KR100589499B1

KR100589499B1 - 윤활구조를 가지는 유압구동장치

Info

Publication number: KR100589499B1
Application number: KR1020040085015A
Authority: KR
Inventors: 나가이시게카즈; 사이토아키오; 나가이코타로
Original assignee: 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2006-06-14
Also published as: US6928922B2; JP2005127417A; US20050087068A1; DE102004051222A1; KR20050039672A

Abstract

유압구동장치를 구동하는 작동오일과 다른 별도의 윤활제를 액밀(液密)유지부에 대하여 공급하고, 상기 액밀유지부의 내구성을 향상시킨다.

실린더기구(22)의 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 내주면에 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)를 지지하는 실(seal)부(97a, 97b)를 설치하고, 상기 실부(97a, 97b)에 있어서의 장착홈(120a, 120b)에 장착된 제1 오일유지부재(140a)에 공급통로(132) 및 급유포트(134)를 통하여 윤활제(130)를 공급하고 있다. 그리고, 실린더기구(22)에 있어서의 피스톤을 구동하는 작동오일과는 다른 특성을 갖는 윤활제(130)가 제1 오일유지부재(140a)에 의하여 유지됨과 동시에, 제1 및 제2 커버부재(94, 96)와 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)와의 사이에 형성된 간극(148)에 공급되어 오일막을 형성하고 있다.

유압구동장치, 작동오일, 간극

Description

윤활구조를 가지는 유압구동장치{HYDRAULIC DRIVING APPARATUS HAVING LUBRICATING STRUCTURE}

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 액츄에이터의 종단면도.

도 2는, 도 1의 액츄에이터에 있어서의 펌프기구의 확대 종단면도.

도 3은, 도 1의 액츄에이터에 있어서의 실부 근방에 배치된 그 구조 및 구성요소를 나타내는 일부 확대 종단면도.

도 4는, 도 3에 있어서의 유지홈의 내부에 제2 오일유지부재를 설치한 상태를 나타내는 일부 확대 종단면도.

도 5는, 본 발명의 제2 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 회전액츄에이터의 일부 생략 종단면도.

도 6은, 본 발명의 제3 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 유압식 무단변속기의 일부 생략 종단면도.

도 7은, 도 1에 있어서의 액츄에이터가 차량 현가장치와 일체적으로 설치된 상태를 나타내는 개략구성도.

(부호의 설명)

10, 300 ; 액츄에이터 12 ; 펌프용 구동부

14, 260 ; 흡입·토출수단 16 ; 펌프기구

18 ; 피스톤 20a ; 제1 피스톤로드

20b ; 제2 피스톤로드 22 ; 실린더기구

24 ; 회전구동원 30 ; 펌프본체

32, 266 ; 엔드블록 34, 258 ; 작동오일 충전실

46 ; 부시(bush) 48 ; 압력조정 플러그

54 ; 제1 유체통로 56 ; 제2 유체통로

60, 278 ; 실린더블록 64, 268 ; 펌프피스톤

80 ; 경동(傾動)부재 92 ; 실린더튜브

94 ; 제1 커버부재 96 ; 제2 커버부재

97a, 97b ; 실부 98 ; 제1 실린더실

102 ; 제2 실린더실 112 ; 제1 지지홀

114 ; 제2 지지홀 116a, 116b ; 부시홈

118a, 118b ; 제1 패킹홈 120a, 120b ; 장착홈

122a, 122b ; 제2 패킹홈 124a, 124b ; 유지홈

126a, 126b ; 환상 오목부 128 ; 제1 로드패킹(제1 작동오일블로킹부재)

130 ; 윤활제 132 ; 공급통로

134 ; 급유포트 136 ; 플레이트부재(덮개부재)

138 ; 플러그 140a ; 제1 오일유지부재

140b ; 제2 오일유지부재 142 ; 제2 로드패킹

144, 220, 286 ; 먼지제거부재

200 ; 회전액츄에이터 204, 254 ; 회전구동기구

250 ; 유압식 무단변속기

본 발명은, 작동오일에 의한 압박작용 하에 구동축을 구동시키는 윤활구조를 가지는 유압구동장치에 관한 것이다.

종래부터, 예를 들면, 공작물을 반송하고, 혹은 공작물의 위치를 결정하기 위하여, 압력유체(예를 들면, 압력오일)에 의하여 구동하는 유압구동장치(예를 들면, 유압액츄에이터)가 사용되고 있다.

예를 들면, 유압구동장치의 하나인 유압식 액츄에이터는 한 쌍의 폐색부재에 의하여 양단부가 폐색된 원통형상의 원통본체의 내부에 피스톤이 축선방향을 따라서 변위가 자유롭게 설치되고, 상기 피스톤의 한 단면과 다른 단면측에 가압실이 각각 설치되어 있다. 그리고 원통본체의 외부에 설치된 유압접속부재에 의하여 상기 가압실의 내부에 작동오일이 공급되고, 상기 작동오일에 의한 압박작용 하에 피스톤을 축선방향을 따라서 직선운동시키고 있다.

이 피스톤의 단부에는, 축형상의 피스톤로드가 축 장착축 장착상기 피스톤로드를 폐색부재의 홀부에 삽입 관통시키는 것에 의하여 축선방향을 따라서 변위가 자유롭게 지지하고 있다. 그리고 폐색부재의 홀부의 내주면을 따라서 복수의 실부재가 장착되어 있다. 상기 실부재가 피스톤로드의 외주면에 맞접하고 있기 때문에 가압실의 내부에 있어서의 작동오일의 액밀을 유지하고 있다. 또한, 피스톤로드의 외주면은 실부재에 의하여 둘러싸여 있다. (예를 들면, 일본국 특개평5-248412호 공보)

그런데, 상기 일본국 특개평5-248412호 공보의 유압식 액츄에이터에 있어서는, 원통 본체의 가압실에 작동오일이 공급되고, 피스톤이 축선방향을 따라서 변위할 때, 상기 피스톤에 연결된 피스톤로드가 폐색부재의 홀부를 따라서 변위한다. 이 때, 상기 홀부에 장착된 실부재와 피스톤로드의 외주면과는 항상 접촉되어 있기 때문에 상기 실부재와 상기 피스톤로드의 사이에서 미끄럼저항이 발생한다.

이 때문에, 가압실에 공급되는 작동오일을 실부재가 장착된 폐색부재의 홀부에 공급함으로써, 상기 작동오일에 의하여 실부재의 윤활을 실시하여 상기 실부재와 피스톤로드와의 미끄럼저항의 경감을 꾀하고 있다.

그러나, 실부재를 윤활하고 있는 작동오일은, 본래, 가압실에 공급되어 피스톤을 구동하기 위한 것이며, 그 작동오일은 작동오일이 공급되는 유체회로(작동오일 공급원, 공급관로 등)를 유통함에 있어서, 최적의 것이 사용되고 있다. 그 결과, 실부재에 공급되는 작동오일은, 윤활에 적합한 특성을 가지고 있지 않기 때문에, 상기 실부재의 윤활이 충분이 실시되지 않고, 상기 실부재의 내구성이 저하한다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기와 같은 문제를 고려하여 이루어진 것으로서, 작동오일과는 다른 특성을 갖는 별도의 윤활제를 액밀유지부에 대하여 공급하고, 상기 액밀유지부의 내구성을 향상시킬 수 있는 윤활구조를 가지는 유압구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본체의 내부에 공급되는 작동오일에 의하여 직선구동 또는 회전구동하는 구동축을 상기 본체로 지지하고, 상기 본체의 내부에 있어서 상기 구동축에 대한 실기능을 갖는 액밀유지부가 설치되는 윤활구조를 가지는 유압구동장치에 있어서,

상기 액밀유지부는 상기 본체의 외부로 개구하는 급유포트와,

상기 급유포트와 통로를 통해서 연이어 통하고, 상기 본체에 있어서의 구동축이 삽입관통되는 내주면을 따라서 환상으로 형성되는 홈부와,

상기 홈부에 장착되어 수지제 재료로 이루어진 오일유지부재를 구비하고,

상기 오일유지부재에는 상기 급유포트로부터 공급되는 윤활제가 침투하여 유지되며, 또한, 상기 윤활제는 구동축의 외주면과 본체의 내주면과의 사이에 형성된 간극에 공급됨과 동시에, 상기 윤활제는 상기 작동오일과는 다른 점도를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 본체의 내부에 공급되어, 구동축을 직선구동 또는 회전구동시키는 작동오일과, 상기 본체의 구동축을 지지하는 내주면에 설치되는 액밀유지부를 윤활하는 윤활제를 각각 별개의 재질로 함으로써, 유압구동장치로 공급되는 작동오일의 특성을 유체회로를 유통하는 데에 적합한 것으로 할 수 있는 것과 동시에, 액밀유지부에 있어서의 오일유지부재에 대하여 공급되는 윤활제의 특성을, 상기 액밀유지부재를 윤활하는 데에 적합한 것으로 할 수가 있다.

따라서, 작동오일과 윤활제를 각각의 용도에 따라서 특성을 갖는 것으로 함으로써, 유압구동장치에 작동오일을 원활하게 공급하여 구동축을 원활히 구동시킬 수 있는 것과 동시에, 액밀유지부가 최적의 윤활특성을 갖는 윤활제에 의하여 바람직하게 윤활되기 때문에, 상기 액밀유지부의 내구성을 향상시킬 수가 있다.

또, 급유포트에는, 충전된 윤활제의 상면에 플레이트부재가 배설됨과 동시에, 상기 플레이트부재의 상부측에 폐색부재가 나사결합되어 상기 급유포트가 폐색되고, 상기 폐색부재의 나사돌림작용하에 상기 오일유지부재 및 간극에 공급되는 윤활제의 공급량 조절이 자유롭게 설치되어 있다. 이 때문에, 유압구동장치의 장기간의 사용에 의하여 상기 오일유지부재 및 간극에 공급되는 윤활제의 공급량이 소망하는 양보다 감소한 경우, 폐색부재를 나사돌림하여 오일유지부재측으로 변위시키는 것에 의하여 상기 윤활제가 플레이트부재에 의하여 압박되기 때문에, 상기 오일유지부재 및 간극에 대하여 윤활제가 다시 공급된다. 즉, 폐색부재를 윤활제의 감소량(부족량)에 따라서 나사돌림이라는 간편한 작업만으로 오일유지부재 및 간극에 대하여 윤활제를 추가 공급할 수가 있게 된다.

또한, 유압구동장치를, 통형상의 실린더튜브와,

상기 실린더튜브의 단부에 각각 장착되는 한 쌍의 커버부재와,

상기 실린더튜브의 내부에 축선방향을 따라서 변위가 자유롭게 설치된 피스 톤과,

상기 피스톤에 연결되어, 상기 커버부재에 삽입 관통되는 피스톤로드를 구비하는 액츄에이터로 하면 좋다.

또, 윤활제로서는, 그리스를 사용하면 좋고, 동시에 상기 윤활제가 유지되는 오일유지부재를 PVF수지(Poly Vinyl Fluoride)로 형성함으로써, 보다 더 많은 윤활제를 침투시켜 유지할 수가 있다.

또, 윤활제의 점성을 작동오일의 점성보다 크게 함으로써, 상기 윤활제에 의하여 액밀유지부를 더 한층 바람직하게 윤활할 수가 있다. 그래서, 상기 액밀유지부의 내구성을 향상시킬 수가 있다.

(실시예)

본 발명에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조에 대하여 바람직한 실시형태를, 첨부도면을 참조하면서 이하에 상세히 설명한다.

도 1에 있어서, 부호 10은 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 액츄에이터를 나타낸다.

이 액츄에이터(유압구동장치) 10은 전류에 의하여 회전구동하는 펌프용 구동부(12)와, 상기 펌프용 구동부(12)의 측부에 일체적으로 연결되며, 상기 펌프용 구동부(12)에 의하여 가세·감세되는 흡입·토출수단(14)을 갖는 펌프기구(16)와, 상기 펌프용 구동부(12) 및 펌프기구(16)의 상부에 일체적으로 설치되어, 작동오일의 공급에 의하여 축선방향을 따라서 변위하는 피스톤(18), 제1 및 제2 피스톤로드(구동축;20a, 20b)를 갖는 실린더기구(22)를 구비한다.

펌프용 구동부(12)는, 예를 들면, 유도전동기, 브러시모터, DC모터 등으로 이루어지며, 도시하지 않는 전원으로부터 공급되는 전류에 의하여 회전구동하는 회전구동원(24)을 갖는다. 이 회전구동원(24)의 펌프기구(16)측에는, 구동축(26)이 돌출하도록 설치되어, 상기 회전구동원(24)의 회전작용에 의하여 일체적으로 회전한다. 상기 구동축(26)은, 회전구동원(24)의 내부에 배설되는 제1 베어링(28)에 의하여 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

펌프기구(16)는, 도2에 도시하는 바와같이, 펌프용 구동부(12)의 측부에 일체적으로 연결되는 펌프본체(30)와, 그 일단부측이 펌프본체(30)에 연결됨과 동시에, 타단부측이 엔드블록(32)에 의하여 긴밀하게 밀봉되고, 내부에 작동오일충전실(34)이 형성되는 통형상의 케이싱(본체;36)과, 또한, 상기 펌프기구(16)는 상기 펌프본체(30)를 통하여 작동오일 충전실(34)의 내부를 관통하는 회전샤프트(38)와, 상기 회전샤프트(38)의 회전작용하에 상기 회전샤프트(38)와 일체적으로 회전하는 흡입·토출수단(14)을 구비한다.

펌프본체(30)에는, 축선방향을 따라서 관통한 삽입 관통홀(40)이 형성되며, 회전구동원(24)의 구동축(26)과 일체적으로 또한 동일축상에 연결되는 회전샤프트(38)가 상기 관통홀(40)에 삽입 관통되어 있다.

상기 회전샤프트(38)는, 그 일단부가 펌프본체(30)의 내부에 배설된 제2 베어링(42)에 의하여 회전이 자유롭게 지지되며, 타단부가 엔드블록(32)의 부시홀(62)에 장착된 부시(46)에 의하여 지지되고 있다.

엔드블록(32)에는 압력조정플러그(48)가 장착되는 장착홀(50)이 외부로 개구 하여 형성되고, 상기 장착홀(50)이 연통홀(52)을 통하여 작동오일 충전실(34)의 내부와 연이어 통하고 있다. 그리고, 상기 장착홀(50)의 내부에는 압력조정 플러그(48)가 나사결합되어, 상기 압력조정플러그(48)를 나사돌림하는 것에 의하여 작동오일충전실(34)의 내부에 충전된 작동오일의 압력을 자유자재로 조정할 수가 있다.

또한, 엔드블록(32)의 내부에는 작동오일 충전실(34)과 연이어 통하고, 작동오일이 유통하는 제1 및 제2 유체통로(54, 56)가 형성되어 있다. 또한, 제1 유체통로(54)와 제2 유체통로(56)와는 엔드블록(32)에 있어서 서로 소정의 간격 이간하여 독립적으로 형성되어 있다.

이 제1 유체통로(54)는, 도1에 도시하는 바와같이, 실린더기구(22)의 후술하는 제1 커버부재(94)와, 실린더튜브(92)에 형성되는 제1 통로(100)를 통하여 제1 실린더(98)에 연이어 통하는 것과 동시에, 제2 유체통로(56)가 실린더기구(22)의 후술하는 실린더튜브(92)에 형성되는 제2 통로(104)를 통하여 제2 실린더실(102)에 연이어 통하고 있다.

흡입·토출수단(14)은, 도2에 도시하는 바와같이, 펌프기구(16)의 내부에 설치되어 있다. 이 흡입·토출수단(14)에는 회전샤프트(38)의 중앙부에 키부재(58)에 의하여 끼워결합되고, 상기 회전샤프트(38)와 일체적으로 회전하는 실린더블록(60)이 설치되며, 상기 실린더블록(60)의 둘레방향을 따라서 소정의 각도 이간하도록 배치된 복수의 홀부(44)와, 상기 회전샤프트(38)의 축선과 대략 평행하게 설치되고, 상기 실린더블록(60)의 홀부(44)를 따라서 미끄럼운동하는 복수의 펌프피스톤(64)과, 상기 실린더블록(60)에 있어서의 엔드블록(32)측에 형성되어, 상기 홀부 (44)와 연통하는 작동오일홀(66)을 갖는다.

펌프피스톤(64)의 일단부측에는, 대략 구형상으로 형성된 구면부(68)가 형성됨과 동시에, 상기 펌프피스톤(64)의 타단부측에는 상기 일단부측을 향하여 내부가 함몰된 오목부(70)가 형성된다. 이 오목부(70)와 실린더블록(60)의 홀부(44)와의 사이에는 스프링(72)이 끼어 장착되고, 상기 스프링(72)의 탄력에 의하여 펌프피스톤(64)이 항상 펌프용 구동부(12)측(화살표 A방향)을 향하여 압박된 상태에 있다. 또한, 실린더블록(60)의 홀부(44)와 펌프피스톤(64)의 오목부(70)에 의하여 폐색된 챔버(74)가 형성되며, 상기 챔버(74)는 작동오일의 흡입실 및 작동오일의 토출실로서의 기능을 한다.

또, 흡입·토출수단(14)은 관통홀(76)을 통하여 회전샤프트(38)와 비접촉으로 설치되며, 케이싱(36)에 연결축(78)을 통해서 축지지된 조정레버(도시하지 않음)에 연결되며, 소정 각도만큼 경동(傾動)이 가능하게 설치된 경동부재(80)를 갖는다. 이 경동부재(80)는 단면이 대략 반원형상으로 형성됨과 동시에, 연결축(78)에 의하여 경동이 자유롭게 지지되고, 펌프본체(30)의 엔드블록(32)측에 형성된 단면이 대략 반원형상의 함몰부(82)에 결합하도록 장착되어 있다. 경동부재(80)의 외주면에는 반경바깥방향으로 소정의 길이만큼 돌출한 내부스토퍼(83)가 형성되어 있다.

또한, 상기 경동부재(80)의 엔드블록(32)측에는, 복수의 펌프피스톤(64)의 구면부(68)가 결합하는 환상홈(84)을 갖는 유지부(86)가 형성되어 있다.

한편, 도 2에 도시하는 바와같이, 경동부재(80)에 있어서의 유지부(86)의 환 상홈(84)과, 펌프피스톤(64)의 구면부(68)와의 미끄럼 운동부분에는, 오목부(70)에 연통하는 통로(90)를 통하여 작동오일이 공급되는 것에 의하여 윤활성이 유지되고 있다.

실린더기구(22)는, 도 1에 도시하는 바와같이, 펌프용 구동부(12) 및 펌프기구(16)에 일체적으로 설치됨과 동시에, 상기 펌프용 구동부(12) 및 펌프기구(16)의 축선과 대략 평행하게 설치되어 있다.

이 실린더기구(22)는, 통형상의 실린더튜브(92)와, 상기 실린더튜브(92)의 단부를 각각 폐색하는 제1 및 제2 커버부재(94, 96)와, 상기 실린더튜브(92)에 내장되고, 축선방향을 따라서 변위하는 피스톤(18)과, 상기 피스톤(18)을 사이에 두고, 동일 축 상에 연결되는 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)와, 상기 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 내주면(내벽면)에 각각 장착되고, 상기 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 외주면(외벽면)에 맞접하여 액밀을 유지하는 실부(액밀유지부; 97a, 97b)로 구성된다.

제1커버부재(94)는, 실린더튜브(92)에 있어서의 피스톤(18)의 일단면측에 배설되어, 상기 실린더튜브(92) 내의 피스톤(18)의 일단면과의 사이에 제1실린더실(98)이 형성되어 있다. 또, 제1 커버부재(94)에는 펌프기구(16)의 엔드블록(32)에 형성되는 제1 유체통로(54)와 대향하는 위치에 제1 통로(100)가 형성되고, 상기 제1 통로(100)는 실린더튜브(92)측을 향해서 대략 직교하여 연재하고, 제1 실린더실(98)과 연이어 통하고 있다.

한편, 제2 커버부재(96)는 실린더튜브(92)에 있어서의 피스톤(18)의 타단면 측에 배설되고, 상기 실린더튜브(92) 내의 피스톤(18)의 타단면과의 사이에 제2 실린더실(102)이 형성되어 있다. 그리고, 제2 커버부재(96)에는 펌프기구(16)의 엔드블록(32)에 형성되는 제2 유체통로(56)와 대향하는 위치에 제2 통로(104)가 형성되고, 상기 제2 통로(104)는 실린더튜브(92)측을 향해서 대략 직교하여 연재하고, 제2 실린더실(102)과 연이어 통하고 있다.

즉, 제1 실린더실(98)은, 제1 통로(100)를 통하여 펌프기구(16)의 제1 유체통로(54)와 연통하고, 펌프기구(16)의 작동오일 충전실(34)의 작동오일이 제1 통로(100) 및 제1 유체통로(54)를 통하여 공급·배출된다. 제2 실린더실(102)도 마찬가지로, 제2 통로(104)를 통하여 펌프기구(16)의 제2 유체통로(56)와 연통하고, 상기 작동오일 충전실(34)의 작동오일이 제2 통로(104) 및 제2 유체통로(56)를 통하여 공급·배출된다.

피스톤(18)에는, 실린더튜브(92)에 내접하는 외주면에 환상홈을 통하여 환상의 피스톤패킹(106)이 설치됨과 동시에, 상기 피스톤패킹(106)과 소정의 간격을 이간하여 환상의 웨어링(108)이 설치되어 있다. 즉, 상기 피스톤패킹(106) 및 웨어링(108)에 의하여 제1 실린더실(98) 및 제2 실린더실(102)의 액밀성이 각각 유지되고 있다. 그리고, 피스톤(18)은 제1 실린더실(98) 및 제2 실린더실(102)에 공급되는 작동오일의 작용하에 축선방향을 따라서 변위가 자유롭게 설치되어 있다.

또, 피스톤(18)의 대략 중앙부에는, 나사가 각설된 나사홀(110)이 형성되고, 상기 피스톤(18)의 제1 커버부(94)측에 장척의 제1 피스톤로드(20a)의 일단부가 나사결합 되어있다. 그리고, 상기 제1피스톤로드(20a)의 타단부는 제1 커버부재(94) 의 제1 지지홀(112)을 통해서 축선방향으로 변위가 자유롭게 지지되어 있다.

한편, 피스톤(18)의 타단면측에는, 그 중앙부에 나사홀(110)을 통하여 제2 피스톤로드(20b)의 일단부가 연결되고, 상기 제2 피스톤로드(20b)의 타단부는, 제2 커버부재(96)의 제2 지지홀(114)을 통해서 축선방향으로 변위가 자유롭게 지지되어 있다.

제1 및 제2 지지홀(112, 114)의 내주면에는, 복수의 환상홈에 의하여 상기 제1 및 제2 실린더실(98, 102)의 내부의 액밀을 유지하는 실부(97a, 97b)가 설치되어 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 복수의 환상홈은, 상기 제1 및 제2 지지홀(112, 114)의 축선방향을 따라서 각각 소정의 간격을 이간하여 형성되며, 상기 제1 및 제2 지지홀(112, 114)의 내주면에 있어서의 피스톤(18)측에서 상기 피스톤(18)으로부터 이간하는 방향을 향하여 순서대로 형성되는 부시홈(116a, 116b), 제1 패킹홈(118a, 118b), 장착홈(홈부;120a, 120b), 제2 패킹홈(122a, 122b), 유지홈(오일충전홈; 124a, 124b) 및 환상오목부(126a, 126b)로 이루어진다.

부시홈(116a, 116b)에는, 한 쌍의 부시(46)가 설치되고, 상기 부시(46)의 내주면이 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 외주면에 맞접하고 있다. 그리고 부시(46)는, 제1 및 제2 지지홀(112, 114)에 있어서, 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)를 축선방향을 따라서 변위가 자유롭게 지지하고 있다.

제1 패킹홈(118a, 118b)은, 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 내주면보다 소정의 깊이만큼 움푹 패인 환상으로 형성되며, 상기 제1 패킹홈(118a, 118b)에는 단면 이 대략 D자 형상의 제1 로드패킹(작동오일블로킹부재;128)이 장착되어 있다. 이 제1 로드패킹(128)의 외주면과 제1 패킹홈(118a, 118b)과의 사이에는 상기 제1 로드패킹(128)이 장착될 때에 미리 윤환제(예를 들면, 그리스;130)가 충전되어 있다. 상기 윤활제(130)는, 상기 제1 로드패킹(128)의 외주면과 제1 패킹홈(118a, 118b)과의 사이에 밀봉되어 있기 때문에, 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 방향으로 누출하는 일이 없다.

그리고, 제1 로드패킹(128)에 의하여, 제1 실린더실(98) 및 제2 실린더실(102)의 내부에 펌프기구(16)로부터 공급되는 작동오일(131)의 액밀성을 유지하고 있다.

장착홈(120a, 120b)은, 공급통로(132)를 통하여 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 외주측에 개구한 급유포트(134)에 연통하고 있다. 급유포트(134)의 내주면에 는 암나사가 각설되고, 상기 급유포트(134)에 윤활제(예를 들면, 그리스;130)가 충전된 후, 탄성재료(예를 들면, 고무)로 이루어지는 원반형상의 플레이트부재(덮개부재;136)가 삽입됨과 동시에, 상기 플레이트부재(136)의 상방으로부터 플러그(페색부재;138)가 나사결합되어 상기 급유포트(134)가 폐색되어 있다.

또한, 급유포트(134)를 폐색하고 있는 플레이트부재(136)의 대략 중앙부에 도시하지 않는 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀을 통하여 플러그(138)의 하면과 플레이트부재(136)의 상면과의 사이의 공간과 외기가 연통하는 상태로 한다. 그리고, 상기 관통홀을 통하여 플레이트부재(136)에 압력을 부여함으로써, 상기 플레이트부재(136)를 장착홈(120a, 120b)의 방향(도 3 중, 화살표표시 C방향)으로 변위시켜, 급유포트(134)에 충전된 윤활제(130)를 장착홈(120a, 120b)측으로 압박하도록 하여도 좋다.

또, 그리스 등으로 이루어진 윤활제(130)는, 펌프기구(16) 및 실린더기구(22)의 내부에 공급되는 작동오일과는, 그 특성이 다른 오일로 한다. 상세하게는, 상기 윤활제(130)는, 그 점도가 상기 작동오일(131)의 점도보다 큰 것이 사용되고 있다. 예를 들면, 작동오일(131)의 점도는 32∼460cst의 범위내인 것과 동시에, 윤활제(130)의 점도는 32∼100,000cst의 범위내이다.

한편, 장착홈(120a, 120b)의 내부에는 단면이 대략 직사각형 형상의 제1 오일유지부재(140a)가 장착되고, 상기 제1 오일유지부재(140a)는, 복수의 작은 홀을 갖는 PVF(Poly Vinyl Fluoride, 폴리불화비닐)수지 등의 수지제 재료로 형성됨과 동시에, 그 내주면이 둘레방향을 따라서 파상으로 형성되어 있다.

즉, 이 제1 오일유지부재(140a)가 PVF수지 등의 수지제 재료로 이루어진 다공질체에 의하여 형성되어 있기 때문에, 상기 급유포트(134)로부터 공급된 윤활제(130)가 제1 오일유지부재(140a)의 복수의 홀부를 통하여 상기 제1 오일유지부재(140a)의 내부로 침투하여 적당하게 유지되고 있다.

또한, 급유포트(134)에 나사결합된 플러그(138)를 장착홈(120a, 120b)의 방향(도 3중, 화살표표시 C방향)을 향하여 변위하도록 나사돌림을 함에 따라, 상기 플러그(138) 및 플레이트부재(136)에 의하여 윤활제(130)가 제1 오일유지부재(140a)에 압박되기 때문에, 상기 제1 오일유지부재(140a)의 내부에 윤활제(130)를 알맞게 함유시킬 수가 있으며, 상기 윤활제(130)에 의하여 제1 및 제2 피스톤로드 (20a, 20b)와 실부(97a, 97b)를 적당하게 윤활할 수가 있다.

제2 패킹홈(122a, 122b)은 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 내주면을 따라서 환상으로 형성되며, 그 내부에는 단면이 대략 타원형상의 제2 로드패킹(142)이 장착되어 있다. 제2 로드패킹(142)은 예를 들면, NBR(니트릴고무) 등의 탄성재료로 형성하여도 좋으며, 상기 제1 오일유지부재(140a)와 마찬가지로 PVF수지 등의 수지제 재료로 형성하고, 그 내부에 윤활제(130)를 유지시키도록 하여도 좋다.

각 유지홈(124a, 124b)은, 제2 패킹홈(122a, 122b)과 인접하도록 형성되어, 급유포트(134)로부터 공급된 윤활제(130)가 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 내주면과 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 외주면과의 사이에 형성된 간극(148)을 통하여 상기 유지홈(124a, 124b)의 내부에 충전되어 있다.

즉, 유지홈(124a, 124b)의 깊이에 대응하는 일정양만큼 윤활제(130)가 유지되고 있다. 또한, 도4에 도시하는 바와같이, 유지홈(124a, 124b)의 내부에 장착홈(120a, 120b)에 장착된 제1 오일유지부재(140a)와 동일한 (예를 들면, PVF수지) 수지제 재료로 이루어진 제2 오일유지부재(140b)를 설치하고, 상기 유지홈(124a, 124b)의 내부에 충전되는 윤활제(130)를 제2 오일유지부재(140b) 내에 침투시켜 유지시켜도 좋다. 이 경우, 도 3에 도시하는 유지홈(124a, 124b)의 내부에 제2 오일유지부재(140b)를 설치하지 않은 경우와 비교하여, 상기 유지홈(124a, 124b)의 내부에 보다 적절하게 윤활제(130)를 유지하는 것이 가능하게 된다.

환상 오목부(126a, 126b)는, 제1 및 제2 커버부재(94, 96)에 있어서의 피스톤(18)에서 가장 이간된 위치에 상기 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 내주면을 따 라서 환상으로 형성되며, 그 내부에는 각각 먼지제거부재(144)가 설치되어 있다. 이 먼지제거부재(144)는 예를 들면, NBR(니트릴고무) 등의 탄성재료로 단면이 대략 U자 형상으로 형성되고, 상기 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 단부의 방향을 향하여 소정의 각도로 경사하여 형성되며, 그 선단부(146)가 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 외주면에 맞접하고 있다.

한편, 제1 피스톤로드(20a)가 변위하여 제1 커버부재(94)로부터 외부로 돌출하여 노출되었을 때, 또는 제2 피스톤로드(20b)가 변위하여 제2 커버부재(96)로부터 외부로 돌출하여 노출되었을 때, 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 외주면에 먼지 등이 부착하는 일이 있다. 이 경우에 있어서도, 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)가 다시 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 내부로 변위할 때, 상기 외주면에 맞접하도록 설치된 먼지제거부재(144)에 의하여 상기 외주면에 부착한 먼지 등이 제거되고, 상기 먼지 등이 제1 실린더실(98) 및 제2 실린더실(102)의 내부에 진입하는 것을 방지할 수가 있다.

또한, 제1 및 제2 로드패킹(128, 142) 및 먼지제거부재(144)의 내주면에 그 표면이 요철형상으로 형성된 잔주름을 형성함으로서, 제1 및 제2 로드패킹(128, 142) 및 먼지제거부재(144)의 잔주름과 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 외주면과의 사이에 적당하게 윤활제(130)를 유지할 수가 있다. 그 때문에 실부(97a, 97b)를 윤활제(130)에 의하여 한층 바람직하게 윤활하여 내구성을 향상시킬 수가 있다. 또, 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 외주면에 예를 들면, 쇼트피닝(shot peening) 등의 가공에 의하여 요철형상의 딤플을 형성하고, 상기 딤플과 실부(97a, 97b)와의 사이에 윤활제(130)를 더욱 유지하도록 하여도 좋다.

본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 액츄에이터(10)는 기본적으로 이상과 같이 구성되는 것이며, 다음은 그 동작 및 작용효과에 대하여 설명한다.

먼저, 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 외주측에 형성된 급유포트(134)로부터 장착홈(120a, 120b) 등으로 윤활제(130)를 충전하는 경우에 대하여 설명한다.

이 급유포트(134)에 나사결합되어 있는 플러그(138)를 나사돌림하여 상기 플러그(138) 및 플레이트부재(136)를 떼어내고, 상기 급유포트(134)로부터 윤활제(예를 들면, 그리스;130)를 공급한다.

다음에, 급유포트(134)에 윤활제(130)를 소망량만큼 충전한 후, 상기 급유포트(134)에 다시 플레이트부재(136)를 삽입하여, 플러그(138)를 나사결합한다. 이 때, 급유포트(134)에 나사결합된 플러그(138)가 그 나사돌림작용하에 장착홈(120a, 120b)의 방향(도 3 중, 화살표 C방향)으로 변위함에 따라서, 상기 플레이트부재(136)에 의하여 윤활제(130)가 장착홈(120a, 120b)을 향하여 압박된다.

그리고, 플레이트부재(136) 및 플러그(138)에 의한 압박작용하에 윤활제(130)가 급유포트(134)로부터 공급통로(132)를 통하여 장착홈(120a, 120b)의 내부로 공급되어, 상기 장착홈(120a, 120b)의 내부에 공급된 윤활제(130)가 복수의 홀부를 갖는 제1 오일유지부재(140a)의 내부에 침투하여 유지됨과 동시에, 제1 및 제2 커버부재(94, 96)와 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)와의 사이의 간극(148)으로 공급된다.

마지막으로, 윤활제(130)가 간극(148)을 통하여 유지홈(124a, 124b)의 내부에 충전되어 유지됨과 동시에, 환상 오목부(126a, 126b)에 공급된 윤활제(130)가 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 외주면에 맞접하는 먼지제거부제(144)의 선단부(146)에 의하여 차단된다. 이 때문에, 상기 윤활제(130)가 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 외부로 누출하는 일이 없다.

또, 간극(148)에 윤활제(130)가 공급됨에 따라, 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 내주면과 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 외주면과의 사이에 오일막이 형성된다. 그 결과, 윤활제(130)에 의한 윤활작용하에 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)를 축선방향을 따라서 원활하게 변위시킬 수 있으며, 상기 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 방청효과를 얻을 수가 있다.

또한, 상기 윤활제(130)를 실린더기구(22)에 있어서의 제1 및 제2 실린더실(98, 102)의 내부에 공급되는 작동오일과는 유체특성(예를 들면, 점도, 점도계수 등)이 다른 것을 사용하는 것에 의하여, 실부(97a, 97b)에 있어서의 제1 및 제2 로드패킹(128, 142) 등에 최적의 특성을 갖는 윤활제(130)를 사용하는 것이 가능해지기 때문에, 피스톤을 축선방향을 따라서 변위시키기 위한 작동오일과, 상기 피스톤에 연결되는 피스톤로드를 축선방향을 따라서 미끄럼운동이 자유롭게 지지되고 있는 실부(97a, 97b)의 윤활을 동일한 작동오일에 의하여 겸용하고 있던 종래기술과 비교하여 실부(97a, 97b)의 내구성을 향상시킬 수가 있다.

다음에, 상기와 같이 실린더기구(22)에 있어서의 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 실부(97a, 97b)에 윤활제(130)가 공급된 액츄에이터(10)의 동작 및 작동효과 에 대하여 설명한다. 또한, 도시하지 않는 작동오일공급원으로부터 작동오일이 미리 작동오일충전실(34)의 내부에 충전된 상태로 한다.

도시하지 않는 전원을 가세하여 펌프용 구동부(12)의 회전구동원(24)을 회전구동시킨다. 상기 회전구동원(24)의 구동작용하에 구동축(26)이 회전하고, 상기 구동축(26)과 연결된 회전샤프트(38)가 일체적으로 회전한다.

그리고, 상기 회전샤프트(38)에 키부재(58)에 의하여 끼워 결합된 실린더블록(60)이 상기 회전샤프트(38)와 일체적으로 회전하고, 상기 실린더블록(60)의 홀부(44)에 변위가 자유롭게 설치되는 펌프피스톤(64)이 회전샤프트(38)를 중심으로 하여 회전함과 동시에, 상기 펌프피스톤(64)의 구면부(68)가 경동부재(80)에 있어서의 유지부(86)의 환상홈(84) 내에 유지된 상태에서, 상기 펌프피스톤(64)이 스프링(72)의 탄발력에 의하여 축선방향(도 2중, 화살표 A, B 방향)을 따라서 변위한다.

이 공정에 있어서, 작동오일은 챔버(74) 내에 충전되고, 이들은 각각 상기 펌프피스톤(64)과 상기 홀부(44)에 의해 둘러싸여 한정된다. 경동부재(80)에 의한 압박 작용하에서 상기 펌프 피스톤(64)이 상기 엔드블록(32)에 가장 근접한 하사점까지 변위할 때(도1, 도2 중, 화살표 B방향) 상기 엔드블록(32)를 향한 펌프피스톤(65)의 변위작용에 의해 상기 챔버(74)에 충전된 작동 오일은 상기 작동오일홀(66)을 통해 상기 제1 유체통로(54)에 토출된다. 반대로, 상기 펌프 피스톤이 상기 스프링(72)의 탄발력 하에서, 상기 펌프용 구동부(12)에 가장 근접한 하사점까지 변위할때(도 1 및 도 2에서 화살표 A 방향), 상기 펌프용구동부(12)를 향한 펌프피스 톤(64)의 변위작용에 의해서, 작동오일이 작동오일홀(66)을 통해 상기 챔버(74) 내로 흡수된다.

더 구체적으로는, 상기 펌프피스톤(64)이 상기 엔드블록(32)에 형성된 제 1 유체통로(54)에 대향하는 위치까지 변위할 때, 상기 펌프피스톤(64)은 상기 경동부재(80)의 압박작용 하에서 상기 엔드블록(32)(화살표 B방향)에 가장 근접한 하사점까지 변위하는 것이다. 상기와는 달리, 상기 작동오일홀(66)이 상기 개구를 지나 제1 유체통로(56)를 통과하도록, 상기 제1 유체통로(54)에로의 개구는 상기 실린더 블록(60)을 향해서 배치되고, 상기 펌프피스톤(64)은 그들의 하사점을 향해 변위하며, 또한 상기 펌프피스톤(64)에 의해 작동오일은 상기 제 1 유체통로(54) 내로 효과적으로 압박한다.

따라서, 상기 챔버(74)에 충전된 작동오일은, 상기 작동오일홀(66)로부터 상기 제1 유체통로(54)로 토출된다. 한편, 상기 펌프피스톤(64)이 상기 제2 유체통로(56)에 대향한 피스톤까지 변위할 때, 상기 펌프피스톤(64)은 상기 펌프구동부(12)에 가장 근접한 상사점을 향해 변위하는 것이다(화살표 A 방향). 상기와는 달리, 상기 작동오일홀(66)이 상기 개구를 지나 제2 유체통로(56)를 통과하도록, 상기 제2 유체통로(56)에로의 개구는 상기 실린더블록(60)을 향해 배치되고, 상기 펌프피스톤(64)은 이들 상사점을 향해 변위하는 것이며, 이로써 작동오일은 상기 작동오일홀(66)을 통해 상기 챔버(74) 내로 흡입된다. 즉, 상기 챔버(74)의 내부에 대해 작동오일이 반복적으로 흡입·토출되는 동안, 상기 회전축(38)의 회전작용하에 축선방향을 따라서 변위를 반복하는 것에 의해 상기 펌프피스톤(64)은 상기 회전샤프 트(38)를 중심으로 하여 회전한다.

상기 펌프피스톤(64)에 의해 토출된 작동오일은 상기 엔드블록(32)에 형성된 제1 유체통로(54)를 통하여 상기 제1 커버부재(94)에 형성된 제1 통로(100) 및 상기 실린더튜브(92)까지 전달된다. 이로써, 작동오일은 상기 실린더기구(22)의 제1 실린더챔버(98)로 공급되고, 상기 피스톤(18)은 상기 제1 실린더챔버(98)에 공급된 작동오일에 의하여 상기 제2 커버부재(96)를 향해 압박된다(화살표 A 방향). 따라서, 상기 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)는 화살표 A 방향으로 일체적으로 변위한다.

한편, 상기와는 반대로 실린더기구(22)에 있어서의 피스톤(18), 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)를 펌프기구(16)측 (화살표 B방향)으로 변위시키는 경우에는, 회전구동원(24)에 공급되는 전류의 극성을 역전시키는 것에 의하여, 상기 회전구동원(24)의 구동축(26)과 연결된 회전샤프트(38)가 상기와는 역방향으로 일체적으로 회전한다. 이 때문에, 펌프기구(16)의 실린더블록(60)이 회전샤프트(38)에 의하여 상기와는 반대방향으로 회전하고, 이 때, 작동오일홀(66)은 상기 개구를 지나 제1 유체통로(54)를 각각 통과하므로, 상기 펌프피스톤(64)은 이들 하사점(화살표 A방향)에서 이간되어 변위되고, 제1 실린더챔버(98) 내의 작동오일은 펌프피스톤(64)의 변위작용하에 제1 유체통로(54)를 통하여 흡입된다. 또한, 상기 작동오일홀(66)은 상기 개구를 지나 제2 유체통로(56)를 각각 통과하므로, 상기 펌프피스톤(64)은 이들 상사점으로부터 이간되어 변위되고,(화살표 B방향) 이로써, 작동오일은 펌프피스톤(64)의 변위작용하에 제2 유체통로(56)에 토출된다.

그리고, 엔드블록(32)에 형성되는 제2 유체통로(56)로 토출된 작동오일이 상기 실린더튜브(92)에 형성되는 제2 통로(104)를 통하여 실린더기구(22)의 제2 실린더실(102)의 내부로 공급되어, 상기 제2 실린더실(102)의 내부의 압력이 상승한다. 이 때, 제1 실린더실(98)의 내부에 도입되어 있던 작동오일이 펌프기구(16)의 펌프피스톤(64)에 의한 흡입작용하에 제1 통로(100)를 통하여 배출되며, 제1 유체통로(54)를 통하여 작동오일충전실(34)의 내부로 되돌아간다.

그 결과, 제2 실린더실(102)의 내부로 공급되는 작동오일의 압박작용하에 실린더기구(22)의 피스톤(18)이 제1 커버부재(94)측 (화살표 B방향)으로 변위하고, 상기 피스톤(18)의 변위작용하에 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)가 일체적으로 화살표 B방향으로 변위한다.

이상과 같이, 본실시 형태에서는 펌프기구(16)에 의하여 실린더기구(22)의 제1 및 제2 실린더실(98, 102)로 공급되며, 상기 실린더기구(22)의 피스톤(18)을 축선방향을 따라서 변위시키는 작동오일과, 상기 피스톤(18)에 연결되는 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)를 지지하는 제1 및 제2 커버부재(94, 96)에 장착되는 실부(97a, 97b)를 윤활하는 윤활제(130)를 다른 특성(예를 들면, 다른 점도)을 갖는 작동오일로 하고 있다.

이와 같은 것에 의하여, 펌프기구(16) 및 실린더기구(22)로 구성되는 유체회로를 유통할 때에 최적의 특성을 갖는 작동오일을 사용할 수 있음과 동시에, 실부(97a, 97b)를 윤활할 때에 최적의 특성을 갖는 윤활제(130)를 사용할 수가 있다. 이 때문에 펌프기구(16) 및 실린더기구(22)의 내부에 대하여 작동오일을 원활하게 유통시킬수 있으며, 실부(97a, 97b)가 윤활제(130)에 의하여 적당하게 윤활되기 내구성을 향상시킬 수가 있다.

또한, 상기 작동오일(131) 및 윤활제(130)의 특성은, 상세하게는 실부(97a, 97b)에 공급되는 윤활제(130)의 점도가 펌프기구(16) 및 실린더기구(22)의 내부를 유통하는 자동오일의 점도보다 크게 되도록 설정하고 있다.

또, 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 내주면과 제1 및 제2 피스톤로드(20a, 20b)의 외주면과의 사이의 간극(148), 장착홈(120a, 120b) 등에 공급된 윤활제(130)의 양이 감소되었을 때에 있어서도, 상기 제1 및 제2 커버부재(94, 96)의 급유포트(134)에 장착된 플러그(138)를 나사돌림하여, 상기 플러그(138) 및 플레이트부재(136)의 축선방향을 따라서 변위작용하에 윤활제(130)를 장착홈(120a, 120b)의 방향으로 압박하는 것에 의하여, 상기 장착홈(120a, 120b), 간극(148) 등으로 공급되고 있는 윤활제(130)의 양을 증대시킬 수가 있다.

또, 실린더에 있어서의 피스톤을 구동시키는 작동오일과, 상기 실부재를 윤활하는 작동오일을 겸용시키고 있던 종래기술과 비교하여, 실린더를 구동하는 작동오일이 실부재의 윤활을 실시할 필요가 없기 때문에 상기 작동오일의 소비량이 경감된다. 이 때문에, 작동오일이 감소했을 때에 상기 작동오일을 보충하는 등의 보수작업을 감소킬 수 있음과 동시에, 상기 작동오일을 보충하기 위해 별도로 설치하고 있던 보충용 탱크가 불필요해진다. 이 때문에, 부품수를 삭감할 수가 있으며, 이에 따라 코스트의 삭감을 꾀할 수 있다.

다음에, 제2의 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 회전 액츄에이터(유압구동장치;200)를 도5에 도시한다. 또한, 상술한 제1 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 액츄에이터(10)와 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

이 제2 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 회전액츄에이터(200)는 전류에 의하여 회전구동하는 펌프용 구동부(12)와, 상기 펌프용 구동부(12)의 측부에 일체적으로 연결되어, 상기 펌프용 구동부(12)에 의하여 가세·감세되는 흡입·토출수단을 갖는 펌프기구(16)와, 상기 펌프용 구동부(12) 및 펌프기구(16)의 측부에 일체적으로 설치되며, 작동오일이 공급됨에 따라 회전축(구동축;202)을 중심으로 하여 회전구동하는 회전구동기구(204)를 구비한다.

상기 회전구동기구(204)는, 상기 펌프용 구동부(12) 및 펌프기구(16)의 측부에 연결되는 본체(206)와, 상기 본체(206)의 내부에 형성된 삽입 삽입관통홀(208)에 회전이 자유롭게 축지지되는 회전축(202)과 상기 회전축(202)의 대략 중앙부에 연결되어, 상기 본체(206)의 공간(210)의 내부에 배설되는 회전디스크부재(212)와, 상기 본체(206)의 내부와 외부의 액밀을 유지하는 실부(액밀유지부;97a, 97b)로 이루어진다.

그리고, 펌프용 구동부(12)의 구동작용하에 작동오일이 펌프기구(16)로부터 회전구동기구(204)로 공급되어, 상기 작동오일이 공간(210)의 내부에 공급됨에 따라 회전디스크부재(212)가 회전하고, 상기 회전디스크부재(212)의 대략 중앙부에 연결된 회전축(202)이 일체적으로 회전한다. 이 때, 회전축(202)의 일단부측 및 타단부측이 본체(206)의 삽입관통홀(208)의 내부에 설치된 실부(97a, 97b)에 의하여 유지되고, 상기 실부(97a, 97b)에 있어서의 장착홈(홈부;120a, 120b)에 급유포트(134)를 통하여 윤활제(130)(예를 들면, 그리스)가 공급되고 있다. 상기 윤활제(130)는, 회전구동기구(204)에 공급되는 작동오일과는 다른 특성(예를 들면, 점도)을 가지고 있다.

또, 장착홈(120a, 120b)에 공급된 윤활제(130)는, 제1 오일유지부재(140a)에 의하여 바람직하게 유지됨과 동시에, 회전축(202)의 외주면과 삽입관통홀(208)의 내주면과의 사이에 형성되는 간극(214)에 의하여 제1 및 제2 패킹(216, 218), 유지홈(124a, 124b) 및 먼지제거부재(220)로 공급된다.

이 때문에, 펌프기구(16) 및 회전구동기구(204)를 유통하는 작동오일을 유체회로를 유통하기에 적합한 특성으로 할 수 있으며, 실부(97a, 97b)에 대하여 윤활에 적합한 다른 특성을 갖는 윤활제(130)를 상기 작동오일과는 별도로 공급할 수가 있다. 그 결과, 펌프기구(16) 및 회전구동기구(204)의 내부에 대하여 작동오일을 원활히 유통시켜 회전디스크부재(212)를 바람직하게 회전구동시킬 수 있으며, 실부(97a, 97b)가 윤활제(130)에 의하여 바람직하게 윤활되기 때문에 내구성을 향상시킬 수가 있다.

다음에, 제3의 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 유압식 무단변속기(유압구동장치;250)를 도6에 도시한다. 또한, 상술한 제1 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 액츄에이터(10)와 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생락한다.

상기 제3의 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 유압식 무단변속기(250)는, 전류에 의하여 회전구동하는 펌프용 구동부(12)와, 상기 펌프용구동부(12)의 측부에 일체적으로 연결되며, 상기 펌프용 구동부(12)에 의하여 가세·감세되는 흡입·토출수단을 갖는 펌프기구(16)와, 상기 펌프용 구동부(12) 및 펌프기구(16)의 측부에 일체적으로 설치되며, 작동오일이 공급됨에 따라 회전축(252)을 회전구동하는 회전구동기구(254)를 구비한다.

유압식 무단변속기(250)는, HST(Hydro Static Transmission)라고 불리며, 펌프기구(16)와 펌프용 구동부(12)를 배관으로 연결하고, 상기 펌프기구(16)를 차량 등의 엔진으로 구동하여 고압의 오일을 회전구동기구(254)에 보내는 것에 의하여, 상기 회전구동기구(254)의 속도제어를 실시하는 것이다. 그리고, 펌프기구(16) 또는 회전구동기구(254)의 용량을 변경하는 것에 의하여 무단계로 변속할 수가 있다.

상기 회전구동기구(254)는, 상기 펌프용 구동부(12) 및 펌프용 기구(16)의 측부에 연결되는 본체(256)와, 상기 본체(256)의 내부에 형성되는 작동오일 충전실(258)을 관통하는 회전축(252)과, 상기 회전축(252)의 회전작용하에 상기 회전축(252)과 일체적으로 회전하는 흡입·토출수단(260)과, 상기 본체(256)의 삽입 관통홀(262)에 설치되어, 상기 본체(256)의 내부와 외부와의 액밀을 유지하는 실부(97a)로 이루어진다. 또한, 회전축(252)은, 본체(256)의 삽입 관통홀(262)에 설치된 베어링(263)에 의하여 회전이 자유롭게 축지지 되어 있다.

또, 흡입·토출수단(260)에는, 본체(256)의 내부에 경사각도가 대략 일정하게 고정된 대략 기둥형상의 경사부재(264)가 설치되고, 상기 경사부재(264)의 엔드블록(266)를 면하는 측에는 복수의 펌프피스톤(268)의 구면부(270)가 결합하는 환 상홈을 갖는 유지부(272)가 형성되어 있다.

그리고, 도시하지 않는 전원을 가세하여 펌프용 구동부(12)를 회전구동시키고, 상기 펌프용구동부(12)의 구동작용하에 펌프기구(16)에 의하여 작동오일이 회전구동기구(254)의 내부로 도입된다.

펌프피스톤(268)과 홀부(274)에 의하여 둘러싸이는 챔버(276)에 작동오일이 도입되고, 상기 작동오일에 의한 압박작용하에 상기 펌프피스톤(268)이 유지부(272)에 유지된 상태에서 축선방향을 따라서 변위한다. 이 때문에, 복수의 펌프피스톤(268)의 변위작용하에 홀부(274)에 의하여 결합된 실린더블록(278)이 회전하고, 이에 따라 회전축(252)이 일체적으로 회전구동한다.

이 때, 회전축(252)의 일단부측이 본체(256)의 삽입 관통홀(262)의 내부에 설치된 실부(액밀유지부;97a)에 의하여 유지되며, 상기 실부(97a)에 있어서의 장착홈(120a)에 급유포트(134)를 통하여 윤활제(130)(예를 들면, 그리스)가 공급되고 있다. 상기 윤활제(130)는 회전구동기구(254)에 공급되는 작동오일과는 다른 특성(예를 들면, 점도)을 가지고 있다.

또, 장착홈(120a)에 공급된 윤활제(130)는, 제1 오일유지부재(140a)에 의하여 바람직하게 유지됨과 동시에, 회전축(252)의 외주면과 삽입 관통홀(262)의 내주면과의 사이에 형성되는 간극(28)을 통하여 제1 및 제2 패킹(282, 284), 유지홈(124a) 및 먼지제거부재(286)로 공급된다.

이 때문에, 펌프기구(16) 및 회전구동기구(254)를 유통하는 작동오일을 유체회로를 유통하는데에 적합한 특성으로 할 수가 있으며, 실부(97a)에 대하여 윤활에 적합한 다른 특성을 갖는 윤활제(130)를 상기 작동오일과는 별도 공급할 수가 있다. 그 결과, 펌프기구(16) 및 회전구동기구(254)의 내부에 대하여 작동오일을 원활히 유통시키고, 흡입·토출수단(260)을 회전시키는 것에 의하여 회전축(252)을 바람직하게 회전구동시킬 수가 있으며, 실부(97a)가 윤활제(130)에 의하여 바람직하게 윤활되기 때문에 내구성을 향상시킬 수가 있다.

다음에, 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 액츄에이터(300)가, 차량(302)의 현가장치에 있어서의 서스펜션(304)과 일체적으로 설치된 적용예를 도 7에 도시한다. 또한, 상술한 제1 실시형태에 있어서의 유압구동장치의 윤활구조가 적용된 액츄에이터(10)와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

상기 액츄에이터(300)는, 예를 들면, 자동차 등의 차량(302)에 있어서, 차륜(306)을 차체에 대하여 유지함과 동시에, 노면으로부터 차륜(306)을 통하여 차량에 입력되는 충격을 완충하는 서스펜션(304)과 일체적으로 설치되어 있다. 또, 상기 액츄에이터(300)는 그 축선이 서스펜션(304)의 축선과 대략 평행하게 되도록 설치되어 있다.

한편, 차량(302)의 내부에는 CPU(308)가 탑재됨과 동시에, 상기 CPU(308)에 리드선(310)을 통하여 드라이버(312)가 접속되어 있다. 그리고, 드라이버(312)에 접속된 리드선(310)이 각각의 차륜(306)에 대응하여 장착된 액츄에이터(300)의 펌프용 구동부(12)에 접속되어 있다.

즉, 차량(302)에 설치된 각종 센서(도시하지 않음)에 의하여 상기 차량(302) 의 주행상황, 노면상황이 검출되고, 상기 검출결과에 기초한 제어신호가 CPU(308)로부터 드라이버(312)를 통하여 각 액츄에이터(300)로 출력된다. 이 때문에, 액츄에이터(300)가 차량(302)의 주행상황, 노면상황에 따라서 변위동작함으로써, 차량(302)이 주행하고 있을 때의 노면으로부터의 충격을 적절하고 확실하게 제어할 수가 있다.

본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 본체의 내부에 공급되어, 구동축을 직선구동 또는 회전구동시키는 작동오일과,

상기 본체의 구동축을 지지하는 내주면에 설치되는 액밀유지부를 윤활하는 윤활제를 각각 별개의 재질로 함으로써, 상기 작동오일과 윤활제를 각각의 용도에 따른 특성을 갖는 것으로 할 수가 있으며, 유압구동장치에 원활하게 작동오일을 공급하여 구동축을 원할하게 구동시킬 수 있는 것과 동시에, 액밀유지부가 윤활에 적합한 특성을 갖는 윤활제에 의하여 바람직하게 윤활되기 때문에, 상기 액밀유지부의 내구성을 향상시킬 수가 있다.

Claims

본체 내부에 공급되는 작동오일(131)에 의하여 직선구동 또는 회전구동하는 구동축을 지지하는 본체와,

또한, 상기 구동축과 상기 본체 사이에 실 기능을 갖는 액밀유지부(97a, 97b)를 구비하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치에 있어서,

상기 액밀유지부(97a, 97b)는, 상기 본체의 외부로 개구하는 급유포트(134)와,

상기 급유포트(134)와 공급통로(132)를 통하여 연이어 통하고, 상기 본체에 있어서의 구동축을 지지하기 위해 상기 본체의 지지부의 내주면을 따라 환형상으로 형성되는 홈부와,

상기 홈부에 장착되어, 수지제 재료로 이루어진 오일유지부재(140a)를 구비하고,

상기 급유포트(134)로부터 공급되는 윤활제(130)는 상기 오일유지부재(140a)에 침투하여 유지되고, 또한, 상기 구동축의 외주면과 상기 본체의 내주면과의 사이에 형성된 간극(148)에 공급되며, 상기 윤활제는 상기 작동오일(131)과는 다른 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 충전된 윤활제(130) 상면의 상기 급유포트(134)에는 플레이트부재(136)가 배설되고, 상기 플레이트부재(136) 상면의 상기 급유포트(134)에 폐색부재(138)가 연결되며, 이에 의해 상기 급유포트(134)는 상기 플레이트부재(136) 및 상기 폐색부재(138)에 의해 폐색되는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 2항에 있어서,

상기 오일유지부재(140a) 및 상기 간극(148)에 공급된 상기 윤활제(130)의 양은 상기 급유포트(134)에 연결된 상기 폐색부재(138)의 변위에 의하여 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 오일유지부재(140a)는 PVF(Poly Vinyl Fluoride)수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 구동축에 대향하는 상기 오일유지부재(140a)의 내주면은 원주방향에서 파상면을 형성하는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 윤활제(130)는 그리스를 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 윤활제(130)는 상기 작동오일(131)의 점도보다 더 큰 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 7항에 있어서,

상기 윤활제(130)의 점도는 32~100,000cSt 범위내로 설정되며, 상기 작동오일(131)의 점도는 32~460cSt 범위 내로 설정되는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 구동축의 외주면에 부착된 먼지를 제거하기 위한 먼지제거부재(144)는, 상기 본체의 상기 홈에 설치되며, 상기 먼지제거부재(144)의 선단부(146)는 상기 구동축의 외주면에 연이어 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 9항에 있어서,

상기 먼지제거부재(144)의 상기 선단부(146)는 상기 오일유지부재(140a)로부터 이간된 방향으로 소정의 각도로 기울어져 있으며, 상기본체의 상기 간극(148)을 충전하는 상기 윤활제(130)는 상기 구동축의 외주면과 상기 선단부(146)가 접촉을 유지함으로서, 외부로 누출되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 액밀유지부(97a, 97b)는, 또한 상기 본체의 축방향에서 서로 소정의 거리만큼 이간된 한 쌍의 오일유지부재(140a, 140b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 본체는, 상기 구동축의 외주면에 대향하는 오일충전홈(124a, 124b)을 포함하고, 상기 윤활제(130)는 상기 간극(148)을 통해서, 상기 오일충전홈(124a, 124b)에 충전되는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 1항에 있어서,

작동오일블록부재(제1 로드패킹;128)가 상기 본체 내에 배치되고, 소정의 간격으로 상기 오일유지부재(140a)로부터 이간되어, 상기 본체에서 상기 작동오일(131)의 누출을 막는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.
제 1항에 있어서,

상기 유압구동장치는 액츄에이터(10)를 구비하며,

상기 액츄에이터(10)는, 원통형상의 실린더튜브(92)와;

상기 실린더튜브(92)의 단부에 각각 설치된 한 쌍의 커버부재(94, 96)와;

상기 실린더튜브(92)의 축선방향으로 변위하도록 배치된 피스톤(18)과;

각각 상기 커버부재(94, 96)를 통하여 삽입된 상기 피스톤(18)에 연결된 피스톤로드(20a, 20b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 윤활구조를 가지는 유압구동장치.