WO2017023114A1 - Integrated hydraulic linear actuator - Google Patents

Integrated hydraulic linear actuator Download PDF

Info

Publication number
WO2017023114A1
WO2017023114A1 PCT/KR2016/008563 KR2016008563W WO2017023114A1 WO 2017023114 A1 WO2017023114 A1 WO 2017023114A1 KR 2016008563 W KR2016008563 W KR 2016008563W WO 2017023114 A1 WO2017023114 A1 WO 2017023114A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
servovalve
block
housing
servo valve
linear actuator
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/008563
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
류성무
안기탁
이규영
Original Assignee
(주)케이엔알시스템
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 (주)케이엔알시스템 filed Critical (주)케이엔알시스템
Publication of WO2017023114A1 publication Critical patent/WO2017023114A1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for

Definitions

  • the hydraulic actuator is a component that finally receives motion by applying hydraulic pressure among hydraulic device elements.
  • the linear actuator is provided with a housing and a piston provided inside the housing, the hydraulic pressure is applied to both directions of the piston can be a linear reciprocating motion.
  • the servovalve block may further include a nozzle connection flow path formed in fluid communication with the input port to allow the nozzle to receive hydraulic pressure from the servovalve block and formed on the servovalve stage side.
  • the pressure sensor is a first pressure sensor unit and a second pressure sensor in fluid communication with the first cylinder inner passage and the second cylinder inner passage so as to measure the pressure of the hydraulic oil acting on the first chamber and the second chamber, respectively. It may comprise a unit.
  • control unit may be provided in parallel with the servovalve and the pressure sensor in the thickness direction of the housing so as to minimize the distance connected to the servovalve, the pressure sensor and the displacement sensor, respectively.
  • the cover, the connector insertion hole may be formed so that the connector for electrically connecting the control unit and the external electronic device can be inserted.
  • a part of the servovalve is integrally formed with the housing, and an internal flow path formed inside the housing is provided so that a separate hydraulic hose is not required, thereby ensuring control rigidity.
  • the sensor unit, the valve and the control unit are installed adjacent to each other to minimize the interference of the various wiring has the effect of increasing the design freedom.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the servovalve block.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an internal flow path.
  • FIG. 8 is a view showing another internal flow path.
  • the integrated hydraulic linear actuator includes a housing 100, a housing fastening part (not shown), a piston rod 210, a piston rod 210 fastening part, a servo valve stage 400, a sensor part,
  • the controller 600 and the cover 900 may be configured to be included.
  • the housing 100 forms the overall appearance of the actuator.
  • the housing 100 includes a cylinder unit 130 in which an inner cylindrical space is formed, a servovalve block 150, a control unit installation unit 120, a pressure sensor installation unit 110, and a housing 100 fastening unit.
  • the cylinder portion 130 has a cylindrical space formed on the inner wall, the inner space may be divided into the first chamber 710 and the second chamber 720 when the piston head 200 is inserted.
  • One end of the cylinder portion 130 is formed with an opening in one end in the longitudinal direction, the piston rod 210 is configured to be inserted into the housing 100 through the opening, the other end is configured as a closed end.
  • the lower end cap 300 (LOWER END CAP) is fastened to seal the space between the piston rod 210 and the opening.
  • the inner surface of the lower end cap 300 may be provided with a seal kit in contact with the piston rod 210 to prevent the leakage of hydraulic oil.
  • the servovalve block 150 is composed of a housing 100 and a single member to ensure leakage and rigidity of hydraulic oil.
  • the servovalve block 150 may include a sleeve 154 and a spool 155 of the servovalve, and a filter 156 for filtering hydraulic oil.
  • the servo valve block 150 will be described in detail later with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the controller installation unit 120 provides a space in which the controller 600 is installed.
  • the control unit installation unit 120 is configured to an appropriate thickness so as to minimize the portion protruding in the thickness direction when the control unit 600 is installed.
  • the control unit installation unit 120 may be provided in a flat state on the upper surface of the thickness direction of the housing 100, and is configured in a size suitable for providing the control unit 600 to be described later.
  • the control unit installation unit 120 may be provided between the pressure sensor installation unit 110 and the servovalve.
  • the pressure sensor installation unit 110 is formed at one side of the cylinder unit 130.
  • the pressure sensor installation unit 110 is configured to allow the pressure sensors 501 and 502 to be described later to be inserted, and two pressure sensor installation holes 111 may be provided.
  • Each of the pressure sensor installation holes 111 may be configured to be connected to the first cylinder inner passage 810 and the second cylinder inner passage 820.
  • the pressure sensor installation unit 110 may be configured by placing a step so that the pressure sensor can be inserted in the longitudinal direction.
  • the outer surface of the pressure sensor installation unit 110 may be configured in a suitable thickness and shape so as to form a smooth appearance when the cover 900 to be described later is fastened.
  • the housing 100 includes a cylinder unit 130, a servovalve block 150, and an internal flow path of the block, a control unit installation unit 120, a pressure sensor installation unit 110, and an internal cylinder flow path 810, 820. It can be produced using 3D printing.
  • the internal flow path of the servovalve block 150 is complicated, and it is very difficult and sometimes impossible to cut and process. Therefore, the 3D printing may be manufactured to include a complicated flow path inside the servo valve and an internal flow path connected to the inside of the chamber, and in particular, the flow path bent inside the housing 100.
  • the housing fastening part (not shown) is configured such that the housing 100 can be connected to an external structure.
  • the housing fastening part may be configured at one side of the servovalve block 150. However, this is just an example, it may be made of a variety of configurations capable of fixing the housing 100 to the external structure.
  • the piston rod 210 is provided with a piston head 200 at one side thereof and inserted into a cylindrical space of the housing 100.
  • the driving force is generated in the piston head 200 by the pressure difference between the hydraulic oils accommodated in the first chamber 710 and the second chamber 720 and is transmitted to the piston rod 210.
  • the other side of the piston rod 210 may be provided with a piston rod fastening portion (not shown) so as to be connected to the external structure to transmit the driving force.
  • the servovalve stage 400 is connected to the servovalve block 150 to perform the function of a servovalve.
  • the servovalve stage 400 may be coupled to the servovalve block 150 in the thickness direction.
  • the servovalve stage 400 may include a flapper 401 (FLAPPER), a nozzle 402, a solenoid 403, and the like to drive the spool 155 provided in the servovalve block 150. .
  • the flapper 401 is driven due to the driving of the solenoid 403, and can selectively block the nozzle 402. It is configured to move the spool 155 at a relative pressure difference between the flow paths connected to both nozzles 402.
  • the sensor unit is configured to measure each state of the linear actuator.
  • the sensor unit may include pressure sensors 501 and 502 and a displacement sensor 550.
  • the pressure sensor includes a first pressure sensor unit 501 and a second pressure sensor unit 502 to measure the pressure of the hydraulic oil acting on the first chamber 710 and the second chamber 720.
  • the first pressure sensor unit 501 and the second pressure sensor unit 502 may be installed in the two pressure sensor installation holes 111, respectively. At this time, the sealing may be made so that the fluid inside does not leak.
  • the displacement sensor 550 is configured to prompt the relative position of the piston rod 210 and the housing 100.
  • the displacement sensor 550 may be configured as a LVAR (LINEAR VARIABLE DIFFERENTIAL TRANSFORMER).
  • the displacement sensor 550 may be provided in the lower end cap 300.
  • the control unit 600 is configured to receive each state value of the actuator from the pressure sensor and the displacement sensor 550 and to control the servovalve.
  • the control unit 600 is parallel to the servovalve, pressure sensor installation unit 110 in a thickness direction on one side of the housing 100 so as to minimize the distance between the pressure sensor, the displacement sensor 550 and the conductor connected to the servovalve. Is located.
  • the controller 600 may control the compliance control (THE COMPLIANCE CONTROL) or the like to be performed in response to an external load acting on the piston rod 210 by measuring the current position of the piston rod 210 and the pressure formed in each chamber.
  • the function of the controller 600 is not limited to the compliance control, and various control methods for controlling the servovalve by feeding back the measured value of each sensor may be applied.
  • the control unit 600 may include an amplifier. Therefore, signals acquired from various sensors can be smoothly processed.
  • the controller 600 includes a connector for connecting to the outside, and is connected to an external central processing unit and the like to receive a driving command.
  • the cover 900 may be configured in a shape surrounding the control unit 600, the servo valve, the pressure sensor, and the like provided in the housing 100 to protect them from the outside. At this time, one end of the cover 900 is fastened to the housing 100 in a state facing the pressure sensor installation unit 110, and is configured so that the outer surface together with the housing 100 can be a smooth shape as a whole.
  • the cover 900 is provided with a connector insertion hole 910 so that an external connector can be connected to the connector of the control unit 600.
  • FIGS. 5 and 6 is an enlarged exploded perspective view showing an enlarged and disassembled servo valve block 150
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the servo valve block 150.
  • the servovalve block 150 may have a sleeve hole 152, a filter hole 153, an internal flow path of the block, and a connection surface 151.
  • the sleeve hole 152 may be formed in the width direction of the servovalve block 150.
  • the sleeve 154 is inserted into the sleeve hole 152, and the spool 155 is inserted into the sleeve 154.
  • Annular sleeve chambers 854 connected to the input ports 851 may be formed at both sides of the sleeve hole 152 in the longitudinal direction. Adjacent to the sleeve chamber 854 may be formed an annular chamber to which the A port 856 and the B port 857 are connected, respectively.
  • the sleeve hole 152 may be symmetrically connected to the first cylinder inner passage 810 and the second cylinder inner passage 820 which are spaced apart in the width direction in the housing 100.
  • the internal flow path is configured to be short to ensure the rigidity of the servovalve block 150.
  • the filter hole 153 is configured to filter impurities in the hydraulic oil flowing in.
  • the filter hole 153 may be formed in the width direction of the servovalve block 150 in parallel with the sleeve hole 152.
  • a central portion of the filter hole 153 may have a flow passage in fluid communication with the input port 851, and a block internal flow passage connected to the sleeve chamber 854 may be formed at both sides.
  • the hydraulic oil introduced into the central portion of the filter hole 153 may move to both ends of the filter hole through the filter part 156, pass through the internal flow path of the block, and may flow into the sleeve chamber 854.
  • connection surface 151 is formed at one end of the servovalve block 150 and may be formed at the end of the longitudinal direction.
  • the connection surface 151 may be provided in parallel with the input port 851 and the output port 852 in the adjacent position.
  • the input port 851 and the output port 852 may be connected to the external hydraulic line, respectively.
  • the hydraulic oil flow in the servovalve is as follows.
  • the hydraulic oil flows into the input port 851 while the servovalve block 150 is coupled to the servovalve stage 400 and is filtered through the filter unit 156.
  • a part of the hydraulic oil flows into the nozzle 402 of the servovalve stage 400 and the other flows into the sleeve chamber 854.
  • the hydraulic oil introduced into the sleeve chamber 854 flows to the A port 856 or the B port 857 according to the operation of the valve, and selectively flows into each chamber.
  • FIGS. 7 and 8 are diagrams illustrating an internal flow path.
  • the pressure sensor installation hole 111 is an example formed in the lower end cap 300 side, the pressure sensor installation hole 111 may be formed in various positions.
  • the first cylinder internal passage 810 may be modified in various combinations according to the position of the pressure sensor installation hole 111. In this case, even when a complicated flow path is to be formed using 3D printing as described above, a smooth manufacturing is possible.
  • all of the internal flow paths are made of rigid material. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a control error due to the elasticity of the hose which is a problem that may occur when the hydraulic hose is configured.
  • the amplifier built-in control unit is provided to facilitate the signal processing of each sensor, can prevent the exposure of the wire connecting each electronic device, and a compact configuration is possible.
  • the servovalve block and the cylinder are composed of a single member housing, the rigidity can be maintained, and a flow path is formed inside the body structure, thereby effectively preventing external leakage.

Abstract

The present invention relates to an integrated hydraulic linear actuator comprising: a housing including a cylinder unit having a chamber formed therein, and a servo valve block forming a part of a servo valve; a piston rod including a piston head provided to reciprocate inside the cylinder unit; a servo valve stage connected to the servo valve block so as to form the servo valve; a sensor unit including a pressure sensor and a displacement sensor; and a control unit connected to the sensor unit and controlling the servo valve. The integrated hydraulic linear actuator according to the present invention can ensure controlled stiffness since a part of the servo valve is provided to be integrated with the housing and an inner flow path formed inside the housing is provided, and thus a separate hydraulic hose is unnecessary, and can also minimize interference of various wires so as to increase the freedom of design since the sensor unit, the valve and the control unit are provided adjacent to each other.

Description

일체형 유압 리니어 액추에이터Integral Hydraulic Linear Actuator
본 발명은 일체형 유압 리니어 액추에이터에 관한 것이며, 보다 상세하게는 밸브, 센서 및 제어부를 포함하는 일체형 유압 리니어 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated hydraulic linear actuator, and more particularly to an integrated hydraulic linear actuator comprising a valve, a sensor and a control.
유압 액추에이터는 유압장치요소 중에서, 유압을 인가받아 최종적으로 운동을 실현하는 요소이다. 이 중 선형 액추에이터는 하우징과 하우징의 내부에 구비된 피스톤이 구비되며, 피스톤의 양방향에 각각 유압이 인가되어 직선 왕복운동이 이루어질 수 있다.The hydraulic actuator is a component that finally receives motion by applying hydraulic pressure among hydraulic device elements. The linear actuator is provided with a housing and a piston provided inside the housing, the hydraulic pressure is applied to both directions of the piston can be a linear reciprocating motion.
이때 유압은 유압펌프로부터 가압된 상태로 하우징 내부의 챔버에 공급되는데, 유체의 이송을 위하여 펌프로부터 액추에이터까지 튜브를 이용하게 된다. 그러나 기존의 액추에이터는 호스 또는 튜브를 통하여 유체를 이송시키므로 유압이 작용시 자체적인 탄성에 의해 팽창하여 제어 강성에 영향을 줄 수 있다. 또한 제어부, 각종센서 등이 별개로 구비되어, 이들을 연결하는 도선등이 움직임에 간섭을 일으킬 수 있어 설계시 제한이 될 수 있는 문제가 있었다.At this time, the hydraulic pressure is supplied to the chamber inside the housing in a pressurized state from the hydraulic pump, and the tube from the pump to the actuator is used to transfer the fluid. However, the existing actuator transfers the fluid through a hose or tube, so when the hydraulic pressure is applied, it can expand by its elasticity and affect the control stiffness. In addition, the control unit, various sensors, etc. are provided separately, there is a problem that can be limited in the design because the conducting wires connecting them may interfere with the movement.
본 발명의 목적은 종래의 유압 리니어 액추에이터의 문제점을 해결할 수 있도록 제어부, 센서부 및 밸브가 일체형으로 구비된 유압 리니어 액추에이터를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydraulic linear actuator in which a control unit, a sensor unit, and a valve are integrally provided so as to solve the problems of the conventional hydraulic linear actuator.
상기 과제의 해결 수단으로서, 내부에 챔버가 형성된 실린더부와 서보밸브의 일부를 구성하는 서보밸브 블록을 포함하여 구성되는 하우징, 실린더부의 내부에서 왕복하도록 구성된 피스톤 헤드를 포함하는 피스톤 로드, 서보밸브 블록과 연결되어 서보밸브를 구성하는 서보밸브 스테이지, 압력센서 및 변위센서를 포함하는 센서부 및 센서부와 연결되며, 서보밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 일체형 유압 리니어 액추에이터가 제공될 수 있다.As a means for solving the above problems, a piston rod comprising a housing including a cylinder portion having a chamber formed therein and a servovalve block forming a part of a servovalve, a piston head configured to reciprocate in the cylinder portion, and a servovalve block. An integrated hydraulic linear actuator may be provided, which is connected to and connected to a sensor unit including a servo valve stage, a pressure sensor, and a displacement sensor, and a sensor unit to control the servo valve.
여기서 하우징은 단일부재로 구성될 수 있다.Here, the housing may be composed of a single member.
또한, 서보밸브 블록의 일측에 유압유의 출입을 위한 입력포트 및 출력포트가 구비되며, 실린더부는 내부의 챔버에 유압유를 공급할 수 있도록 서보밸브 블록으로부터 챔버까지 형성된 실린더 내부유로를 포함하여 구성될 수 있다. In addition, one side of the servovalve block is provided with an input port and an output port for the inlet and out of the hydraulic oil, the cylinder portion may be configured to include a cylinder internal passage formed from the servovalve block to the chamber to supply the hydraulic oil to the chamber therein. .
나아가 서보밸브 블록의 내부유로 및 실린더 내부유로의 관로의 외벽은 강성재질로 구성될 수 있다.In addition, the inner wall of the servo valve block and the outer wall of the pipe of the inner channel of the cylinder may be made of a rigid material.
한편, 챔버는 피스톤 헤드에 의해 제1 챔버 및 제2 챔버로 구분되며, 실린더 내부유로는 서보밸브 블록으로부터 제1 챔버를 연결하는 제1 실린더 내부유로 및 서보밸브 블록으로부터 제2 챔버를 연결하는 제2 실린더 내부유로를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the chamber is divided into a first chamber and a second chamber by a piston head, the inner cylinder flow path is formed of a first cylinder internal flow path connecting the first chamber from the servovalve block and a second chamber connecting the second chamber from the servovalve block. It may be configured to include a two-cylinder internal flow path.
그리고 서보밸브 블록은 서보밸브의 슬리브 및 스풀을 포함하며, 서보밸브 스테이지는 플래퍼(flapper) 및 노즐(Nozzle)을 포함하여 구성될 수 있다.The servovalve block may include a sleeve and a spool of the servovalve, and the servovalve stage may include a flapper and a nozzle.
또한, 서보밸브 블록은 노즐이 서보밸브 블록으로부터 유압을 공급받을 수 있도록 입력포트와 유체소통되며 서보밸브 스테이지 측으로 형성된 노즐 연결유로를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the servovalve block may further include a nozzle connection flow path formed in fluid communication with the input port to allow the nozzle to receive hydraulic pressure from the servovalve block and formed on the servovalve stage side.
이때, 서보밸브 블록은 실린더부의 길이방향의 일측 단부에 구성되며, 피스톤 로드는 실린더부의 타측을 관통하여 구비될 수 있다.At this time, the servovalve block is configured at one end of the cylinder in the longitudinal direction, the piston rod may be provided through the other side of the cylinder.
그리고 서보밸브 블록의 길이방향 단부에는 연결면이 구비되며, 입력포트 및 출력포트는 연결면에 형성되며, 서보밸브 스테이지는 서보밸브 블록에 두께 방향으로 결합될 수 있다.And a connecting surface is provided at the longitudinal end of the servovalve block, the input port and the output port is formed on the connecting surface, the servovalve stage may be coupled to the servovalve block in the thickness direction.
그리고 서보밸브 블록은 슬리브 및 스풀은 서보밸브 블록의 폭방향으로 삽입되어 설치되며, 입력포트로부터 유입되는 유압유를 필터링하는 필터부를 더 포함하여 구성될 수 있다.The servovalve block may include a filter and a sleeve and a spool inserted in the width direction of the servovalve block to filter hydraulic oil flowing from an input port.
이때, 압력센서는 제1 챔버 및 제2 챔버에 작용하는 유압유의 압력을 각각 측정할 수 있도록 제1 실린더 내부유로 및 제2 실린더 내부유로와 각각 유체소통되는 제1 압력센서 유닛 및 제2 압력센서 유닛을 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the pressure sensor is a first pressure sensor unit and a second pressure sensor in fluid communication with the first cylinder inner passage and the second cylinder inner passage so as to measure the pressure of the hydraulic oil acting on the first chamber and the second chamber, respectively. It may comprise a unit.
그리고, 제1 압력센서 유닛, 제2 압력센서 유닛 및 서보밸브 스테이지는 하우징의 외측으로 돌출되는 부분이 최소화 될 수 있도록 하우징의 두께 방향에 위치할 수 있다.The first pressure sensor unit, the second pressure sensor unit, and the servovalve stage may be positioned in the thickness direction of the housing so that a portion protruding to the outside of the housing is minimized.
한편, 변위센서는 피스톤 로드와 하우징의 상대변위를 측정할 수 있도록 피스톤 로드가 삽입되어 슬라이딩되는 로어 앤드 캡(LOWER END CAP)에 구비될 수 있다.On the other hand, the displacement sensor may be provided in the lower end cap (LOWER END CAP) to which the piston rod is inserted and slide so as to measure the relative displacement of the piston rod and the housing.
또한 제어부는, 서보밸브, 압력센서 및 변위센서와 각각 연결되는 거리가 최소화 될 수 있도록 하우징의 두께방향에 서보밸브 및 압력센서와 나란하게 구비될 수 있다.In addition, the control unit may be provided in parallel with the servovalve and the pressure sensor in the thickness direction of the housing so as to minimize the distance connected to the servovalve, the pressure sensor and the displacement sensor, respectively.
나아가 서보밸브, 압력센서 및 제어부를 외측에서 감싸도록 구성되며, 하우징과 연결되는 커버를 더 포함하여 구성될 수 있다.Furthermore, it is configured to surround the servovalve, the pressure sensor, and the controller from the outside, and may further include a cover connected to the housing.
이때, 커버는, 제어부와 외부의 전자기기를 전기적으로 연결하는 커넥터가 삽입될 수 있도록 커넥터 삽입홀이 형성될 수 있다.At this time, the cover, the connector insertion hole may be formed so that the connector for electrically connecting the control unit and the external electronic device can be inserted.
그리고 하우징은 제1 실린더 내부유로 및 제2 실린더 내부유로가 절곡부를 포함한 유로로 구성될 수 있도록 3D 프린팅으로 형성될 수 있다.The housing may be formed by 3D printing such that the first cylinder inner passage and the second cylinder inner passage may be configured as a passage including a bent portion.
본 발명에 따른 일체형 유압 리니어 액추에이터는 서보밸브의 일부가 하우징과 일체형으로 구성되며, 하우징 내부에 형성되는 내부유로가 구비되어 별도의 유압호스가 필요하지 않아 제어강성이 확보할 수 있다. 또한, 센서부, 밸브 및 제어부가 인접하여 설치되어 각종 배선의 간섭을 최소화할 수 있어 설계자유도를 높일 수 있는 효과가 있다.In the integrated hydraulic linear actuator according to the present invention, a part of the servovalve is integrally formed with the housing, and an internal flow path formed inside the housing is provided so that a separate hydraulic hose is not required, thereby ensuring control rigidity. In addition, the sensor unit, the valve and the control unit are installed adjacent to each other to minimize the interference of the various wiring has the effect of increasing the design freedom.
도 1은 본 발명에 따른 실시예인 일체형 유압 리니어 액추에이터의 사시도이다.1 is a perspective view of an integrated hydraulic linear actuator which is an embodiment according to the present invention.
도 2는 실시예의 다른 사시도이다.2 is another perspective view of the embodiment.
도 3은 실시예의 분해사시도이다.3 is an exploded perspective view of the embodiment.
도 4는 하우징이 나타난 사시도이다.4 is a perspective view of the housing.
도 5는 서보밸브 블록을 확대하여 나타낸 확대사시도이다.5 is an enlarged perspective view showing an enlarged servo valve block.
도 6은 서보밸브 블록의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of the servovalve block.
도 7은 내부유로가 나타난 도면이다.7 is a diagram illustrating an internal flow path.
도 8은 다른 내부유로가 나타난 도면이다.8 is a view showing another internal flow path.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 유압 리니어 액추에이터에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.Hereinafter, an integrated hydraulic linear actuator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. And the names of each component in the description of the following embodiments may be called other names in the art. However, if their functional similarity and identity, even if the modified embodiment can be seen as an equivalent configuration. In addition, the symbols added to each component is described for convenience of description. However, the contents shown in the drawings in which these symbols are described do not limit each component to the ranges in the drawings. Similarly, even if an embodiment in which the configuration on the drawings is partially modified is employed, it can be regarded as an equivalent configuration if there is functional similarity and identity. In addition, in view of the general level of those skilled in the art, if it is recognized as a component to be included naturally, the description thereof will be omitted.
이하에서는 도 1에 나타난 액추에이터의 피스톤 로드(210)가 왕복하는 방향을 ‘길이 방향’, 수직 방향을 ‘두께 방향’, 길이 방향 및 두께 방향과 수직한 방향을 ‘폭 방향’으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a direction in which the piston rod 210 of the actuator shown in FIG. 1 reciprocates will be described as a 'length direction', a vertical direction as a 'thickness direction', and a direction perpendicular to the longitudinal direction and a thickness direction as a 'width direction'.
도 1은 본 발명에 따른 실시예인 일체형 유압 리니어 액추에이터의 사시도이고, 도 2는 실시예의 다른 사시도이며, 도 3은 실시예의 분해사시도이고, 도 4는 하우징(100)이 나타난 사시도이다.1 is a perspective view of an integrated hydraulic linear actuator which is an embodiment according to the present invention, FIG. 2 is another perspective view of the embodiment, FIG. 3 is an exploded perspective view of the embodiment, and FIG. 4 is a perspective view showing the housing 100.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 일체형 유압 리니어 액추에이터는 하우징(100), 하우징 체결부(미도시), 피스톤 로드(210), 피스톤 로드(210) 체결부, 서보밸브 스테이지(400), 센서부, 제어부(600), 커버(900)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown, the integrated hydraulic linear actuator according to the present invention includes a housing 100, a housing fastening part (not shown), a piston rod 210, a piston rod 210 fastening part, a servo valve stage 400, a sensor part, The controller 600 and the cover 900 may be configured to be included.
하우징(100)은 액추에이터의 전체적인 외관을 형성한다. 하우징(100)은 내측의 실린더형 공간이 형성되는 실린더부(130), 서보밸브 블록(150), 제어부 설치부(120), 압력센서 설치부(110) 및 하우징(100) 체결부를 포함하여 구성될 수 있다. 실린더부(130)는 내벽에 실린더형 공간이 형성되며, 내측의 공간은 피스톤 헤드(200)가 삽입되었을 때 제1 챔버(710)와 제2 챔버(720)로 구분될 수 있다. 실린더부(130)의 일단은 길이방향의 일단에 개구가 형성되며, 피스톤 로드(210)가 개구를 통하여 하우징(100) 내측으로 삽입되도록 구성되며, 타단은 밀폐된 단부로 구성된다. 피스톤 로드(210)가 삽입된 후 로어 앤드 캡(300)(LOWER END CAP)이 체결되어 피스톤 로드(210)와 개구 사이의 공간을 실링하게 된다. 로어 앤드 캡(300)의 내면에는 유압유의 누출을 방지할 수 있도록 피스톤 로드(210)와 접촉하는 부분에 실 키트가 구비될 수 있다.The housing 100 forms the overall appearance of the actuator. The housing 100 includes a cylinder unit 130 in which an inner cylindrical space is formed, a servovalve block 150, a control unit installation unit 120, a pressure sensor installation unit 110, and a housing 100 fastening unit. Can be. The cylinder portion 130 has a cylindrical space formed on the inner wall, the inner space may be divided into the first chamber 710 and the second chamber 720 when the piston head 200 is inserted. One end of the cylinder portion 130 is formed with an opening in one end in the longitudinal direction, the piston rod 210 is configured to be inserted into the housing 100 through the opening, the other end is configured as a closed end. After the piston rod 210 is inserted, the lower end cap 300 (LOWER END CAP) is fastened to seal the space between the piston rod 210 and the opening. The inner surface of the lower end cap 300 may be provided with a seal kit in contact with the piston rod 210 to prevent the leakage of hydraulic oil.
서보밸브 블록(150)은 실린더부(130)의 밀폐된 단부측에 형성된다. 서보밸브 블록(150)은 서보밸브의 일부를 구성하며, 후술할 서보밸브 스테이지(400)와 결합되어 서보밸브의 기능을 수행할 수 있다. 서보밸브 블록(150)의 두께는 후술할 서보밸브 스테이지(400)가 결합되었을 때 액추에이터 전체적인 외형이 외측으로 돌출되는 부분을 최소화 할 수 있도록 실린더부(130)보다 다소 얇은 두께로 형성될 수 있다. 즉, 서보밸브 스테이지(400)와 서보밸브 블록(150)이 결합되었을 때의 두께는 하우징(100)의 다른 부분의 두께와 유사하게 구성될 수 있다.The servovalve block 150 is formed on the sealed end side of the cylinder portion 130. The servovalve block 150 constitutes a part of the servovalve and may be combined with a servovalve stage 400 to be described later to perform a function of a servovalve. The thickness of the servovalve block 150 may be formed to be somewhat thinner than the cylinder portion 130 so that the overall appearance of the actuator may be minimized when the servovalve stage 400 to be described later is combined. That is, the thickness when the servovalve stage 400 and the servovalve block 150 are coupled may be configured to be similar to the thickness of other portions of the housing 100.
서보밸브 블록(150)은 유압유의 누출 및 강성을 확보할 수 있도록 하우징(100)과 단일부재로 구성된다. 서보밸브 블록(150)에는 서보밸브의 구성 중 슬리브(154), 스풀(155)이 구비되며, 유압유를 필터링하는 필터부(156)가 구비될 수 있다. 한편 이와 같은 서보밸브 블록(150)에 대하여는 차후 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.The servovalve block 150 is composed of a housing 100 and a single member to ensure leakage and rigidity of hydraulic oil. The servovalve block 150 may include a sleeve 154 and a spool 155 of the servovalve, and a filter 156 for filtering hydraulic oil. The servo valve block 150 will be described in detail later with reference to FIGS. 5 and 6.
제어부 설치부(120)는 제어부(600)가 설치되는 공간을 제공한다. 제어부 설치부(120)는 제어부(600)가 설치되었을 때 두께방향으로 돌출되는 부분을 최소화 할 수 있도록 적절한 두께로 구성된다. 제어부 설치부(120)는 하우징(100)의 두께방향의 상면에 평평한 상태로 구비될 수 있으며, 후술할 제어부(600)가 구비되기에 적절한 크기로 구성된다. 제어부 설치부(120)는 압력센서 설치부(110)와 서보밸브 사이에 구비될 수 있다.The controller installation unit 120 provides a space in which the controller 600 is installed. The control unit installation unit 120 is configured to an appropriate thickness so as to minimize the portion protruding in the thickness direction when the control unit 600 is installed. The control unit installation unit 120 may be provided in a flat state on the upper surface of the thickness direction of the housing 100, and is configured in a size suitable for providing the control unit 600 to be described later. The control unit installation unit 120 may be provided between the pressure sensor installation unit 110 and the servovalve.
실린더부(130)에는 서보밸브 블록(150)으로부터 제1 챔버(710) 및 제2 챔버(720)로 유압을 전달할 수 있도록 구성되는 실린더 내부유로(810, 820)가 구비될 수 있다. 실린더 내부유로(810, 820)는 실린더부(130)의 구조물을 관통하여 챔버까지 유체소통 되도록 구성될 수 있다. 실린더 내부유로(810, 820)는 서보밸브 블록(150)의 A 포트(856)와 제1 챔버(710)를 연결하는 제1 실린더 내부유로(810), 서브밸브 블록(150)의 B포트(857)와 제2 챔버(720)를 연결하는 제2 실린더 내부유로(820)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 실린더 내부유로의 구성에 대하여는 차후 도 7 및 도 8을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.The cylinder unit 130 may include cylinder internal flow paths 810 and 820 configured to transfer hydraulic pressure from the servovalve block 150 to the first chamber 710 and the second chamber 720. The inner cylinder passages 810 and 820 may be configured to be in fluid communication with the chamber through the structure of the cylinder portion 130. The cylinder internal passages 810 and 820 are the first cylinder internal passage 810 connecting the A port 856 of the servovalve block 150 and the first chamber 710, and the B port of the subvalve block 150 ( 857 and the second cylinder inner channel 820 connecting the second chamber 720 may be configured. The configuration of the cylinder internal flow path will be described in detail later with reference to FIGS. 7 and 8.
압력센서 설치부(110)는 실린더부(130)의 일측에 형성된다. 압력센서 설치부(110)는 후술할 압력센서(501, 502)가 삽입될 수 있도록 구성되며, 두 개의 압력센서 설치홀(111)이 구비될 수 있다. 각각의 압력센서 설치홀(111)은 제1 실린더 내부유로(810) 및 제2 실린더 내부유로(820)와 연결되도록 구성될 수 있다. 압력센서 설치부(110)는 압력센서가 길이방향으로 삽입될 수 있도록 단차를 두어 구성될 수 있다. 압력센서 설치부(110)의 외면은 후술할 커버(900)가 체결시 스무스한 외관을 형성할 수 있도록 적절한 두께 및 형상으로 구성될 수 있다.The pressure sensor installation unit 110 is formed at one side of the cylinder unit 130. The pressure sensor installation unit 110 is configured to allow the pressure sensors 501 and 502 to be described later to be inserted, and two pressure sensor installation holes 111 may be provided. Each of the pressure sensor installation holes 111 may be configured to be connected to the first cylinder inner passage 810 and the second cylinder inner passage 820. The pressure sensor installation unit 110 may be configured by placing a step so that the pressure sensor can be inserted in the longitudinal direction. The outer surface of the pressure sensor installation unit 110 may be configured in a suitable thickness and shape so as to form a smooth appearance when the cover 900 to be described later is fastened.
하우징(100)은 실린더부(130), 서보밸브 블록(150) 및 블록 내부유로, 제어부 설치부(120), 압력센서 설치부(110), 실린더 내부유로(810, 820)가 형성될 수 있도록 3D 프린팅을 이용해 제작될 수 있다. 서보밸브 블록(150)의 내부유로는 복잡하게 구성되어 절삭하여 가공하는 것이 매우 어려우며 때로는 불가능할 때도 있다. 따라서 3D 프린팅을 이용하여 서보밸브 내부의 복잡한 유로 및 챔버 내부와 연결되는 내부유로를 포함하여 제작할 수 있으며, 특히 하우징(100) 내부에서 구부러진 유로를 포함하여 제작할 수 있다.The housing 100 includes a cylinder unit 130, a servovalve block 150, and an internal flow path of the block, a control unit installation unit 120, a pressure sensor installation unit 110, and an internal cylinder flow path 810, 820. It can be produced using 3D printing. The internal flow path of the servovalve block 150 is complicated, and it is very difficult and sometimes impossible to cut and process. Therefore, the 3D printing may be manufactured to include a complicated flow path inside the servo valve and an internal flow path connected to the inside of the chamber, and in particular, the flow path bent inside the housing 100.
하우징 체결부(미도시)는 하우징(100)이 외부의 구조물과 연결될 수 있도록 구성된다. 하우징 체결부는 서보밸브 블록(150)의 일측에 구성될 수 있다. 다만 이는 일 예일 뿐, 하우징(100)을 외부의 구조물에 고정할 수 있는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.The housing fastening part (not shown) is configured such that the housing 100 can be connected to an external structure. The housing fastening part may be configured at one side of the servovalve block 150. However, this is just an example, it may be made of a variety of configurations capable of fixing the housing 100 to the external structure.
피스톤 로드(210)는 전술한 바와 같이 일측에는 피스톤 헤드(200)가 구비되어 하우징(100)의 실린더형 공간에 삽입된다. 피스톤 헤드(200)에는 제1 챔버(710) 및 제2 챔버(720)에 수용된 유압유의 압력차이로 구동력이 발생되어 피스톤 로드(210)에 전달된다. 피스톤 로드(210)의 타측에는 외부의 구조물과 연결되어 구동력을 전달할 수 있도록 피스톤 로드 체결부(미도시)가 구비될 수 있다.  As described above, the piston rod 210 is provided with a piston head 200 at one side thereof and inserted into a cylindrical space of the housing 100. The driving force is generated in the piston head 200 by the pressure difference between the hydraulic oils accommodated in the first chamber 710 and the second chamber 720 and is transmitted to the piston rod 210. The other side of the piston rod 210 may be provided with a piston rod fastening portion (not shown) so as to be connected to the external structure to transmit the driving force.
서보밸브 스테이지(400)는 서보밸브 블록(150)과 연결되어 서보밸브의 기능을 수행한다. 서보밸브 스테이지(400)는 서보밸브 블록(150)과 두께방향으로 결합될 수 있다. 서보밸브 스테이지(400)는 서보밸브 블록(150)에 구비된 스풀(155)을 구동할 수 있도록 플래퍼(401)(FLAPPER), 노즐(402), 솔레노이드(403) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 플래퍼(401)는 솔레노이드(403)의 구동으로 인하여 구동하게 되며, 노즐(402)을 선택적으로 차단할 수 있게 된다. 양 노즐(402)과 연결된 유로의 상대적인 압력차이로 스풀(155)을 움직일 수 있도록 구성된다.The servovalve stage 400 is connected to the servovalve block 150 to perform the function of a servovalve. The servovalve stage 400 may be coupled to the servovalve block 150 in the thickness direction. The servovalve stage 400 may include a flapper 401 (FLAPPER), a nozzle 402, a solenoid 403, and the like to drive the spool 155 provided in the servovalve block 150. . The flapper 401 is driven due to the driving of the solenoid 403, and can selectively block the nozzle 402. It is configured to move the spool 155 at a relative pressure difference between the flow paths connected to both nozzles 402.
서보밸브 스테이지(400)는 서보밸브 블록(150)으로부터 유압을 공급받도록 구성될 수 있다. 서보밸브 스테이지(400)에 구비된 두 개의 노즐(402)에는 입력포트(851)과 유체소통되며, 플래퍼(401)가 구비된 공간에는 출력포트(852)과 유체소통 된다. 서보밸브 블록(150)에는 서보밸브 스테이지(400)의 노즐(402)에 유압이 공급될 수 있도록 슬리브 챔버(854)와 각각의 노즐(402)을 연결하는 두 개의 노즐 연결유로(855)가 서보밸스 스테이지 측으로 형성될 수 있다. The servovalve stage 400 may be configured to receive hydraulic pressure from the servovalve block 150. The two nozzles 402 provided in the servovalve stage 400 are in fluid communication with the input port 851, and are in fluid communication with the output port 852 in a space provided with the flapper 401. The servovalve block 150 includes two nozzle connecting passages 855 connecting the sleeve chamber 854 and the respective nozzles 402 so that hydraulic pressure can be supplied to the nozzles 402 of the servovalve stage 400. It may be formed on the balance stage side.
센서부는 리니어 액추에이터의 각 상태를 측정할 수 있도록 구성된다. 센서부는 압력센서(501, 502)와 변위센서(550)를 포함하여 구성될 수 있다. The sensor unit is configured to measure each state of the linear actuator. The sensor unit may include pressure sensors 501 and 502 and a displacement sensor 550.
압력센서는 제1 챔버(710) 및 제2 챔버(720)에 작용하는 유압유의 압력을 측정할 수 있도록 제1 압력센서 유닛(501) 및 제2 압력센서 유닛(502)으로 구성된다. 제1 압력센서 유닛(501) 및 제2 압력센서 유닛(502)은 두 개의 압력센서 설치홀(111)에 각각 설치될 수 있다. 이때 내부의 유체가 누출되지 않도록 실링이 이루어질 수 있다.The pressure sensor includes a first pressure sensor unit 501 and a second pressure sensor unit 502 to measure the pressure of the hydraulic oil acting on the first chamber 710 and the second chamber 720. The first pressure sensor unit 501 and the second pressure sensor unit 502 may be installed in the two pressure sensor installation holes 111, respectively. At this time, the sealing may be made so that the fluid inside does not leak.
변위센서(550)는 피스톤 로드(210)와 하우징(100)의 상대적인 위치를 즉정할 수 있도록 구성된다. 변위센서(550)는 LVDT(LINEAR VARIABLE DIFFERENTIAL TRANSFORMER)로 구성될 수 있다. 변위센서(550)는 로어 앤드 캡(300)에 구비될 수 있다.The displacement sensor 550 is configured to prompt the relative position of the piston rod 210 and the housing 100. The displacement sensor 550 may be configured as a LVAR (LINEAR VARIABLE DIFFERENTIAL TRANSFORMER). The displacement sensor 550 may be provided in the lower end cap 300.
제어부(600)는 압력센서 및 변위센서(550)로부터 액추에이터의 각 상태값을 수신하고 서보밸브를 제어할 수 있도록 구성된다. 제어부(600)는 압력센서, 변위센서(550) 및 서보밸브와 연결되는 도선의 거리를 최소화 할 수 있도록 하우징(100)의 일측에 두께방향으로 서보밸브, 압력센서 설치부(110)와 나란하게 위치된다. 제어부(600)는 현재 피스톤 로드(210)의 위치 및 각 챔버에 형성된 압력을 측정하여 피스톤 로드(210)에 작용하는 외부 하중에 대응하여 컴플라이언스 제어(THE COMPLIANCE CONTROL) 등이 수행되도록 제어할 수 있다. 다만, 제어부(600)의 기능은 컴플라이언스 제어에 한정하이 않으며, 이외에도 각 센서의 측정값을 피드백하여 서보밸브를 제어하는 다양한 제어방법이 적용될 수 있다.The control unit 600 is configured to receive each state value of the actuator from the pressure sensor and the displacement sensor 550 and to control the servovalve. The control unit 600 is parallel to the servovalve, pressure sensor installation unit 110 in a thickness direction on one side of the housing 100 so as to minimize the distance between the pressure sensor, the displacement sensor 550 and the conductor connected to the servovalve. Is located. The controller 600 may control the compliance control (THE COMPLIANCE CONTROL) or the like to be performed in response to an external load acting on the piston rod 210 by measuring the current position of the piston rod 210 and the pressure formed in each chamber. . However, the function of the controller 600 is not limited to the compliance control, and various control methods for controlling the servovalve by feeding back the measured value of each sensor may be applied.
제어부(600)에는 엠프가 포함될 수 있다. 따라서 다양한 센서로부터 획득된 신호를 원활하게 처리할 수 있다. 제어부(600)에는 외부와 연결되기 위한 커넥터가 포함되어 있으며, 외부의 중앙처리장치 등과 연결되어 구동명령을 수신할 수 있다. The control unit 600 may include an amplifier. Therefore, signals acquired from various sensors can be smoothly processed. The controller 600 includes a connector for connecting to the outside, and is connected to an external central processing unit and the like to receive a driving command.
커버(900)는 하우징(100)에 구비된 제어부(600), 서보밸브, 압력센서 등을 외부로부터 보호할 수 있도록 이들을 감싸는 형상으로 구성될 수 있다. 이때 커버(900)의 일단은 압력센서 설치부(110)와 대면한 상태에서 하우징(100)과 체결되며, 하우징(100)과 함께 외면이 전체적으로 스무스한 형상이 될 수 있도록 구성된다. 커버(900)에는 외부의 커넥터가 제어부(600)의 커넥터와 연결될 수 있도록 커넥터 삽입홀(910)이 형성된다.The cover 900 may be configured in a shape surrounding the control unit 600, the servo valve, the pressure sensor, and the like provided in the housing 100 to protect them from the outside. At this time, one end of the cover 900 is fastened to the housing 100 in a state facing the pressure sensor installation unit 110, and is configured so that the outer surface together with the housing 100 can be a smooth shape as a whole. The cover 900 is provided with a connector insertion hole 910 so that an external connector can be connected to the connector of the control unit 600.
이하에서는 서보밸브 블록(150)에 대하여 도 5 및 도 6를 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 도 5는 서보밸브 블록(150)을 확대하고 분해하여 나타낸 확대분해사시도이며, 도 6은 서보밸브 블록(150)의 단면도이다.Hereinafter, the servovalve block 150 will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. 5 is an enlarged exploded perspective view showing an enlarged and disassembled servo valve block 150, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the servo valve block 150.
도시된 바와 같이, 서보밸브 블록(150)에는 슬리브 홀(152), 필터 홀(153), 블록 내부유로, 연결면(151)이 형성될 수 있다.As illustrated, the servovalve block 150 may have a sleeve hole 152, a filter hole 153, an internal flow path of the block, and a connection surface 151.
슬리브 홀(152)은 서보밸브 블록(150)의 폭 방향으로 형성될 수 있다. 슬리브 홀(152)에는 슬리브(154)가 삽입되고, 슬리브(154) 내측으로 스풀(155)이 삽입된다. 슬리브 홀(152)의 길이방향 양측에는 각각 입력포트(851)와 연결되는 고리형상의 슬리브 챔버(854)가 형성될 수 있다. 슬리브 챔버(854)와 인접하여 각각 A 포트(856)와 B 포트(857)가 연결되는 고리형 챔버가 형성될 수 있다. 슬리브 홀(152)이 폭 방향으로 형성되므로 하우징(100)에 폭방향으로 이격되어 설치되어 있는 제1 실린더 내부유로(810) 및 제2 실린더 내부유로(820)에 대칭적으로 연결될 수 있으며, 블록 내부유로가 짧게 구성되어 서보밸브 블록(150)의 강성을 확보할 수 있게 된다.The sleeve hole 152 may be formed in the width direction of the servovalve block 150. The sleeve 154 is inserted into the sleeve hole 152, and the spool 155 is inserted into the sleeve 154. Annular sleeve chambers 854 connected to the input ports 851 may be formed at both sides of the sleeve hole 152 in the longitudinal direction. Adjacent to the sleeve chamber 854 may be formed an annular chamber to which the A port 856 and the B port 857 are connected, respectively. Since the sleeve hole 152 is formed in the width direction, the sleeve hole 152 may be symmetrically connected to the first cylinder inner passage 810 and the second cylinder inner passage 820 which are spaced apart in the width direction in the housing 100. The internal flow path is configured to be short to ensure the rigidity of the servovalve block 150.
필터 홀(153)은 유입되는 유압유의 불순물을 필터링 할 수 있도록 구성된다. 필터 홀(153)은 슬리브 홀(152)과 나란하게 서보밸브 블록(150)에 폭 방향으로 형성될 수 있다. 필터 홀(153)의 중심부분은 입력포트(851)와 유체소통되는 유로가 형성될 수 있으며, 양측에는 슬리브 챔버(854)와 연결되는 블록 내부유로가 형성될 수 있다. 필터 홀(153)의 중심부분으로 유입된 유압유는 필터부(156)를 거쳐 필터홀의 양단으로 이동하여 블록 내부유로를 통과하고 슬리브 챔버(854)로 유입될 수 있다.The filter hole 153 is configured to filter impurities in the hydraulic oil flowing in. The filter hole 153 may be formed in the width direction of the servovalve block 150 in parallel with the sleeve hole 152. A central portion of the filter hole 153 may have a flow passage in fluid communication with the input port 851, and a block internal flow passage connected to the sleeve chamber 854 may be formed at both sides. The hydraulic oil introduced into the central portion of the filter hole 153 may move to both ends of the filter hole through the filter part 156, pass through the internal flow path of the block, and may flow into the sleeve chamber 854.
슬리브(154)의 중심부분에는 출력포트(852)와 연결되는 블록 내부유로가 형성될 수 있다. In the central portion of the sleeve 154, a block internal flow path connected to the output port 852 may be formed.
연결면(151)은 서보밸브 블록(150)의 일단에 형성되며, 길이방향의 끝단에 형성될 수 있다. 연결면(151)에는 입력포트(851)와 출력포트(852)가 인접한 위치에 나란하게 구비될 수 있다. 입력포트(851)와 출력포트(852)는 외부의 유압라인과 각각 연결될 수 있다.The connection surface 151 is formed at one end of the servovalve block 150 and may be formed at the end of the longitudinal direction. The connection surface 151 may be provided in parallel with the input port 851 and the output port 852 in the adjacent position. The input port 851 and the output port 852 may be connected to the external hydraulic line, respectively.
서보밸브 내에서 유압유의 유동은 다음과 같다. 유압유는 서보밸브 블록(150)이 서보밸브 스테이지(400)와 결합된 상태에서 입력포트(851)로 유입되어 필터부(156)를 거쳐 필터링된다. 이후 유압유의 일부는 서보밸브 스테이지(400)의 노즐(402)로 유입되며, 나머지는 슬리브 챔버(854)에 유입된다. 이후 슬리브 챔버(854)에 유입된 유압유는 밸브의 작동에 따라 A 포트(856) 또는 B 포트(857)로 유동하여 각 챔버에 선택적으로 유입된다.The hydraulic oil flow in the servovalve is as follows. The hydraulic oil flows into the input port 851 while the servovalve block 150 is coupled to the servovalve stage 400 and is filtered through the filter unit 156. Then, a part of the hydraulic oil flows into the nozzle 402 of the servovalve stage 400 and the other flows into the sleeve chamber 854. Thereafter, the hydraulic oil introduced into the sleeve chamber 854 flows to the A port 856 or the B port 857 according to the operation of the valve, and selectively flows into each chamber.
이하에서는 실린더 내부유로에 대하여 도 7 및 도 8을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 도 7 및 도 8은 내부유로가 도시된 도면이다.Hereinafter, the cylinder internal flow path will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8. 7 and 8 are diagrams illustrating an internal flow path.
도시된 바와 같이 제1 실린더 내부유로(810)는 서보밸브 블록(150)으로부터 서보밸브 측에 위치한 제1 챔버(710)와 유체소통되도록 형성된다. 제1 실린더 내부유로(810)는 서보밸브 블록(150)의 A 포트(856)와 연결되며 다수의 절곡부를 포함하여 형성된다. 제1 실린더 내부유로(810)는 A 포트(856)로부터 소정거리 연장된 후 분기점이 형성된다. 분기점 이후 하나의 유로는 제1 챔버(710)와 연결되며, 나머지 유로는 제1 압력센서 유닛(501)에 압력이 전달될 수 있도록 압력센서 홀까지 연장된다. 이때 하우징(100)의 길이방향으로 연장된 뒤 절곡부를 거쳐 하우징(100)의 둘레를 따라 연장된 후 압력센서 홀까지 연결된다.As shown, the first cylinder internal passage 810 is formed in fluid communication with the first chamber 710 located on the servovalve side from the servovalve block 150. The first cylinder internal passage 810 is connected to the A port 856 of the servovalve block 150 and includes a plurality of bent portions. The first cylinder inner channel 810 extends a predetermined distance from the A port 856, and a branching point is formed. One flow path is connected to the first chamber 710 after the branch point, and the other flow path extends to the pressure sensor hole so that pressure can be transmitted to the first pressure sensor unit 501. At this time, it extends in the longitudinal direction of the housing 100 and then extends along the circumference of the housing 100 through the bent portion and is connected to the pressure sensor hole.
제2 실린더 내부유로(820)는 서보밸브 블록(150)의 B포트(857)와 연결되며 하우징(100)의 길이방향으로 연장되어 분기점이 형성된다. 분기점 이후 하나의 유로는 제2 챔버(720)와 유체소통되며, 나머지 유로는 제2 압력센서 유닛(502)에 압력이 전달될 수 있도록 구성된다. 이때, 유로는 제1 실린더 내부유로(810)와 대칭적으로 둘레방향으로 연장된 후 압력센서 설치홀(111)까지 연장된다.The second cylinder internal passage 820 is connected to the B port 857 of the servovalve block 150 and extends in the longitudinal direction of the housing 100 to form a branch point. After the branch point, one flow path is in fluid communication with the second chamber 720, and the other flow path is configured to transmit pressure to the second pressure sensor unit 502. In this case, the flow passage extends in the circumferential direction symmetrically with the first cylinder inner flow passage 810 and then extends to the pressure sensor installation hole 111.
한편 전술한 실린더 내부유로는 압력센서 설치홀(111)이 로어 앤드 캡(300) 측에 형성된 예를 들었으나, 압력센서 설치홀(111)은 다양한 위치에 형성될 수 있다. 제1 실린더 내부유로(810)는 압력센서 설치홀(111)의 위치에 따라 다양한 조합으로 변형될 수 있다. 이때 전술한 바와 같이 3D 프린팅을 이용하여 복잡한 유로가 형성되어야 하는 경우에도 원활한 제작이 가능하다.On the other hand, the above-described cylinder internal flow path, but the pressure sensor installation hole 111 is an example formed in the lower end cap 300 side, the pressure sensor installation hole 111 may be formed in various positions. The first cylinder internal passage 810 may be modified in various combinations according to the position of the pressure sensor installation hole 111. In this case, even when a complicated flow path is to be formed using 3D printing as described above, a smooth manufacturing is possible.
이상에서 설명한 일체형 유압 리니어 액추에이터는 내부의 모든 유로가 강성재질로 구성된다. 따라서 유압호스로 구성된 경우 발생할 수 있는 문제점인 호스의 탄성에 의한 제어오차발생을 방지할 수 있다. 또한 앰프내장형 제어부가 구비되어 각 센서의 신호처리가 원활하게 수행될 수 있으며, 각 전자기기를 연결하는 도선의 노출을 방지할 수 있고 컴팩트한 구성이 가능하다.In the integrated hydraulic linear actuator described above, all of the internal flow paths are made of rigid material. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a control error due to the elasticity of the hose which is a problem that may occur when the hydraulic hose is configured. In addition, the amplifier built-in control unit is provided to facilitate the signal processing of each sensor, can prevent the exposure of the wire connecting each electronic device, and a compact configuration is possible.
또한 서보밸브 블록과 실린더가 단일부재로 구성된 하우징으로 구성되어 강성을 유지할 수 있으며, 몸체 구조의 내부로 유로가 형성되므로 외부의 누출을 근본적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the servovalve block and the cylinder are composed of a single member housing, the rigidity can be maintained, and a flow path is formed inside the body structure, thereby effectively preventing external leakage.

Claims (17)

  1. 내부에 챔버가 형성된 실린더부와 서보밸브의 일부를 구성하는 서보밸브 블록을 포함하여 구성되는 하우징;A housing including a cylinder part having a chamber formed therein and a servovalve block constituting a part of the servovalve;
    상기 실린더부의 내부에서 왕복하도록 구성된 피스톤 헤드와 연결되는 피스톤 로드; A piston rod connected to the piston head configured to reciprocate in the cylinder portion;
    상기 서보밸브 블록과 연결되어 상기 서보밸브를 구성하는 서보밸브 스테이지;A servovalve stage connected to the servovalve block to constitute the servovalve;
    압력센서 및 변위센서를 포함하는 센서부; 및A sensor unit including a pressure sensor and a displacement sensor; And
    상기 센서부와 연결되며, 상기 서보밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.An integrated hydraulic linear actuator is connected to the sensor unit and includes a control unit for controlling the servovalve.
  2. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 하우징은 단일부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.The housing is a unitary hydraulic linear actuator, characterized in that consisting of a single member.
  3. 제2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 서보밸브 블록의 일측에 유압유의 출입을 위한 입력포트 및 출력포트가 구비되며,One side of the servo valve block is provided with an input port and an output port for entering and exiting the hydraulic oil,
    상기 실린더부는 내부의 상기 챔버에 상기 유압유를 공급할 수 있도록 상기 서보밸브 블록으로부터 상기 챔버까지 형성된 실린더 내부유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.And the cylinder portion includes an inner cylinder flow passage formed from the servovalve block to the chamber to supply the hydraulic oil to the chamber therein.
  4. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein
    상기 서보밸브 블록의 내부유로 및 상기 실린더 내부유로의 관로의 외벽은 강성재질인 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.The inner wall of the servo valve block and the outer wall of the pipe of the inner channel of the cylinder is an integral hydraulic linear actuator, characterized in that the rigid material.
  5. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 챔버는 상기 피스톤 헤드에 의해 제1 챔버 및 제2 챔버로 구분되며,The chamber is divided into a first chamber and a second chamber by the piston head,
    상기 실린더 내부유로는 상기 서보밸브 블록으로부터 상기 제1 챔버를 연결하는 제1 실린더 내부유로 및 상기 서보밸브 블록으로부터 상기 제2 챔버를 연결하는 제2 실린더 내부유로를 포함하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.The cylinder internal flow passage includes a first cylinder internal flow passage connecting the first chamber from the servovalve block and a second cylinder internal flow passage connecting the second chamber from the servovalve block.
  6. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 서보밸브 블록은 상기 서보밸브의 슬리브 및 스풀을 포함하며,The servovalve block includes a sleeve and a spool of the servovalve,
    상기 서보밸브 스테이지는 플래퍼(flapper) 및 노즐(Nozzle)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.The servo valve stage is a one-piece hydraulic linear actuator, characterized in that it comprises a flapper and a nozzle (Nozzle).
  7. 제6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 서보밸브 블록은,The servovalve block,
    상기 노즐이 상기 서보밸브 블록으로부터 유압을 공급받을 수 있도록 상기 입력포트와 유체소통되며 상기 서보밸브 스테이지 측으로 형성된 노즐 연결유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.And a nozzle connection flow path in fluid communication with the input port to allow the nozzle to receive hydraulic pressure from the servovalve block and formed toward the servovalve stage.
  8. 제6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 서보밸브 블록은 상기 실린더부의 길이방향의 일측 단부에 구성되며, The servovalve block is configured at one end in the longitudinal direction of the cylinder portion,
    상기 피스톤 로드는 상기 실린더부의 타측을 관통하여 구비되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.The piston rod is an integral hydraulic linear actuator, characterized in that provided through the other side of the cylinder portion.
  9. 제8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 서보밸브 블록의 상기 길이방향 단부에는 연결면이 구비되며,The longitudinal end of the servovalve block is provided with a connection surface,
    상기 입력포트 및 상기 출력포트는 상기 연결면에 형성되며,The input port and the output port is formed on the connection surface,
    상기 서보밸브 스테이지는 상기 서보밸브 블록에 두께 방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.The servo valve stage is integrated hydraulic linear actuator, characterized in that coupled to the servo valve block in the thickness direction.
  10. 제9 항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 서보밸브 블록은,The servovalve block,
    상기 슬리브 및 상기 스풀은 상기 서보밸브 블록의 폭방향으로 삽입되어 설치되며, The sleeve and the spool are inserted and installed in the width direction of the servovalve block,
    상기 입력포트로부터 유입되는 상기 유압유를 필터링하는 필터부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.And a filter unit for filtering the hydraulic oil flowing from the input port.
  11. 제5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 압력센서는 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버에 작용하는 상기 유압유의 압력을 각각 측정할 수 있도록 상기 제1 실린더 내부유로 및 제2 실린더 내부유로와 각각 유체소통되는 제1 압력센서 유닛 및 제2 압력센서 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.The pressure sensor may include a first pressure sensor unit in fluid communication with the first cylinder inner passage and the second cylinder inner passage, respectively, to measure the pressure of the hydraulic oil acting on the first chamber and the second chamber, respectively. An integrated hydraulic linear actuator, characterized in that it comprises a pressure sensor unit.
  12. 제11 항에 있어서,The method of claim 11, wherein
    상기 제1 압력센서 유닛, 상기 제2 압력센서 유닛 및 상기 서보밸브 스테이지는 상기 하우징의 외측으로 돌출되는 부분이 최소화 될 수 있도록 상기 하우징의 두께 방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.The first pressure sensor unit, the second pressure sensor unit and the servo valve stage are integral hydraulic linear actuators, characterized in that located in the thickness direction of the housing to minimize the portion protruding out of the housing.
  13. 제12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 변위센서는 상기 피스톤 로드와 상기 하우징의 상대변위를 측정할 수 있도록 상기 피스톤 로드가 삽입되어 슬라이딩되는 로어 앤드 캡(LOWER END CAP)에 구비되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.The displacement sensor is an integrated hydraulic linear actuator, characterized in that provided in the lower end cap (LOWER END CAP) that the piston rod is inserted and slide so as to measure the relative displacement of the piston rod and the housing.
  14. 제13 항에 있어서,The method of claim 13,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 서보밸브, 상기 압력센서 및 상기 변위센서와 각각 연결되는 거리가 최소화 될 수 있도록 상기 하우징의 상기 두께 방향에 상기 서보밸브 및 상기 압력센서와 나란하게 구비되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.Integral hydraulic linear actuator, characterized in that provided in parallel with the servo valve and the pressure sensor in the thickness direction of the housing so that the distance connected to each of the servo valve, the pressure sensor and the displacement sensor can be minimized.
  15. 제14 항에 있어서,The method of claim 14,
    상기 서보밸브, 상기 압력센서 및 상기 제어부를 외측에서 감싸도록 구성되며, 상기 하우징과 연결되는 커버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.The servo valve, the pressure sensor and the control unit is configured to surround the integrated hydraulic linear actuator further comprises a cover connected to the housing.
  16. 제15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 커버는,The cover,
    상기 제어부와 외부의 전자기기를 전기적으로 연결하는 커넥터가 삽입될 수 있도록 커넥터 삽입홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.An integrated hydraulic linear actuator, characterized in that the connector insertion hole is formed so that the connector for electrically connecting the control unit and the external electronic device is inserted.
  17. 제5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 하우징은 상기 제1 실린더 내부유로 및 상기 제2 실린더 내부유로가 절곡부를 포함한 유로로 구성될 수 있도록 3D 프린팅으로 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 유압 리니어 액추에이터.And said housing is formed by 3D printing so that said first cylinder inner passage and said second cylinder inner passage can be configured as a passage including a bent portion.
PCT/KR2016/008563 2015-08-03 2016-08-03 Integrated hydraulic linear actuator WO2017023114A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562200604P 2015-08-03 2015-08-03
US62/200,604 2015-08-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017023114A1 true WO2017023114A1 (en) 2017-02-09

Family

ID=57943294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/008563 WO2017023114A1 (en) 2015-08-03 2016-08-03 Integrated hydraulic linear actuator

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017023114A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030106381A1 (en) * 2000-03-08 2003-06-12 Krouth Terrance F. Hydraulic actuator piston measurement apparatus and method
KR100602573B1 (en) * 2005-05-18 2006-07-19 동양기전 주식회사 A hydraulic cylinder having sequence valve
WO2007092168A2 (en) * 2006-02-02 2007-08-16 Edward Charles Mendler Combustion pressure sensor
US7847541B1 (en) * 2005-11-02 2010-12-07 David Meisel Actuators and moveable elements with position sensing
JP2011127639A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Ihi Corp Double control actuator device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030106381A1 (en) * 2000-03-08 2003-06-12 Krouth Terrance F. Hydraulic actuator piston measurement apparatus and method
KR100602573B1 (en) * 2005-05-18 2006-07-19 동양기전 주식회사 A hydraulic cylinder having sequence valve
US7847541B1 (en) * 2005-11-02 2010-12-07 David Meisel Actuators and moveable elements with position sensing
WO2007092168A2 (en) * 2006-02-02 2007-08-16 Edward Charles Mendler Combustion pressure sensor
JP2011127639A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Ihi Corp Double control actuator device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007032831A (en) Manifold type solenoid valve assembly
SE448567B (en) VALVE BUILDING KIT FOR BUILDING MULTI-TYPE VALVE BUILDINGS
WO2016056859A1 (en) Oil pump control valve
WO2011145755A1 (en) Hydraulic control valve for construction machinery
WO2017023114A1 (en) Integrated hydraulic linear actuator
WO2000017025A1 (en) Improvements relating to electro-hydraulic braking systems
CH621180A5 (en) Distributor for volumetric hydraulic motors of the radial piston type
WO2020032495A1 (en) Valve block for hydraulic brake system
WO2018124806A1 (en) Flow path connecting structure
WO2014209046A1 (en) Actuator for intake manifold
US6000220A (en) Compact dual master cylinder with offset primary outlet
WO2017200212A1 (en) Linear hydraulic actuator
WO2020106113A1 (en) Check valve and modulator block including same
WO2017191855A1 (en) Electrohydraulic valve apparatus for construction machinery
CN211779290U (en) Four-position five-way stop structure electromagnetic valve
WO2023101240A1 (en) Tubular member connecting assembly and robot arm comprising same
WO2014168381A1 (en) Compressor
WO2023022460A1 (en) Solenoid actuator
WO2017095070A1 (en) Pusher apparatus
JPH10297463A (en) Master cylinder
KR102165112B1 (en) Control valve
WO2017018557A1 (en) Hydraulic circuit for construction machine
WO2018088818A1 (en) Hydraulic/pneumatic check valve
WO2016129903A1 (en) Valve device
CN216112313U (en) Differential pressure pilot valve assembly

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16833350

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16833350

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1