KR20110048763A - 속도 가변형 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더몸체의 내부에 공급되는 작동유체가 흐르는 유로를 2개 이상으로 분리하여 구동시 어느 하나의 유로 또는 다수의 유로를 통해 작동유체가 공급되게 함으로써 피스톤의 위치에 따라 실린더몸체의 내부에 공급되는 유체의 양이 달라지게 되고 이에 따라 실린더의 구동속도가 달라질 수 있게 한 속도 가변형 실린더에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 속도 가변형 실린더는 실린더몸체의 내부에 내부유로를 형성하여 구성된 실린더에 있어서, 상기 실린더몸체의 내부에 작동유체를 공급하는 유로를 두 개 이상의 분기 유로로 분할하여 실린더몸체의 내부에 공급되는 작동유체의 양이 피스톤로드가 이동하는 중에 달라지게 함으로써 실린더의 구동속도가 달라지게 구성됨을 특징으로 한다.

실린더, 유로, 속도 가변형

Description

속도 가변형 실린더{variable speed cylinder}

본 발명은 실린더에 관한 것으로써, 상세하게는 실린더몸체의 내부에 공급되는 작동유체의 양이 피스톤의 위치에 따라 달라지게 함으로써 하나의 실린더에서의 구동속도가 달라지게 질 수 있게 한 속도 가변형 실린더에 관한 것이다.

즉, 실린더에 대하여 구동하는 피스톤로드의 구동속도가 달라질 수 있게 한 속도 가변형 실린더에 관한 것이다.

보다 상세하게는 실린더몸체의 내부에 공급되는 작동유체가 흐르는 유로를 2개 이상으로 분리하여 구동시 어느 하나의 유로 또는 다수의 유로를 통해 작동유체가 공급되게 함으로써 피스톤의 위치에 따라 실린더몸체의 내부에 공급되는 유체의 양이 달라지게 되고 이에 따라 실린더의 구동속도가 달라질 수 있게 한 속도 가변형 실린더에 관한 것이다.

소정의 물품을 이동시키거나 어떠한 힘을 다른 장치에 전달하기 위한 수단으로 실린더가 사용된다.

이러한 통상의 실린더의 일예를 도 1에 도시하였다.

통상의 실린더는 중공의 실린더몸체(100)에 피스톤로드(300)를 설치하여 구 성되고, 이렇게 구성된 실린더는 실린더몸체(100)의 내부에 공기 또는 기름 등의 작동유체(이하, "작동유체"가 통칭함)를 공급하여 피스톤로드에 설치된 피스톤(310)을 밀어냄으로써 피스톤로드가 왕복 운동하게 된다.

이러한 실린더는 도 2에 도시한 바와 같이 두 개의 유로(110, 120)가 형성되어 있으며, 전진용 유로(120)을 통해 작동유체가 공급되면 피스톤로드가 실린더몸체로부터 전진하게 되고, 후진용 유로(110)로 작동유체가 유입되면 피스톤로드가 실린더몸체의 안으로 후진하게 된다.

이렇게 구성된 종래의 실린더는 피스톤로드의 구동속도를 조절하기 위해서 별도의 유체 제어를 위한 수단을 구비하여야 하고, 이렇게 작용유체의 흐름을 제어하기 위한 수단을 더 설치하여야 함으로 구조가 복잡해짐은 물론 제작에 많은 구성요소가 구비되어야함으로 제작 단가가 높아지는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 해소하기 위해 개발된 것으로써, 실린더몸체의 내부에 공급되는 작동유체가 흐르는 유로를 2개 이상으로 분리하여 구동시 어느 하나의 유로 또는 다수의 유로를 통해 작동유체가 공급되게 함으로써 피스톤의 위치에 따라 실린더몸체의 내부에 공급되는 유체의 양이 달라지게 되고 이에 따라 피스톤 로드의 구동속도가 달라질 수 있게 한 속도 가변형 실린더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 본 발명의 속도 가변형 실린더는 실린더몸체의 내부에 내부 유로를 형성하여 구성된 실린더에 있어서, 상기 실린더몸체의 내부에 작동유체를 공급하는 유로를 두 개 이상의 분기 유로로 분할하여 실린더몸체의 내부에 공급되는 작동유체의 양이 피스톤로드가 이동하는 중에 달라지게 함으로써 피스톤로드의 구동속도가 달라지게 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 속도 가변형 실린더는 실린더몸체에 형성된 유로는 두 개 이상의 분기구조로 구성하여 작동유체가 실린더몸체의 내부로 공급되어 피스톤로드가 이동하는 과정에서 피스톤의 위치에 따라 작동유체가 공급되는 분기 유로의 수가 달라지게 함으로써 외부에서 일정하게 유체가 공급되어도 피스톤로드의 구동 속도가 자동으로 달라지게 할 수 있는 효과가 있다.

이렇게 분기 유로를 형성하는 것만으로도 피스톤로드의 이동속도를 제어할 수 있으므로 피스톤로드의 구동속도를 제어하기 위한 별도의 장치를 사용하지 않음으로 실린더 장치의 구성을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 속도 가변형 실린더를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 실린더의 일예를 도시한 부분단면 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 실린더의 다른 일예를 도시한 부분단면 평면도이다.

본 발명에 따른 속도 가변형 실린더는 실린더몸체(100)의 내부에 공급되는 작동유체의 공급량이 피스톤로드(300)의 이동 위치에 따라 달라지게 구성된 것이 특징이다.

즉, 피스톤로드(300)에 설치된 피스톤(310)의 위치에 따라 실린더몸체(100)의 내부에 공급되는 작동유체의 공급량이 달라진다.

이러한 본 발명의 실린더는 실린더몸체(100)의 내부에 구동 가능하게 설치된 피스톤로드(300)를 포함하여 구성된 실린더에 있어서, 상기 실린더몸체(100)의 내부에 작동유체를 공급하는 유로(10, 20)를 두 개 이상의 분기 유로(11, 12, 21, 22)로 분할하여 실린더몸체(100)의 내부에 공급되는 작동유체의 양이 피스톤로드(300)가 이동하는 중에 달라지게 함으로써 피스톤로드의 구동속도가 달라지게 구성된다.

이러한 본 발명의 실린더는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 피스톤로드(300)의 일측 단부에 플레이트(200)가 설치되어 있고, 이 플레이트(200)와 실린더몸체(100) 사이에는 하나 이상의 가이드로드(400)가 설치되어 있다.

상기 가이드로드(400)는 상기 플레이트(200)의 이동방향이 일정하게 지지하는 수단으로 일부가 실린더몸체(100)의 내부에 끼워진 상태에서 피스톤로드(300)의 전,후진에 따라 구동하게 된다.

상기 플레이트(200)에는 피스톤로드(300)의 전,후진에 따라 이동되는 대상물이 고정된다.

이러한 가이드로드(400)나 플레이트(200)는 종래의 실린더에 구성된 것과 동일 유사한 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 분기 유로(11, 12, 21, 22)들은 도 3에 도시한 바와 같이 유로(1, 2)들 중 피스톤로드(300)를 전진하기 위해 작동유체를 공급하는 유로(1)에만 구성하거나 도 4에 도시한 바와 같이 피스톤 로드(300)를 후진시키기 위해 작동 유체를 공급하는 유로(2)를 포함한 두 개의 유로(1, 2)에 모두 형성할 수 있다.

도시한 바와 같이 분기 유로(11, 12)는 유로(1)에서 분기되어 실린더몸체(100)의 안쪽으로 연결되며, 두 분기 유로(11, 12)가 형성되는 위치는 피스톤로드(300)의 이동방향으로 이웃하게 형성되어 있다.

보다 바람직한 분기 유로(11, 12)들 중 분기 유로(11)의 위치는 도 3에 도시한 바와 같이, 피스톤로드(300)가 실린더몸체(100)로 후진한 상태에서 피스톤(310)을 벗어난 위치에 형성되고, 분기 유로(12)는 피스톤(310)을 중심으로 상기 분기 유로(11)의 반대쪽에 위치되어 유로(1)를 통해 작동유체가 공급될 때 최초에는 분기 유로(11)를 통해 실린더몸체(100)의 내부에 작동유체가 유입되어 피스톤(310)이 밀려 피스톤로드(300)가 좌측으로 이동하고, 이렇게 피스톤(310)이 밀려 분기 유로(12)를 지나면 두 개의 분기 유로(11, 12) 모두를 통해 작동유체가 공급된다.

따라서, 피스톤로드(300)가 처음 전진되기 시작하는 단계에서는 하나의 분기 유로(11)만으로 소량의 작동유체가 공급됨으로써 피스톤로드(300)의 이동속도는 느리고, 피스톤(310)이 분기 유로(12)를 통과하면 두 개의 분기 유로(11, 12)로 모두 작동유체가 공급되어 많은 양의 작동유체가 실린더몸체의 내부로 공급되어 피스톤(310)을 미는 힘이 커지므로 피스톤로드(300)의 이동속도가 빨라지게 된다.

도 4에는 수축용 유로(2)에도 분기 유로(21, 22)를 형성한 것을 도시한 것으 로 이러한 분기 유로(21, 22)의 작동은 상기한 분기 유로(11, 12)와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

상기와 같이 분기 유로를 형성한 실린더에 있어서, 상기 분기 유로들 중 최소한 하나의 분기 유로에는 유량조절수단(3)이 설치될 수 있다.

도면에서는 분기 유로(11, 21)에 유량조절수단(3)이 설치된 것을 일예로 도시하였으나 분기 유로(12, 22)에 설치될 수도 있으며, 상기 유량조절수단(3)은 오리피스(orifice)로 구성함이 바람직하다.

상기 유량조절수단(3)을 오리피스(orifice)로 구성할 경우 오리피스에 형성된 구멍의 크기에 따라 통과하는 작동유체의 양이 달라지고, 실린더가 사용되는 장치나 기기의 특성에 맞추어 원하는 속도로 피스톤로드(300)가 이동할 수 있는 양의 작동유체가 공급될 수 있는 구멍이 형성된 오리피스를 사용함으로써 원하는 일정한 속도의 실린더를 구현할 수 있는 것이다.

상기 오리피스로는 구멍의 크기가 고정된 고정형 오리피스나 구멍의 크기를 조절할 수 있는 가변형 오리피스가 사용될 수 있다.

위와 같이 분기 유로를 형성하여 실린더의 구동속도를 조절할 경우 최초 구동시 즉, 피스톤로드(300)가 최초로 전진하거나 후진될 때에는 저속으로 이동되고, 일정 범위를 넘은 후에는 고속으로 이동함으로써 플레이트(200)에 설치된 피동 수단이 급하게 이동하거나 작동되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

도 1은 종래의 실린더의 일예를 도시한 사시도이고,

도 2는 도1에 도시한 실린더의 부분단면 평면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 실린더의 일예를 도시한 부분단면 평면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 실린더의 다른 일예를 도시한 부분단면 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1, 2 : 연결포트

11, 21, 12, 22 : 유로

100 : 실린더몸체 110 : 입출력포트

200 : 플레이트

300 : 피스톤로드 310 : 피스톤

400 : 가이드로드

Claims (3)

1. 실린더몸체의 내부에서 구동되는 피스톤로드를 포함하여 구성된 실린더에 있어서,

   상기 실린더몸체의 내부에 작동유체를 공급하는 유로를 두 개 이상의 분기 유로로 분할하여 실린더몸체의 내부에 공급되는 작동유체의 양이 실린더가 구동하는 중에 달라지게 함으로써 피스톤로드의 구동속도가 달라지게 구성됨을 특징으로 하는 속도 가변형 실린더.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분기 유로 중 최소한 하나의 분기 유로에는 유량조절수단이 설치됨을 특징으로 하는 속도 가변형 실린더.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 유량조절수단은 오리피스(orifice)임을 특징으로 하는 속도 가변형 실린더.

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