KR20170141199A - 작동 요소 및 작동 요소의 위치를 나타내기 위한 감지 수단이 제공된 유형의 작동 장치 - Google Patents

작동 요소 및 작동 요소의 위치를 나타내기 위한 감지 수단이 제공된 유형의 작동 장치 Download PDF

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KR20170141199A
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Abstract

작동 장치(10;50;80)는 하우징(15;55;85) 및 감지 수단(20)을 포함하고, 상기 하우징(15;55;85)의 내부에 작동 요소(11;51,81)가 제공되고, 작동 요소(11;51;81)는 제 1 작동 위치(12)와 제 2 비작동 위치(13) 사이에서 제 1 축(A, A',A")을 따라서 미끄러질 수 있게 변위 가능하고, 상기 감지 수단(20)은 제 1 작동 위치(12) 또는 제 2 비작동 위치(13)중 적어도 하나에서 작동 요소(11;51;81)의 위치 선정을 검출하도록 구성되고, 제 1 작동 위치(12) 또는 제 2 비작동 위치(13)중 하나에서의 작동 요소(11;51;81)의 위치 선정이 적어도 하나의 감지 위치에서의 적어도 하나의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)의 위치 선정에 대응하도록, 작동 요소(11;51;81)가 적어도 하나의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)에 결합되고; 하우징(15;55;85)은 적어도 하나의 독출 개구(16a,16b;56a,56b;86a,86b)를 포함하고, 적어도 하나의 감지 위치에서의 적어도 하나의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)의 위치 선정은 상기 독출 개구를 통하여 검출될 수 있고; 감지 수단(20)은 적어도 하나의 감지 위치에서의 적어도 하나의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)의 위치 선정을 검출하기 위하여 적어도 하나의 감지 위치와 관련된 적어도 하나의 감지 요소(21)를 포함하고, 감지 수단은 하우징(15;55;85)의 외부에 배치되고 독출 개구(reading opening, 16a,16b;56a,56b;86a,86b)에서 하우징에 연결된다. 항상 일정하고 높은 밀봉 정도를 보장하기 위하여, 센서의 교체 동안에도, 적어도 하나의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)은 하우징(15;55;85) 내부에 완전하게 수용되고, 적어도 하나의 독출 개구(16a,16b;56a,56b;86a,86b)는 덮개(40)로 밀봉되며, 상기 덮개는 적어도 하나의 감지 위치에 배치되었을 때 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)의 검출을 허용하도록 구성된 재료로 만들어지는 것이 제안된다.

Description

작동 요소 및 작동 요소의 위치를 나타내기 위한 감지 수단이 제공된 유형의 작동 장치
본 발명은 작동 단부 위치와 비작동 단부 위치 사이에서 통상적으로 움직일 수 있는 작동 요소의 위치를 나타내도록 감지 수단 및 작동 요소가 제공된 유형의 작동 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 금속 가공 과정 동안에, 예를 들어, 자동차 동체 건조 산업의 용접 라인에서, 요소들을 취급하는데 통상적으로 이용되는 작동 장치에 관한 것이다.
금속 가공 과정에서, 작동 장치들에는 (그것의 작동 단부 위치 또는 비작동 단부 위치 각각에서) 작동 요소들의 위치를 검출하는 센서들이 항상 제공되며, 센서들은 위치를 프로세스 컴퓨터에 나타내어 생산 자동화를 가능하게 한다. 차량 동체 건조 산업에서 사용되고 단부 위치 센서들이 제공된 통상적인 작동 장치들은 클램핑 유닛 또는 파워 클램프(power clamp), 피봇 유닛 또는 파워 피봇, 예를 들어 수축 가능한 위치 선정 핀 유닛들과 같은 핀 유닛들, 핀 클램프들, 파지 유닛(gripper unit) 및 마킹 유닛(marking unit)들이다. 일 예로서, 클램핑 유닛들에서, 작동 요소는 포크 링크(fork linkage)에 연결된 피스톤 로드를 포함한다. 피스톤 로드 및 포크 링크로 이루어진 그룹은 2 개의 단부 위치들 사이에서 움직임으로써, 관절화된 레버 메커니즘을 변위시키고, 이것은 다시 피봇 가능 아암을 회전되게 한다.
오늘날 자동차 동체 건조 산업에서 사용되는 작동 장치들은 통상적으로 작동 장치 안에 적어도 부분적으로 하우징된 센서를 포함한다. 센서는 항상 2 개의 미리 정해진 감지 위치들에서 센서 동체 외부에 위치된 감지 요소들을 포함한다. 더욱이, 작동 요소는 트리거 부분들을 포함하거나, 그에 연결되거나 또는 결합되는데, 트리거 부분들은 작동 요소가 그것의 작동 위치 또는 비작동 위치에 각각 도달할 때 하나 또는 다른 감지 위치에 도달하기 위하여 작동 요소와 함께 움직인다. 그러한 종류의 작동 장치들은 예를 들어 독일 출원 DE 196 16 441 로부터 알려지는데, 여기에서 감지 요소들은 개별의 스위치 앞에 배치되었을 때 피스톤 로드에 연결된 캠 스위치(트리거 부분)에 의해 교번되게 에너지를 받을 수 있는 스위치들이다. 피스톤 로드의 변위는 캠 스위치가 제 1 스위치로부터 제 2 스위치로 움직이게 함으로써 피스톤 로드의 2 개의 단부 위치들에 도달됨이 검출될 수 있다.
공지된 작동 장치의 다른 유형에 따르면, 센서는 실질적으로 작동 장치 내부에 하우징되고, 감지 요소들은 센서 동체의 내부에서 하나가 다른 하나의 다음에 배치된다. 감지 요소들은 통상적으로 유도성 유형이고, 금속 부분들 또는 보다 일반적으로는 강자성 재료로 만들어진 부분들에 의해 트리거(trigger)될 수 있는데, 이것은 작동 요소 자체 또는 작동 장치의 다른 움직일 수 있는 부분에 의하여 작동 장치 내부에서 변위된다.
이러한 유형의 작동 장치는 독일 출원 DE 10 2013 001 004 에 개시되어 있다. 이러한 문헌에 설명된 작동 장치는 2 개의 트리거 부분들을 포함하는데, 하나는 작동 장치의 내부에서 미끄러질 수 있게 장착된 바아에 연결되고, 다른 하나는 피스톤 로드에 연결된다. 더욱이, 피스톤 로드는 드래그 요소(dragging element)를 유지하는데, 드래그 요소는 피스톤 로드가 그것의 작동 단부 위치를 향하여 움직일 때 미끄럼 가능 바아를 끌어당긴다. 이것은 바아에 장착된 트리거 부분이 제 1 감지 요소 앞의 감지 위치에 도달하게 한다. 피스톤 로드를 그것의 비작동 위치로 가져갔을 때, 그에 장착된 트리거 부분은 제 2 감지 요소 앞의 감지 위치에 도달한다. 더욱이, 비작동 위치를 향하는 피스톤 로드의 움직임 동안에, 드래그 요소는 스프링의 작용하에 초기 위치로 복귀되는 바아로부터 맞물림 해제된다. 이러한 위치에서, 바아에 장착된 트리거 부분은 대응하는 제 1 감지 요소의 앞에 그 이상 배치되지 않는다.
상기 설명된 작동 장치들 양쪽 모두는 센서가 적어도 부분적으로 작동 장치 내부에 수용되는 것을 제공한다. 이것은 작동 장치의 하우징이 센서의 삽입/추출을 위한 개구를 가지는 것을 의미한다.
따라서, (예를 들어, 센서의 기능 불량의 경우에) 센서를 교체하는 동안에, 하우징의 개구는 밀봉되지 않은 구성으로 있으며, 이는 오염물 또는 습기가 하우징 내부로 진입될 수 있게 한다는 점을 출원인은 깨달았다. 더욱이, 센서가 개구의 내부에 장착되었을 때도, 서로의 사이에 직접 접촉된 센서 표면들과 하우징 사이의 틈 때문에, 장치 하우징의 절대 밀봉이 보장될 수 없다. 따라서, 소량의 오염물 및 습기가 항상 장치 하우징에 진입할 수 있으며, 따라서 점진적으로 장치의 가동 부분들을 악화시킨다.
더욱이, 유럽 출원 EP 2 548 700 에 개시된 작동 장치도 알려져 있다. 이러한 작동 장치는 작동 장치의 하우징 외부에 완전하게 고정된 광학 센서를 포함한다. 광학 센서는 하우징으로부터 돌출된 가동 요소의 위치를 검출한다. 돌출 요소는 피스톤 로드에 연결된 2 개의 드래그 부분들에 의하여 센서의 2 개 감지 위치들 사이에서 미끄러질 수 있게 변위된다. 드래그 부분들이 돌출 요소로부터 맞물림 해제될 때, 이것은 탄성 수단에 의하여 중립의 비 감지 위치로 복귀된다.
센서가 하우징에 장착되었을 때, 이것은 돌출 요소들이 돌출되는 개구를 완전하게 덮는다.
그러나, 비록 개구가 센서 하우징에 의해 덮일지라도, 장치 하우징의 밀봉은 보장되지 않음을 출원인은 깨달았다. 더욱이, 센서가 교체될 때, 개구는 센서의 제거에 의하여 개방되게 두어짐으로써, 오염물 및 습기가 하우징 내부로 진입할 수 있다.
따라서, 출원인은 상기 언급된 단점을 회피하는 문제를 고려하였으며, 특히, 센서를 교체하는 동안에도 일정하고 높은 밀봉 정도를 항상 보장하는 작동 장치를 제공하는 문제를 고려하였다.
따라서, 본 발명은 작동 장치에 관한 것으로, 이것은:
하우징 및 감지 수단을 구비하고, 상기 하우징의 내부에 작동 요소가 제공되고, 작동 요소는 제 1 작동 위치와 제 2 비작동 위치 사이의 제 1 축을 따라서 미끄러질 수 있게 변위 가능하고, 감지 수단은 제 1 또는 제 2 위치중 적어도 하나에서 작동 요소의 위치 선정을 검출하도록 적합화되고;
작동 요소는 적어도 하나의 트리거 부분에 결합됨으로써, 제 1 위치 또는 제 2 위치중 하나에 작동 요소를 위치시키는 것은 적어도 하나의 감지 위치에 적어도 하나의 트리거 부분(triggering part)을 위치시키는 것에 대응하고;
하우징은 적어도 하나의 독출 개구를 포함하고, 상기 독출 개구를 통하여 적어도 하나의 감지 위치에서 적어도 하나의 트리거 부분을 위치시키는 것이 검출될 수 있고,
감지 수단은 적어도 하나의 감지 위치에서 적어도 하나의 트리거 부분의 위치 선정을 검출하기 위하여 적어도 하나의 감지 위치와 관련된 적어도 하나의 감지 요소를 포함하고, 감지 수단은 하우징의 외부에 배치되고 하우징에 독출 개구에서 연결되고;
적어도 하나의 트리거 부분은 하우징 내부에 완전하게 수용되고, 적어도 하나의 독출 개구는 덮개로 밀봉되며, 상기 덮개는 적어도 하나의 감지 위치에 배치되었을 때 트리거 부분의 검출을 허용하도록 적합화된 재료로 만들어지는 것을 특징으로 한다.
본 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 "감지 위치"는 감지 요소의 감지 범위내에 속하는 위치를 지칭함으로써, 감지 위치에 위치된 검출 가능 부분은 감지 요소에 의하여 효과적으로 검출된다.
이것이 유리하게는 센서의 교체 동안에도 작동 장치의 일정하고 신뢰성 있는 밀봉 조건을 달성할 수 있게 한다. 사실상, 트리거 부분은 장치의 내부에 완전하게 하우징되고, 센서는 완전하게 장치의 외측에 있다. 2 가지의 상호 작용하는 부분들 사이에 개구가 제공되지만, 개구는 센서가 트리거 부분들의 존재를 여전히 검출할 수 있게 하는 재료로 밀봉된다. 따라서, 센서의 통상적인 사용 및 교체 동안에, 센서가 제거되었을 때도, 개구는 영구적으로 밀봉된 상태로 유지된다. 결국, 장치 하우징 안으로의 오염물 또는 습기의 진입이 대부분 일정하게 방지되며, 따라서 장치의 움직이는 부분들의 오랜 수명이 보장된다.
바람직스럽게는, 덮개는 비자성 재료로 만들어지고, 바람직스럽게는 비금속 재료로 만들어진다.
유리하게는, 이러한 종류의 재료는 유도 감지 요소들을 사용할 수 있게 하는데, 왜냐하면 비자성 재료는 유도 센서들에 의하여 작동되는 금속성 강자성 재료들의 검출과 간섭되지 않기 때문이다.
바람직스럽게는, 덮개는 접착성 재료로 만들어지고, 바람직스럽게는 아크릴 재료로 만들어진다.
유리하게는, 이것은 독출 개구의 신뢰성 있는 밀봉을 보장함으로써, 습기 또는 분말 입자들이 하우징 내부로 진입할 수 없다.
바람직스럽게는, 작동 요소는 개별의 제 1 및 제 2 독출 개구를 향하여 그리고 그로부터 이탈되게 움직일 수 있는 2 개의 트리거 부분들에 결합되고, 각각의 독출 개구는 감지 수단의 감지 요소에 결합됨으로써 감지 위치를 한정한다.
바람직스럽게는, 감지 수단은 수직 축 및 수평 축 양쪽에 대하여 정렬되지 않게 배치된 2 개의 감지 요소들을 포함한다.
편리하게는, 이것은 트리거 부분의 변위가 양쪽 감지 요소들과 간섭함으로써, 부정확한 검출이 제공되는 것을 회피한다.
보다 바람직스럽게는, 2 개의 감지 요소들은 수평축/수직축에 대하여 대각선으로 경사진 선을 따라서 배치되고, 바람직스럽게는 45 도 또는 60 도로 경사진 선을 따라서 배치된다.
이것이 유리하게는 2 개의 서로 직각인 구성들에 따라서 하우징에 감지 수단을 제한할 수 있게 한다. 이것은 센서가 가는 하우징에 연결될 필요가 있는 경우에 특히 유리한 것으로 드러났다. 이러한 경우에, 센서는 그것의 넓은 측이 수직으로 지향되도록 장착된다.
바람직스럽게는, 감지 요소들은 유도성 감지 요소(inductive sensing element)들이고 트리거 부분들은 금속 재료로 만들어진다.
바람직스럽게는, 감지 수단은 센서 동체를 포함하고, 신호 추출용 커넥터는 스크류에 의하여 센서 동체에 고정되고, 커넥터는 복수개의 방위들에 따라서 센서 동체에 고정되도록 적합화된다.
이것이 유리하게는 높은 유연성의 정도를 보장하여, 이용 가능한 공간 및 특정의 플랜트 라인 디자인에 따라서 커넥터의 가장 적절한 방위를 설정할 수 있게 한다.
보다 바람직스럽게는, 커넥터는, 커넥터와 센서 동체 사이의 복수개의 안정된 연결부들을 형성하기 위하여 스크류의 헤드와 협동하도록 형상화된 너트를 포함한다.
더욱 바람직스럽게는, 너트는 스크류 헤드의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 복수개의 시트(seat)들을 형성한다.
이것이 유리하게는, 복수개의 시트들중 하나의 내부에 안정되게 수용된 스크류 헤드에 대응하는 방위에서 커넥터가 센서 동체에 제한될 때, 커넥터의 위치 선정의 높은 안정성을 보장한다.
보다 바람직스럽게는, 센서 동체는, 스크류가 고정되지 않을 때 커넥터와 센서 동체 사이에서 왕복 회전을 허용하기 위하여, 커넥터와 회전될 수 있게 맞물린 안내 홈(guiding groove)을 포함한다.
바람직스럽게는, 적어도 하나의 트리거 부분은 하우징에 피봇 가능하게 연결된 적어도 하나의 레버(leverage)에 의해 유지되고, 작동 요소의 움직임은 레버를 회전되게 한다.
보다 바람직스럽게는, 레버는 작동 요소의 외측 표면에 의해 정해진 캠 안내부와 함께 작용하며, 캠 안내부를 따른 레버의 변위는 레버를 회전되게 한다.
더욱 바람직스럽게는, 레버는 캠 안내부와 맞물린 회전 핀을 포함한다.
적어도 하나의 트리거 부분을 변위시키도록 선택된 특정의 움직임 메커니즘은 장치 하우징 내부의 공간을 많이 절감시키게 되는데, 왜냐하면 작동 요소의 움직임은 트리거 부분의 매우 작은 움직임으로 변환되기 때문이다.
바람직스럽게는, 적어도 하나의 레버는 캠 안내부로부터 맞물림 해제될 때 휴지 위치로 복귀하도록 탄성 수단과 함께 작용한다.
바람직스럽게는, 제 1 트리거 부분은, 작동 요소의 미끄럼 움직임에 직각인 제 1 회전축 둘레에서 회전하기 위하여 하우징에 피봇 가능하게 연결된 제 1 레버에 의해 유지된다.
보다 바람직스럽게는, 제 2 트리거 부분은, 작동 요소의 미끄럼 움직임에 평행한 제 2 회전축 둘레에서 회전하도록, 하우징에 피봇 가능하게 연결된 제 2 레버에 의해 유지된다.
바람직스럽게는, 제 2 레버는 증가된 외측 직경을 가진 작동 요소의 일부와 함께 작용하고, 상기 작동 요소의 일부는 작동 요소가 제 1 또는 제 2 위치중 적어도 하나에 도달할 때 탄성 수단의 작용에 대하여 제 2 레버를 강제한다.
보다 바람직스럽게는, 증가된 외측 직경을 가진 부분이 작동 요소의 축방향 위치에 위치되고 고리형 부분을 따라서 연장되거나, 또는 바람직스럽게는 작동 요소 둘레 모두에 연장된다.
바람직스럽게는, 작동 장치는 클램핑 유닛이고, 작동 요소는 포트 링크(fork linkage)에 연결된 피스톤 로드이고, 작동 요소는 피봇 가능 아암의 회전을 작동시키기 위한 캠 메커니즘 또는 관절 레버에 작용한다.
대안으로서, 작동 요소는 2 부분 로드이고 적어도 하나의 트리거 부분은 2 개 부분 로드의 고정 핀이다.
보다 바람직스럽게는, 고정 핀은 2 부분 로드에 의하여 제 1 감지 위치와 맞물림 위치 사이에서 움직이고, 맞물림 위치에서 고정 핀(fastening pin)은 제 2 트리거 부분을 유지하는 슬라이드와 함께 작용하여 슬라이드를 단부 위치로 움직이고 단부 위치에서 제 2 트리거 부분은 제 2 감지 위치에 배치된다.
보다 바람직스럽게는, 슬라이드는, 고정 핀으로부터 맞물림 해제될 때 휴지 위치로 복귀하도록 탄성 수단과 함께 작용한다.
바람직스럽게는, 작동 장치는 핀 유닛이고, 바람직스럽게는 수축 가능한 위치 선정 핀 유닛(retractable locating pin unit)이다.
다른 실시예에 따르면, 작동 요소는 원형 슬릿을 포함하는 적어도 하나의 미끄러질 수 있는 로드(rod)이고, 적어도 하나의 트리거 부분은 로드 슬릿(rod slit)과 맞물린 절반의 고리형 커넥터에 의하여 적어도 하나의 미끄러질 수 있는 로드에 연결된다.
보다 바람직스럽게는, 적어도 하나의 트리거 부분은 제 1 감지 위치와 맞물림 위치 사이에서 움직일 수 있고 맞물림 위치에서 제 2 트리거 부분을 유지하는 슬라이드와 함께 작용하여 슬라이드를 단부 위치로 움직이고, 단부 위치에서 제 2 트리거 부분은 제 2 감지 위치에 배치된다.
보다 바람직스럽게는, 슬라이드는, 고정 핀으로부터 맞물림 해제될 때 휴지 위치로 복귀하기 위한 탄성 수단과 함께 작용한다.
바람직스럽게는, 작동 장치는 2 중 로드 핀 유닛(double rod pin unit)이다.
첨부된 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 바람직한 실시예들중 일부에 대한 다음의 설명에 의하여 도시될 것이다. 위의 설명에 따르면, 각각의 실시예의 몇가지 특징들은 본 발명의 특정 조합으로부터 명확하게 추론되는 장점들을 달성하기 위하여 비제한적으로 독립적으로 서로 조합될 수 없다.
도 1a 및 도 1b 는 각각 조립된 구성 및 분해된 구성에 따른 작동 장치의 제 1 실시예의 사시도들이다.
도 2 본 발명에 따른 작동 장치의 센서에 대한 후방 평면도이다.
도 3a 및 도 3b 는 도 1a 의 작동 장치의 2 곳에서 부분적으로 파단된 단면도로서, 작동 요소는 작동 위치 및 비작동 위치에서 각각 도시되어 있다.
도 4a 및 도 4b 는 도 3a 및 도 3b 각각에서 선 E-E 및 선 F-F 를 따라서 도시한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b 는 도 1a 의 작동 장치의 하우징상에 장착된 센서의 부분적인 사시도로서, 커넥터는 제 1 각도 및 제 2 각도에 따라서 각각 지향되어 있다.
도 6a 내지 도 6d 는 각각 분해 사시도, 평면도 및 선 A-A 와 선 D-D 를 따른 2 개의 단면도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b 는 본 발명의 작동 장치의 제 2 실시예의 세부에 대한 분해 사시도이다.
도 8a 및 도 8b 는 본 발명의 작동 장치의 제 3 실시예의 세부에 대한 분해 사시도이다.
도 1a 및 도 1b 에서, 본 발명에 따른 작동 장치의 제 1 실시예는 전체적으로 도면 번호 10으로 표시되어 있다. 제 1 실시예에 따른 작동 장치는 클램핑 유닛이다.
클램핑 유닛(10)은 하우징(15)을 구비하고, 하우징의 내부에 작동 장치(11)가 제공되는데, 작동 요소는 포크 링크(fork linkage)에 연결된 피스톤 로드를 구비한다. 작동 요소(11)는 피봇 가능 아암(18)의 회전을 작동시키도록 캠 메커니즘 또는 관절 레버(17)에 작용한다. 작동 요소(11)는 제 1 축(A)을 따라서, 제 1 작동 위치(12)와 제 2 비작동 위치(13) 사이에서 선형적으로 변위될 수 있으며, 상기 제 1 작동 위치와 제 2 비작동 위치는 피봇 가능 아암의 작동 위치 및 비작동 각 위치(non-operative angular position)에 각각 대응한다.
클램핑 유닛(10)은 제 1 단부 위치(12) 또는 제 2 단부 위치(13)에서의 작동 요소(11)의 위치 선정을 드러내는 감지 수단(20)을 포함한다.
도 1a 및 도 1b 의 실시예에서, 감지 수단은 센서(20)를 구비하며, 이것은 하우징(15)의 외측에 장착되고 하우징(15)에 고정되게 제한된다. 센서(20)는 센서 동체(22) 내측에 완전하게 포함된 2 개의 유도 감지 요소(inductive sensing element, 21)를 포함한다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 감지 요소(21)들은 수직의 Y 축 및 수평의 X 축 양쪽에 대하여 정렬되지 않게 위치되며, 특히, 2 개의 감지 요소(21)들은 상기 축들(X, Y)에 대하여 45 도로 경사진 라인을 따라서 배치된다.
센서(20)는 장치 하우징(15)에 대하여 제한됨으로써 감지 요소(21)들은 하우징(1) 안에서 얻어지는 독출 개구(reading opening, 16a, 16b)에 각각 위치된다. 따라서, 도 1b 에 도시된 바와 같이, 독출 개구(16a,16b)들도 수직의 Y 축 및 수평의 X 축 양쪽에 대하여 정렬되지 않게 위치되며, 특히 상기 축(X, Y)들에 대하여 45 도로 경사진 라인을 따라서 위치된다. .
이러한 구성에 따라서, 각각의 감지 요소(21)는 개별의 독출 개구(16a, 16b)의 앞에서, 하우징(15) 내부에 배치된 감지 위치를 한정한다.
본 발명에 따르면, 독출 개구(16a,16b)들은 덮개(40)로 밀봉되는데, 상기 덮개는 한편으로 감지 요소(21)들이 장치 하우징(15) 내부에 배치된 감지 위치들을 형성할 수 있게 하고, 다른 한편으로 하우징(15)의 적절한 영구 밀봉을 보장할 수 있도록 적합화된 재료로 만들어진다. 유도 감지 요소(21)들의 경우에, 덮개(40)는 비자성의 접착성 재료로 만들어진다. 상세하게는, 덮개(40)는 아크릴 재료(acrylic material)로 만들어진다.
도 3a 및 도 3b 에 상세하게 도시된 바와 같이, 작동 요소(11)는 제 1 트리거 부분(31) 및 제 2 트리거 부분(32)에 결합됨으로써, 작동 요소(11)가 제 1 단부 위치(12)에 위치될 때, 제 1 트리거 부분(31)은 제 1 감지 위치에 위치되고, 작동 요소(11)가 제 2 단부 위치(13)에 위치될 때, 제 2 트리거 부분(32)은 감지 요소(21)들에 의해 형성된 제 2 감지 위치에 위치된다.
제 1 트리거 부분(31)은 작동 요소(11)의 미끄럼 운동에 직각인 제 1 회전축(B)을 중심으로 회전하도록 제 1 피봇(34)에서 장치 하우징(15)에 피봇되게 연결된 제 1 레버(leverage, 33)에 의해 유지된다.
제 1 레버(33)는 작동 요소(11)에 대하여 놓이는 회전 핀(36)을 구비한다. 상세하게는, 포크 링크의 외측 표면은 캠 안내부(35)를 형성하고, 포크 링크의 움직임이 제 1 레버(31)를 강제하여 제 1 피봇(34) 둘레에서 하우징(15) 벽을 향하여 회전하는 방식으로 캠 안내부는 회전 핀(36)과 함께 작용한다. 제 1 레버(33)의 이러한 움직임은 제 1 독출 개구(16a) 앞의 제 1 감지 위치에 제 1 트리거 부분(31)을 가져온다.
더욱이, 작동 요소(11)가 제 1 단부 위치(12)를 떠나서 제 2 단부 위치(13)를 향하여 움직일 때, 즉, 캠 안내부(35)가 회전핀(36)을 하우징(15) 벽을 향하여 더 이상 강제하지 않을 때, 제1 레버(33)는 제 1 탄성 수단(42)과 함께 작용하여 제 1 트리거 부분(31)이 (개별의 감지 위치로부터 이탈된) 초기 위치로 복귀하게 한다.
제 2 트리거 부분(32)은, 작동 요소(11)의 미끄럼 운동에 평행한 제 2 회전축(C) 둘레에서 회전하기 위하여, 제 2 피봇(41)에서 장치 하우징(15)에 피봇 가능하게 연결된 제 2 레버(37)에 의하여 유지된다.
작동 요소(11)가 제 2 단부 위치(13)에 도달했을 때, 도 4a 및 도 4b 에 상세하게 도시된 바와 같이, 제 2 탄성 수단(39)의 작용에 대하여 강제하기 위하여, 증가된 외측 직경을 가진 피스톤 로드의 부분(38)은 제 2 레버(37)와 인터페이스(interface)된다. 이것은 제 2 트리거 부분(32)이 제 2 독출 개구(16b)의 앞의 제 2 감지 위치를 향하여 움직이게 한다.
작동 요소(11)가 제 2 단부 위치(13)를 떠날 때, 증가된 직경을 가진 부분(38)은 제 2 레버(37)를 이탈한다. 따라서, 제 2 레버(37)는 제 2 탄성 수단(39)의 작용하에 초기 위치로 복귀할 수 있고, 제 2 트리거 부분(32)은 제 2 감지 위치를 떠난다.
도 6a 내지 도6d 와 관련하여, 센서(20)는 스크류(25)에 의하여 센서 동체(22)에 제한된 커넥터(connector, 23)를 더 구비한다.
커넥터(23)는 90 도의 각도내에서 변화되는 복수의 방위들에 따라서 센서 동체(22)에 고정되기 위하여 센서 동체(22)상에 장착된다. 도 5a 및 도 5b 는 각각 2 개의 최외측 방위를 도시한다.
커넥터(23)의 가장 적절한 방위를 설정하는데 있어서 상기의 융통성을 달성하도록, 센서 동체(22)와 결합되는 커넥터의 표면은 만곡된 코 부분(curved nose, 26)를 포함하고, 상기 코 부분은 커넥터(23)를 유지하기 위하여 센서 동체(22)상에서 얻어진 상보적인 안내 홈(24)와 함께 작용하지만, 동시에 커넥터(23)와 센서 동체(22) 사이의 왕복 회전을 허용한다. 상세하게는, 만곡된 코 부분(26) 및 안내 홈(24)은 각도 부분을 따라서 전개되고, 이것은 도시된 실시예에서 90 도의 각도이다.
더욱이, 커넥터(23)와 센서 동체(22) 사이의 복수의 안정된 연결부들을 형성하기 위하여, 커넥터(23)는 스크류(25)의 헤드(25a)와 함께 작용하도록 형상화된 만곡된 너트(curved nut, 27)를 외측 표면상에 구비한다.
상세하게는, 만곡된 너트(27)는 만곡된 코 부분(26)에 평행하게 연장된 전개를 가지며, 미리 결정된 각도 위치들에서, 스크류 헤드(25a)의 적어도 일부를 수용하도록 적합화된 복수개의 시트(seat, 27a)를 형성한다.
도 6a 및 도 6b 에 도시된 실시예에서, 만곡된 너트(27)는 단부 위치들 각각에 시트(27a)를 구비한다. 이것은 하나가 다른 하나에 대하여 90 도로 경사진 2 개의 방위들에서 커넥터(23)를 센서 동체(22)에 안정적으로 연결할 수 있게 한다. 그럼에도 불구하고, 스크류 헤드(25a)가 시트(27a) 외부에서 만곡된 너트(27)의 표면에 대하여 작용하는 상이한 방위들에서도 안정된 연결이 가능하다.
도 7a 및 도 7b 에서, 본 발명에 따른 작동 장치의 제 2 실시예는 전체적으로 도면 번호 50 으로 표시되어 있다. 제 2 실시예에 따른 작동 장치는 수축 가능한(retractable) 위치 선정 핀 유닛(50)이다.
핀 유닛(50)은 하우징(55)을 구비하고, 하우징의 내부에 작동 요소(51)가 제공되는데, 작동 요소는 2 부분의 로드(two part rod)이다. 로드(51)의 2 부분(51a,51b)들은 2 개의 고정 핀(52a,52b)들에 의하여 서로 연결된다. 2 부분 로드(51)는 제 1 작동 위치와 제 2 비작동 위치 사이에서, 미끄럼 축(A')을 따라서 선형으로 변위 가능하다.
핀 유닛(50)은 제 1 또는 제 2 단부 위치에서 2 부분 로드(51)의 위치 선정을 드러내는 감지 수단(미도시)을 포함하며, 이것은 제 1 실시예를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일하다.
개별의 독출 개구(56a,56b)의 앞에서, 하우징(55) 내부에 배치된 2 개의 감지 위치들을 한정하기 위하여, 센서는 하우징(55)에 제한된 플레이트(57)에서 얻어진 2 개의 독출 개구(56a, 56b)에서 장치 하우징(55)에 제한된다.
또한 제 2 실시예에 따르면, 독출 개구(56a,56b)는 덮개(40)로 밀봉되는데, 덮개는 한편으로 감지 요소들이 장치 하우징(55) 내측에 배치된 감지 위치들을 한정할 수 있도록, 그리고 다른 한편으로, 하우징(55)의 적절하고 영구적인 밀봉을 보장할 수 있도록 적합화된 재료로 만들어진다.
2 부분 로드(51)에 결합된 제 1 트리거 부분은 2 부분 로드(51)로부터 하우징(55)의 측부를 향하여 돌출된 고정 핀(52a)들중 하나이고, 독출 개구(56a, 56b)들을 유지하는 플레이트(57)는 상기 하우징(55)의 측부에 고정된다.
2 부분 로드(51)가 그것의 비작동 위치에 있을 때, 고정 핀(52a)은 제 1 독출 개구(56a) 앞에서 하우징(55) 내부의 제 1 감지 위치에 위치된다.
제 2 트리거 부분(59)은 플레이트(57) 뒤에서 장치 하우징(55)에 미끄러질 수 있게 제한된 슬라이드(slide, 53)에 의하여 유지된다. 슬라이드(53)는 탄성 수단(58)에 의하여 휴지 위치(rest position)로 강제된다. 슬라이드(53)가 휴지 위치에 있을 때, 제 2 트리거 부분(59)은 제 2 감지 위치 밖에 있으며, 제 2 감지 위치는 제 2 독출 개구(56b) 앞에서 하우징(55) 내부에 위치된다.
2 부분 로드(51)가 그것의 작동 위치를 향하여 움직일 때, 고정 핀(52a)은 제 1 감지 위치로부터 이탈되게 움직인다. 2 부분 로드(51)가 그것의 작동 위치에 도달할 때, 고정 핀(52a)은 슬라이드(53)와 맞물리고 그것을 탄성 수단(58)의 힘에 대하여 끌어당긴다. 슬라이드(53)의 이러한 움직임은 제 2 트리거 부분(59)을 제 2 감지 위치로 가져간다.
2 부분 로드(51)가 그것의 작동 위치를 향하여 움직일 때, 고정 핀(52a)은 제 1 감지 위치로부터 이탈되어 움직인다. 2 부분 로드(51)가 그것의 작동 위치에 도달할 때, 고정 핀(52a)은 슬라이드(53)와 맞물리고 그것을 탄성 수단(58)의 힘에 대하여 끌어당긴다. 슬라이드(53)의 이러한 움직임은 제 2 트리거 부분(59)을 제 2 감지 위치로 가져간다.
2 부분 로드(51)가 그것의 비작동 위치를 향하여 움직일 때, 고정 핀(52a)은 슬라이드(53)로부터 맞물림 해제되고 탄성 수단(58)은 슬라이드(53)를 (그리고 결과적으로 제 2 트리거 부분(59)을) 제 2 감지 위치로부터 이탈된 휴지 위치로 강제한다.
도 8a 및 도 8b 에서, 본 발명에 따른 작동 장치의 제 3 실시예는 전체적으로 도면 번호 80 으로 표시되어 있다. 제 3 실시예에 따른 작동 장치는 2 중 로드 핀 유닛(double rod pin unit, 80)이다.
핀 유닛(80)은 하우징(85)을 구비하고, 상기 하우징 내부에 작동 요소(81)가 제공되는데, 작동 요소는 제 1 작동 위치와 제 2 비작동 위치 사이에서 미끄럼 축 A"을 따라서 선형으로 변위 가능한 2 중 로드이다.
핀 유닛(80)은 제 1 단부 위치 또는 제 2 단부 위치에서 2 중 로드(81)의 위치 선정을 나타내기 위한 감지 수단(미도시)을 포함하며, 이것은 제 1 실시예를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 같다.
센서는, 개별의 독출 개구(86a,86b) 앞에서, 하우징(85) 내부에 배치된 2 개의 감지 위치들을 한정하기 위하여, 하우징(85)에 제한된 플레이트(87)에서 얻어진 2 개의 독출 개구(86a, 86b)들에서 장치 하우징(85)에 제한된다.
또한 제 3 실시예에 따르면, 독출 개구(86a,86b)들은 덮개(40)로 밀봉되는데, 상기 덮개는, 한편으로 감지 요소들이 장치 하우징(85) 내부에 배치된 감지 위치들을 한정할 수 있게 하고 다른 한편으로 하우징(85)의 적절한 영구 밀봉을 보장할 수 있도록 적합화된 재료로 만들어진다.
2 중 로드(81)의 2 개 로드(81a,81b)들은 각각 원형 슬릿(82)을 포함한다. 제 1 트리거 부분(83)은 로드 슬릿(rod slit, 82)과 맞물린 절반의 고리형 커넥터(half annular connector, 84)에 의하여 2 개 로드(81a, 81b)들중 하나에 연결된다. 제 1 트리거 부분(83)은 2 개의 로드(81a, 81b)들중 하나에 연결되는데, 이것은 독출 개구(86a,86b)를 유지하는 플레이트(87)가 고정되는 하우징(85)의 측부를 향하여 돌출되도록 이루어진다.
2 개의 로드(81a,81b)들이 그들의 비 작동 위치에 있을 때, 트리거 부분(83)은 제 1 독출 개구(86) 앞에서, 하우징(85) 내부에 제 1 감지 위치에 위치된다.
제 2 트리거 부분(88)은 플레이트(87) 뒤에서 장치 하우징(85)에 미끄러질 수 있게 제한된 슬라이드(90)에 의해 유지된다. 슬라이드(90)는 탄성 수단(89)에 의하여 휴지 위치로 강제된다. 슬라이드(90)가 그것의 휴지 위치에 있을 때, 제 2 트리거 부분(88)은 제 2 감지 위치 밖에 있으며, 제 2 감지 위치는 제 2 독출 개구(86b)의 앞에서 하우징(85) 내부에 위치된다.
2 개의 로드(81a,81b)들이 작동 위치를 향하여 움직일 때, 제 1 트리거 부분(83)은 제 1 감지 위치로부터 이탈되게 움직인다. 2 개의 로드(81a, 81b)들이 작동 위치에 도달될 때, 제 1 트리거 부분(83)은 슬라이드(90)와 맞물리고 그것을 탄성 수단(89)의 힘에 반하여 끌어 당긴다. 슬라이드(90)의 이러한 움직임은 제 2 트리거 부분(88)을 제 2 감지 위치로 가져온다.
2 개의 로드(81a,81b)들이 그들의 비 작동 위치를 향하여 다시 움직일 때, 제 1 트리거 부분(83)은 슬라이드(90)로부터 맞물림 해제되고 탄성 수단(89)은 슬라이드(90)를 (그리고 결국 제 2 트리거 부분(88)을) 제 2 감지 위치로부터 이탈된 휴지 위치로 강제한다.
10.50.80. 작동 장치 15.55.85. 하우징
11.51.81. 작동 요소 20. 감지 수단

Claims (26)

  1. 하우징(15;55;85) 및 감지 수단(20)을 포함하는 작동 장치(10;50;80)로서,
    상기 하우징(15;55;85)의 내부에 작동 요소(11;51,81)가 제공되고, 작동 요소(11;51;81)는 제 1 작동 위치(12)와 제 2 비작동 위치(13) 사이에서 제 1 축(A, A',A")을 따라서 미끄러질 수 있게 변위 가능하고, 상기 감지 수단(20)은 제 1 작동 위치(12) 또는 제 2 비작동 위치(13)중 적어도 하나에서 작동 요소(11;51;81)의 위치 선정을 검출하도록 구성되고,
    제 1 작동 위치(12) 또는 제 2 비작동 위치(13)중 하나에서의 작동 요소(11;51;81)의 위치 선정이 적어도 하나의 감지 위치에서의 적어도 하나의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)의 위치 선정에 대응하도록, 작동 요소(11;51;81)가 적어도 하나의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)에 결합되고;
    하우징(15;55;85)은 적어도 하나의 독출 개구(16a,16b;56a,56b;86a,86b)를 포함하고, 적어도 하나의 감지 위치에서의 적어도 하나의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)의 위치 선정은 상기 독출 개구를 통하여 검출될 수 있고;
    감지 수단(20)은 적어도 하나의 감지 위치에서의 적어도 하나의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)의 위치 선정을 검출하기 위하여 적어도 하나의 감지 위치와 관련된 적어도 하나의 감지 요소(21)를 포함하고, 감지 수단은 하우징(15;55;85)의 외부에 배치되고 독출 개구(reading opening, 16a,16b;56a,56b;86a,86b)에서 하우징에 연결되고;
    적어도 하나의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)은 하우징(15;55;85) 내부에 완전하게 수용되고, 적어도 하나의 독출 개구(16a,16b;56a,56b;86a,86b)는 덮개(40)로 밀봉되며, 상기 덮개는 적어도 하나의 감지 위치에 배치되었을 때 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)의 검출을 허용하도록 구성된 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 작동 장치(10;50;80).
  2. 제 1 항에 있어서, 덮개(40)는 비자성(non-magnetic) 재료로 만들어지고, 바람직스럽게는 비금속 재료로 만들어지는, 작동 장치(10;50;80).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 덮개는 접착성 재료로 만들어지고, 바람직스럽게는 아크릴 재료(acrylic material)로 만들어지는, 작동 장치(10;50;80).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 작동 요소(11;51;81)는 개별의 제 1 독출 개구(16a;56a;86a) 및 제 2 독출 개구(16b;56b;86b)를 향하여 그리고 그로부터 이탈되게 움직일 수 있는 2 개의 트리거 부분(31,32;52a,59;83,88)들에 결합되고, 각각의 독출 개구(16a,16b;56a,56b;86a,86b)는 감지 수단(20)의 감지 요소(21)에 결합됨으로써 감지 위치를 한정하는, 작동 장치(10;50;80).
  5. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 감지 수단(20)은 수직 축(Y) 및 수평 축(X)과의 정렬에서 벗어나게 배치된 2 개의 감지 요소(21)들을 포함하는, 작동 장치(10;50;80).
  6. 제 5 항에 있어서, 2 개의 감지 요소(21)들은 수평 축(X) 및 수직 축(Y)에 대하여 대각선으로 경사진 선을 따라서 배치되고, 바람직스럽게는 45 도 또는 60 도로 경사진 선을 따라서 배치되는, 작동 장치(10;50;80).
  7. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 감지 수단(20)은 신호 추출을 위한 커넥터(23)가 스크류(25)에 의해 고정되는 센서 동체(22)를 구비하고, 커넥터(23)는 복수개의 방위에 따라서 센서 동체(22)에 고정되도록 구성되는, 작동 장치(10;50;80).
  8. 제 7 항에 있어서, 커넥터(23)는 커넥터(23)와 센서 동체(22) 사이의 복수개의 안정된 연결부들을 형성하기 위하여 스크류(25)의 헤드(25a)와 함께 작용하도록 형상화된 만곡 너트(curved nut, 27)를 구비하는, 작동 장치(10;50;80).
  9. 제 8 항에 있어서, 만곡 너트(27)는 스크류 헤드(25a)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 복수개의 시트(seat, 27a)를 형성하는, 작동 장치(10;50;80).
  10. 제 7 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 스크류(25)가 고정되지 않을 때 커넥터(23)와 센서 동체(22) 사이의 왕복 회전을 허용하기 위하여 센서 동체(22)는 커넥터(23)와 회전 가능하게 맞물리는 안내 홈(24)을 포함하는, 작동 장치(10;50;80).
  11. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 트리거 부분(31,32)은 하우징(15)에 피봇 가능하게 연결된 적어도 하나의 레버(33,37)에 의하여 유지되고, 작동 요소(11)의 움직임은 적어도 하나의 레버(33,37)가 회전되게 하는, 작동 장치(10;50;80).
  12. 제 11 항에 있어서, 제 1 트리거 부분(31)은, 작동 요소(11)의 미끄럼 움직임에 직각인 제 1 회전축(B) 둘레에서의 회전을 위하여 하우징(15)에 피봇 가능하게 연결된 제 1 레버(33)에 의해 유지되는, 작동 장치(10;50;80).
  13. 제 12 항에 있어서, 제 1 레버(33)는 작동 요소(11)의 외측 표면에 의해 형성된 캠 안내부(35)와 함께 작용되고, 캠 안내부(35)를 따른 제 1 레버(33)의 변위는 제 1 레버(33)를 회전되게 설정하는, 작동 장치(10;50;80).
  14. 제 13 항에 있어서, 제 1 레버(33)는 캠 안내부(35)와 맞물린 회전 핀(36)을 포함하는, 작동 장치(10;50;80).
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 제 1 레버(33)는 캠 안내부(35)로부터 맞물림 해제되었을 때 휴지 위치(rest position)로 복귀하도록 탄성 수단(42)과 함께 작용하는, 작동 장치(10;50;80).
  16. 제 11 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 제 2 트리거 부분(32)은, 작동 요소(11)의 미끄럼 움직임에 평행한 제 2 회전축(C) 둘레에서의 회전을 위하여 하우징(15)에 피봇 가능하게 연결된 제 2 레버(37)에 의해 유지되는, 작동 장치(10;50;80).
  17. 제 16 항에 있어서, 제 2 레버(37)는 증가된 외측 직경을 가진 작동 요소(11)의 일부(38)와 함께 작용하며, 상기 작동 요소(11)의 일부(38)는, 작동 요소(11)가 제 1 작동 위치(12) 또는 제 2 비작동 위치(13)중 적어도 하나에 도달했을 때, 제 2 레버(37)를 탄성 수단(39)의 작용에 반하여 강제하는, 작동 장치(10;50;80).
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 증가된 외측 직경을 가진 작동 요소(11)의 일부(38)는 작동 요소의 축방향 위치에 위치되고 고리형 부분을 따라서 연장되거나 또는, 바람직스럽게는 작동 요소의 둘레 전체에 연장되는, 작동 장치(10;50;80).
  19. 전기한 항들중 어느 한 항에 있어서, 작동 장치는 클램핑 유닛(10)이고, 작동 요소(11)는 포크 링크(fork linkage)에 연결된 피스톤 로드를 포함하고, 피스톤 로드 및 포크 링크로 제작된 그룹은 피봇 가능 아암(18)의 회전을 작동시키기 위하여 캠 메커니즘 또는 관절 레버(articulated lever, 17)상에 작용하는, 작동 장치(10;50;80).
  20. 제 1 항 내지 제 18 항중 어느 한 항에 있어서, 작동 요소는 2 부분 로드(51)이고, 적어도 하나의 트리거 부분은 2 부분 로드(51)의 고정 핀(52a)인, 작동 장치(10;50;80).
  21. 제 20 항에 있어서, 고정 핀(52a)은 2 부분 로드(51)에 의하여 제 1 감지 위치와 맞물림 위치 사이에서 움직이고,
    맞물림 위치에서는 고정 핀(52a)이 제 2 트리거 부분(59)을 유지하는 슬라이드(53)와 함께 작용하여 슬라이드(53)를 단부 위치로 움직이고, 단부 위치에서는 제 2 트리거 부분(59)이 제 2 감지 위치에 배치되는, 작동 장치(10;50;80).
  22. 제 1 항 내지 제 18 항중 어느 한 항에 있어서, 작동 요소는 원형 슬릿(82)을 구비하는 적어도 하나의 미끄럼 가능 로드(81)이고, 적어도 하나의 트리거 부분(83)은 로드의 슬릿(82)과 맞물리는 절반 고리형(half annular)의 커넥터(84)에 의하여 적어도 하나의 미끄럼 가능 로드(81)에 연결되는, 작동 장치(10;50;80).
  23. 제 22 항에 있어서, 적어도 하나의 트리거 부분(83)은 제 1 감지 위치와 맞물림 위치 사이에서 움직일 수 있고, 맞물림 위치에서는 제 2 트리거 부분(88)을 유지하는 슬라이드(90)와 함께 작용하여 슬라이드(90)를 단부 위치로 움직이고, 단부 위치에서 제 2 트리거 부분(88)은 제 2 감지 위치에 배치되는, 작동 장치(10; 50; 80).
  24. 제 21 항 또는 제 23 항에 있어서, 슬라이드(53;90)는, 제 1 트리거 부분(52a;83)으로부터 맞물림 해제되었을 때, 휴지 위치로 복귀하기 위하여 탄성 수단(58;89)과 함께 작용하는, 작동 장치(10;50;80).
  25. 제 20 항 또는 제 21 항 또는 제 21 항에 종속된 제 24 항에 있어서, 작동 장치는 핀 유닛이고, 바람직스럽게는 수축 가능한 위치 선정 핀 유닛(locating pin unit, 50)인, 작동 장치(10; 50; 80).
  26. 제 22 항, 또는 제 23 항 또는 제 23 항에 종속된 제 24 항에 있어서, 작동 장치는 2 중 로드 핀 유닛(double rod pin unit)인, 작동 장치(10; 50; 80).
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