KR100469829B1

KR100469829B1 - 에어쿠션기구가 부착된 리니어 액츄에이터

Info

Publication number: KR100469829B1
Application number: KR10-2001-0047219A
Authority: KR
Inventors: 사토토시오; 우에노요시테루
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2005-02-02
Also published as: DE10145811A1; TW505740B; CN1230630C; DE10145811B4; KR20020023106A; CN1344868A

Abstract

에어쿠션식 완충기구를 구비한 소형이며 합리적인 설계구조를 갖는 리니어 액츄에이터를 얻는다.

제1 및 제2의 2세트의 에어실린더기구(4A,4B) 중 제1에어실린더기구(4A)측에 에어쿠션기구(5a,5b)를 설치하고, 이 에어쿠션기구(5a,5b)를 압력실(26a,26b)로부터의 배기를 제한적으로 배출하는 배기구(34)와, 피스톤(21A)이 스트로크단에 도달하기 직전에 포트구멍(30c)을 압력실(26a,26b)로부터 차단해서 상기 압력실로부터의 배기를 상기 배기구(34)만으로부터 배출시키는 패킹(43a,43b)과, 상기 배기구(34)와는 다른 위치에서 실린더구멍(20A)안에 개구하는 보조구멍(47)과, 엔드커버(24A,25A)에 부착되어 상기 보조구멍(47)으로부터 압력실(26a,26b)로 향하는 급기의 흐름은 허용하나, 상기 압력실(26a,26b)로부터 보조구멍(47)으로 향하는 배기의 흐름은 저지하는 역지밸브(38)로 구성한다.

Description

에어쿠션기구가 부착된 리니어 액츄에이터{LINEAR ACTUATOR WITH AIR CUSHION MECHANISM}

본 발명은 케이싱에 내장된 2세트의 에어실린더기구를 동기적으로 동작시켜 상기 케이싱위의 슬라이드 테이블을 직선적으로 동작시키는 리니어 액츄에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 상기 슬라이드 테이블을 스트로크단에 완충적으로 정지시키기 위한 수단을 구비한 리니어 액츄에이터에 관한 것이다.

예를 들면, 일본국 특허공개 평성10-61611호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 케이싱에 2세트의 에어실린더기구를 내장하고, 이들 에어실린더기구를 동기적으로 동작시켜 상기 케이싱위의 슬라이드 테이블을 직선적으로 왕복동작시키도록 한 리니어 액츄에이터는 이미 공지되어 있다.

이러한 리니어 액츄에이터에 있어서는, 슬라이드 테이블을 스트로크단에 완충적으로 정지시키기 위한 각종 완충기구가 설치되어 있다. 예를 들면, 케이싱의 측면에 스프링으로 탄발된 댐퍼를 설치하고, 이 댐퍼에 슬라이드 테이블의 측면에 설치한 접촉자를 스트로크단에서 접촉시키는 것 등이다.

그러나, 공지의 리니어 액츄에이터에 설치되어 있는 완충기구는 어느 것이나, 충격을 기계적으로 흡수하는 방식의 것으로, 구조가 간단하고 동작도 확실하지만, 충격음이 나거나, 완충기구가 측면으로 돌출하고 있는 등의 이유로 인해 용도에 따라서 사용할 수 없는 경우가 있다.

한편, 통상의 에어실린더장치에 있어서는, 피스톤의 동작시에 배기측 압력실내의 에어를 일시적으로 밀봉해 넣어 승압시키고, 이 배기압으로 피스톤을 감속시켜 스트로크단에 완충적으로 정지시키는 에어쿠션식 완충기구가 이용되고 있다.

그러나 이 에어쿠션식 완충기구는 피스톤의 적어도 일측에 긴 쿠션링을 설치함과 아울러, 압력실에 상기 쿠션링이 끼워넣어지는 긴 쿠션실을 설치하는 방식의 것이므로, 실린더의 축선방향의 길이가 길어지고, 이것을 그대로 리니어 액츄에이터에 적용해도 상기 리니어 액츄에이터가 대형화할 뿐이다. 게다가, 2세트의 에어실린더기구를 갖고 있으므로, 각각에 에어쿠션을 설치하게 되면, 리니어 액츄에이터가 더욱 대형화하게 된다.

본 발명의 기술적 과제는 에어쿠션식 완충기구를 구비한 소형이면서 합리적인 설계구조를 갖는 리니어 액츄에이터를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어쿠션기구가 부착된 리니어 액츄에이터의 일실시예를 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1의 리니어 액츄에이터의 측면도이다.

도 3은 도 2에 있어서의 A-A선 단면도이다.

도 4는 도 2에 있어서의 B-B선 단면도이다.

도 5는 도 4의 주요부분 확대도이다.

(부호의 설명)

1:케이싱 4A,4B:에어실린더기구

5a,5b:에어쿠션기구 20A,20B:실린더구멍

21A,21B:피스톤 24A,24B:헤드 엔드커버

25A,25B:헤드 엔드커버 26a,26b:압력실

27a,27b:연통구멍 30a,30b:포트

30c:포트구멍 34:배기구

36:유로 38:역지밸브

39:밸브실 41:통공

43a,43b:패킹 45:니들

47:보조구멍

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 리니어 액츄에이터는 서로 평행하게 위치해서 동기적으로 동작하는 2세트의 에어실린더기구와, 이들 양 에어실린더기구의 각 피스톤을 정역의 적어도 한 쪽의 스트로크단에 완충적으로 정지시키기 위한 양 에어실린더기구에 공통의 에어쿠션기구를 보유하고 있다. 상기 에어쿠션기구는 제1에어실린더기구측에 설치되어 있고, 포트구멍보다 압력실끝부근 위치에서 상기 압력실에 연통하고, 상기 압력실로부터의 배기를 제한적으로 배출하는 배기구와, 상기 피스톤의 외주면에 부착되어, 상기 피스톤이 스트로크단에 도달하기 직전에 상기 포트구멍을 상기 압력실로부터 차단해서 상기 압력실로부터의 배기를 상기 배기구만으로부터 배출시키는 패킹과, 상기 배기구와는 다른 위치에서 실린더구멍안에 개구하도록 설치되고, 한쪽으로 상기 포트에 연통하고 있는 보조구멍과, 엔드커버에 상기 보조구멍과 압력실사이에 개재하도록 설치되고, 상기 보조구멍으로부터 압력실로 향하는 급기의 흐름은 허용하지만, 상기 압력실로부터 보조구멍으로 향하는 배기의 흐름은 저지하는 역지밸브를 갖는 것이다.

상기 구성을 갖는 본 발명의 리니어 액츄에이터에 있어서, 한 쌍의 포트를 통해 제1에어실린더기구의 압력실에 압축공기를 공급 및 배출하면, 양 에어실린더기구의 피스톤은 동기적으로 동작한다. 이때 압축공기는 처음에는 상기 보조구멍으부터 역지밸브를 밀어 개방하여 압력실안에 유입되고 있지만, 상기 패킹이 포트구멍을 지나 이 포트구멍이 압력실에 연통하면, 그 후에는 상기 포트구멍으로부터 압력실안에 유입되게 된다.

한편, 상기 피스톤이 스트로크단에 도달했을 때의 완충적 정지는 2세트의 에어실린더기구의 피스톤을 공통의 에어쿠션기구로 동기적으로 저감시킴으로써 행해진다. 즉, 상기 피스톤의 슬라이딩시에, 배기측 압력실안의 압축공기는 처음에는 주로 상기 포트구멍으로터 포트를 통해 배출되고 있지만, 상기 피스톤이 스트로크단에 가까워져서 상기 패킹이 상기 배기측 포트구멍을 타고 넘으면, 상기 포트구멍과 상기 압력실이 차단되고, 상기 압력실안의 압축공기는 배기구만으로부터 제한적으로 배출되게 된다. 이 때문에, 상기 압력실안의 압력이 상승하여, 그것이 피스톤배압이 되어 피스톤을 저감시키면서 스트로크종단에 도달시킨다.

이와 같이 상기 리니어 액츄에이터는 에어쿠션식 완충기구를 구비하고 있으므로, 기계식 완충기구와 같은 충돌음이 없어 조용한 동시에, 발진(發塵)의 우려도 없고, 크린룸 등에서도 사용할 수 있다. 또, 종래와 같이 기계식 완충기구를 슬라이드 테이블의 한 쪽에만 설치하면, 정지시에 상기 슬라이드 테이블이 한쪽에서 지지되므로 축선이 기울어지게 되지만, 본 발명에서는 각 에어실린더기구의 피스톤에 그 추력이 발생하는 방향과 동일축선상에서 쿠션효과가 작용하고, 게다가 각 에어실린더기구가 동기적으로 감속되므로, 슬라이드 테이블의 기울어짐은 발생하지 않는다. 또한, 2세트의 에어실린더기구에 하나의 공통 에어쿠션기구를 설치하는 것뿐만 아니라, 이 에어쿠션기구가 종래와 같은 긴 쿠션링이나 그것이 끼워넣어지는 긴 쿠션실을 필요로 하지 않으므로, 리니어 액츄에이터를 매우 소형이며 합리적인 설계구조로 할 수 있다.

또, 상기 역지밸브를 엔드커버에 지지시켜 실린더구멍안에 설치함으로써, 이 역지밸브를 케이싱의 측벽내에 설치하는 경우에 비해, 상기 케이싱의 두께를 작게 하는 것이 가능하게 되어 리니어 액츄에이터 전체를 소형화할 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시형태에 의하면, 상기 역지밸브가 립형 시일부재로 이루어져 있고, 이 시일부재가 상기 엔드커버의 외주면과 실린더구멍의 내주면과의 사이의 유로중에 설치되고, 또 상기 보조구멍은 이 유로내에 개구하도록 형성되어 있다.

본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 케이싱의 상기 포트와 인접하는 위치에 상기 배기구가 형성됨과 아울러, 상기 배기구와 인접하는 위치에 상기 보조구멍이 형성되고, 또, 이들 배기구와 보조구멍이 공통의 통공을 통해 상기 포트에 연통하고, 상기 통공속의 상기 배기구와 대응하는 위치에는 밸브실이 형성되고, 이 밸브실안에 상기 배기구의 개구면적을 조정하는 니들이 설치되어 있는 것이다.

본 발명의 구체적인 실시형태에 의하면, 상기 제1에어실린더기구의 피스톤이 스트로크단에 도달하기 직전에 상기 포트구멍을 타고 넘는 상기 패킹과, 스트로크단에서 상기 포트구멍의 바로 앞에 정지하는 다른 패킹의 두 개의 패킹을 갖고, 또, 제2에어실린더기구의 피스톤이 스트로크단에서 압력실끼리를 연결하는 연통구멍의 바로 앞에 정지하는 패킹을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 4에 나타낸 리니어 액츄에이터는 편평한 짧은 각기둥형을 한 케이싱(1)과, 상기 케이싱(1)의 상면에 설치된 리니어가이드(2)와, 케이싱(1)의 상면에 상기 리니어가이드(2)를 따라 슬라이딩가능하도록 설치된 슬라이드 테이블(3)과, 상기 케이싱(1)의 내부에 병렬로 내장되어 상기 슬라이드 테이블(3)을 구동하며, 동기해서 동작하는 제1 및 제2의 2세트의 에어실린더기구(4A,4B)와, 이들 에어실린더기구(4A,4B)의 피스톤(21A,21B)를 스트로크단에 완충적으로 정지시키기 위한 에어쿠션기구(5a,5b)를 구비하고 있다.

상기 리니어가이드(2)는 케이싱(1)의 상면중앙부에 고정된 직사각형의 가이드블록(10)을 갖고 있고, 이 가이드블록(10)에 걸쳐지도록 상기 슬라이드 테이블(3)이 부착되고, 이들 가이드블록(10)의 양 측면의 홈(11)과 슬라이드 테이블(3)의 양 가이드벽(3a)내면의 홈(12)사이에 각각 복수의 볼(13)이 구름가능하게 끼워져 있고, 이들 볼(13)의 구름에 의해 상기 슬라이드 테이블(3)이 가이드블록(10)을 따라 직선적으로 왕복이동하도록 되어 있다.

상기 볼(13)은 또, 상기 홈(11)외에, 가이드블록(10)의 양 측단부근처의 위치에 홈(11)과 평행하게 형성된 볼구멍(14)안에도 수용되어 있고, 이들 홈(11)안의 볼(13)과 볼구멍(14)안의 볼(13)이 고리형상의 열을 이루도록 이어져 있고, 슬라이드 테이블(3)의 슬라이딩시에 이들 볼(13)이 상기 홈(11)과 볼구멍(14)을 따라 순환적으로 구르도록 되어 있다.

도 4 및 도 5로부터 알 수 있듯이, 상기 2세트의 에어실린더기구(4A) 및 에어실린더(4B)는 편평한 케이싱(1)의 내부에 병렬로 내장되어 있고, 상기 피스톤(21A)와 피스톤(21B), 엔드커버(24A)와 엔드커버(24B), 및 엔드커버(25A)와 엔드커버(25B)의 구성이 약간 상이한 것 이외에는 이하에 서술하듯이 실질적으로 같은 구성을 갖는 것이다.

즉, 상기 케이싱(1)의 내부에는 그 축선방향으로 연장하는 두 개의 실린더구멍(20A,20B)이 좌우 평행하게 형성되고, 이들 각 실린더구멍(20A,20B)안에 상기 피스톤(21A,21B)가 슬라이딩가능하게 수용됨과 아울러, 상기 피스톤(21A,21B)에 기단부가 연결되고 선단부가 실린더구멍(20A,20B)의 일단측으로부터 돌출하는 피스톤로드(22A,22B)가 설치되어 있다. 또, 상기 각 실린더구멍(20A,20B)의 헤드측 및 로드측 단부는 각각 엔드커버(24A,24B) 및 엔드커버(25A,25B)에 의해 폐쇄되고, 로드측 엔드커버(25A,25B)를 상기 피스톤로드(22A,22B)가 시일부재(23)를 통해 기밀하고 또한 슬라이딩가능하도록 관통하고 있다.

이것에 의해 상기 피스톤(21A,21B)의 양측에는 상기 각 엔드커버(24A,24B) 및 엔드커버(25A,25B)사이에 각각 헤드측 압력실(26a) 및 로드측 압력실(26b)가 형성되고, 2세트의 에어실린더기구(4A,4B)의 대응하는 압력실끼리, 즉 헤드측 압력실(26a,26a)끼리와 로드측 압력실(26b,26b)끼리는 각각 케이싱(1)에 돌출되게 설치된 연통구멍(27a,27b)에 의해 상호 연통되고 있다.

그리고, 상기 케이싱(1)에 있어서의 제1에어실린더기구(4A)측의 측면에는 상기 에어실린더기구(4A)의 한 쌍의 압력실(26a,26b)에 압축급기(壓縮給氣)를 개별적으로 공급하기 위한 한 쌍의 포트(30a,30b)가 설치되고, 이들 포트(30a,30b)와 상기 압력실(26a,26b)이 각각 포트구멍(30c,30c)를 통해 상호 연통하고 있다. 이들 포트(30a,30b)는 2세트의 에어실린더기구(4A,4B)에 공통의 것으로, 이들 포트(30a,30b)로부터 제1에어실린더기구(4A)의 헤드측 압력실(26a)과 로드측 압력실(26b)에 교대로 압축공기를 공급함으로써 2세트의 에어실린더기구(4A,4B)의 피스톤(21A,21B)이 서로 동기해서 슬라이딩하도록 되어 있다.

상기 2세트의 에어실린더기구(4A,4B)에 있어서의 피스톤로드(22A,22B)의 선단에는 공통의 중계플레이트(32)가 부착되어 있고, 이 중계플레이트(32)가 상기 슬라이드 테이블(3)에 연결되어서, 이 중계플레이트(32)를 통해 슬라이드 테이블(3)이 두 개의 에어실린더기구(4A,4B)에 의해 구동되도록 되어 있다.

상기 에어쿠션기구(5a, 5b)는 2세트의 에어실린더기구(4A, 4B)에 공통되는 것으로, 제1에어실린더기구(4A) 측에 설치함으로써 연쇄적으로 제2에어실린더기구(4B)에도 에어쿠션이 작용하도록 구성되어 있다.

즉, 이들 에어쿠션기구(5a,5b)는 도 5에서도 알 수 있듯이, 상기 포트(30a, 30b)에 인접하는 위치에 설치되어 포트구멍(30c, 30c)보다 압력실끝부근의 위치에서 압력실(26a,26b)에 연통하는 배기구(34)와, 이 배기구(34)와 상기 포트(30a,30b)를 연결하는 통공(41)과, 상기 배기구(34)의 개구면적을 조정하는 니들(45)을 갖고 있다. 이 니들(45)은 케이싱(1)에 부착한 홀더(46)에 전후진가능하게 유지되어 있고, 테이퍼형상의 선단부(45a)가 상기 통공(41) 중에 형성된 밸브실(39)측으로부터 상기 배기구(34)내에 끼워넣어지고, 그 끼워넣어지는 상태에 따라 상기 배기구(34)의 개구면적이 조정된다.

또, 상기 피스톤(21A)의 외주면에는 두 개의 패킹(43a, 43b)이 부착되어 있다. 이들 패킹(43a, 43b)은 피스톤(21A)의 양측 2개의 압력실(26a,26b)을 구획하는 피스톤패킹으로서의 기능을 갖는 것은 물론이고, 이 이외에 쿠션패킹으로서의 기능도 겸비하고 있다. 즉, 상기 피스톤(21A)이 스트로크단에 도달하기 직전에 이동방향전방측 패킹(43a) 또는 패킹(43b)이 배기상태에 있는 포트(30a) 또는 포트(30b)의 포트구멍(30c)을 타고 넘어 상기 포트구멍을 압력실(26a) 또는 압력실(26b)로부터 차단하고, 그 압력실의 압축공기를 상기 배기구(34)만으로부터 배출시키도록 동작한다. 이 때, 상기 피스톤(21A)의 이동방향후방측 패킹(43b, 43a)은 상기 포트구멍(30c)을 타고 넘는 일은 없고, 피스톤(21A)이 스트로크단에 도달했을 때 상기 포트구멍(30c)의 바로 앞에 정지한다.

또, 제2에어실린더기구(4B)에 있어서의 피스톤(21B)의 외주면에는 하나의 패킹(43)만이 부착되고, 이것이 피스톤패킹으로서 기능하도록 되어 있다. 이 피스톤패킹(43)은 스트로크단에서, 두 개의 에어실린더기구(4A, 4B)의 대응하는 압력실(26a, 26a)끼리 및 압력실(26b, 26b)끼리를 연결하는 연통구멍(27a, 27b)의 바로 앞에서 각각 정지한다.

또한, 상기 실린더구멍(20A)의 양단부에 끼워부착된 엔드커버(24A,25A)의 외주면에는 외측부근의 위치에 각각 O링(35)이 부착됨과 아울러, 이 O링(35)보다 내측부근의 위치에 이들 엔드커버(24A,25A)의 외주면과 실린더구멍(20A)의 내주면과의 사이의 간극으로 이루어진 유로(36)가 형성되고, 이 유로(36)의 중간위치에 각각 역지밸브(38)가 부착되어 있다. 또, 상기 케이싱(1)에 있어서의 상기 O링(35)과 역지밸브(38)사이의 위치에는 상기 유로(36)에 연통하도록 보조구멍(47)이 형성되고, 이 보조구멍(47)이 상기 통공(41)을 통해 포트(30a,30b)에 연통하고 있다. 상기 역지밸브(38)는 립형 시일부재로 이루어진 것으로, 상기 보조구멍(47)으로부터 압력실(26a,26b)로 향하는 급기의 흐름은 허용하나, 상기 압력실(26a,26a)로부터 보조구멍(47)으로 향하는 배기의 흐름은 저지하는 것이다.

상기 구성을 갖는 리니어 액츄에이터에 있어서, 두 개의 포트(30a, 30b)로부터 2세트의 에어실린더기구(4A, 4B)의 압력실(26a, 26b)에 압축공기를 교대로 공급하면, 양 에어실린더기구(4A, 4B)의 피스톤(21A, 21B)이 동기적으로 동작하여 피스톤로드(22A, 22B) 및 중계플레이트(32)를 통해 슬라이드 테이블(3)이 리니어가이드(2)를 따라 이동한다. 이 때, 상기 슬라이드 테이블(3)의 스트로크단에서의 완충적 정지는 2세트의 에어실린더기구(4A,4B)의 피스톤(21A,21B)을 공통의 에어쿠션기구(5a,5b)로 스트로크단에 동기적으로 감속정지시킴으로써 행해진다. 이 점을 도 4 및 도 5에 의해 피스톤(21A, 21B)을 헤드측 스트로크단에 에어쿠션기구(5a)로 완충적으로 정지시키는 경우에 대해서 설명한다.

즉, 도 4에 나타내듯이, 로드측 포트(30b)로부터 에어실린더기구(4A, 4B)의 로드측 압력실(26b)에 압축공기를 공급하면, 피스톤(21A,21B)은 헤드측을 향해 도면의 오른쪽방향으로 이동한다. 이 때, 배기측인 헤드측 압력실(26a)내의 압축공기는 헤드측 포트(30a)의 포트구멍(30c)과 배기구(34)를 통해 배출되고 있지만, 피스톤(21A)이 스트로크단에 가까워져서 상기 피스톤(21A)의 이동방향 전방측 패킹(43a)이 도면에 나타내듯이 배기측 포트(30a)의 포트구멍(30c)을 타고 넘으면, 상기 포트구멍(30c)과 상기 압력실(26a)이 차단되고, 상기 압력실(26a)내의 압축공기는 에어쿠션기구(5a)의 배기구(34)만으로부터 제한적으로 배출되게 된다. 이 때문에, 상기 압력실(26ab)내의 압력이 상승하고, 그것이 피스톤배압이 되어 두 개의 피스톤(21A, 21B)을 감속시키면서 스트로크종단에 도달시킨다.

상술한 경우와는 반대로, 피스톤(21A, 21B)을 상기 헤드측 스트로크단에서 로드측을 향해 도면의 좌측방향으로 이동되는 경우에는 헤드측 포트(30a)에 압축공기를 공급한다. 이 때, 상기 포트(30a)의 포트구멍(30c)은 피스톤(21A)상의 두 개의 패킹(43a, 43b)사이에서 폐쇄되어 있지만, 상기 포트(30a)로부터의 압축공기는 통공(41)으로부터 보조구멍(47)을 통해 유로(36)안으로 유입된 후, 역지밸브(38)를 밀어 개방해서 압력실(26a)내에 자유롭게 유입되므로, 피스톤(21A, 21B)은 소정 속도로 기동될 수 있다. 그리고, 피스톤(21A)의 이동방향후방측 패킹(43a)이 상기 포트(30a)의 포트구멍(30c)을 타고 넘으면, 압축공기는 이 포트구멍(30c)을 통해 직접 압력실(26a)에 유입하도록 되므로, 피스톤(21A, 21B)은 그대로 계속해서 이동한다.

상기 피스톤(21A, 21B)이 로드측 스트로크단에 도달할 때에는 로드측 에어쿠션기구(5b)가 기능한다. 즉, 상기 피스톤(21A)이 스트로크단에 가까워지면, 그 이동방향 전방측에 있는 패킹(43b)이 로드측 압력실(26b)로부터의 배기의 유출경로를 포트구멍(30c)을 통해 포트(30b)로부터 직접 배출되고 있는 상태로부터, 에어쿠션기구(5b)의 배기구(34)를 통해 제한적으로 배출되는 상태로 전환한다. 이 때문에 두 개의 피스톤(21A, 21B)은 로드측 스트로크단에 감속하면서 완충적으로 정지하게 된다.

이와 같이 상기 리니어 액츄에이터는 에어쿠션식 완충기구를 구비하고 있으므로, 기계식 완충기구와 같은 충돌음이 없이 조용한 동시에, 발진의 우려도 없고, 클린룸 등에서도 사용할 수 있다. 또, 종래와 같이 기계식 완충기구를 슬라이드 테이블(3)의 한 쪽에만 설치하면, 정지시에 상기 슬라이드 테이블(3)이 한쪽에서 지지되기 때문에 축선이 기울어지기 쉬워지지만, 상기 실시예에서는 각 에어실린더기구(4A, 4B)의 피스톤(21A, 21B)에 그 추력이 발생하는 방향과 동일축선상에서 쿠션효과가 작용하고, 또한 이들 에어실린더기구(4A, 4B)가 동기적으로 감속되므로, 슬라이드 테이블(3)의 경사는 발생하지 않는다. 또한, 2세트의 에어실린더기구(4A, 4B)에 공통의 에어쿠션기구(5a, 5b)를 설치하고 있을 뿐만 아니라, 이 에어쿠션기구(5a, 5b)가 종래와 같은 긴 쿠션링이나 그것이 끼워넣어지는 긴 쿠션실을 필요로 하지 않으므로, 리니어 액츄에이터를 매우 소형이며 합리적인 설계구조로 할 수 있다.

또, 상기 역지밸브(38)를 엔드커버(24A, 25A)에 유지시켜 실린더구멍(20A)안에 설치함으로써, 이 역지밸브(38)를 케이싱(1)의 측벽내에 설치하는 경우에 비해, 상기 케이싱(1)의 두께를 작게 하는 것이 가능하게 되어 리니어 액츄에이터전체를 소형화할 수 있다.

또, 상기 각 실시예에서는 상기 배기구(34)가 니들(45)을 구비함으로써 가변교축타입으로서 구성되어 있으나, 이 니들(45)을 구비하지 않는 고정교축타입이어도 좋다.

또, 피스톤(21A, 21B)을 정역 양방의 스트로크단에서 완충적으로 정지시킬 수 있도록 양 스트로크단의 위치에 2개의 에어쿠션기구(5a, 5b)를 설치하고 있지만, 이들 중 하나의 에어쿠션기구(5a) 또는 (5b)만을 설치함으로써 피스톤(21A, 21B)을 한 쪽의 스트로크단에만 완충적으로 정지시키도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 에어쿠션식 완충기구를 구비한 소형이며 합리적인 설계구조를 갖는 리니어 액츄에이터를 얻을 수 있다.

Claims

케이싱내부에 서로 평행하게 위치하는 한 쌍의 실린더구멍과, 각 실린더구멍안을 슬라이딩할 수 있는 피스톤과, 각 실린더구멍의 양단부를 폐쇄하는 엔드커버와, 이들 엔드커버와 상기 각 피스톤사이에 형성된 압력실과, 상기 한 쌍의 실린더구멍안의 대응하는 압력실끼리를 서로 연통하는 연통구멍을 갖는 제1 및 제2의 2세트의 에어실린더기구;

상기 양 에어실린더기구의 각 압력실에 압축공기를 공급하며 이들 양 에어실린더기구에 공통되는 한 쌍의 포트 및 이들 각 포트와 한 쪽의 에어실린더기구의 각 압력실을 연결하는 포트구멍; 및

상기 2세트의 에어실린더기구의 각 피스톤을 정역의 한쪽 또는 양쪽의 스트로크단에 완충적으로 정지시키기 위한 에어쿠션기구를 보유하고,

또, 상기 에어쿠션기구는 상기 제1에어실린더기구측에 설치되어 있고,

상기 포트구멍보다 압력실끝부근 위치에서 상기 압력실에 연통하여, 상기 압력실로부터의 배기를 제한적으로 배출하는 배기구;

상기 피스톤의 외주면에 부착되어, 상기 피스톤이 스트로크단에 도달하기 직전에 상기 포트구멍을 상기 압력실로부터 차단해서 상기 압력실로부터의 배기를 상기 배기구만으로부터 배출시키는 패킹;

상기 배기구와는 다른 위치에서 상기 실린더구멍안에 개구하도록 설치되고, 한쪽으로 상기 포트에 연통하고 있는 보조구멍; 및

상기 보조구멍과 압력실사이에 개재하도록 상기 엔드커버에 설치되어, 상기 보조구멍으로부터 압력실로 향하는 급기의 흐름은 허용하지만, 상기 압력실로부터 보조구멍으로 향하는 배기의 흐름은 저지하는 역지밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 에어쿠션기구가 부착된 리니어 액츄에이터.
제1항에 있어서, 상기 역지밸브가 립형 시일부재로 이루어져 있고, 이 시일부재가 상기 엔드커버의 외주면과 실린더구멍의 내주면과의 사이의 유로중에 설치되고, 또 상기 보조구멍이 이 유로내에 개구하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 케이싱의 상기 포트와 인접하는 위치에 상기 배기구가 형성됨과 아울러, 상기 배기구와 인접하는 위치에 상기 보조구멍이 형성되고, 또, 이들 배기구와 보조구멍이 공통의 통공을 통해 상기 포트에 연통하며, 상기 통공중의 상기 배기구와 대응하는 위치에는 밸브실이 형성되고, 이 밸브실안에 상기 배기구의 개구면적을 조정하는 니들이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1에어실린더기구의 피스톤이 스트로크단에 도달하기 직전에 상기 포트구멍을 타고 넘는 상기 패킹과, 스트로크단에서 상기 포트구멍의 바로 앞에 정지하는 다른 패킹의 두 개의 패킹을 갖고, 또, 제2에어실린더기구의 피스톤이 스트로크단에서 압력실끼리를 연결하는 연통구멍의 바로 앞에 정지하는 패킹을 갖는 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터.
제3항에 있어서, 상기 제1에어실린더기구의 피스톤이 스트로크단에 도달하기 직전에 상기 포트구멍을 타고 넘는 상기 패킹과, 스트로크단에서 상기 포트구멍의 바로 앞에 정지하는 다른 패킹의 두 개의 패킹을 갖고, 또, 제2에어실린더기구의 피스톤이 스트로크단에서 압력실끼리를 연결하는 연통구멍의 바로 앞에 정지하는 패킹을 갖는 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터.