KR20150101529A - 공압 실린더 - Google Patents

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KR20150101529A KR1020140022873A KR20140022873A KR20150101529A KR 20150101529 A KR20150101529 A KR 20150101529A KR 1020140022873 A KR1020140022873 A KR 1020140022873A KR 20140022873 A KR20140022873 A KR 20140022873A KR 20150101529 A KR20150101529 A KR 20150101529A
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송원기공(주)
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Abstract

공압 실린더가 개시되며, 상기 공압 실린더는, 실린더 몸체 내에 피스톤 로드가 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 실린더 몸체의 전단부 및 후단부에는 공압이 입출력되는 전단 입출력 포트 및 후단 입출력 포트가 각각 구비되는 공압 실린더에 있어서, 상기 피스톤 로드의 전방에 장착되고, 상기 피스톤 로드가 전진된 상태에서 상기 후단 입출력 포트에 대한 공압 입력의 단절시 상기 피스톤 로드의 후방 이동을 제한하는 잠금 기구를 포함하되, 상기 잠금 기구는, 상기 전단 입출력 포트에 대한 공압 입력시 전방으로 탄성 이동되고, 상기 후단 입출력 포트에 대한 공압 입력의 단절시 후방으로 탄성 회복되는 전단 블록; 잠금 위치와 잠금 해제 위치 사이에서 이동 가능한 걸림 유닛을 포함하며, 상기 피스톤 로드의 전단과 연결되는 후단 블록; 및 상기 잠금 위치로 이동된 걸림 유닛과, 상기 후단 블록의 후진을 방지하도록 걸림 체결되는 걸림부를 포함한다.

Description

공압 실린더{PNEUMATIC CYLINDER}
본원은 공압 실린더에 관한 것이다.
일반적으로, 공장, 축사, 온실, 체육관, 공연장 등과 같은 시설물에는 실내 환기를 위하여 창문이 구비된다. 이러한 창문은 천장에 근접하여 비교적 높은 위치에 설치되며, 창문에는 창문의 자동 개폐를 위한 창문 개폐 장치가 적용된다.
창문 개폐 장치는 공압 시스템에 의해 구현될 수 있는데, 예시적으로, 공압 시스템에서 발생되는 공압에 의하여 공압 실린더가 피스톤 로드를 일정한 거리만큼 전진 및 후진 시킴으로써 창문을 개폐하는 것이다.
이러한 창문 개폐 장치를 위한 공압 실린더가 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0118558호에 개시된 바 있다. 개시된 공압 실린더에 의하면, 메인 실린더의 전단부에 형성된 제1 입출력 포트에 의해 메인 실린더 내부로 공압이 입력되고 메인 실린더의 후단부에 형성된 제2 입출력 포트에 의해 공압이 출력되면 메인 피스톤 로드가 메인 실린더의 후단부의 끝까지 이동(후진)된다. 반대로, 제2 입출력 포트에 의해 메인 실린더 내부로 공압이 입력되고 제1 입출력 포트에 의해 공압이 출력되면 메인 피스톤 로드가 메인 실린더의 전단부를 향해 이동(전진)된다.
그런데, 개시된 공압 실린더는, 제2 입출력 포트에 의한 공압 입력이 유지되어야 메인 실린더의 전단부를 향해 이동한 메인 피스톤 로드의 위치가 유지되는 구조를 가졌다.
그런데, 정전 등과 같은 요인으로 인해, 제2 입출력 포트에 의한 공압 입력이 단절되면, 전진되어 있는 메인 피스톤 로드가 전진되어 있는 상태로 유지될 수 없어, 바람과 같은 외부 작용력에 의해서도 메인 피스톤 로드의 위치가 쉽게 바뀔 수 있었다.
예를 들어, 태풍 등으로 인해 정전까지 발생한 경우, 종래의 공압 실린더가 적용된 창문은 닫힌 상태로 유지될 수 없어, 강한 비바람이 원치 않게 시설물 내부로 유입되거나, 창문이 열리고 닫힘을 반복하면서 피로응력이 누적되고 과다한 하중이 작용되어 창문이나 공압 실린더가 손상되는 문제점이 발생하였다.
특히, 전기 시설 기반이 불완전한 지역에 형성된 시설물에서는 정전으로 인한 전기 차단 등과 같은 문제가 빈번하게 발생하는바, 상기와 같은 문제점은 해결될 필요가 있었다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 정전 등으로 인해 공압 실린더의 공압 제어가 불가능한 상태에서도 공압 실린더의 전단부를 향해 이동해 있는 피스톤 로드의 위치 이동을 제한하여 공압 실린더가 적용된 창문의 닫힘 상태 등을 유지할 수 있는 공압 실린더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 공압 실린더는, 실린더 몸체 내에 피스톤 로드가 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 실린더 몸체의 전단부 및 후단부에는 공압이 입출력되는 전단 입출력 포트 및 후단 입출력 포트가 각각 구비되는 공압 실린더에 있어서, 상기 피스톤 로드의 전방에 장착되고, 상기 피스톤 로드가 전진된 상태에서 상기 후단 입출력 포트에 대한 공압 입력의 단절시 상기 피스톤 로드의 후방 이동을 제한하는 잠금 기구를 포함하되, 상기 잠금 기구는, 상기 전단 입출력 포트에 대한 공압 입력시 전방으로 탄성 이동되고, 상기 후단 입출력 포트에 대한 공압 입력의 단절시 후방으로 탄성 회복되는 전단 블록; 잠금 위치와 잠금 해제 위치 사이에서 이동 가능한 걸림 유닛을 포함하며, 상기 피스톤 로드의 전단과 연결되는 후단 블록; 및 상기 잠금 위치로 이동된 걸림 유닛과, 상기 후단 블록의 후진을 방지하도록 걸림 체결되는 걸림부를 포함할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 피스톤 로드가 전진된 상태에서 후단 입출력 포트에 대한 공압 입력의 단절시 피스톤 로드의 후방 이동을 제한하는 잠금 기구를 구비함으로써, 공압 실린더에 전기 공급이 차단되어 공압 제어가 어려워지는 상황에서도, 피스톤 로드가 후퇴되지 않고 전진된 상태를 유지할 수 있다.
이에 따라, 본 공압 실린더가 적용된 창문은, 태풍 등으로 인해 정전까지 발생하여 공압 제어가 불가능한 상황에서도 닫힌 상태를 견고하게 유지할 수 있어, 강한 비바람이 원치 않게 시설물 내부로 유입되거나, 창문이 반복적으로 열리고 닫히면서 창문이나 공압 실린더가 손상되는 종래의 공압 실린더의 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 공압 실린더를 설명하기 위해 피스톤 로드가 전진된 상태를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 공압 실린더를 설명하기 위해 전단 블록이 전방으로 탄성 이동된 상태를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 공압 실린더를 설명하기 위해 후단 블록과 연결된 피스톤 로드가 후방으로 이동하는 상태를 도시한 개략적인 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
참고로, 본원의 실시예에 관한 설명 중 방향이나 위치와 관련된 용어(전방, 후방, 전단부, 후단부 등)는 도면에 나타나 있는 각 구성의 배치 상태를 기준으로 설정한 것이다. 예를 들어 도 1 내지 도 3을 보았을 때 전반적으로 12시 방향이 전방, 전반적으로 6시 방향이 후방, 전반적으로 12시 방향을 향하는 부분이 전단부, 전반적으로 6시 방향을 향하는 부분이 후단부 등이 될 수 있다.
본원은 공압 실린더에 관한 것이다.
이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 공압 실린더(이하 '본 공압 실린더'라 함)에 대해 설명한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 공압 실린더를 설명하기 위해 피스톤 로드가 전진된 상태를 도시한 개략적인 단면도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 공압 실린더를 설명하기 위해 전단 블록이 전방으로 탄성 이동된 상태를 도시한 개략적인 단면도이며, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 공압 실린더를 설명하기 위해 후단 블록과 연결된 피스톤 로드가 후방으로 이동하는 상태를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 공압 실린더는 실린더 몸체(11) 내에 피스톤 로드(12)가 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 실린더 몸체(11)의 전단부 및 후단부에는 공압이 입출력되는 전단 입출력 포트(112) 및 후단 입출력 포트(111)가 각각 구비되는 것이다.
이러한 구성에 따르면, 전단 입출력 포트(112)를 통해 실린더 몸체(11) 내부로 공압이 입력되면, 피스톤 로드(12)는 실린더 몸체(11)의 후단부를 향해 이동(후진)될 수 있다. 또한, 후단 입출력 포트(111)를 통해 실린더 몸체(11) 내부로 공압이 입력되면 피스톤 로드(12)는 실린더 몸체(11)의 전단부를 향해 이동(전진)될 수 있다.
이와 같은 과정을 통해, 피스톤 로드(12)는 실린더 몸체(11) 내에서 전후 방향으로 왕복 이동할 수 있다.
또한, 예시적으로, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 피스톤 로드(12)의 후진은 전단 입출력 포트(112)를 통한 공압의 입력과 후단 입출력 포트(111)를 통한 공압의 출력이 병행됨으로써 구현될 수 있다. 또한, 피스톤 로드(12)의 전진은 후단 입출력 포트(111)를 통한 공압의 입력과 전단 입출력 포트(112)를 통한 공압의 출력이 병행됨으로써 구현될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 공압 실린더는 가이드부(121)를 포함할 수 있다. 가이드부(121)는 피스톤 로드(12)의 전후 방향으로의 이동을 가이드할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 공압 실린더는 잠금 기구를 포함한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 잠금 기구는 피스톤 로드(12)의 전방에 장착되고, 피스톤 로드(12)가 전진된 상태에서 후단 입출력 포트(111)에 대한 공압 입력의 단절시 피스톤 로드(12)의 후방 이동을 제한한다.
여기에서, 피스톤 로드(12)가 전진된 상태라 함은, 후단 입출력 포트(111)에 대한 공압 입력을 통해 전진하는 피스톤 로드(12)의 전방으로의 이동이 완료된 상태를 의미할 수 있다. 예시적으로, 도 1에 나타난 바와 같이, 가이드부(121)의 전단과 후술할 보조 실린더 관(113)의 후단의 맞닿음으로 인해 피스톤 로드(12)의 전방으로의 이동이 완료된 상태일 수 있다.
구체적으로, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 잠금 기구는 전단 입출력 포트(112)에 대한 공압 입력시 전방으로 탄성 이동되고, 후단 입출력 포트(111)에 대한 공압 입력의 단절시 후방으로 탄성 회복되는 전단 블록(21)을 포함한다.
도 1을 참조하면, 전단 입출력 포트(112)에 대한 공압 입력이 단절되면, 전단 블록(21)을 전방으로 미는 압력이 단절되는바, 전단 블록(21)은 후방으로 탄성 회복될 수 있다. 또한, 도 2를 참조하면, 전단 입출력 포트(112)를 통해 실린더 몸체(11) 내부로 공압이 입력되면, 입력되는 공압에 의해 전단 블록(21)은 전방으로 밀려 이동될 수 있다.
전단 블록(21)의 탄성 이동 또는 탄성 회복은 후술할 탄성부재(213)에 의해 구현될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 잠금 기구는 잠금 위치와 잠금 해제 위치 사이에서 이동 가능한 걸림 유닛(221)을 포함하며, 피스톤 로드(12)의 전단과 연결되는 후단 블록(22)을 포함한다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 잠금 기구는 잠금 위치로 이동된 걸림 유닛(221)과, 후단 블록(22)의 후진을 방지하도록 걸림 체결되는 걸림부(23)를 포함한다.
다시 말해, 후단 입출력 포트(111)에 대한 공압 입력의 단절시, 걸림 유닛(221)은 전단 블록(21)에 의해 잠금 위치로 이동될 수 있고, 이에 따르면, 전진된 상태에 있던 피스톤 로드(12)가 후방으로 이동되려고 할 때, 잠금 위치에 있는 걸림 유닛(221)이 걸림부(23)와 걸림 체결됨으로써 피스톤 로드(12)의 후방으로의 이동을 제한할 수 있다.
종래의 공압 실린더는, 후단 입출력 포트(111)에 대한 공압 입력이 단절되면, 전진된 상태에 있던 피스톤 로드(12)에 후방으로의 외력이 작용하면, 피스톤 로드(12)가 후방으로 이동하는 문제점이 있었다.
그러나, 본 공압 실린더에 의하면, 상술한 바와 같은 걸림 유닛(221)과 걸림부(23)의 걸림 체결을 통해 피스톤 로드(12)의 후방으로의 이동이 제한될 수 있다. 다시 말해, 외력의 힘에 의해 피스톤 로드(12)가 후방으로 당겨져 피스톤 로드(12)의 위치가 변하는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 이러한 본 공압 실린더가 적용된 창문 개폐 장치에 의하면, 정전 등과 같은 요인으로 인해 후단 입출력 포트(111)를 통한 공압 입력이 단절되는 상황에서도, 창문을 닫힌 상태로 유지할 수 있어 강한 비바람이 시설물 내부로 유입되는 것을 막을 수 있고, 창문이 반복적인 열리고 닫히는 것을 방지하여 창문이나 본 공압 실린더가 손상되는 것을 막을 수 있다.
본 공압 실린더와 관련한 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
전단 블록(21)은 후방으로의 탄성 회복시 걸림 유닛(221)과 접촉되어 걸림 유닛(221)을 잠금 위치로 밀어 이동시킬 수 있다.
또한, 전단 블록(21)은 전방으로의 탄성 이동시 걸림 유닛(221)과의 접촉이 해제될 수 있다.
또한, 전단 블록(21)과 걸림 유닛(221)의 접촉이 해제되면, 전단 블록(21)에 의해 걸림 유닛(221)에 작용하는 잠금 위치로 미는 힘이 제거될 수 있다. 이에 따라, 걸림 유닛(221)은 잠금 해제 위치로 이동 가능한 상태가 될 수 있다.
예시적으로, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 전단 블록(21)의 후단에는 후방으로 돌출부(211)가 형성될 수 있다.
또한, 후단 블록(22)은, 돌출부(211)의 삽입에 대응하여 전방으로 개구되는 통로부(223)를 포함할 수 있다.
도 1에 나타난 바와 같이, 통로부(223)의 전단부에는 돌출부(211)가 삽입 가능할 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 통로부(223)는 후방으로 개구될 수 있는데, 이러한 경우, 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 통로부(223)의 후단부에 피스톤 로드(12)가 삽입됨으로써 후단 블록(22)과 피스톤 로드(12)가 연결될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 후단 블록(22)은 통로부(223)를 둘러싸며 하나 이상의 홀이 형성된 둘레부(222)를 포함할 수 있다.
홀은 통로부(223)와 둘레부(222)의 외부를 연통시킬 수 있다.
예시적으로, 후단 블록(22)은 Ball Lock Nut일 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 홀에는 걸림 유닛(221)이 배치될 수 있다.
예시적으로, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 걸림 유닛(221)은 홀에 대하여 내측 방향(통로부(223)를 향하는 방향) 또는 외측 방향(둘레부(222)의 외부를 향하는 방향)으로 이동 가능하게 홀에 구비될 수 있다.
또한, 걸림 유닛(221)은 도 1 내지 도 3을 참조하면, 둘레부(222)의 외측 및 내측 중 하나 이상에 대해 적어도 일부가 돌출되도록 둘레부(222)의 두께보다 큰 두께를 가질 수 있다.
또한, 잠금 위치는, 도 1에 나타난 바와 같이, 걸림 유닛(221)이 홀로부터 둘레부(222)의 외면 상으로 적어도 일부 돌출되는 위치일 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 돌출부(211)는 통로부(223)에 삽입되었을 때 걸림 유닛(221)을 둘레부(222)의 외측 방향으로 밀어 잠금 위치로 이동시키는 형상으로 통로부(223)와 맞물릴 수 있다.
즉, 잠금 위치는, 후단 블록(22)과의 접촉에 의해 밀린 걸림 유닛(221)이 둘레부(222)의 외면에 대하여 돌출 배치되는 위치일 수 있다.
또한, 잠금 해제 위치는, 도 3을 참조하면, 걸림 유닛(221)이 홀로부터 둘레부(222)의 내면 상으로 적어도 일부 돌출되는 위치일 수 있다.
다시 말해, 걸림 유닛(221)이, 통로부(223)에 삽입되는 돌출부(211)와의 접촉 가능한 상태가 되도록, 둘레부(222)의 내면에 대하여 돌출되는 위치일 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 걸림부(23)는, 피스톤 로드(12)가 전진된 상태에서 홀의 뒤쪽에 위치하도록 둘레부(222)의 외측에 형성되는 제한턱(231)을 포함할 수 있다.
예시적으로, 피스톤 로드(12)가 전진된 상태일 때, 잠금 위치에 있는 걸림 유닛(221)과 제한턱(231)은, 도 1 에 나타난 바와 같이, 소정의 간격을 둔 상태, 즉 접촉되어 있는 상태가 아닐 수 있다.
제한턱(231)은 피스톤 로드(12)가 전진된 상태에서 후단 블록(22)의 후진을 방지하도록 잠금 위치에 있는 걸림 유닛(221)과 걸림 체결될 수 있다.
예시적으로, 도 1을 참조하여 설명하면, 피스톤 로드(12)가 후방으로 이동되려고 하면, 잠금 위치에 있는 걸림 유닛(221)이 제한턱(231)과 접촉되며 걸림 체결됨으로써, 피스톤 로드(12)의 후진이 방지될 수 있다.
예시적으로, 걸림부(23)는 철링(Steel Ring)일 수 있다.
상술한 구성에 따른 본 공압 실린더의 작동을 보다 구체적으로 서술하면 다음과 같다.
전단 입출력 포트(112)에 대한 공압 입력의 단절시, 전단 블록(21)이 후방으로 탄성 회복될 수 있다. 이에 따라, 도 1에 나타난 바와 같이, 전단 블록(21)의 돌출부(211)는 통로부(223)에 삽입될 수 있다. 이 과정에서 전단 블록(21)은 걸림 유닛(221)을 잠금 위치(둘레부(222)의 외면에 대하여 돌출 배치되는 위치)로 밀어 이동시킬 수 있다.
걸림 유닛(221)이 잠금 위치에 위치해 있을 때, 피스톤 로드(12)에 후방으로의 외력이 작용하여 피스톤 로드(12)가 후방으로 이동되려고 하면, 걸림 유닛(221)이 걸림부(23)와 걸림 체결되면서 피스톤 로드(12)의 후방으로의 이동을 제한할 수 있다. 다시 말해, 걸림 유닛(221)이 잠금 위치에 위치해 있을 때, 외부에서 물리적 힘이 가해져도 피스톤 로드(12)의 후방으로의 이동은 제한될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제한턱(231)에는, 전단 입출력 포트(112)에 대한 공압 입력시, 피스톤 로드(12)가 후방으로 이동될수록 걸림 유닛(221)이 잠금 해제 위치로 밀리도록 사면 또는 곡면이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전단 입출력 포트(112)에 대한 공압 입력시, 상술한 바와 같이, 피스톤 로드(12)는 후방으로 이동될 수 있다.
또한, 전단 입출력 포트(112)에 대한 공압 입력시, 전단 블록(21)은 전방으로 탄성 이동이 이루어지는데, 이때, 전단 블록(21)과 걸림 유닛(221)의 접촉은 해제될 수 있다. 이에 따라, 걸림 유닛(221)에 작용하는 걸림 위치로 미는 힘이 제거되면서 걸림 유닛(221)은 잠금 해제 위치로 이동 가능한 상태가 될 수 있다.
즉, 도 3을 참조하면, 전단 블록(21)이 전방으로 탄성 이동되면, 통로부(223)에 걸림 유닛(221)이 이동될 수 있는 여유 공간이 형성될 수 있으며, 이에 따라 걸림 유닛(221)은 잠금 해제 위치로 이동 가능한 상태가 될 수 있다.
이때, 걸림 유닛(221)은 중력 등으로 인해 자연스럽게 잠금 해제 위치로 이동될 수도 있지만, 피스톤 로드(12)의 후방으로의 이동에 따라 제한턱(231)의 비스듬한 면에 대해 점차 밀려 들어가면서 잠금 해제 위치로 이동될 수도 있다.
예시적으로 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 걸림 유닛(221)이 잠금 해제 위치로 이동 가능한 상태가 되었을 때, 피스톤 로드(12)가 후방으로 이동되면, 걸림 유닛(221)은 제한턱(231)의 사면(빗면) 또는 곡면에 의해 차츰차츰 밀려 점진적으로 잠금 해제 위치로 이동될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 걸림 유닛(221)의 걸림부(23)와 접촉되는 부분 및 전단 블록(21)과 접촉되는 부분 각각에 사면 또는 곡면이 형성될 수 있다.
이에 따라, 걸림 유닛(221)이 제한턱(231)의 사면(빗면) 또는 곡면에 의해 차츰차츰 밀려 잠금 해제 위치로 이동될 때, 그 이동이 용이하게 이루어질 수 있다.
예시적으로, 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 걸림 유닛(221)은 구 형상일 수 있다. 이러한 경우, 걸림 유닛(221)은 이를 테면, 강구(steel ball)일 수 있다. 또한 다른 구현예로서, 걸림 유닛(221)은, 그의 걸림부(23)와 접촉되는 부분 및 전단 블록(21)과 접촉되는 부분 각각에 사면 또는 곡면이 형성된 다양한 형상의 입체도형일 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 전단 블록(21)은 탄성부재(213)를 포함할 수 있다.
탄성부재(213)는 도 1 내지 도 3에 나타난 바와 같이, 전단 블록(21)의 전방에 배치될 수 있다.
또한, 예시적으로, 탄성부재(213)는 스프링 부재일 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 공압 실린더는, 전단 블록(21)의 전방으로의 탄성 이동이 수동으로 가능하도록, 전단 블록(21)의 전단부로부터 실린더 몸체(11)를 관통하며 전방으로 연장 구비되는 조작 로드(25)를 포함할 수 있다.
조작 로드(25)가 전방으로 당겨지는 경우, 조작 로드(25)와 연결되어 있는 전단 블록(21)도 전방으로 이동될 수 있으며, 걸림 유닛(221)은 잠금 해제 위치로 이동 가능한 상태가 될 수 있다.
다시 말해, 후단 입출력 포트(111) 에 대한 공압 입력이 단절되어, 전단 블록(21)이 후방으로 탄성 회복된 경우에도, 필요한 경우, 조작 로드(25)의 전방으로의 이동을 통해 전단 블록(21)을 전방으로 이동시킬 수 있다.
이에 따르면, 후단 입출력 포트(111) 에 대한 공압 입력이 단절된 경우, 조작 로드(25)의 전방으로의 이동 조작을 통해 전단 블록(21)을 전방으로 이동시킴으로써 피스톤 로드(12)가 후방으로 이동 가능하게 할 수 있다.
예를 들어, 태풍 등으로 인해 정전된 경우에는, 본원의 잠금 기구를 통해 피스톤 로드(12)가 후방으로 이동하지 못하도록 제한하게 된다. 반면에, 공압 실린더를 공장과 같은 시설물의 창문에 설치하는 작업을 하는 경우에는, 전기 공급이 차단된 상태라고 하더라도 필요에 따라 창문을 열고 닫을 수 있도록 함이 바람직할 것이다. 즉, 본원에 의하면, 전단 블록(21)에 조작 로드(25)를 연결함으로써, 정전시에도 필요한 경우에는 수동 조작을 통해 피스톤 로드(12)를 후진시킬 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 실린더 몸체(11)는 그 길이가 전방으로 추가 연장 가능하도록 보조 실린더 관(113)을 포함할 수 있다. 보조 실린더 관(113)의 내부에 상술한 잠금 기구가 구비될 수 있다.
또한, 보조 실린더 관(113)은 실린더 몸체(11)와 분리 가능할 수 있다. 이에 따라, 본 공압 실린더는 분해 및 재조립이 용이할 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 실린더 몸체(11)는 그 전단에 배치되어 실린더 몸체(11)의 내부를 폐쇄하는 헤드 커버(115)를 포함할 수 있다.
또한, 헤드 커버(115)는 실린더 몸체(11)와 분리 가능할 수 있다. 이에 따라, 본 공압 실린더는 분해 및 재조립이 용이할 수 있다.
한편, 상술한 구성을 바탕으로, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 공압 실린더의 작용을 설명하면 이하와 같다.
도 1을 참조하면, 피스톤 로드(12)가 전진된 상태일 때, 후단 입출력 포트(111)에 대한 공압 입력이 단절되어 전단 블록(21)이 그 돌출부(211)가 후단 블록(22)의 통로부(223)에 삽입되도록 탄성 회복되면, 걸림 유닛(221)은 돌출부(211)에 의해 밀려 잠금 위치로 이동될 수 있다. 이때, 피스톤 로드(12)가 외력에 의해 후방으로 이동되려고 하면, 잠금 위치에 있는 걸림 유닛(221)이 걸림턱(23)과 걸림 체결되는바, 피스톤 로드(12)의 후방으로의 이동은 제한될 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 전단 입출력 포트(112)를 통해 공압이 입력되면, 전단 블록(21)은 전방으로 탄성 이동되고, 그에 따라, 통로부(223)에 삽입되어 있던 돌출부(211)도 전방으로 이동되어, 걸림 유닛(221)과 전단 블록(21)의 접촉 상태는 해제되고, 통로부(223)에는 걸림 유닛(221)이 이동될 수 있는 여유 공간이 형성될 수 있다. 이에 따라, 걸림 유닛(221)은 잠금 해제 위치로 이동 가능한 상태가 될 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 전단 입출력 포트(112)를 통해 공압이 입력되면, 전단 블록(21)의 전방으로의 탄성 이동과 함께 피스톤 로드(12)가 후방으로 이동되는데, 이러한 피스톤 로드(12)의 후방으로의 이동에 따라, 걸림 유닛(221)은 제한턱(231)의 사면(빗면) 또는 곡면에 의해 차츰차츰 밀려 점진적으로 잠금 해제 위치로 이동될 수 있다. 이에 따라, 피스톤 로드(12)는 후방으로 이동 가능한 상태가 될 수 있다. 다시 말해, 피스톤 로드(12)의 왕복 운동이 가능한 상태가 될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
11: 실린더 몸체 111: 후단 입출력 포트
112: 전단 입출력 포트 113: 보조 실린더 관
115: 헤드 커버 12: 피스톤 로드
121: 가이드부 21: 전단 블록
211: 돌출부 213: 탄성부재
22: 후단 블록 221: 걸림 유닛
222: 둘레부 223: 통로부
23: 걸림부 231: 제한턱
25: 조작 로드

Claims (11)

  1. 실린더 몸체 내에 피스톤 로드가 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 실린더 몸체의 전단부 및 후단부에는 공압이 입출력되는 전단 입출력 포트 및 후단 입출력 포트가 각각 구비되는 공압 실린더에 있어서,
    상기 피스톤 로드의 전방에 장착되고, 상기 피스톤 로드가 전진된 상태에서 상기 후단 입출력 포트에 대한 공압 입력의 단절시 상기 피스톤 로드의 후방 이동을 제한하는 잠금 기구를 포함하되,
    상기 잠금 기구는,
    상기 전단 입출력 포트에 대한 공압 입력시 전방으로 탄성 이동되고, 상기 후단 입출력 포트에 대한 공압 입력의 단절시 후방으로 탄성 회복되는 전단 블록;
    잠금 위치와 잠금 해제 위치 사이에서 이동 가능한 걸림 유닛을 포함하며, 상기 피스톤 로드의 전단과 연결되는 후단 블록; 및
    상기 잠금 위치로 이동된 걸림 유닛과, 상기 후단 블록의 후진을 방지하도록 걸림 체결되는 걸림부를 포함하는 공압 실린더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전단 블록은, 후방으로의 탄성 회복시 상기 걸림 유닛과 접촉되어 상기 걸림 유닛을 상기 잠금 위치로 밀어 이동시키고, 전방으로의 탄성 이동시 상기 걸림 유닛과의 접촉이 해제되는 것인 공압 실린더.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전단 블록의 후단에는 후방으로 돌출부가 형성되고,
    상기 후단 블록은, 상기 돌출부의 삽입에 대응하여 전방으로 개구되는 통로부, 및 상기 통로부를 둘러싸고 하나 이상의 홀이 형성된 둘레부를 포함하며,
    상기 홀에는 상기 걸림 유닛이 배치되고,
    상기 걸림부는, 상기 피스톤 로드가 전진된 상태에서 상기 홀의 뒤쪽에 위치하도록 상기 둘레부의 외측에 형성되는 제한턱을 포함하는 것인 공압 실린더.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 걸림 유닛은 상기 둘레부의 외측 및 내측 중 하나 이상에 대해 적어도 일부가 돌출되도록 상기 둘레부의 두께보다 큰 두께를 가지는 것인 공압 실린더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 잠금 위치는, 상기 걸림 유닛이 상기 홀로부터 상기 둘레부의 외면 상으로 적어도 일부 돌출되는 위치이고,
    상기 잠금 해제 위치는, 상기 걸림 유닛이 상기 홀로부터 상기 둘레부의 내면 상으로 적어도 일부 돌출되는 위치인 것인 공압 실린더.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제한턱은, 상기 피스톤 로드가 전진된 상태에서 상기 후단 블록의 후진을 방지하도록 상기 잠금 위치에 있는 걸림 유닛과 걸림 체결되는 것인 공압 실린더.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 통로부에 삽입되었을 때 상기 걸림 유닛을 상기 둘레부의 외측 방향으로 밀어 상기 잠금 위치로 이동시키는 형상으로 상기 통로부와 맞물리는 것인 공압 실린더.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제한턱에는, 상기 전단 입출력 포트에 대한 공압 입력시, 상기 피스톤 로드가 후방으로 이동될수록 상기 걸림 유닛이 상기 잠금 해제 위치로 밀리도록, 사면 또는 곡면이 형성되는 것인 공압 실린더.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 걸림 유닛은, 상기 걸림부와 접촉되는 부분 및 상기 전단 블록과 접촉되는 부분 각각에 사면 또는 곡면이 형성되는 것인 공압 실린더.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전단 블록은, 탄성부재를 더 포함하는 것인 공압 실린더.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전단 블록의 전방으로의 탄성 이동이 수동으로 가능하도록, 상기 전단 블록의 전단부로부터 상기 실린더 몸체를 관통하며 전방으로 연장 구비되는 조작 로드를 더 포함하는 공압 실린더.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101594143B1 (ko) * 2015-11-09 2016-02-16 이용준 기계적 잠금장치를 적용한 유압 액츄에이터
CN107906075A (zh) * 2017-12-26 2018-04-13 浙江亿日气动科技有限公司 一体式气缸
KR102279967B1 (ko) * 2021-03-17 2021-07-20 윤종수 록킹부재를 구비한 유압실린더장치

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