KR100316471B1

KR100316471B1 - 로드리스 실린더

Info

Publication number: KR100316471B1
Application number: KR1019990030124A
Authority: KR
Inventors: 김용래
Original assignee: 김용래
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2001-12-12
Also published as: EP0983821B1; DE69906199D1; KR20000022674A; DE69906199T2; JP3336569B2; US6272972B1; EP0983821A3; JP2000097207A; EP0983821A2

Abstract

본 발명은 실린더내에 슬라이딩 가능하게 설치된 피스톤을 유체의 압력으로 왕복동시켜서 하우징의 외측에 설치되어 있는 운반대(작업대)를 왕복동시키는 로드리스 실린더에 관한 것이다.

본 발명의 로드리스 실린더는 2개의 유압 또는 공압 실린더를 서로 반대방향으로 설치하고, 상기 각 실린더의 피스톤로드에 하나 이상의 풀리를 브래킷을 개재하여 회전가능하게 설치하고, 하우징을 덮는 덮개에 벨트의 양단부를 고정시키고, 상기 벨트를 피스톤로드의 선단부에 설치된 풀리에 걸고나서 상기 벨트의 타단부를 운반대에 고정시킴과 동시에, 피스톤로드의 선단부에 설치된 각각의 브래킷에 연결부재를 설치한 구성으로 되어 있으므로, 구조가 간단하고, 구조가 간단함에 따라 제조코스트를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고장이 대체적으로 발생되지 않으며, 또한 고장이 발생되어도 용이하게 수리할 수 있음과 동시에, 유지ㆍ보수비가 적게 소요되고, 안전사고를 방지할 수 있다.

Description

로드리스 실린더{RODLESS CYLINDER}

이와 같은 종류의 종래의 로드리스 실린더는 일본국 공개특허공보 소화 62-266206호(공개일;1987년 11월 19일)에 개시되어 있다.

상기 일본국 공개특허공보 소화 62-266206호에 개시되어 있는 로드리스 실린더는 도1 내지 도4에 도시한 바와 같이 실린더(1) 의 상부면에 그 길이를 따라 분할홈(3)이 형성되어 있고, 상기 실린더(1)의 중심구멍(2)내에는 2개의 피스톤 구성체(5,5)로 이루어진 피스톤(4)이 슬라이딩 가능하게 설치되어 있고, 각각의 피스톤 구성체(5)의 외주면에 형성된 홈(6)에는 실린더(1)의 내주면에 밀착되는 시일링(7)이 설치되어 있다.

상기 분할홈(3)의 상부면쪽에는 분할홈(3)보다도 작은 폭의 구멍(26)이 전체 길이에 걸쳐서 형성되어 있고, 상기 홈(26)내에 상기 분할홈(3)의 상부면쪽을 밀폐시키도록 보조시일(27)이 끼워져 있고, 가동체(11)의 연결판(14) 상부면에 안내홈(28)이 형성되고, 그 안내홈(28)의 저면에서 보조시일띠(27)의 하부면에 당접해서 보조시일띠(27)를 분할홈(3)의 상부면에 형성된 구멍(26)으로 부터 탈출시키기 위한 안내면(29)이 형성되어 있음과 동시에, 이 연결판(14)의 양단부에 보조시일띠(27)의 상부면에 당접해서 보조시일띠(27)를 분할홈(3)의 상부면에 형성된 구멍(26)으로 되밀도록 누름판(押壓板;30,30)이 설치되어 있고, 상기 분할홈(3)의하단부에는 시일띠(19)의 상부로 돌출해서 형성된 돌기부(20)가 감입되어 있다.

그리고, 실린더(1)의 양단에는 에어의 유통구(32)가 형성된 캡(31)이 각각 설치되어 있고, 상기 유통구(32)의 내측 가장자리에 피스톤 구성체(5,5)에 형성된 릴리프구멍(34)에 삽입 가능한 유통관(33)이 접속되어 있음과 동시에, 상기 시일띠(19)와 보조시일띠(27)의 양단부가 각각 보조시일띠(27)의 상부면에 설치된 부착판(36)과 캡(31) 사이에 핀(37)을 통해서 고착되어 있고, 연결판(14)의 상부면에 작업편을 재치하는 작업대(38)가 핀(39,39)에 의해서 부착되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 로드리스 실린더(1)는 그 중심구멍(2) 내에 슬라이딩 가능하게 설치된 피스톤(4)의 뒤쪽챔버(40)에 에어를 공급하면서 앞쪽 챔버(42)로 부터 에어를 배출하면, 그 사이의 압력차에 의해서 피스톤(4)에 전진하는 힘이 작용하여 분할홈(3)의 하부면에 형성된 구멍(16)에 삽입되어 있는 시일띠(19)를, 그 탄성돌조(21,21)를 탄성적으로 변형시켜서 돌조(17,17)로 부터 이탈시킴으로써 구멍(16)으로 부터 탈출시켜서 삽통로(24)에 앞쪽으로 부터 도입한다.

상기 삽통로(24)내를 통해서 뒤쪽으로 부터 나온 곳을 피스톤구성체(5)의 상부면에서 구멍(16)내로 되밀어서 탄성돌조(21,21)를 탄성적으로 변형시켜서 돌조(17,17)에 계지하면서 피스톤(4) 및 가동체(11)가 앞쪽으로 이동한다.

반대로, 앞쪽 챔버(42)에 에어를 공급하면서 뒤쪽챔버(40)로 부터 에어를 배출하면, 상기 시일띠(19)가 삽통로(24)내를 삽통하면서 피스톤(19) 및 가동체(11)가 뒤쪽으로 이동하며, 이러한 방법에 의해 가동체(11)에 돌설된 연결부(13) 및 테이블(38)이 분할홈(3)을 따라 왕복 운동할 수 있다. 상기 피스톤(4)이 존재하지 않는 부분에서는 시일띠(19)의 탄성돌조(21,21)가 계지돌조(17,17)에 계지된 상태에서 절결홈(3)을 폐색하도록 되어 있기 때문에 앞쪽 챔버(42) 혹은 뒤쪽 챔버(40)의 내부가 저압이 되었을 때에도 시일띠(19)가 앞쪽챔버(42), 뒤쪽챔버(40)내로 처지는 일이 없어 분할홈(3)으로 부터 에어가 누설되지 않는다.

또, 연결부(13)가 왕복 운동하는 동안 보조시일띠(27)는 연결판(14)에 형성된 안내면(29)의 운동방향 전단부에서 하부면을 들어올리도록 해서 분할홈(3)의 상부면이 구멍(26)으로 부터 탈출해서 안내면(29)에 올라 앉고, 후단부에서 압압판(30)에 의해 상부면을 압압하여 다시 분할홈(3)의 상부면에 형성된 구멍(26) 내로 되밀어서 연결부(13)의 전후 양측에서 분할홈(3)의 상부면이 항상 보조시일띠(27)에 의해 시일되기 때문에 분할홈(3)내로 먼지 등이 들어가는 것을 방지한다.

또, 시일띠(19)의 칫수 오차에 의해 도4에 도시한 바와 같이 시일띠(19)가 분할홈(3)의 하부면에 형성된 구멍(16)에 감합되었을 경우에, 시일띠(19)의 하부면이 실린더(1)의 내면으로 부터 돌출되어 있으면 피스톤(4)에 끼운 시일링(7)은 탄성적으로 용이하게 수축되도록 구성되어 있으므로, 그 외면이 시일띠(19)에 의해 억눌려져서 시일띠(19)의 하부면에 금속제의 박판띠(22)가 그 양측 가장자리를 시일띠(19)의 양측 가장자리로 부터 돌출시켜서 점착되어 있기 때문에, 시일띠(19)의 하부면이 실린더(1)의 내면으로 부터 돌출되어 있으면, 박판띠(22)가 시일띠(19)의 양측 가장자리로 부터 돌출되어 있는 부분이 시일링(7)에 의해 억눌려져서 굴곡되어 그 양측 가장자리가 실린더(1)의 내면으로 억눌려지도록 변형되어 시일링(7)의외면이 실린더(1)의 내면으로 부터 박판띠(22)의 하부면에 걸쳐서 거의 간극이 없이 밀착되기 때문에 피스톤(4)의 앞쪽챔버(42)로 부터 뒤쪽챔버(40)로 혹은 그 반대 방향으로 에어가 누설되는 것을 방지한다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 로드리스 실린더는 작업대(38)를 이동시키는 피스톤(4) 및 상기 피스톤(4)을 이동시키기 위하여 실린더(1)내에 공급된 압축공기가 누설되지 않도록 시일링시키는 부품이 많이 소요될 뿐만 아니라, 구성부품이 많아 구조가 복잡하고 제조코스트를 상승시킨다는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.

또한, 상술한 종래의 로드리스 실린더는 압축공기를 시일링시키는 부품을 정밀가공하여야 하므로, 제조코스트를 상승시키는 요인이 될뿐만 아니라, 구조가 복잡하여 시일부분에서 고장이 빈번하게 발생한다는 문제점이 있으며, 또한 고장이 빈번하게 발생하여 유지ㆍ보수비가 많이 소요되며, 수명이 짧다는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 여러 가지 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 구조가 간단한 로드리스 실린더를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 고장이 대체적으로 발생되지 않는 장수명의 로드리스 실린더를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 고장이 발생되어도 용이하게 수리할 수 있음과 동시에, 유지ㆍ보수비가 적게 소요되는 로드리스 실린더를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 안전사고를 방지할 수 있는 로드리스 실린더를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하우징과, 상기 하우징에 설치되는 1쌍의 제1 및 제2 실린더와, 상기 제1 및 제2 실린더내에 슬라이딩 가능하게 각각 설치되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 선단부에 설치된 브래킷에 샤프트를 개재하여 회전가능하게 각각 설치되는 한쌍의 풀리와, 상기 한쌍의 풀리에 감겨지고 양단이 상기 하우징의 제1 및 제2 고정부재에 각각 고정되는 와이어와, 상기 와이어의 중간지점에 고정되고 상기 하우징의 외측상부에서 수평이동가능하게 설치되는 운반대와, 상기 운반대의 하부에 설치되어 상기 와이어의 장력을 조절하는 장력조절수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 길이방향을 따라 한쌍의 관통공이 병렬로 형성되며 측벽부에 서로 대칭해서 장공이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 관통공내에 서로 반대방향으로 각각 설치되며 그 내부에 슬라이딩 가능하게 피스톤 로드가 각각 설치된 제1 및 제2 실린더와, 상기 제1 및 제2 실린더의 기단부측을 각각 고정하며 상기 하우징에 형성된 관통공을 각각 덮는 제1 및 제2 덮개와, 상기 피스톤 로드의 선단부에 설치된 제1 및 제2 브래킷과, 상기 제1 및 제2 브래킷에 샤프트를 개재하여 회전가능하게 각각 설치되는 한쌍의 풀리와, 상기 피스톤 로드의 회전을 저지하도록 상기 제1 및 제2 브래킷의 양측에 각각 설치된 제1 및 제2 베어링과, 상기 하우징의 외측상부에 병렬로 설치된 한쌍의 가이드레일상에 수평이동가능하게 설치되어 작업편을 운반하는 운반대와, 양측이 상기 제1 및 제2 덮개에 각각 고정되며 중간부가 상기 운반대의 양단에 각각 고정되어 상기 한쌍의 풀리에 감겨서 상기 피스톤 로드의 신축에 따라 상기 운반대를 수평이동시키는 벨트와, 상기 제1 및 제2 덮개에 각각 고정되어 상기 벨트의 장력을 조절하는 제1 및 제2 장력조절수단과, 상기 풀리의 간격을 일정하게 유지하도록 상기 브래킷에 고정된 연결부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 로드리스 실린더를 일부절결해서 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 단면도,

도 3은 도 2의 화살표 A-A선을 따라 취한 단면도,

도 4는 도 2의 화살표 B-B선을 따라 취한 단면도,

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 로드리스 실린더의 구조를 개략적으로 도시한 단면도,

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 로드리스 실린더에서 운반대가 중간부에 위치한 상태도,

도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 의한 로드리스 실린더에서 운반대가 우측에 위치한 상태도,

도 7b는 도 7a에서 P부분을 확대해서 도시한 확대도,

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 로드리스 실린더의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 로드리스 실린더의 구조를 개략적으로 도시한 평단면도,

도 10은 도 9의 화살표 C-C선을 따라 취한 단면도,

도 11은 도 9의 화살표 D-D선을 따라 취한 단면도,

도 12는 도 9의 화살표 E-E선을 따라 취한 단면도,

도 13은 본 발명의 제3 실시예의 평면도,

도 14는 본 발명의 제4 실시예에 의한 로드리스 실린더의 구조를 개략적으로 도시한 평면도,

도 15는 도 14의 화살표 F-F선을 따라 취한 단면도,

도 16은 도 14의 화살표 G-G선을 따라 취한 단면도,

도 17은 도 16의 화살표 H-H선을 따라 취한 단면도,

도 18은 도 16의 화살표 I-I선을 따라 취한 단면도,

도 19는 본 발명의 제5 실시예에 의한 로드리스 실린더의 하우징을 제거한 후의 분해사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:하우징 102:제1 실린더

202:제2 실린더 104,204:피스톤 로드

105,205:브래킷 105a,205a:샤프트

106,206:풀리 108:제1 고정부재

110:피스톤 110a:피스톤링

208:제2 고정부재 120:와이어

150:장력조절수단 152:제1 고정부재

252:제2 고정부재 154,254:홈

156:제1 장력조절나사 210:피스톤

210a:피스톤링 256:제2 장력조절나사

502,504:관통공 502a,504a:오목홈

506,508:장공 510:하우징

512,514:피스톤 로드 516:제1 실린더

518:제2 실린더 520:제1 덮개

522:제2 덮개 524:제1 브래킷

526:제2 브래킷 528,530:샤프트

532,534:풀리 536:제1 베어링

538:제2 베어링 540:연결부재

542:운반대 544:벨트

550:가이드레일 560:직선구동베어링

570:제1 장력조절수단 572:제1 지지부재

574:제1 고정부재 576:제1 장력조절부재

580:제2 장력조절수단 582:제2 지지부재

584:제2 고정부재 586:제2 장력조절부재

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 로드리스 실린더에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 로드리스 실린더의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 로드리스 실린더에서 운반대가 중간부에 위치한 상태도이고, 도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 의한 로드리스 실린더에서 운반대가 우측에 위치한 상태도이고, 도 7b는 운반대하부에 설치된 장력조절수단을 확대해서 도시한 확대도이다.

도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 제1 실시에에 의한 로드리스 실린더는 하우징(100)과, 하우징(100)상에 설치되는 1쌍의 제1 및 제2 실린더(102,202)와, 상기 제1 및 제2 실린더(102,202)내에 슬라이딩 가능하게 각각 설치되는 피스톤 로드(104,204)과, 상기 피스톤 로드(104,204)의 선단부에 설치된 브래킷(105,205)에 샤프트(105a,205a)를 개재하여 회전가능하게 각각 설치되는 한쌍의 풀리(106,206)와, 상기 한쌍의 풀리(106,206)에 감겨지고 양단이 상기 하우징(100)의 제1 및 제2 고정부재(108,208)에 각각 고정되는 와이어(120)와, 상기 와이어(120)의 중간지점에 고정되고 상기 하우징(100)의 외측상부에서 수평이동가능하게 설치되는 운반대(130)와, 상기 운반대(130)의 하부에 설치되어 상기 와이어(120)의 장력을 조절하는 장력조절수단(150)을 구비하고 있다.

본 발명의 제1 실시예에서 상기 제1 및 제2실린더(102)(202)는 시판되고 있는 통상의 공압실린더 또는 유압실린더를 그대로 사용할 수도 있다.

도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 실린더(102)(202)의 기단부측에는 고압오일 또는 압축공기를 공급하거나 배출시키는 포트(A,B)가 형성되어 있으며, 상기 제1 및 제2 실린더(102)(202)의 선단부측에는 상기 제1 및 제2 실린더(102)(202)내의 공기를 배출시키거나 또는 상기 제1 및 제2 실린더(102)(202)내에 공기를 공급하는 포트(C,D)가 형성되어 있으며, 상기 제1및 제2 실린더(102)(202)내에 슬라이딩 가능하게 설치된 피스톤(110)(210)의 외주면에는 상기 제1 및 제2 실린더(102)(202)의 내주면과 기밀하게 당접되는 피스톤링(110a,210a)이 외감되어 있고, 상기 피스톤(110,210)의 일단에는 외측으로 신축가능한 피스톤 로드(104,204)가 부착되어 있다.

상기 제1 및 제2실린더(102)(202)는 도시한 바와 같이 서로 반대방향을 향하도록 설치되어 있고, 이에 따라 상기 피스톤 로드(104,204)가 서로 반대방향을 향하여 신축되도록 배치되어 있음과 동시에, 서로 일정한 간격을 두고 평행하게 설치되어 있다.

상기 피스톤 로드(104,204)의 선단부에 설치되어 있는 브래킷(105,205)에는 샤프트(105a,205a)를 개재하여 풀리(106,206)가 설치되어 있고, 상기 풀리(106,206)는 와이어(120)의 이동을 안내하는 것으로서, 상기 피스톤 로드(104,204)의 선단에 설치되는 풀리(106,206)는 각각 한쌍씩 설치되어 있다.

상기 와이어(120)의 일측은 제1 및 제2 실린더(102)(202)에 각각 설치되어 있는 제1 및 제2 고정부재(108,208)에 고정되어 있고, 상기 와이어(120)의 타측은 운반대(130)에 설치되어 있는 제1 및 제2 장력조절수단(150,250)에 의하여 장력을 적절하게 조절할 수 있도록 설치되어 있다.

한편, 상기 운반대(130)는 제1 및 제2 실린더(102)(202)의 신장수축작동에 의해 하우징(100)상에서 수평이동하도록 상기 와이어(120)의 중간지점에 고정설치되어 있다.

도 7b에 도시한 바와 같이 상기 운반대(130)의 하부에는 와이어(120)의 장력을 조절할 수 있는 제1 및 제2 장력조절수단(150,250)이 설치되어 있으며, 상기 장력조절수단(150,250)은 와이어(120)가 고정되는 제1 및 제2 고정부재(152,252)와, 상기 제1 및 제2 고정부재(152,252)가 설치되는 홈(154,254)과, 상기 와이어(120)의 장력을 조절하도록 상기 홈(154,254)에 끼워진 제1 및 제2 고정부재(152,252)를 전후진시키는 제1 및 제2 장력조절나사(156,256)로 구성되어 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 의한 로드리스 실린더의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 운반대(130)가 하우징(100)의 좌측단에 위치할 경우에는 제1 실린더(102)의 피스톤 로드(104)가 완전히 수축된 상태이고, 제 2 실린더(202)의 피스톤 로드(204)는 완전히 신장된 상태로서, 상기 와이어(120)의 중간지점에 고정된 운반대(130)는 제1 실린더(102)의 기단부측에 위치한다.

이때, 제1 실린더(102)의 기단부측에 형성된 포트(A)를 통해서 고압오일또는 가압된 압축공기를 공급함과 동시에, 제2 실린더(202)의 기단부측에 형성된 포트(B)를 통해서 상기 제2 실린더(202)내에 도입되어 있던 고압오일 또는 압축공기를 배출시키면, 제1 실린더(102)내에 있는 공기가 포트(C)를 통해서 배출됨과 동시에, 상기 제2 실린더(202)내에 포트(D)를 통해서 공기(대기공기)가 공급되어 제1 실린더(102)내에 수축되어 있던 피스톤 로드(104)가 우측을 향해 신장된다. 이에 따라 제1 실린더(102)의 선단부측에 설치된 제1 고정부재(108)에 일단이 고정되어 있던 와이어(120)가 당겨지면서 와이어(120)의 중간부에 고정되어 있는 운반대(130)가 도 6에 도시한 바와 같이 우측을 향해 수평으로 이동된다. 이때, 상기 피스톤 로드(204)는 제2 실린더(202)내로 들어가면서 수축된다.

이와 같이 상기 제1 실린더(102)의 피스톤 로드(104)가 신장되면 도 7에 도시한 바와 같이 운반대(130)가 우측단 즉, 제2 실린더(202)의 기단부측까지 이동되어 제1 실린더(102)와 제 2 실린더(202)의 길이를 합한 만큼의 길이를 수평이동한다.

한편, 상기 운반대(130)를 다시 도 5에 도시한 상태로 복귀시킬려면, 제2실린더(202)의 포트(B)를 통해서 압축공기 또는 압축오일을 공급함과 동시에, 제1 실린더(102)의 기단부측에 형성된 포트(A)를 통해서 상기 제1 실린더(102)내에 도입되어 있던 고압오일 또는 압축공기를 배출시키면, 제2 실린더(202)내에 있는 공기가 포트(D)를 통해서 대기로 배출됨과 동시에, 포트(D)를 통해서 공기(대기공기)가 상기 제1 실린더(102)내로 공급되어 제2 실린더(202)내에 수축되어 있던 피스톤 로드(104)가 좌측을 향해 신장된다.

이에 따라 제2 실린더(202)의 선단부측에 설치된 제1 고정부재(108)에 일단이 고정되어 있던 와이어(120)가 당겨지면서 와이어(120)의 중간부에 고정되어 있는 운반대(130)가 도 6 및 도 5에 도시한 바와 같이 좌측을 향해 수평으로 이동된다. 이때, 상기 피스톤 로드(104)는 제1 실린더(102)내로 들어가면서 수축된다.

상기 와이어(120)가 늘어졌을 경우에는 상기 장력조절수단(150,250)을 조절해서 장력을 조절할 수 있다. 다시 말하면, 상기 와이어(120)가 늘어졌을 경우에는 제1 및 제2 장력조절나사(156,256)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면, 제1 및 제2 고정부재(152,252)가 좌측 또는 우측으로 이동되면서 장력이 조절된다.

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 로드리스 실린더에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 로드리스 실린더의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 8에 있어서 도 5 내지 도 7에 도시한 부분과 같은 부분에는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 로드리스 실린더는 제1 실시예에 따른 로드리스 실린더와 다른 점은 로드리스 실린더에서 고압오일또는 압축공기를 배출시켰을 경우, 피스톤로드(104,204)가 자유롭게 이동함에 따라 와이어(208)가 이완되어 풀리(106,206)로 부터 이탈함으로써 발생할 수 있는 안전사고를 방지하기 위하여 브래킷(105,205)사이를 일정하게 이간시키도록 상기 브래킷(105,205)사이에 연결봉(140)을 설치한 점이다.

다음에, 본 발명의 제3 실시예에 따른 로드리스 실린더에 대하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 로드리스 실린더의 구조를 개략적으로 도시한 평단면도이고, 도 10은 도 9의 화살표 C-C선을 따라 취한 단면도이고, 도 11은 도 9의 화살표 D-D선을 따라 취한 단면도이고, 도 12는 도 9의 화살표 E-E선을 따라 취한 단면도이고, 도 13은 본 발명의 제3 실시예의 평면도이다.

도 9 내지 도 13에 도시한 바와 같이 본 발명의 제3 실시예에 의한 로드리스 실린더는 제1 및 제2 실린더(302,402)가 하우징(300)과 일체로 형성되어 있으며, 피스톤 로드(304,404)의 회전을 방지하도록 상기 제1 및 제2 실린더(302,402)내에 감입되어 있는 피스톤로드(304,404)의 선단부에 설치된 풀리(306,406)는 그 상하단이 하우징(300)의 상ㆍ하부에 길이방향을 따라 형성된 안내 장공(308,408)을 따라 수평이동하며, 상기 풀리(306,406)에는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 와이어(320)가 감겨져 있으며, 상기 와이어(320)의 일단부는 제1 및제2실린더(302,402)의 선단부측에 설치되어 있는 제1 고정부재(310)에 고정되고, 상기 와이어(320)의 타단부는 하우징(300)의 상부면에 설치된 운반대(330)에 고정되어 있다.

도 10 및 도11에 도시된 바와 같이 상기 운반대(330)에는 와이어(320)의 장력을 조절할 수 있는 제1 및 제2 장력조절수단(350)이 설치되어 있으며, 상기 제1 및 제2 장력조절수단(350,450)은 와이어(320)가 고정되는 제1 고정부재(352,452)와, 상기 제1 고정부재(352,452)가 설치되는 홈(354,454)과, 상기 홈(354,454)에 끼워진 제1 고정부재(352,452)를 일방향으로 밀어주는 제1 및 제2 장력조절나사(356,456)로 구성되어 있다.

도 12에는 하우징(300)상에 설치된 운반대(330)의 슬라이드구조를 개략적으로 도시한 도면으로서, 상기 운반대(330)의 하부 양측에 안내부재(342,442)가 설치되고, 상기 운반대(330)가 하우징(300)의 길이방향을 따라 수평이동이 가능하도록 하우징(300)의 상부면에는 상기 안내부재(342,442)와 당접되는 레일(344,444)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제3 실시예에 따른 로드리스 실린더의 작용은 제1 실시예와 같이 동작하므로, 여기서는 중복되는 설명을 생략한다.

다음에, 본 발명의 제4 실시예에 따른 로드리스 실린더에 대하여 설명한다.

도 14 내지 도 19에 도시한 본 발명의 제4 실시예에 의한 로드리스 실린더는 길이방향을 따라 한쌍의 관통공(502,504)이 병렬로 형성되며 측벽부에 서로 대칭해서 장공(506,508)이 형성된 하우징(510)과, 상기 하우징(510)의 관통공(502,504)내에 서로 반대방향으로 각각 설치되며 그 내부에 슬라이딩 가능하게 피스톤 로드(512,514)가 각각 설치된 제1 및 제2 실린더(516,518)와, 상기 제1 및 제2 실린더(516,518)의 기단부측을 각각 고정하며 상기 하우징(510)에 형성된 관통공(502,504)을 각각 덮는 제1 및 제2 덮개(520,522)와, 상기 피스톤 로드(512,514)의 선단부에 설치된 제1 및 제2 브래킷(524,526)과, 상기 제1 및 제2 브래킷(524,526)에 샤프트(528,530)를 개재하여 회전가능하게 각각 설치되는 한쌍의 풀리(532,534)와, 상기 피스톤 로드(512,514)의 회전을 저지하도록 상기 제1 및 제2 브래킷(524,526)의 양측에 각각 설치된 제1 및 제2 베어링(536,538)과, 상기 하우징(510)의 외측상부에 병렬로 설치된 한쌍의 가이드레일(550)상에 수평이동가능하게 설치되어 작업편을 운반하는 운반대(542)와, 양측이 상기 제1 및 제2 덮개(520,522)에 각각 고정되며 중간부가 상기 운반대(542)의 양단에 각각 고정되어 상기 한쌍의 풀리(532,534)에 감겨서 상기 피스톤 로드(512,514)의 신축에 따라 상기 운반대(542)를 수평이동시키는 벨트(544)와, 상기 제1 및 제2 덮개(520,522)에 각각 고정되어 상기 벨트(544)의 장력을 조절하는 제1 및 제2 장력조절수단(570,580)과, 상기 풀리(532,534)의 간격을 일정하게 유지하도록 상기 제1 및 제2 브래킷(524,526)에 고정된 연결부재(540)를 구비하고 있다.

상기 하우징(510)에 형성된 한쌍의 관통공(502,504)내에는 그 길이방향을 따라 상기 브래킷(524,526)에제1 및 제2 베어링(536,538)을 안내하도록 오목홈(502a,504a)이 형성되어 있다.

상기 운반대(530)에는 가이드레일(550)에 외감되어 상기 운반대(530)를 수평직선 운동시키도록 그 내부에 이동방향을 따라 한쌍의 직선구동베어링(560)이 설치되어 있다.

상기 제1 및 제2 장력조절수단(570,580)은 상기 벨트(544)의 양단부를 각각 지지하는 제1 및 제2 지지부재(572,582)와, 상기 제1 및 제2 지지부재(572,582)에 상기 벨트(544)의 양단부를 고정하는 제1 및 제2 고정부재(574.584)와, 상기 벨트(544)의 장력을 조정하도록 일측이 상기 제1 및 제2 지지부재(572,582)에 각각 결합되며 타측이 상기 제1 및 제2 덮개(520,522)에 정ㆍ역회전가능하게 나사결합되어 있는 제1 및 제2 장력조절부재(576,586)로 구성되어 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 제4 실시예에 의한 로드리스 실린더의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저, 상기 하우징(510)에 형성된 한쌍의 관통공(502,504)내에 피스톤 로드 제1 및 제2 실린더(516,518)를 삽입하고, 제1 및 제2 장력조절수단(570,580)에 벨트(544)의 양단부를 각각 고정시킨다.

다음에, 상기 관통공(502,504) 및 장공(506,508)을 통해서 벨트(544)를 끼은 다음, 상기 벨트(544)의 양측을 제1 및 제2 장력조절부재(576,586)에 고정시키고, 상기 피스톤로드(512,514)에 설치된 브래킷(524,526)에 회전가능하게 각각 설치되어 있는 한쌍의 풀리(532,534)에 걸치고, 상기 벨트(544)의 타단부를 상기 운반대(542)에 각각 고정한다.

그리고, 상기 운반대(542)의 하부에 이동방향을 따라 일정간격을 두고 설치된 한쌍의 직선구동베어링(560)내에 한쌍의 가이드레일(550)을 각각 삽입하고 나서 상기 한쌍의 가이드레일(550)을 상기 하우징(510)상에 고정시킨 후, 상기 하우징(510)의 양측 개구부를 제1 및 제2 덮개(520,522)로 덮고 나서 상기 피스톤로드(512,514)의 선단부에 설치되어 있는 한쌍의 풀리(532,534)를 고정하는 제1 및 제 브래킷(524,526)사이에 연결부재(540)의 양단부를 고정시킨다.

이때, 상기 벨트(54)는 상기 하우징(510)에 각각 형성된 장공(506,508)을 통해서 상기 하우징(510)상부로 노출된다.

상기 설명에 있어서 본 발명의 로드리스 실린더의 조립과정은 작업편리상 순서를 변경할 수 있는 것은 물론이다.

이와 같이 조립된 본 발명의 제4 실시예에 의한 로드리스 실린더에 포트(A)를 통해서 제1 실린더(516)내에 고압오일또는 압축공기를 공급함과 동시에, 제2 실린더(518)의 포트(B)를 통해서 그 내부에 도입되어 있는 고압오일 또는 압축공기를 외부로 배출시키면, 도 18에서 피스톤로드(512)가 제1 실린더(516)로 신장됨과 동시에, 도 19에 도시한 피스톤로드(514)가 제2 실린더(518)내로 수축됨에 따라 벨트(544)가 이동하므로, 상기 피스톤로드(512)의 선단부에 브래킷(524)을 개재해서 회전가능하게 설치된 한쌍의 풀리(532)가 샤프트(528)를 중심으로 반시계방향으로 회전하고, 이와 동시에 상기 피스톤로드(514)의 선단부에 브래킷(526)을 개재해서 회전가능하게 설치된 한쌍의 풀리(534)가 샤프트(530)를 중심으로 시계방향으로 회전하면서, 상기 운반대(542)를 도 18에서 우측으로 이동시킨다.

상기와 같이 도 18에서 우측으로 이동된 상기 운반대(542)를 죄측으로 이동시킬려면, 포트(B)를 통해서 제2 실린더(518)내에 고압오일 또는 압축공기를 공급함과 동시에, 제1 실린더(516)의 포트(A)를 통해서 그 내부에 도입되어 있는 고압오일 또는 압축공기를 외부로 배출시키면, 도 19에 도시한 바와 같이 피스톤로드(514)가 제2 실린더(518)로 부터 신장(좌측으로 전진)됨과 동시에, 도 18에 도시한 피스톤로드(512)가 제1 실린더(516)내로 수축(좌측으로 전진)된다.

이때, 상기 벨트(544)가 이동하면서 상기 피스톤로드(514)의 선단부에 회전가능하게 설치된 한쌍의 풀리(534)가 샤프트(530)를 중심으로 반시계방향으로 회전하고, 상기 피스톤로드(512)의 선단부에 회전가능하게 설치된 한쌍의 풀리(532)가 샤프트(528)를 중심으로 시계방향으로 회전하면서, 상기 운반대(542)를 도 18에서 좌측으로 이동시킨다.

그리고, 본 발명의 제4실시예에 의한 로드리스 실린더는 상기 피스톤로드(512,514)의 선단부에 설치된 브래킷(524,526)사이에 이들 브래킷(524,526)끼리 일정한 간격을 유지하도록 연결로드(541a,541b)를 통해서 연결부재(540)가 설치되어 있으므로, 상기 제1 및 제2 실린더(516,518)에 형성되어 있는 포트(A,B)를 통해서 고압오일 또는 압축공기를 외부로 배출해도 상기 벨트(544)가 이완되어 풀리(532,534)로 부터 이탈함으로써 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 연결부재(540)는 판(plate)형상체로 되어 있으므로, 상기 피스톤로드(512,514)의 동작에 연동되는 벨트(544)의 이동에 따른 다른 물체와의 접촉을 방지하여 벨트(544) 또는 다른 물체의 파손을 방지하는 역할도 한다.

또한, 본 발명의 제4실시예에 의한 로드리스 실린더에 있어서, 상기 하우징(510)에 형성된 한쌍의 관통공(502,504)내에는 그 길이방향을 따라 오목홈(502a,504a)이 형성되어 있으므로, 상기 오목홈(502a,504a)의 안내를 받으면서 상기 브래킷(524,526)에 각각 설치된 제1 및 제2 베어링(536,538)이 이동하므로, 피스톤로드(512,514)가 제1 및 제2 실린더(516,518)를 중심으로 회전되지도 않는다.

다음에, 도 20을 참조하면서 본 발명의 제5 실시예에 의한 로드리스 실린더에 대하여 설명한다.

도 20에 도시한 본 발명의 제5 실시예에 의한 로드리스 실린더는 도 14 내지 도 19에 도시한 본 발명의 제4 실시예에 의한 로드리스 실린더와 다른 점은 상기 피스톤로드(512,514)의 선단부에 설치된 브래킷(524,526)에 하나의 스프래킷(532',534)이 설치되어 있고, 덮개를 겸하는 연결부재(540)대신에 연결봉(540')을 사용하고, 벨트(544)대신에 체인(544')을 사용하고 있는 것이다.

본 발명의 제5 실시에에 의한 로드리스 실린더의 동작은 본 발명의 제4 실시예에 의한 로드리스 실린더와 같은 동작을 하므로 여기에서는 중복되는 설명을 생략한다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 로드리스 실린더에 의하면, 2개의 유압 또는 공압 실린더를 서로 반대방향으로 설치하고, 상기 각 실린더의 피스톤로드에하나 이상의 풀리를 브래킷을 개재하여 회전가능하게 설치하고, 하우징을 덮는 덮개에 벨트의 양단부를 고정시키고, 상기 벨트를 피스톤로드의 선단부에 설치된 풀리에 걸고나서 상기 벨트의 타단부를 운반대에 고정시킴과 동시에, 피스톤로드의 선단부에 설치된 각각의 브래킷에 연결부재를 설치한 구성으로 되어 있으므로, 구조가 간단하고, 구조가 간단함에 따라 제조코스트를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고장이 대체적으로 발생되지 않으며, 또한 고장이 발생되어도 용이하게 수리할 수 있음과 동시에, 유지ㆍ보수비가 적게 소요되고, 안전사고를 방지할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims

하우징과, 상기 하우징에 설치되는 1쌍의 제1 및 제2 실린더와, 상기 제1 및제2 실린더내에 슬라이딩 가능하게 각각 설치되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 로드의 선단부에 설치된 브래킷에 샤프트를 개재하여 회전가능하게 각각 설치되는 한쌍의 풀리와, 상기 한쌍의 풀리에 감겨지고 양단이 상기 하우징의 제1 및 제2 고정부재에 각각 고정되는 와이어와, 상기 와이어의 중간지점에 고정되고 상기 하우징의 외측상부에서 수평이동가능하게 설치되는 운반대와, 상기 운반대의 하부에 설치되어 상기 와이어의 장력을 조절하는 제1 및 제2 장력조절수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 로드리스 실린더.
제1항에 있어서, 상기 브래킷에는 이들 사이의 거리를 일정하게 유지하도록 연결봉의 양단이 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 로드리스 실린더.
제1항에 있어서, 상기 장력조절수단은 와이어가 고정되는 제1 및 제2 고정부재와, 상기 제1 및 제2 고정부재가 설치되는 홈과, 상기 와이어의 장력을 조절하도록 상기 홈에 끼워진 제1 및 제2 고정부재를 전후진시키는 장력조절나사로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 로드리스 실린더.
길이방향을 따라 한쌍의 관통공이 병렬로 형성되며 측벽부에 서로 대칭해서 장공이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 관통공내에 서로 반대방향으로 각각 설치되며 그 내부에 슬라이딩 가능하게 피스톤 로드가 각각 설치된 제1 및 제2 실린더와, 상기 제1 및 제2 실린더의 기단부측을 각각 고정하며 상기 하우징에 형성된 관통공을 각각 덮는 제1 및 제2 덮개와, 상기 피스톤 로드의 선단부에 설치된 제1 및 제2 브래킷과, 상기 제1 및 제2 브래킷에 샤프트를 개재하여 회전가능하게 각각 설치되는 한쌍의 풀리와, 상기 피스톤 로드의 회전을 저지하도록 상기 제1 및 제2 브래킷의 양측에 각각 설치된 제1 및 제2 베어링과, 상기 하우징의 외측상부에 병렬로 설치된 한쌍의 가이드레일상에 수평이동가능하게 설치되어 작업편을 운반하는 운반대와, 양측이 상기 제1 및 제2 덮개에 각각 고정되며 중간부가 상기 운반대의 양단에 각각 고정되어 상기 한쌍의 풀리에 감겨서 상기 피스톤 로드의 신축에 따라 상기 운반대를 수평이동시키는 벨트와, 상기 제1 및 제2 덮개에 각각 고정되어 상기 벨트의 장력을 조절하는 제1 및 제2 장력조절수단과, 상기 풀리의 간격을 일정하게 유지하도록 상기 브래킷에 고정된 연결부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 로드리스 실린더.
제4항에 있어서, 상기 운반대에는 가이드레일에 외감되어 상기 운반대를 수평직선 운동시키도록 그 내부에 이동방향을 따라 한쌍의 직선구동베어링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 로드리스 실린더.
제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 장력조절수단은 상기 벨트의 양단부를 각각 지지하는 제1 및 제2 지지부재와, 상기 제1 및 제2 지지부재에 상기 벨트의 양단부를 고정하는 제1 및 제2 고정부재와, 상기 벨트의 장력을 조정하도록 일측이 상기 제1 및 제2 지지부재에 각각 결합되며 타측이 상기 제1 및 제2 덮개에 정ㆍ역회전가능하게 나사결합되어 있는 제1 및 제2 장력조절부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 로드리스 실린더.
제4항에 있어서, 상기 하우징에 형성된 한쌍의 관통공내에는 그 길이방향을 따라 상기 브래킷에 각각 설치된 베어링을 안내하도록 오목홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로드리스 실린더.