KR20210043864A - 회전 유압실린더의 슬리브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전 유압실린더에 구비된 드레인부의 위치에 상관없이 드레인 오일의 누수를 차단할 수 있는 회전 유압실린더용 슬리브와 관련되며, 실시예로 제공된 작동유의 유압으로 작동하는 피스톤을 구비하는 실린더바디의 외주면 일부를 회전 가능하게 감싸며, 드레인부가 구비된 슬리브에 있어서, 상기 슬리브에는 상기 실린더바디의 외주면과 상기 슬리브의 내주면 사이에 개재되며, 상기 작동유의 일부를 공급받아 윤활되는 베어링과, 상기 베어링과 나란하게 배치되어 누유를 차단하여 상기 드레인부로 작동유를 흐르게 하는 실링이 구비된 회전 유압실린더의 슬리브를 제시한다.

Description

회전 유압실린더의 슬리브{Sleeve of rotary hydraulic cylinder}

본 발명은 회전 유압실린더에 구비된 드레인부의 위치에 상관없이 드레인 오일의 누수를 차단할 수 있는 회전 유압실린더용 슬리브와 관련된다.

회전 유압실린더는 공작 기계의 부속으로, 가공물을 파지하는 척과 연결되고, 이를 회전시키는 데에 사용된다. 회전 유압실린더는 고압유를 공급 받아 피스톤을 전후진 시키는 작동을 수행함과 동시에 실린더 바디가 고속 회전할 수 있다.

대략 원통체인 실린더 바디는 베어링이 개재된 상태에서 슬리브에 거치되어 슬리브에 대하여 회전 가능하고, 이 슬리브가 공작 기계의 본체에 장착된다.

종래의 기술에 따른 회전 유압실린더는 고압유를 주입, 회수하는 포트가 구비되어 있으며, 주입된 고압유의 일부를 베어링으로 흘려 윤활시키게 된다. 베어링을 윤활시킨 오일은, 중력에 의해 드레인 공간으로 수거되며, 별도 드레인 호스를 타고 오일탱크로 회수된다.

근래의 공작 기계는 정밀 자동화 제어의 요구에 따른 각종 센서 부속이 부가되고 있으며, 시장 경쟁력 확보를 위한 디자인적 요소를 고려함에 따라 내부 공간이 좁아져 부속품 레이아웃 설계가 복잡해지는 경향이 있다. 그에 따라 회전 유압실린더의 드레인 공간이 수직 하방을 향하지 않고 비스듬하게 장착될 수 있다. 또한 드레인 호스의 중간부가 드레인 공간보다 높게 놓이거나 호스가 눌리는 등의 원인으로 드레인 공간의 배압이 증가할 수 있다.

이러한 다양한 원인으로 인해 슬리브의 베어링을 윤활한 오일이 드레인 공간으로 전부 수용되지 못하고, 외부로 흘러나올 우려가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2006-0004735호 (2006.04.17)

본 발명은 회전 유압실린더의 드레인 부위가 수직 하방으로 설치되지 않거나 드레인 호스의 눌림 등으로 드레인 공간 내부의 배압이 상승하더라도 누유의 염려가 없는 회전 유압실린더의 슬리브 구조를 제시하고자 한다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 제공된 작동유의 유압으로 작동하는 피스톤을 구비하는 실린더바디의 외주면 일부를 회전 가능하게 감싸며, 드레인부가 구비된 슬리브에 있어서, 상기 슬리브에는 상기 실린더바디의 외주면과 상기 슬리브의 내주면 사이에 개재되며, 상기 작동유의 일부를 공급받아 윤활되는 베어링과, 상기 베어링과 나란하게 배치되어 누유를 차단하여 상기 드레인부로 작동유를 흐르게 하는 실링이 구비된 회전 유압실린더의 슬리브를 제시한다.

나아가 상기 실링은 상기 베어링의 전방과 후방 각각에 구비되고, 전방의 실링은 상기 슬리브에 장착되는 스냅링에 의해 지지되며, 후방의 실링은 상기 슬리브 후단부에 결합하는 리어커버에 의해 지지되어, 실린더바디의 고속 회전에도 불구하고 실링이 제 위치를 벗어나지 않게 된다.

추가로 상기 드레인부는 상기 슬리브의 바디를 주조로 제작한 후 홀 가공하여 형성함으로써, 드레인홀이 형성된 드레인부가 슬리브와 일체로 제작될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 회전 유압실린더가 기울어지게 설치되어 드레인부가 수직 하방을 향하더라도 베어링을 윤활한 작동유가 슬리브 외부로 흐르지 않게 된다. 그에 따라 누유에 의한 오염 등의 제 문제가 해소된다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회전 유압실린더의 장착 위치를 간략히 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬리브가 장착된 회전 유압실린더의 단면도.
도 3은 도 2에 도시한 실시예에 따른 슬리브의 사시도.
도 4는 도 2에 도시한 실시예에 따른 슬리브의 정면도.
도 5는 도 4의 AA 선에 따른 단면도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 회전 유압실린더의 슬리브의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 단, 도면들에 걸쳐 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 도면번호는 통일하여 사용하기로 한다.

첨부된 도면은 본 발명의 적용된 실시예를 나타낸 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 통하여 제한 해석해서는 아니된다. 이 기술분야에 속하는 전문가의 견지에서 도면에 도시된 일부 또는 전부가 발명의 실시를 위하여 필연적으로 요구되는 형상, 모양, 순서가 아니라고 해석될 수 있다면, 이는 청구범위에 기재된 발명을 한정하지 아니한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슬리브와 관련된다.

통상적으로 슬리브가 구비된 회전 유압실린더는 슬리브의 드레인부가 수직 하방을 향하도록 하는 것이지만, 도 1에 도시한 바와 같이 공작기계(300) 내부에 장착되는 다양한 구조물에 의한 간섭을 회피하기 위하여, 드레인부(30)가 비스듬히 기울어진 상태로 회전 유압실린더(200)가 고정될 수 있다.

나아가 도시하지 아니하였으나, 회전 유압실린더의 중심 축이 수평을 이루지 않고 비스듬한 상태로 회전 유압실린더가 공작기계에 장착될 수도 있다.

공작기계(300) 내부에서 회전 유압실린더(200)가 비스듬히 장착됨에 따라 드레인부(30)로 온전히 회수되어야 할 오일이 기계 부속의 틈을 타고 흘러내리면서 누유가 발생할 우려가 높다. 이렇게 밖으로 흘러나온 오일은 다른 부품을 오염시키게 된다.

도 2와 도 4에는 실린더바디(210)와 슬리브(100)의 결합 구조가 나타나 있다.

회전 유압실린더(200)는 작동유로 전후진 작동하는 피스톤(220)을 구비하며, 피스톤(220)은 실린더바디(210)의 내부에 형성한 공간에서 장착된다.

실린더바디(210)는 대략 원형 단면을 가지며, 제공된 작동유를 유통하여 피스톤(220)을 전진 또는 후진시키는 내부 유로가 형성되어 있다. 나아가 작동유의 흐름 방향을 일방향으로 강제하는 체크 밸브, 작동유의 과압력을 해소하는 안전밸브 등일반적인 유압 실린더의 부속들이 구비된다. 이러한 구성들과 작동 관계는 이미 공지된 바와 사실상 동일한 것으로 구체적인 설명은 생략한다.

슬리브(100)는 실린더바디(210)의 외주면 일부를 회전 가능하게 감싸는 부재로, 원형 단면의 슬라이딩홀(101)을 형성하고 있다. 고정된 슬리브에 대하여 실린더바디(도 2에서 빗금친 부분이 회전하는 부분임)가 회전하게 된다. 그에 따라 슬리브(100)의 슬라이딩홀(101)의 내주면과, 슬라이딩홀(101)에 접하는 실린더바디(210)의 외주면 사이에서 미끄러짐이 발생된다.

실린더바디(210)의 외주면과 슬리브(100)의 내주면, 즉 슬라이딩홀(101) 내주면 사이에는 베어링(10)이 개재된다. 도시한 실시예에서 베어링(10)은 한 쌍이 이격되게 장착되어 있다. 도시하지 아니한 실시예에서 베어링은 셋 이상이 나란히 장착될 수 있다. 베어링(10)이 개재됨에 따라 슬리브(100)에 대하여 실린더바디(210)가 고속 회전할 수 있다.

슬리브(100)에는 작동유의 공급 호스와 연결되는 한 쌍의 유압포트(20)가 형성되어 있다. 유압포트들(20)은 작동유를 공급 또는 회수하는데 사용되며, 제공된 작동유는 실린더바디(210)의 내부 유로를 통해 이동하여 피스톤(220)을 전진 또는 후진시키게 된다.

피스톤(220)을 작동시키는데 사용된 작동유가 유압포트(20)로 회수되는 과정 중 일부가 실린더바디(210)와 슬리브(100)의 내주면 사이로 이동하여 베어링(10)을 윤활하게 된다.

슬리브(100)에는 베어링(10)을 향하여 흘러간 작동유를 회수하는 드레인부(30)가 형성되어 있다. 드레인부(30)는 슬라이딩홀(101)과 연통하는 공간인 드레인홀(31)을 구비한다. 드레인부(30)는 돌출된 형상이며, 드레인홀(31)에는 드레인배관과 연결되는 니플(400)이 결합된다.

이러한 드레인부(30)를 구비한 슬리브(100)는 주조 방식으로 바디를 제작한 후 드레인홀(31)을 추가 가공하는 방식으로 제작할 수 있다. 즉 드레인홀(31)이 메워진 형상으로 바디를 주조로 제작한 이후, 드레인홀(31)을 뚫어 드레인부(30)로 형성할 수 있다.

반면에 종래의 기술에 따른 슬리브는, 슬라이딩홀과 연통되게 드레인홀이 뚤린 상태로 바디를 주조한 후 니플 연결부위가 형성된 드레인부는 별도 제작하여, 양자를 조립하는 제작 방식을 채택하고 있다.

본 발명의 실시예에서는 슬리브(100)의 바디를 드레인부를 포함하여 통째로 주조한 이후 드레인홀(31)을 홀 가공하여 형성함으로써, 종래의 기술과 달리 드레인홀이 형성된 드레인부(30)를 슬리브(100)의 바디와 일체로 제작할 수 있다. 그만큼 슬리브의 무게 경감과 강성을 증대시킬 수 있고, 결합부가 없음으로 인한 누유 차단 등의 효과를 거둘 수 있다.

한편 슬라이딩홀(101)의 내주면에는 각 유압포트(20)와 연통되어 작동유가 이동하는 한 쌍의 유로홈(41)이 나란히 형성되어 있다. 드레인홀(31)은 유로홈(41)을 형성하는 중간부(40)를 빗겨나, 이 중간부(40)의 전방 및 후방으로 이어져 슬라이딩홀(101) 내주면과 연결되어 있다. 베어링(10)의 일부분이 드레인홀(31)과 슬라이딩홀(101)이 연결된 통로에 노출되어 있다. 중간부(40)와 실린더바디(210) 사이의 틈새로 나오는 일부의 작동유가 전후로 이동하면서 자연스럽게 베어링(10) 안으로 흘러들어가게 된다.

실링(50)은 베어링(10)과 나란하게 슬라이딩홀(101)의 내주면에 장착되고, 실리프 부위가 실린더바디(210)의 외주면에 접하여, 실린더바디(210)와 슬라이딩홀(101) 사이로 누유되는 것을 차단한다.

도시한 실시예에서 한 쌍의 베어링(10)에 대하여, 전방의 베어링 앞과, 후방의 베어링 뒤 각각에 실링(50)이 위치하게 된다.

전방에 위치한 실링(50)의 피팅부는 슬라이딩홀(101)의 내주면에 접하며, 그의 일단부가 베어링(10)의 외륜에 지지된다. 이 피팅부의 타단부는 슬라이딩홀(101)의 내주면 둘레를 따라 파진 링형 홈에 장착되는 스냅링(60)에 의해 지지된다.

한편 후방에 위치한 실링(50)의 피팅부는 슬리브 후방에 결합하는 리어커버(110)와 베어링(10) 사이에 끼워진 형태로 지지된다.

이와 같이 각 실링(50)의 피팅부가 전후로 견고히 지지됨에 따라 실린더바디(210)의 고속 회전에도 불구하고 실링이 이탈하지 않게 된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 베어링(10)의 전후에 실링(50)이 구비됨에 따라 베어링(10)을 윤활한 작동유가 슬리브(100) 밖으로 흘러나가지 않고 드레인홀(31)로 회수된다. 회전 유압실린더(200)가 수평면에 대하여 비스듬히 장착됨에 따라 드레인부(30)가 기울어진 경우에도 실링(50)에 의해 누유가 예방된다.

또한 드레인배관이 눌리거나, 과다한 작동유가 드레인부로 유입되는 등의 원인으로 드레인부(30) 내부의 압력이 다소 상승하더라도 실링(50)에 의해 드레인부(30) 내부의 오일이 슬리브(100) 밖으로 새어나가지 않게 된다.

200 : 회전 유압실린더 210 : 실린더바디 220 : 피스톤
100 : 슬리브 101 : 슬라이딩홀
10 : 베어링 20 : 유압포트
30 : 드레인부 31 : 드레인홀
40 : 중간부 41 : 유로홈
50 : 실링 60 : 스냅링
110 : 리어커버 300 : 공작기계 400 : 니플

Claims (3)

1. 제공된 작동유의 유압으로 작동하는 피스톤을 구비하는 실린더바디의 외주면 일부를 회전 가능하게 감싸며, 드레인부가 구비된 슬리브에 있어서,
   상기 슬리브에는
   상기 실린더바디의 외주면과 상기 슬리브의 내주면 사이에 개재되며, 상기 작동유의 일부를 공급받아 윤활되는 베어링과,
   상기 베어링과 나란하게 배치되어 누유를 차단하여 상기 드레인부로 작동유를 흐르게 하는 실링이 구비되는 것을 특징으로 하는
   회전 유압실린더의 슬리브.
   
2. 제1항에서,
   상기 실링은 상기 베어링의 전방과 후방 각각에 구비되고,
   전방의 실링은 상기 슬리브에 장착되는 스냅링에 의해 지지되며,
   후방의 실링은 상기 슬리브 후단부에 결합하는 리어커버에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는
   회전 유압실린더의 슬리브.
   
3. 제1항에서,
   상기 드레인부는
   상기 슬리브의 바디를 주조로 제작한 후 홀 가공하여 형성되는 것을 특징으로 하는
   회전 유압실린더의 슬리브.
   

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