KR101797056B1 - 실린더부 조립이 용이한 액추에이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실린더부 조립이 용이한 액추에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 액추에이터의 실린더부를 조립할 때 체결 튜브를 실린더 튜브의 외주면으로 각각 끼움 결합한 다음 실린더 튜브의 양단에 지지대를 삽입홈에 결합하거나 또는 실린더 튜브의 표면에 지지대를 용접 고정한 후, 실린더 튜브의 양단에 기본 커버를 밀착한 다음 기본 커버와 체결 튜브에 형성된 볼트공과 볼트홈에 체결 볼트를 삽입한 후 조임 체결하는 것을 특징으로 한다.

Description

실린더부 조립이 용이한 액추에이터{The actuator}
본 발명은 액추에이터의 실린더부를 조립할 때 체결 튜브를 실린더 튜브의 외주면으로 각각 끼움 결합하여 실린더 튜브의 양단에 위치한 다음 타이 로드를 사용하지않고 실린더 튜브의 양단에 지지대를 삽입홈에 결합하거나 또는 실린더 튜브의 표면에 지지대를 용접하여 고정한 후, 실린더 튜브의 양단에 기본 커버를 밀착한 다음 기본 커버와 체결 튜브에 형성된 볼트공과 볼트홈에 체결 볼트를 삽입한 후 조임 체결하는 방식으로 조립하는 액추에이터에 관한 것이다.
일반적으로, 액추에이터는 전기, 유압, 압축 공기 등에 의하여 작동되는 원동기를 총칭하는 것으로, 통상은 유체 에너지(가동 에너지)를 이용하여 기계적 일을 하는 기기를 말한다.
이러한 액추에이터는 크게 공압식, 유압식, 전기식으로 구분되며, 모든 기계장치에 빠짐없이 사용되는 전자식펌프나 밸브 등의 미소변위 소자에 주로 사용된다.
통상의 펌프나 밸브 등의 구동에 사용되는 액추에이터는 압력에 의하여 작동되는 피스톤을 이용하여 밸브를 개폐시킬 수 있도록 피스톤의 운동을 회전운동 또는 회동운동 등으로 전환하여 펌프나 밸브를 제어하게 된다.
또한, 펌프나 밸브를 제어하기 위하여 사용되는 액추에이터는 피스톤의 운동을 효과적으로 회전운동이나 회동운동으로 변환할 수 있도록 많은 부품이 사용된다.
또한, 고압의 유체 흐름을 개폐시키는 밸브는 그 내부에 걸리는 압력이 크기 때문에 밸브를 개폐하기 위해서는 큰 출력 토크를 가지는 액추에이터를 사용한다.
한편, 산업현장에서 주로 사용하는 액추에이터는 밸브 개폐작동을 위해 밸브와 연결되어 사용하는 것으로서, 스프링과 스프링 로드가 위치한 스프링부와, 상기 스프링 로드와 요크가 연결된 회전축을 기준으로 직선운동을 회전운동으로 변경하여 회전하는 하우징부와, 상기 실린더 피스톤 로드의 일측 단부와 연결된 피스톤이삽입된 실린더부로 이루어진다.
따라서 실린더부에는 공압 또는 유압을 이용하여 압력의 힘으로 피스톤이 작동되고, 피스톤이 작동하는 거리를 스트로크라고 하며, 양 끝단에는 어드져스트 볼트를 이용하여 스트로크의 이동거리를 조정한다.
상기 액추에이터의 실린더부는 주로 실린더 튜브의 내부에 피스톤이 작동하고 실린더 튜브의 양단에 기본 커버를 각각 밀착한 다음 조립하는 방식으로 이루어진다.
상기 실린더 튜브의 양단에 기본 커버를 조립하는 종래의 방식은 타이 로드방식과 인너 로드방식을 주로 사용한다.
상기 타이 로드 방식은 도 1과 같이 실린더 튜브(7)의 바깥쪽에 여러 개의 타이 로드(18)를 실린더 튜브(7)와 동일하게 일방형으로 향한 다음 실린더 튜브(7)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 배열한 후 실린더 튜브(7)의 양단에 밀착된 기본 커버(13)는 타이 로드(18)의 양단에 각각 끼움 결합한 다음 기본 커버(13)로 관통하여 돌출된 타이 로드(18)에 너트를 조임 체결하여 기본 커버(13)를 조립한다.
상기와 같이 타이 로드 방식으로 실린더부를 조립하면 각각의 타이 로드는 엑츄에이터가 작동할 때 실린더부 내부에 가해지는 압력에 의해 기밀을 막아주어 누설을 방지함은 물론 조립이 간단하나, 많은 수의 타이 로드를 사용하고, 타이 로드가 외부에 그대로 노출되어있어 외부적인 충격으로 타이 로드가 쉽게 변형되고 파손되는 단점이 있다.
또한, 인너 로드 방식은 도 2에서 도시한 바와 같이 타이 로드 방식과 달리 실린더 튜브(7)의 내부에 길이방향으로 다수개의 인너 로드(19)를 삽입하여 실린더 튜브(7) 양단에 위치한 기본 커버(13)에 삽입하여 돌출된 인너 로드(19) 양단에 너트를 조임 체결하여 조립한다.
상기 인너 로드(19) 방식은 실린더 튜브(7)의 내부에 인너 로드(19)를 삽입하여 조립하기 때문에 타이 로드(18)보다 적은 수의 인너 로드(19)를 사용하고, 실린더 튜브(7) 내부에 인너 로드(19)가 위치하기 때문에 외관이 단정한 장점이 있다.
그러나 인너 로드는 실린더 튜브에 삽입된 피스톤 등의 부품에 추가로 타공을 해야함으로 인해 내부 누설에 치약 한 구조를 가진 단점이 있다.
또한, 종래의 액추에이터 실린더 튜브의 좌우 양측에 위치한 기본 커버를 타이 로드 또는 인너 로드로 조립하기 때문에 실린더 튜브의 내부에서 발생하는 압력에 의해 누설이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
대한민국특허출원번호 제10-2015-0103508호 "버터플라이밸브 개폐용 유압식 로터리 엑추에이터"
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 타이 로드 방식과 인너 로드 방식의 장점들을 결합하여 실린더부의 외관을 깔끔하고 단정하게 형성하고, 실린더부 내부에 삽입된 부품에 추가적인 가공 및 타공 공정이 생략되어 조립성 및 내구성을 향상시킨 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결수단으로 본 발명은 실린더 튜브의 양단에 형성된 삽입홈에 지지대를 결합하거나 또는 지지대를 용접하여 실린더 튜브의 외주면으로 각각 끼움 결합된 체결 튜브가 실린더 튜브의 양단에 위치하여 지지대에 밀착 고정된 상태에서 실린더 튜브의 양단에 기본 커버를 각각 밀착한 다음 기본 커버와 체결 튜브를 체결볼트로 조임 체결하면 지지대는 체결 튜브를 지지하여 긴밀하게 밀착된 상태를 유지하도록 실린더부 조립이 용이한 액추에이터를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 액추에이터는 기존의 타이 로드 방식과 인너 로드 방식의 장점만을 이용하여 실린더부를 조립하기 때문에 실린더부의 내부에 삽입된 부품들은 가공이 필요없이 깔끔한 외관형상을 유지하고, 내구성과 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 체결 튜브와 기본 커버를 조립하기 때문에 실린더 튜브의 내부에 발생하는 내압으로 인한 누설 및 파손 등은 실린더 튜브와 기본 커버 사이에 위치한 지지대가 체결 튜브를 지지하기 때문에 기밀성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 타이 로드 방식으로 실린더부를 조립한 액추에이터를 도시해 보인 정면도.
도 2는 종래의 인너 로드방식으로 실린더부를 조립한 액추에이터를 도시해 보인 정면도.
도 3a는 본 발명 액추에이터를 도시해 보인 사시도.
도 3b는 본 발명 액추에이터에서 실린더부를 도시해 보인 단면도.
도 4는 본 발명 액추에이터에서 실린더부를 분리해 보인 정면도.
도 5는 본 발명 액추에이터에서 실린더부를 삽입홈에 의해 결합해 보인 부분 확대 단면도.
도 6은 본 발명 액추에이터에서 실린더부를 용접에 의해 결합해 보인 부분확대 단면도.
도 7은 본 발명 액추에이터에서 지지대를 분리해 보인 정면도.
도 8은 본 발명 액추에이터에서 실린더부의 다른 실시 예를 도시해 보인 부분 확대 단면도.
상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3a는 본 발명 액추에이터를 도시해 보인 사시도이고, 도 3b는 본 발명 액추에이터에서 실린더부를 도시해 보인 단면도이며, 도 4는 본 발명 액추에이터에서 실린더부를 분리해 보인 정면도이고, 도 7은 본 발명 액추에이터에서 지지대를 분리해 보인 정면도이다.
본 발명 액추에이터(1)는 스프링과 스프링 로드가 위치한 스프링부(2)와, 상기 스프링 로드와 요크가 연결된 회전축을 기준으로 직선운동을 회전운동으로 변경하여 회전하는 하우징부(3)와, 상기 피스톤 로드의 일측 단부와 연결된 피스톤이 내부에 삽입된 실린더부(4)로 구성된다.
상기 실린더부(4)는 크게 실린더 튜브(7)와 지지대(8), 체결 튜브(11), 기본 커버(13)로 구성된다.
상기 실린더 튜브(7)는 좌·우측이 통공된 원통형상으로 형성되고, 좌·우측 양단 외주면 둘레를 따라 내측으로 삽입홈(17)이 각각 형성된다.
상기 실린더 튜브(7)의 좌우 양측으로 끼움 결합되는 체결 튜브(11)는 원통 형상으로 형성되고, 상기 기본 커버(13)와 연접되는 일면에서 내측으로 내주면에는 걸림 단턱(9)이 형성된다.
또한, 체결 튜브(11)는 전면에서 내측으로 둘레를 따라 다수개의 볼트홈(10)이 배열된 상태에서 대향지게 실린더 튜브(7)의 좌·우측 양단에 각각 끼움 결합된다.
상기 실린더 튜브(7)의 삽입홈에 각각 끼움 결합되는 지지대(8)는 링 형상으로 형성되어 체결 튜브(11)를 지지한다.
또한, 다른 실시 예로 원형의 링 형상인 지지대(8)를 1/2로 절단하여 상·하로 분리되는 한 쌍으로 이루어져 실린더 튜브(7)에 결합한 다음 용접(15)하여 고정한다.
또한, 상기 실린더 튜브(7)의 좌·우측 양단에 밀착되는 기본 커버(13)는 전면에 위치한 결합 돌기(20)와, 상기 결합 돌기(20)의 가장자리 둘레에는 체결 튜브(11)의 볼트홈(10)과 일치하도록 볼트공(12)이 형성된 플랜지 타입으로 구성된다.
상기 기본 커버(13)의 결합 돌기(11)에는 내측으로 패킹홈(22)이 형성되고, 상기 패킹홈(22)에는 패킹(16)이 끼움 결합되어 실린더 튜브(7)의 내주면과 결합 돌기(20)의 외주면 사이로 누설되는 것을 방지한다.
따라서 기본 커버(13)의 결합 돌기(20)는 실린더 튜브(7)의 양단에 각각 끼움 결합되고, 결합 돌기(20)의 가장둘레는 실린더 튜브(7)의 외주면에 위치한 다음 체결 튜브(11)와 기본 커버(13)가 밀착되어 볼트공(12)과 볼트홈(10)이 일치하면 볼트공(12)에 체결 볼트(14)를 삽입하여 조임 체결한다.
도 5는 본 발명 액추에이터에서 실린더부를 삽입홈에 의해 결합해 보인 부분 확대 단면도이다.
본 발명은 엑추에이터(1)에서 실린더부(4)를 조립하기 위해 실린더 튜브(7)의 양단으로 체결 튜브(11)를 끼움 결합한 다음 실린더 튜브(7)의 양단에 형성된 삽입홈(17)에 지지대(8)를 끼움 결합한다.
상기 실린더 튜브(7)의 양단으로 기본 커버(13)를 각각 위치한 상태에서 결합 돌기(20)를 삽입하면 결합 돌기(20)는 실린더 튜브(7)를 밀폐한 상태에서 기본 커버(13)와 체결 튜브(11)가 밀착되면 볼트공(12)으로 체결 볼트(14)를 삽입하여 볼트홈(10)으로 돌출된 체결볼트(14)를 조이면 볼트홈(10)에 형성된 나사선을 따라 체결 튜브(11)는 기본 커버(13) 방향으로 당겨지면 기본 커버(13)와 긴밀하게 밀착된 상태를 유지한다.
또한, 체결 튜브(11)가 기본 커버(13) 방향으로 당겨지는 과정에서 실린더 튜브(7)에서 인출되는 것을 방지하기 위해 지지대(8)가 이를 지지하여 견고하게 체결된 상태를 유지하여 누설되는 것을 방지한다.
도 6은 본 발명 액추에이터에서 실린더부를 용접에 의해 결합해 보인 부분확대 단면도이다.
본 발명 액추에이터(1)에서 실린더부(4)를 조립하기 위해서는 실린더 튜브(7)는 관형상으로 형성된 상태에서 좌·우측 양단의 외주면 둘레를 따라 지지 단턱(21)이 각각 형성된다.
또한, 체결 튜브(11)는 원통형 형상으로 내주면 일측에는 둘레를 따라 걸림 단턱(9)이 형성되고, 전면에서 내측으로 둘레를 따라 다수개의 볼트홈(10)이 형성된 상태에서 실린더 튜브(7)의 좌·우측 양단에 각각 끼움 결합하여 지지 단턱(21)과 걸림 단턱(9)이 상하로 연접되게 위치한다.
또한, 실린더 튜브(7)의 지지 단턱(21)과 체결 튜브(11)의 걸림 단턱(9)의 전방에 위치하도록 각각 끼움 결합한 다음 실린더 튜브(7)에 지지대(8)를 용접하여 용접(15)에 의해 체결 튜브(11)를 고정한다.
또한, 다른 실시 예로 도면에 미 도시하였으나 체결 튜브는 상·하로 분리되는 반원이 한 쌍으로 이루어져 원형을 형성하고, 내주면 일측에는 둘레를 따라 걸림 단턱(9)이 형성되며, 전면에서 내측으로 둘레를 따라 다수개의 볼트홈(10)이 형성된 상태에서 실린더 튜브(7)의 좌·우측 양단에 각각 끼움 결합하여 용접 고정된다.
따라서 지지대(8)를 실린더 튜브(7)에 용접하여 고정한 후 실린더 튜브(7)의 좌·우측에는 기본 커버(13)를 끼움 결합하여 밀착한다.
그러면 기본 커버(13)의 전면에 위치한 결합 돌기(20)는 실린더 튜브(7)의 내부로 끼움 결합되고, 실린더 튜브(7)의 외부로 돌출된 가장자리 둘레에는 체결 튜브(11)의 볼트홈(10)과 일치하도록 볼트공(12)이 형성되어 체결 튜브(11)와 밀착된다.
따라서 기본 커버(13)의 볼트공(12)으로 체결볼트(14)를 삽입한 다음 볼트홈(10)으로 돌출된 체결볼트(14)를 조여주면 볼트홈(10)에 형성된 나사선을 따라 체결 튜브(11)가 당겨져 기본 커버(13)와 긴밀하게 밀착된 상태를 유지한다.
또한, 체결 튜브(11)가 기본 커버(13) 방향으로 당겨지는 과정에서 실린더 튜브(7)에서 인출되는 것을 방지하기 위해 지지대(8)가 이를 견고하게 지지하여 체결된 상태를 유지하여 누설되는 것을 방지한다.
도 8은 본 발명 액추에이터에서 실린더부의 다른 실시 예를 도시해 보인 부분 확대 단면도이다.
관형상으로 형성된 실린더 튜브(7)는 좌·우측 양단 내주면 둘레에는 삽입홈(17)이 형성된다.
또한, 실린더 튜브(7)의 양단 내부로 삽입되는 체결 튜브(11)는 상·하로 분리되는 반원이 한 쌍으로 이루어져 링을 형성하고, 상기 체결 튜브(11)의 일측 외주면에는 삽입 돌기(23)가 형성되며, 일면에는 볼트홈(10)이 형성된 상태에서 실린더 튜브(7)의 내주면으로 삽입되어 삽입 돌기(23)가 삽입홈(17)에 끼움 결합된다.
또한, 상기 실린더 튜브(7)의 양단 내측으로 끼움 결합되는 기본 커버(13)는 전면에 위치한 결합 돌기(20)가 실린더 튜브(7)의 내부로 끼움 결합되고, 상기 결합 돌기(20)에는 체결 튜브(11)에 형성된 볼트홈(10)과 일치하도록 볼트공(12)이 형성되어 체결 튜브(11)와 일면이 밀착된다.
상기 결합 돌기(20)의 외주면 둘레에는 내측으로 패킹홈(22)이 형성되고, 패킹홈(22)에 패킹(16)이 삽입되어 밀폐한다.
따라서 볼트공(12)과 볼트홈(10)으로 체결볼트(11)를 삽입하여 조이면 체결 튜브(11)와 기본 커버(12)가 긴밀하게 밀착된 상태를 유지한다.
1: 액추에이터 2: 스프링부
3: 하우징부 4: 실린더부
5: 피스톤 6: 피스톤 로드
7: 실린더 튜브 8: 지지대
9: 걸림 단턱 10: 볼트홈
11: 체결 튜브 12: 볼트공
13: 기본 커버 14: 체결볼트
15: 용접 16: 패킹
17: 삽입홈 18: 타이 로드
19: 인너 로드 20: 결합 돌기
21: 지지 단턱 22: 패킹홈
23: 삽입 돌기

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 스프링부(2), 하우징부(3), 실린더부(4)로 구성된 밸브 개폐용 엑추에이터(1)에 있어서,
    상기 실린더부(4)는 관형상으로 형성된 상태에서 좌·우측 양단 외주면 둘레를 따라 지지 단턱(21)이 각각 형성된 실린더 튜브(7); 와
    상·하로 분리되는 반원이 한 쌍으로 이루어져 원형을 형성하고, 내주면 일측에는 둘레를 따라 걸림 단턱(9)이 형성되고, 전면에서 내측으로 둘레를 따라 다수개의 볼트홈(10)이 형성된 상태에서 실린더 튜브(7)의 좌·우측 양단에 각각 끼움 결합하여 지지 단턱(21)과 걸림 단턱(9)이 상·하로 연접되게 위치하여 실린더 튜브(7)에 용접되는 체결 튜브(11); 와
    상기 실린더 튜브(7)의 지지 단턱(21)과 체결 튜브(11)의 걸림 단턱(9)에 위치하도록 각각 끼움 결합한 다음 실린더 튜브(7)에 용접(15)하여 고정한 후 체결 튜브(11)를 지지하는 링 형상의 지지대(8)로 구성된 것을 특징으로 하는 실린더부 조립이 용이한 액추에이터.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 스프링부(2), 하우징부(3), 실린더부(4)로 구성된 밸브 개폐용 엑추에이터(1)에 있어서,
    상기 실린더부(4)는 관형상으로 형성된 상태에서 좌·우측 양단 내주면 둘레에는 삽입홈(17)이 형성된 실린더 튜브(7); 와
    상·하로 분리되는 반원이 한 쌍으로 이루어져 링을 형성하고, 일측 외주면에는 삽입 돌기(23)가 형성되며 일면에는 볼트홈(10)이 형성된 상태에서 실린더 튜브(7)의 내주면으로 삽입되어 삽입 돌기(23)가 삽입홈(17)에 끼움 결합된 체결 튜브(11); 와
    상기 실린더 튜브(7)의 양단 내측으로 전면에 위치한 결합 돌기(20)가 실린더 튜브(7)의 내부로 끼움 결합되고, 상기 결합 돌기(20)에는 체결 튜브(11)의 볼트홈(10)과 일치하도록 볼트공(12)이 형성되어 체결 튜브(11)와 일면이 밀착되는 기본 커버(13); 와
    상기 결합 돌기(20)의 외주면 둘레에는 내측으로 패킹홈(22)이 형성되고, 패킹홈(22)에 삽입된 패킹(16)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더부 조립이 용이한 액추에이터.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010540863A (ja) * 2007-10-04 2010-12-24 ニトロガス，ソシエダッド アノニマ ウニペルソナル 停止位置を制御したハイドロニューマチックシリンダー
JP2012067800A (ja) * 2010-09-21 2012-04-05 Kitz Corp スプリングリターン式空圧アクチュエータ

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