실린더튜브(16)의 타단부와 상기 로드커버(18)의 사이에 설치된다. 상기 시일기구(26)는, 단면이 대략 타원형상인 플레이트(베이스체)(68)와, 상기 플레이트(68)의 일측면측에(화살표 A 방향으로) 설치되고 상기 실린더튜브(16)와 상기 플레이트(68)의 사이에 협지되는 시일부재(70)를 포함한다.

상기 플레이트(68)는, 예를 들면, 금속제 재료로 형성되며 대략 일정한 두께를 가진다. 그 외주부위가, 상기 실린더튜브(16)의 단차부(42)에 결합된다. 또, 상기 플레이트(68)의 대략 중앙부에는 상기 피스톤로드(24)가 삽입되는 삽입홀(72)이 형성되며, 상기 삽입홀(72)의 내주지름이 상기 피스톤로드(24)의 지름보다 약간 크게 설정된다.

또한, 상술한 플레이트(68)는, 금속제 재료로 형성되는 경우로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 경질의 수지제 재료로 형성하도록 하여도 좋다.

상기 시일부재(70)는, 상기 플레이트(68)의 단면형상에 대응하여 탄성재료(예를 들면, 고무, 우레탄수지)로 단면이 대략 타원형상으로 형성되며, 상기 플레이트(68)의 측면에 대하여 접착제 등에 의해 부착되어 있다. 상기 시일부재(70)는, 상기 피스톤(22)에 면하도록 상기 플레이트(68)의 일측면(68a)측에(화살표 A 방향으로) 설치되는 시트부재(제1시일부)(74)와, 상기 플레이트(68)의 내주부위에 설치되고 상기 피스톤로드(24)의 외주면(24a)에 슬라이딩접촉하는 패킹부(제2시일부)(76)와, 상기 로드커버(18)에 면하는 상기 플레이트(68)의 측인(화살표 B 방향으로) 상기 플레이트(68)의 타측면(68b)측에 설치되는 가이드부재(78)를 포함한다.

상기 시트부재(74)는 대략 일정한 두께로 형성된다. 상기 시트부재(74)의 외주부위에는, 그 위에 상기 피스톤(22)측을 향해서(화살표 A 방향으로) 고리형상으로 돌출한 볼록부(제1시일부)(80)(도 5 참조)를 갖는다. 상기 볼록부(80)는, 상기 시일기구(26)가 상기 실린더튜브(16)의 단차부(42)에 장착되었을 때에, 상기 실린더뷰트(16)의 단면에 면하는 위치에 형성된다. 즉, 상기 시일부재(70)를 포함하는 상기 시일기구(26)가 상기 실린더튜브(16)와 상기 로드커버(18)의 사이에 장착되었을 때에, 상기 볼록부(80)가 상기 실린더튜브(16)에서의 단차부(42)의 단면에 접촉하여 압박되고 파손된다. 이에 의해, 상기 실린더튜브(16)와 상기 로드커버(18) 사이의 기밀이 확실히 유지된다. 환언하면, 상기 시트부재(74)의 볼록부(80)는, 상기 실린더튜브(16)와 상기 로드커버(18) 사이의 기밀을 유지할 수 있는 가스켓으로서 기능한다.

또한, 상기 볼록부(80)는, 상기 실린더튜브(16)측으로 면하는 위치에 설치되는 경우로 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 볼록부(80)가 상기 로드커버(18)측에 설치되거나, 상기 로드커버(18)측 뿐만 아니라 상기 실린더튜브(16)측에 각각 설치하는 것도 가능하다.

한편, 상기 시트부재(74)의 내주부위에는, 상기 시트부재(74)의 연장방향와 대략 직교하고, 플레이트(68)측을 향해서(화살표 B 방향으로) 연장하는 패킹부(76)가 설치된다. 상기 패킹부(76)는, 상기 플레이트(68)의 일측면(68a)측으로부터 타측면(68b)측을 향해서 삽입홀(72)을 통해 삽입되고, 상기 피스톤로드(24)측을 향해서 소정의 각도로 돌출한 한쌍의 제1 및 제2립(82,84)을 갖는다. 상기 제1립(82) 은, 상기 시트부재(74)의 하부측에 배치되고, 상기 피스톤(22)측을 향해서(화살표 A 방향으로) 돌출하도록 형성된다. 한편, 상기 제2립(84)은, 후술하는 가이드부재(78)의 하부측에 배치되며, 상기 로드커버(18)측을 향해서(화살표 B 방향으로) 돌출하도록 형성된다. 즉, 상기 제1립(82)과 상기 제2립(84)은, 상기 삽입홀(72)에 삽입관통된 부위를 중심으로 하여 서로 이격하는 방향으로 소정의 각도로 돌출하고, 각각 상기 피스톤로드(24)의 외주면(24a)에 슬라이딩접촉하고 있다. 상기 패킹부(76)는, 상기 삽입홀(72)의 내주면에 대하여 부착되어 있다.

상기 제1립(82)이 상기 피스톤로드(24)의 외주면(24a)에 접촉하는 것에 의해, 상기 실린더튜브(16)의 외부와 상기 실린더실(20a,20b)의 기밀이 유지된다. 상기 제2립(84)은, 상기 피스톤로드(24)가 상기 실린더튜브(16)의 외부로 돌출하였을 때에 상기 피스톤로드(24)에 부착된 먼지 등이 상기 실린더튜브(16)의 내부에 진입하는 것을 방지하는 스크레퍼로서 기능한다.

환언하면, 상기 제1 및 제2립(82,84)을 포함하는 패킹부(76)는, 상기 피스톤로드(24)의 외주면(24a)에 미끄럼접촉하고, 상기 실린더튜브(16) 내의 기밀상태를 유지할 수 있는 로드패킹으로서 기능하고 있다.

또, 상기 패킹부(76)를 구성하는 상기 제2립(84)의 외주측에는, 반지름 외측 방향으로 소정의 반지름으로 가이드부재(78)가 연장된다. 상기 가이드부재(78)는, 원반형상으로 형성되며, 상기 플레이트(68)의 타측면(68b)에 부착된다. 그리고, 상기 시일기구(26)가 상기 실린더튜브(16)와 상기 로드커버(18)와의 사이에 장착되었을 때, 상기 가이드부재(78)가 상기 로드커버(18)의 오목부(48)에 수용된다. 또한, 상기 가이드부재(78)는, 상기 시일부재(70)를 상기 플레이트(68)에 대하여 보다 더 확실하고 강고하게 장착하는 것을 보강한다.

이와 같이, 상기 시일부재(70)는, 상기 삽입홀(72)에 의해 대략 U자 형상을 가지는 플레이트(68)의 내주부위를 덮도록 일체적으로 장착된다.

본 발명의 실시형태에 있어서의 유체압기기의 시일구조가 적용된 실린더장치(10)는, 기본적으로는 상술한 바와 같이 구성된다. 이어서 상기 시일기구(26)를 상기 실린더장치(10)에 대하여 장착하는 경우에 대하여 설명한다.

우선, 상기 피스톤(22) 및 상기 피스톤로드(24)를 상기 실린더튜브(16)의 실린더실(20a,20b)에 삽입관통시키고, 상기 피스톤로드(24)의 타단부측으로부터(화살표 B 방향으로) 상기 삽입홀(72)을 통해 상기 시일부재(70)의 시트부재(74)가 상기 실린더튜브(16)측으로(화살표 A 방향으로) 위치되도록 시일기구(26)를 삽입관통시킨다. 상세하게는, 상기 피스톤로드(24)는, 상기 플레이트(68)의 삽입홀(72)에 삽입관통되는 것과 동시에, 상기 삽입관통홀(72)에 설치된 상기 시일부재(70)의 패킹부(76)의 내부에 삽입관통된다. 이에 의해, 상기 패킹부(76)의 제1 및 제2립(82,84)이 상기 피스톤로드(24)의 외주면(24a)에 접촉하게 된다.

또한, 상기 시일부재(70) 및 상기 플레이트(68)를 포함하는 시일기구(26)가 상기 실린더튜브(16)의 단차부(42)에 결합되고, 상기 시일부재(70)의 시트부재(74)에 형성된 볼록부(80)가 싱기 단차부(42)의 단면에 접촉한다.

마지막으로, 상기 시일기구(26)의 가이드부재(78)측으로부터 상기 로드커버(18)를 상기 실린더튜브(16)에 장착하고, 상기 실린더튜브(16)에 삽입관통된 복 수의 연결볼트(32)를 상기 나사홀(46)에 나사결합시키는 것에 의해, 상기 로드커버(18)와 상기 실린더튜브(16)의 사이에 상기 시일기구(26)가 협지되어 유지된다.

즉, 상기 시일부재(70)를 구성하는 상기 패킹부(76)의 제1 및 제2립(82,84)이 상기 피스톤로드(24)의 외주면(24a)에 대하여 항상 접촉하고 있기 때문에, 상기 실린더실(20b) 내에서의 기밀이 확실하게 유지되고, 상기 피스톤로드(24)와 로드커버(18)의 사이로부터 외부로 압력유체가 누출되는 것도 방지된다.

또, 상기 시일부재(70)를 구성하는 상기 시트부재(74)의 볼록부(80)가 상기 실린더튜브(16)의 단차부(42)에 접촉하고 있기 때문에, 상기 실린더실(20b) 내의 기밀이 확실하게 유지되며, 상기 실린더튜브(16)와 상기 로드커버(18)의 사이로부터 압력유체가 누출되는 것이 방지된다.

이와 같이, 상기 시일기구(26)를 구성하는 상기 시일부재(70)에 의해 상기 실린더튜브(16)와 상기 로드커버(18) 사이로부터의 압력유체의 누출과, 상기 로드커버(18)와 상기 피스톤로드(24) 사이로부터의 압력유체의 누출을 방지할 수가 있다. 그 때문에, 패킹부재, O링을 각각 설치하여 밀폐상태를 유지했던 종래의 유체압기기와 비교하여, 부품점수가 삭감될 수 있고, 상기 시일부재(70)를 포함하는 상기 시일기구(26)가 일체의 구조로 형성되기 때문에, 상기 기구는 상기 실린더장치(10)에 간편하게 조합할 수가 있게 되고, 이로 인해 상기 실린더장치(10)에 대한 설치성을 향상시킬 수가 있다. 그에 따라, 실린더장치(10)의 생산량 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또, 탄성재료로 이루어지는 상기 시일부재(70)를, 금속제 재료로 이루어지는 상기 플레이트(68)에 일체로 장착하는 것에 의해, 상기 플레이트(68)가 소정의 강성을 가지고 있기 때문에, 상기 시일부재(70)를 단체(單體)로 취급하는 경우와 비교하여, 그 설치성이 양호해진다.

이어서, 이와 같이 시일기구(26)가 장착된 실린더장치(10)의 동작에 대하여 간단하게 설명한다.

우선, 도 3에 도시된 피스톤이 상기 로드커버(18)로부터 이격되는 방향(화살표 A 방향)으로 변위한 상태에서, 도시하지 않는 압력유체 공급원으로부터 사익 제1포트(12)에 압력유체를 공급하는 것에 의해, 상기 압력유체가 상기 연통로(38a)를 통해서 일방의 실린더실(20a)로 도입된다. 이 경우, 상기 제2포트(14)는 대기개방상태로 해 둔다. 그리고, 일방의 실린더실(20a)에 도입된 압력유체의 압박작용 하에서 상기 피스톤(22)이 상기 피스톤로드(24)와 함께 일체로 상기 로드커버(18)측을 향해서(화살표 B 방향으로) 변위한다(도 7 참조). 이때, 상기 피스톤(22)에 장착된 상기 피스톤패킹(52)에 의해 일방의 실린더실(20a)의 기밀이 확실하게 유지된다.

이어서, 도시하지 않는 전환밸브에 의한 전환작용 하에서 상기 제1포트(12)에 공급되어 있던 압력유체를 상기 제2포트(14)로 공급한다. 이때, 상기 제1포트(12)는 대기에 개방상태로 해 둔다. 그리고, 상기 제2포트(14)로부터 상기 연통로(38b)를 통해 타방의 실린더실(20b)로 압력유체가 공급되며, 상기 압력유체에 의한 압박작용 하에서 상기 피스톤(22)이 상기 로드커버(18)로부터 이격하는 방향(화살표 A 방향)으로 변위한다. 이에 의해, 상기 피스톤로드(24)가 일체적으로 변위하 고, 상기 피스톤로드(24)의 일부가 실린더튜브(16)의 내부에 수용된다. 이때, 타방의 실린더실(20b)에 도입된 압력유체는, 상기 시일기구(26)를 구성하는 상기 패킹부(76)에 의해 상기 피스톤로드(24)와 상기 로드커버(18) 사이로부터의 누출이 저지되고, 또한, 상기 시트부재(74)의 볼록부(80)에 의해 상기 로드커버(18)와 상기 실린더튜브(16)와의 사이로부터 누출되는 것이 저지된다. 또한, 상기 피스톤로드(24)의 외주면(24a)에 부착한 먼지 등은, 상기 시일기구(26)를 구성하는 상기 제2립(84)에 의해 적절히 제거되기 때문에, 상기 실린더실(20b)로 진입하지 않는다.

마지막으로, 상기 피스톤(22)이 변위하여 상기 피스톤로드(24)의 일단부에 장착된 상기 댐퍼(62)가 상기 스토퍼볼트(30)의 단부에 접촉하는 것에 의해, 상기 피스톤(22)의 변위가 규제된다(도 3 참조).

또한, 상술한 본 발명에 있어서의 시일기구(26)에서는, 가스켓으로서 기능하는 시트부재(74) 및 볼록부(80)와, 로드패킹으로서 기능하는 패킹부(76)를 시일부재(70)에 대하여 일체적으로 설치하는 구성으로 하고 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 특징으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 피스톤로드(24)를 축선방향을 따라서 변위가 자유롭게 지지하는 부시(도시하지 않음)를 상기 시일부재(70)에 일체적으로 설치하는 구성도 가능하다. 또는, 상기 시일구조(26)를 상기 로드커버(18)와 일체적으로 설치하여, 상기 실린더장치(10)에 대한 상기 시일기구(26)의 설치성을 보다 더 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서의 유체압기기의 시일구조는, 상술한 실시형태로 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한, 여러가지 특징 및 구성을 채용할 수 가 있는 것은 물론이다.

Claims

실린더튜브(16)의 실린더실(20a,20b)에 공급되는 압력유체의 작용하에서 상기 실린더실(20a,20b)을 따라서 피스톤(22)이 변위되고, 상기 실린더실(20a,20b) 내의 기밀을 유지하는 유체압기기(10)의 시일구조에 있어서,

상기 실린더튜브(16)의 개구 단부(40)에 장착되고, 상기 개구 단부(40)를 폐색하는 커버부재(18)와 상기 실린더튜브(16)와의 사이에 협지되는 제1시일부(74)와, 상기 피스톤(22)에 연결된 피스톤로드(24)의 외주면을 둘러싸는 제2시일부(76)를 갖는 시일부재(70)를 포함하고,

상기 시일부재(70)가 탄성재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유체압기기의 시일구조.
제1항에 있어서,

상기 시일부재(70)는, 플레이트형상으로 형성된 베이스체(68)에 일체로 장착되며, 상기 베이스체(68)와 함께 상기 커버부재(18)와 상기 실린더튜브(16)의 사이에 협지되는 것을 특징으로 하는 유체압기기의 시일구조.
제2항에 있어서,

상기 제1시일부(74)는, 상기 실린더튜브(16) 및 상기 커버부재(18) 중 적어도 어느 일방을 향해서 돌출한 볼록부(80)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체 압기기의 시일구조.
제3항에 있어서,

상기 제2시일부(76)는 상기 피스톤로드(24)의 외주면을 향해서 돌출하여 접촉하는 립(82,84)으로 이루어져서, 상기 피스톤로드(24)가 변위할 때에 상기 립(82,84)은 상기 외주면에 대하여 항상 미끄럼접촉하는 것을 특징으로 하는 유체압기기의 시일구조.
제4항에 있어서,

상기 립(82,84)은, 상기 피스톤로드(24)의 변위방향을 따라서 소정의 간격으로 이격한 제1립(82) 및 제2립(84)으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2립(82,84)이 서로 이격하는 방향으로 소정의 각도로 경사져서 연장하는 것을 특징으로 하는 유체압기기의 시일구조.
제5항에 있어서,

상기 제1립(82)은 상기 피스톤(22)측에 설치되어 상기 피스톤로드(24)와 상기 실린더튜브(16) 사이의 기밀을 유지하고, 상기 제2립(84)이 상기 커버부재(18)측에 설치되어 상기 피스톤로드(24)에 부착한 먼지 등이 상기 실린더튜브(16)의 내부로 진입하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 유체압기기의 시일구조.
제5항에 있어서,

상기 시일부재(70)는 상기 커버부재(18)측에 형성되고 상기 제2립(84)에 인접한 가이드부재(78)를 더 포함하고, 상기 가이드부재(78)에 의해 상기 시일부재(70)가 상기 베이스체(68)에 장착되는 것을 특징으로 하는 유체압기기의 시일구조.
제7항에 있어서,

상기 시일부재(70)는 상기 피스톤로드(24)에 면하는 상기 베이스체(68)의 단부를 커버해서, 상기 베이스체(68)의 단부가 상기 제1시일부(74), 제2시일부(76) 및 상기 가이드부재(78)에 의해 커버되는 것을 특징으로 하는 유체압기기의 시일구조.
제2항에 있어서,

상기 실린더튜브(16)의 개구 단부(40)에는 소정의 깊이로 오목한 단차부(42)가 형성되고, 상기 베이스체(68) 및 시일부재(70)는 상기 단차부(42)에 삽입되어 상기 커버부재(18)에 의해 협지되는 것을 특징으로 하는 유체압기기의 시일구조.
제9항에 있어서,

상기 베이스체(68)는 상기 실린더튜브(16)의 개구 단부(40)에 대응한 단면이 타원형상으로 형성되고, 상기 시일부재(70)는 상기 베이스체(68)의 단면 및 내주부 위를 커버하도록 단면이 타원형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유체압기기의 시일구조.