KR101574498B1 - 위치 제어 및 위치 조정용 공압 액츄에이터 - Google Patents

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Abstract

위치 제어 및 위치 조정을 위해 채용되는 비례 액츄에이터 밸브(110)가 제공된다. 비례 액츄에이터 밸브(110)는 두 개 이상의 챔버(324, 325)를 가지는 밸브 하우징(112)을 포함한다. 챔버들은 하나 또는 둘 이상의 밀봉 부재(322)에 의해 분리된다. 밸브 하우징(112) 내에서 이동가능한 밸브 슬라이더(113)가 제공된다. 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)가 밸브 슬라이더(113)에 형성된다. 하나 또는 그 초과의 그루브(329)는 밸브 하우징(112)의 두 개의 챔버(324, 325)와 공기압적으로 연통된다. 하나 또는 둘 이상의 보어(327, 328)는 또한 밸브 슬라이더(113) 내에 형성된다. 하나 또는 둘 이상의 보어(327, 328)는 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)와 공기압적으로 연통된다. 밸브 하우징(112)에 대한 밸브 슬라이더(113)의 이동이 공기압 밸브 작용을 제공한다.

Description

위치 제어 및 위치 조정용 공압 액츄에이터 {PNEUMATIC ACTUATOR WITH A POSITION CONTROL AND POSITION ADJUSTMENT}
본 발명은 공압 액츄에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위치 제어 및 위치 조정용 공압 액츄에이터에 관한 것이다.
액츄에이터는 소정의 기계적 작용을 수행하는 장치이다. 하나의 액츄에이터는 피스톤이고, 피스톤의 플런저는 왕복 운동 방식으로 운동한다. 따라서, 플런저는 소정의 방식의 작업 부재 또는 다른 기계적 시스템으로 연결될 수 있다.
일부 액츄에이터가 작업 부재를 이동시키기 위해 이용되지만, 다른 액츄에이터는 작업 부재의 일정한 위치를 유지하기 위해 채용된다. 이는 작업 부재에 의해 또는 작업 부재 상에 인가되는 힘이 일정하지 않을 때 어려워질 수 있다. 다양한 힘 하에서, 액츄에이터는 최적 위치들 사이에서 진동할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하는 하나의 시도는 공압 액츄에이터를 제공하는 것이다. 공압 액츄에이터는 플런저의 일 측부에 공기압(pneumatic pressure)을 제공한다. 제공된 공기압은 플런저가 고정 위치를 유지하거나 원하는 방향으로 운동하도록 공급될 수 있다. 원하는 위치를 유지하도록 채용되는 액츄에이터를 구비하는 문제점은 액츄에이터 상의 힘이 변화될 때 액츄에이터에 공급되는 공기압이 원하는 위치를 유지하기 위하여 변화되어야 한다는 것이다. 예를 들면, 액츄에이터에 인가되는 힘이 증가하는 경우, 공기압도 증가되어야 한다. 유사하게, 액츄에이터에 인가되는 힘이 감소되는 경우, 공기압도 감소되어야 한다.
종래의 문제점은 액츄에이터에 인가되는 힘의 변화에 반응하여 공기압을 조정하는 능력이었다. 적용되는 하나의 방법은 작업 부재 상에 시프트 밸브(shift valve)를 위치시키는 것과 시프트 밸브를 액츄에이터와 공기압적으로 연통되도록 하는 것을 통합한다. 시프트 밸브는 액츄에이터와 함께 이동하며 그래서 액츄에이터가 이동하는 경우, 시프트 밸브도 이동한다. 액츄에이터가 예정된 거리를 이동할 때, 시프트 밸브는 액츄에이터 내의 공기압이 증가, 감소 또는 일정하게 유지하도록 개방 또는 폐쇄된다. 시프트 밸브와 통합하는 문제점은 시프트 밸브가 통상적으로 유동되도록 공기를 위한 일정한 횡단면적을 가지며, 따라서 단지 위치들이 "개방" 및 폐쇄"되는 것을 안다는 것이다. 따라서, 짧은 행정 상의 신속한 반응이 공진을 일으킬 수 있기 때문에 이러한 시프트 밸브의 횡단면적은 너무 크게 선택되지 않아야 한다는 것이다. 그러나, 신속한 반응 시간이 통상적으로 요구된다. 따라서, 밸브의 횡단면적은 공진의 위험에 대해 균형이 맞추어져야 한다. 이러한 절충안 때문에, 시프트 밸브는 통상적으로 타겟 위치를 오버슈팅하는(overshoot) 고유의 문제점을 가진다. 이는 소정의 공기 양이 액츄에이터가 원하는 위치에 얼마나 근접하는가에 관계없이 제공/방출되기 때문이다.
따라서, 본 발명의 기술 분야에는 액츄에이터의 위치를 적절히 유지하고 액츄에이터의 위치를 조정할 수 있는 비례 액츄에이터 밸브를 제공하는 요구가 있었다.
위치 제어 및 위치 조정을 위해 채용되는 비례 액츄에이터 밸브는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공된다. 비례 액츄에이터 밸브는 적어도 두 개의 챔버를 가지는 밸브 하우징을 포함한다. 비례 액츄에이터 밸브는 또한 밸브 슬라이더를 포함하며, 밸브 슬라이더는 밸브 하우징 내에서 이동가능하다. 하나 또는 둘 이상의 그루브는 비례 액츄에이터 밸브에 형성된다. 하나 또는 둘 이상의 그루브는 밸브 하우징의 적어도 두 개의 챔버와 공기압적으로 연통된다. 하나 또는 둘 이상의 보어는 비례 액츄에이터 밸브에 형성된다. 하나 또는 둘 이상의 보어는 하나 또는 둘 이상의 그루브와 공기압적으로 연통된다. 밸브 하우징에 대한 밸브 슬라이더의 이동은 공기압 밸브 작용을 제공한다.
비례 액츄에이터 밸브를 형성하기 위한 방법은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공된다. 상기 방법은 밸브 하우징을 제공하는 단계 및 밸브 하우징을 복수의 밀봉 부재를 이용하여 적어도 두 개의 챔버로 분리하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 밸브 하우징 내에 밸브 슬라이더를 위치시키는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 비례 액츄에이터 밸브 내에 하나 또는 둘 이상의 보어를 형성하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 비례 액츄에이터 밸브 내에 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함한다. 하나 또는 둘 이상의 그루브는 하나 또는 둘 이상의 보어 및 적어도 두 개의 챔버와 연통된다.
공압 액츄에이터로의 공압 공기(pneumatic air)를 조절하기 위한 방법은 본 발명의 일 실시예에 따라 제공된다. 상기 방법은 공압 액츄에이터로 요소(element)를 결합하는 단계를 포함하며, 제 1 힘이 상기 요소에 작용하고 공기압 액츄에이터는 제 1 힘에 대해 반대로 상기 요소에 제 2 힘을 제공한다. 상기 방법은 비례 액츄에이터 밸브를 제공하는 단계를 더 포함한다. 비례 액츄에이터 밸브는 공압 액츄에이터로 및 공압 액츄에이터로부터 공기의 공급을 제어한다. 비례 액츄에이터 밸브는 하나 또는 둘 이상의 그루브를 포함한다. 공기 유동을 위해 개방된 횡단면적은 요소에 작용하는 제 1 힘에서의 변화에 의해 결정된다.
양태
장치의 하나의 양태에서, 밸브 하우징은 적어도 3개의 챔버를 포함한다.
장치의 또 다른 양태에서, 챔버는 복수의 밀봉 부재로 분리된다.
장치의 또 다른 양태에서, 챔버들 중 하나 이상은 작동 압력으로 채워진다.
장치의 또 다른 양태에서, 챔버들 중 하나 이상은 비례 액츄에이터 밸브의 외부로 배기된다.
장치의 또 다른 양태에서, 밸브 슬라이더의 제 1 단부는 베이스에 결합된다.
장치의 또 다른 양태에서, 밸브 하우징의 일 부분은 베이스에 결합된다.
장치의 또 다른 양태에서, 밸브 슬라이더는 밸브 하우징에 대해 조정가능하다.
장치의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브는 비균일한 횡단면적을 포함한다.
장치의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브는 실질적으로 균일한 횡단면적을 포함한다.
장치의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브는 밸브 슬라이더 내에 형성된다.
장치의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브는 복수의 보어를 포함한다.
장치의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브는 챔버들 중 하나 이상의 챔버에 형성된다.
장치의 또 다른 양태에서, 밸브 슬라이더는 복수의 밀봉 부재를 더 포함한다.
장치의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브는 횡단면적을 포함하며, 횡단면적은 하나 또는 둘 이상의 보어로부터의 거리가 증가함에 따라 횡단면적이 감소되도록 형성된다.
장치의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브의 최대 횡단면적은 적어도 하나 또는 둘 이상의 보어의 횡단면적 만큼 크다.
장치의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브의 최대 횡단면적은 하나 또는 둘 이상의 보어의 횡단면적 보다 작다.
장치의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 보어는 밸브 슬라이더에 형성된다.
장치의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 보어는 밸브 하우징에 형성된다.
장치의 또 다른 양태에서, 비례 액츄에이터 밸브는 요소에 결합되고, 요소는 또한 액츄에이터에 결합된다.
장치의 또 다른 양태에서, 비례 액츄에이터 밸브는 레버 시스템을 이용하여 요소에 결합된다.
장치의 또 다른 양태에서, 비례 액츄에이터 밸브는 액츄에이터의 행정과 상이한 행정을 가진다.
장치의 또 다른 양태에서, 비례 액츄에이터 밸브는 액츄에이터의 행정과 상이한 방향을 가지는 행정을 가진다.
장치의 또 다른 양태에서, 비례 액츄에이터 밸브는 실질적으로 액츄에이터의 행정과 동일한 행정을 가진다.
방법의 하나의 양태에서, 상기 방법은 밸브 하우징을 복수의 밀봉 부재를 이용하여 3개 이상의 챔버로 분리하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 밸브 슬라이더와 베이스를 결합하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 밸브 하우징과 베이스를 결합하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 밸브 슬라이더는 밸브 하우징에 대해 조정가능하다.
방법의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 보어는 밸브 슬라이더에 형성된다.
방법의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 보어는 밸브 하우징에 형성된다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 비 균일 횡단면적을 가지는 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 실질적으로 균일한 횡단면적을 가지는 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 밸브 슬라이더 내에 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 밸브 하우징 내에 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 복수의 보어로서 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브는 횡단면적이 하나 또는 둘 이상의 보어로부터의 거리가 증가함에 따라 감소되도록 하는 형상을 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 3개 이상의 챔버들 중 하나 이상의 챔버에 작동 압력을 제공하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 3개 이상의 챔버들 중 하나 이상의 챔버에 배기로의 연통을 제공한다.
방법의 또 다른 양태에서, 비례 액츄에이터 밸브는 밸브 하우징을 더 포함하며 밸브 하우징은 요소에 결합된다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 비례 액츄에이터 밸브를 요소에 결합하기 위해 레버 시스템을 이용하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 비례 액츄에이터 밸브는 요소의 행정과 상이한 행정(stroke)을 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 비례 액츄에이터 밸브는 요소의 행정과 상이한 방향을 구비하는 행정을 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 비례 액츄에이터 밸브의 밸브 슬라이더 내에 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 가변 횡단면적을 구비한 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 액츄에이터와 연통되도록 밸브 슬라이더 내에 하나 또는 둘 이상의 보어를 형성하는 단계 및 하나 또는 둘 이상의 그루브의 횡단면적이 하나 또는 둘 이상의 보어로부터의 거리가 증가함에 따라 감소되도록 하는 형상을 구비하는 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 상기 방법은 비례 액츄에이터 밸브의 행정이 증가될 때 비례 액츄에이터 밸브에 의해 액츄에이터로 공급되는 공기의 속도(rate)가 증가하도록 하나 또는 둘 이상의 그루브를 위치시키는 단계를 더 포함한다.
방법의 또 다른 양태에서, 비례 액츄에이터 밸브는 공압 액츄에이터의 진동을 감소시킨다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 비례 액츄에이터 밸브를 구비한 액츄에이터를 보여주며,
도 2는 밸브 액츄에이터가 밸브 액츄에이터에 공압 유체를 제공하기 전의 위치에 있는 비례 액츄에이터 밸브를 구비한 액츄에이터를 보여주는 도면이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 비례 액츄에이터 밸브의 횡단면을 보여주며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 비례 액츄에이터 밸브의 중간 챔버의 횡단면을 보여주며,
도 5a는 내부에 그루브 및 보어가 형성된 밸브 슬라이더를 보여주며,
도 5b는 복수의 보어가 형성되는 하나 또는 둘 이상의 그루브를 구비한 밸브 슬라이더를 보여주며,
도 6은 레버 시스템을 이용하여 결합되는 액츄에이터 및 비례 액츄에이터 밸브를 보여주며,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 비례 액츄에이터 밸브를 보여준다.
도 1 내지 도 7 및 아래의 상세한 설명은 본 발명의 기술분야의 기술자에게 본 발명의 최상 모드를 형성하여 이용하는 방법을 제공하기 위하여 특정 예를 설명한다. 본 발명의 원리를 알려주기 위하여, 소정의 종래의 양태가 단순화되고 생략되었다. 본 기술분야의 기술자는 본 발명의 범위 내에 있는 이러한 예들로부터의 변화를 인정할 것이다. 본 기술분야의 기술자는 아래 설명되는 특징이 본 발명의 다양한 변형을 형성하도록 다양한 방식으로 조합될 수 있다. 결과적으로, 본 발명은 아래 설명되는 특정 예로 제한되지 않고 청구범위 및 청구범위의 균등 범위에 의해서만 제한된다.
도 1은 공압 액츄에이터(100)를 개략적으로 보여준다. 공압 액츄에이터(100)는 하우징(101), 로드(102), 및 플런저(103)를 포함한다. 공압 액츄에이터(100)가 단일 작용 실린더로서 도시되었지만, 액츄에이터는 또한 이중 작용 실린더가 될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 도시된 실시예에서, 하우징(101)은 베이스(107)에 위치되고 로드(102)는 제 1 단부에서 플런저(103)에 결합되고 제 2 단부에서 요소(104)에 결합된다. 그러나, 선택적인 실시예에서, 하우징(101)은 요소(element; 104)에 결합되고 로드(102)의 단부가 베이스(107)에 결합되는 것으로 이해되어야 한다.
로드(102)는 액츄에이터(100)로부터 요소(104)로 기계력을 전달한다. 액츄에이터(100)가 로드(102)를 구비하는 것으로 도시되지만, 소정의 실시예에서 액츄에이터(100)는 액츄에이터 하우징(101)의 외부면에 대해 이동하는 캐리지를 포함할 수 있다, 즉 공압 액츄에이터(100)는 예를 들면 무로드(rodless)형 실린더 또는 에어 벨로우즈를 포함한다.
요소(104)는 요소에 작용하는 하나 또는 둘 이상의 힘을 가질 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 힘(105)은 예를 들면 소정의 작업 로드에 의해 제공된다. 또한 요소(104)에 작용하는 것은 액츄에이터(100)에 의해 제공된 제 2 힘(106)이다. 실질적으로 일정한 위치에 요소(104)를 유지하도록, 제 2 힘(106)은 제 1 힘(105)에 실질적으로 동일하게 유지되어야 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 제 2 힘(106)은 제 1 힘(105) 보다 크거나 작아서, 요소(104)는 더 큰 힘의 방향으로 이동한다.
소정의 실시예에서, 요소(104)의 위치를 제어하는 것이 유용할 수 있다. 요소(104)에 제공된 것은 비례 액츄에이터 밸브(110)이며, 비례 액츄에이터 밸브는 예를 들면 연결 라인(114)을 이용하여 액츄에이터(100)와 공기압적으로 연통된다. 비례 액츄에이터 밸브(110)는 공지된 수단에 의해 요소(104)에 결합될 수 있다. 일 실시예에 따라, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 3/3-방향 밸브를 포함한다. 그러나, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 이러한 타입의 밸브로 제한되지 않아야 하며, 공압 액츄에이터(100)가 예를 들면 이중 작용 실린더를 포함할 때와 같이 5/3-방향 밸브와 같은 다른 공지된 밸브가 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명은 다른 공지된 밸브를 채용할 수 있으며, 이용된 정밀한 밸브 값은 위에 제동된 예들에 의해 제한되지 않아야 한다.
비례 액츄에이터 밸브(110)는 하우징(112) 및 밸브 슬라이더(113)을 포함한다. 적어도 일 단부에서, 밸브 슬라이더(113)는 베이스(111)에 결합된다. 선택적인 실시예에서, 도면에 도시된 바와 같이 하우징(112)이 요소(104)에 결합되지 않고 밸브 슬라이더(113)가 요소(104)에 결합된다. 이러한 선택적인 실시예에서, 하우징(112)의 일 부분은 베이스(111)에 결합된다. 어느 한 실시예에서, 베이스(111)는 이동가능한 베이스로서 제공될 수 있으며, 베이스(111)는 원하는 액츄에이터 위치를 얻도록 조정된다. 베이스(111)의 이동은 밸브 슬라이더(113)가 밸브 하우징(112)에 대해 조정되도록 한다. 원하는 액츄에이터 위치의 조정이 아래 더 상세하게 설명된다.
도 2는 제 1 힘(105)이 제 2 힘(106) 보다 더 큰 액츄에이터(100)를 보여준다. 이러한 실시예에서, 요소(104)는 요소의 원하는 위치로부터 하방으로 이동한다. 도시된 바와 같이, 플런저(103)는 도 1에 도시된 것 보다 베이스(107)로 더 근접하게 이동되었다. 이동하는 요소(104)를 따라, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 또한 밸브 슬라이더(113)에 대해 이동한다. 이러한 이동에 반응하여, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 액츄에이터(100)의 바닥으로 공기압을 공급한다. 압력이 액츄에이터(100)로 공급될 때, 액츄에이터(100)에 의해 제공되는 제 2 힘(106)이 증가하여, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 플런저(103) 및 로드(102)를 상방으로 밀어 낸다. 요소(104) 및 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 이들의 최초의 원하는 위치로 복귀할 때까지 비례 액츄에이터 밸브(110)는 액츄에이터(100)로 공기압을 계속적으로 공급한다.
대신, 제 1 힘(105)이 감소되면, 요소(104) 및 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 상방(도시안됨)으로 이동한다. 이러한 경우, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 액츄에이터(100)로부터 주위(environment)로 공기압을 방출함으로써 반응한다. 공기압의 방출에 의해 요소(104) 및 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 이들의 최초의 원하는 위치로 복귀된다.
요소(104) 및 액츄에이터 밸브 하우징(112)의 원하는 위치는 예를 들면 조작자에 의해 조정될 수 있다. 아래 더 상세하게 설명된 바와 같이, 밸브 슬라이더(113)에 대한 밸브 하우징(112)의 위치는 공기압이 액츄에이터(100)로 공급되거나 공기압이 액츄에이터(100)로부터 방출되는지를 결정한다. 따라서, 밸브 슬라이더(113)에 결합되는, 베이스(111)를 조정함으로써, 요소(104)의 원하는 위치가 조정될 수 있다. 이는, 밸브 슬라이더(113)가 비례 액츄에이터 밸브(110)의 "중간" 위치에 복귀될 때까지 비례 액츄에이터 밸브(110)가 공기압을 공급 또는 방출하게 되기 때문에, 가능하다. 예를 들면, 요소(104)를 상승시키고자 하는 경우, 베이스(111)가 상승될 수 있다. 베이스(111)에 반응하여 따라서 밸브 슬라이더(113)가 상승되면, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 공기압을 액츄에이터(100)로 공급할 것이다. 제 1 힘(105)이 변화하지 않기 때문에, 제 2 힘(106)은 제 1 힘(105) 보다 더 크게 된다. 비례 액츄에이터 밸브(110)는 요소(104)가 새로운 원하는 위치로 상승될 때까지 공기압을 제공하게 된다.
요소(104)를 낮추고자 하는 경우, 동일한 단계를 취하게 되지만, 베이스(111)는 상승되지 않고 낮추어지게 된다. 이러한 경우, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 요소(104)가 새로운 원하는 위치로 낮추어질 때까지 공기압을 방출하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비례 액츄에이터 밸브(110)의 횡단면도를 보여준다. 비례 액츄에이터 밸브(110)는 하우징(112), 이동가능한 슬라이더(113), 밀봉 부재(322a 내지 322d), 밀봉 지점(323a 내지 323d), 및 챔버(324, 325, 및 326)를 포함한다.
4개의 밀봉 부재가 도시되지만, 더 많거나 더 적은 밀봉 부재가 이용될 수 있다. 유사하게, 3개의 챔버가 도 3에 도시되지만, 비례 액츄에이터 밸브(110)가 소정의 개수의 챔버들을 포함하며 명료성 및 일관성을 위해 3개의 챔버가 참조된다는 것을 이해하여야 한다. 일 실시예에 따라, 챔버들 중 하나 이상의 챔버가 작동 압력이 공기압적으로 연통된다. 소정의 실시예에서, 제 1 챔버(324)는 작동 압력이 공기압적으로 연통되며, 작동 압력은 가압 공기 공급원(도시안됨)에 의해 제공될 수 있다. 아래 논의는 명료성을 위해 작동 압력과 연통되는 제 1 챔버(324)만을 인용한다. 그러나, 다른 챔버가 제 1 챔버(324)에 부가하여 또는 제 1 챔버에 대한 대체예로서 작동 압력이 연통될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 챔버들 중 하나 이상의 챔버는 배기(도시안됨)와 공기압적으로 연통된다. 일 실시예에 따라, 제 3 챔버(326)는 배기와 공기압적으로 연통된다. 아래의 논의는 명료성을 위해 배기와 연통되는 제 3 챔버(326) 만을 인용한다. 그러나, 다른 챔버들은 제 3 챔버(326)에 부가하여 또는 제 3 챔버에 대한 대체예로서 배기와 연통될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 제 3 챔버(326)가 배기와 연통되는 소정의 실시예에서, 밀봉 부재(322d)는 생략되고 제 3 챔버(326)는 배기를 포함할 수 있다. 밀봉 부재(322d)가 제공될 때, 제 3 챔버는 주위에 배기되는 개별 포트(도시안됨)를 포함할 수 있다. 소정의 실시예에서, 제 3 챔버(326)는 생략될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 실시예에서, 제 3 챔버(326) 대신, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 3개의 챔버 및 하나의 배기 보다 적게 포함할 수 있다. 따라서, 아래 논의가 3개의 챔버를 인용하지만, 본 발명은 이러한 실시예로 제한되지 않아야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 챔버들 중 하나 이상의 챔버는 작동 압력 및 배기 모두를 폐쇄한다. 일 실시예에서, 이러한 챔버는 제 2 챔버(325)를 포함한다. 아래의 논의는 작동 압력 및 배기가 폐쇄되는 제2 챔버(325)만을 인용하지만, 다른 챔버가 제 2 챔버(325)에 부가하여 또는 제 2 챔버(325)에 대한 대체예로서 폐쇄될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 비례 액츄에이터 밸브(110)가 제공될 때, 액츄에이터(100)는 비례 액츄에이터 밸브(110)를 통과함으로써 배기 및 가압 공기 공급원과 연통될 수 있다.
도 4는 비례 액츄에이터 밸브(110)의 제 2 챔버(325)를 더 상세하게 보여준다. 도시된 바와 같이, 밸브 슬라이더(113)는 하나 또는 둘 이상의 보어(327 및 328)를 포함할 수 있다. 도면은 단지 하나의 보어(327) 및 하나의 보어(328)만을 보여주지만, 부가 보어들이 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 보어들은 액츄에이터(100)와 챔버들(324, 325, 326) 사이에서 연통되도록 제공된다. 소정의 실시예에서, 공급 라인(114)은 보어(328) 및 액츄에이터(100)와 연통되도록 제공될 수 있다. 공급 라인(114)은 도 3에 도시된 바와 같이 밸브 슬라이더(113)의 단부에 결합될 수 있거나, 선택적으로, 액츄에이터 하우징(112)에 결합될 수 있다. 보어(327 및 328)가 도시되었지만, 보어가 생략될 수 있으며 소정의 경우 제 2 챔버(325)의 배출이 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)을 통하여 이끌어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 경우, 공급 라인(114)은 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)에 결합되어야 한다.
또한, 보어들(327, 328)과 연통하여, 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)가 제공될 수 있다. 두 개의 그루브(329)가 도시되었지만, 이는 단지 명료성을 위한 것이고 소정의 개수의 그루브들이 이용될 수 있고 청구범위는 두 개의 그루브(329)로 제한되지 않아야 한다는 것을 이해하여야 한다. 더욱이, 그루브(329)가 밸브 슬라이더(113)의 중간에 도시되었지만, 그루브가 밸브 슬라이더(113)를 따라 선택적인 또는 부가적인 위치에 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 소정의 실시예에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브는 밸브 슬라이더(113)에 제공되고 밸브 슬라이더(113)가 증간 위치에 있을 때 챔버(324)에 그루브가 위치되고 챔버(326)에 그루브가 위치하도록 위치될 수 있다. 이러한 실시예에서, 보어(327)는 생략되고 공급 라인(114)은 하우징(112)에 직접 결합될 수 있다. 선택적으로, 하나 또는 둘 이상의 그루브는 하우징(112) 내에 형성되고 밀봉 부재(322a 내지 322d)는 밸브 슬라이더(113) 상에 위치될 수 있다(도 7 참조). 그루브(329)는 챔버들이 보어(327, 328)와 연통되도록 한다. 따라서, 그루브와 보어의 조합은 비례 액츄에이터 밸브(110)의 챔버들이 액츄에이터(100)와 연통되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)들 중 하나의 그루브(329)는 비 균일 횡단면적(예를 들면 도 5a 참조)을 가진다. 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 비 균일 횡단면적을 가지는 그루브(329)를 보여준다. 그러나, 그루브들(329)은 소정의 횡단면 형상을 포함할 수 있으며 비 균일 횡단면적으로 제한되지 않아야 한다는 것을 이해하여야 한다. 소정의 실시예에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)는 실질적으로 균일한 횡단면적을 가진다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 보어(327) 근처의 횡단면적(531)은 보어(327)로부터 멀리 떨어진 횡단면적(530) 보다 크다. 도 5a는 하나의 치수 이상이 변화되는 그루브(329)의 횡단면적 형상을 보여준다. 예를 들면, 보어(327)로부터의 거리가 증가할 때, 그루브(329)는 더 좁고 더 얕아 진다. 선택적인 실시예에서, 그루브(329)가 단지 더 좁아지고 더 얕아지도록 그루브(329)가 형성될 수 있다. 따라서, 그루브(329)의 정밀한 형상은 도 5a에 도시된 형상으로 제한되지 않아야 한다. 이와 같은 횡단면적을 구비한 그루브(329)를 형성함으로써, 작동 밸브(110)는 공기압의 비례 분포를 제공한다.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)를 보여준다. 이러한 실시예에서, 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)는 복수의 보어를 포함한다. 복수의 그루브(329)가 불연속적인 것으로서, 즉 그루브(329)가 분리된 것으로서 도시된다. 그러나, 소정의 또는 모든 그루브(329)는 연속 그루브를 형성할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 복수의 그루브(329)는 보어(328)로 직접 이끌어 진다. 이러한 실시예에서, 복수의 그루브(329)가 복수의 보어를 포함하기 때문에 하나 또는 둘 이상의 보어(327)는 생략될 수 있다. 이전의 실시예에서, 하나 또는 둘 이상의 보어(327)는 공기압의 유동을 제한하도록 기능하였다. 그러나, 도 5b에 도시된 실시예에서, 복수의 그루브(329)는 공기압의 유동을 제한하도록 작용할 수 있다.
복수의 그루브(329)는 밸브 슬라이더(113)를 따라 실질적으로 균일하게 이격될 뿐 아니라 실질적으로 횡단면적이 균일한 것으로서 도시된다. 그러나, 복수의 그루브(329)는 원하는 공기압 유동을 달성하도록 상이한 직경으로 형성될 수 있다. 또한, 복수의 그루브(329)는 주어진 변위에서 얼마나 많은 그루브(329)가 챔버로 개방되는 지를 제어하도록 상이한 위치에서 밸브 슬라이더(113)를 따라 이격될 수 있다.
도면들에 도시된 바와 같이, 보어(327)로부터의 거리가 증가할 때, 그루브(329)의 횡단면적이 감소된다. 보어(327) 근처의 그루브(329)의 횡단면적(531)이 적어도 보어(327)의 횡단면적(532) 만큼 큰 것으로서 도시되지만, 그루브(329)의 횡단면적(531)이 보어(327)의 횡단면적(532) 보다 작을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 보어(327)의 횡단면적(532) 보다 더 큰 횡단면적을 구비한 그루브(329)를 제공함으로써, 보어(327)는 비례 액츄에이터 밸브(110)의 최대 유동을 결정한다. 그러나, 보어(327)는 더 큰 횡단면적을 가지며, 이 경우, 그루브(329)는 비례 액츄에이터 밸브(110)의 최대 유동을 결정한다.
도 3 및 도 4를 다시 참조하면, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 아래와 같이 이동가능하다. 요소(104)가 최적 위치에 있을 때, 밸브 슬라이더(113)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 비례 액츄에이터 밸브(110)의 중간에 위치된다. 최적 위치는 베이스(111)의 위치를 조정함으로써 조정될 수 있다(도 1 및 도 2 참조). 그러나, 제 1 힘(105)이 변동될 때, 요소(104)는 상승 또는 하강할 수 있다. 비례 액츄에이터 밸브(110)가 요소(104)에 결합될 때, 비례 액츄에이터 밸브(110), 및 특히, 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 또한 밸브 슬라이더(113)에 대해 이동한다.
제 1 힘(105)이 증가하고 제 2 힘(106)이 일정하게 유지되는 경우, 예를 들면, 제 1 힘(105)은 액츄에이터(100)에 의해 제공된 제 2 힘(106)과 더 이상 실질적으로 동일하지 않고 요소(104)가 하방으로 이동한다. 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 요소(104)에 결합되기 때문에, 비례 액츄에이터 밸브 하우징은 또한 하방으로 이동한다(또는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 우측으로). 밸브 슬라이더(113)가 베이스(111)에 부착되기 때문에, 밸브 슬라이더(113)는 이동하지 않는다. 유사하게, 제 1 힘(105)이 감소되고 제 2 힘(106)이 일정하게 유지되는 경우, 요소(104), 및 이에 따라 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 상방으로 이동한다(또는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 좌측으로).
도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 그루브(329)의 길이(331)가 밀봉 부재들(322b 및 322c) 사이의 거리 보다 작다. 결과적으로, 작은 이동, 즉 밀봉 지점들(323b 및 323c)의 거리 보다 작은 이들의 이동은 액츄에이터(100) 내로 또는 액츄에이터로부터의 유동하는 공기압을 초래하지 않는다. 이는 제 2 챔버(325)가 가압 공기 공급원 및 배기 둘다로부터 폐쇄되기 때문이다. 따라서, 밸브 슬라이더(113)가 중간 위치에 있을 때, 액츄에이터(100) 내의 공기압은 일정하게 남아있게 된다.
그러나, 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 거리(332) 보다 큰 거리로 이동하고, 이어서 그루브(329)의 횡단면적(530)의 일 부분이 밀봉 지점들(323b 또는 323c)을 통하여 이동하는 경우, 한정된 횡단면적이 개방된다. 추가 이동은 그루브(329)의 더 큰 횡단면적을 개방하게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 요소(104)의 위치를 유지하기 위하여 제공된다. 이러한 실시예에 따라, 제 1 챔버(324)는 작동 압력으로 채워지고 제 3 챔버(326)는 배기(도시안됨)가 외부로 연통된다. 요소(104)에 작용하는 제 1 힘(105)이 증가하는 경우, 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 우측으로 이동하게 된다. 이와 같이 발생될 때, 그루브(329)는 밀봉 지점(323)을 통하여 이동하고 그루브(329)의 한정된 횡단면적이 제 1 챔버(324)로 개방된다. 제 1 챔버(324)가 작동 압력으로 채워지기 때문에, 공기압은 그루브(329)로 들어가서 보어(327) 내로 그리고 이어서 보어(328)로 유동한다. 보어(328)는 액츄에이터(100)에 결합될 수 있다. 따라서 주어진 양의 공기압이 액츄에이터(100)로 공급된다. 하우징(112)이 추가로 우측으로 이동하기 때문에, 더 큰 횡단면적이 챔버(324)로 개방된다. 이는 그루브(329)로 들어가는 더 큰 양의 압력을 초래한다.
액츄에이터(100)에 공기압이 공급될 때, 제 2 힘(106)이 증가하고 액츄에이터 하우징(112)을 따라 요소(104)가 요소의 원래 위치로 복귀되기 시작한다. 이러한 복귀가 발생될 때, 액츄에이터 하우징(112)이 좌측으로 역으로 이동하고(도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이) 더 작은 횡단면적의 그루브(329)가 제 1 챔버(324)로 개방된다. 개방 횡단면적이 감소되기 때문에, 액츄에이터(100)로 공급되는 압력의 양도 그루브(329)의 부분이 제 1 챔버(324)로 개방되지 않을 때까지 감소된다. 개방 횡단면적이 감소될 때, 복귀의 속도도 감소한다. 액츄에이터(100)로 공급되는 공기의 양이 밸브 슬라이더(113)에 대한 액츄에이터 하우징(112)의 위치에 비례하기 때문에 비례 액츄에이터 밸브(110)가 오버슈팅(overshooting)되어 조화 진동(overshooting)이 되는 것을 방지한다.
보어(327)로부터 멀어지는 거리가 증가할 때 그루브(329)의 횡단면적의 영역이 감소되기 때문에, 그루브(329)의 단부가 제 1 챔버(324)에 개방될 때, 단지 작은 양의 공기가 그루브(329)로 유입되어 단지 작은 양의 압력이 액츄에이터(100)로 공급된다. 따라서, 액츄에이터(100)로 공급되는 압력의 양은 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)에 대한 밸브 슬라이더(113)의 위치에 비례한다.
대신, 제 1 힘(105)이 감소되는 경우, 요소(104) 및 이에 따른 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 좌측으로 이동하게 된다. 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 거리(332) 보다 더 큰 거리로 이동하는 경우, 그루브(329)는 밀봉 지점(323c)을 통과하게 되고 그루브(329)의 한정된 횡단면적은 제 3 챔버(326)로 또는 제 3 챔버(326)가 생략되는 실시예에서 배기로 직접 개방된다. 제 3 챔버(326)가 배기로 개방되기 때문에, 공기는 보어(327 및 328)를 통하여 유동하고 주위로 배기된다. 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 좌측으로 더 멀리 이동할 때, 그루브(329)의 더 큰 횡단면적이 제 3 챔버(326)로 개방되어, 더 큰 양의 공기 및 공기압을 주위로 배기한다. 공기압의 손실의 결과로서, 요소(104) 및 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 최초 위치로 역으로 하강한다(우측으로 이동한다). 밸브 슬라이더(113)가 중간 챔버(325)로 역으로 이동할 때, 그루브(329)는 더 이상 챔버(326)로 개방되지 않아, 공기압이 더 이상 주위로 배기되지 않는다.
밸브 슬라이더(113)에 대한 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)의 행정은 외측 밀봉 부재(322a 및 322d)의 외부 밀봉 지점(323a 및 323d)에 도달할 수 있다. 이는 원하지 않는 공기압 배기를 방지한다. 이는 또한 비례 액츄에이터 밸브(110) 또는 액츄에이터(100)에 손상을 일으킬 수 있는 먼지 또는 부스러기가 보어(327)로 유입되는 것을 방지한다.
하나 또는 둘 이상의 그루브(329)의 횡단면 형상은 제 1 또는 제 3 챔버로 개방되는 횡단면적이 감소될 때 보어(327)로 유입 또는 배출되는 공기압의 양/속도(rate)가 감소하도록 한다. 이러한 방식으로, 통상적으로 오버슈팅으로부터 발생되는 진동이 감소 또는 제거된다. 또한, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 예를 들면 시프트 밸브에서 실현될 수 있는 것보다 더 빠른 반응을 허용한다. 이는 시프트 밸브 내에서 그루브의 크기가 진동의 위험을 해결하여야 하기 때문이다. 따라서, 시프트 밸브의 그루브/보어는 진동을 방지하기 위해 실제로 요구되는 것보다 더 작은 크기를 가질 수 있다. 그러나, 공기압이 액츄에이터로 공급될 수 있는 속도가 감소되기 때문에 더 느린 반응 시간에서 작은 그루브/보어 결과를 제공한다. 비례 액츄에이터 밸브(110)는 동시에 진동의 위험을 감소하면서 신속한 반응 시간을 허용한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비례 액츄에이터 밸브(110)를 보여준다. 이러한 실시예에서, 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)은 레버 시스템(660)을 이용하여 요소(104)에 결합된다. 레버 시스템(660)의 이용은 다수의 장점을 제공한다. 소정의 실시예에서, 요소(104)의 이동이 비례 액츄에이터 밸브(110)의 운동과 상이한 방향이 되는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 레버 시스템(660)은 요소(104)의 이동이 밸브 슬라이더(113)의 이동과 상이한 방향으로 되는 것을 허용한다. 도 6에 도시된 실시예에서, 요소(104)가 예를 들면 제 1 힘(105)의 감소에 반응하여 상승될 때, 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)이 낮추어 진다. 레버 시스템(660)을 제공하는 또 다른 장점은 비례 액츄에이터 밸브(110)가 요소(104)로부터 떨어져 위치될 수 있다는 것이다. 이는 접근성, 공간 제약 등을 포함하는 다수의 이유에 대해 바람직할 수 있다.
레버 시스템은 또한 요소(104)에 대한 비례 액츄에이터 밸브(110)의 행정을 변화시키기 위해 조정될 수 있다. 요소(104)가 액츄에이터(100)와 동일한 행정을 가지기 때문에, 레버 시스템은 액츄에이터(100)에 대한 비례 액츄에이터 밸브(110)의 행정을 변화시키기 위해 조정될 수 있다. 예를 들면, 비례 액츄에이터 밸브(110)가 요소(104)에 직접 결합될 때, 요소(104)의 소정의 이동은 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)에서의 등가 이동을 초래한다. 그러나, 행정을 상이하게 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 레버 시스템(660)을 조정함으로써, 요소(104)에서의 상대적으로 작은 이동은 비례 액츄에이터 밸브 하우징(112)에서의 더 큰 이동을 초래할 수 있다. 이는 더 큰 민감성으로 더 빠른 반응 시간을 허용한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비례 액츄에이터 밸브(110)를 보여준다. 도 7에 도시된 비례 액츄에이터 밸브(110)는 앞의 도면에 도시된 것과 유사할 수 있다. 차이는 그루브(329)의 위치에 있다. 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)는 밸브 슬라이더(113)가 아닌 하우징(112)에 형성되는 것으로 도시된다. 하우징에 그루브(329)가 형성되고, 하나 또는 둘 이상의 밀봉 부재(322)가 하우징(112) 내에 정지되어 있지 않고 밸브 슬라이더(113)에 결합되어 밸브 슬라이더와 함께 이동된다. 또한, 하나 또는 둘 이상의 밀봉 부재(322)가 양 측부 상에 밀봉 지점(322)을 구비한 밀봉 부재(322)로서 도시된다. 밀봉 부재(322)의 이러한 특별한 실시예가 도 7에만 도시되지만, 밀봉 부재들이 언급된 실시예들 중 어느 하나에서 실시될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도 7에 도시된 실시예에서, 밸브 하우징(112)이 밸브 슬라이더(113)에 대해 이동할 때, 그루브(329)는 밀봉 부재(322)를 지나서 한정된 횡단면적이 제 2 챔버(325)에 대해 개방된다. 변위가 증가할 때, 더 큰 횡단면적이 제 2 챔버(325)에 대해 개방된다. 이는 더 많은 양의 공기가 보어(328)로 유입되거나 보어로부터 배출되도록 한다. 도시된 실시예에서, 보어(327)가 생략된다. 밀봉 부재(322)가 밸브 슬라이더(113)와 함께 이동하여 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)의 한정된 횡단면적이 제 2 챔버(325)에 대해 개방되어, 공기는 보어(327)에 대한 요구 없이 보어(328)에 도달할 수 있기 때문에, 보어(327)는 도시된 실시예에서 필요하지 않다. 그러나, 보어(327)는 비례 액츄에이터 밸브(110)의 유동을 제한하기 위하여 밸브 하우징(112) 내에 제공될 수 있다.
또한, 보어(328)는 밸브 슬라이더(113) 내가 아닌 밸브 하우징(112) 내에 형성된다. 그러나, 밸브 슬라이더(113)가 보어들(327, 328) 모두 포함할 수 있으며, 이 경우 비례 액츄에이터 밸브(110)가 상술된 바와 같이 액츄에이터(100)와 연통된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 비례 액츄에이터 밸브(110)는 밸브 하우징(112) 내에 형성되고 공급 라인(114)을 구비한 보어(328)를 통하여 액츄에이터(100)와 연통된다.
액츄에이터(100)와 비례 액츄에이터 밸브(110)의 조합은 기계적-공압 폐쇄 제어 루프를 제공한다. 폐쇄 제어 루프는 액츄에이터(100) 및 요소(104)의 위치 제어 및 위치 조정 모두를 제공한다. 조합은 외부 측정에 대한 요구 없이 액츄에이터(100)의 위치의 직접적 결정을 제공한다. 조합은 또한 액츄에이터(100) 상에 인가된 힘의 변화시 수동적 재위치설정에 대한 요구 없이 자동적 반응 및 조정을 제공한다. 조합은 또한 힘 변동에 의한 조정에 의해 발생되는 공진의 위험의 감소를 제공한다.
상기 실시예들의 상세한 설명은 본 발명의 범위 내에 있도록 발명가에 의해 심사숙고되는 모든 실시예들의 완전한 설명이 아니다. 실제로, 본 기술분야의 기술자는 상술된 실시예들의 소정의 요소는 추가 실시예들을 형성하도록 다양하게 조합되거나 삭제될 수 있으며, 이 같은 추가 실시예들은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있다는 것을 인정할 것이다. 또한 본 기술분야의 일반적인 기술자들에게 상술된 실시예들이 본 발명의 사상 및 범위 안에서 추가 실시예들을 형성하도록 전체적으로 또는 부분적으로 조합될 수 있다는 것이 명백하다.
따라서, 비록 본 발명의 특정 실시예들 및 예들이 예시적인 목적을 위해 설명되었지만, 다양한 등가의 변형예가 본 발명의 관련 분야의 기술자가 인정하는 바와 같이, 가능하게는 본 발명의 범위 내에 있게 된다. 본 명세서에서 제공된 사상은 첨부된 도면에 도시되고 위에서 설명된 실시예에만 적용되는 것이 아니라 다른 액츄에이터 및 액츄에이터 밸브에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음의 청구범위로부터 결정되어야 한다.

Claims (50)

  1. 위치 제어 및 위치 조정을 위해 채용된 비례 액츄에이터 밸브(110)로서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브(110)는:
    두 개 이상의 챔버들을 가지는 밸브 하우징(112);
    상기 밸브 하우징(112) 내에서 이동가능한 밸브 슬라이더(113);
    상기 밸브 슬라이더(113)에 형성되고, 공기 유동을 위해 개방된 비 균일 횡단면적을 갖는, 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)로서, 상기 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)는 상기 밸브 하우징(112)의 상기 두 개 이상의 챔버들과 공기압적으로(pneumatically) 연통되고, 상기 밸브 슬라이더(113)를 따라 길이방향으로 배치되는, 하나 또는 둘 이상의 그루브; 및
    상기 밸브 슬라이더(113)에 형성되는 하나 또는 둘 이상의 보어로서, 상기 하나 또는 둘 이상의 보어는 상기 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)와 공기압적으로 연통되는, 하나 또는 둘 이상의 보어를 포함하며,
    상기 밸브 하우징(112)에 대한 상기 밸브 슬라이더(113)의 이동은 공기압 밸브 작용을 제공하는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징(112)은 3개 이상의 챔버들을 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 챔버들은 복수의 밀봉 부재(322)에 의해 분리되는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 챔버들 중 하나 이상의 챔버는 작동 압력이 채워지는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 챔버들 중 하나 이상의 챔버는 상기 비례 액츄에이터 밸브(110)의 외부로 배기되는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 슬라이더(113)의 제 1 단부가 베이스(111)에 결합되는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징(112)의 일 부분이 베이스(111)에 결합되는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 밸브 슬라이더(113)는 상기 밸브 하우징(112)에 대해 조정가능한,
    비례 액츄에이터 밸브.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)는 균일한 횡단면적을 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)는 복수의 보어를 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)가 챔버들 중 하나 이상의 챔버에 형성되는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 밸브 슬라이더(113)는 상기 밸브 슬라이더에 작동가능하게 연결되는 복수의 밀봉 부재(322)를 더 포함하고, 상기 밸브 하우징은 상기 복수의 밀봉 부재에 의해 둘 이상의 챔버로 분리되는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)는 횡단면적을 포함하며, 상기 횡단면적은 상기 하나 또는 둘 이상의 보어로부터 거리가 증가함에 따라 감소하도록 형상이 형성되는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  16. 제 1 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)의 최대 횡단면적은 적어도 상기 하나 또는 둘 이상의 보어의 횡단면적 만큼 큰,
    비례 액츄에이터 밸브.
  17. 제 1 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 그루브(329)의 최대 횡단면적은 상기 하나 또는 둘 이상의 보어의 횡단면적 보다 작은,
    비례 액츄에이터 밸브.
  18. 삭제
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 보어는 상기 밸브 하우징(112)에 형성되는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브(110)는 요소(element; 104)에 결합되고, 상기 요소(104)는 또한 액츄에이터(100)에 결합되는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브(110)는 조정가능한 레버 시스템(660)을 이용하여 상기 요소(104)에 결합되고, 상기 비례 액츄에이터 밸브(110)와 상기 요소(104) 사이에서의 비례 이동(proportional movement)이 조정되는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브(110)는 상기 액츄에이터(100)의 행정과 상이한 행정을 가지는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브(110)는 상기 액츄에이터(100)의 행정과 상이한 방향의 행정을 가지는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브(110)는 상기 액츄에이터(100)의 행정과 동일한 행정을 가지는,
    비례 액츄에이터 밸브.
  25. 비례 액츄에이터 밸브를 형성하기 위한 방법으로서,
    밸브 하우징을 제공하는 단계;
    상기 밸브 하우징을 복수의 밀봉 부재를 이용하여 두 개 이상의 챔버로 분리하는 단계;
    상기 밸브 하우징 내에 밸브 슬라이더를 위치시키는 단계;
    상기 밸브 슬라이더에 하나 또는 둘 이상의 보어를 형성하는 단계; 및
    공기 유동을 위해 개방된 비 균일 횡단면적을 갖는 하나 또는 둘 이상의 그루브를 상기 밸브 슬라이더에 길이방향으로 형성하는 단계로서, 상기 하나 또는 둘 이상의 그루브는 상기 하나 또는 둘 이상의 보어 및 상기 두 개 이상의 챔버와 연통되는, 하나 또는 둘 이상의 그루브 형성 단계를 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징을 복수의 밀봉 부재를 이용하여 3개 이상의 챔버로 분리하는 단계를 더 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 밸브 슬라이더와 베이스를 결합하는 단계를 더 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징의 일 부분과 베이스를 결합하는 단계를 더 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 밸브 슬라이더는 상기 밸브 하우징에 대해 조정가능한,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  30. 삭제
  31. 제 25 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 보어가 상기 밸브 하우징에 형성되는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  32. 삭제
  33. 제 25 항에 있어서,
    하나 또는 둘 이상의 그루브가 균일한 횡단면적을 갖도록 형성하는 단계를 더 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  34. 삭제
  35. 제 25 항에 있어서,
    상기 밸브 하우징에 상기 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  36. 제 25 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 그루브를 복수의 보어로서 형성하는 단계를 더 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  37. 제 25 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 그루브는 상기 하나 또는 둘 이상의 보어로부터의 거리가 증가함에 따라 횡단면적이 감소하도록 하는 형상을 포함하고, 상기 횡단면적은 상기 밸브 슬라이더의 길이방향에 수직하고 상기 밸브 슬라이더를 따라 비 균일하게 형성되는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  38. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 챔버들 중 하나 이상의 챔버에 작동 압력을 제공하는 단계를 더 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  39. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 챔버들 중 하나 이상의 챔버에 배기에의 연통을 제공하는 단계를 더 포함하는,
    비례 액츄에이터 밸브 형성 방법.
  40. 공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법으로서,
    요소를 공압 액츄에이터에 결합하는 단계로서, 제 1 힘은 상기 요소에 작용하고 상기 공압 액츄에이터는 제 2 힘을 상기 제 1 힘에 반대로 상기 요소 상에 제공하는, 요소를 공압 액츄에이터에 결합하는 단계;
    비례 액츄에이터 밸브를 제공하는 단계로서, 상기 비례 액츄에이터 밸브는 상기 공압 액츄에이터로의 그리고 상기 공압 액츄에이터로부터의 공기의 공급을 제어하는, 비례 액츄에이터 밸브 제공 단계를 포함하며,
    상기 비례 액츄에이터 밸브는 밸브 슬라이더 상에 공기 유동을 위해 개방된 비 균일 횡단면적을 갖는 길이방향의 하나 또는 둘 이상의 그루브를 포함하며, 공기 유동을 위해 개방된 횡단면적은 상기 요소 상에 작용하는 제 1 힘의 변화에 의해 결정되는,
    공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브는 밸브 하우징을 더 포함하며, 상기 밸브 하우징은 상기 요소에 결합되는,
    공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브를 상기 요소에 결합하도록 레버 시스템을 이용하는 단계를 더 포함하는,
    공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브는 상기 요소의 행정과 상이한 행정을 포함하는,
    공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브는 상기 요소의 행정과 상이한 방향을 가지는 행정을 포함하는,
    공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법.
  45. 제 40 항에 있어서,
    가변 횡단면적을 구비한 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함하는,
    공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법.
  46. 제 40 항에 있어서,
    상기 하나 또는 둘 이상의 그루브를 복수의 보어로서 형성하는 단계를 더 포함하는,
    공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법.
  47. 제 40 항에 있어서,
    상기 액츄에이터와 연통하도록 상기 밸브 슬라이더 내에 하나 또는 둘 이상의 보어를 형성하는 단계 및 상기 하나 또는 둘 이상의 그루브의 횡단면적이 상기 하나 또는 둘 이상의 보어로부터의 거리가 증가함에 따라 감소되게 하는 형상을 갖도록 상기 하나 또는 둘 이상의 그루브를 형성하는 단계를 더 포함하는,
    공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법.
  48. 제 40 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브의 행정이 증가함에 따라 공기가 상기 비례 액츄에이터 밸브에 의해 상기 공압 액츄에이터로 공급되는 속도가 증가하도록 상기 하나 또는 둘 이상의 그루브를 위치시키는 단계를 더 포함하는,
    공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법.
  49. 제 40 항에 있어서,
    상기 비례 액츄에이터 밸브는 상기 공압 액츄에이터의 진동을 감소시키는,
    공압 액츄에이터로의 공압 공기를 조절하기 위한 방법.
  50. 삭제
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