KR20150142059A - 유체압 실린더 - Google Patents

유체압 실린더 Download PDF

Info

Publication number
KR20150142059A
KR20150142059A KR1020157032773A KR20157032773A KR20150142059A KR 20150142059 A KR20150142059 A KR 20150142059A KR 1020157032773 A KR1020157032773 A KR 1020157032773A KR 20157032773 A KR20157032773 A KR 20157032773A KR 20150142059 A KR20150142059 A KR 20150142059A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder
cylinder tube
fluid pressure
spigot
piston
Prior art date
Application number
KR1020157032773A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101846215B1 (ko
Inventor
겐지 노무라
Original Assignee
에스엠시 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스엠시 가부시키가이샤 filed Critical 에스엠시 가부시키가이샤
Publication of KR20150142059A publication Critical patent/KR20150142059A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101846215B1 publication Critical patent/KR101846215B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1438—Cylinder to end cap assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1438—Cylinder to end cap assemblies
    • F15B15/1442—End cap sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

유체압 실린더(10)에 있어서, 헤드 커버(14)의 제1 스피곳 조인트(26)에 다단형상의 제1 ~ 제4 계단부(28a, 30a, 32a, 34a)를 설치하고, 로드 커버(16)의 제2 스피곳 조인트(50)에 다단형상의 제1 ~ 제4 계단부(28b, 30b, 32b, 34b)를 마찬가지로 설치한다. 제1 ~ 제4 계단부(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b) 중 어느 한 개에 대해서 실린더 튜브(12)를 선택적으로 장착한다. 이것에 의해, 직경이 상이한 새로운 실린더 튜브(12)와 새로운 피스톤(18)을 준비하고, 제1 ~ 제4 계단부(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b) 중 어느 한 개를 선택하여 실린더 튜브를 장착함으로써, 보어 직경이 상이한 유체압 실린더(10)을 구성할 수 있다.

Description

유체압 실린더 {FLUID PRESSURE CYLINDER}
본 발명은, 압력유체의 공급작용 하에 피스톤을 축선방향을 따라 변위시키는 유체압 실린더에 관한 것이다.
종래부터, 워크 등의 반송수단으로서, 예를 들면, 압력유체의 공급작용 하에 변위하는 피스톤을 가지는 유체압 실린더가 이용되고 있다.
이러한 유체압 실린더는, 예를 들면, 일본 실용신안공개 실개소56-146105 호 공보에 개시된 바와 같이, 원통형의 실린더 튜브와, 이 실린더 튜브의 끝부에 설치되는 실린더 커버와, 상기 실린더 튜브의 내부에 변위 가능하게 설치되는 피스톤을 포함한다. 더욱이, 상기 실린더 커버의 포트에 압력유체를 공급함으로써, 피스톤은 상기 실린더 튜브 내에 도입된 압력유체에 의해서 가압되어 축선방향을 따라 변위된다. 이 피스톤의 축선방향으로의 추력이 유체압 실린더의 출력으로 변환된다.
이 유체압 실린더는, 실린더 커버의 끝부에, 실린더 튜브 측을 향하여 돌출하는 스피곳 조인트(spigot joint)를 포함한다. 상기 실린더 튜브가 상기 스피곳 조인트의 외주 측에 삽입됨으로써, 상기 실린더 튜브와 상기 실린더 커버는 직경방향 및 반경방향 양쪽 모두에서 위치결정된 상태로 조립될 수 있다.
전술한 바와 같은 유체압 실린더로는, 예를 들면, 반송하는 워크의 형상이나 중량 등의 변경에 수반하여, 유체압 실린더의 요구되는 출력의 크기 역시 바뀌기 때문에, 출력의 크기가 상이한 다양한 타입의 유체압 실린더를 준비할 필요가 있어, 설비비에 있어서의 증가를 초래한다.
또, 근년, 에너지 절약화 및 코스트 절감의 관점에서, 워크의 형상이나 중량 등에 알맞은 최적의 출력을 얻을 수 있는 유체압 실린더를 사용하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 일반적으로, 유체압 실린더는, 상이한 보어 직경(실린더 직경)의 사양을 섬세하게 설정하는 것이 어려워, 소망하는 출력보다 큰 출력 성능을 갖춘 유체압 실린더를 사용해야만 하는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 워크를 반송하기 위한 출력이 과대하고, 여분의 압력유체를 사용하고 있기 때문에, 그 소비량이 본래의 소비량보다 증가하여, 최근의 에너지 절약화의 흐름과는 상반된다.
본 발명의 목적은, 유체압 실린더의 실린더 직경의 변경을 간편하게 실시함으로써, 설비 투자를 억제하면서, 출력을 자유롭게 변경하고 에너지 절약화를 도모하는 것이 가능한 유체압 실린더를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은, 내부에 실린더 챔버를 갖는 원통형의 실린더 튜브와, 상기 실린더 튜브의 양쪽 끝부에 장착되는 한 쌍의 커버 부재와, 상기 실린더 챔버를 따라서 변위 가능하게 설치되는 피스톤을 포함하는 유체압 실린더에 있어서,
상기 커버 부재에는, 상기 실린더 튜브가 삽입되어 상기 실린더 튜브를 축선방향 및 반경방향으로 위치결정하는 스피곳 조인트 수단이 설치되며, 각각의 상기 스피곳 조인트 수단은, 직경이 상이한 적어도 2쌍의 계단부 또는 직경이 상이한 적어도 2쌍의 홈부를 가지며, 상기 계단부의 어느 한 쌍 또는 상기 홈부의 어느 한 상에는 상기 실린더 튜브의 내주면 또는 외주면이 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 실린더 챔버를 내부에 갖는 원통형상의 실린더 튜브의 양쪽 끝부에 한 쌍의 커버 부재가 설치되고, 그 실린더 튜브에 따라서 피스톤이 변위 가능하게 설치되는 유체압 실린더에 있어서, 커버 부재에는, 실린더 튜브가 삽입되어 축선방향 및 반경방향으로 위치결정 가능한 스피곳 조인트 수단이 설치된다. 더욱이, 각각의 스피곳 조인트 수단은, 직경이 상이한 적어도 2쌍의 계단부 또는 홈부를 포함하고, 어느 한 쌍의 계단부 또는 홈부에는 실린더 튜브의 내주면 또는 외주면이 선택적으로 장착된다.
따라서, 실린더 튜브가 실린더 챔버의 직경이 상이한 다른 실린더 튜브로 교환될 때, 커버 부재의 한 쌍의 계단부 또는 홈부로부터 실린더 튜브를 제거하고, 다른 실린더 튜브를 직경이 상이한 다른 쌍의 계단부 또는 홈부에 장착함으로써, 동일한 커버 부재에 대해서 실린더 튜브를 직경이 상이한 다른 실린더 튜브로 용이하게 교환 및 대체하는 것이 가능해진다.
그 결과, 유체압 실린더로 얻을 수 있는 출력을 변경하는 경우에, 실린더 튜브의 내부에 설치되고 상이한 직경을 갖는 피스톤 및 상이한 직경을 갖는 실린더 튜브를 구비한 다른 유체압 실린더를 준비할 필요 없이, 동일한 유체압 실린더의 커버 부재를 이용해 출력 변경이 가능해져, 소망하는 출력을 얻는 것이 가능해진다. 즉, 새로운 유체압 실린더를 준비하기 위한 설비 투자를 억제할 수 있음과 동시에, 소망하는 출력을 얻기 위하여 최적의 직경(보어 직경)을 갖는 실린더 튜브를 선택해서 유체압 실린더를 구성할 수 있기 위해, 예를 들면, 소망하는 출력에 대해서 과대한 출력 성능을 갖는 유체압 실린더를 사용하고 있었던 경우와 비교하여, 상기 유체압 실린더는 최소한의 압력유체의 소비량으로 구동될 수 있어, 에너지 절약화를 도모할 수 있다.
본 발명의 상기된 그리고 또 다른 목적들, 특징들 및 장점들은, 본 발명의 바람직한 실시형태가 예로서 도시되어 있는 첨부 도면들과 결합하여 취해질 때, 이어지는 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 유체압 실린더의 전체 단면도이다.
도 2a는 도 1의 실린더 튜브의 일단부 부근을 나타내는 확대 단면도이다.
도 2b는 도 1의 실린더 튜브의 타단부 부근을 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은, 도 1의 유체압 실린더에 있어서, 직경이 상이한 새로운 실린더 튜브로 교환한 상태를 나타내는 전체 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 유체압 실린더의 전체 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 유체압 실린더의 일부 단면도이다.
도 5b는, 도 5a의 유체압 실린더에 있어서, 직경이 상이한 새로운 실린더 튜브로 교환한 상태를 나타내는 일부 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 유체압 실린더의 일부 단면도이다.
도 6b는, 도 6a의 유체압 실린더에 있어서, 직경이 상이한 새로운 실린더 튜브로 교환한 상태를 나타내는 일부 단면도이다.
도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 유체압 실린더(10)는, 원통형의 실린더 튜브(12)와, 이 실린더 튜브(12)의 일단부에 장착되는 헤드 커버(커버 부재) (14)와, 실린더 튜브(12)의 타단부 측에 장착되는 로드 커버(커버 부재)(16)와, 실린더 튜브(12)의 내부에 변위 가능하게 설치되는 피스톤(18)을 포함한다.
실린더 튜브(12)는, 축선방향(화살표 A, B 방향)을 따라서 실질적으로 일정한 직경(실린더 직경 C1)으로 연장하는 원통체로 이루어진다. 실린더 튜브(12)의 내부에는, 피스톤(18)이 수용되는 실린더 챔버(20)가 형성된다.
헤드 커버(14)는, 예를 들면, 금속제 재료로부터 단면이 실질적으로 직사각형으로 형성되며, 헤드 커버(14)의 네 귀퉁이에는 축선방향(화살표 A, B 방향)을 따라 관통하는 관통구멍을 포함한다. 도시하지 않은 연결 로드가 이 관통구멍을 통하여 삽입된다.
헤드 커버(14)의 중앙부에는, 소정 깊이의 공동(22)이 실린더 튜브(12) 측(화살표 A 방향)을 향하도록 형성되고, 공동(22)의 내주면에 형성되는 환형 홈에 제1 씰 링(24)이 설치된다. 이 공동(22)은, 실질적으로 일정한 직경을 갖고 단면이 실질적으로 원형이며, 헤드 커버(14)가 실린더 튜브(12)의 일단부에 설치될 때에 실린더 챔버(20)와 연통한다.
또, 헤드 커버(14)에는, 실린더 튜브(12) 측(화살표 A 방향)이 되는 일단면에, 실린더 튜브(12) 측(화살표 A 방향)을 향하여 돌출하는 제1 스피곳 조인트(26)가 형성된다. 제1 스피곳 조인트(26)는, 공동(22)과 동축이고, 공동(22)의 외주 측에 환형으로 형성된다.
제1 스피곳 조인트(26)는, 예를 들면, 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 직경이 상이한 제1 ~ 제4 계단부(28a, 30a, 32a, 34a)로 만들어지는 다단형상으로 형성된다. 제1 계단부(28a)는 직경이 가장 작다. 제2 계단부(30a)는 제1 계단부(28a)보다 직경이 크고 제1 계단부(28a)의 외주 측에 형성된다. 제3 계단부(32a)는 제2 계단부(30a)보다 직경이 크고 제2 계단부(30a)의 외주 측에 형성된다. 제4 계단부(34a)는 제3 계단부(32a)보다 직경이 크고 제3 계단부(32a)의 외주 측, 즉 가장 외주 측에 형성된다. 제1 ~ 제4 계단부(28a, 30a, 32a, 34a)는, 각각, 환형으로 형성되어 동축으로 배치된다.
제1 계단부(28a)는 실질적으로 일정한 직경으로 형성되고 헤드 커버(14)의 끝면에 대해서 실린더 튜브(12) 측(화살표 A 방향)을 향해 소정길이 돌출된다. 헤드 커버(14)의 끝면으로부터의 계단부의 돌출 길이는, 제2 계단부(30a), 제3 계단부(32a), 및 제4 계단부(34a)의 차례로 계단식으로 점차 작아진다.
다시 말해서, 제2 ~ 제4 계단부(30a, 32a, 34a)는, 계단식으로 헤드 커버(14) 측(화살표 B 방향)을 향하여 접근하도록, 축선방향 및 반경방향으로 오프셋 방식으로 형성된다.
또, 제1 ~ 제4 계단부(28a, 30a, 32a, 34a)와 직교하고 헤드 커버(14)의 끝면과 실질적으로 평행한 각 벽부(36)에는, 환형 홈을 통하여 각각 O-링(38)이 장착된다.
그리고, 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 헤드 커버(14)에 있어서의 제2 계단부(30a)의 외주 측에 실린더 튜브(12)의 일단부가 삽입되어 벽부(36)에 맞닿음으로써, 실린더 튜브(12)는 헤드 커버(14)에 대해서 축선방향 및 반경방향으로 위치결정된다. 이 때, 실린더 튜브(12)의 일단부는, 벽부(36)에 장착된 O-링(38)에 맞닿음으로써, 상기 실린더 튜브(12)와 헤드 커버(14) 사이를 통한 압력유체의 누출이 방지된다.
한편, 헤드 커버(14)의 측면에는 압력유체가 공급 및 배출되는 제1 유체 포트(40)가 설치되고, 이 제1 유체 포트(40)는 공동(22)과 연통하고 있다. 그리고, 도시하지 않은 압력유체 공급원으로부터 제1 유체 포트(40)로 압력유체가 공급된 후, 압력유체는 공동(22)으로 도입된다.
로드 커버(16)는, 예를 들면, 금속제 재료로 단면이 실질적으로 직사각형으로 형성되며, 로드 커버(16)의 네 귀퉁이를 통해 축선방향으로 관통하는 관통구멍을 포함한다. 이 관통구멍을 통하여 연결 로드가 삽입된다. 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 로드 커버(16)와 헤드 커버(14) 사이에 실린더 튜브(12)가 장착된 상태로, 상기 헤드 커버(14) 및 로드 커버(16)를 통하여 삽입되는 연결 로드의 양쪽 끝부에 너트를 나사결합시킨다. 그 결과, 헤드 커버(14)와 로드 커버(16) 사이에 실린더 튜브(12)가 끼워져 고정된다.
또, 로드 커버(16)의 중앙부는, 실린더 튜브(12)로부터 멀어지는 방향으로 볼록하다. 그 볼록부의 실질적으로 중앙부에는 축선방향(화살표 A, B 방향)을 따라서 관통하는 로드 구멍(42)이 형성된다. 그리고, 로드 구멍(42)의 내주면에는, 부시(44) 및 로드 패킹(46)이 설치된다. 로드 구멍(42)의 실린더 튜브(12) 측에는, 환형 홈을 통하여 제2 씰 링(48)이 장착된다. 로드 구멍(42)은 실린더 챔버(20)와 연통하고 있다.
게다가 로드 커버(16)에는, 실린더 튜브(12) 측(화살표 B 방향)이 되는 일단면에, 실린더 튜브(12) 측(화살표 B 방향)을 향하여 돌출하는 제2 스피곳 조인트(50)가 형성된다. 제2 스피곳 조인트(50)는, 로드 구멍(42)과 동축이고, 로드 구멍(42)의 외주 측에 환형으로 형성된다.
제2 스피곳 조인트(50)는, 예를 들면, 도 1 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 직경이 상이한 제1 ~ 제4 계단부(28b, 30b, 32b, 34b)로 만들어지는 다단형상으로 형성된다. 제1 계단부(28b)는 직경이 가장 작다. 제2 계단부(30b)는 제1 계단부(28b)보다 직경이 크고 제1 계단부(28b)의 외주 측에 형성된다. 제3 계단부(32b)는 제2 계단부(30b)보다 직경이 크고 제2 계단부(30b)의 외주 측에 형성된다. 제4 계단부(34b)는 제3 계단부(32b)보다 직경이 크고 제3 계단부(32b)의 외주 측, 즉 가장 외주 측에 형성된다. 제1 ~ 제4 계단부(28b, 30b, 32b, 34b)는, 각각, 환형으로 형성되어 동축으로 배치됨과 함께, 제1 ~ 제4 계단부(28b, 30b, 32b, 34b)는, 각각, 제1 ~ 제4 계단부(28a, 30a, 32a, 34a)와 각각 동일한 직경으로 형성된다.
제1 계단부(28b)는 실질적으로 일정한 직경으로 형성되고 로드 커버(16)의 끝면에 대해서 실린더 튜브(12) 측(화살표 B 방향)을 향해 소정길이 돌출된다. 로드 커버(16)의 끝면으로부터의 계단부의 돌출 길이는, 제2 계단부(30b), 제3 계단부(32b), 및 제4 계단부(34b)의 차례로 계단식으로 점차 작아진다. 다시 말해서, 제2 ~ 제4 계단부(30b, 32b, 34b)는, 계단식으로 로드 커버(16) 측(화살표 A 방향)을 향하여 접근하도록, 축선방향 및 반경방향으로 오프셋 방식으로 형성된다.
또, 제1 ~ 제4 계단부(28b, 30b, 32b, 34b)와 직교하고 로드 커버(16)의 끝면과 실질적으로 평행한 각 벽부(36)에는, 환형 홈을 통하여 각각 O-링(38)이 장착된다.
그리고, 도 1 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 로드 커버(16)에 있어서의 제2 계단부(30b)의 외주 측에 실린더 튜브(12)의 타단부가 삽입되어 벽부(36)에 맞닿음으로써, 실린더 튜브(12)는 로드 커버(16)에 대해서 축선방향 및 반경방향으로 위치결정된다. 이 때, 실린더 튜브(12)의 타단부는, 벽부(36)에 장착된 O-링(38)에 맞닿음으로써, 상기 실린더 튜브(12)와 로드 커버(16) 사이를 통한 압력유체의 누출이 방지된다.
더욱 상세하게는, 헤드 커버(14)에 있어서의 제1 스피곳 조인트(26)의 제1 ~ 제4 계단부(28a, 30a, 32a, 34a)와, 로드 커버(16)에 있어서의 제2 스피곳 조인트(50)의 제1 ~ 제4 계단부(28b, 30b, 32b, 34b)가, 실린더 튜브(12)를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어, 상기 제1 및 제2 스피곳 조인트(26, 50)에 의해 실린더 튜브(12)의 양쪽 끝부가 유지된다.
한편, 로드 커버(16)의 측면에는 압력유체가 공급 및 배출되는 제2 유체 포트(52)가 설치되고, 이 제2 유체 포트(52)는 로드 구멍(42)과 연통하고 있다. 그리고, 제2 유체 포트(52)로부터 공급된 압력유체는, 로드 구멍(42)으로부터 실린더 챔버(20)에 도입된다.
피스톤(18)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 실린더 튜브(12)의 실린더 직경(C1)과 실질적으로 동일한 직경으로 형성된다. 피스톤(18)의 외주면에는 복수의 환형 홈을 통하여 피스톤 패킹(54), 자성체(56) 및 웨어 링(wear ring)(58)이 설치되어 있다.
또한, 피스톤(18)의 중앙부에는, 축선방향(화살표 A, B 방향)을 따라서 관통하는 피스톤 구멍(도시하지 않음)이 형성된다. 상기 피스톤 구멍에 피스톤 로드(60)의 일단부가 삽입되어 연결된다. 피스톤 로드(60)의 일단부는 피스톤(18)에 연결되는 한편, 피스톤 로드(60)의 타단부는 로드 구멍(38)을 통하여 삽입되고 부시(40)에 의해서 변위 가능하게 지지된다.
또한, 피스톤(18)의 양쪽 끝면에는 각각 제1 및 제2 쿠션 링(62, 64)이 장착되어 있다. 제1 및 제2 쿠션 링(62, 64)은 실질적으로 동일한 형상으로 형성된다. 제1 쿠션 링(62)은, 헤드 커버(14) 측에서 피스톤(18)의 일단 측(화살표 B 방향)에 배치되고, 그 일단 측으로부터 돌출한다. 한편, 상기 제2 쿠션 링(64)은, 로드 커버(16) 측에서 피스톤(18)의 타단 측(화살표 A 방향)에 배치되고, 피스톤 로드(60)의 외주면을 덮도록 설치된다.
그리고, 피스톤(18)의 축선방향에 따른 변위작용 하에서 제1 및 제2 쿠션 링(62, 64)은 각각 공동(22) 및 로드 구멍(42) 내로 삽입되고, 제1 및 제2 씰 링(24, 48)과 제1 및 제2 쿠션 링(62, 64)의 미끄럼 접촉에 의해 피스톤(18)의 변위 속도는 감소된다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 유체압 실린더(10)는 기본적으로는 이상과 같이 구성된다. 다음에, 그 동작 및 작용 효과에 대해 설명한다. 도 1에 나타낸, 피스톤(18)이 헤드 커버(14) 측(화살표 B 방향)을 향하여 변위하고, 제1 쿠션 링(62)이 공동(22)에 수용된 상태를 초기 위치로서 설명한다.
먼저, 도시하지 않은 압력유체 공급원으로부터의 압력유체는 제1 유체 포트(40)에 도입된다. 이 경우, 제2 유체 포트(52)는 도시하지 않은 전환 밸브에 의한 전환작용 하에서 대기 개방 상태로 위치된다. 따라서, 압력유체는, 제1 유체 포트(40)로부터 공동(22) 내로 공급되고, 공동(22)으로부터 실린더 챔버(20) 내로 도입된 압력유체에 의해서 피스톤(18)은 로드 커버(16)(화살표 A 방향)를 향하여 가압된다. 그리고, 피스톤(18)의 변위작용으로 인하여 피스톤 로드(60)도 변위하여, 피스톤 로드(60)의 끝부에 장착된 제1 쿠션 링(62)은 제1 씰 링(24)과 미끄럼 접촉하면서 공동(22)으로부터 이탈된다.
다음에, 피스톤(18)의 변위작용 하에서 제2 쿠션 링(64)은 로드 구멍(42) 내에 삽입되며, 그에 따라 압력유체의 유량이 제한되고 실린더 챔버(20)의 내부에서 압축된다. 그 결과, 피스톤(18)이 변위할 때 변위 저항이 생성되고, 피스톤(18)의 변위 속도는 피스톤(18)이 변위 종단 위치에 가까워짐에 따라 서서히 감소한다.
마지막으로, 피스톤(18)은 로드 커버(16)(화살표 A 방향)를 향해 서서히 변위하여, 제2 쿠션 링(64)이 완전하게 로드 구멍(42)에 수용됨으로써, 피스톤(18)은 로드 커버(16)(화살표 A 방향)에 도달한 변위 종단 위치가 된다.
한편, 피스톤(18)을 상기와는 반대 방향(화살표 B 방향)으로 변위시키는 경우에는, 제2 유체 포트(52)에 압력유체를 공급하고, 제1 유체 포트(40)를 전환 밸브(도시하지 않음)의 전환작용 하에 대기 개방 상태로 한다. 그리고, 압력유체가, 제2 유체 포트(52)로부터 로드 구멍(42) 내로 공급되고, 로드 구멍(42)으로부터 실린더 챔버(20) 내로 도입된 압력유체에 의해서, 피스톤(18)은 헤드 커버(14)(화살표 B 방향)를 향하여 가압된다.
그리고, 피스톤(18)의 변위작용 하에서 피스톤 로드(60)도 변위하며, 피스톤 로드(60)의 끝부에 장착된 제2 쿠션 링(64)은 제2 씰 링(48)에 미끄럼 접촉하면서 로드 구멍(42)으로부터 이탈한다.
다음에, 피스톤(18)의 변위작용 하에서 제1 쿠션 링(62)이 공동(22)으로 삽입되며, 그에 따라 압력유체의 유량이 제한되어 실린더 챔버(20) 내에서 압축된다. 그 결과, 피스톤(18)이 변위할 때의 변위 저항이 생성되고, 피스톤(18)의 변위 속도가 서서히 감소한다. 그리고, 피스톤(18)이 헤드 커버(14)에 맞닿음으로써 초기 위치로 복귀한다(도 1 참조).
다음에, 전술한 유체압 실린더(10)의 출력을 변경하기 위해서, 실린더 튜브(12) 및 피스톤(18)이 상이한 실린더 튜브(12) 및 피스톤(18)으로 교환 및 대체되어, 보어 직경(실린더 직경)을 변경하는 경우에 대해 설명한다. 특히, 여기에서는 상기 보어 직경을 확장시킴으로써 출력을 증가시키는 경우에 대해 설명한다.
먼저, 연결 로드에 나사결합된 도시하지 않은 너트를 풀어, 실린더 튜브(12)와 헤드 커버(14) 및 로드 커버(16)의 연결 상태를 해제한다. 그 다음, 실린더 튜브(12)로부터 헤드 커버(14) 및 로드 커버(16)를 축선방향(화살표 A, B 방향)으로 서로 이격시킨다.
다음에, 도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 실린더 튜브(12)보다 직경이 큰 실린더 직경(C2)의 새로운 실린더 튜브(12a)와, 상기 실린더 직경(C2)과 실질적으로 동일한 직경으로 형성된 새로운 피스톤(18a)을 준비한다. 이 경우, 새로운 실린더 튜브(12a)의 축선방향(화살표 A, B 방향)을 따른 길이는, 헤드 커버(14)에 있어서의 제4 계단부(34a)와 제2 계단부(30a) 사이의 축선방향을 따른 길이와, 로드 커버(16)에 있어서의 제4 계단부(34b)와 제2 계단부(30b) 사이의 축선방향을 따른 길이의 차이(도 3의 L 참조)만큼 실린더 튜브(12)의 길이에 비해서 길다. 더욱 상세하게는, 실린더 튜브들의 축선방향을 따른 길이는, 축선방향을 따른 헤드 커버(14)와 로드 커버(16) 사이의 거리가 변화되지 않도록 설정된다.
또한, 실린더 튜브(12a)가 장착되는 제4 계단부(34a, 34b)를 향하는 벽부(36)에는, 환형 홈을 통하여 O-링(38)이 각각 장착된다.
그리고, 헤드 커버(14)에 있어서의 제4 계단부(34a)의 외주에 실린더 튜브(12a)의 일단부를 삽입합으로써, 헤드 커버(14)에 대해서 실린더 튜브(12a)의 일단부가 유지된다. 또한, 실린더 튜브(12a)의 내주직경에 상응하는 큰 직경의 피스톤(18a)을, 실린더 튜브(12a)의 내부에 삽입한 상태로, 실린더 튜브(12a)의 타단부를 로드 커버(16)에 있어서의 제4 단부(34b)의 외주에 삽입한다. 이것에 의해, 실린더 튜브(12a)의 타단부가 로드 커버(16)에 장착되고, 실린더 튜브(12a)의 양쪽 끝부가 O-링(38)에 각각 맞닿은 상태가 된다.
이 상태에서, 헤드 커버(14) 및 로드 커버(16)에 연결 로드(도시하지 않음)를 삽입하여, 연결 로드의 양쪽 끝부에 너트를 나사결합시켜 체결함으로써, 상기 실린더 튜브(12a)를 사이에 두고 헤드 커버(14)와 로드 커버(16)가 연결된다.
그 결과, 유체압 실린더(10)에 있어서, 실린더 튜브(12) 및 피스톤(18)은 더욱 큰 실린더 직경(C2)을 갖는 실린더 튜브(12a) 및 더욱 큰 실린더 직경(C2)을 갖는 피스톤(18a)으로 대체되고, 피스톤(18a)의 변위작용 하에 피스톤 로드(60)로부터 축선방향으로 출력되는 출력이 커진다. 이와 같이, 예를 들면, 반송하는 워크의 중량 등에 따라 출력을 크게 하는 경우, 실린더 직경이 큰 실린더 튜브(12a) 및 큰 실린더 직경에 상응하는 직경의 피스톤(18a)으로 교환 및 대체함으로써, 상기 워크에 상응하는 최적의 출력을 얻을 수 있다.
한편, 유체압 실린더(10)에 있어서의 보어 직경을 작게 하는 경우에는, 실린더 직경이 작은 실린더 튜브(12) 및 작은 실린더 직경에 상응하는 직경의 피스톤(18)을 준비하여 조립함으로써, 유체압 실린더(10)의 출력을 용이하게 감소시킬 수 있다. 그에 따라, 유체압 실린더(10)에 있어서 사용되는 압력유체의 소비량을 감소시킬 수 있고, 그 결과, 유체압 실린더(10)에 있어서 에너지 절약을 도모할 수 있다.
다시 말해서, 유체압 실린더(10)에 있어서, 여러 가지 실린더 직경을 갖는 실린더 튜브(12) 및 그러한 실린더 튜브(12)의 실린더 직경에 상응하는 피스톤(18)을 교환함으로써, 헤드 커버(14) 및 로드 커버(16)를 공용화하면서 유체압 실린더(10)의 출력을 용이하게 변경할 수 있다.
또한, 전술한 유체압 실린더(10)로는, 4개의 계단부(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b)가 제1 및 제2 스피곳 조인트(26, 50)에 각각 설치되는 구성에 대해 설명하였다. 하지만, 본 발명은 이것만으로 한정되는 것이 아니고, 제1 스피곳 조인트(26)에 있어서의 계단부의 개수가 제2 스피곳 조인트(50)에 있어서의 계단부의 개수와 일치하는 한편, 제1 스피곳 조인트(26)에 있어서의 계단부의 직경이 제2 스피곳 조인트(50)에 있어서의 계단부의 직경에 각각 상응하는 한, 특히 그 수량은 한정되는 것은 아니다.
이상과 같이, 제1 실시형태에 따르면, 헤드 커버(14)의 제1 스피곳 조인트(26)에 직경이 상이한 제1 내지 제4 계단부(28a, 30a, 32a, 34a)를 설치하고, 로드 커버(16)의 제2 스피곳 조인트(50)에도 직경이 상이한 제1 내지 제4 계단부(28b, 30b, 32b, 34b)를 설치하고, 상기 제1 내지 제4 계단부(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b) 중 어느 한 쌍에 선택적으로 실린더 튜브(12)를 장착함으로써, 실린더 튜브(12)를 축선방향으로 위치결정시킬 수 있고, 상기 헤드 커버(14) 및 로드 커버(16)에 대해서 동축으로 유지시킬 수 있다. 그 때문에, 상이한 실린더 직경에 상응하는 직경을 갖는 새로운 피스톤(18a)과 함께, 실린더 튜브(12)를 다른 실린더 직경을 갖는 새로운 실린더 튜브(12a)로 교환 및 대체함으로써, 동일한 헤드 커버(14) 및 로드 커버(16)를 이용하여 보어 직경(실린더 직경)이 상이한 유체압 실린더(10)를 용이하게 구성하는 것이 가능해진다.
그 결과, 유체압 실린더(10)로 얻을 수 있는 출력을 변경하는 경우에, 직경이 상이한 피스톤(18) 및 직경이 상이한 실린더 튜브(12)를 갖춘 또 다른 유체압 실린더(10)를 준비할 필요가 없고, 유체압 실린더(10)의 동일한 헤드 커버(14) 및 동일한 로드 커버(16)를 이용해서 출력을 변경하여, 소망하는 출력을 얻는 것이 가능해진다.
더욱 상세하게는, 새로운 유체압 실린더를 준비하기 위한 설비 투자를 억제할 수 있음과 함께, 소망하는 출력을 얻기 위하여 최적의 직경(보어 직경)을 갖는 실린더 튜브(12) 및 피스톤(18)을 선택하여 유체압 실린더(10)를 구성할 수 있다. 그 때문에, 예를 들면, 소망하는 출력에 대해서 과대한 출력 성능의 유체압 실린더를 사용하고 있었던 경우와 비교하여, 최소한의 압력유체 소비량으로 유체압 실린더(10)를 구동시킬 수 있고, 그에 따라 에너지 절약화를 도모할 수 있다.
또, 실린더 튜브 및 피스톤을 실린더 직경이 상이한 실린더 튜브(12a) 및 그 실린더 직경에 상응하는 피스톤(18a)으로 교환하여, 유체압 실린더(10)에 있어서의 실린더 챔버(20)의 실린더 직경(C1, C2)을 변경한 경우에도, 제1 내지 제4 계단부(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b)의 축선방향에 있어서의 차이에 따른 길이를 갖는 새로운 실린더 튜브(12a)를 이용함으로써, 상기 유체압 실린더(10)의 길이 치수가 변화하지 않는다.
그 때문에, 예를 들면, 유체압 실린더(10)를 제조 라인에서 사용하여, 헤드 커버(14) 및 로드 커버(16)를 경유하여 제조 라인에 부착시키는 경우, 그 설치 위치(설치 피치)가 바뀌지 않아, 유체압 실린더를 종전의 설치 위치에 확실하게 장착시킬 수 있다. 그 결과, 제조 라인에서 사용되고 있던 유체압 실린더(10)의 보어 직경을 용이하게 변경하여, 제조 라인에 대해서 유체압 실린더(10)를 용이하고 확실하게 설치하는 것이 가능해진다.
또한, 제1 및 제2 스피곳 조인트(26, 50)에 있어서, 유체압 실린더(10)의 축선방향과 직교하고, 제1 내지 제4 계단부(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b)에 상응하여 각각 형성된 각 벽부(36)에, 환형 홈을 통하여 O-링(38)을 착탈 가능하게 설치한다. 따라서, 실린더 튜브(12)가 장착되는 계단부에 상응하는 벽부(36)에 O-링(38)을 장착함으로써, 실린더 튜브(12)의 끝부를 O-링(38)에 맞닿음시킬 수 있다. 그 결과, O-링(38)에 의해서, 실린더 튜브(12), 헤드 커버(14) 및 로드 커버(16) 사이를 통한 압력유체의 누출을 확실히 방지할 수 있다.
다음에, 제2 실시형태에 따른 유체압 실린더(100)를 도 4에 나타낸다. 전술한 제1 실시형태에 따른 유체압 실린더(10)와 동일한 유체압 실린더(100)의 구성요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.
유체압 실린더(100)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)에 있어서의 제1 및 제2 스피곳 조인트(106, 108)가, 2개의 계단부, 즉, 제1 스피곳 조인트(106)의 제5 및 제6 계단부(110a, 112a), 및 제2 스피곳 조인트(108)의 제5 및 제6 계단부(110b, 112b)로 이루어진다는 점에서, 제1 실시형태에 따른 유체압 실린더(10)와 상위하다.
헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)에 있어서의 제5 및 제6 계단부(110a, 110b, 112a, 112b)는, 제5 계단부(110a, 110b)가 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)의 내주측에 각각 형성되는 반면, 제6 계단부(112a, 112b)가 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)의 외주측에 각각 형성된다. 그와 함께, 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)의 단면에 대해서 계단부가 돌출하는 길이와 관련하여, 제5 계단부(110a, 110b)는 제6 계단부(112a, 112b)보다 긴 길이로 돌출하도록 형성된다.
또, 제5 계단부(110a, 110b)의 직경이, 예를 들면, 전술한 제1 실시형태의 유체압 실린더(10)에 있어서의 제2 계단부(30a, 30b)와 동일 직경으로 설정되고, 제6 계단부(112a, 112b)의 직경이, 유체압 실린더(10)에 있어서의 제4 계단부(34a, 34b)와 동일 직경으로 설정된다. 더욱 상세하게는, 유체압 실린더(10)의 제2 및 제4 계단부(30a, 30b, 34a, 34b)에 상당하는 계단부가 설치되는 한편, 제2 및 제4 계단부(30a, 30b, 34a, 34b) 사이의 중간직경의 제3 계단부(32a, 32b)가 설치되지 않은 구성이 된다.
또한, 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)에는, 제5 및 제6 계단부(110a, 110b, 112a, 112b)와 직교하고, 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)의 끝면과 실질적으로 평행한 벽부(114)가 각각 형성된다. 벽부(114)에는 각각 환형 홈을 통하여 O-링(38)이 장착된다. 게다가, 벽부(114)의 면적은, 제1 실시형태에 따른 유체압 실린더(10)의 각 벽부(36)와 비교하여, 계단부의 수량이 적은 만큼 크게 확보하는 것이 가능해진다. 더욱 상세하게는, 벽부(114)의 면적을, 반경방향으로 크게 확보할 수 있다.
그리고, 예를 들면, 헤드 커버(102)에 있어서의 제5 계단부(110a)의 외주 측에 실린더 튜브(12)의 일단부를 삽입하고, 실린더 튜브(12)의 타단부를, 로드 커버(104)에 있어서의 제5 계단부(110b)의 외주 측에 삽입하여, 각각 벽부(114)에 맞닿음시킴으로써, 상기 실린더 튜브(12)가 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)에 대해서 축선방향(화살표 A, B 방향) 및 반경방향으로 위치결정된 상태로 유지된다. 이 때, 실린더 튜브(12)의 양쪽 끝부가 벽부(114)에 장착된 O-링(38)에 맞닿음으로써, 실린더 튜브(12)와 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)와의 사이를 통한 압력유체의 누출이 방지된다.
유체압 실린더(100)의 동작 및 보어 직경의 변경 작업에 대해서는, 제1 실시형태에 따른 유체압 실린더(10)와 동일하기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.
이상과 같이, 제2 실시형태에서는, 유체압 실린더(100)를 구성하는 헤드 커버(102)의 제1 스피곳 조인트(106)에 직경이 상이한 제5 및 제6 계단부(110a, 112a)를 설치하고, 로드 커버(104)의 제2 스피곳 조인트(108)에 직경이 상이한 제5 및 제6 계단부(110b, 112b)를 설치하고, 상기 제5 및 제6 계단부(110a, 110b, 112a, 112b) 중 어느 한 쌍에 선택적으로 실린더 튜브(12)를 장착함으로써, 실린더 튜브(12)를 축선방향(화살표 A, B 방향)으로 위치결정하고, 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)와 동축으로 유지할 수 있다.
그 때문에, 실린더 튜브(12) 및 피스톤(18)을 상이한 실린더 직경을 갖는 새로운 실린더 튜브(12)와 그 상이한 실린더 직경에 상응하는 직경의 새로운 피스톤(18)으로 교환 및 대체함으로써, 동일한 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)를 이용하여, 보어 직경(실린더직경)이 상이한 유체압 실린더(100)를 용이하게 구성하는 것이 가능해진다.
그 결과, 유체압 실린더(100)로 얻을 수 있는 출력을 변경하는 경우에, 상이한 직경을 갖는 피스톤(18) 및 상이한 직경을 갖는 실린더 튜브(12)를 구비하는 다른 유체압 실린더를 준비할 필요 없이, 동일한 유체압 실린더(100)의 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)를 이용해서 출력을 변경하여, 소망하는 출력을 얻는 것이 가능해진다.
더욱 상세하게는, 새로운 유체압 실린더를 준비하기 위한 설비 투자를 억제할 수 있고, 소망하는 출력을 얻기 위해서 최적의 직경(보어 직경)을 갖는 실린더 튜브(12) 및 피스톤(18)을 선택하여 유체압 실린더(100)을 구성할 수 있다. 그 때문에, 예를 들면, 소망하는 출력에 대해서 과대한 출력 성능의 유체압 실린더를 사용하고 있었던 경우와 비교하여, 최소한의 압력유체 소비량으로 유체압 실린더(100)를 구동시킬 수 있고, 에너지 절약화를 도모할 수 있다.
또, 제1 실시형태에 따른 유체압 실린더(10)와 비교하여, 제1 및 제2 스피곳 조인트(106, 108)에 있어서의 계단부의 수량이 적기 때문에, 실린더 튜브(12)의 양쪽 끝부에 맞닿는 벽부(114)의 면적을 크게 확보할 수 있다. 그 결과, 실린더 튜브(12)의 양쪽 끝부를 헤드 커버(102) 및 로드 커버(104)에 대해서 더욱 확실히 맞닿음시켜, 축선방향(화살표 A, B 방향)을 따른 위치결정을 더욱 높은 정밀도로 실시하는 것이 가능해진다.
다음에, 제3 실시형태에 따른 유체압 실린더(120)를 도 5a 및 도 5b에 나타낸다. 전술한 제1 및 제2 실시형태에 따른 유체압 실린더(10, 100)와 동일한 유체압 실린더(120)의 구성요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.
유체압 실린더(120)에서는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 헤드 커버(122) 및 로드 커버(124)에 있어서의 끝면에, 환형으로 오목한 형상을 갖는 제1 및 제2 스피곳 조인트(126, 128)가 각각 형성되어 있다는 점에서, 제1 및 제2 실시형태에 따른 유체압 실린더(10, 100)와 상위하다.
제1 스피곳 조인트(126)는, 헤드 커버(122)에 있어서 실린더 튜브(12)를 향하는 끝면으로부터 소정 깊이만큼 축선방향(화살표 B 방향)에 따라서 오목하게 형성되고, 공동(22)과 동축으로 형성된다.
또, 제1 스피곳 조인트(126)는, 제1 스피곳 조인트(126)에서 외주 측에 형성된 제1 스피곳 표면(130a)과, 내주 측에 형성된 제2 스피곳 표면(132a)를 갖추고 있다. 제1 및 제2 스피곳 표면(130a, 132a)은, 서로 평행하게 형성되고, 헤드 커버(122)의 축선방향과 평행하다. 더욱 상세하게는, 제2 스피곳 표면(132a)이 헤드 커버(122)의 중심 측에 설치된다. 제1 스피곳 표면(130a)과 제2 스피곳 표면(132a) 사이의 반경방향 거리는, 실린더 튜브(12)의 반경방향 두께보다 크게 설정된다.
게다가, 제1 스피곳 조인트(126)에 있어서의 제1 및 제2 스피곳 표면(130a, 132a)에 인접한 벽부에는, 각각 환형 홈을 통하여 O-링(38)이 장착된다. 실린더 튜브(12)의 일단부가 제1 스피곳 조인트(126)에 대해 장착되었을 때에 O-링(38)에 대한 실린더 튜브(12)의 일단부의 맞닿음에 의해 기밀이 유지된다.
그리고, 제1 스피곳 조인트(126)에 있어서의 제1 스피곳 표면(130a)과 맞닿도록 실린더 튜브(12)의 외주면을 위치시킴으로써 또는 제1 스피곳 조인트(126)에 있어서의 제2 스피곳 표면(132a)과 맞닿도록 실린더 튜브(12)의 내주면을 위치시킴으로써, 반경방향으로의 실린더 튜브(12)의 위치결정이 이루어진다.
한편, 제2 스피곳 조인트(128)은, 로드 커버(124)에 있어서 실린더 튜브(12)를 향하는 끝면으로부터 소정 깊이만큼 축선방향(화살표 A 방향)을 따라서 오목하게 형성되고, 로드 구멍(42)과 동축으로 형성된다.
또, 제2 스피곳 조인트(128)에는, 제1 스피곳 조인트(126)과 마찬가지로, 제2 스피곳 조인트(128)에서 외주 측에 형성된 제1 스피곳 표면(130b)과, 내주 측에 형성된 제2 스피곳 표면(132b)을 갖추고 있다. 제1 및 제2 스피곳 표면(130b, 132b)은, 서로 평행하게 형성되고, 로드 커버(124)의 축선방향과 평행하다. 더욱 상세하게는, 제2 스피곳 표면(132b)이 로드 커버(124)의 중심 측에 설치된다. 제1 스피곳 표면(130b)과 제2 스피곳 표면(132b) 사이의 반경방향 거리는, 실린더 튜브(12)의 반경방향 두께보다 크게 설정된다.
게다가, 제2 스피곳 조인트(128)에 있어서의 제1 및 제2 스피곳 표면(130b, 132b)에 인접한 벽부에는, 각각 환형 홈을 통하여 O-링(38)이 장착된다. 실린더 튜브(12)의 타단부가 제2 스피곳 조인트(128)에 대해 장착되었을 때에 O-링(38)에 대한 실린더 튜브(12)의 타단부의 맞닿음에 의해 기밀이 유지된다.
그리고, 제2 스피곳 조인트(128)에 있어서의 제1 스피곳 표면(130b)과 맞닿도록 실린더 튜브(12)의 외주면을 위치시킴으로써 또는 제2 스피곳 조인트(128)에 있어서의 제2 스피곳 표면(132b)과 맞닿도록 실린더 튜브(12)의 내주면을 위치시킴으로써, 반경방향으로의 실린더 튜브(12)의 위치결정이 이루어진다.
예를 들면, 도 5a에 도시된 유체압 실린더(120)에서는, 실린더 튜브(12)의 일단부 및 타단부가, 각각 제1 및 제2 스피곳 조인트(126, 128)의 외주 측에 제공되는 제1 스피곳 표면(130a, 130b)에 맞닿아, 실린더 튜브(12)가 반경방향으로 위치결정된다. 또한, 상기 제1 및 제2 스피곳 조인트(126, 128)의 벽부에 실린더 튜브(12)의 일단부 및 타단부가 맞닿음으로써, 실린더 튜브(12)는 축선방향(화살표 A, B 방향)으로 위치결정되어 유지된다.
그리고, 실린더 튜브(12)를 작은 직경을 갖는 새로운 실린더 튜브(12a)로 대체하는 경우에는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 실린더 튜브(12a)의 일단부의 내주면을 제1 스피곳 조인트(126)에 있어서의 제2 스피곳 표면(132a)에 맞닿음시켜, 반경방향으로 위치결정한다. 그와 함께, 실린더 튜브(12a)의 직경에 상응하는 피스톤(18a)을 실린더 튜브(12a)의 내부로 삽입한다. 이 상태로, 실린더 튜브(12a)의 타단부를, 로드 커버(124)의 제2 스피곳 조인트(128) 내로 삽입하여, 제2 스피곳 표면(132b)에 맞닿음시킨 후, 벽부에 맞닿음시킨다.
이것에 의해, 실린더 튜브(12a)가, 제2 스피곳 표면(132a, 132b)에 의해서 헤드 커버(122) 및 로드 커버(124)에 대해서 축선방향(화살표 A, B 방향) 및 반경방향으로 위치결정된 상태로 유지된다. 이 때, 실린더 튜브(12a)의 양쪽 끝부가, 벽부에 장착된 O-링(38)에 맞닿음으로써, 실린더 튜브(12a)와 헤드 커버(122) 및 로드 커버(124) 사이를 통한 압력유체의 누출이 방지된다.
이상과 같이, 제3 실시형태에서는, 헤드 커버(122) 및 로드 커버(124)의 끝면에, 각각 환형으로 오목하고, 실린더 튜브(12)의 반경방향 두께보다 반경방향으로 큰 제1 및 제2 스피곳 조인트(126, 128)를 각각 설치함으로써, 제1 및 제2 스피곳 조인트(126, 128)의 외주 측에서의 제1 스피곳 표면(130a, 130b), 및 제1 및 제2 스피곳 조인트(126, 128)의 내주 측에서의 제2 스피곳 표면(132a, 132b) 중 어느 한 쌍을 이용하여 실린더 튜브(12)의 반경방향에 있어서의 위치결정을 실시하는 것이 가능해진다.
그 때문에, 헤드 커버(12) 및 로드 커버(124) 각각에 제공되는 단일의 스피곳부, 즉 제1 및 제2 스피곳 조인트(126, 128)에 의해 직경이 상이한 실린더 튜브(12, 12a)의 위치결정을 실시할 수 있다. 그 결과, 직경이 상이한 실린더 튜브(12, 12a)의 위치결정을 행하기 위하여 복수의 스피곳 조인트를 헤드 커버(122) 및 로드 커버(124)에 각각 마련하는 경우와 비교하여, 단일의 스피곳부, 즉 제1 및 제2 스피곳 조인트(126, 128)에 의해서 위치결정을 수행할 수 있기 때문에, 유체압 실린더(120)에 있어서의 제조 비용의 절감을 도모하는 것이 가능해진다.
다음에, 제4 실시형태에 따른 유체압 실린더(140)을 도 6a 및 도 6b에 나타낸다. 전술한 제1 내지 제3 실시형태에 따른 유체압 실린더(10, 100, 120)와 동일한 유체압 실린더(140)의 구성요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다.
유체압 실린더(140)에서는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 헤드 커버(142) 및 로드 커버(144)에 있어서의 끝면에 형성되고, 복수의 스피곳을 갖는 제1 및 제2 스피곳 조인트(146, 148)를 각각 갖추고 있다는 점에서, 제1 내지 제3 실시형태에 따른 유체압 실린더(10, 100, 120)와 상위하다.
제1 스피곳 조인트(146)은, 예를 들면, 헤드 커버(142)에 있어서 실린더 튜브(12)를 향하는 끝면으로부터 소정 깊이만큼 축선방향(화살표 B 방향)을 따라서 오목하고, 반경방향으로 소정 거리만큼 이격되어 있는 복수(예를 들면, 2개)의 제1 스피곳(150a, 150b)을 포함한다. 제1 스피곳(150a, 150b)은, 공동(22)과 동축으로 환형으로 형성된다. 외주 측에 설치되는 제1 스피곳(150a)은, 외부에 노출되도록 형성되는 반면, 내주 측에 설치되는 제1 스피곳(150b)은, 환형으로 오목한 부분 내에 형성된다.
또, 각 제1 스피곳(150a, 150b)에 인접하는 벽부에는, 각각 홈부를 통하여 O-링(38)이 장착되고, 실린더 튜브(12)의 일단부가 장착되었을 때에 O-링(38)에 대한 실린더 튜브(12)의 일단부의 맞닿음에 의해 기밀이 유지된다.
그리고, 제1 스피곳 조인트(146)에 있어서의 제1 스피곳(150a, 150b) 중 어느 하나에 실린더 튜브(12)의 일단부가 삽입되어, 실린더 튜브(12)의 내주면이 제1 스피곳(150a, 150b) 중 하나의 외주면에 맞닿음으로써 반경방향으로의 실린더 튜브의 위치결정이 수행된다. 더욱 상세하게는, 제1 스피곳 조인트(146)에 있어서의 제1 스피곳(150a, 150b)이 실린더 튜브(12)의 반경방향으로의 위치결정을 실시하는 스피곳 표면으로서 기능한다.
한편, 제2 스피곳 조인트(148)은, 예를 들면, 로드 커버(144)에 있어서 실린더 튜브(12)를 향하는 끝면으로부터 소정 깊이만큼 축선방향(화살표 A 방향)을 따라서 오목하고, 반경방향으로 소정 거리만큼 이격되어 있는 복수(예를 들면, 2개)의 제2 스피곳(152a, 152b)을 포함한다. 제2 스피곳(152a, 152b)은, 로드 구멍(42)과 동축으로 환형으로 형성된다. 외주 측에 설치되는 제2 스피곳(152a)은, 외부에 노출되도록 형성되는 반면, 내주 측에 설치되는 제2 스피곳(152b)은, 환형으로 오목한 부분 내에 형성된다.
또, 각 제2 스피곳(152a, 152b)에 인접하는 벽부에는, 각각 홈부를 통하여 O-링(38)이 장착되고, 실린더 튜브(12)의 일단부가 장착되었을 때에 O-링(38)에 대한 실린더 튜브(12)의 일단부의 맞닿음에 의해 기밀이 유지된다.
그리고, 제2 스피곳 조인트(148)에 있어서의 제2 스피곳(152a, 152b) 중 어느 하나에 실린더 튜브(12)의 타단부가 삽입되어, 실린더 튜브(12)의 내주면이 제2 스피곳(152a, 152b) 중 하나의 외주면에 맞닿음으로써 반경방향으로의 실린더 튜브의 위치결정이 수행된다. 더욱 상세하게는, 제2 스피곳 조인트(148)에 있어서의 제2 스피곳(152a, 152b)이 실린더 튜브(12)의 반경방향으로의 위치결정을 실시하는 스피곳 표면으로서 기능한다.
예를 들면, 도 6a에 도시된 유체압 실린더(140)에서는, 실린더 튜브(12)의 일단부 및 타단부가, 각각 제1 및 제2 스피곳 조인트(146, 148)의 외주 측에 설치된 제1 및 제2 스피곳(150a, 152a)에 장착되어 반경방향으로 위치결정된다. 그리고, 제1 및 제2 스피곳 조인트(146, 148)의 벽부에 대한 실린더 튜브(12)의 일단부 및 타단부의 맞닿음에 의해, 실린더 튜브(12)는 축선방향으로 위치결정되어 유지된다.
그리고, 예를 들면, 전술한 실린더 튜브(12)를 작은 직경을 갖는 새로운 실린더 튜브(12a)로 대체하는 경우에는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 실린더 튜브(12a)의 일단부를 제1 스피곳 조인트(146)에 있어서의 내주 측의 제1 스피곳(150b)에 삽입하고, 실린더 튜브(12a)의 내주면을 제1 스피곳(150b)의 외주면에 맞닿음시으로써, 실린더 튜브(12a)를 반경방향으로 위치결정시킨다. 그 후, 실린더 튜브(12a)의 내부에 실린더 튜브(12a)의 직경에 상응하는 작은 직경의 피스톤(18a)를 삽입시킨 상태로, 실린더 튜브(12a)의 타단부를, 로드 커버(144)에 있어서의 제2 스피곳 조인트(148)의 내주 측의 제2 스피곳(152b)에 삽입하여, 제2 스피곳(152b)의 외주면에 맞닿음시키고 벽부에 맞닿음시킨다.
이것에 의해, 실린더 튜브(12a)가, 내주 측에 제공된 제1 및 제2 스피곳(150a, 152a)에 의해서, 헤드 커버(142) 및 로드 커버(144)에 대해서 축선방향(화살표 A, B 방향) 및 반경방향으로 위치결정되어 유지된다. 이 때, 실린더 튜브(12a)의 양쪽 끝부가, 벽부에 장착된 O-링(38)에 맞닿음으로써, 실린더 튜브(12a)와 헤드 커버(142) 및 로드 커버(144) 사이를 통한 압력유체의 누출이 방지된다.
이상과 같이, 제4 실시형태에서는, 헤드 커버(142) 및 로드 커버(144)의 끝부에, 서로 반경방향으로 소정 거리만큼 이격된 복수의 제1 및 제2 스피곳(150a, 150b, 152a, 152b)을 포함하는 제1 및 제2 스피곳 조인트(146, 148)를 제공하여, 제1 및 제2 스피곳(150a, 150b, 152a, 152b)이 반경방향으로만 오프셋 방식으로 형성되고, 축선방향(화살표 A, B 방향)으로는 서로 오프셋되어 있지 않다. 그러므로, 실린더 튜브를 직경이 상이한 실린더 튜브(12a)로 교환하는 경우에, 실린더 튜브를 동일한 길이의 실린더 튜브(12a)로 교환함으로써, 피스톤(18, 18a)의 스트로크를 변경하지 않고 교환하는 것이 가능해진다. 그에 따라, 유체압 실린더(140)를 제조 라인에 설치할 때, 헤드 커버(142) 및 로드 커버(144)의 설치 위치(설치 피치)를 변경할 필요 없이, 종전의 설치 위치에 확실하게 부착시킬 수 있다. 그 결과, 제조 라인에서 사용되고 있던 유체압 실린더(140)의 보어 직경을 용이하게 변경하여, 유체압 실린더(140)를 제조 라인에 대해서 용이하고 확실하게 설치할 수 있다.
전술한 제4 실시형태에 있어서는, 제1 및 제2 스피곳 조인트(146, 148)에 있어서의 제1 및 제2 스피곳(150a, 152a)과 제1 및 제2 스피곳(150b, 152b) 중 한 쌍에 대해서 각각 한 개의 실린더 튜브(12(12a))가 장착될 수 있는 경우를 설명하였다. 하지만, 본 발명은 이러한 구성으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 환형으로 형성된 제1 및 제2 스피곳(150b, 152b)을 반경방향으로 확대하여, 한 쌍의 제1 및 제2 스피곳(150b, 152b)에, 즉 제1 및 제2 스피곳(150b, 152b)의 내주면 및 외주면에, 2가지의 실린더 튜브(12(12a))가 위치결정될 수 있는 구성이 제공될 수 있다.
더욱 상세하게는, 제1 및 제2 스피곳(150b, 152b)에 대해서 직경이 상이한 2가지의 실린더 튜브(12)를 장착하여 위치결정할 수 있다. 따라서, (제1 및 제2 스피곳(150a, 152a)에 실린더 튜브(12)를 장착하여 위치결정하는 경우를 포함하여) 유체압 실린더(140)에 직경이 상이한 3가지의 실린더 튜브(12)를 선택적으로 장착할 수 있고, 반경방향으로 위치결정하여 조립할 수 있다.
본 발명에 따른 유체압 실린더는 전술의 실시형태에 한정하지 않는다. 첨부된 청구항의 범위 내에서 본 발명의 요지를 일탈하는 일 없이 다양한 변경 및 수정들이 이루어질 수 있다.
10, 100, 120, 140: 유체압 실린더
12, 12a: 실린더 튜브
14, 102, 122, 142: 헤드 커버
16, 104, 124, 144: 로드 커버
18, 18a: 피스톤
22: 공동
26, 106, 126, 146: 제1 스피곳 조인트
28a, 28b: 제1 계단부
30a, 30b: 제2 계단부
32a, 32b: 제3 계단부
34a, 34b: 제4 계단부
36, 114: 벽부
42: 로드 구멍
50, 108, 128, 148: 제2 스피곳 조인트
110a, 110b: 제5 계단부
112a, 112b: 제6 계단부
130a, 130b: 제1 스피곳 표면
132a, 132b: 제2 스피곳 표면
150a, 150b: 제1 스피곳
152a, 152b: 제2 스피곳

Claims (4)

  1. 내부에 실린더 챔버(20)를 갖는 원통형상의 실린더 튜브(12)와, 상기 실린더 튜브(12)의 양쪽 끝부에 장착되는 한 쌍의 커버 부재(14, 16, 102, 104, 122, 124, 142, 144)와, 상기 실린더 챔버(20)를 따라서 변위 가능하게 설치되는 피스톤(18)을 포함하는 유체압 실린더(10, 100, 120, 140)에 있어서,
    상기 실린더 튜브(12)가 삽입되어 상기 실린더 튜브(12)를 축선방향 및 반경방향으로 위치결정시키는 스피곳 조인트 수단(26, 50, 106, 108, 126, 128, 146, 148)은 상기 커버 부재(14, 16, 102, 104, 122, 124, 142, 144)에 설치되며,
    각각의 상기 스피곳 조인트 수단(26, 50, 106, 108, 126, 128, 146, 148)은 직경이 상이한 적어도 2쌍의 계단부(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b, 110a, 110b, 112a, 112b) 또는 직경이 상이한 적어도 2쌍의 홈부(130a, 130b, 132a, 132b, 150a, 150b, 152a, 152b)를 포함하며,
    상기 실린더 튜브(12)의 내주면 또는 외주면은 상기 계단부(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b, 110a, 110b, 112a, 112b) 중 어느 한 쌍 또는 상기 홈부(130a, 130b, 132a, 132b, 150a, 150b, 152a, 152b) 중 어느 한 쌍에 선택적으로 설치되는, 유체압 실린더.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 계단부(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b, 110a, 110b, 112a, 112b)는 상기 커버 부재(14, 16, 102, 104)의 축선방향으로 서로 오프셋 방식으로 형성되는, 유체압 실린더.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 홈부(130a, 130b, 132a, 132b)는 상기 커버 부재(122, 124)에 형성되는 환형 홈의 내주면 및 외주면에 제공되는, 유체압 실린더.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 계단부(28a, 28b, 30a, 30b, 32a, 32b, 34a, 34b, 110a, 110b, 112a, 112b) 및 상기 홈부(130a, 130b, 132a, 132b, 150a, 150b, 152a, 152b)에는, 실린더 튜브(12)의 끝부가 맞닿는 벽부 상에 씰 부재(38)가 설치되는, 유체압 실린더.
KR1020157032773A 2013-05-16 2013-11-13 유체압 실린더 KR101846215B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-103981 2013-05-16
JP2013103981A JP5854387B2 (ja) 2013-05-16 2013-05-16 流体圧シリンダ
PCT/JP2013/081222 WO2014184976A1 (en) 2013-05-16 2013-11-13 Fluid pressure cylinder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150142059A true KR20150142059A (ko) 2015-12-21
KR101846215B1 KR101846215B1 (ko) 2018-04-06

Family

ID=49780275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157032773A KR101846215B1 (ko) 2013-05-16 2013-11-13 유체압 실린더

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9752598B2 (ko)
JP (1) JP5854387B2 (ko)
KR (1) KR101846215B1 (ko)
CN (1) CN105229313B (ko)
BR (1) BR112015028456A2 (ko)
DE (1) DE112013007086T5 (ko)
MX (1) MX365802B (ko)
RU (1) RU2622992C9 (ko)
TW (1) TWI535957B (ko)
WO (1) WO2014184976A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6712032B2 (ja) * 2017-08-30 2020-06-17 Smc株式会社 バランサシリンダおよびバランサシリンダを用いたワーク搬送装置
JP6751916B2 (ja) * 2018-03-23 2020-09-09 Smc株式会社 流体圧シリンダ

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2719510A (en) 1951-07-21 1955-10-04 Tomkin Johnson Company Cushion construction for air cylinders
US2755775A (en) 1954-12-27 1956-07-24 Flick Reedy Corp Floating cushion for a piston and cylinder device
US3122063A (en) * 1962-02-26 1964-02-25 Arrow Tools Inc Cylinder with improved sealing and governor means
JPS6021522Y2 (ja) 1980-04-04 1985-06-27 太陽鉄工株式会社 流体圧シリンダのクツシヨン装置
JPS56146105A (en) 1980-04-15 1981-11-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber cable
US4747337A (en) * 1985-02-18 1988-05-31 Kitagawa Iron Works Co., Ltd. Rotary fluid cylinders for operating chucks
JP2647138B2 (ja) * 1988-05-16 1997-08-27 太陽鉄工株式会社 流体圧シリンダの製造方法
RU2006684C1 (ru) * 1991-06-17 1994-01-30 Производственное объединение "ГАЗ" Пневмоцилиндр
DE4438196A1 (de) * 1994-10-26 1995-10-19 Daimler Benz Ag Zylinder für fluidische Mittel
JP2838068B2 (ja) * 1996-02-28 1998-12-16 シーケーディ株式会社 流体圧シリンダ
JP3794157B2 (ja) * 1998-03-20 2006-07-05 株式会社ショーワ 油圧シリンダユニット
JP4482346B2 (ja) 2004-02-16 2010-06-16 定之 中西 ガス・油圧力変換器
DE202004002852U1 (de) 2004-02-24 2004-04-22 Festo Ag & Co. Fluidbetätigter Arbeitszylinder
CN2926621Y (zh) * 2006-05-25 2007-07-25 上海三飞运动用品有限公司 一种可调式双向阻尼液压油缸
JP2008133920A (ja) 2006-11-29 2008-06-12 Smc Corp 流体圧シリンダ
DE102009014817B4 (de) * 2009-03-25 2011-07-21 FESTO AG & Co. KG, 73734 Fluidbetätigter Linearantrieb
JP5464408B2 (ja) * 2009-05-18 2014-04-09 Ｓｍｃ株式会社 流体圧シリンダ
JP5279664B2 (ja) * 2009-09-01 2013-09-04 本田技研工業株式会社 シリンダバレルの表面処理装置
RU2440244C2 (ru) * 2010-04-09 2012-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "БЛИЗНЕЦЫ" Гидравлический многоэтажный пресс с гидроцилиндрами подъема и нагревательными плитами
CA2756459A1 (en) * 2010-10-29 2012-04-29 Eric G. Keifer Variable bore convertible compressor cylinder
EP2455620B1 (de) 2010-11-06 2014-05-07 FESTO AG & Co. KG Fluidbetätigter Linearantrieb mit Endlagendämpfungseinrichtung
RU118377U1 (ru) * 2012-03-15 2012-07-20 Вячеслав Васильевич Жуков Гидроцилиндр поршневой
CN102767548A (zh) 2012-07-26 2012-11-07 三一矿机有限公司 一种多级液压油缸及矿用自卸车

Also Published As

Publication number Publication date
RU2622992C9 (ru) 2017-09-22
JP2014224566A (ja) 2014-12-04
JP5854387B2 (ja) 2016-02-09
TWI535957B (zh) 2016-06-01
DE112013007086T5 (de) 2016-01-28
RU2015148814A (ru) 2017-05-17
CN105229313B (zh) 2017-07-11
US9752598B2 (en) 2017-09-05
TW201445063A (zh) 2014-12-01
KR101846215B1 (ko) 2018-04-06
RU2622992C2 (ru) 2017-06-21
BR112015028456A2 (pt) 2017-07-25
WO2014184976A1 (en) 2014-11-20
CN105229313A (zh) 2016-01-06
US20160076560A1 (en) 2016-03-17
MX2015015597A (es) 2016-03-03
MX365802B (es) 2019-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101846214B1 (ko) 유체압 실린더
US6439103B1 (en) Hydraulic and pneumatic cylinder construction
US9353861B2 (en) Coupling structure for piston used in fluid-pressure cylinder, and coupling method therefor
US11384871B2 (en) Axial swage tool
KR102052979B1 (ko) 유체압 실린더
CN103925323A (zh) 气弹簧和超压释放塞
KR101846215B1 (ko) 유체압 실린더
JP2010266054A (ja) 流体圧シリンダ
WO2016151984A1 (ja) スイベルジョイント
CN107532623B (zh) 流体压力缸
JP2016161032A (ja) 管路ブロック接続用コネクタ部材およびその製造方法
US9616535B2 (en) Positioning device and positoning method using the same
CN104275673A (zh) 紧固件安装工具
CN109442122B (zh) 一种气动旋转接头
TWI605200B (zh) 流體壓力缸
US20150167860A1 (en) Check Valve
CN219562081U (zh) 一种现场快速压接用径向挤压工装
CN221064698U (zh) 一种成型磨齿轴类零件快换夹具
RU173442U1 (ru) Цилиндр компрессора
CN111022285A (zh) 一种采用分体式柱塞组件的油压密封柱塞泥浆泵

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant