일반기술

고성능 공압 실린더

일반적인 실린더는 슬라이딩 씰(sliding seal)을 사용하며, 이는 큰 마찰력의 발생과 저속 운동 시 고착 현상이 발생하여 실린더 구동 시 정확한 제어가 어려운 단점이 있을 뿐 만 아니라, 청정실(clean room)이나 고온 환경, 고속조건 등에는 사용하기가 어렵다. 그러나 본 발명에서 제안되는 스텝(step) 또는 슬라이더(slider) 형태의 공압 실린더는 Seal이 없기 때문에 이러한 단점을 보완할 수 있다. 고성능 공압 실린더기술의 기술 추세는 고성능화, 저누설유량화, 저마찰화, 고정밀제어화, 고속화 기술 특성을 가지고 있으며, 베어링해석, 쿠션해석, 베어링 정밀가공기술 및 평가기술 등 어려움이 내재되어 있는 고도의 첨단기술에 해당된다. 특히, Hybrid Bearing 및 고강성 완충기술의 습득은 본과제의 핵심기술이며, 이를 통한 선진국으로의 진입을 위한 교두보 확보 및 기술종속국 탈피가 시급한 실정이다. 본 기술에서 개발 한 시일이 없는 공기 실린더와 공압 실린더 내부고성능 쿠션장치 기술은 각각의 최첨단 유,공압 핵심부품 개발의 적용은 물론 타 산업의 핵심부품개발 활성화 및 첨단 시험장비, Simulator, 일반 산업자동화 등 전 산업 분야에 파급효과가 매우 광범위하다. 공기압 Sealless Cylinder기술은 첨단산업에의 응용뿐만 아니라 주택의 Door개폐장치, 수영장의 Dom개폐장치, 교통수단인 버스 및 기차의 문 개폐시스템, 놀이공원의 놀이기구, 혈압계, 치과의 Scaler등 의료기기 및 생활로봇 등에 활용 되면서 사회․문화적 측면에서 인간생활에 전반적인 편리함과 새로운 문명의 발전을 가져왔고 계속해서 발전할 것이다. 이러한 상황에서 공기압 Sealless Cylinder 기술의 고도화, 고성능화, 고신뢰성화는 필수적이며, 앞으로 정보통신기술(IT), 미세가공기술(NT), 생명공학기술(BT) 및 환경기술(ET)등의 급진적인 발전과 함께 전자제품, 통신기기 등에 직/간접적으로 본 기술이 적용될 것으로 사료되며 정보화 사회의 발전과 인류문화 발전에 견인차 역할을 할 것으로 예상된다.시일이 없는 공기 실린더와 베이링과 시일이 필요 없는 공기 실린더의 발명은 공기 실린더에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 피스톤 양끝 단에 스텝 또는 테이퍼부를 형성함으로써 고압의 공기가 누설되는 것을 막아주면서 실린더 운동 시 고체 접촉되는 것을 막아주며 피스톤 중앙에는 공기 통로가 형성됨으로써 장시간 사용할 수 있는 시일이 없는 공기 실린더에 관한 것이다. 시일이 없는 공기 실린더는 피스톤부와 베어링부로 구성된 본체와, 상기 본체 내부에 삽입되어 전, 후방으로 움직이며 피스톤 헤드와 로드를 포함하는 피스톤으로 구성된 공기 실린더에 있어서, 상기 피스톤의 내부에는 본체의 내부 공간에 형성된 공기를 외부로 배출할 수 있는 공기 배출통로가 구비됨을 특징으로 한다. 또한 피스톤 헤드의 둘레 부분에는 스텝 타입의 함몰부와 원뿔 타입의 테이퍼 부가 더 형성됨을 특징으로 한다. 공압 실린더의 내부 실린더의 쿠션장치의 발명은 피스턴 및 피스턴로드가 직선 왕복운동을 행하는 공압 실린더에 있어서 피스턴의 쿠션작용에 의해서 실린더에 가해지는 충격력을 감소시켜 공압 실린더의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐 아니라, 쿠션작용시간을 줄여 공압 실린더가 신속한 작동행정을 행할 수 있게 하는 이점이 있다. 상기의 기술을 적용하여, 시일이 없는 공기 실린더의 기술은 고정밀, 고속제어가 가능한 기술에 적용 가능하게 되었으며, 공압 실린더의 내부고성능 쿠션장치 기술은 시작과 끝점에서 충격을 완화하여 실린더의 파손 방지로 장수명화 기술을 가능하게 하였다. [기술의 사업성] 국내 공압기술의 시장규모는 약5,000억원 정도로 추정되며, 이중에서 본 제안기술이 약960억원(전체공압시장의 20%정도)이며, 100%수입에 의존하고 있으며 기술력이 미비한 실정이다. 상기의 이유로 인하여, 국제경쟁력 있는 서보 실린더 국산고유모델 개발이 시급한 실정이므로, 본 기술을 기업체에 기술 이전을 통해 상품화 할 경우 사업성이 매우 높다고 판단됨.일본 특허 등록(출월일1995.10.03 /출원번호7-256656 )공압 실린더의 내부고성능 쿠션장치