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KR100488442B1 - 유체압 실린더 장치 - Google Patents

유체압 실린더 장치 Download PDF

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Publication number
KR100488442B1
KR100488442B1 KR1019970012176A KR19970012176A KR100488442B1 KR 100488442 B1 KR100488442 B1 KR 100488442B1 KR 1019970012176 A KR1019970012176 A KR 1019970012176A KR 19970012176 A KR19970012176 A KR 19970012176A KR 100488442 B1 KR100488442 B1 KR 100488442B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
piston
check valve
housing
spring
Prior art date
Application number
KR1019970012176A
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English (en)
Other versions
KR970070585A (ko
Inventor
게이타로오 요네자와
Original Assignee
가부시키가이샤 코스멕
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 가부시키가이샤 코스멕 filed Critical 가부시키가이샤 코스멕
Publication of KR970070585A publication Critical patent/KR970070585A/ko
Application granted granted Critical
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Abstract

본 발명은, 외기중의 수용성 절삭유나 수분 등의 액체가 실린더 구멍내로 침입하는 것을 방지하여, 유체 실린더장치를 장기간에 걸쳐, 유지, 보수가 필요없도록 한다.
하우징(7)의 실린더구멍(9)에 피스톤(11)을 기밀이 유지 되는 상태로 삽입한다. 그 피스톤(11)의 상측에 형성한 스프링실(17)을 통기로(41)에 의하여 상기 하우징(7)의 외측공간에 연통시켜, 상기 피스톤(11)의 하측에 형성한 작동실(18)에 대하여 압력유체를 공급 · 배출가능하게 구성한다. 상기 스프링실(17)에 장착한 클램프용 스프링(21)에 의하여 상기 피스톤(11)을 통하여 클램프부재(4)를 클램프위치(X)로 민다. 상기 통기로(41)에 체크밸브시트(45)와 체크밸브실을 순서대로 설치하여, 상기 체크밸브실에 밸브부재(47)를 밸브스프링에 의하여 상기 체크밸브시트(45)를 막으면서 접하게 한다.

Description

유체압 실린더 장치
본 발명은 통기로를 설치한 유압 실린더 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유압 실린더장치는, 하우징의 실린더 구멍에 피스톤을 삽입하고, 상기 피스톤의 일단쪽에 형성된 제1실을 통기로에 의하여 하우징의 외측 공간으로 연통하며, 상기 피스톤의 타단쪽에 형성된 제2실에 대해 압력유체를 공급 · 배출하도록 되어있다.
그리고, 상기 제2실에 압력유체를 공급하면, 피스톤이 제1실을 수축시켜 상기 제1실의 내압을 상승시키므로, 그 제1실의 공기가 통기로를 통하여 하우징의 외부로 유출된다. 이것과는 반대로, 상기 제2실에서 압력유체를 배출하면, 스프링의 탄성력에 의하여 상기 피스톤이 제1실을 팽창시키므로, 상기 제1실의 내압이 대기압보다도 저하하여, 하우징 밖의 외기가 상기 통기로를 통하여 제1실로 유입한다.
종래에는, 상기 통기로의 도중부에 금속망의 필터나 소결금속제의 필터가 장착되고 있었다. 이것에 의해, 하우징 밖의 외기가 통기로를 통과할 때, 외기중의 먼지나 금속의 부스러기 등의 이물이 상기 필터에 의하여 포착되어, 그 이물이 하우징내로 침입하는 것을 저지할 수가 있다.
그런데, 상기 필터는, 먼지나 금속부스러기 등의 고체상의 이물을 포착할 수 있으나, 액체나 기체를 포착할 수는 없다. 이 때문에, 부식성의 액체나 기체를 포함하는 외기중에서 유압 실린더 장치를 사용하면 다음의 문제가 생긴다.
예를 들면, 수용성 절삭유를 사용하는 NC선반의 워크용 클램프 수단에 상기 유압 실린더 장치를 이용한 경우에는, 상기 실린더 장치의 주위에 다량의 수용성 절삭유가 비산될 뿐만 아니라, 외기중에도 안개모양의 물방울이 다량으로 포함된다.
상기 수용성 절삭유나 안개모양의 물방울은, 하우징 밖의 외기가 통기구멍을 통하여 하우징 내에 유입할 때, 상기 필터를 용이하게 통과하여 하우징내로 침입한다. 이렇게 침입한 수용성 절삭유나 물방울은, 하우징 내에서 열화(劣化) · 변질하여 실린더 구멍의 슬라이드면이나 피스톤의 슬라이드면을 부식시키므로, 피스톤이 부드럽게 슬라이드할 수 없게 된다. 그 결과, 유압 실린더 장치가 단기간에 사용할 수 없게 된다.
본 발명의 목적은, 부식성의 액체나 기체를 포함하는 외기 하에서도 유압 실리더 장치를 장기간에 걸쳐 양호하게 사용할 수 있도록 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 예를 들면, 제1도에서 제5도, 또는 제6도에 도시된 바와 같이, 유압 실린더 장치를 다음과 같이 구성하였다.
즉, 하우징(7)의 실린더구멍(9)에 피스톤(11)을 삽입하고, 그 피스톤(11)의 일단쪽에 형성한 클램프용 스프링실인 제1실(17)을 통기로(41)에 의하여 상기 하우징(7)의 외측공간으로 연통시키고, 상기 피스톤(11)의 타단쪽에 형성된 작동실인 제2실(18)에 대하여 압력유체를 공급 · 배출가능하게 구성하고, 상기 피스톤(11)을 상기 타단쪽으로 탄성력을 적용시키는 스프링(21)을 설치하며, 상기 통기로(41)에 체크밸브시트(45)를 설치하고, 상기 하우징(7)의 외측에서 상기 체크밸브시트(45)를 막으면서 탄성적으로 접하게 되는 밸브부재(47)를 설치하였다.
또한, 상기 밸브부재(47)를 체크밸브시트(45)에 탄성적으로 접하게 하는 수단으로서는, 밸브부재(47)를 스프링이나 고무 등의 탄성체에 의하여 탄성력을 적용하는 경우와, 상기 밸브부재(47)를 탄성체에 의하여 구성하여 그 자체의 탄성력을 이용하는 경우가 고려된다.
또한, 본 발명은, 예를 들면, 제1도에서 제5도에 도시된 바와 같이, 상기한 구성에 다음의 구성을 더한 것이다.
즉, 상기 피스톤(11)에 클램프부재(4)를 연결하고, 상기 제1실(17)내에 장착한 상기 스프링(21)의 탄성력에 의한 상기 클램프부재(4)를 클램프위치(X)로 이동시키는데 대하여, 상기 제2실(18)에 공급한 압력유체에 의하여 상기 피스톤(11)을 통하여 상기 클램프부재(4)를 언클램프위치(Y)로 이동시키도록 구성하였다.
또한, 본 발명은, 예를 들면 제6도에 도시된 바와 같이, 상기한 구성에 다음의 구성을 더한 것이다.
즉, 상기 피스톤(11)에 클램프부재(4)를 연결하고, 상기 제2실(18)에 공급한 압력유체에 의하여 상기 피스톤(11)을 통하여 상기 클램프부재(4)를 클램프위치(X)로 이동시키는데 대하여, 상기 제1실(17)내에 장착한 상기 스프링(21)의 탄성력에 의하여 상기 클램프부재(4)를 언클램프 위치(Y)로 이동시키도록 구성하였다.
본 발명은, 예를 들면, 제1도에서 제5도, 또는 제6도에 도시된 바와 같이, 다음의 작용 효과를 나타낸다.
제2실(18)에 압력유체를 공급하면, 피스톤(11)이 제1실(17)수축시켜 그 내압을 상승시키므로, 상기 제1실(17)내의 공기 등의 유체가 밸브부재(47)를 밀어 열고 하우징(7)의 외부로 유출된다. 이것과는 반대로, 상기 제2실(18)에서 압력유체를 배출하면, 스프링(21)의 탄성력에 의하여 상기 제1실(17)이 팽창되므로, 상기 제1 실(17)의 내압이 내려간다.
그러면, 상기 밸브부재(47)가 상기 하우징(7)의 내외의 압력차와 밸브를 닫기 위한 탄성력(여기서는, 제5도중의 탄성부재인 밸브스프링(48)의 탄성력)과의 합력(合力)에 의하여 체크밸브시크(45)를 막으면서 접하는 상태로 유지되므로, 하우징(7)의 외부의 외기를 제1실(17)내로 침입하는 것을 저지할 수가 있다.
이 때문에, 상기 하우징(7)의 주위에 다량의 수용성 절삭유가 비산 한다든지 외기 중에 안개모양의 물방울이 다량으로 포함되어 있는 경우라도, 이들 수용성 절삭유나 안개모양의 물방울이 상기 제1실(17)내로 침입하지 않는다. 이와 같이, 외기 중에 부식성의 기체가 존재하는 경우라도, 그 부식성의 기체가 제1실(17)로 침입되는 것을 상기 밸브부재(47)에 의하여 저지할 수 있다.
따라서, 실리더구멍(9)의 슬라이드면이나 피스톤(11)의 슬라이드면을 장기간에 걸쳐 양호한 상태로 유지할 수가 있으며, 유압 실린더 장치를 장기간에 걸쳐 정비 없이 사용할 수 있다.
본 발명은, 상기 밸브부재(47)의 작동에 의해, 다음의 효과를 더 갖는다.
상기 실린더장치를 장기간에 걸쳐 사용하면, 피스톤(11)의 실링부재(24)의 마모나 팽윤(膨潤)등에 의하여, 상기 제2실(18)에 공급된 압력유체가 제1실(17)로 누출되어간다. 그러나, 그 누출된 압력유체는, 제1실(17)이 수축 조작될 때 밸브부재(47)를 밀어 열고 하우징(7)의 외부로 배출되므로, 상기 제1실(17)내에 고이지 않는다. 이 때문에, 상기 제1실(17)의 압력이 비정상적으로 상승하는 것이 방지되어, 실린더장치를 장기간에 걸쳐 양호하게 구동할 수 있다.
또한, 제2실(18)에 공급되는 압력유체가 가압된 압유(壓油)등의 액체인 경우에는, 다음의 작용효과를 나타낸다. 즉, 그 제2실(18)에서 제1실(17)로 누출한 액체를 밸브부재(47)에서 자동적으로 배출할 수 있으므로, 제1실(17)내로 액체가 충만되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 그 누출한 액체에 의하여 실린더 장치가 잠겨버리는 것(locking)을 방지할 수가 있다.
또한, 본 발명은, 예를 들면, 상기 제1도에서 제5도, 또는 제6도에 도시된 바와 같이, 다음의 작용효과를 나타낸다.
하우징(7)의 외부의 부식성인 액체나 기체가 제1실(17)내에 침입하는 것을 밸브부재(47)에 의하여 저지할 수 있으므로, 상기 제1실(17)내에 장착한 스프링(21)이 부식되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 상기 스프링(21)에 의하여 피스톤(11)을 장기간에 걸쳐 강력하고 확실하게 구동할 수 있다.
또한, 상기 실린더장치의 조립시에 제1실(17)의 벽면이나 스프링(21)에 윤활유를 도포한 경우에 있어서, 상술한 바와 같이, 하우징(7)의 외부의 액체가 제1실(17)내로 침입하는 것을 저지할 수 있으므로, 침입한 액체에 의하여 도포한 윤활유가 노화되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 침입한 액체에 의하여 상기 윤활유가 외부로 계속 유출되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 상기 윤활유에 의하여 실린더 장치를 부드럽게 구동하면서도, 장기간동안 정비를 하지 않아도 되게 된다.
본 발명의 제1실시 형태를 제1도에서 제5도에 의거하여 설명한다. 이 제1실시 형태는 본 발명에 관한 실린더 장치를 이용한 스프링식 클램프 장치를 나타내고 있다.
먼저, 제1도와 제4도 및 제5도에 의하여 상기 클램프 장치의 구성을 설명한다.
제1도는, 클램프 상태의 종단면도이고, 제4도는 평면도이며, 제5도는 상기 제1도 중의 화살표(V)부분의 상세도이다.
테이블(1)의 상면에 얹어놓은 작업물(2)이 클램프 장치(3)의 클램프 부재(4)에 의하여 고정된다. 상기 클램프 부재(4)는, 상하 방향으로 연장되는 로드(5)와, 그 상부에 고정한 아암(arm, 6)에 의하여 구성된다. 상기 아암(6)의 선단 부분에 누름볼트(6a)가 높이 조절가능하게 고정된다. 또, 상기 클램프 장치(3)의 하우징(7)은, 4개의 볼트(8)에 의하여 상기 테이블(1)에 고정되어 있다.
상기 하우징(7)내에 대경(大經)의 제1실린더 구멍(9)과 소경(小經)의 제2실린더 구멍(다른 실린더 구멍)(10)이 거의 동축상에서 상하 방향으로 소정의 간격을 두고 설치된다. 상기 제1실린더 구멍(9)에 환형상의 제1피스톤(11)이 기밀을 유지한 상태로 삽입된다. 상기 제1피스톤(11)의 통공(11a)에 상기 로드(5)의 아랫부분이 자유롭게 선회하도록 기밀을 유지하는 상태로 삽입된다. 또한, 상기 로드(5)의 전동 플랜지(14)와 상기 제1피스톤(11)의 하면과의 사이에 스러스트(thrust) 베어링(15)이 장착되어 있다. 부호 24, 25는 각각 0링인 실링부재이다.
상기 하우징(7)의 윗벽(7a)과 상기 제1피스톤(11)과의 사이에 클램프용 스프링실인 제1실(17)이 형성됨과 동시에, 상기 제1피스톤(11)의 아래쪽에 작동실인 제2실(18)이 형성된다. 상기 제1실(17)에 장착된 클램프용 스프링인 제1스프링(21)에 의하여 상기 제1피스톤(11)이 아래쪽으로 힘을 받으며, 상기 제1피스톤(11)의 소정량 이상의 이동이 링(ring, 19)에 의하여 멈춰진다.
상기 하우징(7)의 하부에, 상기 제2실(18)에 대하여 선회조작실(26)이 직렬연통상(直列連通狀)으로 형성되며, 상기 선회조작실(26)에 선회조작수단(27)이 배치된다. 상기 선회조작수단(27)은 다음과 같이 구성된다.
상기 선회조작실(26)의 중앙하부에 상기 제2실린더구멍(10)이 형성되며, 상기 제2실린더구멍(10)에 제2피스톤(12)이 기밀을 유지하는 상태로 삽입되고, 상기 제2피스톤(12)에서 위쪽으로 돌출되게 설치한 고정플랜지(29)가 상기 선회조작실(26)에 끼워진다. 그리고, 상기 제1피스톤(11)의 환형상의 수압면적(受壓面積)과 상기 로드(5)의 수압면적과의 합계 면적이 상기 제2피스톤(12)의 수압면적 보다 큰 값으로 설정되어 있다.
상기 고정플랜지(29)와 상기 제1피스톤(11)과의 사이에 형성되어 있는 상기 제2실(18)이 조임구멍(38)과 상기 선회조작실(26)을 통하여 압유의 공급배출구(40)에 연통된다. 상기 고정플랜지(29)를 제2스프링(22)에 의하여 위쪽으로 미는 것에 의해, 상기 제2피스톤(12)이 상기 로드(5)를 향해 힘을 받게 된다.
또한, 상기 고정플랜지(29)의 외주부에 설치한 볼(30)이 하우징(7)의 홈(31)에 끼워진다. 이들 볼(30)과 홈(31)에 의하여 제2피스톤(12)의 선회저지기구(32)가 구성되어 있다.
또한, 상기 제2피스톤(12)의 상하방향의 직진운동을 상기 로드(5)의 선회운동으로 변환하기 위한 변환기구(33)가 설치된다. 상기 변환기구(33)는 상기 제2피스톤(12)에서 위쪽으로 돌출되게 설치된 샤프트(34)와, 상기 샤프트(34)에 형성한 한쌍의 가이드홈(35, 35)과, 각 가이드 홈(35)에 끼워짐과 동시에 상기 로드(5)에 지지된 볼(36)에 의하여 구성된다. 상기 샤프트(34)는 상기 로드(5)의 하부에 삽입되어 있다. 또한, 상기 가이드 홈(35)은, 직선부분(35a)과 나선부분(35b)을 구비하고 있다(제2도 참조).
이러한 구성에 의해, 상기 변환기구(33)는, 후술하는 바와 같이 제2실(18)을 통한 압유의 공급 · 배출시, 상기 로드(5)에 대하여 상기 제2피스톤(12) 및 샤프트(34)를 축심방향으로 직진이동키면, 상기 샤프트(34)의 상기 나선부분(35b)을 따라 상기 볼(36) 및 로드(5)가 축심주위로 선회하도록 하는 작용을 한다.
상기 제1실(17)이 제1통기로(41)에 의하여 하우징(7)의 외부공간으로 연통되고, 상기 제2실린더구멍(10)의 하부 공간이 제2통기로(42)에 의하여 하우징(7)의 외부 공간으로 연통된다.
상기 제1통기로(41)에는 체크밸브(43)가 장착된다. 주로 제5도에 도시된 바와 같이, 상기 체크밸브(43)는, 직렬로 배치한 체크밸브시트(45) 및 체크밸브실(46)과, 상기 체크밸브실(46)에 삽입된 볼모양의 밸브부재(47)와, 상기 밸브부재(47)를 상기 체크밸브시트(45)를 막으면서 접하게 하는 밸브스프링(48)에 의하여 구성된다.
상기 체크밸브실(46)은, 하우징(7)에 끼워넣어서 고정한 슬리브(50)의 내부 공간에 의하여 구성되어 있다. 상기 슬리브(50)는, 끼워넣어 고정되는 대신에 나사를 조여 고정하여도 좋다. 또한, 상기 슬리브(560)를 생략하고, 체크밸브실(46)을 하우징(7)에 직접 형성하여도 좋다.
상기 볼 모양의 밸브부재(47)의 재질로서는 강 · 고무 · 플라스틱 등을 생각할 수 있다. 또한, 상기 밸브부재(47)는 볼 모양 대신에 원판형이나 원추형이어도 좋다.
또한, 상기 체크밸브(43)는 리드식의 체크밸브여도 좋다. 이 경우, 밸브부재(47)는 자체의 탄성력에 의하여 체크밸브시트(45)를 막으면서 접하게 된다. 상기 체크밸브시트(45)는 하우징(7)의 외주면에 형성하여도 좋다.
또한, 상술한 체크밸브(43)를 상기 제2통기로(42)에 설치하여도 좋다.
다음에, 상기 클램프 장치의 작동을, 상기 제1도 내지 제3도에 의하여 설명한다.
제2도는 언클램프 상태를 나타내며, 제3도는 퇴피상태(退避狀態)를 나타내고 있다. 또한, 상기 제1도 내지 제3도에 있어서, 부호(A)는 전체 스트로크를 나타내며, 부호(B)는 클램프 스트로크를 나타내고, 부호(C)는 여유 스트로크를 나타내며, 부호(S)는 선회 스트로크를 나타낸다.
제1도의 클램프 상태에서는, 제2실(18)내의 압유가 조임구멍(38), 선회 조작실(26) 및 공급배출구(40)를 순차적으로 거쳐 외부로 배출된다. 이에 의해, 제1스프링(21)이 탄성력에 의해 상기 제1피스톤(11)을 아래로 누르며, 상기 제1피스톤(11)이 상기 스러스트 베어링(15)과 전동 플랜지(14)를 거쳐 상기 로드(5)를 아래로 누른다. 그 결과, 클램프부재(4)가 클램프위치(X)로 전환되어, 상기 로드(5)의 상부에 고정한 상기 아암(6)이 누름볼트(6a)를 통하여 작업물(2)을 테이블(1)로 누른다.
상기 제1도의 클램프 상태에서 제2도의 언클램프 상태를 지나 제3도의 퇴피 상태로 전환할 때는, 먼저, 상기 제1도의 클램프 상태에서 상기 공급배출구(40)에 중압(中壓)(본 실시형태에서는, 14kgf/cm2에서 28kgf/cm2정도의 압력)의 압유를 공급한다.
그러면, 제2도의 언클램프 상태로 도시된 바와 같이, 상기 압유가 공급배출구(40)에서 조임구멍(38)을 통하여 제2실(18)로 공급되고, 그 압유에 따른 유압력이 상기 로드(5)와 제1피스톤(11)에 작용한다. 그러면, 상기 로드(5)의 수압면적(受壓面積)에 작용하는 유압력이 전동 플랜지(14)와 스러스트 베어링(15)을 순차적으로 거쳐서 제1피스톤(11)을 위쪽으로 밀어올림과 동시에, 상기 제1피스톤(11)의 환형상의 수압면적에 작용하는 유압력이 상기 제1피스톤(11)을 위쪽으로 밀어 올린다. 이로 인해, 상기 로드(5)가 변환기구(33)의 가이드 홈(35)의 직선부분(35a)과 볼(36)과의 결합을 따라 제1스프링(21)에 대항하여 상승되며, 상기 클램프부재(4)가 언클램프위치(Y)로 전환된다.
또한, 상기 제1피스톤(11)의 상승시에, 제1실(17)내의 압력이 올라가면, 제2실(18)에서 실링부재(24, 25)를 통하여 제1실(17)내로 누출된 압유나 상기 제1실(17)내의 공기가 밸브부재(47)를 밀어 열고 하우징(7)의 외부로 유출된다.
이어서, 상기 공급배출구(40)에 고압(본 실시상태에서는 42kgf/cm2에서 70kgf/cm2 정도의 압력)의 압유를 공급한다. 상기 고압유가 상기 제2실(18)에 공급됨으로써, 제3도에 도시된 바와 같이, 상기 제2피스톤(12)이 상기 제2스프링(22)에 대항하여 선회 스트로크(S) 만큼 똑바로 하강된다. 그러면, 선회저지기구(32)에 의하여 선회가 저지된 샤프트(34)에 대하여, 상기 로드(5)가 상기 변환기구(33)의 가이드 홈(35)의 나선부분(35b)과 볼(36)과의 결합을 따라 선회하여, 클램프부재(4)가 퇴피위치(Z)로 전환된다.
상기 제3도의 퇴피상태에서 제2도의 언클램프 상태를 지나 제1도의 클램프상태로 전환할때는, 먼저, 제3도의 퇴피상태에 있어서, 제2실(18)내의 고압상태(42kgf/cm2에서 70kgf/cm2 정도의 압력)에서 중압상태(14kgf/cm2에서 28kgf/cm2 정도의 압력)로 저하시킨다.
그러면, 제2도의 언클램프 상태로 도시된 바와 같이, 상기 제2피스톤(12)이 상기 제2스프링(22)에 의하여 선회 스트로크(S)(제3도참조)만큼 상승된다. 그러면, 상기 로드(5)가, 상기 변환기구(33)의 가이드 홈(35)의 나선부분(35b)과 볼(36)과의 결합을 따라 선회하여, 클램프부재(4)가 제2도의 언클램프위치(Y)로 전환된다.
이어서, 상기 공급배출구(40)로부터 압유를 배출하여, 상기 제2실(18)내를 무압상태(舞壓狀態)로 전환한다. 그러면, 제1도에 도시된 바와 같이, 제1스프링(21)이 상기 제1피스톤(11)과 상기 스러스트 베어링(15)과 전동 플랜지(14)를 순서대로 거쳐서 상기 클램프부재(4)를 아래로 눌러, 상기 클램프부재(4)가 클램프위치(X)로 전환된다.
상기 제1피스톤(11)의 하강시에는, 제1실(17)의 압력이 대기압력보다도 저하하지만, 상기 밸브부재(47)가 체크밸브시트(45)를 막으면서 접하는 상태로 유지되므로, 하우징(7)의 외측공간의 수분이나 절삭유 등의 액체 · 공기 등의 기체 · 먼지와 티끌 등의 고체가 제1실(17)에 침입하지 않는다. 이 때문에, 상기 실린더구멍(9)의 부식을 방지하여 제1피스톤(11)을 장기간에 걸쳐 원활하게 구동할 수 있다.
또한, 상기 제1피스톤(11)의 하강공정에서는, 밸브부재(47)가 닫힌 상태로 유지되기 때문에, 제1실(17)내가 부압(負壓)으로 되며, 상기 부압력(負壓力)이 상기 제1피스톤(11)을 상승시키려고 한다. 그러나, 제1스프링(21)의 탄성력과 비교하면 상기 부압력은 매우 작으므로, 상기 제1스프링(21)에 의하여 상기 제1피스톤(11)이 강하게 하강구동된다. 이와 관련하여, 상기 제1스프링(21)의 탄성력을 400kgf로 설정함과 동시에, 상기 제1피스톤(11)의 수압면적이 12cm2인 경우에 있어서, 가령 상기 제1실(17)내가 진공(-1kgf/cm2)이 되어도, 제1피스톤(11)에 작용하는 부압력은 12kgf로서 상기 제1스프링(21)의 탄성력의 3%에 지나지 않는다. 따라서, 상기 제1피스톤(11)을 원활하게 하강구동 할 수 있는 것이다.
상기 제1실시형태는 다음과 같이 변경가능하다.
상기 선회조작수단(27)은, 상술한 피스톤 작동식 대신에, 유압 모터를 이용하거나, 솔레노이드나 전동기 등의 전동식 액츄에이터를 이용해도 좋다.
제6도는, 제2실시형태를 나타내며, 상기 제1도에 상당하는 도면이다. 상기 제6도의 클램프 장치(3)는, 스프링 복귀식으로 구성되어 있는 점이 상기 제1도와는 다르지만, 상기 제1도와 같은 기능을 하는 부재에 동일한 도면부호를 붙여 설명한다.
실린더구멍(9)에 피스톤(11)이 실링부재(24)에 의하여 기밀을 유지하는 상태로 삽입되고, 상기 피스톤(11)의 위쪽에 클램프용 작동실인 제2실(18)이 형성됨과 동시에, 상기 피스톤(11)의 아래에 스프링실인 제1실(17)이 형성된다. 상기 제1실(17)에 복귀용 스프링(21)이 장착된다. 상기 제1실(17)의 통기로(41)에, 상기 제1 실시형태와 같은 체크밸브(43)가 장착된다.
공급배출구(40)로부터 상기 제2실(18)에 압유를 공급하면, 상기 스프링(21)에 대항하여 피스톤(11)이 하강구동되어, 상기 피스톤(11)에 고정하여 설치한 클램프부재(4)가 클램프위치(X)로 이동하여, 누름볼트(6a)가 작업물(2)을 테이블(1)로 누른다. 상기 피스톤(11)의 하강에 의하여 제1실(17)의 내압이 상승하므로, 제2실(18)에서 실링부재(24)를 통하여 제1실(17)내로 누출된 압유나 상기 제1실(17)내의 공기가 밸브부재(47)를 밀어 열고 하우징(7)의 외부로 유출된다.
이와는 반대로, 상기 제2실(18)로부터 압유를 배출하면, 상기 스프링(21)의 탄성력에 의하여 피스톤(11)이 상승구동된다. 이 경우, 상기 밸브부재(47)가 닫혀지기 때문에 제1실(17)이 부압(負壓)으로 되지만, 피스톤(11)에 작용하는 부압력 보다도 상기 스프링(21)의 탄성력을 강한 값으로 설정함으로써, 상기 피스톤(11)에 의하여 클램프부재(4)를 상측의 언클램프위치로 부드럽게 구동할 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서, 상기 제2실(18)에 공급되는 유체는 압유 대신에 다른 종류의 액체나 공기 등의 기체라도 좋다.
또한, 상기 체크밸브(43)의 밸브스프링(48)의 탄성력을 상기 각 실시형태의 경우보다 조금 센 값으로 설정하여, 상기 제1실(17)내에 공기 등의 가스를 소정의 압력(예를 들면, 1kgf/cm2에서 수kgf/cm2 정도의 압력)으로 하여 항시 봉입하도록 구성하여도 좋다. 이 경우, 상기 제1실(17)내가 부압(負壓)이 되는 것을 저지할 수 있으므로, 상기 부압력에 의하여 스프링(21)의 탄성력이 상쇄되지 않고, 피스톤(11)을 강력하게 구동할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제1실(17)에 외기중의 이물이 침입하는 것을 확실하게 방지할 수가 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 하우징의 주위에 다량의 수용성 절삭유가 비산 한다든지 외기 중에 안개모양의 물방울이 다량으로 포함되어 있는 경우라도, 이들 수용성 절삭유나 안개모양의 물방울이 스프링실인 제1실내로 침입하지 않음으로써, 외기 중에 부식성의 기체가 존재하는 경우라도, 그 부식성의 기체가 제1실로 침입되는 것을 체크밸브에 의하여 저지할 수 있으므로, 실리더구멍의 슬라이드면이나 피스톤의 슬라이드면을 장기간에 걸쳐 양호한 상태로 유지할 수가 있으며, 유압 실린더 장치를 장기간에 걸쳐 정비 없이 사용할 수가 있다.
제1도는 본 발명의 제1실시형태를 나타내며, 유압 실린더장치를 이용한 클램프장치의 클램프상태의 종단면도,
제2도는 상기 클램프장치의 언클램프 상태를 나타내며, 상기 제1도에 상당하는 도면,
제3도는 상기 클램프장치의 퇴피상태(退避狀態)를 나타내며, 상기 제1도에 상당하는 도면,
제4도는 상기 제1도의 클램프장치의 평면도,
제5도는 상기 제1도중의 화살표(V)부분의 상세도,
제6도는 본 발명의 제2 실시형태를 나타내며, 상기 제1도에 상당하는 도면이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
4....클램프부재, 7....하우징.
9....실린더구멍(제1실린더 구멍), 11....피스톤(제1피스톤),
17....제1실(클램프용 스프링실), 18....제2실(작동실),
21....체크밸브시트, 41....통기로(제1 통기로),
45....체크밸브시트, 47....밸브지부재
X....클램프위치,

Claims (2)

  1. 클램프부재(4)를 조작하는 유체압 실린더장치로서,
    하우징(7)의 실린더구멍(9)에 실링부재(24)를 통하여 기밀상태로 압입된 피스톤(11)과,
    상기 피스톤(11)의 제1 단측에 형성된 가스용 제1실(17)과,
    상기 피스톤(11)의 제2 단측에 형성된 제2실(18)로서, 상기 제2실(18)로 압력유체가 공급됨으로써 상기 제1실(17)을 수축시킴과 함께 상기 제2실(18)로부터 상기 압력유체가 배출됨으로써 상기 제1실(17)의 팽창을 허용하도록 구성한 제2실(18)과,
    상기 피스톤(11)을 상기 제2 단측으로 탄성력을 적용하기 위하여 상기 제1실(17)내에 배치한 스프링(21)과,
    상기 제1실(17)을 상기 하우징(7)의 외부로 연통시키는 통기로(41)와,
    상기 제1실(17)로부터 유체가 누출되는 것을 막도록 상기 통기로를 탄성적으로 폐쇄시키는 체크밸브(43)를 포함하고,
    상기 클램프부재(4)가 상기 피스톤(11)에 연결되고, 상기 클램프부재(4)는 상기 스프링(21)에 의해 클램프 위치(X) 또는 언클램프 위치(Y) 중 어느 한쪽으로 이동되고, 또한 상기 제2실(18)로 공급한 압력유체에 의해 상기 피스톤(11)을 통하여 상기 위치(X, Y)중 다른쪽으로 이동되도록 구성된 유체압 실린더장치에 있어서,
    상기 체크밸브(43)가 상기 하우징(7)의 벽내에 배치되고,
    상기 체크밸브(43)는, 직렬로 배치한 체크밸브시트(45)와 체크밸브실(46) 및, 상기 체크밸브실(46)에 삽입한 밸브부재(47)와 탄성부재(48)를 구비하고, 상기 탄성부재(48)가 상기 밸브부재(47)를 상기 체크밸브시트(45)에 막으면서 접하게 하고,
    상기 제1실(17)은, 그 제1실(17)이 수축한 때에는, 상기 제1실(17)내에서 충분히 상승한 압력이 상기 체크밸브(43)의 설정된 폐쇄압력을 극복하고, 상기 제1실(17)내의 상기 유체를 상기 통기로(41)를 통하여 상기 하우징(7)의 외부로 배출하도록 하고, 그 제1실(17)이 팽창한 때에는, 상기 스프링(21)의 탄성작용력에 비하여 작은 압력저하가 상기 제1실(17)에 발생하도록, 상기 제2실(18)에 대하여 상기 제1실(17)을 상기 실링부재(24)에 의해 밀봉하여 있는 것을 특징으로 하는 유체압 실린더장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 체크밸브실(46)은, 상기 하우징(7)의 상기 벽에 끼워넣은 슬리브(50)내에 형성되는 것을 특징으로 하는 유체압 실린더장치.
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