KR20120010950A

KR20120010950A - 제어밸브의 구동기구

Info

Publication number: KR20120010950A
Application number: KR1020110005502A
Authority: KR
Inventors: 이즈미 다카시; 요시다 코지; 카와하라 이사무
Original assignee: 구라시키 가코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2012-02-06
Also published as: CN102345703A; KR101240566B1; CN102345703B; JP2012026547A; JP5635828B2

Abstract

본 발명은, 제어밸브의 구동기구에 있어서, 레버부재의 요동에 따른 피스톤과의 마찰저항을 줄여, 장기간에 걸쳐 원활한 작동을 실현하기 위한 것이다.
레벨링 밸브(V)는, 하우징(30)과, 이 하우징(30)에 수용된 스풀(32)과, 이 스풀(32)과 연동하는 피스톤(31)을 가지며, 스풀(32)의 이동에 의해, 급기구(30b) 및 급배구(30a)를 연통시키는 급기 위치와, 이 급배구(30a) 및 배기구(30c)를 연통시키는 배기 위치와, 이 양 위치의 중간에서 기체의 공급 및 배출을 행하지 않는 중간 위치로 전환된다. 피스톤(31)의 상단면에 오목부(31a)를 형성한다. 끝단부가 하우징(31)에 회전 자유롭게 지지되며, 기기 및 정반(1)의 하중을 받아 피스톤(31)의 이동방향으로 회전하는 레버부재(40)와, 이 레버부재(41)의 끝단측 근방 부위에 레버부재(40)의 회전축과 평행인 회전축 둘레로 회전 자유롭게 지지되고, 선단부가 오목부(31a)에 수용 지지된 작동 핀(44)을 장착한다.

Description

제어밸브의 구동기구{CONTROL VALVE DRIVE MECHANISM}

본 발명은, 피 지지페의 하중을 받는 기체 스프링에 접속되며, 기체를 공급 및 배기하는 급배구와, 압력원으로부터 기체가 공급되는 급기구와, 상기 기체 스프링으로부터 배출된 기체를 배기하기 위한 배기구가 형성된 제어밸브의 구동기구에 관한 것이다.

종래, 예를 들어 광학기기 등, 진동을 싫어하는 정밀기기를 정반 위에 설치하여 복수의 공기 스프링에 의해 탄성적으로 지지하도록 한 제진대가 알려져 있다. 이 정반을 수평으로 유지하고, 또 높이를 일정하게 유지하기 위한 조정(레벨링 조정)은, 개개의 공기 스프링으로 가압 공기를 공급 및 배출함으로써 이루어진다. 즉, 일예로서 특허문헌 1, 2에 개시된 바와 같이 개개의 공기 스프링에는, 이것이 지지하는 정반의 높이에 대응하여 공기의 공급과 배기를 전환하도록 기계식의 레벨링 밸브가 장착된다.

예를 들어 특허문헌 1의 공기 스프링은, 특허문헌 1의 도 1에 나타내진 바와 같이 원통형 밸브 본체(7)의 상단에서 피스톤(19) 상부가 돌출되며, 그 근방에 배치된 브래킷(22)에는 지축(23)을 개재하여 레버(24)의 끝단부가 회전 가능하게 지지된다. 또 레버(24) 도중에 고정된 작동 핀(25)의 하단이 피스톤(19) 상단면에 접하는 한편, 레버(24) 선단부에 고정된 접촉봉(26)(특허문헌 1의 도 5 참조)의 상단은 제진대 하면에 접한다.

그리고 예를 들어 기기의 작동에 따라 어느 하나의 공기 스프링(2)의 분담 하중이 증대되어 그 지지 높이가 낮아지면 레버(24)가 아래쪽으로 회전하여 피스톤(19)이 하강되고, 이로써 밸브체(개폐밸브(16))가 이동하여, 가압 공기가 압력용기(3)로 공급된다. 반대로, 지지 높이가 높아지면 레버(24)는 상승되며, 공기 스프링(2)의 압력용기(3)로부터 공기가 배출된다. 이와 같이 공기의 공급 및 배출이 반복됨으로써, 공기 스프링에 의한 정반의 지지 높이가 일정하게 유지된다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

특허문헌 1 : 일본 실용신안출원 공고 평성8-7157호 공보

특허문헌 2 : 일본 실용신안등록 제3116309호 공보

그런데 최근, 중량물 워크의 이동을 수반하는 스테이지가 탑재된 장치도 제진대 위에 설치되게 되어, 공기 스프링의 분담 하중 변화가 커지는 것에 대응하여, 레벨링 밸브의 작동 빈도가 높아지고, 피스톤의 작동량도 증대되는 경향이 있다. 이러한 큰 하중 변동에 대하여 신속히 공기를 공급 및 배출하기 위해서도 피스톤의 작동량은 커질 수밖에 없다.

그러나 이와 같이 피스톤의 작동량이 커지면, 예를 들어 특허문헌 1의 도 2~도 4에 나타내진 바와 같이 레버부재(24)의 회전각도가 커지고, 작동핀(25)이 피스톤(19)의 상단면을 파듯이 크게 습동하므로, 마찰저항이 커지는 것은 피할 수 없다.

또 이러한 작동 핀(25)의 습동에 의해 피스톤(19)의 상단면이 마모되고, 그 마모가루가 물리면 마찰저항이 급증되어, 피스톤(19)의 원활한 작동을 방해하게 된다. 장기간의 사용으로 인해 마모가 진행되면, 작동 핀(25)의 하단이 피스톤(19) 상단면에 걸려, 작동불량을 일으킬 우려도 있다.

본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 과제는, 피 지지체의 하중을 받는 기체 스프링에 접속되며, 기체를 공급 및 배기하는 급배구와, 압력원으로부터 기체가 공급되는 급기구와, 상기 기체 스프링으로부터 배출된 기체를 배기하기 위한 배기구가 형성된 제어밸브의 구동기구에 있어서, 레버부재의 요동(회전)에 따른 피스톤과의 마찰저항을 줄이고, 장기간에 걸쳐 원활한 작동을 실현하는데 있다.

제 1 발명은, 피 지지체의 하중을 받는 기체 스프링에 접속되며, 기체를 공급 및 배기하는 급배구와, 압력원으로부터 기체가 공급되는 급기구와, 상기 기체 스프링으로부터 배출된 기체를 배기하기 위한 배기구가 형성된 제어밸브의 구동기구에 있어서, 상기 제어밸브는 하우징과, 이 하우징에서 돌출된 피스톤과, 이 하우징에 수용되고 상기 피스톤과 연동하는 밸브체를 가지며, 이 밸브체의 이동에 의해 상기 급기구 및 급배구를 연통시키는 급기 위치와, 이 급배구 및 배기구를 연통시키는 배기 위치와, 이 양 위치의 중간에서 기체의 공급 및 배기를 행하지 않는 중간 위치로 전환되고, 상기 피스톤의 돌출측 단면에는 오목부가 형성되며, 끝단부가 상기 하우징에 회전 자유롭게 지지되고, 상기 피 지지체의 하중을 받아 상기 피스톤의 이동방향으로 회전하는 레버부재와, 상기 레버부재의 끝단측 근방 부위에 이 레버부재의 회전축과 평행인 회전축 둘레로 회전 자유롭게 지지되며 선단부가 상기 오목부에 수용 지지된 핀 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의해, 피 지지체로부터의 하중이 증대되어 기체 스프링이 압축되거나, 반대로 하중이 감소되어 기체 스프링이 확장되는 경우에는, 이에 대응하여 레버부재가 그 끝단부 둘레로 회전하여, 종래와 마찬가지로 피스톤을 작동시킨다. 그리고 이 피스톤의 작동에 의해 벨브체가 이동하여, 기체 스프링으로의 기체의 공급 및 배출이 이루어진다.

이와 같이 회전하는 레버부재의 끝단부 근방 부위에는, 선단부가 피스톤의 돌출측 단면에 형성된 오목부에 수용 지지되도록, 레버부재의 회전축과 평행인 회전축 둘레로 회전 자유롭게 지지된 핀 부재가 배치되며, 이 핀 부재는 선단부가 피스톤의 오목부에 수용 지지된 상태를 유지하면서 수평으로 회전하므로, 그 마찰저항이 종래에 비해 대폭으로 감소되어 원활한 작동이 실현된다. 게다가, 습동으로 인한 마모가 대폭으로 감소되는 점에서, 장기간에 걸쳐 사용하여도 작동불량이 일어날 우려는 없다.

제 2 발명은, 상기 제 1 발명에서 있어서, 상기 제어밸브는, 상기 피스톤 및 벨브체가 상하방향으로 이동하도록 배치되며, 상기 제어밸브가 중간 위치에 있을 때에 상기 레버부재의 회전축과 상기 핀 부재의 회전축이 동일 높이가 되도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면, 기하학적으로 레버부재의 회전에 따른 핀 부재의 피스톤 오목부 내측면 상의 습동량이 작아져, 마찰저항, 마모의 경감에 유리해진다.

즉, 제어밸브가 중간 위치에 있을 때, 레버부재의 회전축과 핀 부재의 회전축이 동일 높이가 되면, 레버부재가 상하로 회전하여 핀 부재가 수평으로 회전할 때, 그 상하 이동의 크기에 대한 수평방향으로의 변위량, 즉 핀 부재의 피스톤 오목부 내측면 상에서의 습동량이 작아지기 때문이다.

본 발명에 의하면, 회전하는 레버부재의 끝단측 측방 부위에는, 선단부가 피스톤의 돌출측 단면에 형성된 오목부에 수용 지지되도록, 레버부재의 회전축과 평행인 회전축 둘레로 회전 자유롭게 지지된 핀 부재가 배치되며, 이 핀 부재는 선단부가 피스톤의 오목부에 수용 지지된 상태를 유지하면서 수평으로 회전하므로, 그 마찰저항이 종래에 비해 대폭으로 감소되어 원활한 작동이 실현된다. 더욱이 습동으로 인한 마모가 대폭으로 감소되는 점에서, 장기간에 걸쳐 사용하여도 작동불량이 일어날 우려는 없다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 공기 스프링 및 레벨링 밸브의 정면도.
도 2는 레벨링 밸브의 구동기구의 평면도.
도 3은 작동 핀의 레버부재로의 지지구조를 나타내는 단면도.
도 4는 레벨링 벨브의 피스톤의 작동구조를 확대시킨 정면도.
도 5는 레벨링 벨브의 피스톤 오목부의 변형예를 나타내는 단면도.
도 6은 레벨링 벨브의 피스톤 오목부의 다른 변형예를 나타내는 단면도.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

(실시예)

도 1~도 4는 본 발명의 실시예에 관한 레벨링 밸브(V)(제어밸브)를 나타내며, 이 레벨링 밸브(V)는, 예를 들어 액정관련 제조장치 등의 기기(도시 생략)가 탑재되는 정반(1)을, 통상 3개 이상의 공기 스프링(2)(기체 스프링)에 의해 탄성적으로 지지하도록 구성한 제진대에서, 피 지지체인 기기 및 정반(1)의 높이가 대략 일정하게 유지되도록 각각의 공기 스프링(2)에 대하여 공기의 공급 또는 배기를 행하는 것이다.

도 1에 일예로서 나타내는 바와 같이, 공기 스프링(2)은, 전체적으로 사각주 형상인 케이스(20)의 상부벽에 단면 원형의 개구부(20a)를 형성하여, 이 개구부로 두께가 두꺼운 판상 피스톤(21)을 삽입시키는 동시에, 이 피스톤(21)의 외주에서 케이스(20)의 개구부 둘레까지를 폐색하도록 고무 탄성막으로 된 고리형의 다이어프램(22)을 배치하여, 이 다이어프램(22)에 의해 피스톤(21)을 유지하면서 케이스(20) 내부에 공기실을 형성한 것이다. 다이어프램(22)의 외주부는 케이스(20)의 상부벽과 그 위의 체결 링(23) 사이에 배치되어 유지된다.

그리고 케이스(20) 내에 형성되는 공기실에는 소정의 고압상태로 공기가 충전된 상태이며, 이 공기의 압력에 의해 피스톤(21)이 탄성적으로 지지되어, 위쪽에서부터 작용하는 정반(1) 및 기기의 하중을 지지하도록 구성된다. 이와 같이 공기의 압력에 의해 하중을 지지함으로써, 정반(1) 및 기기를 바닥의 진동으로부터 거의 차단한 상태에서 지지할 수 있다. 여기서, 공기 스프링(2)의 구조는 상기에 한정되지 않으며, 다이어프램(22) 대신 빌로우즈(bellows)를 이용할 수도 있다. 또 케이스(20)를 구비하지 않고, 기판 상에 배치한 빌로우즈의 상부에 평판형의 천장판을 구비한, 이른바 빌로우즈형 공기 스프링을 이용하여도 된다.

상기와 같은 공기 스프링(2)에 장착된 레벨링 벨브(V)는, 밸브 본체(3)와, 그 상부에 장착된 구동기구(4)로 구성된다. 도면의 예에서 밸브 본체(3)는 상하로 이어지는 원통형의 하우징(30)과, 이 하우징(30) 상단에서 위쪽으로 돌출되고 상하로 진퇴 가능하게 형성된 원주형의 피스톤(31)을 구비하며, 이 피스톤(31)의 상하 이동에 대응하여 그 하단으로 이어지는 스풀(32)(벨브체)이 이동함으로써, 공기 스프링(2)에 대하여, 공기를 공급하는 급기 위치와, 공기를 배출하는 배기 위치와, 공기의 공급 및 배출을 행하지 않는 중간 위치로 각각 전환된다.

즉, 도면의 예에서는, 하우징(30)의 주벽에 공기 스프링(2)과의 사이에서 공기의 공급과 배기를 행하기 위한 급배구(30a)와, 도면 밖의 공기압원(압력원)으로부터 가압된 공기가 공급되는 급기구(30b)와, 공기 스프링(2)으로부터 배출된 공기를 배기하기 위한 배기구(30c)가 개구되어 있다. 급배구(30a)에는 튜브(도시 생략)의 일단이 접속되며, 이 튜브의 타단은 공기 스프링(2)의 케이싱 측벽에 접속되고, 그 내부의 통로가 공기실로 연통된다. 또 상기 급기구(30b)에는 도면 밖의 공기압 펌프나 탱크(reservoir) 등의 공기압원으로부터 가압 공기를 공급하기 위한 튜브(도시 생략)가 접속된다. 그리고 도면의 예에서 배기구(30c)는 대기로 개방된 상태이다.

이러한 구조의 밸브 본체(3)는, 하우징(30)에 수용된 스풀(32)이 중간 위치에 있으면 급배구(30a), 급기구(30b) 및 배기구(30c)가 차단되어 급기도 배기도 행하지 않는 상태로 되고, 그 위치에서 피스톤(31)의 하강에 따라 스풀(32)이 하방으로 이동하면, 급배구(30a)와 급기구(30b)가 연통되어, 공기압원으로부터의 공기를 공기 스프링(2)으로 공급된다. 반대로, 피스톤(31)이 상승하여 스풀(32)이 중간 위치에서 위쪽으로 이동하면, 급배구(30a)와 배기구(30c)가 연통되어, 공기 스프링(2)으로부터의 공기가 대기 중으로 방출되게 된다.

그리고 이와 같은 피스톤(31)의 작동에 의한 급기와 배기의 전환이 정반(1)의 상하방향 변위에 연동되어 일어나도록, 상기 구동기구(4)에는 정반(1)의 변위에 의해 직접 상하(즉, 피스톤(31)의 이동방향)로 회전되어 피스톤(31)을 작동시키는 레버부재(40)가 배치된다. 도면의 예에서 레버부재(40)는 금속제의 판재로 형성되며, 그 끝단(도 1 및 도 2의 좌측단)부가 브래킷(41)을 개재하여 밸브 본체(3)의 하우징(30) 상부에 회전 자유롭게 지지된다. 한편, 레버부재(40)의 선단(도 1 및 도 2의 우측단)부에는, 나사공(40a)을 관통하여 상하방향으로 이어지도록 레벨조정나사(42)가 장착되고, 그 상단이 정반(1) 하면에 접하며, 레버부재(40) 선단부에 기기 및 정반(1)의 하중을 받아, 그 레벨(상하 높이 위치)을 검지하도록 구성된다. 그리고 도면의 예에서는 레벨조정 나사(42)가 관통되는 나사공(40a)으로서, 레버부재(40) 선단부의 나사공(40a) 외에, 이것보다 끝단측에 등간격으로 형성된 3개의 나사공(40a)이 형성된다.

상기 레버부재(40)는, 나사공(40a)이 형성된 사각형의 베이스판(40b)과, 그 짧은변 방향(도 2의 상하방향) 양단으로부터 각각 하방으로 이어지는 사각형의 측판(40c, 40c)으로 구성된다. 이 각 측판(40c)의 끝단(도 1 및 도 2의 좌측단)부에는, 그 부위로부터 하방으로 이어지도록 대략 반원형의 제 1 지지판(40d)이 형성된다.

상기 브래킷(41)은 사각형의 베이스판(41a)과, 그 길이방향의 일단(도 1 및 도 2의 좌측단)부 상면에 배치된 지지부재(41b)를 구비한다. 베이스판(41a)은 밸브 본체(3)를 공기 스프링(2)에 장착하기 위한 장착 브래킷(5)과 함께 하우징(30) 상단면에 중첩되어, 조임 링(33)에 의해 함께 체결된다. 장착 브래킷(5)은 대략 사각형의 베이스판(50)과, 그 한쪽 테두리에 용접된 가로로 긴 측판(51)으로 구성되며, 측판(51)의 좌우 양 측부에 각각 볼트공이 개구된다. 지지부재(41b)는 사각형의 베이스판(41c)과, 그 길이방향(도 2의 상하방향)의 양단으로부터 각각 상방으로 이어지는 "L"자형의 지지판(41d, 41d)으로 구성된다.

한편, 브래킷(41)의 베이스관(41a)에는 조임 링(33)에 의해 하우징(30)에 체결되는 부위로부터 바깥쪽으로 이어지고, 장착 브래킷(5)의 베이스관(50)에서 노출되도록 연장부가 형성되며, 이 연장부에 지지부재(41b)의 베이스판(41c)이 배치되어 스폿 용접된다. 이 지지부재(41b)의 각 지지판(41d) 선단(도 1 및 도 2의 우측단)부에는 레버부재(40)의 각 제 1 지지판(40d)이 중첩되며, 이들 지지판(40d, 40d, 41d, 41d)의 핀 구멍을 관통한 1개의 핀(43)에 의해 회전 자유롭게 체결된다.

이와 같이 레버부재(40) 및 지지부재(41d)를 연결하는 핀(43)의 축심(x)이 레버부재(40) 끝단부의 회전축(회전중심)이며, 이 회전축(x)은 도 4에 나타내는 바와 같이, 밸브 본체(3)의 하우징(30) 상단면 외주보다 안쪽이고 또 피스톤(31)의 상단면보다 위쪽에 위치한다.

또 이 실시예에서는, 상기 피스톤(31)의 상단면(하우징(30)에서 돌출된 측의 단면)에는 오목부(31a)가 형성되며, 상기 레버부재(40)의 끝단측 근방 부위(레버부재(40)의 회전축(x)보다 선단측 근방 부위)에는, 선단(도 1 및 도 4의 하단)부가 오목부(31a)에 수용 지지되도록, 레버부재(40)의 회전축(x)과 평행인 회전축(y) 둘레로 회전 자유롭게 지지된 작동 핀(44)(핀부재)이 배치된다.

구체적으로 오목부(31a)는, 피스톤(31) 상단면에 형성된 원형의 제 1 오목부(31b)와, 이 제 1 오목부(31b) 하방에 형성되고 하방으로 감에 따라 원추형으로 지름이 점점 감소하는 테이퍼형의 제 2 오목부(31c)에 의해 구성된다. 제 1 오목부(31b)는 작동 핀(44)보다 지름이 큰 한편, 제 2 오목부(31c)는 상단 지름이 제 1 오목부(31b)와 동일 지름이다. 여기서, 도 1 및 도 4에서 피스톤(31)은 단면(斷面)으로 나타내진다.

오목부(31) 상방에 대응하는, 레버부재(40)의 베이스판(40b) 소정 부위에는 원형의 보스공(40e)이 개구된다. 이 보스공(40e) 측방에 대응하는 각 측판(40c)의 소정 부위에는, 그 부위로부터 하방으로 이어지도록 대략 반원형의 제 2 지지판(40f)이 형성된다. 이들 제 2 지지판(40f, 40f) 사이에는 대략 직방체의 블록(45)이 그 길이방향(도 2의 상하방향)의 양 단면으로부터 각각 바깥쪽으로 돌출되며, 각 제 2 지지판(40f)의 핀 구멍을 관통한 2개의 핀(46, 46)에 의해 회전 자유롭게 지지된다. 이 블록(45)에는 그 상하방향을 관통하도록 볼트공이 형성된다. 이 볼트공에 대응하는 블록(45) 상단면의 소정 부위에는, 그 부위로부터 위쪽으로 돌출하도록 원통형의 보스부(45a)가 형성된다. 이 보스부(45a)는 베이스판(40d)의 보스공(40e)으로 삽입된다.

작동 핀(44)은 상하로 이어지는 대략 원주형이며 하단면에 사발형의 개구부가 형성된 볼트(44a)와, 그 개구부에 하방으로부터 굴림 불가능하게 수용된 구형체(44b)를 구비한다. 즉, 작동 핀(44)의 선단은 둥글게 형성된다. 작동 핀(44)은 블록(45)의 볼트공 및 보스부(45a)를 관통하여 블록(45)의 상하 양 단면에서 각각 상하로 돌출되고, 구형체(44b)가 제 2 오목부(31c)의 정상부 내측면에 접촉 지지되도록 보스부(45a)의 상단면에 너트(47)에 의해 체결되며, 이 체결에 의해 작동 핀(44)의 상하 높이 위치를 조정할 수 있다. 여기서, 후술하는 바와 같이 작동 핀(44)이 요동되어도 볼트(44a)가 제 1 오목부(31b)에 접하지 않도록, 볼트(44a)와 제 1 오목부(31b) 사이에 간격을 두고 형성한다. 또 작동 핀(44)의 상하 높이 위치는 고정하여도 된다.

이와 같이 레버부재(40) 및 작동 핀(44)을 연결하는 핀(46, 46)의 축심(y)이 작동 핀(44)의 회전축(회전중심)이며, 이 회전축(y)은, 도 4에 나타내는 바와 같이 밸브 본체(3)의 하우징(30) 상단면 외주보다 안쪽에, 또 피스톤(31)의 상단면보다 위쪽에 위치한다.

그리고, 후술하는 바와 같이, 레버부재(40)가 상하로 요동되면(회전하면), 작동 핀(44)은 구형체(44b)가 제 2 오목부(31c)의 정상부 내측면에 접촉 지지된 상태를 유지하면서 수평(도 1 및 도 2의 좌우)으로 약간 요동하게(회전하게) 된다. 즉, 레버부재(40)가 상하로 요동하면, 작동 핀(44)은 거의 상하로 이동하게 된다. 이와 같이 구형체(44b)는 제 2 오목부(31c)의 정상부에서 거의 움직이지 않으므로, 작동 핀(44)이 요동되어도 구형체(44b)는 제 2 오목부(31c)의 정상부 내측면 상을 거의 습동하지 않는다. 여기서, 제 2 오목부(31c)의 정상부 내측면 상을 습동하는 구형체(44a)는, 그것이 볼트(44a)의 개구부에 굴림 자유롭게 수용되면, 마찰저항을 줄이는 데에는 유리해진다. 또 제 2 오목부(31c)의 테이퍼각이 클수록, 구형체(44b)의 제 2 오목부(31c) 정상부 내측면 상의 습동도 작아지며, 이것도 마찰저항, 마모의 경감에 있어서 바람직하다.

또한 이 실시예의 레벨링 밸브(V)는, 급기도 배기도 행하지 않는 중간 위치에서, 도 1에 나타내는 바와 같이 레버부재(40)가 거의 수평이 되며, 작동 핀(44)의 핀(46, 46) 축심(y), 즉 이 작동 핀(44)의 회전축(y)이 대략 레버부재(40) 끝단부의 핀(43) 축심(x), 즉 이 레버부재(40)의 회전축(x)과 동일 높이가 된다. 이는 레버부재(40)의 상하 요동에 의해 작동 핀(44)이 수평으로 요동할 때, 이에 따른 구형체(44b)의 수평방향으로의 변위, 즉 구형체(44b)의 제 2 오목부(31c) 정상부 내측면 상에서의 습동량이 매우 작아지는 것을 의미한다.

상세하게는, 가령 중간 위치일 때의 작동 핀(44)의 회전축이 레버부재(40)의 회전축(x)보다 낮다고 하면, 레버부재(40)가 하방으로 회전하여 작동 핀(44)에 의해 피스톤(31)이 소정량만 하강되었을 때, 이에 따라 작동 핀(44)은 수평방향으로 비교적 크게 요동하게 된다. 이는 제 2 오목부(31c)의 정상부 내측면에서 구형체(44b)의 습동량이 매우 커졌음을 의미한다.

이에 반해, 이 실시예에서는 중간 위치에서 작동 핀(44)의 회전축(y)이 레버부재(40)의 회전축(x)과 동일 높이에 있으므로, 레버부재(40)가 하방으로 회전하여 작동 핀(44)에 의해 피스톤(31)이 상기와 동일한 양만큼 하강되었을 때, 이에 따른 작동 핀(44)의 수평방향으로의 요동, 즉 제 2 오목부(31c)의 정상부 내측면에서 구성체(44b)의 습동량이 극소화되어, 마찰저항, 마모가 경감된다.

더불어, 상기와 같이 레버부재(40)의 회전에 의해 피스톤(31)을 상하로 작동시킬 때, 그 오목부(31) 내측면에서의 작동 핀(44) 습동량을 가능한 한 작게 하므로, 그 습동량을 감소시키기 위해 레버부재(40) 회전축(x)과 작동 핀(44) 회전축(y)과의 수평거리를 길게 할 필요는 없다. 따라서 이 실시예에서는 레버부재(40) 전체의 수평 길이를 길게 하는 일없이, 레버부재(40)의 암 비(즉, 레버부재(40) 회전축(x)과 작동 핀(44) 회전축(y)과의 수평거리의, 레버부재(40) 회전축(x)과 레벨조정 나사(42)와의 수평거리에 대한 비율)를 종래와 동등 정도로 확보할 수 있다.

이 실시예에 관한 제진장치에 있어서, 예를 들어 정반(1) 상 기기의 작동에 따라 그 무게중심 위치가 수평방향으로 변화하여, 이 정반(1)을 지지하는 공기 스프링(2, 2, ㆍㆍㆍ)의 분담 하중이 크게 변화하는 경우, 종래 일반적인 레벨링 밸브와 마찬가지로, 분담 하중이 증대되어 지지 높이가 낮아진 공기 스프링(2)에서는, 레벨링 밸브(V)의 레버부재(40)가 하방으로 회전하고 밸브 본체(3)의 피스톤(31)을 하강시켜 급기 위치로 전환시킴으로써, 공기 스프링(2)으로 가압 공기를 공급하게 된다. 이와 같이 레버부재(40)가 하방으로 회전하여 피스톤(31)이 하강되면, 도 4의 이점 쇄선으로 나타낸 상태로 된다.

한편, 분담하중이 감소되어 지지높이가 높아진 공기 스프링(2)에서는, 레벨링 밸브(V)의 레버부재(40)가 상방으로 회전하여 피스톤(31)이 상승하며, 배기 위치로 전환되어 공기 스프링(2)으로부터 배기하게 된다.

이와 같이 상하로 요동하는 레버부재(40)는, 이것에 요동 자유롭게 지지된 작동 핀(44)을 개재하여 피스톤(31)을 밀도록 구성되며, 이 작동 핀(44)은 선단부가 피스톤(31)의 오목부(31a)에 수용되고 구형체(44b)가 제 2 오목부(31c)의 정상부에서 거의 움직이지 않는 상태를 유지하면서 수평으로 약간 요동하므로, 마찰저항이 작은 원활한 작동이 실현된다. 그 결과, 피스톤(31)의 마모도 매우 적어지는 점에서, 장기간에 걸쳐 상기와 같은 원활한 작동을 실현할 수 있다.

(그 밖의 실시예)

상기 실시예에서 오목부(31a)는 원형의 제 1 오목부(31b)와 테이퍼형의 제 2 오목부(31c)에 의해 구성되나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 오목부(31a)는, 도 5에 나타내는 바와 같이 피스톤(31) 상단면에 형성된 원형 제 1 오목부(31b)와, 이 제 1 오목부(31b) 바닥면에 형성된 사발형 제 2 오목부(31c)에 의해 구성되어도 된다. 이 제 2 오목부(31c)는 제 1 오목부(31b)보다 지름이 작고 또 작동 핀(44)의 구형체(44b)와 거의 동일 지름이다. 그리고 구형체(44)는 제 2 오목부(31b)에 끼움결합으로 지지되어 그 부위에서 거의 움직이지 않도록 구성된다. 또 오목부(31a)는, 도 6에 나타내는 바와 같이 피스톤(31) 상단면에 형성된 원형 제 1 오목부(31b)와, 이 제 1 오목부(31b) 바닥면에 형성된 사발형 제 2 오목부(31c)의 이단계 형상으로 구성되어도 된다. 이 제 2 오목부(31c)는 제 1 오목부(31b)보다 지름이 작고 또 작동 핀(44)의 구형체(44b)와 거의 동일 지름이다. 그리고 구형체(44)는 제 2 오목부(31c)에 끼움결합으로 지지되어 그 부위에서 거의 움직이지 않도록 구성된다.

또 상기와 같이 레버부재(40)가 상하로 요동(회전)하는 레벨링 벨브에 한정되지 않고, 그 이외의 제어밸브에도 본 발명은 적용 가능하며, 공기 스프링(2) 대신, 예를 들어 질소가스를 충전하는 등 다른 기체 스프링을 이용할 수도 있다.

본 발명은 실시예에 한정되지 않으며, 그 정신 또는 주요 특징에서 일탈되는 일없이 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다.

이와 같이, 전술한 실시예는, 여러 가지 점에서 단지 예시에 불과하며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의해 나타내는 것으로, 명세서에 구속되는 것은 아니다. 또 특허청구범위의 균등범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위 내에서 실시되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 제어밸브의 구동기구는, 레버부재의 요동에 따른 피스톤과의 마찰저항을 줄이고, 장기간에 걸쳐 원활한 작동을 실현하는 것이 필요한 용도 등에 적용할 수 있다.

V : 레벨링 밸브(제어밸브) 1 : 정반(피 지지체)
2 : 공기 스프링(기체 스프링) 30 : 하우징
30a : 급배구 30b : 급기구
30c : 배기구 31 : 피스톤
31a : 오목부 32 : 스풀(밸브체)
4 : 구동기구 40 : 레버부재
44 : 작동 핀(핀부재) x : 레버부재의 회전축
y : 작동 핀의 회전축

Claims

피 지지체의 하중을 받는 기체 스프링에 접속되며, 기체를 공급 및 배기하는 급배구와, 압력원으로부터 기체가 공급되는 급기구와, 상기 기체 스프링으로부터 배출된 기체를 배기하기 위한 배기구가 형성된 제어밸브의 구동기구에 있어서,
상기 제어밸브는, 하우징과, 이 하우징에서 돌출된 피스톤과, 이 하우징에 수용되고 상기 피스톤과 연동하는 밸브체를 가지며, 이 밸브체의 이동에 의해, 상기 급기구 및 급배구를 연통시키는 급기 위치와, 이 급배구 및 배기구를 연통시키는 배기 위치와, 이 양 위치의 중간에서 기체의 공급 및 배기를 행하지 않는 중간 위치로 전환되고,
상기 피스톤의 돌출측 단면에는 오목부가 형성되며,
끝단부가 상기 하우징에 회전 자유롭게 지지되고, 상기 피 지지체의 하중을 받아 상기 피스톤의 이동방향으로 회전하는 레버부재와,
상기 레버부재의 끝단측 근방 부위에 이 레버부재의 회전축과 평행인 회전축 둘레로 회전 자유롭게 지지되며, 선단부가 상기 오목부에 수용 지지된 핀 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어밸브의 구동기구.
제1항에 있어서,
상기 제어밸브는, 상기 피스톤 및 벨브체가 상하방향으로 이동하도록 배치되며,
상기 제어밸브가 중간 위치에 있을 때, 상기 레버부재의 회전축과 상기 핀 부재의 회전축이 동일 높이가 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 제어밸브의 구동기구.