KR0180960B1 - 로드레스 실린더 - Google Patents

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KR0180960B1
KR0180960B1 KR1019950041176A KR19950041176A KR0180960B1 KR 0180960 B1 KR0180960 B1 KR 0180960B1 KR 1019950041176 A KR1019950041176 A KR 1019950041176A KR 19950041176 A KR19950041176 A KR 19950041176A KR 0180960 B1 KR0180960 B1 KR 0180960B1
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고 아사이
가즈히로 이이다
미치카즈 미야모토
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다카다 요시유키
에스엠씨 가부시키가이샤
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/082—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of the slotted cylinder type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

로드레스 실린더(10)는 슬라이드 테이블(14)에 작용하는 부하 F1, F2, F3를 주로 지지하는 선형안내수단(32)과, 이들 부하 F1, F2, F3를 보조적으로 지지하는 테이블 안내수단(50)을 가지고 있다.
테이블 안내수단(50)은 슬라이드 테이블에 부하가 작용할 때 축에 대체로 수직인 방향으로 미소거리 변위함으로써 수행되는 센터링 기능을 가지고 있다.

Description

로드레스 실린더
제1도는 본 발명에 따른 로드레스 실린더의 사시도.
제2도는 제1도에 도시된 로드레스 실린더의 실린더관과 슬라이드 테이블의 횡단면도.
제3도는 제2도에 도시된 로드레스 실린더의 안내수단의 확대된 부분 횡단면도.
제4도는 제3도에 도시된 안내수단의 사시도.
제5a도는 제1변형예에 따른 안내수단의 사시도,.
제5b도는 제5a도에 도시된 안내수단의 길이방향 단면도.
제6도는 제2변형예에 따른 안내수단의 사시도.
제7도는 제3변형예에 따른 안내수단의 사시도.
제8도는 제1도에 도시된 로드레스 실린더의 피스톤의 사시도.
제9도는 제1도에 도시된 로드레스 실린더의 길이방향 부분 단면도.
제10도는 제1도에 도시된 로드레스 실린더의 슬릿에 결합된 제1 밀봉부제를 나타내는 확대된 부분 횡단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 로드레스 실린더 12 : 실린더관
14 : 슬라이드 테이블 16 : 보어
18 : 슬릿 24, 26 : 홈
28,34 : 상부면 30 : 스텝
32 : 선형 안내수단 44 : 플레이트
48 : 리세스 50, 58, 74, 80 : 테이블 안내수단
51 : 텅 52 : 슬라이더
53 : 측벽면 54 : 지지체
55a, 55b : 슬릿 81 : 안내블록
84 : 안내레일
[발명의 배경]
[발명의 분야]
본 발명은 슬라이드 테이블상에 작용하는 부하를 지지하는 한쌍의 안내수단을 가지고 있는 로드레스 실린더에 관한 것이다.
[관련기술의 설명]
최근에, 로드레스 실린더는 공장 등에서 워크(workpiece)의 반송장치로서 널리 사용되고 있다.
이 로드레스 실린더는 보다 짧은 변위 스트로크(stroke)를 가지고 있기 때문에 로드를 가진 보통의 실린더에 비해 점유면적이 좁고 취급이 간편하다.
게다가 로드레스 실린더는 로드를 가진 보통의 실린더에 비해 보다 효과적으로 실린더관안으로 먼지,부스러기 및 기타 이물질이 들어가는 것을 막을 수 있으며, 이에 따라 로드레스 실린더는 자신이 반송하는 워크에 대해 매우 정확한 위치결정동작을 수행할 수 있다.
하나의 전형적인 로드레스 실린더는 실린더관과 슬라이드 테이블을 포함하고 있고, 이 슬라이드 테이블은 포트를 통해 공급되는 압축공기의 압력으로 직선적으로 왕복운동 할 수 있다.
이 경우, 상기 슬라이드 테이블과 실린더관 사이에는 상기 실린더관에 대하여 슬라이드 테이블이 원활하게 슬라이딩할 수 있도록 하는 안내수단이 설치되어 있다.
종래의 한 안내수단은 실린더관의 일측벽상에 장착되어 실린더관의 길이방향 축의 옆에서 변위되는 안내레일로 구성되어 있다(일본국 실원평 제4-52482호 참조).
그러나, 상기 일본국 실원평 제4-52482호에 공개된 바와 같이, 상기 실린더관의 일측벽상에 장착된 상기 안내레일은 약간의 문제점을 가지고 있다.
예를 들면, 상기 슬라이드 테이블상에 지지되어 있는 워크 등에 의하여 실린더관의 길이방향 축으로부터 떨어진 위치에 작용하는 부하, 또는 슬라이드 테이블의 스트로크의 끝에 야기된 충격에 의하여 발생하는 부하로 인해 상기 안내레일에 과부하가 걸리게 되는 경향이 있다.
결과적으로, 상기 안내레일의 내구성이 상대적으로 열화되어, 슬라이드 테이블의 운동의 직선성을 장기간 유지하는 것이 곤란하게 된다.
이를 위한 한가지 해결책은 상기 슬라이드 테이블과 실린더관의 사이에 설치됨과 동시에, 상기 실린더관의 마주보는 각각의 측벽상에 위치하여 간격을 두고 배치된 동일 구조의 한쌍의 선형 안내수단을 사용하는 것이다.
그러나, 이 선형 안내수단들은 제조오차, 또는 슬라이드 테이블에 작용하는 부하로 인해 서로 동작을 방해하게 될 우려가 있다.
결과적으로, 상기 선형 안내수단들은 사용시 다른 기능을 하게 되며, 따라서 초기에 의도된 방식으로 실린더관에 대하여 슬라이드 테이블을 원활하게 변위시킬 수 없게 된다.
[발명의 요약]
본 발명은 슬라이드 테이블의 축에 대체로 평행하거나 수직인 방향으로 상기 슬라이드 테이블에 부하가 작용하더라도, 서로 동작을 방해하지 않음과 아울러, 실린더관에 대해 슬라이드 테이블을 원활하게 변위시킬 수 있는 한쌍의 안내수단을 가지고 있는 로드레스 실린더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 주요 목적은 슬라이드 테이블에 작용하는 부하를 분담하여 지지하는 제1및 제2안내수단을 가지고 있고, 이 제1및 제2안내수단중 한 수단은 상기 슬라이드 테이블에 부하가 작용할 때 축에 대체로 수직인 방향으로 미소거리 변위됨으로써 수행되는 센터링 기능을 가지고 있으며, 이에 따라 제1 및 제2 안내수단의 부하지지 기능에 의한 서로간의 동작방해를 막을 수 있는 로드레스 실린더를 제공함에 있다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징 및 장점은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 나타낸 첨부도면이 참조된 하기의 설명으로부터 더욱 명백해지게 된다.
[바람직한 실시예의 상세한 설명]
제1도에서, 부재번호 10은 본 발명의 실시예에 따른 로드레스 실린더를 나타낸다.
이 로드레스 실린더(10)는 실린더관(12)과 이 실린더관(12)상에 길이방향으로 운동가능하게 장착된 슬라이드 테이블(14)을 포함하고 있다.
상기 실린더관(12)은 자신의 일측을 향해 가로로 중앙에 벗어난 위치에서 내부에 형성되어 길이방향으로 뻗어 있는 보어(16)를 가지고 있다(제2도 참조).
이 보어(16)는 상기 실린더관(12)의 상측단부벽에 형성된 길이방향 슬릿(18)을 통해 외부공간과 통해 있다.
상기 실린더관(12)은 관(12)의 일측벽에 형성되어 길이방향으로 뻗어 있는 센서부착홈(20)과,와이어 하니스(wiring harness)를 수용하기 위해 내부에 형성되어 길이방향으로 뻗어 있는 한쌍의 구멍, 즉 통로(22)를 가지고 있다.
또, 실린더관(12)은 두 대향 측벽의 각 모서리로부터 외부를 향하여 돌출되어 길이방향으로 뻗어 있는 한쌍의 돌기부(23a,23b)를 가지고 있다.
상기 돌기부(23a,23b)는 로드레스 실린더(10)를 설치대(도시하지 않음)상에 안정하게 지지하는 역할을 한다.
상기 실린더관(12)의 상측단부벽은, 제2도에 도시된 바와 같이, 상기 보어(16)와 통해 있는 슬릿(18), 및 이 슬릿(18)의 양쪽에 형성되어 실린더관(12)의 길이방향을 따라 뻗어 있음과 아울러, 각각 단면이 대략 T자형인 한쌍의 홈(24,26)을 가지고 있는 제1상부면(28)과, 수직스텝(30)을 사이에 두고 상기 제1상부면(28)의 측방향으로 그리고 그 아래에 있는 제2상부면(34)으로 구성되어 있고, 이 제2상부면(34)은 슬라이드 테이블(14)과 제2상부면(34) 사이에 설치된 선형 안내수단(32)을 지지하고 있다.
제1도에 도시된 바와 같이, 실린더관(12)은 각각 직육면체 형상의 한쌍의 단부 캡(cap;40a,40b)및 한쌍의 단부블록(41a,41b)에 의하여 기밀하게 닫혀 축 방향으로 대향되어 있는 두 단부를 가지고 있다.
상기 단부캡(40a,40b)의 내부에는 포트(38a,38b)가 각각 형성되어 있다(포트(38b)는 미도시).
또, 상기 슬릿(18)이 형성되어 있는 실린더관(12)의 상측단부벽은 측방향으로 떨어져 있는 한쌍의 스텝(42a,42b)(제2도 및 제10도 참조 )을 가지고 있고, 이들 스텝들은 보어(16)를 향해 서로로부터 멀어지는 외부쪽으로 점진적으로 형성되어 있다.
이하, 슬라이드 테이블(14)에 대하여 설명한다.
이 슬라이드 테이블(14)은 제1도에 도시된 바와 같이, 실린더관(12)의 가로폭과 대체로 폭이 동일하고 대체로 직육면체 형상인 플레이트(44)와 이 플레이트(44)의 두 길이방향 단부에 각각 고정되어 있는 한쌍의 커버플레이트(46a,46b)로 구성되어 있다.
제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이 상기 슬라이드 테이블(14)은 실린더관(12)의 제1상부면(28)에 형성된 홈(24)과 대체로 일렬로 개방되어 그리고 대략 직사각형 형상의 단면으로 하부면에 형성되어 길이방향으로 뻗어 있는 리세스(48)를 가지고 있다.
이 리세스(48)에는 고무,합성수지,엘라스토머 등의 탄성 재료로 만들어진 테이블 안내수단(50)이 장착되어 있다.
이 테이블 안내수단(50)은 슬라이드 테이블(14)에 부하가 작용할 때, 축에 대체로 수직인 방향으로 미소거리 변위할 수 있는 센터링 기능을 가지고 있고, 이에 따라 선형 안내수단(32)과 테이블 안내수단(50)은 원활한 부하지지기능을 수행할 수 있으므로, 동작을 서로 방해하지 않게 된다.
이 테이블 안내수단(50)은 실린더관(12)의 길이방향으로 뻗어 있으며, 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 홈(24), 리세스(48), 및 실린더관(12)과 슬라이드 테이블(14) 사이의 기타 영역에 먼지, 부스러기 또는 기타 이물질이 들어가지 않게 하는 텅(tongue)(51)을 가지고 있는 슬라이드(52)와, 이 슬라이드(52)와 일체로 형성되어 길이방향 모서리를 따라 뻗어 있는 지지체(54)로 구성되어 있다.
이 슬라이드(52)는 홈(24)에 위치되어 있고, 지지체(54)는 리세스(48)에 위치하여 실린더관(12)의 제1상부면(28)상에 설치되어 있다.
지지체(54)는 슬라이드(52)로부터 떨어져 마주하고 있음과 동시에, 길이방향의 두 대향단부로부터 길이방향 중앙부쪽으로 점진적으로 오목하게 만곡된 측벽면(53)을 가지고 있다.
테이블 안내수단(50)은 또 슬라이드(52)와 지지체(54) 사이에 형성되어 서로 길이방향으로 떨어져 있는 한쌍의 슬릿(55a)(55b)을 가지고 있다.
지지체(54)는 리세스(48)의 바닥과 마주함과 동시에 길이방향의 두 대향단부로부터 길이방향 중앙부쪽으로 점차적으로 오목하게 되어 있는 상부면(56)과, 실린더관(12)의 제1상부면(28)과 마주보게 유지되어 편평한 길이방향 중앙부로부터 길이방향의 두 대향단부쪽으로 소정각도 점진적으로 경사져 있는 하부면(57)을 가지고 있다.
슬라이드 테이블(14)에 대체로 수평방향으로 부하F1 또는 F2(제2도 참조)가 작용하면, 상기 슬릿(55a)(55b) 및 만곡된 측벽면(53)으로 인해 상기 지지체(54)가 제4도에 화살표로 나타낸 바와 같이 축에 수직인 방향으로 약간 탄성변형되므로, 상기 슬라이드 테이블(14)은 수평방향으로 작용한 상기 부하F1 또는 F2를 지지하기 위한 방향으로 미소거리 변위할 수 있게 된다.
슬라이드 테이블(14)에 대체로 수직으로 아랫방향의 부하F3가 작용하면 상기 지지체(54)가 만곡 또는 경사진 상기 상부면(56) 및 하부면(57)으로 인해 아랫방향으로 약간 탄성변형되므로, 상기 슬라이드 테이블(14)은 아랫방향으로 미소거리 변위하여, 작용한 상기 부하F3를 지지할 수 있게 된다.
테이블 안내수단(50)은 실린더관(12)의 길이방향으로의 상기 슬라이드 테이블(14)의 변위를 위해 슬라이드 테이블(14)의 리세스(48)에 수용되어 있다.
테이블 안내수단(50)은 실린더관(12)의 홈(24)을 따라서 슬라이딩하여 상기 슬라이드 테이블(14)을 그 홈(24)에 따라 직선적으로 안내할 수 있다.
이하, 상기 테이블 안내수단(50)의 제1 ~ 제3변형예를 제5a도, 제5b도, 제6도 및 제7도를 참조하여 각각 설명한다.
서로 동일한 제1~ 제3변형예에 따른 테이블 안내수단의 부재에는 동일한 부재번호를 부여하고, 이하에서는 상세하게 설명하지 않는다.
제5a도 및 제5b도에는 제1변형예에 따른 테이블 안내수단(58)이 도시되어 있다.
이 테이블 안내수단(58)은 길이방향으로 뻗어 안내수단(58)과 일체로 형성되어 있는 한쌍의 대향 탄성립(lip)(60a,60b)을 가지고 있다.
상기 한쌍의 립(60a,60b)은 그 나머지 부분보다 약간 두꺼운 상부(62a,62b)를 가지고 있다.
이들 상부(62a,62b)는 슬라이드 테이블(14)에 수평방향으로 부하F1 또는 F2가 적용하면 화살표로 나타낸 바와 같이 서로를 향해 안쪽으로 휘어질 수 있으며, 이에 따라 테이블 안내수단(58)은 수평방향으로 일정한 자유각도로 휘어질 수 있다.
상기 한 쌍의 립(60a,60b)은 또한 아랫 방향으로 서로로부터 멀어지는 외부쪽으로 뻗어 있는 하부 스커트(skirt)를 각각 가지고 있고, 이들 스커트는 실린더관(12)의 제1상부면(28)에 접촉하여 슬라이딩할 수 있으며, 이에 따라 실린더관(12)의 홈(24), 슬라이드 테이블(14)의 리세스(48), 및 실린더관(12)과 슬라이드 테이블(14) 사이의 기타 영역안에 먼지가 들어가지 않게 된다.
또 상기 테이블 안내수단(58)은 안내수단(58)의 하부면과 일체로 형성되어 길이방향으로 뻗어 있는 , 단면이 대체로 직사각형인 돌부(66)를 포함하고 있다.
이 돌부(66)는 실린더관(12)의 제1상부면(28)에 있는 홈(24)내에 위치되어 있고, 그리고 이 홈(24)을 따라 슬라이딩할 수 있다.
테이블 안내수단(58)의 하부면은 길이방향으로 만곡되어 제1상부면(28)과 접촉유지되어 있는, 축방향으로 떨어진 한쌍의 하부면 영역(68a)(68b)을 포함하고 있다.
구체적으로, 제5b도에 도시되어 있는 바와 같이, 각 하부면 영역(68a,68b)은 슬라이드 테이블(14)에 부하가 작용하지 않는 보통의 상태에서 제1상부면(28)과 접촉되어 유지되어 있는 길이방향의 편평한 중앙부(70)와, 이 중앙부(70)의 각측에 인접설치되어 중앙부(70)로부터 멀어지는 방향으로 소정각도 (θ)(가령,θ=1°~ 10°)만큼 윗쪽으로 경사져 있는 만곡부, 즉 경사부(72a,72b)로 이루어져 있다.
슬라이드 테이블(14)이 실린더관(12)에 대하여 그 스트로크의 끝에 도달하면, 경사부(72a,72b)가 가압되어 제1상부면(28)에 접촉하게 되고,따라서 제1상부면과의 접촉면적이 증가하게 된다.
그러므로, 경사부(72a,72b)는 상기 스트로크의 끝에서 축방향으로 슬라이드 테이블(14)상에서 발생된 부하를 지지할 수 있다.
제 6도에서는 제2변형예에 따른 테이블 안내수단(74)이 도시되어 있다.
이 테이블 안내수단(74)은 이 수단(74)의 길이방향으로 내부에 형성되어, 길이방향으로 간격을 두고 있는 한쌍의 홈(76a,76b)을 가지고 있다.
각 홈(76a,76b)은 테이블 안내수단(74)의 상부면으로부터 하부면에 이르기까지 상기 안내수단(74)을 통해 수직으로 뻗어 있다.
테이블 안내수단(74)은 상기 홈(76a,76b)에 의해 갈라져 즉 떨어져 측방향으로 간격을 두고 있는 한쌍의 대칭적인 안내부재(78a,78b)를 가지고 있다.
이들 안내부재(78a,78b)중 한 부재는 테이블 안내수단(74)의 가로방향으로 다른 부재를 향해 휘어질 수 있으므로, 테이블 안내수단(74)은 수평방향으로 일정한 자유각도로 휘어질 수 있다.
상기 테이블 안내수단(74)은 만곡된 한쌍의 하부면 영역(68a,68b)을 가지고 있고, 이들 각 영역은 제5b도에 도시된 테이블 안내수단(58)의 경우와 마찬가지로 편평한 중앙부(70)와 한쌍의 경사부(72a,72b)로 이루어져 있다.
제 7도에는 제3변형예에 따른 테이블 안내수단(80)이 도시되어 있다.
이 테이블 안내수단(80)은 길이방향으로 하부면에 형성된, 단면이 역 U자형인 홈(82)을 가지고 있다.
이 홈(82)은 테이블 안내수단(80)의 하부면으로부터 윗쪽으로 뻗어 있지만, 그 상부면에 못미치게 형성되어 있다.
홈(82)에 의해서 테이블 안내수단(80)은 수평방향으로 일정한 자유각도로 휘어질 수 있다.
이 테이블 안내수단(80)은 만곡된 한쌍의 하부면 영역(68a,68b)을 가지고 있고, 이들 각 영역은 제5b도에 도시된 테이블 안내수단(58)의 경우와 마찬가지로, 편평한 중앙부(70)와 한쌍의 경사부(72a,72b)로 이루어져 있다.
제2도에 도시된 바와 같이, 선형안내수단(32)은 실린더관(12)의 제2상부면(34)과 슬라이드 테이블(14) 사이에 설치되어 있다.
이 선형안내수단(32)은 나사(79a,79b)에 의해 슬라이드 테이블(14)의 하부면에 고정된, 단면이 대체로 채널형인 안내블록(81)과, 나사(83)에 의해 제2상부면(34)에 고정된 안내레일(84)로 구성되어 있다.
상기 안내블록(81)은 복수의 볼(미도시)에 의해 상기 안내레일(84)에 슬라이딩가능하게 끼워져 있고, 이들 볼은 상기 안내블록(81)과 안내레일(84)에 형성되어 있는 환상통로 (미도시)에 구르는 것이 가능하게 설치되어 있다.
상기 슬라이드 테이블(14)은 플레이트(44)를 통해 중앙에 형성되어 있음과 아울러, 아랫쪽으로 개방되어 있는 수평의 원형 중앙영역(88)을 포함하고 있는 길이방향으로 뻗어 있는 홈(86)을 가지고 있다.
이 홈(86)은 상기 플레이트(44)의 상부면을 향해 윗쪽으로 만곡된 바닥면을 가지고 있다.
제8도에 실린더관(12)의 보어(16)에 축방향으로 운동가능하게 설치된 피스톤(70)이 도시되어 있다.
원통형상인 이 피스톤(90)은 피스톤(90)의 한 축단부에 제1압력 지지면(92)을, 그리고 다른 축단부에 제2압력지지면(94)을 가지고 있고, 이 제1 및 제2압력지지면(92,94)에는 쿠션밀봉부재(96a,96b)가 각각 설치되어 있다(제9도 함께 참조).
상기 피스톤(90)은 또 피스톤(90)의 상부면상에 있는 피스톤 요오크(100)의 각단부에 고정되어 있는 한쌍의 벨트 세퍼레이터(belt separator)(98a,98b), 및 원형영역(88)에 끼워져 있는 커플러(102)에 의해 피스톤 요오크(100)의 상부면상에 회전가능하게 장착되어 있는 로울러(104)를 가지고 있다.
제9도에 도시된 바와 같이, 커버 플레이트(46a,46b)는 커버 플레이트(46a,46b)의 내부면상에 있는 각각의 백업 플레이트(105a,105b)를 지지하고 있고, 이들 백업 플레이트(105a,105b)는 백업 플레이트(105a,105b)상에 있는 각각의 스크레이퍼(scraper)(106a,106b)를 지지하고 있다.
또, 상기 피스톤(90)은 제1밀봉부재(112)(후술됨)가 피스톤(90)안으로 들어갈 수 있게 하는 통로(108)를 가지고 있다.
실린더관(12)은 피스톤(90)이 축방향으로 운동할 때 각 쿠션 밀봉부재(96a,96b)를 결합시키기 위해 각 단부캡(40a,40b)에 의해 지지되어 있는 한쌍의 쿠션링(110)을 가지고 있다(제 9도 참조).
제10도에는 스텝(42a,42b)에 고정되어 있는 제1밀봉부재(112)가 도시되어 있다.
이 제1밀봉부재(112)는 하측단부상에 서로 가로방향으로 멀어지게 뻗어 측방향으로 간격을 두고 있는 한쌍의 텅(114a,114b), 및 이들 각각의 텅(114a,114b)상의 위치에서 서로 가로방향으로 멀어지게 뻗어 측방향으로 간격을 두고 있는 돌출부(116a,116b)를 가지고 있다.
제1밀봉부재(112)는 약간 펴진 패턴으로 상기 돌출부(116a,116b)로부터 각각 윗쪽으로 뻗어 있는, 측방향으로 간격을 두고 있는 한쌍의 결합아암(118a,118b)을 더 포함하고 있다.
상기 돌출부(116a,116b)는 피스톤(90)내에서 내부압력이 발생하여 상기 제1밀봉부재(112)에 작용할 때 스텝(42a,42b)과 각각 결합된다.
상기 결합아암(118a,118b)은 슬릿(18)을 형성하고 있는 실린더관(12)의 각각의 내부면(120a,120b)과 결합된다.
제1밀봉부재(112)는 통로(108)를 통해 피스톤(90)안으로 들어간다.
제1밀봉부재(112)는 전체적으로 가요성의 합성수지로 일체로 몰딩되어 형성돼 있다.
제10도에는 실린더관(12)상에 정착되어 슬릿(18)을 덮고 있는 제2밀봉부재(122)도 도시되어 있다.
이 제2밀봉부재(122)는 각 슬롯(124)과 결합되는 길이방향의 두 대향모서리를 가지고 있으며, 이들 슬롯은 슬릿(18)의 위에서 실린더관(12)의 제1상부면(28)에 형성되어 실린더관(12)의 길이방향으로 뻗어 있다.
제1밀봉부재(112)와 제2밀봉부재(122)는 단부캡(40a,40b)에 고착된 두 대향단부를 가지고 있다.
이하, 상기 구조의 로드레스 실린더(10)의 동작에 대해 설명한다.
로드레스 실린더(10)가 제1도에 도시된 바와 같이 조립되고 나면. 압축공기가 포트(38a)를 통해 상기 로드레스 실린더(10)에 주입된다.
주입된 압축공기는 상기 포트(38a)에 연결되어 있는 쿠션링(110)에 형성되어 있는 통로를 통해 흘러, 피스톤(90)의 제1 압력지지면(94)상에 작용하며, 이에 따라, 피스톤(90)은 우측으로, 즉 화살표(X)(제9도 참조)로 나타낸 방향으로 변위된다.
슬라이드 테이블(14)의 원형영역(88)에는 커플러(102)가 고정되어 있으므로, 상기 슬라이드 테이블(14)도 우측으로, 즉 상기 화살표(X)로 나타낸 방향으로 피스톤(90)에 의해 변위된다.
이때, 벨트 세퍼레이터(98a,98b)는 슬라이드 테이블(14)과 피스톤(90) 사이에서 제1밀봉부재(112)와 제2밀봉부재(122)를 서로 수직으로 분리시키게 된다.
이에 따라, 슬라이드 테이블(14)상에 장착된 워크(미도시)가 제 9도에서 우측으로 변위된다.
피스톤(90)이 상기 화살표(X)로 나타낸 방향으로 변위되면, 슬라이드 테이블(14)은 테이블 안내수단(50)과 선형안내수단(32)에 의해서 지지되게 된다.
테이블 안내수단(50)의 슬라이더(52)는 홈(24)을 따라 슬라이딩하고, 그리고 그 지지체(54)는 실린더관(12)의 제1상부면(28)을 따라 슬라이딩한다.
상기 선형안내수단(32)의 안내블록(81)은 미도시의 볼 통해 안내레일(82)을 따라 슬라이딩한다.
그러므로, 슬라이드 테이블(14)은 테이블 안내수단(50)과 선형안내수단(32)에 의해 실린더관(12)의 길이방향으로 원활하게 변위된다.
압축공기가 상기 단부캡(40b)에 형성되어 있는 포트안으로 주입되면, 슬라이드 테이블(14)은 화살표(X)로 나타낸 방향의 반대방향으로 실린더관(12)을 따라 변위된다.
이와 같이 슬라이드 테이블(14)이 둘중 어느 한 방향으로 실린더관(12)을 따라 변위되는 동안에는, 로울러(104)가 제2밀봉부재(122)의 하부면과 구르는 것이 가능하게 접촉하여 유지되어 있으며, 따라서 피스톤(90)은 제2밀봉부재(122)에 대하여 원활하게 운동할 수 있다.
이하, 슬라이드 테이블(14)에 작용하는 부하를 지지하는 로드레스 실린더(10)의 기능에 대하여 상세하게 설명한다.
슬라이드 테이블(14)에 대체로 수평방향으로 부하F1 또는 F2가 작용한다고 가정한다(제2도 참조).
슬라이드 테이블(14)에 대체로 수평방향으로 작용하는 상기 부하F1 또는 F2는 선형안내수단(32)에 의해 주로 지지되고 테이블 안내수단(50)에 의해 보조적으로 지지된다.
이때, 상기 테이블 안내수단(50)의 지지체(54)는 슬라이드 테이블(14)에 작용하는 수평방향의 부하F1 또는 F2에 의해 압력이 작용하면 슬릿(55a,55b)으로 인해 화살표(제4도 참조)로 나타낸 바와 같이 안쪽으로 휘게 된다.
그러므로, 테이블 안내수단(50)은 슬라이드 테이블(14)의 축에 대체로 수직인 방향으로 미소거리 변위되며, 이에따라, 슬라이드 테이블(14)에 대해 센터링 기능이 수행된다.
상기 슬라이드 테이블(14)을 보조적으로 지지하는 테이블 안내수단(50)과 슬라이드 테이블(14)을 주로 지지하는 선형안내수단(32)은 서로 동작을 방해하지 않게 되며, 그리고 슬라이드 테이블(14)에 작용한 부하F1 또는 F2를 적절히 지지할 수 있게 된다.
슬라이드 테이블(14)에 대체로 아래쪽으로 부하(F3)가 작용하면, 이 부하는 지지체(54)의 점진적으로 만곡된 상부면 및 하부면(56,57)에 의해 지지된다.
슬라이드 테이블(14)이 실린더관(12)에 대해 슬라이드 테이블(14)의 스트로크의 끝에서 정지하면, 부하는 슬라이드 테이블(14)이 이동한 방향으로 슬라이드 테이블(14)에 작용한다.
이러한 부하는 테이블 안내수단(50)의 하부면(57)의 경사부에 의해 지지된다.
그러므로, 슬라이드 테이블(14)이 스트로크의 끝에 도달할 때 슬라이드 테이블(14)이 소정의 각도범위내에 기울어지는 것을 저절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 슬라이드 테이블(14)을 주로 지지하는 테이블 안내수단(50)은 테이블 안내수단(50)과 선형안내수단(32)의 부하지지기능이 서로 동작을 방해하지 않도록 할 수 있으며, 그리고 또 슬라이드 테이블(14)에 대체로 수평방향으로, 그리고 스트로크의 끝에서 슬라이드 테이블(14)이 정지할 때 슬라이드 테이블(14)이 이동하는 방향으로 작용하는 부하를 지지할 수도 있다.
결과적으로, 테이블 안내수단(50)에 의해서 슬라이드 테이블(14)은 슬라이드 테이블(14)에 여러 방향으로 부하가 작용하더라도 실린더관(12)에 대해 원활하게 변위될 수 있다.
지금까지 본 발명의 바람직한 특정 실시예에 대해서 상세히 나타내고 설명하였지만, 첨부된 특허청구의 범위를 벗어나지 않고 각종 변경과 수정이 가능함은 당연한 사실이다.

Claims (17)

  1. 유체압 입구/출구 포트(38a,38b)를 가지고 있는 실린더관(12); 상기 실린더관(12)내에 설치되고, 상기 유체압 입구/출구 포트(38a,38b)중의 한 포트를 통해 공급된 압력하의 유체에 응답하여 상기 실린더관(12)내에서 왕복운동하는 피스톤(90); 상기 피스톤(90)에 연결되어, 상기 피스톤(90)의 왕복운동과 일치하여 변위가능한 슬라이드 테이블(14); 및 상기 실린더관(12)과 상기 슬라이드 테이블(14) 사이에 설치되고, 상기 슬라이드 테이블(14)에 작용하는 부하를 분담하여 지지하는 선형 안내수단(32) 및 테이블 안내수단(50); 을 포함하며, 상기 테이블 안내수단(50)은, 상기 슬라이드 테이블(14)을 센터링하는 안내수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 선형 안내수단(32)은 상기 슬라이드 테이블(14)에 작용하는 부하를 주로 지지하고, 상기 테이블 안내수단(50)은 상기 슬라이드 테이블(14)에 작용하는 부하를 보조적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  3. 제1항에 있어서, 상기 테이블 안내수단(50)은 가요성 재료로 일체로 형성된 슬라이더(52) 및 지지체(54)를 가지고 있고, 이 슬라이더와 지지체 사이에 슬릿(55a,55b)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  4. 제3항에 있어서, 상기 지지체(54)는, 상기 슬라이드 테이블(14)에 실질적으로 수평방향으로 부하 F1 또는 F2가 작용하고 있는 상태에서, 슬라이드 테이블(14)의 축에 수직 방향으로 미소거리 변위함으로써 상기 센터링 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  5. 제3항에 있어서, 상기 지지체(54)는, 편평한 중앙부(70)와 상기 편평한 중앙부(70)의 각 단부에 설치되고 상기 편평한 중앙부(70)로부터 소정각도 윗 방향으로 경사져 있는 한쌍의 경사부(72a,72b)로 이루어진 하부면(57)을 가지고 있고, 상기 지지체(54)는 상기 슬라이드 테이블(14)에 실질적으로 아랫방향으로 부하 F3가 작용하고 있는 상태에서, 상기 실린더관(12)의 상부면(28)과 상기 경사부(72a,72b)와의 접촉 면적을 증가시킴으로써 상기 센터링 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  6. 제3항에 있어서, 상기 슬라이더(52)는 이물질이 상기 실린더관(12)과 상기 슬라이드 테이블(14) 사이의 영역에 들어가지 않도록 하는 텅(51)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  7. 제3항에 있어서, 상기 지지체(54)는, 두 대향단부로부터 중앙부를 향하여 점진적으로 오목하게 만곡된 측벽면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  8. 제3항에 있어서, 상기 지지체(54)는, 두 대향단부로부터 중앙부를 향하여 점진적으로 오목한 상부면(56)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  9. 제2항에 있어서, 상기 슬라이드 테이블(14)은 하부 면에 형성된 리세스(48)를 구비하고, 상기 테이블 안내수단(50)은 상기 리세스(48)에 수용되어 상기 슬라이드 테이블(14)과 일치하여 변위되는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  10. 제3항에 있어서, 상기 실린더관(12)은 그 상부면(28)에 형성된 홈(24)을 가지고 있고, 상기 슬라이더(52)는 상기 홈(24)내에서 상기 홈(24)을 따라 슬라이딩 가능한 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  11. 유체압 입구/출구 포트(38a,38b)를 가지고 있는 실린더관(12); 상기 실린더관(12)내에 설치되고, 상기 유체압 입구/출구 포트(38a,38b)중의 한 포트를 통해 공급된 압력하의 유체에 응답하여 상기 실린더관(12)내에서 왕복운동하는 피스톤(90); 상기 피스톤(90)에 연결되어, 상기 피스톤(90)의 왕복운동과 일치하여 변위가능한 슬라이드 테이블(14); 및 상기 실린더관(12)과 상기 슬라이드 테이블(14) 사이에 설치되고, 상기 슬라이드 테이블(14)에 작용하는 부하를 분담하여 지지하는 선형 안내수단(32) 및 테이블 안내수단(58); 을 포함하며, 상기 테이블 안내수단(58)은, 상기 슬라이드 테이블(14)을 센터링하는 안내수단을 포함하며, 상기 테이블 안내수단(58)은, 길이방향으로 연장되고, 테이블 안내수단(58)과 일체로 형성된 한 쌍의 대향 탄성립(60a,60b)을 구비하고, 상기 립(60a,60b)은 상기 슬라이드 테이블(14)에 실질적으로 수평방향으로 부하가 작용하고 있는 상태에서, 서로를 향해 휘어짐으로써 상기 센터링 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  12. 제11항에 있어서, 상기 립(60a,60b)은 이물질이 상기 실린더관(12)과 상기 슬라이드 테이블(14) 사이의 영역에 들어가지 않도록 하는 각각의 스커트(64a,64b)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  13. 제11항에 있어서, 상기 테이블 안내수단(58)은 편평한 중앙부(70)와 상기 편평한 중앙부(70)의 각 단부에 형성되고 상기 편평한 중앙부(70)로부터 소정각도 윗방향으로 경사진 한 쌍의 경사부(72a,72b)로 각각 이루어진 한쌍의 하부면 영역(68a,68b)을 가지고 있고, 상기 테이블 안내수단(58)은 상기 슬라이드 테이블(14)에 실질적으로 아랫방향으로 부하 F3가 작용하고 있는 상태에서 상기 실린더관(12)의 상부면(28)과 상기 경사부(72a,72b)와의 접촉 면적을 증가시킴으로써 상기 센터링 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  14. 유체압 입구/출구 포트(38a,38b)를 가지고 있는 실린더관(12); 상기 실린더관(12)내에 설치되고, 상기 유체압 입구/출구 포트(38a,38b)중의 한 포트를 통해 공급된 압력하의 유체에 응답하여 상기 실린더관(12)내에서 왕복운동하는 피스톤(90); 상기 피스톤(90)에 연결되어, 상기 피스톤(90)의 왕복운동과 일치하여 변위가능한 슬라이드 테이블(14); 및 상기 실린더관(12)과 상기 슬라이드 테이블(14) 사이에 설치되고, 상기 슬라이드 테이블(14)에 작용하는 부하를 분담하여 지지하는 선형 안내수단(32) 및 테이블 안내수단(74); 을 포함하며, 상기 테이블 안내수단(74)은, 상기 슬라이드 테이블(14)을 센터링하는 안내수단을 포함하며, 상기 테이블 안내수단(74)은, 그 상부면으로부터 하부면까지 관통해서 뻗어 있는 한쌍의 홈(76a,76b)과 상기 홈(76a,76b)에 의해 갈라진 한쌍의 대칭적인 안내부재(78a,78b)로 구성되어 있고, 상기 안내부재(78a,78b)는 상기 슬라이드 테이블(14)에 실질적으로 수평방향으로 부하가 작용하고 있는 상태에서, 서로를 향해 변위됨으로써 상기 센터링 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  15. 제14항에 있어서, 상기 테이블 안내수단(74)은 편평한 중앙부(70)와 상기 편평한 중앙부(70)의 각 단부에 형성되고 상기 편평한 중앙부(70)로부터 소정각도 윗방향으로 경사진 한 쌍의 경사부(72a,72b)로 각각 이루어진 한쌍의 하부면 영역(68a,68b)을 가지고 있고, 상기 테이블 안내수단(74)은 상기 슬라이드 테이블(14)에 실질적으로 아랫방향으로 부하 F3가 작용하고 있는 상태에서 상기 실린더관(12)의 상부면(28)과 상기 경사부(72a,72b)와의 접촉 면적을 증가시킴으로써 상기 센터링 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  16. 유체압 입구/출구 포트(38a,38b)를 가지고 있는 실린더관(12); 상기 실린더관(12)내에 설치되고, 상기 유체압 입구/출구 포트(38a,38b)중의 한 포트를 통해 공급된 압력하의 유체에 응답하여 상기 실린더관(12)내에서 왕복운동하는 피스톤(90); 상기 피스톤(90)에 연결되어, 상기 피스톤(90)의 왕복운동과 일치하여 변위가능한 슬라이드 테이블(14); 및 상기 실린더관(12)과 상기 슬라이드 테이블(14) 사이에 설치되고, 상기 슬라이드 테이블(14)에 작용하는 부하를 분담하여 지지하는 선형 안내수단(32) 및 테이블 안내수단(80); 을 포함하며, 상기 테이블 안내수단(80)은, 상기 슬라이드 테이블(14)을 센터링하는 안내수단을 포함하며, 상기 테이블 안내수단(80)은, 길이방향으로 그 하부면에 형성된, 단면이 역 U자 형상인 홈(82)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
  17. 제16항에 있어서, 상기 테이블 안내수단(80)은 편평한 중앙부(70)와 상기 편평한 중앙부(70)의 각 단부에 형성되고 상기 편평한 중앙부(70)로부터 소정각도 윗방향으로 경사져 있는 한 쌍의 경사부(72a,72b)로 각각 이루어진 한쌍의 하부면 영역(68a,68b)을 가지고 있고, 상기 테이블 안내수단(80)은 상기 슬라이드 테이블(14)에 실질적으로 아랫방향으로 부하 F3가 작용하고 있는 상태에서 상기 실린더관(12)의 상부면(28)과 상기 경사부(72a,72b)와의 접촉 면적을 증가시킴으로써 상기 센터링 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 로드레스 실린더.
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