KR20230084660A - 이물질 유입 차단용 실린더 장치 - Google Patents

이물질 유입 차단용 실린더 장치 Download PDF

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Abstract

내부로 이물질의 유입이 차단되도록, 본 발명은 길이방향을 따라 연장되는 로드와, 상기 로드의 일측에 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 확장되는 피스톤을 포함하는 피스톤부; 및 상기 피스톤의 외측면이 내측면에 실링되는 내실이 형성되고, 길이방향 외측 중앙부에 상기 내실에 연통되되 상기 로드가 관통 삽입되어 선택적으로 전진 및 후퇴되는 개구홀이 관통 형성되며, 고압의 공기가 공급되는 공기유동관에 연결되도록 외측단이 상기 개구홀의 반경방향 외측으로부터 연통되되 내측단이 상기 개구홀에 연통되어 상기 공기가 상기 로드의 외측면으로 가압되도록 상기 로드의 외측면에 대향 면접되는 에어챔버가 관통 형성되는 실린더부를 포함하는 이물질 유입 차단용 실린더 장치를 제공한다.

Description

이물질 유입 차단용 실린더 장치{cylinder for blocking inflow of foreign substance}
본 발명은 이물질 유입 차단용 실린더 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부로 이물질의 유입이 차단되는 이물질 유입 차단용 실린더 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유압실린더는 유압펌프에서 발생한 유압의 힘을 이용하여 실린더튜브 내부로 유체를 투입하고, 그 투입된 유압의 힘으로 실린더 로드를 밀어 실린더 로드가 움직이면, 이러한 실린더 로드의 움직임으로 기계적 왕복운동을 발생시키는 기계장비의 일종이다.
이러한 유압실린더 장치는 지상으로부터 높은 곳에서 작업을 하기 위한 용도로 사용되는 고소 작업차를 비롯하여 지게차, 굴착기 등과 같은 중장비에 이용될 뿐만 아니라, 제조장치 및 로봇장비 등 여러 분야에 걸쳐 널리 사용된다.
이때, 유압실린더 장치는 실린더튜브 내부에 충전된 오일의 압력에 의해 실린더 로드가 움직이는 구조이기 때문에 실린더튜브 내부에 충전된 오일이 실린더 로드의 작동 중에 외부로 누출되지 않도록 구성된다.
이때, 실린더 로드의 표면에 묻어 있는 수분이나 먼지 등과 같은 이물질이 실린더 로드를 따라 실린더튜브 내로 유입되면 실린더튜브 내부를 부식시키고 출력이 저하되는 등의 문제가 야기되는바, 실린더 로드가 실린더튜브 내측으로 인입될 때 실린더 로드의 표면에 묻어 있는 이물질을 제거하기 위한 로드커버가 제안된 바 있다.
상세히, 상기 로드커버는 실린더 로드 중 실린더튜브 측 일부를 감싸도록 장착되어 실린더 로드가 실린더튜브 내측으로 인입될 때 상기 실린더 로드의 표면에 묻어 있는 이물질이 로드커버에 걸림됨에 따라 실린더튜브 내측으로 이물질의 유입이 차단될 수 있다.
이때, 상기 로드커버가 실린더 로드의 표면에 강하게 압착되면 실린더 로드의 인출 동작에 영향을 줄 수 있으므로, 상기 로드커버는 적당한 힘으로 실린더 로드에 밀착된다.
그러나, 상기 로드커버는 실린더 로드의 표면에 흙이나 먼지 등과 같이 비교적 입자가 큰 이물질은 효과적으로 제거할 수 있지만, 수분이나 미세먼지 등과 같이 입자가 작은 이물질을 제거시키기 어려운 문제점이 있었다.
한국 등록실용신안 제20-0146484호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 내부로 이물질의 유입이 차단되는 이물질 유입 차단용 실린더 장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 길이방향을 따라 연장되는 로드와, 상기 로드의 일측에 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 확장되는 피스톤을 포함하는 피스톤부; 및 상기 피스톤의 외측면이 내측면에 실링되는 내실이 형성되고, 길이방향 외측 중앙부에 상기 내실에 연통되되 상기 로드가 관통 삽입되어 선택적으로 전진 및 후퇴되는 개구홀이 관통 형성되며, 고압의 공기가 공급되는 공기유동관에 연결되도록 외측단이 상기 개구홀의 반경방향 외측으로부터 연통되되 내측단이 상기 개구홀에 연통되어 상기 공기가 상기 로드의 외측면으로 가압되도록 상기 로드의 외측면에 대향 면접되는 에어챔버가 관통 형성되는 실린더부를 포함하는 이물질 유입 차단용 실린더 장치를 제공한다.
여기서, 상기 에어챔버 내부의 압력이 상기 실린더부의 외부보다 고압으로 형성되도록 상기 에어챔버는 상기 개구홀에 직접 연통되며 상기 로드의 외측면에 대향 면접됨이 바람직하다.
그리고, 상기 개구홀의 내측면에 배치되어 상기 로드의 외측면을 감싸며 실링 결합되는 실링수단을 더 포함하고, 상기 에어챔버는 상기 실링수단으로부터 상기 실린더부의 길이방향 외측으로 이격된 위치의 상기 개구홀의 내측면에 연통됨이 바람직하다.
또한, 상기 에어챔버는 상기 개구홀에 수직으로 연통된 외측단으로부터 상기 실린더부의 길이방향 내측을 향하여 1차 절곡 연장되되, 1차 절곡 연장된 단부가 상기 실린더부의 반경방향 외측으로 2차 절곡 연장되어 상기 실린더부의 반경방향 외측으로 연통됨이 바람직하다.
그리고, 상기 실린더부의 길이방향을 따라 연장되어 상기 내실에 배치되되 상기 피스톤의 회전이 구속되도록 상기 피스톤의 일면에 일단부가 구속 결합되고 상기 피스톤에 대향되는 상기 실린더부의 내측 대향면에 타단부가 고정 결합되는 회전구속바를 더 포함함이 바람직하다.
상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 실린더부 자체에 형성된 에어챔버 내부의 고압의 공기가 피스톤부의 로드 외측면에 직접적으로 대향 면접되어 가압됨에 따라 실린더부 내부의 내실로 이물질의 유입이 차단되는 컴팩트한 구조로 제품의 부피를 줄일 수 있으며 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
둘째, 공기유동관으로부터 공급되는 고압의 공기에 의해 에어챔버 내부의 압력이 실린더부의 외부보다 고압으로 형성되어 고압으로 가압된 에어챔버 자체가 개구홀에 직접적으로 연통되며 로드의 외측면에 대향 면접되므로 이물질의 유입이 원천적으로 차단되어 제품의 내구성 및 작동정밀성이 현저히 개선될 수 있다.
셋째, 에어챔버의 내측단은 실링수단으로부터 실린더부의 길이방향 외측으로 이격된 위치의 개구홀의 내측면에 연통됨에 따라 에어챔버 내부의 고압의 공기가 실링수단에 의해 차단되어 내실로의 이동이 차단되며 실린더부의 외측으로 안정적으로 토출될 수 있어 작동정밀성이 개선될 수 있다.
넷째, 내실에 배치되되 피스톤의 일면에 일단부가 구속 결합되고 피스톤에 대향되는 실린더부의 내측 대향면에 타단부가 고정 결합되는 회전구속바에 의해 피스톤의 전진 및 후퇴시에도 로드의 회전이 안정적으로 방지되어 로드의 외측면의 이물질이 에어챔버에 의해 안정적으로 탈락될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이물질 유입 차단용 실린더 장치를 나타낸 단면예시도.
도 2는 도 1의 'A'부분 확대도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이물질 유입 차단용 실린더 장치의 사용상태를 나타낸 단면예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이물질 유입 차단용 실린더 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이물질 유입 차단용 실린더 장치를 나타낸 단면예시도이고, 도 2는 도 1의 'A'부분 확대도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이물질 유입 차단용 실린더 장치의 사용상태를 나타낸 단면예시도이다.
도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이물질 유입 차단용 실린더 장치(100)는 피스톤부(10) 및 실린더부(20)를 포함하여 구비된다. 이때, 본 발명에서 이물질 유입 차단용 실린더 장치(100)가 유압실린더로서 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다.
여기서, 상기 피스톤부(10)는 길이방향을 따라 연장되는 로드(11)와, 상기 로드(11)의 일측에 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 확장되는 피스톤(12)을 포함함이 바람직하다.
이때, 상기 로드(11)는 원형 단면을 갖도록 구비되어 상기 실린더부(20)의 길이방향을 따라 연장될 수 있으며, 상기 실린더부(20) 내부에 형성되는 내실(21a)의 내경 미만의 외경을 갖도록 구비될 수 있다.
그리고, 상기 피스톤(12)은 상기 내실(21a)의 내경에 대응되는 외경을 갖도록 구비됨이 바람직하며, 상기 피스톤(12)의 외주에는 원주방향을 따라 링형으로 구비되는 피스톤실(13)이 실링 결합됨이 바람직하다. 이때, 상기 피스톤실(13)은 내주가 상기 피스톤(12)의 외주에 실링 결합되고 외주가 상기 내실(21a)의 내주에 실링 결합됨이 바람직하다.
한편, 상기 실린더부(20)는 실린더튜브(21), 실린더몸체(22), 실린더커버(23) 및 결합커버(27)를 포함하여 구비될 수 있다.
상세히, 상기 실린더튜브(21)는 상기 피스톤(12)의 외경에 대응되는 내경을 갖되 양단이 개구된 중공형 원통 형상으로 상기 실린더부(20)의 길이방향을 따라 연장되어 구비될 수 있으며,
이때, 상기 실린더튜브(21)에는 상기 피스톤(12)의 외측면이 내측면에 실링되는 내실(21a)이 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 피스톤(12)의 외주가 상기 내실(21a)의 내주에 실링될 수 있다.
그리고, 상기 실린더튜브(21)의 개구된 양단은 상기 실린더몸체(22) 및 상기 실린더커버(23)에 의해 밀착되며 커버 결합될 수 있다. 또한, 상기 내실(21a)에는 공기, 오일 등의 유체가 유동되도록 구비될 수 있다.
이때, 본 발명에서는 상기 이물질 유입 차단용 실린더 장치(100)가 유압실린더로서 구비되며 상기 내실(21a)에 오일이 유동되도록 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다.
여기서, 상기 실린더몸체(22)는 상기 실린더튜브(21)로부터 상기 실린더부(20)의 길이방향 외측에 배치되되, 상기 로드(11)가 관통 삽입되어 선택적으로 전진 및 후퇴되도록 반경방향 중앙부에 상기 내실(21a)에 연통되는 개구홀(22a)이 상기 로드(11)를 감싸는 형태로 관통 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 개구홀(22a)의 내경은 상기 로드(11)의 외경에 대응되되 상호간 미세하게 이격되도록 설정될 수 있다. 또는, 상기 개구홀(22a)의 내면 윤곽은 상기 로드(11)의 외측면 윤곽에 대응되어 설정될 수 있다.
그리고, 상기 실린더몸체(22)에는 상기 개구홀(22a)의 내측면에 배치되어 상기 로드(11)의 외측면을 감싸며 실링 결합되는 실링수단(24)이 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 실링수단(24)은 상기 개구홀(22a)의 내주에 결합되어 상기 로드(11)의 외주를 감싸며 실링 결합됨이 바람직하다.
이때, 상기 실링수단(24)은 회전가능하게 실링 결합되는 베어링(24a) 및 적어도 하나 이상의 로드실(24b,24c)을 포함할 수 있으며 상호간 상기 실린더부(20)의 길이방향을 따라 이격되며 복수개소 구비될 수 있다.
또한, 상기 실린더몸체(22)에는 상기 내실(21a) 내부에서 유체가 상기 피스톤(12)의 전진 및 후퇴에 대응되어 유동되도록 내측단이 상기 내실(21a)에 연통되고 외측단이 외측으로 연통되는 제1유압유로가 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 실린더커버(23)에는 상기 내실(21a) 내부에서 유체가 상기 피스톤(12)의 전진 및 후퇴에 대응되어 유동되도록 내측단이 상기 내실(21a)에 연통되고 외측단이 외측으로 연통되는 제2유압유로(23a)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 실린더커버(23)에는 상기 제2유압유로(23a)의 개도를 가변 조절하도록 내측단이 상기 제2유압유로(23a)의 내측으로 삽입되되 외측단에 회전가능하게 헤드부가 회전레버로서 구비된 벤트나사(23b)가 더 구비될 수 있다.
이에 따라, 상기 피스톤(12)이 전진 및 후퇴됨에 따라 상기 내실(21a) 내부의 유체가 상기 제1유압유로 및 제2유압유로(23a)로 유동되어, 가압된 상기 유체가 상기 제1유압유로 및 제2유압유로(23a)를 따라 유동될 때 저항이 발생하게 되며 이는 열로 전환됨에 따라 충격력이 흡수될 수 있다. 또한, 경우에 따라 상기 피스톤(12)의 전진 및 후퇴 이후 초기위치로 복원되도록 스프링(미도시)이 더 구비될 수도 있다.
한편, 상기 이물질 유입 차단용 실린더 장치(100)는 상기 실린더부(20)의 길이방향을 따라 연장되어 상기 내실(21a)에 배치되되 상기 피스톤(12)의 회전이 구속되도록 상기 피스톤(12)의 일면에 일단부가 구속 결합되고 상기 피스톤(12)에 대향되는 상기 실린더부(20)의 내측 대향면에 타단부가 고정 결합되는 회전구속바(25)를 더 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 실린더부(20)의 내측 대향면이라 함은 상기 내실(21a)을 커버하는 상기 실린더몸체(22)의 내면 일측으로 이해함이 바람직하다.
이를 통해, 상기 피스톤(12)의 반경방향 내측 중심 상기 로드(11)에 고정됨과 동시에 상기 피스톤(12)의 일면이 상기 실린더부(20)의 내측에 고정된 회전구속바(25)에 결합됨에 따라 상기 피스톤(12)의 전진 및 후퇴시에도 회전이 안정적으로 방지될 수 있다.
더욱이, 상기 실린더부(20)의 내측, 바람직하게는 상기 내실(21a)을 커버하는 상기 실린더몸체(22)의 내면 일측에는 유체에 완충력을 제공하기 위한 쿠션(26)이 구비될 수 있다.
한편, 상기 이물질 유입 차단용 실린더 장치(100)는 상기 실린더몸체(22)의 길이방향 외측단에 결합되는 플랜지부(30)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 플랜지부(30)에는 반경방향 내측 중심에 관통홀이 관통 형성되며, 상기 로드(11)가 상기 관통홀에 관통 삽입된다.
여기서, 상기 결합커버(27)에는 상기 관통홀에 대향 정렬되며 상기 로드(11)가 관통 삽입되는 커버홀(27d)이 관통 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 결합커버(27)는 일면 반경방향 외곽부가 상기 플랜지부(30)에 대향되며, 일면 반경방향 중심부가 상기 실린더몸체(22)에 대향될 수 있다. 또한, 상기 커버홀(27d)의 내주는 상기 로드(11)의 외측면과 미세한 간격을 두고 이격됨이 바람직하다. 이때, 미세한 간격이라 함은 상기 로드(11)가 마찰 없이 전진 및 후퇴 가능하되 상기 로드(11)의 외측면과 상기 커버홀(27d)의 내주 사이의 공극이 최소화되는 간격으로 이해함이 바람직하다.
그리고, 상기 플랜지부(30)는 상기 실린더몸체(22)의 길이방향 외측단과 상기 결합커버(27) 사이에 배치되어 볼트 체결됨에 따라 결합될 수 있다. 이때, 상기 결합커버(27) 및 상기 실린더몸체(22)에는 볼트가 삽입 체결되도록 볼트체결홈(27b,27c)이 각각 형성될 수 있으며, 상기 플랜지부(30)에는 그에 대응되는 볼트체결홀이 관통 형성되어 볼트체결홈(27b,27c)과 상호 대향 정렬될 수 있다.
즉, 상기 플랜지부(30)가 상기 실린더몸체(22)의 길이방향 외측단에 배치된 후, 상기 결합커버(27)가 상기 플랜지부(30)의 단부에 밀착된 상태에서 상호간 볼트 체결됨에 따라 상기 실린더부(20)가 상기 플랜지부(30)에 결합 고정될 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 상기 실린더부(20)의 실린더몸체(22)에는 에어챔버(22b,22c,22d)가 관통 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 에어챔버(22b,22c,22d)는 외측단이 고압의 공기가 공급되는 공기유동관(미도시)에 연결되도록 상기 개구홀(22a)의 반경방향 외측에 대응되는 위치의 상기 실린더몸체(22)의 반경방향 외측으로부터 연통됨이 바람직하다.
또한, 상기 에어챔버(22b,22c,22d)는 내측단이 상기 개구홀(22a)에 직접 연통되어 상기 공기가 상기 로드(11)의 외측면으로 가압되도록, 상기 로드(11)의 외측면에 대향 면접(面接)됨이 바람직하다.
여기서, 상기 에어챔버(22b,22c,22d)는 상호 연통된 제1에어챔버(22b), 제2에어챔버(22c) 및 제3에어챔버(22d)를 포함할 수 있다. 이때, 에어챔버(22b,22c,22d)는 하나의 유로로서 일체로 구비됨으로 이해함이 바람직하며, 설명의 편의를 위해 제1에어챔버(22b), 제2에어챔버(22c) 및 제3에어챔버(22d)로 나누어 설명함으로 이해함이 바람직하다.
상세히, 상기 제1에어챔버(22b)는 상기 개구홀(22a)의 관통방향인 상기 실린더부(20)의 길이방향과 수직인 방향으로 관통되도록 상기 실린더부(20)의 반경방향으로 관통되어 상기 개구홀(22a)에 직접 연통되며 상기 로드(11)의 외측면에 대향 면접됨이 바람직하다.
이때, 상기 제1에어챔버(22b)는 상기 실린더몸체(22)의 길이방향 단부측에 형성됨이 바람직하며, 상기 플랜지부(30)의 관통홀 내측에 대응되는 위치에 대향 정렬되어 배치될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일실시예에서, 상기 결합커버(27)에는 상기 실린더몸체(22)와의 대향면에 상기 제1에어챔버(22b)와 연통되도록 확장챔버(27a)가 상기 실린더부(20)의 길이방향 외측으로 함몰 형성될 수 있다. 이때, 상기 확장챔버(27a)는 상기 개구홀(22a)에 직접 연통되어 상기 로드(11)의 외측면에 대향 면접됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 제1에어챔버(22b)의 공간 면적에 상기 확장챔버(27a)에 의한 공간 면적이 더해져 이물질 차단을 위한 고압의 공기가 계류되며 가압되는 공간이 더욱 확장되어 이물질 차단 성능이 현저히 개선될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1에어챔버(22b) 및 상기 확장챔버(27a)가 상기 개구홀(22a)에 직접 연통되어 상기 로드(11)의 외측면에 대향 면접된 상태에서 상기 공기유동관(미도시)로부터 공급되는 고압의 공기에 의해 상기 제1에어챔버(22b) 및 상기 확장챔버(27a) 내부의 압력이 상기 실린더부(20)의 외부보다 고압으로 형성될 수 있다.
물론, 경우에 따라 상기 결합커버(27)에 상기 확장챔버(27a)가 형성되지 않고, 제1에어챔버가 결합커버(27)와 구획되어 형성될 수도 있다.
또한, 상기 에어챔버(22b,22c,22d)의 반경방향 내측단, 즉 상기 제1에어챔버(22b)는 상기 실링수단(24)으로부터 상기 실린더부(20)의 길이방향 외측으로 이격된 위치의 상기 개구홀(22a)의 내측면에 연통됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 에어챔버(22b,22c,22d)로부터 공급되는 고압의 공기가 상기 실링수단(24)에 의해 차단되어 상기 내실(21a)로의 이동이 차단되며 상기 실린더부(20)의 길이방향 외측으로 빠져나갈 수 있다.
그리고, 상기 제2에어챔버(22c)는 상기 개구홀(22a)에 수직으로 연통된 상기 제1에어챔버(22b)의 외측단으로부터 상기 실린더부(20)의 길이방향 내측을 향하여 1차 절곡 연장됨이 바람직하다. 이때, 상기 제2에어챔버(22c)의 연장 길이는 상기 플랜지부(30)의 두께를 초과하도록 설정됨이 바람직하다.
또한, 상기 제3에어챔버(22d)는 1차 절곡 연장된 상기 제2에어챔버(22c)의 단부로부터 상기 실린더부(20)의 반경방향 외측으로 2차 절곡 연장되어 상기 실린더부(20)의 반경방향 외측으로 연통됨이 바람직하다.
더욱이, 상기 제3에어챔버(22d)의 반경방향 외측에는 상기 공기유동관(미도시)이 삽입되어 결합되도록 확관되는 확관결합부(22e)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 확관결합부(22e)에 상기 공기유동관(미도시)이 결합됨에 따라 상기 공기유동관(미도시)으로부터 고압으로 공급되는 공기가 상기 제3에어챔버(22d), 상기 제2에어챔버(22c) 및 상기 제1에어챔버(22b)를 순차적으로 거쳐 상기 로드(11)의 외측면으로 공급될 수 있다.
이때, 상기 공기유동관(미도시)의 단부에는 펌프 등의 별도의 고압공기공급장치(미도시)가 연결될 수 있다. 또한, 경우에 따라 상기 이물질 유입 차단용 실린더 장치(100)는 상기 고압공기공급장치(미도시)를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 더불어, 경우에 따라 상기 이물질 유입 차단용 실린더 장치(100)는 상기 로드(11)의 전진 및 후퇴를 감지하는 동작감지센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 경우에 따라 상기 제어부(미도시)는 상기 동작감지센서(미도시)로부터 상기 로드(11)의 전진 및 후퇴시 생성되는 동작감지신호가 수신되는 경우에는 상기 고압공기공급장치(미도시)를 구동 제어하되, 동작감지신호가 미수신되는 경우에는 상기 고압공기공급장치(미도시)를 정지 제어할 수도 있다. 이에 따라, 상기 내실(21a) 내부로 이물질 유입을 차단하기 위해 요구되는 전력 소모량이 현저히 절감되어 경제성이 개선될 수 있다.
그리고, 상기 공기유동관(미도시)은 상기 플랜지부(30)를 기준으로 상기 실린더부(20)의 길이방향 외측이 아닌 길이방향 내측으로 배치되므로 상기 공기유동관(미도시)을 상기 실린더부(20)의 외면에 밀착 또는 권취하는 방식으로 정렬할 수 있어 실제 사용시 공간활용성이 개선될 수 있으며, 배관 정렬 및 정리가 용이한 컴팩트한 구조를 제공할 수 있다.
한편, 상기 로드(11)의 전진 및 후퇴시 상기 내실(21a) 내부로의 이물질 유입 차단을 위한 상기 에어챔버(22b,22c,22d)의 사용상태를 이하에서 설명한다.
먼저, 상기 공기유동관(미도시)으로부터 고압의 공기가 상기 에어챔버(22b,22c,22d)로 연속적으로 공급될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1에어챔버(22b) 및 상기 확장챔버(27a)가 상기 개구홀(22a)에 직접 연통되어 상기 로드(11)의 외측면에 대향 면접된 상태에서 상기 공기유동관(미도시)로부터 공급되는 고압의 공기에 의해 상기 제1에어챔버(22b) 및 상기 확장챔버(27a) 내부의 압력이 상기 실린더부(20)의 외부, 즉 상기 커버홀(27d)의 외측보다 고압으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1에어챔버(22b) 및 상기 확장챔버(27a) 내부의 고압 공기가 상기 커버홀(27d)의 내주 및 상기 로드(11)의 외측면 사이에 형성된 미세한 틈으로 빠른 속도로 토출될 수 있다.
이에 따라, 상기 로드(11)의 전진 및 후퇴시 상기 로드(11)의 표면에 부착된 이물질이 상기 에어챔버(22b,22c,22d)로부터 토출되는 고압의 공기에 의해 상기 로드(11)의 표면으로부터 탈락되므로 상기 내실(21a) 내부로 이물질의 유입이 차단될 수 있다. 더욱이, 상기 에어챔버(22b,22c,22d) 내부의 압력이 실린더부(20)의 외부, 즉 상기 커버홀(27d)의 외측보다 고압으로 형성되므로 압력차에 의해 이물질의 유입이 원천적으로 차단될 수 있다. 즉, 단순히 공기를 분사하여 상기 로드(11) 표면의 이물질을 제거하는 것과 다르게 압력차가 연속 및 지속적으로 형성됨에 따라 이물질의 유입이 원천적으로 차단될 수 있으며 소음이 최소화될 수 있다.
이처럼, 본 발명은 상기 실린더부(20) 자체에 형성된 상기 에어챔버(22b,22c,22d) 내부의 고압의 공기가 상기 로드(11)의 외측면에 직접적으로 대향 면접되어 가압됨에 따라 상기 로드(11)의 전진 및 후퇴시 외부로부터 상기 실린더부(20) 내부의 상기 내실(21a)로 이물질의 유입이 차단되는 컴팩트한 구조로 별도의 공기분사장치가 요구되지 않아 제품의 부피를 줄일 수 있으며 경제성이 현저히 개선될 수 있다.
특히, 상기 공기유동관(미도시)으로부터 공급되는 고압의 공기에 의해 상기 에어챔버(22b,22c,22d) 내부의 압력이 상기 실린더부(20)의 외부보다 고압으로 형성되어 고압으로 가압된 상기 에어챔버(22b,22c,22d) 자체가 상기 개구홀(22a)에 직접 연통되며 상기 로드(11)의 외측면에 직접적으로 직접 대면되므로 압력차 형성에 의해 이물질의 유입이 원천적으로 차단되어 제품의 내구성 및 작동정밀성이 현저히 개선될 수 있다.
더욱이, 상기 에어챔버(22b,22c,22d)는 상기 개구홀(22a)에 수직으로 연통된 외측단으로부터 상기 실린더부(20)의 길이방향 내측을 향하여 1차 절곡 연장되되, 1차 절곡 연장된 단부가 상기 실린더부(20)의 반경방향 외측으로 2차 절곡 연장되어 상기 실린더부(20)의 반경방향 외측으로 연통되므로 상기 실린더부(20)의 부피를 최소화하면서 상기 플랜지부(30)에 결합될 수 있어 공간활용성이 개선될 수 있다.
또한, 상기 에어챔버(22b,22c,22d)의 반경방향 내측단, 즉 상기 제1에어챔버(22b)는 상기 실링수단(24)으로부터 상기 실린더부(20)의 길이방향 외측으로 이격된 위치의 상기 개구홀(22a)의 내측면에 연통됨에 따라 상기 에어챔버(22b,22c,22d) 내부의 고압의 공기가 상기 실링수단(24)에 의해 차단되어 상기 내실(21a)로의 이동이 차단되며 상기 실린더부(20)의 길이방향 외측으로 안정적으로 토출될 수 있어 작동정밀성이 개선될 수 있다.
그리고, 상기 이물질 유입 차단용 실린더 장치(100)는 상기 실린더부(20)의 길이방향을 따라 연장되어 상기 내실(21a)에 배치되되 상기 피스톤(12)의 회전이 구속되도록 상기 피스톤(12)의 일면에 일단부가 결합되고 상기 피스톤(12)에 대향되는 상기 실린더부(20)의 내측 대향면에 타단부가 결합되는 회전구속바(25)에 의해 상기 피스톤(12)의 전진 및 후퇴시에도 상기 로드(11)의 회전이 안정적으로 방지될 수 있다. 이를 통해, 상기 로드(11)의 회전이 방지되어 상기 로드(11) 표면의 이물질이 상기 에어챔버(22b,22c,22d)에 의해 안정적으로 탈락될 수 있다.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100: 이물질 유입 차단용 실린더 장치 10: 피스톤부
11: 로드 12: 피스톤
13: 피스톤실 20: 실린더부
21: 실린더튜브 21a: 내실
22: 실린더몸체 22a: 개구홀
22b,22c,22d: 에어챔버 23: 실린더커버
24: 실링수단 25: 회전구속바
26: 쿠션 27: 결합커버

Claims (5)

  1. 길이방향을 따라 연장되는 로드와, 상기 로드의 일측에 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 확장되는 피스톤을 포함하는 피스톤부; 및
    상기 피스톤의 외측면이 내측면에 실링되는 내실이 형성되고, 길이방향 외측 중앙부에 상기 내실에 연통되되 상기 로드가 관통 삽입되어 선택적으로 전진 및 후퇴되는 개구홀이 관통 형성되며, 고압의 공기가 공급되는 공기유동관에 연결되도록 외측단이 상기 개구홀의 반경방향 외측으로부터 연통되되 내측단이 상기 개구홀에 연통되어 상기 공기가 상기 로드의 외측면으로 가압되도록 상기 로드의 외측면에 대향 면접되는 에어챔버가 관통 형성되는 실린더부를 포함하는 이물질 유입 차단용 실린더 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어챔버 내부의 압력이 상기 실린더부의 외부보다 고압으로 형성되도록 상기 에어챔버는 상기 개구홀에 직접 연통되며 상기 로드의 외측면에 대향 면접됨을 특징으로 하는 이물질 유입 차단용 실린더 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구홀의 내측면에 배치되어 상기 로드의 외측면을 감싸며 실링 결합되는 실링수단을 더 포함하고,
    상기 에어챔버는 상기 실링수단으로부터 상기 실린더부의 길이방향 외측으로 이격된 위치의 상기 개구홀의 내측면에 연통됨을 특징으로 하는 이물질 유입 차단용 실린더 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어챔버는 상기 개구홀에 수직으로 연통된 외측단으로부터 상기 실린더부의 길이방향 내측을 향하여 1차 절곡 연장되되, 1차 절곡 연장된 단부가 상기 실린더부의 반경방향 외측으로 2차 절곡 연장되어 상기 실린더부의 반경방향 외측으로 연통됨을 특징으로 하는 이물질 유입 차단용 실린더 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더부의 길이방향을 따라 연장되어 상기 내실에 배치되되 상기 피스톤의 회전이 구속되도록 상기 피스톤의 일면에 일단부가 구속 결합되고 상기 피스톤에 대향되는 상기 실린더부의 내측 대향면에 타단부가 고정 결합되는 회전구속바를 더 포함함을 특징으로 하는 이물질 유입 차단용 실린더 장치.
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