KR101363961B1 - 에어 실린더 - Google Patents

Abstract

(과제)
분진 등의 미세한 이물이 비산하는 환경 하에 있어서 내부로의 이물의 침입을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능한 에어 실린더를 제공한다.
(해결 수단)
로드(5)를 기밀하게 또한 슬라이딩 가능하게 관통시킨 로드 커버(7)의 관통 구멍(6) 내로 윤활제가 함침되어 로드(5)에 윤활제를 공급하는 환상의 윤활 부재(10)와, 윤활제가 무함침으로 액체 흡수성을 갖는 펠트 등의 섬유 집합 소재로 이루어지고, 상기 로드(5)에 부착된 분체 등의 미세한 이물이 내부로 침입하는 것을 저지하는 환상의 방진 와이퍼(11)를 상기 로드(5)에 대하여 슬라이딩 가능하게 접촉시켜서 설치하고, 상기 방진 와이퍼(11)를 윤활 부재(10)보다 로드(5)의 선단측에 배치했다.

Description

에어 실린더{AIR CYLINDER}

본 발명은 에어 실린더에 관한 것으로서, 상세하게는 분진 등의 미세한 이물이 비산하는 환경 하에서의 사용에 알맞은 에어 실린더에 관한 것이다.

종래부터 에어 실린더는, 예를 들면 각종 자동 기계의 액츄에이터로서 널리 사용되고 있고, 로드가 고정되어서 실린더실 내를 왕복 운동하는 피스톤과, 그 실린더의 단부에 형성되어 상기 로드를 슬라이딩 가능하게 지지하는 관통 구멍을 구비한 로드 커버와, 상기 관통 구멍 내에 있어서 그 관통 구멍과 상기 로드 사이의 기밀성을 유지하는 밀봉 부재를 구비하고 있는 것이 일반적이다.

그런데, 상기 에어 실린더에 있어서 로드에 윤활제를 공급하는 윤활 부재나, 로드에 부착된 분진 등의 미세한 이물이 내부로 침입하는 것을 저지하는 방진 와이퍼를 상기 관통 구멍 내에 장착하는 것은 종래부터 알려져 있다.

이러한 윤활 부재나 방진 와이퍼가 장착된 것으로서, 특허문헌 1에는 로드 커버(11)에 있어서의 피스톤 로드(2)의 출입구측에 더스트 시일(dust seal)(19)이 설치되고, 그 더스트 시일(19)보다 피스톤측에 함유(含油) 펠트 등으로 이루어지는 고형 윤활재(15)가 피스톤 로드(2)에 슬라이딩 접촉하도록 설치된 것이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는 로드 커버(16)의 로드 관통 구멍(30)에 원환상을 이루는 고무 스크레이퍼(36)와, 스퍼터 부착 방지제와 윤활제를 혼합해서 함침시킨 함침 부재(41)를 구비한 것이 개시되어 있다.

그러나, 상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 것에 있어서는 상기 고형 윤활재(15)나 함침 부재(41)에 의해 로드에 공급된 윤활제가 로드의 전진 스트로크와 함께 방진 와이퍼로서의 더스트 시일(19)이나 고무 스크레이퍼(36)를 넘어서 누출되기 쉽기 때문에 로드에 이물이 부착되거나 그 방진 와이퍼로 긁어낸 이물이 윤활제를 흡수해서 로드 표면에 퇴적되기 쉬워진다. 따라서, 그대로 계속해서 사용하면 그 이물이 방진 와이퍼를 타고 넘어서 에어 실린더 내부로 침입해 밀봉 부재 등을 손상시킬 우려가 있기 때문에 로드로부터 이물을 빈번히 제거할 필요성이 있었다.

일본 특허 공개 소 49-20581호 공보 일본 특허 제 3786620호 공보

그래서, 본 발명의 과제는 분진 등의 미세한 이물이 비산하는 환경 하에 있어서 내부로의 이물의 침입을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능한 에어 실린더를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 의하면 압축 에어의 급배(給排)에 의해 실린더실 내를 축방향으로 왕복 운동하는 피스톤과, 그 피스톤에 대하여 축방향으로 연장되어서 부착되어 그 피스톤과 함께 왕복 운동하는 로드와, 상기 실린더실의 축방향 단부에 형성되어 상기 로드를 관통시켜서 슬라이딩 가능하게 지지하는 관통 구멍을 구비한 로드 커버와, 상기 관통 구멍에 설치되고 상기 로드에 대하여 기밀하게 또한 슬라이딩 가능하게 접촉시킨 환상의 밀봉 부재를 포함하여 이루어지는 에어 실린더로서, 상기 로드 커버가 축방향으로 상기 실린더실측의 제 1 단과 그것과 역측인 제 2 단을 갖고, 상기 관통 구멍이 이들 제 1 단과 제 2 단 사이에 형성되어 있고, 그 관통 구멍에는, 윤활제가 함침되어서 상기 로드에 상기 윤활제를 공급하는 환상의 윤활 부재와, 윤활제가 무함침으로 액체 흡수성을 갖고, 상기 로드에 부착된 상기 윤활제를 흡수하여 그 윤활제의 누출을 억제하는 기능과 상기 로드에 부착된 이물이 상기 제 1 단측으로 침입하는 것을 저지하는 기능을 겸비한 환상의 방진 와이퍼가 상기 로드에 대하여 슬라이딩 가능하게 접촉되어서 설치되어 있고, 상기 윤활 부재가 상기 밀봉 부재보다 상기 제 2 단측에 배치되고, 상기 방진 와이퍼가 그 윤활 부재보다 상기 제 2 단측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 실린더가 제공된다.

여기에서, 본 발명에 의한 에어 실린더에 있어서는 상기 윤활 부재와 방진 와이퍼가 상기 축방향에 있어서 서로 이간된 위치에 배치되어 있고, 그 이간 거리가 상기 피스톤의 스트로크 길이보다 짧게 되어 있고, 또한 상기 방진 와이퍼가 상기 관통 구멍의 상기 제 2 단의 개구부에 임해서 배치되어 있다.

그리고, 상기 방진 와이퍼가 유연성 및 압축성을 가짐과 아울러 내부의 구멍이 서로 연통해서 이루어지는 건조 상태의 다공질 소재에 의해 형성되어 있다. 이때, 바람직하게는 상기 방진 와이퍼가 상기 윤활 부재보다 큰 체적을 갖고 있고, 보다 바람직하게는 상기 다공질 소재가 섬유들을 서로 결합시켜서 이루어지는 섬유 집합 소재이다.

또한, 본 발명에 의한 에어 실린더의 일실시형태에 있어서는 상기 방진 와이퍼가 통기성을 갖고 있고, 그 방진 와이퍼와 상기 윤활 부재 사이에 있어서 상기 관통 구멍에 대하여 에어 퍼지용 에어 공급구가 개설되어 있다.

또한, 다른 실시형태에 있어서는 상기 로드에 대하여 슬라이딩 가능하게 접촉시킨 비다공질로 이루어지는 환상의 스크레이퍼가 상기 방진 와이퍼의 상기 제 1 단측에 인접되어서 설치되어 있고, 그 스크레이퍼의 상기 제 2 단측의 측면과 상기 방진 와이퍼의 상기 제 1 단측의 측면이 서로 밀접하고 있다. 이때, 스크레이퍼가 상기 제 2 단측을 향해서 예각을 이루는 예각부를 갖고 있고, 그 예각부에 있어서 상기 로드에 접촉되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 에어 실린더에 있어서는 상기 방진 와이퍼를 수용하는 부착 홈이 상기 관통 구멍의 내주면 및 상기 로드 커버의 제 2 단에 개구되어서 형성되고, 상기 방진 와이퍼가 그 부착 홈의 제 2 단의 개구를 통해서 그 부착 홈 내로 수용하여 그 제 2 단측으로부터 고정 부재를 접촉시킴으로써 그 부착 홈 내에 고정되어 있고, 상기 고정 부재가 상기 부착 홈에 대하여 축방향으로 착탈 가능하게 고정되어 있고, 그 고정 부재의 착탈에 의해 상기 방진 와이퍼가 상기 제 2 단의 개구를 통해서 교환 가능하게 되어 있어도 좋다.

(발명의 효과)

본 발명에 의한 에어 실린더에 의하면, 방진 와이퍼가 액체 흡수성을 겸비하고 있고, 외부로부터의 이물을 긁어낼 뿐만 아니라 윤활제도 흡수하기 때문에 방진 와이퍼를 넘어서의 윤활제의 누출을 가급적으로 억제하여 이물이 로드 표면에 부착되거나 방진 와이퍼에 의해 긁어낸 이물이 퇴적되거나 하는 것을 방지할 수 있고, 그 결과, 에어 실린더 내부로의 이물의 침입을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 방진 와이퍼가 내부의 구멍이 서로 연통해서 이루어지는 건조 상태의 다공질 소재에 의해 형성되어 있으면 분체 등의 미세한 이물을 내부로 받아들여서 포착할 수 있기 때문에, 긁어낸 이물이 로드 상에 퇴적되는 것을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 에어 실린더를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 에어 실린더를 나타내는 개략적인 요부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 에어 실린더를 나타내는 개략적인 요부 단면도이다.
도 4는 제 3 실시형태에서 사용하는 방진 와이퍼의 개략적인 정면도이다.
도 5는 도 3의 개략적인 좌측면도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 에어 실린더를 나타내는 개략적인 요부 단면도이다.

도 1은 본 발명에 의한 에어 실린더의 제 1 실시형태를 나타내는 것이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 이 에어 실린더(1)는 양단이 개구되는 통 형상으로 형성되어서 내부에 축방향으로 연장되는 실린더실(2)을 구비한 실린더 보디(3)와, 그 실린더실(2)에 대한 압축 에어의 급배에 의해 그 실린더실(2) 내를 축방향으로 왕복 운동하는 피스톤(4)과, 그 피스톤(4)에 기단부가 고정되어서 상기 실린더실(2) 내를 축방향으로 연장시키는 로드(5)와, 상기 실린더실(2)의 축방향의 일단측에서 상기 실린더 보디(3)의 한쪽 개구를 기밀하게 폐쇄하고 있음과 아울러 상기 로드(5)를 기밀하게 또한 왕복 슬라이딩 가능하게 지지하고 관통시켜 에어 실린더(1)의 외부로 도출시키는 관통 구멍(6)을 구비한 로드 커버(7)와, 실린더실(2)의 축방향의 타단측에서 실린더 보디(3)의 다른 쪽 개구를 기밀하게 폐쇄하는 헤드 커버(8)를 구비하고 있다.

상기 로드 커버(7)는 축방향으로 실린더실(2)측에 배치된[구체적으로는 실린더실(2)에 면한] 제 1 단(7a)과, 그 역측에 배치되어서 그 제 1 단(7a)과 배향하는[구체적으로는 에어 실린더(1)의 외부에 면한] 제 2 단(7b)을 갖고 있고, 이들 제 1 단(7a)과 제 2 단(7b) 사이에 상기 관통 구멍(6)이 형성되어 있다. 여기에서, 본 실시형태에 있어서는 로드 커버(7)가 일체로 성형되어 있지만, 복수의 부재에 의해 형성되어 있어도 좋다.

또한, 상기 관통 구멍(6) 내에 있어서의 상기 제 1 단(7a) 부근의 위치에는 고무 등의 탄성체로 이루어지는 립 형상의 환상 밀봉 부재(9)가 그 외주부를 환상의 제 1 부착 홈(6a)에 감합시킴과 아울러 그 내주부를 상기 로드(5)의 외주면에 기밀하게 또한 슬라이딩 가능하게 접촉시킨 상태에서 부착되어 있다. 그렇게 함으로써, 관통 구멍(6)과 로드(5) 사이의 기밀 상태를 유지하면서 상기 피스톤(4)의 왕복 운동에 따라 그 로드(5)를 에어 실린더(1)의 외부 방향으로 전진시킴과 아울러 상기 실린더실(2) 방향으로 후퇴시킬 수 있게 이루어져 있다.

상기 관통 구멍(6)에 있어서의 상기 환상 밀봉 부재(9)보다 제 2 단(7b)측의 위치에는 환상의 윤활 부재(10) 및 환상의 방진 와이퍼(11)가 설치되어 있다. 상기 윤활 부재(10)는 유연성 및 압축성을 가짐과 아울러 내부의 다수의 구멍이 서로 연통해서 이루어지는 다공질 소재에 의해 단면 대략 직사각형의 환상으로 형성된 것이고, 그리스(grease)나 오일 등의 윤활제가 함침되어 있다. 한편, 상기 방진 와이퍼(11)도 그 윤활 부재(10)와 같은 다공질 소재에 의해 같은 형상과 같은 크기의 환상으로 형성되어 있지만, 상기 윤활제 등이 함침되어 있지 않은 건조 상태에서 부착되어 있어 높은 액체 흡수성을 갖고 있다.

여기에서, 상기 다공질 소재로서는 양모나 화학 섬유 등의 섬유(바람직하게는 권축성의 섬유)들을 교락(交絡) 또는 접착 등에 의해 서로 결합해서 이루어지는 부직성(不織性)의 섬유 집합 소재(예를 들면 펠트 등)가 적합하게 사용되고, 그중에서도 특히 화학 섬유(예를 들면 폴리에스테르 수지 섬유)를 고무 등의 탄성재로 서로 결합한 것이 보다 적합하게 사용된다.

단, 상기 윤활 부재(10) 및 방진 와이퍼(11)는 서로 다른 소재로 형성되어 있거나, 서로 다른 외경이나 단면 형상이나 단면적을 갖고 있거나 해도 좋다.

그리고, 이들 윤활 부재(10) 및 방진 와이퍼(11)는 관통 구멍(6)의 축방향을 따라 서로 이간시킨 위치에 설치되어 있다. 구체적으로는, 그 윤활 부재(10)는 상기 환상 밀봉 부재(9)보다 상기 제 2 단(7b)측에 있어서의 상기 피스톤(4)의 스트로크 길이보다 짧은 거리 이간시킨 위치에 설치되어 있다. 한편, 상기 방진 와이퍼(11)는 상기 윤활 부재(10)보다 제 2 단(7b)측에 있어서의 상기 피스톤(4)의 스트로크 길이보다 짧은 거리 이간시킨 위치이고, 상기 제 2 단(7b)에 있어서의 관통 구멍(6)의 개구부(12)에 임하는 위치에 설치되어 있다.

또한, 이들 윤활 부재(10) 및 방진 와이퍼(11)는 그들의 외주부를 상기 관통 구멍(6)에 형성된 환상의 제 2 부착 홈(6b) 및 제 3 부착 홈(6c)에 각각 감합시킴과 아울러 그들의 내주면을 상기 로드(5)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 압접시킨 상태에서 부착되어 있다. 또한, 상기 방진 와이퍼(11)에 있어서의 제 1 단(7a)측 및 제 2 단(7b)측을 향한 한 쌍의 측면은 로드(5)의 외주면에 대하여 대략 직각을 이루고 있다.

따라서, 상기 로드(5)가 전진 이동 또는 후퇴 이동하면 그 윤활 부재(10)로부터 윤활제가 배어나와 그 로드(5)의 외주면에 상기 윤활제가 공급되기 때문에, 그 로드(5)의 스무스한 움직임을 실현시킬 수 있다. 한편, 상기 방진 와이퍼(11)는 로드(5)의 외주면에 부착된 미세한 이물[즉, 에어 실린더(1)의 내부에 침입했을 때에 마찰 저항의 증대, 부품의 마모, 부식의 촉진 등, 상기 에어 실린더(1)의 기능 저하나 수명 단축을 초래할 우려가 있는 이물로서, 예를 들면 토너, 수지 등의 미세한 분체 등을 들 수 있다]을 상기 로드(5)의 후퇴 이동과 함께 긁어내기 때문에, 로드(5)에 부착된 상기 이물이 에어 실린더(1)의 외부로부터 그 방진 와이퍼(11)를 넘어서 상기 제 1 단(7a)측으로 침입하는 것을 저지할 수 있다.

그런데, 상술한 바와 같이 상기 윤활 부재(10)로부터 공급된 윤활제는 로드(5)의 왕복 운동에 따라 상기 로드(5)의 외주면에 축방향에 걸쳐서 도포되지만, 이때 방진 와이퍼(11)는 에어 실린더(1) 외부로부터의 이물의 침입을 막는 방진 기능과 동시에 높은 액체 흡수성을 갖기 때문에, 상기 방진 와이퍼(11)를 넘어서의 윤활제의 누출을 가급적으로 억제할 수 있다. 그 때문에, 윤활제에 의해 로드(5) 표면에 이물이 부착되거나 상기 방진 와이퍼(11)로 긁어낸 이물이 퇴적되거나 하기 어려워져서 이물이 로드(5) 표면으로부터 자연히 탈락하기 쉬워지고, 그 결과 로드(5) 상의 이물이 방진 와이퍼(11)를 타고 넘어서 에어 실린더(1) 내부로 침입하는 것을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 방진 와이퍼(11)가 상술한 바와 같이 내부의 다수의 구멍이 서로 연통해서 이루어지는 건조 상태의 다공질 소재에 의해 형성되어 있어서 분체 등의 미세한 이물을 내부의 구멍으로 받아들여서 포착할 수 있기 때문에 긁어낸 이물이 로드(5) 표면에 퇴적되는 것을 보다 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 이때 그 방진 와이퍼(11)에 의해 흡수된 윤활제를 다시 상기 로드(5)의 외주면에 대하여 공급하는 것도 가능하다.

이와 같이, 상기 에어 실린더(1)에 의하면 종래의 것과 비교해서 이물이 상기 에어 실린더(1) 내부로 침입하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있을 뿐만 아니라 빈번한 메인터넌스 등에 의해 윤활제가 이물과 함께 제거되어버리는 것을 방지할 수 있기 때문에, 로드(5)의 높은 윤활성을 장기에 걸쳐서 확보·유지하는 것이 가능해진다. 그리고, 그 결과 에어 실린더(1)의 메인터넌스 주기를 보다 장기화할 수 있음과 동시에 제품의 장수명화를 도모할 수 있다.

이어서, 도 2에 의거하여 본 발명에 의한 제 2 실시형태에 대해서 설명한다. 단, 여기에서는 설명의 중복을 피하기 위해서 상기 제 1 실시형태와 공통되는 구성 부분 및 그것에 의거하는 작용 효과에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.

본 실시형태에 있어서의 에어 실린더(20)는 상기 관통 구멍(6) 내에 압축 에어를 도입시키고, 그 압축 에어를 퍼지 에어로서 이용함으로써 로드(5) 상의 이물이나 상기 방진 와이퍼(11)에 의해 포착된 이물을 에어 실린더(20)의 외부로 날려버려서 배제하도록 구성되어 있다.

구체적으로는, 상기 로드 커버(7)의 관통 구멍(6) 내에는 상기 압축 에어를 그 관통 구멍(6) 내로 도입하기 위한 에어 공급구(21)가 개설되어 있다. 상기 에어 공급구(21)는 상기 관통 구멍(6)의 축방향에 있어서의 상기 윤활 부재(10)와 방진 와이퍼(11) 사이의 위치에 상기 로드(5)의 외주면에 대하여 대략 수직으로 개설되어 있다. 그리고, 상기 에어 공급구(21)는 도시하지 않은 공기압원 등과 접속되어 있고, 그 공기압원 등으로부터 공급된 압축 에어가 상기 에어 공급구(21)를 통해서 관통 구멍(6) 내로 도입되면, 상기 압축 에어는 관통 구멍(6)과 로드(5) 사이의 형성된 간극을 통해서 상기 로드 커버(7)의 개구부(12)측으로 유통한다.

이때, 본 실시형태에 있어서도 상기 방진 와이퍼(11)는 상기 제 1 실시형태와 같은 다공질 소재에 의해 형성되어 있어 내부의 구멍들이 서로 연통되고 또한 건조 상태이기 때문에 통기성을 갖고 있고, 그것에 의해 상기 압축 에어가 상기 방진 와이퍼(11)를 넘어서 상기 개구부(12)측으로 유통할 수 있게 되어 있다. 따라서, 상기 압축 에어는 이 방진 와이퍼(11)를 통과해 상기 개구부(12)를 통해서 대기로 방출될 때에 상기 로드(5)의 외주면 상의 이물을 에어 실린더(20) 외부로 날려버려서 그 로드(5)로부터 강제적으로 배제한다. 또한, 상기 방진 와이퍼(11)의 내부에 포착된 이물도 압축 에어에 의해 에어 실린더(20) 외부로 강제적으로 배제할 수 있고, 상기 방진 와이퍼(11)의 막힘을 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 에어 실린더(20)에 있어서는 관통 구멍(6) 내로 압축 에어를 도입하고, 상기 개구부(12)를 통해서 그 에어를 분출시키도록 구성함으로써 로드(5) 상의 이물이나 방진 와이퍼(11)에 포착된 이물을 강제적으로 배제할 수 있기 때문에, 에어 실린더(20) 내부로의 이물의 침입을 더욱 확실하게 저지하는 것이 가능해지고, 동시에 청소나 세정 등의 메인터넌스의 수고를 생략할 수도 있다.

이어서, 도 3∼도 5에 의거하여 본 발명에 의한 제 3 실시형태에 대해서 설명한다. 단, 여기에서도 설명의 중복을 피하기 위해서 상기 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 공통되는 구성 부분 및 그것에 의거하는 작용 효과에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.

본 실시형태에 있어서의 에어 실린더(30)에 있어서는 상기 로드 커버(7)가 실린더실(2)측에 배치된 제 1 부분(7c)과 로드(5)의 선단측에 배치된 제 2 부분(7d)을 축방향으로 결합함으로써 구성되어 있고, 상기 제 1 부분(7c)에 있어서의 실린더실(2)에 면한 끝면에 의해 상기 제 1 단(7a)이 형성됨과 아울러 상기 제 2 부분(7d)에 있어서의 에어 실린더(30)의 외부에 면한 끝면에 의해 상기 제 2 단(7b)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 제 1 부분(7c)의 관통 구멍(6)에 형성된 환상의 제 1 부착 홈(6a)에는 고무 등의 탄성체로 이루어지는 립 형상의 환상 밀봉 부재(9)가 그 외주부를 상기 제 1 부착 홈(6a)에 감합시킴과 아울러 그 내주부를 상기 로드(5)의 외주면에 기밀하게 또한 슬라이딩 가능하게 접촉시킨 상태로 부착되어 있다.

또한, 상기 제 2 부분(7d)의 관통 구멍(6)에는 환상의 윤활 부재(10)가 그 외주부를 환상의 제 2 부착 홈(6b)에 감합시킴과 아울러 그 내주면을 상기 로드(5)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 압접시킨 상태로 부착되어 있고, 또한 환상의 방진 와이퍼(33)가 상기 윤활 부재(10)보다 제 2 단(7b)측에 있어서 그 외주부를 환상의 제 3 부착 홈(36)에 고정함과 아울러 그 내주면을 상기 로드(5)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 압접시킨 상태로 부착되어 있다.

여기에서, 상기 방진 와이퍼(33)는 상기 각 실시형태와 같은 다공질 소재에 의해 형성되어 있고, 단면 대략 직사각형의 환상으로 형성되어 있어 상기 윤활 부재(10)와 대략 같은 내경을 갖고 있지만, 상기 윤활 부재(10)보다 큰 축방향 길이 및 외경을 갖고 있다[즉, 상기 윤활 부재(10)보다 큰 체적을 갖고 있다].

그런데, 본 실시형태에 있어서 상기 제 3 부착 홈(36)은 관통 구멍(6)의 내주면 및 로드 커버(7)의 제 2 단(7b)의 2면에 개구하고 있고, 상기 제 3 부착 홈(36)의 제 2 단(7b)의 개구(36a)를 통해서 상기 부착 홈(36) 내에 상기 방진 와이퍼(33)와 그 방진 와이퍼(33)를 제 3 부착 홈(36) 내에 고정하기 위한 고정 링(34)이 축방향으로 인접시켜서 수용되어 있다. 그리고, 상기 방진 와이퍼(33)는 상기 제 2 단(7b)측에서 고정 링(34)을 접촉시킴으로써 상기 제 3 부착 홈(36) 내에 고정되어 있다. 이때, 상기 고정 링(34)은 상기 제 3 부착 홈(36)에 대하여 축방향으로 착탈 가능하게 고정되어 있고, 상기 고정 링(34)의 착탈에 의해 상기 방진 와이퍼(33)를 상기 개구(36a)를 통해서 교환할 수 있게 되어 있다.

구체적으로는, 상기 고정 링(34)은 상기 방진 와이퍼(33)보다 제 2 단(7b)측에 배치되어 있고, 지름 방향 및 둘레 방향으로 대략 일정한 두께를 갖는 단면 대략 직사각형의 환상 판으로 형성되어 있고, 상기 방진 와이퍼(33)와 대략 같은 외경을 갖고 있지만, 그 방진 와이퍼(33)보다 큰 내경을 갖고 있다. 그 때문에, 상기 방진 와이퍼(33)의 내주부가 로드(5)의 외주면과 고정 링(34)의 내주면 사이에 형성된 공극을 통해서 상기 개구부(12)로부터 대기에 연통되고 있다. 또한, 상기 제 3 부착 홈(36)의 내주면은 상기 방진 와이퍼(33) 및 고정 링(34)의 외경보다 약간 큰 지름을 갖고 있다. 그 때문에, 상기 제 3 부착 홈(36)의 내주면과 방진 와이퍼(33) 및 고정 링(34)의 외주면 사이에 로드 커버(7)의 제 2 단(7b)에 개구하는 공극이 형성되고, 그것에 의해 상기 방진 와이퍼(33)의 외주부가 상기 공극을 통해서 그 제 2 단(7b)의 개구(36a)로부터 대기에 연통되고 있다. 또한, 상기 제 3 부착 홈(36)은 이들 방진 와이퍼(33) 및 고정 링(34)의 축방향 길이의 합과 같거나, 그것보다 약간 작은 축방향 길이를 갖고 있다.

한편, 상기 제 2 단(7b)에 있어서의 제 3 부착 홈(36)의 주위에는 내주에 암나사가 형성된 나사 구멍(31)이 복수(구체적으로는, 90도 간격으로 4개소) 형성되어 있고, 그 나사 구멍(31)에 외주에 수나사가 형성된 수나사부(32a)와 그 수나사부(32a)보다 대경인 나사 두부(32b)로 이루어지는 고정 나사(32)가 착탈 가능하게 나사 결합되어 있다. 그리고, 상기 나사 구멍(31)에 상기 고정 나사(32)를 나사 결합시켜서 조임으로써 상기 고정 나사(32)의 나사 두부(32b)의 외주 부분이 상기 고정 링(34)의 제 2 단(7b)측 측면의 둘레 가장자리에 접촉해서 맞물리고, 그 결과 상기 고정 링(34)과 제 3 부착 홈(36)의 측벽 사이에 상기 방진 와이퍼(33)가 협지되게 되어 있다. 이때, 상술한 바와 같이 방진 와이퍼(33) 및 고정 링(34)의 축방향 길이의 합이 제 3 부착 홈(36)의 축방향 길이보다 약간 크면 상기 방진 와이퍼(33)가 그 기능이 저해되지 않는 정도의 압축 상태에서 협지되므로 상기 방진 와이퍼(33)를 상기 부착 홈(36)에 대하여 보다 확실하게 고정할 수 있다.

또한, 반대로 상기 고정 나사(32)를 풀어서 상기 부착 홈(36)으로부터 고정 링(34)을 축방향으로 떼어냄으로써 상기 방진 와이퍼(33)를 부착 홈(36)에 대하여 축방향으로 착탈하여 로드(5)의 선단을 통해서 교환할 수 있게 되어 있다. 이때, 도 4의 파선으로 나타내는 바와 같이 방진 와이퍼(33)의 내경으로부터 외경에 걸쳐서 절단한 커팅부(33a)를 형성하면, 로드(5)의 선단에 워크가 부착된 상태라도 그 로드(5)에 대하여 그 중간 위치의 옆쪽(즉, 축과 직교하는 방향)으로부터 상기 방진 와이퍼(33)를 착탈하는 것이 가능해져서 메인터넌스에 있어서의 편리성을 보다 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 에어 실린더(30)에 있어서는 상기 방진 와이퍼(33)가 상기 다공질 소재에 의해 형성되어 있음과 아울러 충분히 큰 체적을 갖고 있기 때문에 분체 등의 미세한 이물을 보다 많이 내부에 포착할 수 있고, 그 결과 그 이물이 로드(5)의 외주면에 퇴적되거나 에어 실린더(1) 내부로 침입하거나 하는 것을 보다 더 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 상기 제 2 실시형태와 마찬가지로 윤활 부재(10)와 방진 와이퍼(33) 사이에 있어서 관통 구멍(6)에 대하여 에어 퍼지용 에어 공급구(21)를 개설함으로써, 상기 로드(5)의 외주면 상의 이물이나 상기 방진 와이퍼(33)에 포착된 이물을 날려버려서 배제할 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이 상기 방진 와이퍼(33)의 내주부 및 외주부를 각각 개별적으로 대기에 연통시켜 두면 상기 방진 와이퍼(33)의 지름 방향으로의 통기성도 확보할 수 있기 때문에, 에어 퍼지에 의한 이물의 배제 효율을 보다 향상시킬 수 있음과 동시에 이물의 포착 효율도 향상시킬 수 있다.

계속해서, 도 6에 의거하여 본 발명에 의한 제 4 실시형태에 대해서 설명한다. 단, 여기에서도 설명의 중복을 피하기 위해서 상기 제 1 실시형태, 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태와 공통되는 구성 부분 및 그것에 의거하는 작용 효과에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.

본 실시형태에 의한 에어 실린더(40)에 있어서도 상기 환상의 윤활 부재(10)보다 제 2 단(7b)측에 환상의 방진 와이퍼(44)가 그 외주부를 환상의 제 3 부착 홈(46)에 고정함과 아울러 그 내주면을 상기 로드(5)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 압접시킨 상태로 부착되어 있다. 그리고, 여기에서는 또한 상기 제 2 단(7b)측[즉, 로드(5)의 선단측]을 향해서 예각을 이루는 예각부(45a)를 구비한 환상의 스크레이퍼(45)가 그 외주부를 상기 제 3 부착 홈(46)에 고정하고, 그 예각부(45a)를 상기 로드(5)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 접촉시킴과 아울러 상기 방진 와이퍼(44)의 제 1 단(7a)측에서 상기 와이퍼(44)에 밀접시킨 상태로 부착되어 있다.

구체적으로는, 우선 상기 방진 와이퍼(44)는 상기 제 3 실시형태의 방진 와이퍼(33)와 같은 다공질 소재로 이루어져 있고, 단면이 오각형의 환상으로 형성되어 있고, 상기 윤활 부재(10)보다 큰 체적을 갖고 있다. 또한, 상기 방진 와이퍼(44)에 있어서는 내주면 및 외주면은 축과 평행을 이루고, 제 2 단(7b)측의 측면이 축과 직각을 이루고, 또한 제 1 단(7a)측의 측면의 외주측 부분은 축과 직각을 이루고 있지만 그것에 계속되는 내주측 부분은 내주면을 향해서 제 2 단(7b)측으로 경사지는 제 1 경사면(44a)으로 되어 있다.

한편, 상기 스크레이퍼(45)는 상기 방진 와이퍼(44)와는 달리 보다 경질이며, 액체 흡수성, 통기성 및 이물의 포착성을 갖고 있지 않은 비다공질의 탄성체(예를 들면 고무 등)로 이루어져 있고, 상기 방진 와이퍼(44)보다 작은 외경을 갖고 있다. 상기 스크레이퍼(45)에 있어서는 그 외주면 전체가 축과 평행을 이루고 있음과 아울러 그 제 1 단(7a)측의 측면 전체가 축과 직각을 이루고 있다. 또한, 상기 스크레이퍼(45)에 있어서의 제 2 단(7b)측의 측면의 외주측 부분은 축과 직각을 이루고 있지만, 그것에 계속되는 내주측 부분은 내주면(45c)을 향해서 제 2 단(7b)측으로 경사지는 제 2 경사면(45b)으로 되어 있고, 그 제 2 경사면(45b)과 내주면(45c)에 의하여 상기 예각부(45a)가 형성되어 있다. 여기에서, 상기 내주면(45c)은 그 제 2 단(7b)측의 상기 예각부(45a)를 로드(5)의 외주면에 접촉시킴과 아울러 제 1 단(7a)측을 향해서 서서히 지름이 커져서 로드(5)의 외주면으로부터 이간되어 가도록 경사져 있다.

그리고, 상기 방진 와이퍼(44)의 제 1 경사면(44a)과 상기 스크레이퍼(45)의 제 2 경사면(45b)은 단면으로 보았을 때에 있어서 대략 같은 길이를 가짐과 아울러 제 3 부착 홈(46)에 장착한 상태에 있어서 축에 대하여 대략 같은 경사를 갖고 있다.

그런데, 본 실시형태에 있어서 상기 제 3 부착 홈(46)은 관통 구멍(6)의 내주면 및 로드 커버(7)의 제 2 단(7b)의 2면에 개구하고 있고, 상기 제 2 단(7b)에 개구(46a)를 갖는 대경부(46b)와 그 대경부(46b)의 제 1 단(7a)측에 연설된 소경부(46c)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 상기 개구(46a)를 통해서 상기 대경부(46b) 내에 상기 방진 와이퍼(44)와 그 방진 와이퍼(44)를 고정하기 위한 고정 링(34)이 수용됨과 아울러 상기 소경부(46c) 내에 상기 스크레이퍼(45)가 수용되어 있다.

이때, 상기 방진 와이퍼(44)는 상기 제 2 단(7b)측에서 고정 링(34)을 접촉시킴으로써 상기 제 3 부착 홈(46)의 대경부(46b) 내에 고정되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이 방진 와이퍼(44)의 제 1 경사면(44a)과 스크레이퍼(45)의 제 2 경사면(45b)은 단면으로 보았을 때에 있어서 대략 같은 길이를 가짐과 아울러 축에 대하여 대략 같은 경사를 갖고 있기 때문에, 상기 스크레이퍼(45)의 제 2 경사면(45b)을 포함하는 제 2 단(7b)측의 측면은 상기 방진 와이퍼(44)의 제 1 경사면(44a)을 포함하는 제 1 단(7a)측의 측면에 대하여 전면을 밀착시키고 있다.

또한, 상기 고정 링(34)은 상기 개구(46a)를 통해 상기 대경부(46b)에 대하여 축방향으로 착탈 가능하게 고정되어 있고, 상기 고정 링(34)의 착탈에 의해 상기 방진 와이퍼(44)를 상기 개구(46a)를 통해서 교환할 수 있게 되어 있다.

여기에서, 상기 대경부(46b)에 있어서는 상기 제 3 실시형태와 마찬가지로 상기 방진 와이퍼(44)의 내주부가 로드(5)의 외주면과 고정 링(34)의 내주면 사이의 공극을 통해서 상기 개구부(12)로부터 대기에 연통되고 있다. 그리고, 그 대경부(46b)는 이들 방진 와이퍼(44) 및 고정 링(34)의 축방향 길이의 합과 같거나, 그것보다 약간 작은 축방향 길이를 갖고 있다.

또한, 상기 소경부(46c)는 상기 스크레이퍼(45)의 외경과 대략 같은 지름을 가짐과 아울러 상기 스크레이퍼(45)의 외주면과 대략 같은 축방향 길이를 갖고 있다. 그리고, 상기 소경부(46c)에 대하여 스크레이퍼(45)가 그 외주면을 상기 소경부(46c)의 내주면에 밀접시킴과 아울러 그 제 1 단(7a)측의 측면을 상기 소경부(46c)의 측벽에 밀접시켜서 고정되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 에어 실린더(40)에 있어서는 방진 와이퍼(44)의 제 1 단(7a)측에 스크레이퍼(45)가 그들의 경사면(44a, 45b)을 포함해서 대향하는 측면들을 서로 밀착시켜서 부착되어 있기 때문에, 로드(5)의 외주면에 강하게 부착된 이물도 스크레이퍼(45)로 긁어낼 수 있음과 동시에 그 긁어낸 이물도 상기 방진 와이퍼(44) 내에 포착하는 것이 가능해진다. 또한, 방진 와이퍼(44)로 긁어내거나 포착되거나 한 이물이 상기 방진 와이퍼(44)를 타고 넘어서 에어 실린더(40)의 내부로 침입하는 것을 보다 더 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명에 의한 에어 실린더의 각 실시형태에 대해서 상세하게 설명해 왔지만, 본 발명은 이들의 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 설계 변경이 가능하다. 예를 들면, 로드(5)의 외주면에 이물이 부착되기 어려운 표면 처리를 실시함으로써 상기 각 효과를 보다 확실한 것으로 할 수 있다.

1, 20, 30, 40 : 에어 실린더 2 : 실린더실
3 : 실린더 보디 4 : 피스톤
5 : 로드 6 : 관통 구멍
6a : 제 1 부착 홈 6b : 제 2 부착 홈
6c, 36, 46 : 제 3 부착 홈
36a, 46a : 제 3 부착 홈의 제 2 단의 개구 46b : 대경부
46c : 소경부 7 : 로드 커버
7a : 제 1 단 7b : 제 2 단
7c : 제 1 부분 7d : 제 2 부분
8 : 헤드 커버 9 : 밀봉 부재
10 : 윤활 부재 11, 33, 44 : 방진 와이퍼
33a : 커팅부 44a : 제 1 경사면
12 : 관통 구멍의 제 2 단의 개구부 21 : 에어 공급구
31 : 나사 구멍 32 : 고정 나사
32a : 수나사부 32b : 나사 두부
34 : 고정 링(고정 부재) 45 : 스크레이퍼
45a : 예각부 45b : 제 2 경사면
45c : 내주면

Claims (10)

1. 압축 에어의 급배에 의해 실린더실 내를 축방향으로 왕복 운동하는 피스톤과,
   상기 피스톤에 대하여 축방향으로 연장되어서 부착되어 상기 피스톤과 함께 왕복 운동하는 로드와,
   상기 실린더실의 축방향 단부에 형성되어 상기 로드를 관통시켜서 슬라이딩 가능하게 지지하는 관통 구멍을 구비한 로드 커버와,
   상기 관통 구멍에 설치되고 상기 로드에 대하여 기밀하게 또한 슬라이딩 가능하게 접촉시킨 환상의 밀봉 부재를 포함해서 이루어지는 에어 실린더로서,
   상기 로드 커버는 축방향으로 상기 실린더실측의 제 1 단과 그것과 역측인 제 2 단을 갖고, 상기 관통 구멍은 이들 제 1 단과 제 2 단 사이에 형성되어 있고,
   상기 관통 구멍에는, 윤활제가 함침되어서 상기 로드에 상기 윤활제를 공급하는 환상의 윤활 부재와, 윤활제가 무함침으로 액체 흡수성을 갖고, 상기 로드에 부착된 상기 윤활제를 흡수하여 그 윤활제의 누출을 억제하는 기능과 상기 로드에 부착된 이물이 상기 제 1 단측으로 침입하는 것을 저지하는 기능을 겸비한 환상의 방진 와이퍼가 상기 로드에 대하여 슬라이딩 가능하게 접촉되어서 설치되어 있고,
   상기 윤활 부재는 상기 밀봉 부재보다 상기 제 2 단측에 배치되고,
   상기 방진 와이퍼는 상기 윤활 부재보다 상기 제 2 단측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 실린더.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 윤활 부재와 방진 와이퍼는 상기 축방향에 있어서 서로 이간된 위치에 배치되어 있고, 그 이간 거리가 상기 피스톤의 스트로크 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 에어 실린더.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 방진 와이퍼는 상기 관통 구멍의 상기 제 2 단의 개구부에 임해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 실린더.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 방진 와이퍼는 유연성 및 압축성을 가짐과 아울러 내부의 구멍이 서로 연통해서 이루어지는 건조 상태의 다공질 소재에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 실린더.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 방진 와이퍼는 상기 윤활 부재보다 큰 체적을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 에어 실린더.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 다공질 소재는 섬유들을 서로 결합시켜서 이루어지는 섬유 집합 소재인 것을 특징으로 하는 에어 실린더.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 방진 와이퍼는 통기성을 갖고 있고,
   상기 방진 와이퍼와 상기 윤활 부재 사이에 있어서 상기 관통 구멍에 대하여 에어 퍼지용 에어 공급구가 개설되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 실린더.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 로드에 대하여 슬라이딩 가능하게 접촉시킨 비다공질로 이루어지는 환상의 스크레이퍼가 상기 방진 와이퍼의 상기 제 1 단측에 인접되어서 설치되어 있고,
   상기 스크레이퍼의 상기 제 2 단측의 측면과 상기 방진 와이퍼의 상기 제 1 단측의 측면이 서로 밀접하고 있는 것을 특징으로 하는 에어 실린더.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 스크레이퍼는 상기 제 2 단측을 향해서 예각을 이루는 예각부를 갖고 있고, 상기 예각부에 있어서 상기 로드에 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 실린더.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방진 와이퍼를 수용하는 부착 홈은 상기 관통 구멍의 내주면 및 상기 로드 커버의 제 2 단에 개구되어서 형성되고,
    상기 방진 와이퍼는 상기 부착 홈의 제 2 단의 개구를 통해서 상기 부착 홈 내에 수용해 상기 제 2 단측에서 고정 부재를 접촉시킴으로써 상기 부착 홈 내에 고정되어 있고,
    상기 고정 부재는 상기 부착 홈에 대하여 축방향으로 착탈 가능하게 고정되어 있고, 상기 고정 부재의 착탈에 의해 상기 방진 와이퍼가 상기 제 2 단의 개구를 통해서 교환 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 실린더.

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