KR19990030067A

KR19990030067A - 속도제어기구부착 실린더

Info

Publication number: KR19990030067A
Application number: KR1019980039464A
Authority: KR
Inventors: 미츠오 마스다; 히로유키 시모노
Original assignee: 다카다 요시유키; 에스엠씨 가부시키가이샤
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1998-09-23
Publication date: 1999-04-26
Also published as: KR100289003B1; JP3856922B2; CN1212338A; DE19843154A1; US6000314A; TW409789U; JPH1193915A

Abstract

속도제어기구부착 실린더에 있어서, 트랜스퍼스트로크에서는 스트로크의 초단 또는 종단에서 속도를 제어하여 순조로운 가속 또는 원활한 감속을 행하고, 리턴스트로크에서는 속도를 제어하지 않아 리턴스트로크에 요하는 시간을 단축하는 것을 과제로 한다.

속도제어기구부착 실린더에서 쿠션링(74)의 유량제어용 종홈을 우회하는 바이패스통로가 주통로 또는 실린더실(71)(72)과 외부를 연결하는 통로에 형성되어 있다. 바이패스통로에 체크밸브(78A)(78B)가 설치되고, 피스톤(6)의 리턴스트로크에서만 체크밸브(78A)(78B)가 유체의 흐름을 허용한다.

Description

속도제어기구부착 실린더

본 발명은 각종 기계를 작동시키기 위하여 이용되는 로드리스(rodless)실린더 등의 실린더에서 스트로크의 초단에서 피스톤을 순조롭게 가속시키거나 또는, 스트로크의 종단에서 피스톤을 원활하게 감속시키는 속도제어기구부착 실린더에 관한 것이다.

일본국 특허공개공보 평성7-158614호에 속도제어기구부착 로드리스실린더가 기재되어 있다. 이 속도제어기구부착 로드리스실린더에서 실린더튜브 내에 피스톤이 자유롭게 미끄러져 움직이도록 끼워맞춰지고, 실린더튜브의 끝부분에 헤드커버가 고정되어 있다. 실린더튜브의 끝부분에 중앙이 빈 형상의 쿠션링이 설치되고, 쿠션링은 피스톤의 중공부(中空部) 내에 삽입할 수 있도록 설치되어 있다. 쿠션링의 외면에 싸인함수홈이 형성되고, 싸인함수홈이 길이 방향에 대하여 깊이가 싸인함수로 변화하고, 깊이는 쿠션 진입측이 가장 깊은 형상으로 되어 있다. 실린더튜브의 내부와 외부 사이를 흐르는 모든 유체는 중앙이 빈 형상의 쿠션링의 내부통로를 흐르도록 구성되고, 스트로크의 초단에서 피스톤을 순조롭게 가속시키고, 또는 스트로크 종단에서 피스톤을 원활하게 감속시키는 기능을 갖는다.

종래의 속도제어기구부착 로드리스실린더에서는 피스톤의 트랜스퍼스트로크에서만이 아니라 피스톤의 리턴스트로크에서도 스트로크의 초단 및 종단에서 피스톤에 쿠션작용이 일어나고, 트랜스퍼스트로크의 시간과 리턴스트로크의 시간이 같았다. 그러나, 도 6a, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 피스톤의 트랜스퍼스트로크에서는 물체(W)를 이송하기 때문에 순조롭게 가속시키고, 원활하게 감속시킬 필요가 있지만, 도 6c, 도 6d에 나타낸 바와 같이, 리턴스트로크에서는 물체를 이송하지 않기 때문에 어느 정도의 충격이 있어도 되므로, 단시간에 피스톤이 복귀할 필요가 있다. 피스톤이 단시간에 복귀하여 리턴스트로크에 요하는 시간을 단축함으로써 생산효율이 향상되기 때문이다.

본 발명은 속도제어기구부착 실린더에서 트랜스퍼스트로크에서는 스트로크의 초단 또는 종단에서 속도를 제어하여 순조로운 가속 또는 원활한 감속을 행하고, 리턴스트로크에서는 속도를 제어하지 않아 리턴스트로크에 요하는 시간을 단축하는 것을 과제로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태의 실린더튜브 등의 내부를 나타내는 단면도,

도 2a는 도 1의 일부 절단의 상면도,

도 2b는 도 1의 우측면도,

도 3a는 도 1의 우측끝부분의 확대도,

도 3b는 도 1의 좌측끝부분의 확대도,

도 4는 본 발명의 제2실시형태의 실린더튜브 등의 내부를 나타내는 단면

도,

도 5a는 도 4의 Ⅰ부분의 확대도,

도 5b는 도 4의 Ⅱ부분의 확대도,

도 6a, 도 6b는 본 발명의 제1·제2실시형태의 트랜스퍼스트로크를 나타내는 설명도이고, 도 6c, 도 6d는 리턴스트로크를 나타내는 설명도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더튜브 2 : 제1플레이트

3 : 제2플레이트 4 : 제1가이드샤프트

5 : 제2가이드샤프트 6 : 피스톤

7 : 슬라이드블록 8 : 외부이동자

15 : 제1끼워맞춤구멍 23A, 23B : 피스톤단판

24 : 피스톤측요크 25 : 피스톤측자석

26 : 샤프트 27A, 27B : 쿠션패킹홀더

30A, 30B : 쿠션패킹 32A : 제1중공부

32B : 제2중공부 47A, 47B : 쿠션홀더

69 : 유량제어용 종홈 71 : 제1실린더실

72 : 제2실린더실 74A, 74B : 쿠션링

78A : 제1체크밸브 78B : 제2체크밸브

82A, 82B : 밸브시트 87A, 87B, 101A, 101B : U패킹

100A : 제3체크밸브 100B : 제4체크밸브

A, B : 포트

본 발명은 실린더튜브의 끝부분에 속이 빈 형상의 쿠션링이 설치되고, 쿠션링이 피스톤의 중공부 내에 삽입할 수 있도록 설치되며, 쿠션링의 외면에 유량제어용 종홈이 형성되고, 실린더실이 쿠션링의 내부통로를 포함하는 주통로를 통하여 포트에 연결된 속도제어기구부착 실린더에 있어서, 속도제어기구의 유량제어용 종홈을 우회하는 바이패스통로가 주통로 또는 실린더실과 외부를 연결하는 통로에 형성되고, 바이패스통로에 체크밸브가 설치되며, 피스톤의 리턴스트로크에서만 체크밸브가 유체의 흐름을 허용하는 것을 제1구성으로 한다.

본 발명은 제1구성에서 바이패스통로가 실린더튜브끝의 플레이트 내에 형성되고, 체크밸브의 밸브시트의 원주형상의 바깥표면에 고리형상홈이 형성되며, 고리형상홈에 U패킹이 장착되어 U패킹의 장착방향을 반전시킴으로써 허용된 흐름의 방향이 바뀌는 것을 제2구성으로 한다.

본 발명은 제1구성에서 피스톤 중공부의 개구부 근방의 고리형상홈에 U패킹이 장착되고, 쿠션링이 피스톤의 중공부 내에 삽입되었을 때, 쿠션링의 표면과 피스톤 중공부의 내면의 사이에 바이패스통로가 형성되어 U패킹이 체크밸브로서 기능하는 것을 제3구성으로 한다.

본 발명은 제3구성에서 U패킹의 장착방향을 반전시킴으로써 체크밸브의 허용된 흐름의 방향이 바뀌는 것을 제4구성으로 한다.

본 발명은, 제1구성 내지 제4구성에서 중앙이 빈 형상의 쿠션링이 실린더튜브의 양끝에 설치되고, 각 실린더실이 각각의 주통로 및 바이패스통로를 통하여 각각의 포트에 연결된 것을 제5구성으로 한다.

본 발명은 제1구성 내지 제5구성에서 유량제어용 종홈이 길이 방향에 대해서 깊이가 싸인함수로 변화하고, 깊이는 쿠션진입측이 가장 깊은 형상으로 된 것을 제6구성으로 한다.

도 1 내지 도 3에 의하여 본 발명의 속도제어기구부착 실린더를 로드리스실린더에 적용한 제1실시형태에 대하여 설명한다.

비자성재질의 실린더튜브(1)의 양 끝에 제1플레이트(헤드커버;(2)) 및 제2플레이트(헤드커버;(3))가 고정되고, 실린더튜브(1) 내에는 피스톤(6)이 자유롭게 미끄러져 움직이도록 끼워맞춰져 있다. 실린더튜브(1)와 평행하게 제1가이드샤프트(4) 및 제2가이드샤프트(5)가 설치되고, 제1가이드샤프트(4) 및 제2가이드샤프트(5)의 양끝은 제1플레이트(2) 및 제2플레이트(3)에 각각 고정되어 있다. 슬라이드블록(7)이 제1가이드샤프트(4) 및 제2가이드샤프트(5)에 의하여 안내되고, 실린더튜브(1)의 외측에 설치된 외부이동자(8)에 의해 이동된다.

도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같이, 제1가이드샤프트(4)의 내부에는 통로(10)가 관통하여 형성되어 있고, 제1가이드샤프트(4)의 좌측끝에 소경 나사부(4A)가 형성되고, 제1가이드샤프트(4)의 우측끝에 포트(B)가 형성되어 있다. 제1가이드샤프트(4)의 소경 나사부(4A)는 제2플레이트(3)의 단부구멍의 암나사부에 나사결합되고, 제1가이드샤프트(4)의 좌측끝의 표면과 제2플레이트(3)의 단부구멍의 내면의 사이는 가이드샤프트개스킷(11)에 의해서 밀봉되어 있다. 제1가이드샤프트(4)의 우측끝은 제1플레이트(2)의 관통구멍에 끼워맞춰지고, 제1플레이트(2)의 상면에서 관통구멍으로 이어지는 슬릿(12)을 볼트(13)에 의해서 좁힘으로써(도 2b 참조), 제1가이드샤프트(4)의 우측끝이 제1플레이트(2)에 고정되어 있다. 중실의 제2가이드샤프트(5)의 양쪽끝 내면에는 도시하지 않은 암나사가 형성되고, 제2가이드샤프트(5)의 양쪽끝이 제1플레이트(2) 및 제2플레이트(3)의 도시하지 않은 단부구멍에 끼워맞춰져 있다. 육각구멍부 볼트(14)가 제1플레이트(2) 및 제2플레이트(3)의 단부구멍을 통하여 제2가이드샤프트(5)의 양쪽끝의 암나사에 나사결합되어 제2가이드샤프트(5)의 양쪽끝이 제1플레이트(2) 및 제2플레이트(3)에 고정되어 있다.

슬라이드블록(7)에 관통된 제1끼워맞춤구멍(15)의 양끝에 부시(16)가 장착되고, 제1끼워맞춤구멍(15) 및 2개의 부시(16) 내에 제1가이드샤프트(4)가 끼워맞춰져 있다. 슬라이드블록(7)에는 제1끼워맞춤구멍(15)과 같은 도시하지 않은 제2끼워맞춤구멍이 형성되어 있고, 제2끼워맞춤구멍 내에 제2가이드샤프트(5)가 끼워맞춰져 있으며, 이렇게 하여 슬라이드블록(7)이 제1가이드샤프트(4) 및 제2가이드샤프트(5)에 의해 안내되고 있다. 제1플레이트(2) 및 제2플레이트(3)의 각 암나사에 조정볼트(17A)(17B)가 각각 나사결합되고, 또한, 조정볼트(17A)(17B)에 육각너트(18A)(18B)가 각각 나사결합되어 조정볼트(17A)(17B)가 위치결정되어 있다. 각 조정볼트(17A)(17B)의 선단이 슬라이드블록(7)의 단면에 맞닿아서 슬라이드블록(7)의 스트로크가 조정되도록 되어 있다. 또한, 19는 스위치부착 레일, 20은 오토스위치이고, 오토스위치(20)에 의해 슬라이드블록(7)의 위치가 검출된다. 제1플레이트(2) 및 제2플레이트(3)에는 고정용 구멍(21)이 형성되고, 슬라이드블록(7)에는 부착구멍(22)이 형성되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 피스톤(6)의 양끝에는 고리형상으로 비자성재질의 피스톤단판(23A)(23B)이 설치되고, 피스톤단판(23A)과 피스톤단판(23B)의 사이에는 다수의 고리형상의 피스톤측요크(24) 및 복수의 피스톤측자석(25)이 엇갈리게 설치되어 있다. 피스톤단판(23A)(23B), 피스톤측요크(24) 및 피스톤측자석(25)의 중앙구멍에는 비자성재질의 샤프트(26)가 끼워맞춰지고, 샤프트(26)의 양끝 바깥둘레의 수나사부에는 거의 통형상의 쿠션패킹홀더(27A)(27B)의 대경부의 내측부의 암나사부가 나사결합되어 있다. 또한, 여기에서 내측이라 함은 피스톤(6)·실린더튜브(1)의 길이(좌우) 방향의 중심측을 말한다. 이 나사결합에 의해 쿠션패킹홀더(27A)(27B)의 대경부는 피스톤단판(23A)(23B)의 대경구멍에 끼워맞춰지고, 피스톤측요크(24), 피스톤측자석(25) 및 피스톤단판(23A)(23B)이 쿠션패킹홀더(27A)(27B)에 의해 좌우에서 단단히 조여지고 있다.

쿠션패킹홀더(27A)(27B)의 대경부의 바깥둘레 고리형상홈에 고리형상의 댐퍼(28A)(28B)가 장착되고, 쿠션패킹홀더(27A)(27B)의 소경구멍(29)의 개구부 근방의 고리형상홈에 쿠션패킹(30A)(30B)이 설치되어 있다. 샤프트(26)의 내부에는 막힌 구멍(31A)(31B)이 형성되고, 각 막힌 구멍(31A)(31B)은 샤프트(26)의 끝에서 개구되어 있고, 샤프트(26)의 막힌 구멍(31A)(31B) 및 쿠션패킹홀더(27A)(27B)의 소경구멍(29)에 의해서 피스톤(6)의 제1중공부(32A) 및 제2중공부(32B)가 형성되어 있다. 피스톤(6)의 제1중공부(32A) 및 제2중공부(32B)에는 제1플레이트(2), 제2플레이트(3)에 고정된 중앙이 빈 형상의 쿠션링(74A)(74B)이 삽입되도록 형성되어 있다. 피스톤단판(23A)(23B)의 바깥둘레면의 고리형상홈에는 피스톤패킹(34A)(34B), 웨어링(35A)(35B)이 각각 장착되어 있다.

실린더튜브(1)의 외측에 외부이동자(8)가 자유롭게 미끄러져 움직이도록 끼워맞추어져 있고, 외부이동자(8)는 슬라이드블록(7)의 장착구멍(37) 내에 연결되어 있다. 외부이동자(8)의 비자성재질의 외부이동자튜브(38)의 내측에는 고리형상으로 다수의 외부이동자측요크(39) 및 외부이동자측자석(40)이 엇갈리게 배치되고, 그들의 양측에 고리형상의 웨어링(41A)(41B)이 설치되어 있다. 웨어링(41A)(41B)의 외측끝부분의 고리형상홈에 스크레이퍼(42A)(42B)가 장착되고, 웨어링(41A)(41B)의 외측끝에 고리형상의 스페이서(43A)(43B)가 설치되어 있다. 외부이동자튜브(38)의 양끝과 각 스페이서(43A)(43B)의 외측에 고리형상의 이동자스페이서(44A)(44B)가 맞닿아지고, 이동자스페이서(44A)(44B)의 바깥둘레부는 슬라이드블록(7)의 장착구멍(37)에 형성된 고리형상홈에 장착되어 있다. 각 이동자스페이서(44A)(44B)의 외측에는 멈춤바퀴(45A)(45B)가 맞닿고, 멈춤바퀴(45A)(45B)의 바깥둘레부는 장착구멍(37)에 형성된 직경이 큰 고리형상홈에 장착되어 이동자스페이서(44A)(44B)의 빠짐이 방지되고 있다. 외부이동자측자석(40)은 피스톤측자석(25)과 흡인관계에 있고, 외부이동자측자석(40)과 피스톤측자석(25)의 두께는 동일하며, 외부이동자측요크(39)와 피스톤측요크(24)의 두께도 동일하다. 이와 같은 구성의 외부이동자(8) 및 슬라이드블록(7)은 자석의 흡인력에 의해 피스톤(6)의 이동과 동시에 이동한다.

도 1 내지 도 3에 의해 실린더튜브(1)의 양 끝에 연결된 쿠션홀더(47A)(47B) 및 제1플레이트(2)·제2플레이트(3)의 내부구조에 대해서 설명한다. 쿠션홀더(47A)(47B)의 외면에는 대경부(48A)(48B) 및 소경부(49A)(49B)가 있고, 대경부(48A)(48B)는 실린더튜브(1)의 양끝부분에 끼워맞춰지고, 소경부(49A)(49B)는 제1플레이트(2)의 장착구멍(60) 및 제2플레이트(3)의 단부장착구멍(61)의 대경구멍(61A)에 끼워맞춰져 장착되어 있다. 실린더튜브(1)의 양끝면 및 쿠션홀더(47A)(47B)의 단차부가 제1플레이트(2) 및 제2플레이트(3)의 내측면에 맞닿아 있다. 이 접촉부분은 상기와 같이 제1가이드샤프트(4) 및 제2가이드샤프트(5)가 제1플레이트(2) 및 제2플레이트(3)에 연결됨으로써 도시한 위치에 유지되어 있다. 쿠션홀더(47A)(47B)의 대경부(48A)(48B)의 바깥둘레에 형성된 고리형상홈에 실린더튜브개스킷(50A)(50B)이 장착되고, 실린더튜브개스킷(50A)(50B)에 의해서 쿠션홀더(47A)(47B)의 대경부(48A)(48B)의 바깥둘레면과 실린더튜브(1)의 양끝부분의 안쪽둘레면의 사이가 밀봉되어 있다.

쿠션홀더(47A)(47B)의 소경부(49A)(49B)의 바깥둘레면에는 내측에서부터 순서대로 제1고리형상장착홈, 제1고리형상홈(57A)(57B), 제2고리형상장착홈, 제2고리형상홈(58A)(58B) 및 제3고리형상장착홈이 형성되어 있다. 제1고리형상장착홈, 제2고리형상장착홈 및 제3고리형상장착홈에는 제1개스킷(63A)(63B), 제2개스킷(64A)(64B) 및 제3개스킷(65A)(65B)이 각각 장착되어 있다. 제1플레이트(2)의 장착구멍(60)과 쿠션홀더(47A) 소경부(49A)의 바깥둘레의 사이 및 제2플레이트(3)의 대경구멍(61A)과 쿠션홀더(47B)의 바깥둘레의 사이는, 각각 제1개스킷(63A)(63B)에 의해 제1고리형상홈(57A)(57B)의 내측에서 밀봉되고, 제2개스킷(64A)(64B)에 의해 제1고리형상홈(57A)(57B)과 제2고리형상홈(58A)(58B)의 사이에서 밀봉되고, 제3개스킷(65A)(65B)에 의해 제2고리형상홈(58A)(58B)의 외측에서 밀봉되어 있다. 쿠션홀더(47A)(47B)의 내부에는 내측으로부터 순서대로 대경구멍(51A)(51B), 중경구멍(52A)(52B), 소경의 삽입구멍(53A)(53B), 암나사부(54A)(54B) 및 공구삽입용 구멍(55A)(55B)이 형성되어 있다. 쿠션홀더(47A)(47B)의 삽입구멍(53A)(53B)에는 내측부터 순서대로 고리형상장착홈 및 제3고리형상홈(59A)(59B)이 형성되고, 이 고리형상장착홈에는 제4개스킷(66A)(66B)이 장착되어 있다.

쿠션링(74A)(74B)의 뒤쪽 끝부분에는 단차부를 통해서 수나사부(75A)(75B)가 형성되고, 쿠션링(74A)(74B)의 앞쪽 끝부분은 끝이 가늘게 되어 있다. 도 3a에 나타낸 바와 같이, 쿠션링(74A)의 외면에는 다수개의 유량제어용 종홈(싸인함수홈;69)이 형성되어 있고(쿠션링(74B)에 대해서도 똑같다), 유량제어용 종홈(69)의 단면은 장방형 또는 정방형이다. 쿠션링(74A)(74B)의 뒤쪽 끝부분이 쿠션홀더(47A)(47B)의 삽입구멍(53A)(53B)에 삽입되고, 쿠션링(74A)(74B)의 수나사부(75A)(75B)가 쿠션홀더(47A)(47B)의 암나사부(54A)(54B)에 나사결합되어 있다. 쿠션링(74A)(74B)의 수나사부(75A)(75B)에 멈춤나사(68A)(68B)가 나사결합되어 쿠션링(74A)(74B)이 고정되어 있다.

쿠션링(74A)(74B)의 외면의 단차부 근방에 고리형상장착홈이 형성되고, 이 고리형상장착홈에 제5개스킷(67A)(67B)이 장착되어 있다. 쿠션링(74A)(74B)에는 종구멍(76A)(76B) 및 횡구멍(77A)(77B)의 내부통로가 형성되고, 종구멍(76A)(76B)의 선단은 쿠션링(74A)(74B)의 선단에 개구되며, 종구멍(76A)(76B)의 후단은 횡구멍(77A)(77B)을 통해서 쿠션홀더(47A)(47B)의 제3고리형상홈(59A)(59B)에 연결되어 있다. 쿠션홀더(47A)(47B)에는 반경방향으로 길게 통로(91A)(91B)가 형성되고, 통로(91A)(91B)에 의해서 제3고리형상홈(59A)(59B)과 제1고리형상홈(57A)(57B)이 연결되어 있다. 쿠션홀더(47A)(47B)에는 단면 L자 형상의 통로(92A)(92B)가 형성되고, 통로(92A)에 의해서 제1실린더실(71;피스톤(6)과 쿠션링(74A)의 사이의 방)과 제2고리형상홈(58A)의 사이가 연결되고, 통로(92B)에 의해서 제2실린더실(72;피스톤(6)과 쿠션링(74B)의 사이의 방)과 제2고리형상홈(58B)의 사이가 연결되어 있다.

제1플레이트(2) 장착구멍(60)의 상부에 포트(A)가 형성되고, 장착구멍(60)의 하부에 밸브장착구멍(79A)이 형성되며, 제2플레이트(3)의 장착구멍(61)의 하부에 밸브장착구멍(79B)이 형성되어 있다. 제1플레이트(2)에 형성된 통로(90)에 의해 포트(A)와 제1고리형상홈(57A)이 연결되고, 제2플레이트(3)에 형성된 통로(98)(93)에 의해 제1고리형상홈(57B)과 제1가이드샤프트(4)의 통로(10)가 연결되어 있다. 밸브장착구멍(79A)(79B)에 밸브시트(82A)(82B)가 장착되고, 밸브시트(82A)(82B)의 단차부가 밸브장착구멍(79A)(79B)의 단차부에 맞닿아 있다. 밸브장착구멍(79A)(79B)의 대경구멍(80A)(80B)의 고리형상홈에 멈춤바퀴(85A)(85B)가 장착되고, 멈춤바퀴(85A)(85B)에 의해서 밸브시트(82A)(82B)의 빠짐이 방지되고 있다. 밸브시트(82A)(82B)의 대경부(83A)(83B)에 형성된 고리형상장착홈에 오링(86A)(86B)이 장착되고, 오링(86A)(86B)에 의해서 밸브시트(82A)(82B)의 대경부(83A)(83B)와 밸브장착구멍(79A)(79B)의 대경구멍(80A)(80B)의 사이가 밀봉되어 있다.

밸브시트(82A)(82B)의 거의 원주형상의 소경부(84A)(84B)는 밸브장착구멍(79A)(79B)의 소경구멍(81A)(81B)에 돌출되고, 소경부(84A)(84B)의 바깥표면과 소경구멍(81A)(81B)의 내표면의 사이는 소정의 간격으로 유지되어 있다. 밸브시트(82A)(82B)의 소경부(84A)(84B) 선단부의 고리형상홈에 고리형상의 U패킹(87A)(87B)이 장착되고, U패킹(87A)(87B)에 의해 소경부(84A)(84B)의 바깥표면과 소경구멍(81A)(81B)의 내표면의 사이의 공간이 전방챔버(88A)(88B)로 구분되고 있다. U패킹(87A)(87B)은 도시한 상태에서 전방챔버(88A)(88B)에서 후방챔버(89A)(89B)로의 흐름만을 허용하고, 반대측으로의 흐름을 저지한다. 이렇게 해서 제1체크밸브(78A) 및 제2체크밸브(78B)가 구성되어 있다. 제1플레이트(2)에 통로(94)(95)가 형성되고, 통로(94)에 의해서 제1체크밸브(78A)의 전방챔버(88A)와 제1고리형상홈(57A)이 연결되고, 통로(95)에 의해서 제1체크밸브(78A)의 후방챔버(89A)와 제2고리형상홈(58A)이 연결되어 있다. 제2플레이트(3)에 통로(96)(97)가 형성되고 통로(96)에 의해서 제2체크밸브(78B)의 전방챔버(88B)와 제2고리형상홈(58B)이 연결되고, 통로(97)에 의해서 제2체크밸브(78B)의 후방챔버(89B)와 통로(98)(93)이 연결되어 있다.

도 3a에 나타낸 바와 같이, 제1실린더실(71)이 제1주통로를 통해서 포트(A)에 연결되어 있고, 제1주통로는 쿠션링(74A)의 외면의 유량제어용 종홈(69), 쿠션링(74A)의 종구멍(76A), 횡구멍(77A), 제3고리형상홈(59A), 통로(91A), 제1고리형상홈(57A) 및 통로(90)로 구성되어 있다. 그리고, 쿠션링(74A)의 내부통로를 우회하여 제1실린더실(71)과 제1고리형상홈(57A)을 연결하는 제1바이패스통로가 형성되며, 제1바이패스통로는 통로(92A), 제2고리형상홈(58A), 통로(95)(94)로 구성되어 있다. 제1바이패스통로의 통로(95)와 통로(94)의 사이에 제1체크밸브(78A)가 설치되고, 제1체크밸브(78A)는 피스톤(6)의 트랜스퍼스트로크에서 유체의 흐름을 저지하도록 기능한다. 도시한 형태에서는 제1체크밸브(78A)는 포토(A)에서 제1실린더실(71)의 방향으로의 흐름만을 허용하게 된다. 제1체크밸브(78A)의 밸브시트(82A)를 밸브장착구멍(79A)에서 떼내고, U패킹(87A)을 고리형상홈에서 분리하여 U패킹(87A)을 좌우 역으로 해서 고리형상홈에 장착하고, 밸브시트(82A)를 밸브장착구멍(79A)에 장착하면(U패킹(87A)의 장착의 방향을 반전시킨다), 제1체크밸브(78A)의 허용된 흐름의 방향이 역으로 된다. 즉, 반전 후의 제1체크밸브(78A)는 제1실린더실(71)에서 포트(A)의 방향으로의 흐름만을 허용하게 된다.

도 3b 및 도 2a에 나타낸 바와 같이, 제2실린더실(72)이 제2주통로를 통해서 포트(B)에 연결되어 있고, 제2주통로는 쿠션링(74B)의 외면의 유량제어용 종홈, 쿠션링(74B)의 종구멍(76B) 및 횡구멍(77B), 제3고리형상홈(59B), 통로(91B), 제1고리형상홈(57B), 통로(98), 통로(93) 및 제1가이드샤프트(4)의 통로(10)로 구성되어 있다. 그리고, 쿠션링(74B)의 내부통로를 우회하여 제2실린더실(72)과 통로(93)를 연결하는 제2바이패스통로가 형성되며, 제2바이패스통로는 통로(92B), 제2고리형상홈(58B), 통로(96)(97)로 구성되어 있다. 제2바이패스통로의 통로(96)와 통로(97)의 사이에 제2체크밸브(78B)가 설치되고, 피스톤(6)의 리턴스트로크에서만 제2체크밸브(78B)가 유체의 흐름을 허용하게 된다. 도시한 상태에서는, 제2체크밸브(78B)는 제2실린더실(72)에서 포트(B)의 방향으로의 흐름만을 허용하게 된다. 제1체크밸브(78A)의 경우와 동일하게 하여 제2체크밸브(78B)의 U패킹(87B)의 장착방향을 반전시키면, 제2체크밸브(78B)가 허용하는 흐름의 방향이 역으로 된다. 즉, 반전 후의 제2체크밸브(78B)는 포트(B)에서 제2실린더실(72) 방향으로의 흐름만을 허용하게 된다.

본 발명 제1실시형태의 작용에 대하여 설명한다. 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 피스톤(6)·슬라이드블록(7)이 좌측끝의 위치에 있고, 오른쪽으로 이동시키는 트랜스퍼스트로크를 할 때에 구동에어를 포트(B)에서 유입시키고, 포트(A)에서 에어를 배출시킨다. 구동에어는 제2주통로를 통하여 제2실린더실(72)에 유입되지만, 제2주통로의 제2중공부(32B;막힌 구멍(31B) 및 쿠션패킹홀더(27B)의 소경구멍(29))의 쿠션패킹(30B)과 쿠션링(74B)의 바깥둘레의 유량제어용 종홈(사인함수홈)의 빈틈으로 유량이 제어된다. 이때 제2바이패스통로의 제2체크밸브(78B)는 포트(B)에서 제2실린더실(72)로의 유체의 흐름을 허용하지 않기 때문에, 제2바이패스통로를 통과하는 유체는 유입되지 않는다. 제1실린더실(71)의 에어는 제1주통로 및 포트(A)를 통과하여 배출된다. 이때 제1바이패스통로의 제1체크밸브(78A)는 제1실린더실(71)로부터 포트(A)로의 유체의 흐름을 허용하지 않기 때문에 제1바이패스통로를 통과하여 배출되는 유체는 존재하지 않는다.

제2실린더실(72)의 압력이 피스톤(6)의 시동압력보다도 높아지면 피스톤(6)의 오른쪽으로의 이동이 개시되고, 이동에 따라 쿠션패킹(30B)과 쿠션링(74B)의 바깥둘레의 싸인함수홈의 빈틈이 점차로 커지게(깊게) 된다. 제2실린더실(72)로의 구동에어의 공급유량이 점차로 증가하여 추력을 높이며, 피스톤(6)은 서서히 가속된다. 피스톤(6)이 오른쪽으로 이동을 개시하여 쿠션링(74B)으로부터 쿠션패킹(30B)이 이탈하면 피스톤(6)은 거의 정속의 구동상태가 된다.(도 6b 참조).

피스톤(6)의 쿠션패킹(30A)이 오른쪽의 쿠션링(74A)과 걸어맞춰지고, 제1실린더실(71)의 에어가 쿠션패킹(30A)과 쿠션링(74A) 바깥둘레의 싸인함수홈의 빈틈을 통과하여 제1중공부(32A;막힌 구멍(31A) 및 쿠션패킹홀더(27A)의 소경구멍(29)) 내를 지나, 제1주통로의 잔부 및 포트(A)를 통과하여 배출된다. 이때 제1바이패스통로의 제1체크밸브(78A)는 제1실린더실(71)로부터 포트(A)로의 유체의 흐름을 허용하지 않기 때문에 제1바이패스통로를 통과하여 배출되는 유체는 존재하지 않는다. 쿠션링(74A) 바깥둘레의 싸인함수홈의 쿠션진입측은 깊기 때문에 쿠션링(74A)에 쿠션패킹(30A)이 진입한 초기에는 상당량의 에어가 배출되고, 피스톤(6)의 급속한 제동을 발생하지 않는다. 그리고, 피스톤(6)의 진행에 따라 쿠션패킹(30A)과 쿠션링(74A) 바깥둘레의 싸인함수홈의 빈틈이 점차로 좁아(얕아)지므로, 제1실린더실(71)로부터의 에어의 배출유량이 작아지나, 급격한 제동은 발생하지 않고, 피스톤(6)은 점차로 감속되고, 스트로크엔드에 도달한다(도 6b 참조).

피스톤(6)·슬라이드블록(7)이 우측끝의 위치에 있고, 왼쪽으로 이동시키는 리턴스트로크를 할 때는 구동에어를 포트(A)로부터 유입시키고, 포트(B)로부터 에어를 배출시킨다. 이때 제1바이패스통로의 제1체크밸브(78A)는 포트(A)로부터 제1실린더실(71)로의 유체의 흐름을 허용하기 때문에 제1바이패스통로를 통과하는 유체는 유량이 제어되지 않고, 제1실린더실(71)로 유입한다. 구동에어는 또한, 제1주통로를 지나고, 제1주통로의 쿠션패킹(30A)과 쿠션링(74A) 바깥둘레의 싸인함수홈의 빈틈을 통과하여 제1실린더실(71)에 유입한다. 이렇게 하여 피스톤(6)의 추력이 발생한다. 이때 제2바이패스통로의 제2체크밸브(78B)는 제2실린더실(72)로부터 포트(B)로의 유체의 흐름을 허용하기 때문에 제2실린더실(72) 내의 에어는 제2바이패스통로 및 통로(93)(10)를 통과하여 포트(B)로부터 배출되고, 또, 제2주통로를 통과하여 배출되며, 배출유체의 유량은 제어되지 않는다.

제1실린더실(71)의 압력이 피스톤(6)의 시동압력보다도 높아 지면 피스톤(6)의 왼쪽으로의 이동이 개시된다. 제1실린더실(71)로의 유입량은 제어되지 않기 때문에 제1실린더실(71)로의 구동에어의 공급유량이 급속히 증가되어 추력을 높이며, 피스톤(6)은 급속히 가속된다. 잠시동안에 거의 정속이 되고, 그 후에 피스톤(6)의 제2중공부(32B)가 쿠션링(74B)과 걸어맞춰지지만, 제2실린더실(72) 내의 에어는 제2바이패스통로를 지나 계속하여 배출된다. 따라서, 피스톤(6)은 감속되지 않고 이동을 계속하고, 슬라이드블록(7)이 조정볼트(17B)의 선단에 충돌하여 슬라이드블록(7)·피스톤(6)은 정지한다. 도 6a 내지 도 6d에 나타낸 바와 같이, 리턴스트로크의 소요시간은 트랜스퍼스트로크의 소요시간보다도 상당히 단축된다.

제1실시형태에서는 바이패스통로가 주통로의 쿠션링의 내부통로를 우회하도록 형성되었다. 그러나, 제1플레이트(2)에 포트(C)(D)를 형성하고, 제1실린더실(71), 제2실린더실(72)과 포트(C)(D)를 각각의 바이패스통로로 연결하고, 포트(A)와 포트(C)를 배관으로 연결하며, 포트(B)와 포트(D)를 배관으로 연결하여도 된다(개악례). 물론, 각 바이패스에는 피스톤의 리턴스트로크에서만 유체의 흐름을 허용하는 체크밸브를 설치한다.

도 2a, 도 4 내지 도 5에 의하여 본 발명의 속도제어기구부착 실린더를 로드리스실린더에 적용한 제2실시형태에 대하여 설명한다. 제2실시형태에서 제1실시형태와 동일한 구성의 요소에는 제1실시형태와 동일한 부호를 이용하고, 그 설명은 간략하게 한다.

제2실시형태는 제1실시형태와 동일한 제1주통로 및 제2주통로는 갖고 있으나, 제1실시형태의 제1바이패스통로 및 제2바이패스통로를 갖고 있지 않다.

제1실시형태에서는 쿠션패킹홀더(27A)(27B) 소경구멍(29)의 개구부 근방의 고리형상홈에 쿠션패킹(30A)(30B)이 설치되어 있다. 이것에 대하여 제2실시형태에서는 쿠션패킹홀더(27A)(27B)의 소경구멍(29)의 개구부 근방의 고리형상홈에 U패킹(101A)(101B)이 설치되어 있다. 쿠션링(74A)(74B)이 제1중공부(32A), 제2중공부(32B)에 삽입될 때 쿠션링(74A)(74B)의 표면과 제1중공부(32A), 제2중공부(32B)의 내면 사이에 제3바이패스통로, 제4바이패스통로가 각각 형성된다. 그리고, 이때 U패킹(101A)(101B)의 내측립부분(inner lip portion)(102A)(102B)이 쿠션링(74A)(74

B)의 표면과 걸어맞춰져서 제3체크밸브(100A), 제4체크밸브(100B)로서 기능한다.

쿠션링(74A)(74B)의 싸인함수홈과 내측립부분(102A)(102B)의 사이에 제1주통로, 제2주통로의 제어부가 형성되고, 제3바이패스통로, 제4바이패스통로는 이 제어부를 우회하게 된다. 제3체크밸브(100A), 제4체크밸브(100B)는 쿠션링(74A)(74B)이 걸어맞춰진 경우의 피스톤(6)의 리턴스트로크에서만 유체의 흐름을 허용하는 것이다. 즉, U패킹(101A)과 쿠션링(74A)이 걸어맞춰진 경우에 제1중공부(32A)에서 제1실린더실(71) 방향의 유체흐름을 허용하고, 그 반대방향의 흐름을 저지하며, 또, U패킹(101B)과 쿠션링(74B)이 걸어맞춰진 경우에 제2실린더실(72)에서 제2중공부(32B) 방향의 유체흐름은 허용하고, 그 반대방향의 흐름은 저지한다. 제3체크밸브(100A), 제4체크밸브(100B)의 U패킹(101A)(101B)을 고리형상홈으로부터 끄집어내어 U패킹(101A)(101B)을 좌우 역으로 하여 고리형상홈에 장착하면(U패킹(101A)(101B)의 장착방향을 반전시킨다), 제3체크밸브(100A), 제4체크밸브(100B)가 허용하는 흐름의 방향이 역이 된다. 제2실시형태의 그 밖의 구성은 제1실시형태와 동일하다.

본 발명의 제2실시형태의 작용에 대하여 설명한다. 도 2a, 도 4 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 피스톤(6)·슬라이드블록(7)이 좌측끝의 위치에 있고, 오른쪽으로 이동시키는 트랜스퍼스트로크시 구동에어를 포트(B)로부터 유입시키고, 포트(A)로부터 에어를 배출시킨다. 구동에어는 제2주통로를 통과하여 제2실린더실(72)에 유입하지만, 제2주통로의 제2중공부(32B)의 U패킹(101B)과 쿠션링(74B)의 바깥둘레의 싸인함수홈의 빈틈에서 유량이 제어된다. 이때 제4바이패스통로의 제4체크밸브(100B)는 포트(B)로부터 제2실린더실(72)로의 유체의 흐름을 허용하지 않기 때문에 제4바이패스통로를 통과하는 유체는 유입하지 않는다. 제1실린더실(71)의 에어는 제1주통로 및 포트(A)를 통과하여 배출된다. 피스톤(6)이 시동하여 거의 정속의 구동상태가 되는 것은 제1실시형태의 경우와 동일하다.

그 후, 피스톤(6)의 U패킹(101A)이 오른쪽의 쿠션링(74A)과 걸어맞춰지고, 제1실린더실(71)의 에어가 U패킹(101A)과 쿠션링(74A)의 바깥둘레의 싸인함수홈의 빈틈을 통과하여 제1중공부(32A) 내를 통과하고, 제1주통로의 잔부 및 포트(A)를 지나 배출된다. 이때 제3바이패스통로의 제3체크밸브(100A)는 제1실린더실(71)로부터 포트(A)로의 유체흐름을 허용하지 않기 때문에 제3바이패스통로를 지나 배출되는 유체는 존재하지 않는다. 그 후, 피스톤(6)이 점차로 감속하여 스트로크엔드에 도달하는 것은 제1실시형태의 경우와 똑같다.

피스톤(6)·슬라이드블록(7)이 우측끝에 위치하고, 왼쪽으로 이동시키는 리턴스트로크를 할 때, 구동에어를 포트(A)로부터 유입시키고, 포트(B)로부터 에어를 배출시킨다. 이때 제1중공부(32A)의 내면과 쿠션링(74A)의 표면 사이의 제3바이패스통로의 제3체크밸브(100A)는 포트(A)로부터 제1실린더실(71)로의 유체흐름을 허용하기 때문에 제3바이패스통로를 통과하는 유체는 유량이 제어되지 않고, 제1실린더실(71)로 유입한다. 구동에어는 또한, 제1주통로의 립부분(102A)과 쿠션링(74A)의 바깥둘레의 싸인함수홈의 빈틈을 통과하여 제1실린더실(71)에 유입한다.

이렇게 하여 피스톤(6)의 추력이 발생하고, 제1실시형태의 경우와 같이 하여 피스톤(6)은 급속하게 가속되고, 잠시후면 거의 정속이 된다. 그 후에 피스톤(6)의 제2중공부(32B)가 쿠션링(74B)과 걸어맞춰지지만, 제2중공부(32B)의 내면과 쿠션링(74B)의 표면 간의 제4바이패스통로의 제4체크밸브(100B)는 제2실린더실(72)로부터 포트(B)로의 유체흐름을 허용하기 때문에 제2실린더실(72) 내의 에어는 제4바이패스통로를 통과하여 계속하여 배출된다. 따라서, 피스톤(6)은 감속되지 않고 이동을 계속하고, 슬라이드블록(7)이 조정볼트(17B)의 선단에 충돌하여 슬라이드블록(7)·피스톤(6)은 정지한다. 제1실시형태의 경우와 같이, 리턴스트로크의 소요시간은 트랜스퍼스트로크의 소요시간보다 상당히 단축된다. 이와 같이, 제2실시형태는 종래예의 쿠션패킹을 U패킹으로 바꾼다고 하는 최소의 변경에 의하여 제1실시형태와 똑같은 효과가 있다.

본 발명은 속도제어기구부착 실린더에서 속도제어기구의 유량제어용 종홈을 우회하는 바이패스통로가 주통로 또는 실린더실과 외부를 연결하는 통로에 형성되고, 바이패스통로에 체크밸브가 설치되어 피스톤의 리턴스트로크에서만 체크밸브가 유체의 흐름을 허용한다. 따라서, 트랜스퍼스트로크에서는 스트로크의 초단 또는 종단에서 속도를 제어하여 순조로운 가속 또는 원활한 감속이 행해지고, 리턴스트로크에서는 속도가 제어되지 않아 리턴스트로크에 요하는 시간이 단축된다.

제2항, 제4항에 있어서는, U패킹의 장착방향을 반전시킴으로써 체크밸브의 흐름의 방향을 변화시킬 수 있고, 소요시간이 단축된 리턴스트로크의 방향을 간단히 변경하는 것이 가능하다.

제3항에 있어서는, 종래예의 중공부 내의 쿠션패킹을 U패킹으로 변경하는 것만으로 리턴스트로크의 소요시간이 단축되어 본 발명의 실시화가 용이하다.

Claims

실린더튜브의 끝부분에 속이 빈 형상의 쿠션링이 설치되고, 쿠션링이 피스톤의 중공부 내에 삽입할 수 있도록 배치되며, 쿠션링의 외면에 유량제어용 종홈이 형성되고, 실린더실이 쿠션링의 내부통로를 포함하는 주통로를 통하여 포트에 연결된 속도제어기구부착 실린더에 있어서, 속도제어기구의 유량제어용 종홈을 우회하는 바이패스통로가 주통로 또는 실린더실과 외부를 연결하는 통로에 형성되고, 바이패스통로에 체크밸브가 설치되며, 피스톤의 리턴스트로크에서만 체크밸브가 유체의 흐름을 허용하는 것을 특징으로 하는 속도제어기구부착 실린더.
제1항에 있어서, 바이패스통로가 실린더튜브끝의 플레이트 내에 형성되고, 체크밸브의 밸브시트의 원주형상의 바깥표면에 고리형상홈이 형성되며, 고리형상홈에 U패킹이 장착되어 U패킹의 장착방향을 반전시킴으로써 허용된 흐름방향이 바뀌는 속도제어기구부착 실린더.
제1항에 있어서, 피스톤 중공부의 개구부 근방의 고리형상홈에 U패킹이 장착되고, 쿠션링이 피스톤의 중공부 내에 삽입되었을 때 쿠션링의 표면과 피스톤의 중공부의 내면 사이에 바이패스통로가 형성되어 U패킹이 체크밸브로서 기능하는 속도제어기구부착 실린더.
제3항에 있어서, U패킹의 장착방향을 반전시킴으로써 체크밸브의 허용된 흐름의 방향이 바뀌는 속도제어기구부착 실린더.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 중공의 쿠션링이 실린더튜브의 양끝에 설치되고, 각 실린더실이 각각의 주통로 및 바이패스통로를 통하여 각각의 포트에 연결된 속도제어기구부착 로드리스실린더.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 유량제어용 종홈이 길이 방향에 대하여 깊이가 싸인함수로 변화하고, 깊이는 쿠션진입측이 가장 깊은 형상으로 된 속도제어기구부착 실린더 또는 속도제어기구부착 로드리스실린더.