KR101670047B1

KR101670047B1 - 가스 실린더

Info

Publication number: KR101670047B1
Application number: KR1020150008264A
Authority: KR
Inventors: 박용아
Original assignee: 주식회사 삼홍사
Priority date: 2015-01-16
Filing date: 2015-01-16
Publication date: 2016-10-27
Also published as: KR20160088765A; US20180008047A1; WO2016114596A1; EP3245899B1; EP3245899A4; EP3245899A1; US10477970B2

Abstract

본 발명은 가스 실린더를 개시한다. 본 발명은, 중공부를 구비한 베이스 튜브와, 상기 중공부에 삽입되어 상기 베이스 튜브의 길이방향으로 왕복 운동하는 스핀들과, 상기 스핀들 내부에 장착되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더와, 상기 실린더 내부를 상부 챔버와 하부 챔버로 구획하는 피스톤과, 상기 실린더의 상단을 밀폐하며, 상기 가스가 출입하도록 중공부를 가지는 파이프 홀더를 구비하는 밸브부와, 상기 스핀들에 삽입되어 내측면이 상기 스핀들의 표면과 접촉하는 유출방지부 및 상기 베이스 튜브와 상기 스핀들 사이에 배치되고, 상기 유출방지부의 적어도 일부가 포함되도록 설치되는 스핀들 가이드를 포함한다.

Description

가스 실린더{A gas cylinder}

본 발명의 실시예들은 가스 실린더에 관한 것이다.

일반적으로, 의자에 적용되는 가스 실린더는 크게 베이스 튜브와 가스 스핀들로 구성되고, 상기 가스 실린더의 스핀들이 상하부로 이동되어 의자 시트의 높이가 조절되도록 구성된다.

도 13은 종래의 가스 실린더 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

도 13을 참조하면, 종래의 일반적인 가스 실린더(10)는 의자의 좌석 하단면에 연결되는 스핀들(13)과, 스핀들(13)을 지지하는 베이스 튜브(11)와, 베이스 튜브(11)와 스핀들(13) 사이에 삽입되어 스핀들(13)이 상승 또는 하강할 때 좌우로 기울어지지 않도록 하는 튜브 가이드(12)가 포함된다.

상세하게, 가스 실린더(10)는 스핀들(13) 내부에서 상대적으로 상하 왕복 운동하는 피스톤(23)과, 피스톤(23)이 장착되는 피스톤 로드(22)와, 스핀들(13) 내주면에 삽입되어 피스톤(23)의 외주면에 장착된 오링(O-ring)과 면접촉하는 실린더(16)가 포함된다. 여기서, 실린더(16)는 피스톤(23)에 의하여 상부 챔버(20)와 하부 챔버(21)로 이분된다.

또한, 가스 실린더(10)는 실린더(16)의 하단부를 밀폐하는 가스 실링부(24)와, 실린더(16)의 상단부를 밀폐하는 파이프 홀더(17)와, 파이프 홀더(17)의 중심부를 관통하여 삽입되는 개폐핀(15)과, 상하 운동에 의하여 개폐핀(15)의 개폐를 조절하는 오픈핀(14)을 포함한다.

상세하게, 파이프 홀더(17)의 일 측에는 가스가 출입하기 위한 오리피스(18)가 형성되며, 오리피스(18)는 개폐핀(15)에 의하여 개폐된다. 그리고, 실린더(16)와 스핀들(13) 사이에는 오리피스(18)를 통해 배출된 가스가 이동되는 가스 유로(19)가 형성된다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 이루는 종래의 가스 실린더(10)의 기능에 대하여 설명하며, 사용자가 좌석에 착지하는 과정을 예로 들어 설명한다.

먼저, 사용자가 의자에 착지하면서 오픈핀(14)과 연결된 작동 레버(미도시)를 올리거나 내리면, 오픈핀(14)이 가압된다. 그리고, 오픈핀(14)이 하측으로 가압되면 개폐핀(15)이 하강하게 된다. 그리고, 개폐핀(15)이 하강하게 되면 상부 챔버(20)에 저장된 가스는 개폐핀(15)의 측면을 따라 오리피스(18)로 이동된다. 그리고, 오리피스(18)로 이동된 질소 가스는 가스 유로(19)를 따라 하부 챔버(21)로 이동된다. 그러면, 하부 챔버(21)의 부피가 상부 챔버(20)의 부피보다 커지게 되어 스핀들(13)이 하강하게 된다. 그리고, 사용자가 상기 작동 레버에 가한 힘을 제거하면 더 이상 가스의 이동이 진행되지 아니하게 된다. 따라서, 의자는 사용자가 원하는 높이에서 고정된다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

본 발명의 실시예들은 스핀들의 선형 왕복운동으로 인한 스핀들의 표면으로 누유되는 유체를 최소화하는 가스 실린더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면은, 중공부를 구비한 베이스 튜브와, 상기 중공부에 삽입되어 상기 베이스 튜브의 길이방향으로 왕복 운동하는 스핀들과, 상기 스핀들 내부에 장착되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더와, 상기 실린더 내부를 상부 챔버와 하부 챔버로 구획하는 피스톤과, 상기 실린더의 상단을 밀폐하며, 상기 가스가 출입하도록 중공부를 가지는 파이프 홀더를 구비하는 밸브부와, 상기 스핀들에 삽입되어 내측면이 상기 스핀들의 표면과 접촉하는 유출방지부 및 상기 베이스 튜브와 상기 스핀들 사이에 배치되고, 상기 유출방지부의 적어도 일부가 포함되도록 설치되는 스핀들 가이드를 포함하는 가스 실린더를 제공한다.

또한, 상기 스핀들 가이드는 내면에 원주방향을 따라 형성된 제1 안착부를 구비하고, 상기 유출방지부는 상기 제1 안착부의 측벽과 이격되도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 스핀들 가이드는 상기 제1 안착부의 측벽에서 상기 스핀들의 길이 방향의 중심을 향하여 돌출된 제1 멈춤돌기를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1 멈춤돌기는 상기 유출방지부의 적어도 일부와 접촉할 수 있도록 형성되어 상기 유출방지부의 이동을 제한할 수 있다.

또한, 상기 유출방지부는 상기 스핀들의 중심방향을 향하도록 돌출된 제1 돌기와, 상기 스핀들의 외측방향을 향하도록 돌출된 제2 돌기 및 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기 사이에 형성된 회수홈을 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1 돌기는 상기 스핀들의 축과 상기 제1 돌기의 축 사이의 각도가 5도 내지 40도 중 어느 하나의 각도를 가지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 유출방지부는 상기 스핀들의 중심방향을 향하도록 돌출된 제1 돌기와, 상기 제1 돌기의 상부에 형성되고, 상기 스핀들의 중심방향을 향하도록 돌출된 제2 돌기 및 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기 사이에 형성된 회수홈을 구비할 수 있다.

또한, 상기 스핀들과 상기 스핀들 가이드 사이에 배치되는 제1 보강부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 스핀들 가이드는 상기 스핀들과 접촉하는 제1 가이드와 상기 베이스 튜브와 접촉하는 제2 가이드를 구비하고, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이에 설치되는 제2 보강부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 중공부를 구비한 베이스 튜브와, 상기 중공부에 삽입되어 상기 베이스 튜브의 길이방향으로 왕복 운동하는 스핀들과, 상기 스핀들 내부에 장착되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더와, 상기 실린더 내부를 상부 챔버와 하부 챔버로 구획하는 피스톤과, 상기 실린더의 상단을 밀폐하며, 상기 가스가 출입하도록 중공부를 가지는 파이프 홀더를 구비하는 밸브부와, 상기 스핀들에 삽입되어 내측면이 상기 스핀들의 표면과 접촉하는 유출방지부와, 상기 베이스 튜브와 상기 스핀들 사이에 배치되고, 상기 유출방지부의 삽입되는 스핀들 가이드 및 상기 스핀들 가이드에 삽입되며 상기 유출방지부의 적어도 상부의 일부를 감싸도록 설치되는 커버;를 포함하는, 가스 실린더.또한, 상기 스핀들 가이는 상부에 단차지도록 형성된 제2 안착부를 형성하여 상기 유출방지부의 외측면이 상기 제2 안착부의 측벽 또는 상기 커버의 내측벽과 이격되도록 설치될 수 있다.

또한, 상기 커버는 상기 커버의 내측벽에서 상기 스핀들의 길이 방향의 중심을 향하여 돌출된 제2 멈춤돌기를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제2 멈춤돌기는 상기 유출방지부의 적어도 일부와 접촉할 수 있도록 형성되어 상기 유출방지부의 이동을 제한할 수 있다.

또한, 상기 스핀들과 상기 스핀들 가이드 사이에 배치되는 제3 보강부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 유출방지부와 상기 커버의 사이에 설치되는 서포터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는, 중공부를 구비한 베이스 튜브와, 상기 중공부에 삽입되어 상기 베이스 튜브의 길이방향으로 왕복 운동하는 스핀들과, 상기 스핀들 내부에 장착되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더와, 상기 실린더 내부를 상부 챔버와 하부 챔버로 구획하는 피스톤과, 상기 실린더의 상단을 밀폐하며, 상기 가스가 출입하도록 중공부를 가지는 파이프 홀더를 구비하는 밸브부와, 상기 베이스 튜브와 상기 스핀들 사이에 설치되어, 상기 스핀들의 운동을 가이드하는 스핀들 가이드와, 상기 스핀들 가이드의 상부에 설치되고 상기 스핀들에 삽입되어 내측면이 상기 스핀들의 표면과 접촉하는 유출방지부 및 상기 유출방지부를 감싸도록 상기 스핀들 가이드의 상부에 설치되어 상기 유출방지부의 이동을 제한하는 보호커버를 포함하는 가스 실린더를 제공한다.

본 발명의 실시예들은 유출방지부와 스핀들 사이에 균일한 밀착력을 형성하여 스핀들의 표면의 유체가 가스 실린더의 외부로 누유되는 것을 방지 할 수 있다. 또한, 스핀들 표면에 누유된 유체가 띠를 형성하거나, 유체가 변색되어 스핀들 표면이 미관상 좋지 않게되는 현상을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 실린더의 구조를 보여주는 정단면도이다.
도 2는 도 1에서 일부의 구성을 발췌하여 보여주는 정단면도 및 확대도이다.
도 3과 도 4 및 도 5는 본 발명의 변형예에 따른 스핀들 가이드와 유출방지부를 보여주는 정단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 실린더의 구조를 보여주는 정단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 커버를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 5에서 일부의 구성을 발췌하여 보여주는 정단면도 및 확대도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 변형예에 따른 스핀들 가이드와 유출방지부를 보여주는 정단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 실린더의 구조를 보여주는 정단면도이다.
도 12는 종래의 가스 실린더와 본 발명의 일실시예에 따른 가스 실린더를 정면을 보여주는 사진이다.
도 13은 종래의 가스 실린더 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 또한, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 실린더(100)의 구조를 보여주는 정단면도이고, 도 2는 도 1에서 일부의 구성을 발췌하여 보여주는 정단면도 및 확대도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 가스 실린더(100)는 베이스 튜브(110), 스핀들(120), 스핀들 가이드(130), 유출방지부(140), 밸브부(150), 피스톤 로드(160), 완충부재(171), 베어링부(172) 및 고정부재(180)를 포함한다.

베이스 튜브(110)는 가스 실린더(100)의 본체를 이룬다. 베이스 튜브(110)는 내부공간(112)을 형성하여 내부공간(112)에 스핀들(120), 스핀들 가이드(130), 피스톤 로드(160), 완충부재(171) 및 베어링부(172)를 설치 할 수 있다. 베이스 튜브(110)의 일면에는 베어링부(172)를 지지하는 고정판을 구비하고, 상기 고정판은 피스톤 로드(160)와 결합한다.

스핀들(120)은 베이스 튜브(110)의 중공부에 삽입되어 베이스 튜브(110)의 길이 방향으로 왕복운동 할 수 있다. 피스톤 로드(160)와 결합하여 피스톤 로드(160) 및 베이스 튜브(110)의 내주면을 따라 선형 운동할 수 있다. 또한, 스핀들(120) 내부에는 실린더(122)를 설치하여 가스 챔버(161, 162)의 체적 변화로 스핀들(120)을 상하 운동 할수 있다. 스핀들(120)의 상단부는 밸브부(150)가 설치되어 가스 챔버(161, 162) 사이의 가스의 이동을 제어하고, 스핀들(120)의 하단부는 실린더(122)의 하측으로 가스가 누설되는 것을 방지하는 가스 실링(164)을 구비할 수 있다. 가스 실링(164)의 하단에는 플렌지(165)를 설치하여, 스핀들(120)의 하강 운동시에 완충부재(171)와의 충격을 완화하여 스핀들(120)의 내구성을 향상 시킬 수 있다.

실린더(122)의 내부에는 피스톤 로드(160)의 상단에 장착된 피스톤(163)에 의해 상부 챔버(161)와 하부 챔버(162)로 구분 할 수 있다. 실린더(122)의 외주면과 스핀들(120)의 내주면 사이에는, 상부 챔버(161)와 하부 챔버(162) 간에 가스가 이동하도록 가스 유로(121)가 형성된다. 가스 유로(121)를 통해 이동한 가스에 의해 상부 챔버(161)와 하부 챔버(162)가 변화하면서 스핀들(120)이 베이스 튜브(110)의 내주면과 피스톤 로드(160)를 따라 선형 운동할 수 있다.

스핀들 가이드(130)는 스핀들(120)의 상하 왕복 운동을 선형 운동으로 유도하고, 스핀들(120)의 선형 운동시에 좌우로 흔들리는 와블(Wobble) 현상을 최소화 할 수 있다.

스핀들 가이드(130)는 베이스 튜브(110)의 상측에 설치된다. 스핀들 가이드는 베이스 튜브(110)와 스핀들(120) 사이에 배치될 수 있다. 스핀들 가이드(130)는 제작의 편의성을 위해 베이스 튜브(110)에서 연장되어 베이스 튜브(110)와 일체로 형성할 수 있다. 또한, 가스 실린더(100)의 설치, 수리 및 관리를 용이하게 하기 위해서 베이스 튜브(110)와 분리되도록 형성할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 스핀들 가이드(130)는 베이스 튜브(110)와 분리되도록 형성된 경우를 중심으로 설명한다.

스핀들 가이드(130)는 내면에 원주 방향을 따라 형성된 제1 안착부(131)를 구비할 수 있다. 제1 안착부(131)는 유출방지부(140)이 제1 안착부(131)의 측벽(132)에서 소정거리 이격되도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 안착부(131)의 측벽(132)은 유출방지부(140)의 외주면과 접촉하지 않으며, 제1 안착부(131)의 측벽(132)과 유출방지부의 외주면은 간극(G1)을 형성할 수 있다.

스핀들 가이드(130)는 제1 안착부(131)의 측벽(132)에서 스핀들(120)의 길이 방향의 중심을 향하여 돌출된 제1 멈춤돌기(133)를 구비할 수 있다. 제1 멈춤돌기(133)는 제1 안착부(131)의 측벽(132) 상단에서 유출방지부(140)으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

제1 멈춤돌기(133)는 유출방지부(140)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 제1 멈춤돌기(133)는 유출방지부(140)의 상부의 일부를 포함하도록 형성된다. 제1 멈춤돌기(133)는 유출방지부(140)의 이동을 제한하여 유출방지부(140)이 스핀들 가이드(130)에서 유실되는 것을 방지할 수 있다.

상세히, 제1 멈춤돌기(133)의 내경(d4)은 스핀들(120)의 직경(d1)보다는 크고, 제1 안착부(131)의 측벽(132)이 형성하는 내경보다는 작게 형성될 수 있다. 유출방지부(140)은 스핀들(120)이 상측으로 선형운동시에 스핀들(120)과 같이 상측으로 이동할 수 있다. 제1 멈춤돌기(133)는 유출방지부(140)의 상면과 접촉하여 유출방지부(140)이 제1 안착부(131)에서 이탈되는 것을 방지 할 수 있다.

유출방지부(140)은 스핀들(120)에 삽입되고, 안착부(131)에 설치될 수 있다. 유출방지부(140)은 소정의 탄성을 가지는 재료로 형성될 수 있다. 유출방지부(140)은 스핀들(120)의 외면에 형성되는 오일이나 그리스(Grease)가 외부로 유출 또는 외현(外現)되는 것을 방지 할 수 있다.

유출방지부(140)은 스핀들(120)의 중심방향을 향하도록 유출방지부(140)의 내주면에서 돌출된 제1 돌기(141)와, 제1 안착부(131)의 측벽(132)을 향하도록 유출방지부(140)의 외주면에서 돌출된 제2 돌기(142) 및 제1 돌기(141)와 제2 돌기(142) 사이에 형성된 회수홈(143)을 포함할 수 있다.

제1 돌기(141)는 스핀들(120)의 외면과 접촉을 유지할 수 있다. 유출방지부(140)은 스핀들(120)에 삽입되어서 유출방지부(140)의 내주면은 스핀들(120)의 외면과 접촉한다. 제1 돌기는 스핀들(120)과 유출방지부(140) 사이의 밀착력을 크게할 수 있다.

제2 돌기(142)는 유출방지부(140)이 제1 안착부(131)의 측벽(132)과 소정의 간격을 유지하도록 할 수 있다. 유출방지부(140)은 제1 안착부(131)의 측벽(132)에서 이격되도록 배치되나, 스핀들(120)이 상하운동으로 인해서 제1 안착부(131)의 측벽(132)과 부딪칠 수 있다. 제2 돌기(142)는 유출방지부(140)의 외주면에서 돌출되도록 형성되어서 유출방지부(140)의 외주면과 제1 안착부(131)의 측벽(132)의 접촉 면적을 최소화 할 수 있다. 또한, 제2 돌기(142)는 제1 돌기(141)를 통과한 오일이나 그리스가 제1 안착부(131)나 외부로 유출되지 않도록 할 수 있다.

회수홈(143)은 제1 돌기(141)와 제2 돌기(142) 사이 유출방지부(140)의 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 회수홈(143)은 제1 돌기(141)를 통과한 오일이나 그리스를 저장 할 수 있다. 오일이나 그리스는 제1 돌기(141)를 통과하면 제2 돌기(142)에 의해서 유동이 정지된다. 회수홈(143)은 오일이나 그리스를 저장하여 외부로 유출되지 않도록 할 수 있다.

제1 돌기(141)는 유출방지부(140)의 내주면에서 스핀들(120)을 향하여 돌출되도록 형성될 수 있다. 제1 돌기(141)는 유출방지부(140)의 내주면에서 θ의 각도로 돌출되도록 형성될 수 있다. θ는 약 5도 내지 약 70도 중 어느 하나의 각도로 형성되어 스핀들(120)의 표면의 오일이 스핀들 가이드(130)의 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

특히 θ는 약 5도 내지 약 40도 중 어느 하나의 각도로 형성될 수 있다. θ가 약 5도 보다 작을 경우에는 스핀들(120)과 유출방지부(140)의 밀착력이 저하되어 오일의 누유를 효과적으로 방지기 어렵다. θ가 약 40도 보다 클 경우에는 스핀들(120)과 유출방지부(140)의 밀착력이 강하게 형성되므로, 스핀들(120)이 선형운동 시에 스핀들(120)에 강한 마찰력이 작용할 수 있다. 제2 돌기(142)는 제1 돌기(141)과 유사하게 유출방지부(140)의 외주면에서 측벽(132)을 향하도록 형성될 수 있다. 유출방지부(140)의 외경(d2)은 제1 안착부(131)의 측벽(132) 사이의 거리(d3)보다 작게 형성되어 측벽(132)과 유출방지부(140) 사이에 간극(G1)이 형성될 수 있다. 유출방지부(140)은 제1 안착부(131)의 측벽(132)에서 이격되도록 배치될 수 있다. 유출방지부(140)의 내주면은 스핀들(120)의 표면과 밀착되나 유출방지부(140)의 외주면은 결합되거나 접촉하는 부분이 존재하지 않는다.

실린더(122)의 상단부에는, 실린더(122)의 상측부를 밀폐하고 가스의 출입을 제어하는 밸브부(150)가 형성된다. 밸브부(150)는 오픈핀(151), 개폐핀(152), 파이프 홀더(153) 및 오리피스(154)를 포함한다.

상세하게, 파이프 홀더(153)는 실린더(122)의 상측부를 밀폐하며, 중공부를 형성한다. 개폐핀(152)은 파이프 홀더(153)의 중공부를 관통하여 장착되며, 실린더(122) 내부의 가스가 출입되도록 한다. 오픈핀(151)은 개폐핀(152)의 상측부에 안착되어 개폐핀(152)을 가압한다. 오리피스(154)는 파이프 홀더(153) 내부에 형성되어, 실린더(122) 내부에 충진된 가스가 실린더(122) 내부와 가스 유로(121)를 이동하도록 한다.

피스톤 로드(160)는 베이스 튜브(110)에 삽입되어 고정부재(180)에 의해 베이스 튜브(110)에 지지된다. 상세하게, 피스톤 로드(160)의 하단부에는 고정클립(182)이 결합되어, 베이스 튜브(110)로부터 피스톤 로드(160)가 탈거되지 않도록 한다. 베이스 튜브(110)와 고정클립(182) 사이에는 클립와셔(181)가 삽입되고, 클립와셔(181)는 베이스 튜브(110)의 고정판이 고정클립(182)과 직접 접촉하여 손상되는 현상을 방지한다.

완충부재(171)는 스핀들(120)과 베어링부(172) 사이에 설치되어 스핀들(120)이 선형운동시에 충격을 흡수 할 수 있다. 즉, 스핀들(120)이 하강 운동으로 스핀들(120)의 하부가 베어링부(172)와 충돌하여 발생되는 충격을 완화시킬 수 있다. 또한, 스핀들(120)이 베어링부(172)를 타격하여 발생하는 소음을 줄이고, 베어링부(172)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 베어링부(172)는 피스톤 로드(160) 하부에 설치되어, 피스톤 로드(160)를 지지하는 동시에 회전 가능하도록 한다.

베이스 튜브(110)의 내부공간(112)과 스핀들(120)의 표면에는 스핀들(120)의 상하 운동을 용이하게 하기 위해서 오일이나 그리스(Grease) 등과 같은 윤활성이 있는 유체를 내부공간(112)에 저장하거나 상기 유체를 스핀들(120)에 도포한다. 스핀들(120)이 반복적으로 선형 운동을 하면 저장된 유체가 스핀들(120)의 표면을 따라 이동할 있다. 그런데, 스핀들(120)이 상부로 선형운동 시에는 스핀들(120)의 일부가 외부로 노출되므로, 스핀들(120)의 표면을 따라 유체가 외부로 누유되어 가스 실린더(100)의 주변 환경을 오염시킬 수 있다. 또한, 스핀들(120)의 표면에 존재하는 유체가 시현되어 또한, 스핀들(120)의 외주면은 가스 실린더(100)의 외부에서 보여지는 바, 유체가 외부에 공개되면 좋지 않은 미관을 형성할 수 있다. 또한 사용자는 손실된 유체를 베이스 튜브(110)의 내부공간으로 재유입 해야한다.

유출방지부(140)에 의해서 스핀들(120) 내주면에 존재하는 유체가 유출방지부(140)의 상측에 보여지거나 외부로 누유되는 것을 방지하는 것을 설명하면 하기와 같다.

유출방지부(140)은 스핀들(120)에 삽입된다. 유출방지부(140)의 내주면은 스핀들(120)의 외면에 밀착된다. 특히 제1 돌기(141)는 내주면에서 돌출되는바, 유출방지부(140)과 스핀들(120) 사이의 밀착력을 증대할 수 있다.

유출방지부(140)의 외주면은 제1 안착부(131)의 측벽(132)과 이격되도록 설치되므로, 유출방지부(140)은 스핀들 가이드(130)의 간섭이나, 스핀들 가이드(130)로부터 외력을 받지 않을 수 있다.

유체의 누설을 방지하기 위해서는 유출방지부(140)이 스핀들(120)의 중심 방향으로 동일한 밀착력을 형성하는 것이 중요하다. 만약, 유출방지부(140)과 스핀들(120) 사이의 밀착력이 균일하지 않으면 밀착력이 상대적으로 약한 부분으로 유체가 모이게 되어 쉽게 유출될 수 있다.

유출방지부(140)은 제1 안착부(131)의 측벽(132)과 이격되어 설치되어서, 유출방지부(140)과 스핀들(120) 사이의 균일한 밀착력을 형성할 수 있다. 즉, 유출방지부(140)의 외주면이 스핀들 가이드(130)로부터 외력을 받지 않으므로, 스핀들(120)이 선형운동을 하더라도 유출방지부(140)과 스핀들(120) 사이의 밀착력이 변경되지 않는다. 따라서, 유출방지부(140)을 통과하는 유체의 양을 최소화 하여서 스핀들(120)이 선형운동을 하더라도 유출방지부(140)의 상부로 유체가 시현되거나, 유출되지 않는다.

도 12는 종래의 가스 실린더와 본 발명의 일실시예에 따른 가스 실린더를 정면을 보여주는 사진이다.

가스 실린더 A는 일 실시예에 따른 가스 실린더를 100회 이상 선형 왕복 운동한 후에 스핀들의 외주면을 보여주고, 가스 실린더 B는 종래의 가스 실린더를 100회 이상 선형 왕복운동한 후에 스핀들의 외주면을 보여준다.

가스 실린더 B와 같이 스핀들의 왕복 선형 운동 시에는 베이스 튜브의 내부나 스핀들의 외면에 존재하는 오일 또는 그리스가 스핀들을 따라 올라와서 기름띠(oil band)의 형태로 외부에서 관찰된다.

가스 실린더 A와 같이 스핀들 가이드와 유출방지부를 구비하면, 유출방지부와 스핀들 사이에 균일한 밀착력을 형성하여 스핀들이 상하 운동을 하더라도 기름 띠(oil band)가 외부에 보여지지 않는다.

도 3, 도 4 및 도 5는 본 발명의 변형예에 따른 스핀들 가이드와 유출방지부를 보여주는 정단면도이다.

도 3을 참조하면, 가스 실린더(100)는 스핀들(120)과 스핀들 가이드(130) 사이에 배치되는 제1 보강부(135)를 더 포함할 수 있다.

제1 보강부(135)는 강성을 지닌 소재를 사용할 수 있으며 특정재료에 한정되지 않는다. 예를 들어 구리, 철과 같은 금속 소재나 탄소 실리콘과 같은 비금속 소재를 사용할 수 있다. 제1 보강부(135)는 스핀들 가이드(130)의 강도를 향상시킬수 있다. 사용자가 착석하여 스핀들(120)에 굽힘모멘트를 형성하더라도 와블(Wobble)현상을 최소화 하여, 가스 실린더(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 스핀들 가이드(130)는 분리 가능하고, 스핀들 가이드(130) 사이에 제2 보강부(136)를 설치할 수 있다.

스핀들 가이드(130)는 스핀들(120)과 접촉하는 제1 가이드(130a)와 베이스 튜브(110)와 접촉하는 제2 가이드(130b)를 구비할 수 있다. 제1 가이드(130a)와 제2 가이드(130b)는 분리 가능하다. 스핀들 가이드(130)가 분리가능하므로, 스핀들 가이드(130)의 일부가 파손되거나 기능이 저하되는 경우에 그 부분만을 교체할 수 있다. 또한, 스핀들 가이드(130)를 분해할 수 있어 가스 실린더(100) 관리를 용이하게 할 수 있다.

제2 보강부(136)는 제1 가이드(130a)와 제2 가이드(130b) 사이에 설치될 수 있다. 제2 보강부(136)는 상기 서술한 제1 보강부(135)와 같이 스핀들 가이드(130)의 강성을 향상 시킬 수 있다.

도 5를 참조하면, 유출방지부(140a)는 스핀들의 중심방향으로 향한 복수의 돌기를 구비할 수있다.

유출방지부(140a)는 스핀들(120)의 중심방향으로 돌출된 제1 돌기(141a)와 제1 돌기(141a)의 상부에 설치된 제2 돌기(142a) 및 제1 돌기(141a)와 제2 돌기(142a) 사이에 형성된 회수홈(143a)을 구비할 수 있다.

제1 돌기(141a)는 스핀들(120)을 향하도록 배치되어 스핀들(120)의 표면의 오일을 유출을 방지할 수 있다. 제2 돌기(142a)는 제1 돌기(141a)에서 누설된 일부의 오일이 외부로 배출되는 것을 방지하고, 회수홈(143a)은 제2 돌기(142a)에서 회수된 오일을 저장할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 실린더(200)의 구조를 보여주는 정단면도이고, 도 7은 도6에서 도시된 커버를 보여주는 사시도이다. 도 8은 도 6에서 일부의 구성을 발췌하여 보여주는 정단면도 및 확대도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 가스 실린더(200)는 베이스 튜브(210), 스핀들(220), 스핀들 가이드(230), 유출방지부(240), 커버(245), 밸브부(250), 피스톤 로드(260), 완충부재(271), 베어링부(272) 및 고정부재(280)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 제2 실시예는 다른 부분은 원 실시예와 동일하고, 다만 스핀들 가이드(230) 유출방지부(240) 및 커버(245)의 형태 및 구조가 특징적으로 달라진다. 그러므로, 본 실시예의 설명에 있어서 그 설명이 없는 부분은 상기 일 실시예의 설명을 원용하도록 하고 자세한 설명은 생략하도록 한다.

스핀들 가이드(230)는 베이스 튜브(210)와 스핀들(220) 사이에 배치될 수 있다. 스핀들 가이드(230)는 상부에 단차지도록 형성된 제2 안착부(231)를 구비할 수 있다. 제2 안착부(231)는 유출방지부(140)과 커버(245)를 설치되는 공간을 형성할 수 있다.

스핀들 가이드(230)의 측벽(232)에는 커버(245)가 억지 끼움되어 결합될 수 있다. 커버(245)의 일단은 억지끼움 돌기(248)가 형성되고 스핀들 가이드(230)의 측벽에는 억지끼움 그루브(233)가 형성될 수 있다. 억지끼움 돌기(248)가 억지끼움 그루브(233)에 삽입되어 커버(245)가 스핀들 가이드(230)에 고정될 수 있다. 억지끼움 돌기와 이웃하는 다른 억지끼움 돌기에는 홈(248)이 형성되어 억지끼움 돌기(248)을 억지끼움 그루브(233)에 용이하게 결합시킬 수 있다.

커버(245)는 내측벽에서 스핀들(220)의 길이 방향의 중심을 향하여 돌출된 제2 멈춤돌기(247)를 구비할 수 있다. 제2 멈춤돌기(247)의 직경(s4)은 유출방지부(240)의 내경(s1)보다 크게 형성되고, 유출방지부(240)의 외경(s2)보다는 작게 형성될 수 있다. 유출방지부(240)은 제2 멈춤돌기(247)와의 접촉하여 유출방지부(240)의 이동을 제한 할 수 있다. 즉, 제2 멈춤돌기(247)는 제2 안착부(231)에서 유출방지부(240)의 이탈을 방지 할 수 있다.

유출방지부(240)은 커버(245)의 내측에 설치되고, 제1 돌기(241)와 제2 돌기(242) 및 회수홈(243)을 구비할 수 있다. 제1 돌기(241)와 제2 돌기(242) 및 회수홈(243)은 상기 서술한 일실시예의 유출방지부(140)과 동일 또는 유사한 형상 및 기능을 가지고 있는바, 이에 대해서는 약술 또는 생략하기로 한다.

유출방지부(240)의 외주면은 커버(245)의 측벽에서 이격되도록 설치된다. 커버(245)의 측벽 사이의 거리(s3)는 유출방지부(140)의 외경(s2)보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 유출방지부(240)의 외주면은 커버(245)의 측벽과 소정의 간극(G2)을 형성할 수 있다. 그리하여 유출방지부(240)의 외주면은 커버(245)와 간섭되지 않으며, 커버(245)로부터 외력이 전달되지 않을 수 있다.

유출방지부(240)은 커버(245)로부터 외력을 전달 받거나 커버(245) 간섭되지 않으므로, 유출방지부(240)과 스핀들(220) 사이에는 균일한 밀착력을 형성할 수 있다. 따라서, 유출방지부(240)을 통과하는 유체의 양을 최소화 하여서 스핀들(220)이 선형운동을 하더라도 유출방지부(240)의 상부로 유체가 시현되거나, 유출되지 않는다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 변형예에 따른 스핀들 가이드와 유출방지부를 보여주는 정단면도이다.

도 9을 참조하면, 가스 실린더(200)는 스핀들(220)과 스핀들 가이드(230) 사이에 배치되는 제3 보강부(235)를 더 포함할 수 있다.

제3 보강부(235)는 강성을 지닌 소재를 사용할 수 있으며 특정재료에 한정되지 않는다. 예를 들어 구리, 철과 같은 금속 소재나 탄소 실리콘과 같은 비금속 소재를 사용할 수 있다. 제3 보강부(235)는 스핀들 가이드(230)의 강도를 향상시켜서, 가스 실린더(200)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 10을 참조하면, 가스 실린더(200)는 유출 방지부(240)와 커버(245) 사이에 설치되는 서포터(244)를 더 포함할 수 있다.

서포터(244)는 커버(245)의 내측면에 접하도록 설치되어, 커버(245)의 강성을 향상 시킬 수 있다. 예를 들어 구리, 서포터(244)는 철과 같은 금속 소재나 탄소 실리콘과 같은 비금속 소재로 형성되어, 커버(244)의 강성을 향상 시킬 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 실린더(300)의 구조를 보여주는 정단면도 이다.

도 11을 참조하면, 가스 실린더(300)는 베이스 튜브(310), 스핀들(320), 스핀들 가이드(330), 유출방지부(340), 보호 커버(345), 밸브부(350), 피스톤 로드(360), 완충부재(371), 베어링부(372) 및 고정부재(380)를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 제3 실시예는 다른 부분은 원 실시예와 동일하고, 다만 유출방지부(340) 및 커버(345)의 배치가 특징적으로 달라진다. 그러므로, 본 실시예의 설명에 있어서 그 설명이 없는 부분은 상기 일 실시예의 설명을 원용하도록 하고 자세한 설명은 생략하도록 한다.

유출방지부(340)는 스핀들 가이드(330)의 상부에 설치될 수 있다. 유출 방지부(340)는 스핀들(320)에 삽입되어 내측면이 스핀들(320)의 표면과 접촉할 수 있다. 유출 방지부(340)는 스핀들 가이드(330)의 상부에 설치되어, 교체 및 청소를 용이하게 할 수 있다.

보호 커버(345)는 유출방지부를 감싸도록 스핀들 가이드(330)의 상부에 설치될 수 있다. 보호 커버(345)는 유출방지부(340)가 스핀들(320)에 의해서 상부로의 이동을 제한 할 수 있다. 보호 커버(345)는 고정핀(346)으로 베이스 튜브(310) 또는 스핀들 가이드(330)에 고정될 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 200: 가스 실린더
110 210: 베이스 튜브
120 220: 스핀들
130 230: 스핀들 가이드
131 231: 제1 안착부
132 232: 측벽
133: 제1 멈춤돌기
140 240: 유출방지부
141 241: 제1 돌기
142 242: 제2 돌기
143 243: 회수홈
150 250: 밸브부
160 260: 피스톤 로드
171 271: 완충부재
172 272: 베어링부
180 280: 고정부재
245: 커버
247: 제2 멈춤돌기

Claims

중공부를 구비한 베이스 튜브;
상기 중공부에 삽입되어 상기 베이스 튜브의 길이방향으로 왕복 운동하는 스핀들;
상기 스핀들 내부에 장착되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더;
상기 실린더 내부를 상부 챔버와 하부 챔버로 구획하는 피스톤;
상기 실린더의 상단을 밀폐하며, 상기 가스가 출입하도록 중공부를 가지는 파이프 홀더를 구비하는 밸브부;
상기 스핀들에 삽입되어 내측면이 상기 스핀들의 표면과 접촉하는 유출방지부; 및,
상기 베이스 튜브와 상기 스핀들 사이에 배치되고, 상기 유출방지부의 적어도 일부가 포함되도록 설치되는 스핀들 가이드;를 포함하고,
상기 스핀들 가이드는,
내주면에서 원주방향을 따라 함몰되게 형성된 제1 안착부; 및
상기 제1 안착부의 측벽에서 상기 스핀들의 길이 방향의 중심을 향하여 돌출된 제1 멈춤돌기;를 구비하고,
상기 유출방지부는 상기 제1 안착부의 측벽과 이격되도록 배치되고,
상기 유출방지부는 상기 스핀들이 상기 베이스 튜브의 길이방향으로 왕복 운동하면 상기 제1 안착부의 저면과 상기 제1 멈춤돌기 사이에서 이동하여 상기 스핀들에 도포된 오일 또는 그리스를 상기 유출방지부와 상기 제1 안착부 사이의 간극으로 안내하는, 가스 실린더.
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제1 항에 있어서,
상기 제1 멈춤돌기는 상기 유출방지부의 적어도 일부와 접촉할 수 있도록 형성되어 상기 유출방지부의 이동을 제한하는, 가스 실린더.
제1 항에 있어서,
상기 유출방지부는,
상기 스핀들의 중심방향을 향하도록 돌출된 제1 돌기;
상기 스핀들의 외측방향을 향하도록 돌출된 제2 돌기; 및
상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기 사이에 형성된 회수홈;을 구비하는, 가스 실린더.
제5 항에 있어서,
상기 제1 돌기는,
상기 스핀들의 축과 상기 제1 돌기의 축 사이의 각도가 5도 내지 40도 중 어느 하나의 각도를 가지는, 가스 실린더.
제1 항에 있어서,
상기 유출방지부는,
상기 스핀들의 중심방향을 향하도록 돌출된 제1 돌기;
상기 제1 돌기의 상부에 형성되고, 상기 스핀들의 중심방향을 향하도록 돌출된 제2 돌기; 및
상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기 사이에 형성된 회수홈;을 구비하는, 가스 실린더.
제1 항에 있어서,
상기 스핀들과 상기 스핀들 가이드 사이에 배치되는 제1 보강부;를 더 포함하는, 가스 실린더.
제1 항에 있어서,
상기 스핀들 가이드는 상기 스핀들과 접촉하는 제1 가이드와 상기 베이스 튜브와 접촉하는 제2 가이드를 구비하고,
상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이에 설치되는 제2 보강부;를 더 포함하는, 가스 실린더.
중공부를 구비한 베이스 튜브;
상기 중공부에 삽입되어 상기 베이스 튜브의 길이방향으로 왕복 운동하는 스핀들;
상기 스핀들 내부에 장착되고, 내부에 가스가 충진되는 실린더;
상기 실린더 내부를 상부 챔버와 하부 챔버로 구획하는 피스톤;
상기 실린더의 상단을 밀폐하며, 상기 가스가 출입하도록 중공부를 가지는 파이프 홀더를 구비하는 밸브부;
상기 스핀들에 삽입되어 내측면이 상기 스핀들의 표면과 접촉하는 유출방지부;
상기 베이스 튜브와 상기 스핀들 사이에 배치되고, 상기 유출방지부가 삽입되고, 내주면에서 원주방향을 따라 함몰된 제2 안착부를 구비한 스핀들 가이드; 및
상기 스핀들 가이드에 삽입되며 상기 유출방지부의 적어도 상부의 일부를 감싸도록 설치되는 커버;를 포함하고,
상기 커버는,
상기 스핀들 가이드의 상기 제2 안착부에 삽입되는 측벽;
상기 측벽에서 상기 스핀들의 길이 방향의 중심을 향하여 돌출된 제2 멈춤돌기;를 구비하고,
상기 유출방지부는 상기 측벽과 이격되도록 배치되고,
상기 유출방지부는 상기 스핀들이 상기 베이스 튜브의 길이방향으로 왕복 운동하면 상기 제2 안착부의 저면과 상기 제2 멈춤돌기 사이에서 이동하여 상기 스핀들에 도포된 오일 또는 그리스를 상기 유출방지부와 상기 측벽 사이의 간극으로 안내하는, 가스 실린더.
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제10 항에 있어서,
상기 제2 멈춤돌기는 상기 유출방지부의 적어도 일부와 접촉할 수 있도록 형성되어 상기 유출방지부의 이동을 제한하는, 가스 실린더.
제10 항에 있어서,
상기 스핀들과 상기 스핀들 가이드 사이에 배치되는 제3 보강부;를 더 포함하는, 가스 실린더.
제10 항에 있어서,
상기 유출방지부와 상기 커버의 사이에 설치되는 서포터;를 더 포함하는, 가스 실린더.
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