KR960010160Y1 - 유압 작동기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유압 작동기

제1도는 본 고안에 관한 유압 작동기의 1실시예인 유압 펀처의 부분종단면도.

제2도는 제1도에 도시되는 유압 펀처의 정면도.

제3도는 제1도에 도시되는 유압 펀처에 구비된 안전밸브와 유압의 릴리프 밸브로서의 기능을 겸용하는 리턴밸브의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 통형상 케이싱 17 : 피스톤

21 : 펌프 블록 27 : 실린더실

29 : 유조(油槽) 41 : 펌프

69 : 밸브 93 : 조작레버

본 고안은 금속재료의 전단, 천공, 굴절, 코팅(caulking) 등에 이용되는 유압 작동기에 관한 것이다.

펌프로 작동유를 압송하여 피스톤을 작동시키고, 이 피스톤의 선단부에 가종 용도에 따른 공구를 설치함과 동시에 이들 구성요소를 케이싱에 재장하여, 소형경량화하여 기동성이 풍부한 유압 작동기가 종래부터 제공되고 있다. 이러한 유압 작동기는 펌프블록과 실린더실이 일체로 형성되어 있고, 실린더실과 케이싱이 플런지부를 통하여 다수의 볼트에 의해 조합되는 구조이다.

그러나, 케이싱구조에 고내압이 요구되는 유압 작동기의 성질상, 각 유닛의 연결수단으로서 플런지 이음구조를 채용한 경우에는 플런지를 결합하기 위한 볼트개수는 필연적으로 증가하고, 가공이나 조립공정수의 증대에 의한 생산성의 악화를 초래하고, 더구나 볼트의 조임톨크의 불균일이나 잊어버리고 조이지 않는다면 고압때문에 파손사고로 이어지는 위험성도 높아진다는 문제점이 있다. 또한 고압을 이용하는 유압 작동기에 있어서는 그 안전성의 관점에서 펌프에 의해 발생되는 작동유의 압력이 허용치를 넘었을때에 유압을 유조로 되돌리기 위한 릴리프밸브나 일단 피스톤을 기동시켜도 긴급적으로 유압을 유조로 되돌려서 피스톤에 작용하는 압력을 개방시키는 리턴밸브를 설치하는 것이 바람직하지만 두꺼운 플런지에 다수의 볼트를 통하는 케이싱 연결구조에서는 릴리프밸브나 리턴밸브를 케이싱에 형성하기 위한 스페이스를 확보하기가 어렵다.

본 고안의 목적은 케이싱과 펌프부에서 압송되는 유압으로 작동하는 피스톤의 실린더실과의 연결에 다수의 볼트를 필요로 하지 않는 내압구조와 안전성이 높은 유압 작동기를 제공하고자 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 고안의 유압 작동기는 통형상 케이싱내에 일단에 작업용공구를 설치하는 피스톤을 슬라이딩 자유롭게 끼워 넣음과 동시에 이 피스톤에 작동유를 압송하기 위한 압송로와 펌프를 형성한 펌프블록을 동 블록의 외주나사를 개재하여 통형상 케이싱내에 나사로 끼워맞추어 고정하여 실린더실을 형성하고, 다시 이 실린더실에 접속하는 상기 펌프가 흡입하기 위한 작동유의 유조를 상기 펌프블록에 인접시켜서 상기 통형상 케이싱내에 형성한 구조를 채용하는 것이다.

또한 안전성의 관점에서 상기 실린더실에 압송된 작동유를 유조로 되돌리기 위한 경로를 상기 통형상 케이싱에 형성하고, 실린더실의 압력이 소정압력이상으로 되었을 때에 그 경로를 실린더실에 연통시킴과 동시에 조작레버의 회동에 의해 강제적으로 상기 경로를 실린더실에 연통시키는 밸브를, 상기 통형상 케이싱에 설치한 것이다.

본 실시예의 유압 작동기는 금속재료등에 전단천공(剪斷穿孔)을 하기 위한 유압펀처이며, 피스톤 로드(1)를 선단에서부터 돌출시킨 케이싱(3)을 중심으로, 그 정방에는 대략 그 형으로 구부린 다이스 아암(5)이 형성되고, 후방에는 전동모터(7)가 설치되고, 좌우에는 핸들(9)과 보조핸들(11)이 설치되고, 전체를 손으로 잡고 작동가능한 휴대형으로 구성되어 있다.

통형상 케이싱(3)은 작동부(13)와 펌프부(15)를 보유한다. 작동부(13)에 있어서는 피스톤 로드(1)와 일체의 피스톤(17)을 통형상 케이싱(3)내에 끼워넣어 축방향으로 슬라이딩 자유롭게 설치하고, 펌프부(15)에서 압송되는 작동유의 압력을 받아서 피스톤 로드(1)를 진출시키고, 또, 압축코일스프링(19)의 탄발력으로 후퇴되도록 되어 있다.

상기 펌프부(15)는 펌프블록(21)으로 되어 있고, 이 펌프블록(21)은 그 외주면에 수나사(23)가 형성되고, 통형상 케이싱(3)의 타단측 열림부의 내주연부에 형성된 암나사(25)에 나사로 끼워맞추어 고정되고, 그 전단벽에서 상기 작동부(13)내의 피스톤(17)용의 실린더실(27)의 한 벽을 형성한다. 펌프블록(21)과 전동모터(7)와의 사이는 작동유의 제1유조(29)를 구성하는 기밀(氣密) 공간으로 형성되어 있다.

상기 펌프부(15)는 전동모터(7)의 축(31)에 결합된 편심축(33)을 갖고, 동 편심축(33)은 베어링(35, 37)으로 지지되고 또 작동유가 충전된 상기 제1유조(29)내로 이어져 나와 있다. 이 편심축(33)의 외주에는 캠으로서 기능하는 니들 베어링(39)이 끼워부착되고, 그 외주면에는 방사상으로 배열된 상호간에 동일한 복수개의 펌프(41)이 내단면이 당접된다. 각 펌프(41)는 제1유조(29)내에 흡입로(43)를 통하여 열리도록 펌프블록(21)에 방사상으로 뚫어 설치된 끼워맞춤구멍(45)에 슬라이딩 자유롭게 끼워삽입되는 밑면이 있는 통형상의 플런저 피스톤(47)과, 이 플런저 피스톤(47)을 상기 니들 베어링(39)의 외주면으로 향하여 탄지하는 압축코일스프링(40)과, 상기 편심축(33)의 호전으로 플런저 피스톤(47)이 상승할 때 상기 압축코일스프링(49)을 통하여 밀어 올려지고, 상기 흡입로(43) 및 압송로(51)를 통하여 제1유조(29)내의 작동유를 실린더실(27)로 압송하는 역(逆) 차단밸브(53)에 의해 구성된다.

상기 작동부(13)의 피스톤(17)은 압송로(51)에서 실린더실(27)로 공급되는 작동유로 진출방향으로 탄지된다. 이 피스톤(17)에는 복귀동작밸브(55)가 설치되어 있다. 이 복귀동작밸브(55)는 피스톤(17)의 장치구멍(57)의 열림부에 고정한 홀더(59)에 축방향으로 슬라이딩 자유롭게 관통되고, 홀더(59)의 이면측에는 복귀동작밸브(55)에 끼워진 압축코일스프링(61)이 끼워 장치되고, 동 압축코일스프링(61)은 스토퍼(63)에 의해 복귀동작밸브(55)로 부터의 이탈이 저지되어 있다. 복귀동작밸브(55)의 돌출단은 밸브체(55A)를 구성하고, 동 밸브체(55A)가 당접가능한 펌프블록(21)의 벽면에는 비교적 스프링력이 약한 압축코일스프링(65)이 설치되고, 또 실린더실(27)을 상기 제1유조(29)에 연통시키는 작동유의 제1귀환로(67)가 형성되어 있다. 또한 상기 압축 코일스프링(61)의 자연길이는 홀더(59)의 단면에서 스토퍼(63)까지의 거리보다도 짧다. 상기 압송로(51)에서 실린더실(27)로 작동유가 고급되어 실린더실(27)의 압력이 상기 압축코일스프링(19)의 탄지력에 이기면 피스톤(17)이 도면의 화살표 A방향으로 밀려 이동된다.

이때, 복귀동작밸브(55)의 밸브체(55A)에는 작동유의 압력에 의해 제1귀환로(67)를 폐쇄하는 방향(화살표A 방향과는 반대방향)의 힘이 작용되고, 그 힘은 작동유의 압력이 증가함에 따라 커지고, 그 한편으로 피스톤(17)이 화살표 A방향으로 서서히 이동함에 따라 홀더(59)가 복귀동작밸브(55)의 외주를 슬라이딩하면서 압축코일스프링(61)을 압축변형시키고, 작동유에 의한 복귀동작밸브(55)의 누르는 방향과는 반대방향(화살표 A 방향)의 힘을 서서히 증가해 간다. 그리고, 피스톤(17)과 함께 홀더(59)가 소정거리만큼 진출하여 홀더(59)의 선단부(59A)가 스토퍼(63)에 맞닿으면 복귀동작밸브(55)가 화살표 A 방향으로 밀려서 벨브체(55A)가 펌프블록(21)의 벽면에서 이탈하여 실린더실(27)의 작동유를 제1귀한로(67)를 통하여 제1유조(29)로 향하여 개방되고, 피스톤(17)이 압축코일스프링(19)에 밀려서 복동작하고, 실린더실(27)의 압력이 초기값으로 되돌아간다.

도면에 있어서 69는 릴리프밸브를 내부에 구비한 리턴밸브이다. 이 리던밸브(69)는 펌프블록(21)에 의한 실린더실(27)의 벽면의 원주방향에 위치하여 케이싱(3)에 형성한 삽착(揷着) 구멍(71)에 구성된다.

삽착구멍(71)에는 중공(中空) 형상의 밸브하우징(73)이 그 외주수나사(75)를 통하여 회동가능하게 나사로 끼워맞추어지고, 동 밸브하우징(73)의 선단부에는 실린더실(27)에 연통하는 밸브구멍(77)을 외주면에서 폐쇄가능한 밸브체(79)를 고정한다. 동 밸브에는 중심구멍(79A)이 형성되어 있고, 동 중심구멍(79A)을 볼 (81)을 통하여 평상시는 폐쇄하도록 압축코일스프링(83) 및 잠금나사(87)의 나사를 끼워맞추는 깊이에 의해 조정된다.

상기 볼(81)의 근방에는 상기 밸브(79)의 중심구멍(79A)에서 볼(81)이 이탈했을 때에 동 중심구멍(79A)을 삽착구멍(71)에 연통시키는 관통측구멍(89)이 형성되어 있고, 또, 삽착구멍(71)은 제2귀환로(91)에 의해 상기 제1유조(29)에 연통한다. 이 리턴밸브(69)는 안전밸브로서의 기능과 릴리즈밸브로서의 기능을 갖는다. 즉, 전자의 기능은 상기 복귀동작밸브(55)에 의해 제어되는 실린더실(27)의 허용압력을 넘어도 복귀동작밸브(55)가 작동하지 않고, 실린더실(27)의 압력이 이상 상승했을 때, 그 압력으로 볼(81)이 밀려서 중심구멍(79A)을 열어서 제2귀환로(91)로 연통시켜서 실린더실(27)의 이상승압을 방지한다. 후자의 기능은 밸브하우징(73)에 설치되어 있는 조작레버(93)를 돌려서 밸브하우징(73) 자체를 돌출바향으로 이동시키고, 이에 의해 밸브체(79)의 선단외주면을 밸브구멍(77)에서 이탈시켜서, 실린더실(27)을 제2귀환로(91)를 통하여 제1유조(29)에 연통시키고, 실린더실(27)의 압력을 강제적으로 저하시키는 기능을 갖고, 일단 전동모터(7)를 기동한 후에 긴급적으로 피스톤(17)의 이동을 속히 되돌릴 때에 이용한다.

상기 피스톤 로드(1)의 선단부 및 이것에 대향하는 다이스아암(5)에는 예를들면 전단천공 공구로서 펀치(95)가 피스톤 로드(1)의 선단에 설치되고, 다이스 아암(5)에는 상기 펀치(95)가 끼워넣을 수 있는 다이스(97)가 설치된다. 이 다이스 아암(5)에는 상기, 제1유조(29)를 연통하는 제2유조(99)가 형성되어 있다. 즉, 다이스 아암(5)에 형성된 수용구멍(101)의 내부에 대기압에 개방된 공기저장기(103)를 배치하고, 동 저장기(103)의 열림단을 관통구멍을 갖는 스토퍼(105)로 고정하고, 이 공기저장기(103)의 외주와 수용구멍(101)의 내벽으로 제2유조(99)를 구성한다. 상기 공기저장기(103)는 예를들면 가요성을 갖는 합성수지제의 주머니며, 제1 및 제2유조(29, 99) 및 실린더실(27)에는 작동유가 빈틈없이 충전되고, 이 상태에서 공기저장기(103)는 작동유에 의해 압송되어 수축변형되어 있다. 펌프부(15)에 의해 작동유가 실린더실(27)에 압송되거나 압송된 작동유가 제1유조(29)로 되돌아가거나 하면 그에 따라 작동유의 체적이 증감하는데 이러한 작동유의 체적변화에 따라 공기저장기(103)의 대기압연통측이 팽창수축하므로 유조(29)등의 안으로 공기가 혼입되는 것이 방지된다.

다음에 본 실시예의 유압펀처의 동작을 설명한다. 전원스위치(107)를 투입하여 모터(7)를 구동하면 편심축(33)이 회전하고, 이 편심축(33)의 주위에 방사상으로 배치한 펌프(41)가 작동하여 제1유조(29)내의 작동유를 실린더실로 압송한다. 실린더실(27)에 압송된 작동유는 피스톤(17)을 진출이동시키고, 피스톤로드(1)의 선단부에 설치된 펀치(95)가 다이스(97)에 접근하고, 양자에 의해 끼워지는 공작물이 전단천공된다. 피스톤(17)의 진출이동시에는 복귀동작밸브(55)는 제1귀환로(67)를 폐쇄하고, 또, 리턴밸브(69)는 제2귀환로(91)를 폐쇄하고 있으므로 펌프부(15)에서 압송되는 유압은 효과적으로 피스톤(17)을 눌러서 진출이동시킨다.

피스톤(17)이 소정의 거리만큼 진출하여 펀치(95)와 다이스(97)에 의한 공동작용으로 전단천공이 끝나는 위치까지 피스톤(17)이 진출하면 홀더(59)의 선단부(59A)가 스토퍼(63)에 맞닿아 복귀동작밸브(55)를 화살표 A 방향으로 밀고, 이에 의해 밸브체(55A)가 제1귀환로(67)에서 이탈하여 실린더실(27)의 작도유를 제1귀환로(67)를 통하여 제1유조(29)로 유입시킨다. 이렇게 하여 제1유조(29)와 실린더실(27)이 같은 압력이 되는 과정에 있어서 복귀동작밸브(55)는 압축코일스프링(61)의 탄발력에 의해 그 밸브체(55A)를 제1귀환로(67)의 열림부로 부터 충분히 사이를 두고, 이에 의해 제1귀환로(67)를 통하여 작동유가 신속히 유동된다. 또한, 전단천공이 종료하는 위치까지 피스톤을 진출시켰을 때에는 통상 전원스위치(107)를 내린다.

상기 유압의 복귀동작에 따라 실린더실(27)의 압력이 저하되면 이에 따라 피스톤(17)은 압축코일스프링(19)에 탄발되어 후퇴한다.

피스톤(17)이 그 전(全) 공정을 후퇴한 상태에서 복귀동작밸브(55)의 밸브체(55A)는 제1귀환로(67)를 폐쇄하여 작동부(13)를 초기상태로 되돌린다.

또한, 전동모터(7)에 의해 펌프(41)를 구동하여 피스톤(17)을 전진시키고 있을 때, 펀치(95)가 장해물에 닿아 전진이 저해되었을때, 혹은 절단이 무리한 딱딱한 공작물을 절단하고자 하여 마찬가지로 피스톤(17)의 전진이 불가능하게 되거나 했을때, 실린더실(27)이 소정의 압력이상이 되면 리턴밸브(69)의 볼(81)이 밸브체(79)의 중심구멍(79A)에서 이탈하여 실린더실(27)이 유압을 제2귀환로(91)를 통하여 제1유조(29)로 유입시키고, 실린더실(27)의 압력을 저하시킨다.

또한, 일단 작업을 시작한 직후에 피스톤의 이동을 속히 되돌리고 싶은 경우, 리턴밸브(69)의 조작레버(93)를 돌려서 밸브하우징(73)을 돌출방향으로 이동하고, 밸브체(79)를 밸브구멍(77)에서 이탈시켜서 실린더실(27)을 제2귀한로(91)를 통하여 제1유조(29)에 연통시키고, 피스톤(17)의 진출이동을 긴급정지시키는 릴리프기능을 작용시킨다.

본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 각종 변형이 가능하다. 예를들면 작동단에 설치되는 공구는 전단천공용 다이스나 펀치에 한정되지 않고, 직선적으로 전단하기 위한 커터, 구부리는 가공을 하는 공구, 코킹가공용의 공구등을 이용하는 각종 유압 작동기에 적용할 수 있다.

본 고안의 유압 작동기는 통형상 케이싱에 내장한 피스톤에 작동유를 압송하기 위한 펌프를 형성한 펌프블록을 그 외주 나사를 통하여 케이싱의 내부면에 끼워부착 고정하여 실린더실을 형성하기 때문에 실린더실의 내압은 케이싱 그 자체의 강도에 의존할 수 있으므로 볼트에 의한 결합보다도 용이하게 고내압을 달성할 수 있고, 더구나 플런지 이음구 구조와 같이 다수의 볼트를 필요로 하지 않기 때문에 가공이나 조립공정수의 증대에 의한 생산성의 악화도 초래하지 않고, 또한 볼트체결 톨크의 불균일이나 조이는 것을 잊거나 함에 의한 작업 실수도 없어지므로 미연에 사고를 방지할 수 있다. 그 후에, 실린더실에 압송된 작동유를 유조로 되돌리기 위한 경로에 리턴밸브와 릴리프밸브를 케이싱에 설치했으므로 유압 작동기의 안전성을 더욱 높이는 것이 가능하게 되었다.

또한, 펌프부와 실린더실과의 연결에 다수의 볼트를 필요로 하지 않고, 용이하게 유압 작동기의 고내압구조를 달성할 수 있으므로 유압 작동기를 모터, 펌프 및 자동부에 유닛화하고, 구동력이나 용도라는 요구사양에 따라 각 유닛을 선택적으로 조합시키고, 각종 용도에 따른 유압 작동기를 용이하게 제공할 수 있다는 효과도 있다.

Claims (2)

1. 일단측에 작업용 공구를 부착하는 피스톤(17)을 통상케이싱(3)내에 슬라이딩 자유롭게 끼워넣고, 압축코일스프링(19)을 해당 통상케이싱(3)의 상기 작업공구측의 단부 내면에 일단을 압입접합시키고, 또한 상기 피스톤(17)의 상기 일단에 타단을 압입접합시켜서 상기 케이싱(3)내에 설치하고, 상기 피스톤(17)에 작동유를 압송하기 위한 압송로(51) 및 펌프(41)를 형성한 펌프블록(21)을 상기 통상케이싱(3)내에 나사식으로 끼워맞추어 고정하여, 상기 통상케이싱(3)내의 상기 피스톤(17)과 상기 펌프블록(21) 사이에 실린더실(27)을 형성하고, 또한 이 실린더실(27)에 접속하는 상기 펌프(41)가 흡입하기 위한 작동유의 유조(29)를 상기 펌프블록(21)에 인접시켜서 상기 통상케이싱(3)내에 형성한 것을 특징으로 하는 유압작동기.
2. 제1항에 있어서, 상기 실린더실(27)에 압송된 작동유를 상기 유조(29)에 되돌리기 위한 경로(91)를 상기 통상케이싱(3)에 형성하고, 상기 실린더실(17)의 압력이 소정압력 이상이 되었을 때 그 경로(91)를 상기 실린더실(17)에 연이어 통하게 하는 기능 및 조작레버(93)의 회전운동에 의하여 강제적으로 상기 경로(91)를 상기 실린더실(27)에 연결시키는 기능을 갖는 밸브(69)를 상기 통상케이싱(3)에 설치한 것을 특징으로 하는 유압작동기.