KR20160093612A

KR20160093612A - 직선 운동 로드의 록 장치

Info

Publication number: KR20160093612A
Application number: KR1020167014040A
Authority: KR
Inventors: 미츠오 미야모토; 마사유키 쿠도
Original assignee: 에스엠시 가부시키가이샤
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2016-08-08
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: CN105814323B; DE112014005547T5; BR112016012641A2; KR102164909B1; TW201525302A; DE112014005547B4; WO2015083440A1; TWI580869B; JP5999513B2; MX375607B; MX2016007339A; US20160312502A1; CN105814323A; JP2015110980A; US9885201B2

Abstract

(과제) 직선 운동하는 로드를 록킹하는 록 장치를 합리적인 설계 구조로 개변함으로써 구조의 간략화와 소형화를 도모한다.
(해결 수단) 로드를 체결하여 록킹하는 브레이크 부재와, 상기 브레이크 부재의 한 쌍의 수압부를 확개 부재로 밀어서 열어 록을 해제하는 피스톤과, 상기 피스톤을 수동 조작하는 조작자를 갖고, 상기 조작자는 록 장치 본체의 나사 구멍에 나사 삽입된 축부와, 상기 축부의 일단에 형성되어서 압력실 내에 위치하는 압박판부와, 상기 압박판부에 설치된 밀봉재를 갖고, 상기 축부가 록 해제 위치에 나사 삽입되면 조작단이 상기 나사 구멍에 대하여 비돌출의 상태가 됨과 아울러, 상기 압박판부가 상기 피스톤을 록 해제 위치로 변위시켜 상기 축부가 록 위치에 언스크류되면 상기 조작단이 상기 나사 구멍으로부터 외부에 돌출됨과 아울러, 상기 압박판부의 밀봉재가 상기 나사 구멍을 밀봉하여 상기 압력실로부터 차단한다.

Description

직선 운동 로드의 록 장치{LOCK DEVICE FOR LINEAR MOTION ROD}

본 발명은 직선 운동하는 로드를 구비한 유체압 실린더 등의 직선 작동 기기에 부착하여 상기 로드의 비작동 시에 상기 로드를 록킹하는 록 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 특허문헌 1에 개시되어 있듯이 유체압 실린더의 직선 운동하는 로드를 록킹하기 위한 록 장치로서, 상기 유체압 실린더의 로드 도출부에 상기 로드가 관통하는 록 장치 본체를 고정하고, 상기 록 장치 본체 내에 상기 로드를 체결하는 브레이크 부재를 설치한 것은 종래부터 일반적으로 알려져 있다. 상기 브레이크 부재는 상기 로드의 외경보다 작은 내경을 갖는 두꺼운 원통형의 것이며, 원통의 일부에 축선 방향으로 절설(切設)한 슬릿형상의 개구부를 가짐과 아울러, 상기 개구부의 양측에 상대하는 한 쌍의 수압부를 갖고, 이 한 쌍의 수압부를 상기 록 장치 본체 내에 설치한 록 해제용 피스톤을 구동하여 밀어서 개방함으로써 상기 브레이크 부재에 의한 로드의 체결을 해제하여 록을 해제하고, 상기 로드를 록킹할 때에는 상기 피스톤을 복귀시킴으로써 상기 브레이크 부재 자체의 탄성력에 의해 로드가 체결되어 록킹되도록 구성하고 있다.

더 구체적으로 설명하면, 이 록 장치에서는 상기 브레이크 부재의 한 쌍의 수압부 사이에 각각 롤러를 통해 테이퍼형상 확개부를 삽입하고, 이 테이퍼형상 확개부를 상기 록 해제용 피스톤에 설치하고, 록 장치 본체 내에 구획된 피스톤실에 외부로부터 압력 유체를 급배함으로써 상기 피스톤을 구동하도록 하고 있다. 즉, 상기 테이퍼형상 확개부를 피스톤실에 공급한 압력 유체로 상기 피스톤을 구동함으로써 상기 브레이크 부재의 수압부에 접촉하는 상기 한 쌍의 롤러 간에 압입할 수 있도록 배치하고, 이 테이퍼형상 확개부의 압입에 의해 상기 수압부를 확개시켜서 상기 로드의 록을 해제하고, 또한 상기 피스톤실로부터의 압력 유체의 배출에 의해 상기 피스톤에 작용하는 복귀 스프링의 바이어싱력에 의해 상기 피스톤을 복귀시키고, 상기 브레이크 부재 자체의 탄성력에 의해 상기 로드의 둘레면을 체결하여 록킹하도록 구성하고 있다.

상술한 바와 같은 록 장치는 수동 조작에 의해 상기 로드의 록 해제 및 록이 가능함과 동시에 상기 록 해제용 피스톤에 의한 록 해제 및 록이 가능한 것이 요망되어 있다. 그리고, 상기 록 장치는 도 6에 나타내는 수동 조작 볼트(60)에 의한 록 및 록 해제를 가능하게 한 구성을 구비하고 있는 제품으로서 이미 시장에 공급되어 있는 것이 있다.

도 6 및 도 7을 참조해서 공지의 록 장치의 구성에 대하여 설명한다. 록 해제용 피스톤(43)은 록 장치 본체(41)의 내부에 형성된 피스톤실(42)에 수용되며, 상기 록 장치 본체(41)에는 상기 피스톤실(42)에 연통하는 압력 유체의 급배 포트(44)가 개방 형성되어 있다. 상기 피스톤(43)에는 상기 피스톤(43)을 외부로부터 록 해방 방향으로 압박하기 위한 압박 돌출자(45)가 일체로 설치되고, 상기 압박 돌출자(45)는 록 장치 본체(41)와 별도로 형성된 수동 조작 볼트(60)를 나사 삽입하기 위한 나사 구멍(46)에 감입하고 있다. 그리고, 상기 나사 구멍(46) 내에 상기 수동 조작 볼트(60)를 나사 삽입함으로써 상기 수동 조작 볼트(60)로 상기 압박 돌출자(45)의 조작단을 압박하고, 테이퍼형상 확개부(43b)를 브레이크 부재(50)의 한 쌍의 수압부(51) 사이에 압입해서 상기 수압부(51)를 밀어서 개방함으로써 상기 브레이크 부재(50)에 의한 로드(40)의 록을 수동으로 해제할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 도 6 및 도 7에 있어서는 상기 수동 조작 볼트(60)를 나사 구멍(46)으로부터 분리하고, 상기 나사 구멍(46) 위에 방진 커버(61)를 나사 고정한 상태를 나타내고 있다.

이와 같이, 록 해제용 피스톤(43)에 수동 조작을 위한 압박 돌출자(45)를 일체로 설치하고, 상기 압박 돌출자(45)를 록 해제용의 전용 부품으로서 형성된 상기 수동 조작 볼트(60)로 압박한다는 수단을 채용하면, 상기 수동 조작 볼트(60)와, 상기 나사 구멍(46)을 가리는 상기 방진 커버(61)를 별도 준비하여 미사용 시에는 그들을 별도의 장소에 보관할 필요가 있다.

또한, 상기 피스톤실(42)에 급배 포트(44)로부터 도입되는 압력 유체가 상기 나사 구멍(46)으로부터 유출되는 것을 방지하기 위해서 상기 나사 구멍(46)의 내주면과 상기 압박 돌출자(45)의 외주면 사이를 시일 링(seal ring)(47)으로 밀봉할 필요가 있고, 그 경우에 상기 시일 링(47)은 상기 나사 구멍(46) 안의 암나사가 형성된 부분과는 별도의 장소에 부착해야 한다. 또한, 상기 시일 링(47)에 의한 밀봉은 상기 피스톤(43)의 스트로크 길이의 전체 범위에 있어서 행할 필요가 있고, 또한 상기 나사 구멍(46)은 상기 압박 돌출자(45)가 상승단의 위치에 있어도 상기 수동 조작 볼트(60)의 나사 삽입을 행할 수 있도록 축방향 길이에 여유를 갖게 하여 형성할 필요가 있다. 그 결과, 장치의 구조가 복잡화될 뿐만 아니라 상기 나사 구멍(46)이 비교적 길어지기 때문에 그만큼 록 장치 본체(41)의 상하 방향 길이가 커지기 쉽다는 문제가 있다.

일본 특허공개 2009-68567호 공보

본 발명의 기술적 과제는 직선 운동하는 로드를 체결하여 록킹하는 브레이크 부재를 구비한 록 장치를 합리적인 설계 구조로 개변함으로써 상기 록 장치의 구조의 간략화와 소형화를 도모하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명에 의하면 직선 운동하는 로드가 관통하는 록 장치 본체가 상기 로드의 외주를 체결하여 록킹하는 원통형상의 브레이크 부재와, 상기 브레이크 부재를 밀어서 열어 록을 해제하는 록 해제용 피스톤과, 상기 피스톤을 수동 조작하는 조작자(操作子: controller)를 갖고, 상기 브레이크 부재는 상기 로드가 삽입 통과된 체결 구멍과, 상기 체결 구멍의 일부에 축선 방향으로 형성된 개구부와, 상기 개구부의 양측에 형성된 한 쌍의 수압부를 갖고, 상기 피스톤은 상기 록 장치 본체에 형성된 피스톤실 내에 록 위치와 록 해제 위치로 변위 가능하게 수용된 피스톤 본체와, 상기 피스톤 본체가 상기 록 해제 위치로 변위되었을 때 상기 한 쌍의 수압부 사이에 진입해서 상기 수압부를 밀어서 여는 테이퍼형상의 확개 부재를 갖고, 상기 피스톤실 내에는 상기 피스톤 본체의 수압면에 유체압을 작용시키는 압력실이 형성되고, 상기 록 장치 본체에는 상기 압력실에 연통하는 급배 포트가 형성되고, 상기 조작자는 상기 피스톤과 별체로 형성되어 있으며, 상기 록 장치 본체의 나사 구멍에 나사 삽입된 축부와, 상기 축부의 일단에 형성되어 상기 압력실 내에 위치하는 압박판부와, 상기 축부의 타단에 형성된 조작단과, 상기 압박판부에 상기 축부를 둘러싸도록 설치된 밀봉재를 갖고, 상기 축부가 록 해제 위치까지 나사 삽입되면 상기 조작단이 상기 나사 구멍에 대하여 비돌출의 위치를 차지함과 아울러, 상기 압박판부가 상기 피스톤 본체를 상기 록 해제 위치로 변위시켜 상기 축부가 록 위치까지 언스크류되면 상기 조작단이 상기 나사 구멍으로부터 외부로 돌출된 위치를 차지함과 아울러, 상기 압박판부의 밀봉재가 상기 록 장치 본체의 상기 나사 구멍을 둘러싸는 부위에 접촉하여 상기 나사 구멍을 상기 압력실로부터 차단하는 것을 특징으로 하는 직선 운동 로드의 록 장치가 제공된다.

상기 구성을 갖는 직선 운동 로드의 록 장치에 있어서, 상기 조작자가 록 위치까지 언스크류되어 있을 때, 상기 조작자의 밀봉재가 피스톤실 내에서 록 장치 본체 내면의 나사 삽입 구멍의 주변에 접촉하여 상기 나사 구멍을 밀봉하므로 급배 포트로부터 상기 피스톤실로 압력 유체를 공급하고, 록 해제용의 피스톤을 구동함으로써 확개 부재로 한 쌍의 수압부를 밀어서 열어 상기 로드의 록을 해제할 수 있다. 상기 압력 유체를 피스톤실로부터 배출하면 상기 피스톤이 록 위치로 복귀하여 상기 로드는 록킹된다.

또한, 상기 조작자를 록 위치로부터 록 해제 위치까지 나사 삽입하면 상기 조작자에 밀려서 상기 피스톤이 록 해제 위치까지 이동하고, 상기 확개 부재가 한 쌍의 수압부를 밀어서 열기 때문에 상기 로드의 록을 수동으로 해제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 피스톤 본체의 수압면의 상기 조작자의 압박판부가 접촉하는 위치에는 상기 압박판부보다 대경이며 상기 압박판부의 두께보다 깊이가 깊은 오목부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 브레이크 부재의 한 쌍의 수압부와 상기 피스톤의 확개 부재 사이에 롤러 홀더에 회전 가능하며 또한 서로 접리하는 방향으로 변위 가능하도록 유지된 한 쌍의 롤러가 축선을 상기 확개 부재의 삽입 방향과 직교하는 방향을 향해서 개별적으로 개재하여 설치되고, 상기 롤러 홀더는 원통형의 통부를 갖고, 상기 통부가 상대하는 일측과 타측에 상기 한 쌍의 롤러의 일단이 각각에 감합하는 2개의 롤러 지지 구멍과, 상기 한 쌍의 롤러의 타단이 각각에 감합하는 2개의 롤러 지지 구멍이 형성됨과 아울러, 상기 롤러의 단부에 록킹되어 상기 롤러가 상기 롤러 지지 구멍으로부터 빠져나가는 것을 억지(抑止)하는 억지 부재가 설치되어 있는 것이다.

이 경우에 상기 통부는 상기 일측의 2개의 롤러 지지 구멍 및 상기 타측의 2개의 롤러 지지 구멍을 각각 가로지르는 삽입 구멍을 갖고, 또한 상기 억지 부재는 상기 삽입 구멍 내에 상기 인접하는 롤러 지지 구멍을 가로지르도록 배치된 판형상부와, 상기 판형상부의 단부에 형성된 록킹부를 갖고, 상기 록킹부가 상기 삽입 구멍의 입구단에 형성된 오목 단차부에 록킹되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 구성형태에 의하면 상기 록 장치 본체는 상기 로드를 갖는 유체압 실린더에 연결되어 있으며, 상기 록 장치 본체의 상기 로드를 따른 한쪽 단부는 상기 유체압 실린더의 일부인 로드 커버에 의해 폐쇄되고, 상기 록 장치 본체의 다른쪽 단부는 상기 로드가 관통하는 단판으로 폐쇄되어 있다.

(발명의 효과)

본 발명의 직선 운동 로드의 록 장치는 수동 조작용의 상기 조작자가 록 장치 본체의 나사 구멍에 항상 부착되어 있으므로 미사용 시에 상기 조작자를 다른 장소에 보관할 필요가 없다.

또한, 상기 조작자에 밀봉재를 부착하고, 상기 조작자에 의해 피스톤을 변위 시켜서 록을 해제할 때에는 상기 밀봉재가 상기 나사 구멍을 밀봉하지 않지만, 상기 조작자를 록 위치로 이동시켜서 피스톤에 의한 록 해제 조작을 행할 때에는 상기 밀봉재가 상기 나사 구멍을 밀봉함으로써 압력실에 대한 압력 유체의 공급을 가능하게 되도록 구성되어 있기 때문에 도 6, 7에 나타낸 공지의 록 장치에 비해 합리적인 설계 구조를 가짐과 동시에, 구조가 간략화되어 있어 소형화도 가능하다.

도 1은 본 발명에 의한 직선 운동 로드의 록 장치의 실시예의 수동에 의한 로드의 록 해방 상태를 나타내는 상기 로드에 직교하는 단면도이다.
도 2는 동 실시예의 록 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 상기 실시예에 있어서의 직선 운동 로드를 따르는 방향의 요부 종단면도이다.
도 4는 상기 실시예에 있어서 사용하고 있는 롤러 홀더의 분해 사시도이다.
도 5는 상기 롤러 홀더에 있어서의 롤러의 유지 상태를 나타내는 요부를 확대한 단면도이다.
도 6은 기지의 직선 운동 로드의 록 장치에 대한 상기 도 2와 마찬가지인 위치에서의 단면도이다.
도 7은 동 기지의 직선 운동 로드의 록 장치에 대한 상기 도 3과 마찬가지인 위치에서의 요부 종단면도이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 직선 운동 로드의 록 장치의 대표적인 실시예를 직선 운동 로드에 직교하는 방향으로 절단하여 나타내는 것이며, 도 1은 수동에 의한 록 해방 상태의 단면도, 도 2는 록 상태의 단면도이며, 또한 도 3은 상기 실시예를 직선 운동 로드를 따르는 방향으로 절단해서 나타내는 요부 종단면도이다.

이 직선 운동 로드의 록 장치(10)는 도 3에 나타내는 바와 같이 유체압 실린더(1)와 같은 직선 운동하는 로드(2)를 구비한 직선 작동 기기에 상기 로드(2)의 축선(L) 방향의 이동을 록킹하기 위한 장치로서 상기 기기의 일단의 상기 로드(2)의 도출부를 형성하는 로드 커버(3)에 부착되는 것이다.

상기 록 장치(10)는 상기 유체압 실린더(1)의 로드 커버(3)에 고정되는 케이싱형상의 록 장치 본체(11)를 갖고 있다. 이 록 장치 본체(11)는 상기 로드(2)가 관통하는 용체부(11a)와, 상기 용체부(11a)가 개방하는 상면을 덮는 상측 덮개(11b)를 갖고 있으며, 상기 록 장치 본체(11)의 내부에 상기 로드(2)의 외주를 체결하여 록킹하는 브레이크 부재(20)를 구비하고 있다.

상기 브레이크 부재(20)는 상기 로드(2)의 외경보다 다소 작은 내경의 체결 구멍(20a)을 갖는 금속제의 두꺼운 원통형상의 부재이며, 상기 체결 구멍(20a)의 일부에 축선(L) 방향으로 연장되는 슬릿형상의 개구부(20b)를 가짐과 아울러, 상기 개구부(20b)의 양측이 상대하는 위치에 상기 상측 덮개(11b)측을 향해서 연장되는 한 쌍의 수압부(21)를 갖고 있다. 상기 체결 구멍(20a)의 내면에는 상기 로드(2)를 둘러싸는 나선홈(20c)이 형성되어 있다. 상기 나선홈(20c)은 상기 체결 구멍(20a)의 내주면이나 로드(2)의 외주면에 부착되어 있는 마모 분말이나 그리스 등의 언더컷이 되거나, 상기 마모 분말이나 그리스 등의 배출로로서 기능하는 것이다.

또한, 상기 록 장치 본체(11)에는 상기 용체부(11a)의 상부와 상기 상측 덮개(11b) 사이에 피스톤실(12)이 형성되고, 상기 피스톤실(12) 내에 록 해제용의 피스톤(13)이 상기 로드(2)에 대하여 접근하거나 멀어지거나 하는 방향으로 변위 가능하게 수용되어 있다. 상기 피스톤(13)과 상기 상측 덮개(11b) 사이에는 압력실(12a)이 형성되고, 상기 상측 덮개(11b)에는 상기 압력실(12a)에 연통하는 압력 유체 급배용의 급배 포트(14)가 설치되어 있다. 상기 록 해제용의 피스톤(13)은 상기 급배 포트(14)를 통해서 상기 압력실(12a)로 압축 에어 등의 압력 유체가 공급되었을 때, 후술하는 테이퍼형상의 확개 부재(13b)에 의해 상기 브레이크 부재(20)의 한 쌍의 수압부(21)를 롤러(33) 및 롤러 받이(36)를 통해 밀어서 여는 것이다. 상기 브레이크 부재(20)의 수압부(21)의 상단면과 상기 피스톤(13) 사이에는 상기 피스톤(13)에 급배 포트(14)로부터의 압력 유체가 작용하지 않게 되었을 때에 상기 피스톤(13)을 도 2의 위치로 복귀시키기 위한 코일형상의 복귀 스프링(18)이 개재하여 설치되어 있다.

한편, 상기 록 장치 본체(11)의 상기 상측 덮개(11b)에는 상기 피스톤(13)을 수동 조작에 의해 록 해방 위치로 이동시키기 위한 조작자(15)가 상기 피스톤(13)의 상면의 중심부를 록 해방 방향으로 압박하도록 부착되어 있다. 상기 조작자(15)는 상기 피스톤(13)과는 별체로 형성된 부재이며, 주위에 수나사가 형성된 축부(15a)를 상기 상측 덮개(11b)에 형성된 나사 구멍(16) 내에 나사 삽입함으로써 상기 상측 덮개(11b)에 부착되고, 상기 축부(15a)의 상단의 조작단(15c)을 상기 나사 구멍(16)으로부터 록 장치 본체(11)의 외부에 면하게 하고 있다. 상기 조작단(15c)에는 육각 렌치 등의 공구를 꽂아서 회전 조작하기 위한 조작 구멍(15d)이 형성되어 있다.

또한, 상기 조작자(15)의 축부(15a)의 하단부에는 원판형상의 압박판부(15b)가 상기 압력실(12a) 내에 위치하도록 형성되어 있다. 상기 압박판부(15b)는 상기 피스톤(13)의 상면(수압면(13c))의 중앙에 형성된 원형의 오목부(13d) 내에 감합하고, 상기 오목부(13d) 내에서 하단면이 상기 피스톤(13)에 접촉하도록 되어 있고, 상기 압박판부(15b)의 상단면의 상기 상측 덮개(11b)의 내면의 상기 나사 구멍(16)의 주변에 접촉하는 부위에는 원환형상의 밀봉재(17)가 상기 축부(15a)를 둘러싸도록 부착되어 있다. 상기 오목부(13d)의 직경은 상기 압박판부(15b)의 직경보다 크고, 또한 상기 오목부(13d)의 깊이는 상기 압박판부(15b)의 상기 밀봉재(17)를 포함하는 두께보다 크다.

상기 조작자(15)는 록 장치 본체(11)의 내측으로부터 상기 축부(15a)를 상기 나사 구멍(16) 내에 나사 삽입함으로써 상기 록 장치 본체(11)에 장착되어 있고, 회전 조작에 의해 상기 조작단(15c)이 상기 록 장치 본체(11)의 외부에 출몰 가능하게 되어 있다. 즉, 상기 축부(15a)를 도 1의 록 해제 위치까지 나사 삽입하면 상기 조작단(15c)이 상기 나사 구멍(16) 내로 몰입하거나 또는 상기 록 장치 본체(11)(상측 덮개(11b))의 외단면과 대략 같은 위치를 차지함으로써 비돌출 상태가 됨과 아울러, 상기 압박판부(15b)가 상기 피스톤(3)을 상기 록 해제 위치로 변위 시켜 상기 축부(15a)를 도 2의 록 위치까지 언스크류하면 상기 조작단(15c)이 상기 나사 구멍(16)으로부터 외부로 돌출됨과 아울러, 상기 압박판부(15b)의 밀봉재(17)가 상기 록 장치 본체(11)(상측 덮개(11b))의 내면의 상기 나사 구멍(16)을 둘러싸는 부위에 접촉하여 상기 나사 구멍(16)을 상기 압력실(12a)로부터 차단하도록 구성되어 있다.

상기 조작자(15)의 조작단(15c)을 나사 구멍(16)으로부터 외부로 돌출 또는 비돌출로 하는 것은 상기 조작자(15)의 언스크류에 의한 로드(2)의 록킹 시와, 상기 조작자(15)의 나사 삽입에 의한 록 해제 시를 외부로부터 육안으로 확인하기 위한 인디케이터로서 기능시키기 위해서이다. 이 구성은 도 6 및 도 7에 나타내는 기지의 것에 비해 인디케이터로서도 이용할 수 있는 수동 조작 볼트(60) 또는 방진 커버(61)의 미사용 시에 있어서의 별도 보관과, 사용 시에 있어서의 장착의 수고를 없애 간이한 조작자(15)의 회전 조작에 의해서만 로드(2)의 록 및 그 해제를 행함과 동시에 그 상태를 인디케이터에 의해 표시 가능하게 할 수 있는 점에서 유리한 것이다.

상기 구성을 갖는 직선 운동 로드(2)의 록 장치(10)에 있어서, 상기 조작자(15)를 공구로 수동에 의해 회전 조작하고, 상기 축부(15a)를 록 장치 본체(11)의 나사 구멍(16) 안의 깊은 위치까지 나사 삽입하면 상기 압박 부재(15d)로 록 해제용의 피스톤(13)가 밀어 내려지기 때문에 상기 확개 부재(13b)로 브레이크 부재(20)의 한 쌍의 수압부(21)가 밀어서 열린 상태(도 1 참조)가 되어 상기 브레이크 부재(20)에 의한 로드(2)의 체결이 해제된다. 이 때문에 급배 포트(14)로부터 압력실(12a)로 압력 유체를 공급해서 피스톤(13)을 구동하는 조작을 행하는 일 없이 유체압 실린더(1)를 자유롭게 동작시킬 수 있다.

상기 조작자(15)를 언스크류 조작하여 상기 압박 부재(15d)에 의한 피스톤(13)의 밀어 내림을 해제하면 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 브레이크 부재(20) 자체의 탄성력에 의한 로드(2)의 체결에 의해 브레이크 부재(20)가 록 위치로 리터된다.

또한, 상기 조작자(15)를 언스크류 조작함으로써 상기 로드(2)가 록킹되어 있는 상태에서는 상기 조작자(15)의 밀봉재(17)가 상기 압력실(12a) 내에서 록 장치 본체(11) 내면의 나사 구멍(16)의 주위에 접촉하여 상기 나사 구멍(16)을 안정적으로 밀봉해서 압력실(12a)로부터 차단하고 있으므로 록 장치 본체(11)의 급배 포트(14)로부터 압력실(12a)로 압력 유체를 공급함으로써 록 해제용의 피스톤(13)을 구동해서 상기 로드(2)의 록을 해제할 수 있다. 상기 압력실(12a) 내의 압력 유체를 상기 급배 포트(14)로부터 배출하면 복귀 스프링(18)의 바이어싱력에 의해 피스톤(13)이 복귀되어 다시 로드(2)가 록킹되는 것은 물론이다.

이와 같이, 상기 록 해제용의 피스톤(13)은 상기 급배 포트(14)를 통해 압력실(12a)에 급배되는 압력 유체와, 수동 조작되는 상기 조작자(15)에 의해 상하 이동 조작할 수 있는 것이며, 구체적으로는 다음과 같이 구성되어 있다.

즉, 상기 록 해제용 피스톤(13)은 상기 피스톤실(12) 내에 수용된 원형의 피스톤 본체(13a)와, 상기 브레이크 부재(20)의 한 쌍의 수압부(21)를 밀어서 열기 위한 선단측을 향해서 두께가 점차 얇아지는 테이퍼형상으로 형성된 상기 확개 부재(13b)를 갖고 있다. 상기 확개 부재(13b)의 기단부에는 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이 원형을 한 연결부(13e)가 형성되고, 상기 연결부(13e)의 볼록부가 상기 피스톤 본체(13a)에 형성된 원형의 오목부(13f) 내에 감합되고, 상기 피스톤 본체(13a)와 상기 연결부(13e)에 형성된 나사 구멍 내에 연결 나사(13g)를 나사 삽입함으로써 상기 피스톤 본체(13a)와 상기 확개 부재(13b)가 일체로 결합되어 있다. 또한, 상기 피스톤 본체(13a)와 확개 부재(13b)의 연결은 도시된 구조에 한정되지 않고 적당한 수단을 사용하여 행할 수 있다.

이러한 구성에 의하면 후술하는 롤러(33)를 통해 상기 브레이크 부재(20)에 있어서의 한 쌍의 수압부(21)을 밀어서 열기 위해서 국부적으로 큰 힘을 받는 확개 부재(13b)와, 전면적으로 압력실(12a)의 유체압이 작용해서 국부적으로 큰 힘의 작용이 거의 없는 피스톤 본체(13a)를, 예를 들면 전자에 적합한 내마모성 재료나, 후자에 적합한 합성 수지 재료 등으로 각각 개별적으로 성형할 수 있기 때문에 록 해제용의 피스톤(13)을 저렴하며 내구성이 높은 것으로 하는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 바와 같이 상기 조작자(15)는 록 장치 본체(11) 내면의 나사 구멍(16)의 주변에 접촉하는 밀봉재(17)를 갖고 있으며, 조작자(15)의 언스크류에 의한 록킹 시에 상기 밀봉재(17)로 상기 나사 구멍(16)의 주위를 밀봉하도록 구성되어 있지만, 이 구성은 상기 도 6 및 도 7에 나타내는 기지의 것에 비해 나사 구멍(16)의 밀봉의 안정화 및 록 장치 본체(11)의 박형화를 위해서 유효한 것이다.

즉, 앞서 상세하게 설명하고 있는 바와 같이 도 6 및 도 7에 나타내는 기지의 것에서는 수동 조작 볼트(60)를 나사 삽입하는 나사 구멍(46)과, 상기 나사 구멍(46)에 감합되어 있는 피스톤(43)의 압박 돌출자(45) 사이를 상기 나사 구멍(46)에 이어지는 가이드 구멍부(46a)의 위치에서 시일 링(47)에 의해 밀봉하고 있기 때문에 상기 나사 구멍(46)의 길이를 피스톤(43)의 스트로크에 수동 조작 볼트(60)의 나사 삽입을 개시할 수 있도록 하기 위한 나사 홈의 여유를 부가한 길이로 형성할 필요가 있다.

이에 대하여 본 발명의 록 장치(10)에 있어서는 상기 조작자(15)에 나사 구멍(16)의 주변에 접촉하는 밀봉재(17)를 설치하고 있으므로 상기 나사 구멍(16)을 충분히 짧게 할 수 있고, 결과적으로 록 장치 본체(11)의 상측 덮개(11b)를 얇게 하고, 나아가서는 록 장치(10) 본체를 그만큼 박형화, 경량화할 수 있다.

또한, 상기 록 장치(10)에 있어서는 상기 브레이크 부재(20)를 수용하는 록 장치 본체(11)를 상기 로드(2)를 구비한 유체압 실린더(1)에 일체로 연결할 경우에 상기 록 장치 본체(11)의 한쪽 단면을 상기 유체압 실린더(1)의 로드 커버(3)의 외면으로 폐쇄함으로써 종래 장치에 있어서 록 장치 본체(41)와 상기 유체압 실린더(1) 사이에 개재되는 스페이서(63)(도 7 참조)를 생략하여 제품의 소형, 경량화를 도모하고 있다. 동시에, 상기 록 장치 본체(11)의 다른쪽 단면을 상기 로드(2)가 관통하는 단판(4)을 압박판(5)으로 고정해서 상기 단판(4)에 의해 폐쇄한 구성으로 함으로써 로드(2)의 사이즈가 동일한 별도 시리즈의 유체압 실린더(1)와, 로드(2)의 사이즈를 상이하게 하는 유체압 실린더(1) 사이에서 상기 단판(4)과 브레이크 부재(20)를 로드(2)의 사이즈에 적합하도록 선택함으로써 록 장치 본체(11)의 부품의 일부가 공용 가능해진다.

상기 브레이크 부재(20)의 한 쌍의 수압부(21)와, 상기 한 쌍의 수압부(21)를 밀어서 여는 상기 록 해제용의 피스톤(13)의 확개 부재(13b) 사이에는 마찰력의 경감을 위해서 상기 확개 부재(13b)의 진퇴 방향과 직교하는 축선을 중심으로 회전 가능한 한 쌍의 상기 롤러(33)와, 상기 롤러(33)가 접촉하는 판형상의 상기 롤러 받이(36)가 설치되고, 상기 한 쌍의 롤러(33) 사이에 상기 확개 부재(13b)가 선단측으로부터 진입하고 있다.

상기 롤러 받이(36)는 상기 롤러(33)에 의한 큰 하중이 상기 수압부(21)에 직접 가해지는 것을 방지하는 위한 것이며, 담금질된 고강도의 부재이며, 상기 수압부(21)의 내면에 상기 수압부(21)의 외면측으로부터 나사 부착한 복수의 멈춤 나사(37)에 의해 고정되고, 이 롤러 받이(36)를 통해 상기 롤러(33)가 상기 수압부(21)를 간접적으로 압박하도록 구성되어 있다. 도 3 및 도 5의 예에서는 상기 멈춤 나사(37)가 롤러 받이(36)의 좌측 하방과 우측 상방의 2개소에 배치되어 있고, 도면에서는 좌측 하방의 1개소 멈춤 나사(37)가 나타내어져 있다.

또한, 상기 롤러(33)는 롤러 홀더(30)에 유지되어 있다. 이 롤러 홀더(30)는 도 4 및 도 5에 명료하게 나타내는 바와 같이 원통형상의 통부(31)와, 상기 통부(31)의 상단의 플랜지부(32)를 갖는 것이며, 상기 록 장치 본체(11)의 내부에 상기 수압부(21)와 확개 부재(13b)를 둘러싸도록 배치되어 있다.

상기 통부(31)의 내부 하단이 상대하는 위치에는 상기 롤러(33)의 일단을 지지하는 한쪽 롤러 지지벽(31a)과, 상기 롤러(33)의 타단을 지지하는 다른쪽 롤러 지지벽(31a)이 설치되고, 각각의 롤러 지지벽(31a)에 가로로 긴 2개의 롤러 지지 구멍(31b)이 약간의 간격을 두고 횡 배열 상태로 형성되어 있다. 상기 한쪽 롤러 지지벽(31a)에 형성된 2개의 롤러 지지 구멍(31b)의 내부에는 서로 평행하게 배치된 상기 한 쌍의 롤러(33)의 일단이 개별적으로 감합되고, 상기 다른쪽 롤러 지지벽(31a)에 형성된 2개의 롤러 지지 구멍(31b)의 내부에는 상기 한 쌍의 롤러(33)의 타단이 개별적으로 감합되고, 상기 롤러 지지 구멍(31b)의 길이의 범위 내에서 상기 한 쌍의 롤러(33)가 상기 확개 부재(13b)의 상하 이동에 따라 서로 접근하거나 이반되거나 하도록 되어 있다.

상기 롤러 지지 구멍(31b)은 상기 롤러 지지벽(31a) 및 상기 통부(31)를 상기 통부(31)의 내측으로부터 외측을 향해서 관통하고 있고, 상기 롤러(33)가 자신의 축선 방향으로 이동하여 상기 롤러 지지 구멍(31b)으로부터 빠져나가는 것을 억지하기 위해서 각각의 상기 롤러 지지벽(31a)에는 인접한 상기 2개의 롤러 지지 구멍(31b)을 가로지르는 슬릿형상의 삽입 구멍(31c)이 세로 방향(도면의 상하 방향)에 형성되고, 이 삽입 구멍(31c) 내에 상기 2개의 롤러 지지 구멍(31b)에 걸치는 가로 방향 길이를 갖는 억지 부재(34)가 상기 롤러 지지 구멍(31b)을 막도록 삽입되어 있다.

상기 억지 부재(34)는 L자형을 한 부재이며, 상기 삽입 구멍(31c) 내에 감합하는 판형상부(34a)와, 상기 판형상부(34a)의 상단에 직각으로 연결되는 록킹부(34b)를 갖고, 상기 록킹부(34b)가 상기 삽입 구멍(31c)의 상단(입구단)에 형성된 오목 단차부(31d)에 록킹되어 있다.

상기 억지 부재(34)는, 예를 들면 금속판을 L자형으로 절곡함으로써 형성할 수 있다.

그러나, 상기 억지 부재(34)는 이러한 구성의 것에 한정되지 않고, 한 쌍의 롤러(33)의 상기 롤러 지지 구멍(31b)으로부터의 빠져나감을 방지할 수 있는 것이면 좋다.

이와 같이 구성한 롤러 홀더(30)는 특허문헌 1의 도 5~도 9에 나타내어져 있는 것에 비해 구성이 간단할 뿐만 아니라 조립이 매우 용이한 것이다.

또한, 상기 롤러 홀더(30)는 상기 한 쌍의 롤러(33)가 상기 브레이크 부재(20)의 한 쌍의 수압부(21)와 상기 록 해제용의 피스톤(13)의 테이퍼형상의 확개 부재(13b) 사이에서 원활하게 전동할 수 있도록 상기 피스톤(13)의 이동 방향으로 약간 이동 가능하게 되어 있고, 상기 플랜지부(32)와, 상기 록 장치 본체(11)의 용체부(11a)에 형성된 단차부(38) 사이에 복귀 스프링(35)이 개재하여 설치되고, 상기 복귀 스프링(35)에 의해 피스톤(13)측을 향해서 항상 바이어싱되어 있다. 그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이 상기 피스톤(13)이 상승한 록킹 시에는 상기 롤러 홀더(30)가 복귀 스프링(35)에 의해 상기 롤러(33)와 함께 상승하고, 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 피스톤(13)이 하강한 록킹 해제 시에는 상기 롤러 홀더(30)가 상기 롤러(33)와 함께 하강하도록 되어 있다.

또한, 상기 롤러 홀더(30)가 도 2의 록 위치로 상승했을 경우, 상기 롤러 지지벽(31a)의 상단면은 상기 브레이크 부재(20)의 수압부(21)의 상단면과 거의 동일 높이에 있다. 이 때문에 상기 복귀 스프링(18)의 하단이 상기 억지 부재(34)의 록킹부(34b)에 접촉하고, 상기 억지 부재(34)의 상기 삽입 구멍(31c)으로부터의 빠져 나감이 방지된다.

한편, 상기 롤러 홀더(30)가 도 1의 록 해제 위치로 하강했을 경우, 상기 롤러 지지벽(31a)의 상단면은 상기 브레이크 부재(20)의 수압부(21)의 상단면보다 낮은 위치를 차지하지만, 양자의 높이의 차는 상기 억지 부재(34)의 판형상부(34a)의 높이보다 작다. 이 때문에, 상기 억지 부재(34)가 상기 삽입 구멍(31c)으로부터 빠져나가는 방향으로 변위했다고 해도 빠져나가기 전에 상기 복귀 스프링(18)에 접촉하여 그 이상의 변위가 규제되기 때문에 완전히 빠져나가는 것이 방지되어 상기 롤러(33)의 빠져나감은 억지된 채이다.

따라서, 상기 복귀 스프링(18)은 상기 피스톤(13)을 복귀시키는 기능과, 상기 억지 부재(34)의 빠져나감을 방지하는 기능을 겸비하는 것이라고 할 수 있다.

1 : 유체압 실린더 2 : 로드
3 : 로드 커버 4 : 단판
10 : 록 장치 11 : 록 장치 본체
12 : 피스톤실 12a : 압력실
13 : 피스톤 13a : 피스톤 본체
13b : 확개 부재 13c : 수압면
13f : 오목부 14 : 급배 포트
15 : 조작자 15a : 축부
15b : 압박판부 15c : 조작단
16 : 나사 구멍 17 : 밀봉재
20 : 브레이크 부재 20a : 체결 구멍
20b : 개구부 21 : 수압부
30 : 롤러 홀더 31 : 통부
31b : 롤러 지지 구멍 31c : 삽입 구멍
31d : 오목 단차부 33 : 롤러
34 : 억지 부재 34a : 판형상부
34b : 록킹부 L : 축선

Claims

직선 운동하는 로드가 관통하는 록 장치 본체가 상기 로드의 외주를 체결하여 록킹하는 원통형상의 브레이크 부재와, 그 브레이크 부재를 밀어서 열어 록을 해제하는 록 해제용 피스톤과, 그 피스톤을 수동 조작하는 조작자를 갖고,
상기 브레이크 부재는 상기 로드가 삽입 통과된 체결 구멍과, 그 체결 구멍의 일부에 축선 방향으로 형성된 개구부와, 그 개구부의 양측에 형성된 한 쌍의 수압부를 갖고,
상기 피스톤은 상기 록 장치 본체에 형성된 피스톤실 내에 록 위치와 록 해제 위치로 변위 가능하게 수용된 피스톤 본체와, 그 피스톤 본체가 상기 록 해제 위치로 변위했을 때 상기 한 쌍의 수압부 사이에 진입하여 그 수압부를 밀어서 여는 테이퍼형상의 확개 부재를 갖고,
상기 피스톤실 내에는 상기 피스톤 본체의 수압면에 유체압을 작용시키는 압력실이 형성되고, 상기 록 장치 본체에는 그 압력실에 연통하는 급배 포트가 형성되고,
상기 조작자는 상기 피스톤과 별체로 형성되어 있으며, 상기 록 장치 본체의 나사 구멍에 나사 삽입된 축부와, 그 축부의 일단에 형성되어서 상기 압력실 내에 위치하는 압박판부와, 상기 축부의 타단에 형성된 조작단과, 상기 압박판부에 상기 축부를 둘러싸도록 설치된 밀봉재를 갖고, 상기 축부가 록 해제 위치까지 나사 삽입되면 상기 조작단이 상기 나사 구멍에 대하여 비돌출의 위치를 차지함과 아울러, 상기 압박판부가 상기 피스톤 본체를 상기 록 해제 위치로 변위시켜 상기 축부가 록 위치까지 언스크류되면 상기 조작단이 상기 나사 구멍으로부터 외부로 돌출된 위치를 차지함과 아울러, 상기 압박판부의 밀봉재가 상기 록 장치 본체의 상기 나사 구멍을 둘러싸는 부위에 접촉하여 그 나사 구멍을 상기 압력실로부터 차단하는 것을 특징으로 하는 직선 운동 로드의 록 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 피스톤 본체의 수압면의 상기 조작자의 압박판부가 접촉하는 위치에 그 압박판부보다 대경이며 그 압박판부의 두께보다 깊이가 깊은 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직선 운동 로드의 록 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 브레이크 부재의 한 쌍의 수압부와 상기 피스톤의 확개 부재 사이에 롤러 홀더에 회전 가능하며 또한 서로 접리하는 방향으로 변위 가능하도록 유지된 한 쌍의 롤러가 축선을 상기 확개 부재의 삽입 방향과 직교하는 방향을 향해서 개별적으로 개재하여 설치되고,
상기 롤러 홀더는 원통형의 통부를 갖고, 그 통부가 상대하는 일측과 타측에 상기 한 쌍의 롤러의 일단이 각각 감합되는 2개의 롤러 지지 구멍과, 상기 한 쌍의 롤러의 타단이 각각 감합되는 2개의 롤러 지지 구멍이 형성됨과 아울러, 상기 롤러의 단부에 록킹되어 그 롤러가 상기 롤러 지지 구멍으로부터 빠져나가는 것을 억지하는 억지 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 직선 운동 로드의 록 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 통부는 상기 일측의 2개의 롤러 지지 구멍 및 상기 타측의 2개의 롤러 지지 구멍을 각각 가로지르는 삽입 구멍을 갖고,
상기 억지 부재는 상기 삽입 구멍 내에 상기 2개의 롤러 지지 구멍을 가로지르도록 배치된 판형상부와, 그 판형상부의 단부에 형성된 록킹부를 갖고, 그 록킹부가 상기 삽입 구멍의 입구단에 형성된 오목 단차부에 록킹되어 있는 것을 특징으로 하는 직선 운동 로드의 록 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 록 장치 본체는 상기 로드를 갖는 유체압 실린더에 연결되어 있고, 그 록 장치 본체의 상기 로드를 따른 한쪽 단부는 상기 유체압 실린더의 일부인 로드 커버에 의해 폐쇄되고, 그 록 장치 본체의 다른쪽 단부는 상기 로드가 관통하는 단판으로 폐쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 직선 운동 로드의 록 장치.