KR101507311B1 - 자동제어밸브를 이용한 양방향 회전 제어가 가능한 에어모터 - Google Patents
자동제어밸브를 이용한 양방향 회전 제어가 가능한 에어모터 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 자동제어밸브를 이용한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터에 관한 것으로, 고압의 압축공기가 주입 또는 배출되는 제1, 제2급기배기겸용 포트와, 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되는 배기 포트가 형성된 에어모터에 자동제어밸브를 장착하여, 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트 중 어느 하나에 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트 중 나머지 하나를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 제어함으로써, 상기 에어모터를 양방향으로 회전시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 자동제어밸브를 이용한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(Air Motor)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동제어밸브를 이용하여 급기 및 배기를 선택적으로 제어함으로써, 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터에 관한 것이다.
일반적으로, 에어모터는 전동모터와 마찬가지로 회전력(토크)이 필요한 여러 장치에 다양하게 활용되고 있으며, 구동 동력원이 전기가 아닌 압축공기로 작동되는 모터이다.
종래의 에어모터는 도 1에 나타낸 바와 같이, 고압의 압축공기(A)가 주입되는 급기구(11), 주입된 공기(A)가 배출되는 배기구(13), 실린더(10), 실린더(10)의 내부에서 베어링(미도시)에 지지되어 회전하는 로터(20)로 구성된다. 상기 로터(20)는 관통하는 중심축(30)이 상기 실린더(10) 내에서 회전하도록 지지되어 구성된다. 그리고, 상기 로터(20)의 원주(23)에는 상기 중심축(30)의 길이 방향을 따라 형성되고, 원주면에 등간격으로 배열되어 가공된 홈(25)이 형성된다.
그리고, 상기 홈(25)에 삽입되어 홈(25)을 따라 왕복하는 판 형상의 베인(vane; 40)이 구성된다. 또한, 상기 베인(40)에서 외측방을 향하는 종단부(41)가 접하는 실린더(10)의 내측면(15)은 원주면(원주 방향을 따라 형성된 면)을 형성한다. 또한, 상기 로터(20)의 중심은 상기 내측면(15)의 중심과 편심되어 구성된다.
또한, 상기 급기구(11)는 상기 로터(20)의 원주면(23)과 실린더(10)의 내측면(15)이 가장 근접한 상태에서 점점 확대되는 부분에 배치하도록 실린더(10)에 형성되고, 상기 배기구(13)는 상기 둘레면(23)과 내측면(15)이 최대한 멀어진 지점 또는 상기 지점에 근접한 부분에 형성된다.
상기 에어모터(1)의 작동예를 살펴보면, 상기 급기구(11)에 고압의 압축공기(A)를 주입하므로 양측의 베인(40)과 실린더(10)의 내측면(15) 및 로터(20)의 원주면(23) 사이의 편심된 공간으로 공기(A)가 채워진다. 따라서, 채워진 압축공기(A)는 실린더의 편심량만큼 뺘져나와 있는 베인(40)들을 밀게되어 상기 로터(20)를 실린더(10) 내측면(15)을 따라 회전시키게 된다. 그리고, 주입된 공기(A)는 회전하는 상기 베인(40)에 밀려서 상기 배출구(13)를 통해서 배기된다.
하지만, 상기와 같이 동작하는 종래의 에어모터는 로터(20)가 편심되게 가공된 실린더(10) 내측의 편심 공간부로 고압의 압축공기(A)를 주입하는 급기구(11)와 상기 주입된 공기(A)가 배출되는 배기구(13)가 각각 하나씩 고정 형성되어 있어서, 로터(20)가 일방향으로만 회전되도록 구성되어 있다. 따라서 종래의 에어모터는 일방향으로만 회전되도록 구성되어 있어서 반대 방향으로 회전하려면 급기구(11)와 배기구(13)의 위치가 바뀌도록 에어모터의 리어 커버(Rear Cover)를 분리한 후 재조립해야 하기 때문에 불편할 뿐만 아니라 작업의 능률이 저하되는 문제점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 정방향 및 역방향 회전 제어가 가능한 에어모터를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 에어모터에 자동제어밸브를 장착하여 급기 및 배기를 선택적으로 제어함으로써, 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 에어모터의 제1, 제2급기배기겸용 포트 중 어느 하나에 고압의 압축공기가 급기되고, 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트 중 다른 하나를 통해 주입된 고압의 압축공기가 배출되도록 제어하는 자동제어밸브가 장착된 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 리어 커버(Rear Cover), 리어 플레이트(Rear Plate), 로터(Rotor), 베인(Vane), 실린더(Cylinder), 프런트 플레이트(Front Plate), 프런트 커버(Front Cover)를 포함하며, 상기 리어 커버에 제1, 제2급기배기겸용 포트, 배기 포트가 구성된 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터를 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 주입된 고압의 압축공기가 배출되는 포트에 소음기가 장착된 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터를 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 에어모터는, 에어모터(100)의 회전 방향에 따라 압축공기가 선택적으로 주입 또는 배출되는 2개의 급기배기겸용 포트와, 상기 주입된 압축공기가 배출되는 1개의 배기 포트가 형성된 에어모터(100); 및 상기 에어모터(100)의 회전 방향에 따라 상기 2개의 급기배기겸용 포트 중에서 하나의 포트로 압축공기가 주입되고 나머지 하나의 포트를 통해 주입된 압축공기가 배출되게 제어하는 자동제어밸브(200);를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 에어모터(100)는, 상기 에어모터(100)의 회전 방향에 따라 압축공기가 선택적으로 주입 또는 배출되는 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112)와, 상기 주입된 압축공기가 배출되는 배기 포트(113)가 형성된 리어 커버(110); 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중에서 압축공기가 배출되는 포트와 상기 배기 포트(113)에 각각 장착되어 압축공기 배출시 소음을 감쇄시키는 소음기(180,190); 상기 리어 커버(110)의 내측에 배치되며, 중앙에 축공(121)이 관통 형성되고, 상기 축공(121)의 주변에 원호 형상의 제1, 제2공기분사홈(122,124)이 소정의 길이로 형성되고, 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124)의 양쪽 단부에 홈(123a,123b)(125a,125b)이 각각 형성되고, 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124)에 제1, 제2공기유입/배출구(123c,125c)가 형성되며, 일측 테두리 부분에 소정의 간격을 두고 형성되며 상기 제1, 제2공기유입/배출구(123c,125c)와 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112)와 각각 연결된 제3, 제4공기유입/배출구(127,128)와, 타측 테두리 부분에 형성되며 상기 배기 포트(113)와 연결된 공기배출구(126)가 형성된 리어 플레이트(120); 상기 리어 플레이트(120) 상부에 배치되며, 내측에 원형의 공간부(141)가 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)을 기준으로 편심되게 관통 형성되고, 상기 제3, 제4공기유입/배출구(127,128)와 대향되는 상기 공간부(141)의 내측 하단의 테두리 부분에 제1, 제2공기분사구(142,143)가 소정의 길이로 형성되고, 상면 테두리에 복수의 체결공(144)과, 상기 프런트 플레이트(150)와 상기 프런트 커버(160)의 결합 위치를 결정하는 위치결정핀(145)이 돌출 형성된 실린더(140); 상기 실린더(140)의 공간부(141)에 편심되게 배치되며, 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)에 지지 회전되며, 몸체(132)의 외주면에서 내측 방향으로 방사형의 홈(133)이 형성되며, 상기 홈(133)에 베인(135)이 각각 삽입된 로터(130); 상기 실린더(140)의 상부에 배치되며, 중앙에 상기 로터(130)가 삽입되는 축공(151)이 형성되고, 테두리 부분에 복수의 체결공(152)이 형성된 프런트 플레이트(150); 및 상기 프런트 플레이트(150) 상부에 배치되며, 중앙에 상기 로터(130)가 삽입되는 축공(161)이 형성되고, 테두리 부분에 복수의 체결공(162,164)이 형성된 프런트 커버(160);를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 자동제어밸브(200)는, 압축공기가 주입되는 급기구(203); 압축공기가 배출되는 배기구; 상기 배기구에 장착된 소음기(204); 상기 급기구(203)의 압축공기가 밸브손잡이(202)의 선택에 의해 주입 또는 배출되는 제1, 제2포트(205,207); 상기 제1포트(205)와 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111) 사이에 연결된 제1연결관(206); 상기 제2포트(207)와 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112) 사이에 연결된 제2연결관(208); 상기 급기구(203)의 압축공기를 상기 제1포트(205)로 스위칭하여 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111)로 압축공기를 공급함으로써 상기 에어모터(100)를 제1방향으로 회전시키고, 상기 급기구(203)의 압축공기를 상기 제2포트(207)로 스위칭하여 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112)로 압축공기를 공급함으로써 상기 에어모터(100)를 제2방향으로 회전시키며, 상기 압축공기가 공급되지 않은 제1 또는 제2급기배기용 포트(111,112)를 통해 상기 소음기(204)가 장착된 배기구로 압축공기가 배출되도록 선택적으로 제어하는 밸브손잡이(202);를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 에어모터는, 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)에 배치된 리어 스페이서(129); 상기 리어 플레이트(120)의 하부에 배치되며 상기 로터(130)가 조립되는 제1베어링(117); 상기 프런트 플레이트(150)의 축공에 배치된 프런트 스페이서(165); 상기 프런트 플레이트(165)의 상부에 배치되며 상기 로터(130)가 조립되는 제2베어링(166); 상기 프런트 커버(160)의 내측에 배치되며 상기 로터(130)가 조립되는 오일 실(165); 및 상기 리어 커버(110)와 상기 실린더(140) 사이, 상기 실린더(140)와 상기 프런트 커버(160) 사이에 각각 설치되는 오링(118,153);을 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 에어모터(100)는, 상기 에어모터(100)의 회전 방향에 따라 압축공기가 선택적으로 주입 또는 배출되는 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112)와, 상기 주입된 압축공기가 배출되는 배기 포트(113)가 형성된 리어 커버(110); 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중에서 압축공기가 배출되는 포트와 상기 배기 포트(113)에 각각 장착되어 압축공기 배출시 소음을 감쇄시키는 소음기(180,190); 상기 리어 커버(110)의 내측에 배치되며, 중앙에 축공(121)이 관통 형성되고, 상기 축공(121)의 주변에 원호 형상의 제1, 제2공기분사홈(122,124)이 소정의 길이로 형성되고, 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124)의 양쪽 단부에 홈(123a,123b)(125a,125b)이 각각 형성되고, 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124)에 제1, 제2공기유입/배출구(123c,125c)가 형성되며, 일측 테두리 부분에 소정의 간격을 두고 형성되며 상기 제1, 제2공기유입/배출구(123c,125c)와 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112)와 각각 연결된 제3, 제4공기유입/배출구(127,128)와, 타측 테두리 부분에 형성되며 상기 배기 포트(113)와 연결된 공기배출구(126)가 형성된 리어 플레이트(120); 상기 리어 플레이트(120) 상부에 배치되며, 내측에 원형의 공간부(141)가 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)을 기준으로 편심되게 관통 형성되고, 상기 제3, 제4공기유입/배출구(127,128)와 대향되는 상기 공간부(141)의 내측 하단의 테두리 부분에 제1, 제2공기분사구(142,143)가 소정의 길이로 형성되고, 상면 테두리에 복수의 체결공(144)과, 상기 프런트 플레이트(150)와 상기 프런트 커버(160)의 결합 위치를 결정하는 위치결정핀(145)이 돌출 형성된 실린더(140); 상기 실린더(140)의 공간부(141)에 편심되게 배치되며, 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)에 지지 회전되며, 몸체(132)의 외주면에서 내측 방향으로 방사형의 홈(133)이 형성되며, 상기 홈(133)에 베인(135)이 각각 삽입된 로터(130); 상기 실린더(140)의 상부에 배치되며, 중앙에 상기 로터(130)가 삽입되는 축공(151)이 형성되고, 테두리 부분에 복수의 체결공(152)이 형성된 프런트 플레이트(150); 및 상기 프런트 플레이트(150) 상부에 배치되며, 중앙에 상기 로터(130)가 삽입되는 축공(161)이 형성되고, 테두리 부분에 복수의 체결공(162,164)이 형성된 프런트 커버(160);를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 자동제어밸브(200)는, 압축공기가 주입되는 급기구(203); 압축공기가 배출되는 배기구; 상기 배기구에 장착된 소음기(204); 상기 급기구(203)의 압축공기가 밸브손잡이(202)의 선택에 의해 주입 또는 배출되는 제1, 제2포트(205,207); 상기 제1포트(205)와 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111) 사이에 연결된 제1연결관(206); 상기 제2포트(207)와 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112) 사이에 연결된 제2연결관(208); 상기 급기구(203)의 압축공기를 상기 제1포트(205)로 스위칭하여 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111)로 압축공기를 공급함으로써 상기 에어모터(100)를 제1방향으로 회전시키고, 상기 급기구(203)의 압축공기를 상기 제2포트(207)로 스위칭하여 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112)로 압축공기를 공급함으로써 상기 에어모터(100)를 제2방향으로 회전시키며, 상기 압축공기가 공급되지 않은 제1 또는 제2급기배기용 포트(111,112)를 통해 상기 소음기(204)가 장착된 배기구로 압축공기가 배출되도록 선택적으로 제어하는 밸브손잡이(202);를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 에어모터는, 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)에 배치된 리어 스페이서(129); 상기 리어 플레이트(120)의 하부에 배치되며 상기 로터(130)가 조립되는 제1베어링(117); 상기 프런트 플레이트(150)의 축공에 배치된 프런트 스페이서(165); 상기 프런트 플레이트(165)의 상부에 배치되며 상기 로터(130)가 조립되는 제2베어링(166); 상기 프런트 커버(160)의 내측에 배치되며 상기 로터(130)가 조립되는 오일 실(165); 및 상기 리어 커버(110)와 상기 실린더(140) 사이, 상기 실린더(140)와 상기 프런트 커버(160) 사이에 각각 설치되는 오링(118,153);을 더 포함하여 구성될 수 있다.
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본 발명에 따르면, 고압의 압축공기가 주입 또는 배출되는 제1, 제2급기배기겸용 포트와, 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되는 배기 포트가 형성된 에어모터에 자동제어밸브를 장착하여, 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트 중 어느 하나에 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트 중 나머지 하나를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 제어함으로써, 상기 에어모터를 양방향(정·역)으로 회전시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도1은 종래 기술에 따른 에어모터를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도2 내지 도12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 도면으로,
도2는 전방 상측에서 바라본 사시도이고,
도3은 후방 상측에서 바라본 사시도이고,
도4는 분해 사시도이고,
도5 내지 도7은 일부를 절개한 모습의 내부 단면도이고,
도8은 측면도이고,
도9는 도8에 도시된 A-A 선을 절개한 측단면도이고,
도10은 정면도이고,
도11은 도10에 도시된 B-B 선을 절개한 측단면도이고,
도12는 후면도이고,
도13 내지 도25는 본 발명에 의한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 제품 예를 보인 제품 사진으로,
도13은 상측에서 바라본 제품 사진이고,
도14는 후방에서 바라본 제품 사진이고,
도15는 후면을 나타낸 제품 사진이고,
도16은 실린더(140)의 내부 모습을 나타낸 제품 사진이고,
도17 및 도 18은 실린더(140) 내부의 리어 플레이트(Rear Plate; 120)의 모습을 나타낸 제품 사진이고,
도19 및 도20은 로터(130)를 나타낸 제품 사진이고,
도21은 실린더(140) 내부에 로터(130)와 베인(135)이 설치된 모습의 제품 사진이고,
도22 및 도23은 프런트 플레이트(Front Plate; 150)의 앞뒤 모습을 나타낸 제품 사진이고,
도24는 로터(130)가 설치된 실린더(140) 상부에 프런트 플레이트(Front Plate; 150)가 설치된 모습의 제품 사진이고,
도25는 도24의 프런트 플레이트(Front Plate; 150) 상부에 프런트 커버(Front Cover; 160)가 설치된 모습의 제품 사진이다.
도26은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 자동제어밸브(200)를 이용한 에어모터(100)의 구성 및 제1방향 회전동작 예를 보인 제품 사진이다.
도27은 도26의 구성에 따른 에어모터(100)의 포트(Port) 레이아웃(Layout)과 급기 및 배기 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도28은 도26의 구성에 따라 에어모터(100)의 로터(130)의 회전 방향을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도29는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 자동제어밸브(200)를 이용한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 구성 및 제2방향 회전동작 예를 보인 제품 사진이다.
도30은 도29의 구성에 따른 에어모터(100)의 포트(Port) 레이아웃(Layout)과 급기 및 배기 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도31은 도29의 구성에 따라 에어모터(100)의 로터(130)의 회전 방향을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 32는 본 발명에 의한 에어모터(100)의 포트(Port) 레이아웃(Layout)과 급기 및 배기 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도2 내지 도12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 도면으로,
도2는 전방 상측에서 바라본 사시도이고,
도3은 후방 상측에서 바라본 사시도이고,
도4는 분해 사시도이고,
도5 내지 도7은 일부를 절개한 모습의 내부 단면도이고,
도8은 측면도이고,
도9는 도8에 도시된 A-A 선을 절개한 측단면도이고,
도10은 정면도이고,
도11은 도10에 도시된 B-B 선을 절개한 측단면도이고,
도12는 후면도이고,
도13 내지 도25는 본 발명에 의한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 제품 예를 보인 제품 사진으로,
도13은 상측에서 바라본 제품 사진이고,
도14는 후방에서 바라본 제품 사진이고,
도15는 후면을 나타낸 제품 사진이고,
도16은 실린더(140)의 내부 모습을 나타낸 제품 사진이고,
도17 및 도 18은 실린더(140) 내부의 리어 플레이트(Rear Plate; 120)의 모습을 나타낸 제품 사진이고,
도19 및 도20은 로터(130)를 나타낸 제품 사진이고,
도21은 실린더(140) 내부에 로터(130)와 베인(135)이 설치된 모습의 제품 사진이고,
도22 및 도23은 프런트 플레이트(Front Plate; 150)의 앞뒤 모습을 나타낸 제품 사진이고,
도24는 로터(130)가 설치된 실린더(140) 상부에 프런트 플레이트(Front Plate; 150)가 설치된 모습의 제품 사진이고,
도25는 도24의 프런트 플레이트(Front Plate; 150) 상부에 프런트 커버(Front Cover; 160)가 설치된 모습의 제품 사진이다.
도26은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 자동제어밸브(200)를 이용한 에어모터(100)의 구성 및 제1방향 회전동작 예를 보인 제품 사진이다.
도27은 도26의 구성에 따른 에어모터(100)의 포트(Port) 레이아웃(Layout)과 급기 및 배기 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도28은 도26의 구성에 따라 에어모터(100)의 로터(130)의 회전 방향을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도29는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 자동제어밸브(200)를 이용한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 구성 및 제2방향 회전동작 예를 보인 제품 사진이다.
도30은 도29의 구성에 따른 에어모터(100)의 포트(Port) 레이아웃(Layout)과 급기 및 배기 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도31은 도29의 구성에 따라 에어모터(100)의 로터(130)의 회전 방향을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
도 32는 본 발명에 의한 에어모터(100)의 포트(Port) 레이아웃(Layout)과 급기 및 배기 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 실시 예
도2 내지 도12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 도면으로, 도2는 전방 상측에서 바라본 사시도이고, 도3은 후방 상측에서 바라본 사시도이고, 도4는 분해 사시도이고, 도5 내지 도7은 일부를 절개한 모습의 내부 단면도이고, 도8은 측면도이고, 도9는 도8에 도시된 A-A 선을 절개한 측단면도이고, 도10은 정면도이고, 도11은 도10에 도시된 B-B선을 절개한 측단면도이고, 도12는 후면도이다.
또한, 도13 내지 도25는 본 발명에 의한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 제품 예를 보인 제품 사진으로, 도13은 상측에서 바라본 제품 사진이고, 도 14는 후방에서 바라본 제품 사진이고, 도15는 후면을 나타낸 제품 사진이고, 도16은 실린더(140)의 내부 모습을 나타낸 제품 사진이고, 도17 및 도18은 실린더(140) 내부의 리어 플레이트(Rear Plate; 120)의 모습을 나타낸 제품 사진이고, 도19 및 도20은 로터(130)를 나타낸 제품 사진이고, 도21은 실린더(140) 내부에 로터(130)가 설치된 모습의 제품 사진이고, 도22 및 도23은 프런트 플레이트(Front Plate; 150)의 앞뒤 모습을 나타낸 제품 사진이고, 도24는 로터(130)가 설치된 실린더(140) 상부에 프런트 플레이트(Front Plate; 150)가 설치된 모습의 제품 사진이고, 도25는 도24의 프런트 플레이트(Front Plate; 150) 상부에 프런트 커버(Front Cover; 160)가 설치된 모습의 제품 사진이다.
본 발명의 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)는 도1 내지 도25에 나타낸 바와 같이, 리어 커버(Rear Cover; 110), 리어 플레이트(Rear Plate; 120), 로터(Rotor; 130), 베인(Vane; 135), 실린더(Cylinder; 140), 프런트 플레이트(Front Plate; 150), 프런트 커버(Front Cover; 160)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 리어 커버(Rear Cover; 110)는 도3, 도4, 도12, 도14, 도15에 나타낸 바와 같이, 원형 캡(Cap) 또는 원통 형상의 후면에 제1, 제2급기배기겸용 포트(Port)(111,112), 배기 포트(113), 복수의 체결공(114)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(Port)(111,112)는 상기 에어모터(100)의 내부로 고압의 압축공기를 주입 또는 배출할 수 있는 포트로서, 공기의 주입 및 배출을 자동제어밸브(도26,도29의 200)로 스위칭할 수 있다.
예를 들어, 상기 자동제어밸브(도26,도29의 200)의 밸브손잡이(202)를 일측 방향으로 돌리게 되면, 상기 제1급기배기겸용 포트(111)를 통해 고압의 압축공기가 주입되게 되고 상기 제2급기배기겸용 포트(112)를 통해서는 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 된다. 반대로, 상기 자동제어밸브(도26,도29의 200)의 밸브손잡이(202)를 타측 방향으로 돌리게 되면, 상기 제2급기배기겸용 포트(112)를 통해 고압의 압축공기가 주입되게 되고 상기 제1급기배기겸용 포트(111)를 통해서는 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 된다.
여기서, 상기 자동제어밸브(도26,도29의 200)는 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중 어느 하나에 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중 나머지 하나를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 밸브손잡이(202)로 제어하게 된다. 상기 자동제어밸브(도26,도29의 200)에 대해서는 후술하는 도26, 도29에서 상세하게 설명하기로 한다.
상기 리어 커버(Rear Cover; 110)는 내측에 복수의 체결볼트(116)가 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 리어 커버(110)의 체결볼트(116) 상에는 상기 리어 플레이트(Rear Plate; 120)가 배치될 수 있다.
상기 리어 플레이트(Rear Plate; 120)는 상기 리어 커버(110)의 내측에 배치되며, 축공(121), 제1, 제2공기분사홈(122,124), 제1, 제2공기유입/배출구(도18의 123c,125c), 제3, 제4공기유입/배출구(127,128), 공기배출구(126)가 형성되어 있다.
더 구체적으로 설명하면, 상기 리어 플레이트(120)에는 도4, 도16 내지 도18에 나타낸 바와 같이, 원형으로 형성되고, 중앙에 축공(121)이 관통 형성되어 있고, 상면의 상기 축공(121)의 주변에 원호 형상의 제1, 제2공기분사홈(122,124)이 소정의 길이로 형성되어 있다. 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124)에는 일측에 제1, 제2공기유입/배출구(도18의 123c,125c)가 각각 형성되어 있으며, 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124)의 양쪽 단부에 홈(123a,123b)(125a,125b)이 각각 형성되어 있다. 이때, 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124)은 상기 축공(121)을 중심으로 양쪽에 대향되게 형성되어 있으며, 상기 축공(121)의 외주면 형상을 따라 소정의 길이와 폭으로 원호 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 상기 제1, 제2공기유입/배출구(도18의 123c,125c)는 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124) 내부에 동일한 방향에 형성되어 있다.
상기 제1, 제2공기분사홈(122,124)의 양쪽 단부에 각각 형성된 상기 홈(123a,123b)(125a,125b)은 상기 제1, 제2공기유입/배출구(도18의 123c,125c)를 통해 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124) 내부로 공급된 고압의 압축공기를 일시에 저장하여 상방향에 위치한 상기 로터(130)의 베인(135)이 삽입된 홈(133)으로 집중 분사시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 에어모터(100)는, 상기 자동제어밸브(도26,도29의 200)에 의해 상기 제1급기배기겸용 포트(111)로 고압의 압축공기가 공급되게 되면, 상기 제1공기분사홈(122)의 제1공기유입/배출구(도18의 123c)를 통해 공급된 고압의 압축공기를 상기 실린더(130)의 내부로 분사시키면서 상기 로터(130)의 홈(도19,도20의 133) 내부에 삽입된 베인(도21의 135)가 상기 로터(130) 밖으로 빠져나오도록 한다. 그리고, 상기 제2공기분사홈(124)의 제2공기유입/배출구(도18의 125c)는 상기 로터(130)를 회전시키는데 사용된 고압의 압축공기를 배출시키는 역할과 함께 상기 로터(130) 밖으로 빠져나온 베인(135)을 상기 로터(130)의 홈(133) 내부로 삽입시키는 역할을 한다.
반대로, 상기 자동제어밸브(도26,도29의 200)에 의해 상기 제2급기배기겸용 포트(112)로 고압의 압축공기가 공급되게 되면, 상기 제2공기분사홈(124)의 제1공기유입/배출구(도18의 125c)를 통해 공급된 고압의 압축공기를 상기 실린더(130)의 내부로 분사시키면서 상기 로터(130)의 홈(도19,도20의 133) 내부에 삽입된 베인(도21의 135)가 상기 로터(130) 밖으로 빠져나오도록 한다. 그리고, 상기 제1공기분사홈(122)의 제1공기유입/배출구(도18의 123c)는 상기 로터(130)를 회전시키는데 사용된 고압의 압축공기를 배출시키는 역할과 함께 상기 로터(130) 밖으로 전개된 베인(135)를 상기 로터(130)의 홈(133) 내부로 삽입시키는 역할을 한다.
또한, 상기 리어 플레이트(120)에는 일측 테두리 부분의 동일 원주상에 소정의 간격을 두고 제3, 제4공기유입/배출구(127,128)가 관통 형성되어 있다. 상기 제3, 제4공기유입/배출구(127,128)는 상기 제1, 제2공기유입/배출구(123c,125c)와 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112)와 각각 연결되어 있다.
여기서, 상기 에어모터(100)는, 상기 자동제어밸브(도26,도29의 200)에 의해 상기 제1급기배기겸용 포트(111)로 고압의 압축공기가 공급되면, 상기 제1공기유입/배출구(123c)와 상기 제3공기유입/배출구(127)를 통해 실린더(140) 내부의 공간부(141)로 고압의 압축공기를 공급해주고, 상기 실린더(140) 내부에서 상기 로터(130)의 회전에 사용된 고압의 압축공기를 상기 제2공기유입/배출구(125c)와 상기 제4공기유입/배출구(128)를 통해 상기 제2급기배기겸용 포트(112)로 배출시키고, 상기 공기배출구(126)를 통해 상기 배기 포트(113)로 배출시키게 된다. 이때, 상기 제3공기유입/배출구(127)를 통해 급기된 고압의 압축공기는 상기 실린더(140) 내부의 공간부(141)로 분사되어 상기 로터(130)의 베인(135)를 밀어내면서 상기 로터(130)를 회전시키는 역할을 한다.
한편, 상기 자동제어밸브(도26,도29의 200)에 의해 상기 제2급기배기겸용 포트(112)로 고압의 압축공기가 공급되게 되면, 상기 제2공기유입/배출구(125c)와 상기 제4공기유입/배출구(128)를 통해 실린더(140) 내부의 공간부(141)로 고압의 압축공기를 공급해주고, 상기 실린더(140) 내부에서 상기 로터(130)의 회전에 사용된 고압의 압축공기를 상기 제1공기유입/배출구(123c)와 상기 제3공기유입/배출구(127)를 통해 상기 제1급기배기겸용 포트(111)로 배출시키고, 상기 공기배출구(126)를 통해 상기 배기 포트(113)로 배출시키게 된다. 이때, 상기 제4공기유입/배출구(128)를 통해 급기된 고압의 압축공기는 상기 실린더(140) 내부의 공간부(141)로 분사되어 상기 로터(130)의 베인(135)를 밀어내면서 상기 로터(130)를 회전시키는 역할을 한다.
또한, 상기 리어 플레이트(120)에는 상기 리어 커버(110)의 배기 포트(113)와 연결된 공기배출구(126)가 상기 제3, 제4공기유입/배출구(127,128)의 반대편 테두리 부분에 형성되어 있다. 상기 공기배출구(126)는 상기 실린더(140) 내부에 공급된 고압의 압축공기를 상기 리어 커버(110)의 배기 포트(113)로 배출하는 역할을 한다.
또한, 상기 리어 플레이트(120)는 상기 축공(121)에 리어 스페이서(Rear Spacer; 도9의 129)가 배치되어 있다. 그리고, 상기 리어 플레이트(120)의 하부에 상기 회전축(131)이 삽입된 제1베어링(도9의 117)이 배치되어 있다.
계속해서, 상기 리어 플레이트(120)가 배치된 상기 리어 커버(110)의 상부에 실린더(140)가 배치된다. 상기 실린더(140)는 원통 형상을 가지며, 내측에 원형의 공간부(141)가 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)을 기준으로 편심되게 관통 형성되어 있다. 이때, 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)은 상기 실린더(140)의 중심에 위치되게 된다. 따라서, 상기 원형의 공간부(141)는 상기 실린더(140)의 중심에서 편심되게 형성되어 있다.
또한, 상기 실린더(140)에는 상기 리어 플레이트(120)의 제3, 제4 공기유입구(127,128) 상에 내측 테두리를 따라 제1, 제2공기분사구(도18의 142,143)가 소정의 길이로 절개되어 형성되어 있다. 상기 제1, 제2공기분사구(도18의 142,143)는 상기 리어 플레이트(120)와 접속되는 내측 하단의 테두리에 소정의 간격을 두고 소정의 길이로 형성되어 있다. 상기 리어 플레이트(120)의 제3 또는 제4공기유입구(127,128)를 통해 유입된 고압의 압축공기는 상기 제1 또는 제2공기분사구(도18의 142,143)에 의해 상기 실린더(140)의 내측 공간부(141)로 채워지게 된다.
또한, 상기 실린더(140)는 상기 원형의 편심 공간부(141)가 형성된 상면 테두리 부분에 복수의 체결공(도16의 144)이 형성되어 있고, 상기 복수의 체결공(도16의 144) 사이에 위치결정핀(145)이 돌출되게 배치되어 있다. 이때, 상기 위치결정핀(145)은 상기 공기배출구(126)와 대향되는 반대쪽에 상면 테두리에 돌출 배치되어 있다.
한편, 상기 리어 커버(110)는 상기 체결공(114)에 체결볼트(115)를 체결하여 상기 실린더(140)에 고정하게 된다. 이때, 상기 체결볼트(114)는 상기 리어 플레이트(120)의 테두리 부분에 관통 형성된 복수의 체결공(미도시)을 통해 상기 실린더(140) 하부에 형성된 체결공(미도시; 도5 내지 도7, 도9 참조)에 체결되어 상기 리어 커버(110)와 상기 리어 플레이트(120)를 상기 실린더(140)에 고정하게 된다.
상기 실린더(140)의 원형의 편심 공간부(141)에는 상기 로터(130)가 배치된다. 상기 로터(130)는 도19 내지 도21에 나타낸 바와 같이, 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)에 로터(130)가 지지 회전되며, 상기 로터(130)의 회전축(131)에 원통형의 몸체(132)가 연결되고, 상기 몸체(132)의 외주면에 소정의 간격을 두고 길이 방향으로 홈(133)이 형성되며, 상기 홈(133)에 베인(135)가 각각 삽입되게 된다. 상기 홈(133)은 상기 로터(130)의 몸체(132) 양쪽에 길이 방향으로 관통되게 형성되며 중앙의 회전축(131)을 중심으로 방사형으로 형성되어 있다. 상기 로터(130)의 양쪽에는 베어링(도9,도11의 166,117)이 설치될 수 있다.
도21을 참조하면, 상기 실린더(140)의 원형의 편심 공간부(141)에 배치된 상기 로터(130)의 바깥쪽에 상기 리어 플레이트(120)의 공기배출구(126)가 드러나게 노출되어 있다. 그리고, 상기 원형의 편심 공간부(141) 내부에 배치된 상기 로터(130)로 인해 상기 로터(130)와 벌어져 있는 빈공간으로 고압의 압축공기가 유입되며, 유입된 고압의 압축공기에 의해 상기 로터(130)의 베인(135)을 밀어내면서 상기 로터(130)가 회전하게 된다.
이때, 상기 실린더(140)의 편심 공간부(141)로 고압의 압축공기가 유입되는 경로는 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 자동제어밸브(도26,도29의 200)에 의해 상기 리어 커버(110)의 제1급기배기겸용 포트(111)로 고압의 압축공기가 공급되게 되면, 상기 제1급기배기겸용 포트(111)와 상기 제1공기유입/배출구(123c)와 상기 제3공기유입/배출구(127)를 통해 실린더(140) 내부의 편심 공간부(141)로 고압의 압축공기가 공급되게 된다. 이때, 상기 제2급기배기겸용 포트(112)와 상기 제2공기유입/배출구(125c)와 상기 제4공기유입/배출구(128)는 상기 공기배출구(126)과 함께 상기 실린더(140) 내부에 공급된 고압의 압축공기를 밖으로 배출하는 역할을 한다.
그리고, 상기 자동제어밸브(도26,도29의 200)에 의해 상기 리어 커버(110)의 제2급기배기겸용 포트(112)로 고압의 압축공기가 공급되게 되면, 상기 제2급기배기겸용 포트(112)와 상기 제2공기유입/배출구(125c)와 상기 제4공기유입/배출구(128)를 통해 실린더(140) 내부의 편심 공간부(141)로 고압의 압축공기가 공급되게 된다. 이때, 상기 제1급기배기겸용 포트(111)와 상기 제1공기유입/배출구(123c)와 상기 제3공기유입/배출구(127)는 상기 공기배출구(126)와 함께 상기 실린더(140) 내부에 공급된 고압의 압축공기를 밖으로 배출하는 역할을 한다.
상기 로터(130)가 배치된 상기 실린더(140)의 상부에는 프런트 플레이트(Front Plate; 150)가 배치되게 된다.
상기 프런트 플레이트(Front Plate; 150)는 도4, 도22 내지 도24에 나타낸 바와 같이, 중앙에 상기 로터(130)가 삽입되는 축공(151)이 관통 형성되고, 테두리 부분에 복수의 체결공(152)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 프런트 플레이트(150)의 축공(151)에는 프런트 스페이서(Front Spacer; 도9의 165)가 배치되고, 상기 프런트 플레이트(150)의 상부에는 상기 로터(130)가 삽입되는 제2베어링(도9의 166)이 배치되어 있다. 상기 프런트 플레이트(150)의 상부에는 프런트 커버(Front Cover; 160)가 배치되게 된다.
상기 프런트 커버(160)는 도2, 도4, 도9, 도10, 도13, 도15에 나타낸 바와 같이, 중앙에 상기 로터(130)가 삽입되는 축공(161)이 형성되고, 테두리 부분에 복수의 체결공(162,164)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 프런트 커버(160)의 내측에는 상기 로터(130)의 회전축(131)이 삽입된 오일 실(Oil Seal; 도9의 165)이 배치되어 있다.
상기 프런트 커버(160)는 상기 체결공(162)에 체결볼트(163)를 체결하여 상기 실린더(140)에 고정하게 된다. 이때, 상기 체결볼트(163)는 상기 프런트 플레이트(150)의 체결공(152)을 통해 상기 실린더(140)의 체결공(144)에 체결되어 상기 프런트 커버(160)와 상기 프런트 플레이트(150)를 상기 실린더(140)에 고정하게 된다.
한편, 상기 에어모터(100)는 상기 리어 커버(110)와 상기 실린더(140) 사이, 상기 실린더(140)와 상기 프런트 커버(160) 사이에 각각 오링(O-Ring: 도9, 도11의 118,153)을 배치하여, 상기 실린더(140)의 내부 기밀을 유지시키도록 구성될 수 있다.
다음은, 상기 구성을 갖는 본 발명의 에어모터(100)의 동작에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
에어모터(100)의 양방향 중 제1방향 회전동작의 예
도26은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 자동제어밸브(200)를 이용한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 구성 및 제1방향 회전동작 예를 보인 제품 사진이고, 도27은 도26의 구성에 따른 에어모터(100)의 포트(Port) 레이아웃(Layout)과 급기 및 배기 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이고, 도28은 도26의 구성에 따라 에어모터(100)의 로터(130)의 회전 방향을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
상기 에어모터(100)는 도26 내지 도28에 나타낸 바와 같이, 고압의 압축공기가 주입 또는 배출되는 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112)와, 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되는 배기 포트(113)가 형성되어 있고, 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중 어느 하나에 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중 나머지 하나를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 제어하는 자동제어밸브(200)를 포함하고 있다.
여기서, 상기 자동제어밸브(200)는 도 26에 나타낸 바와 같이, 고압의 압축공기가 주입되는 급기구(203)와, 상기 에어모터(100)에 주입된 고압의 압축공기가 배출되는 배기구(미도시)와, 상기 고압의 압축공기가 주입 또는 배출되는 제1, 제2포트(205,207)가 형성된 몸체(201)와, 상기 제1포트(205)와 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111) 사이에 연결된 제1연결관(206)과, 상기 제2포트(207)와 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112) 사이에 연결된 제2연결관(208)과, 상기 배기구에 장착된 소음기(204)와, 상기 급기구(203)를 통해 주입된 고압의 압축공기가 상기 제1, 제2포트(205,207) 중 하나를 통해 상기 에어모터(100)로 공급되고 상기 제1, 제2포트(205,207) 중 나머지 하나를 통해 상기 에어모터(100)로 주입된 고압의 압축공기가 상기 배기구의 소음기(204)로 배출되게 선택적으로 제어하는 밸브손잡이(202)를 포함하고 있다.
상기 자동제어밸브(200)는 상기 밸브손잡이(202)를 제1방향으로 회전하게 되면(도26 참조), 상기 급기구(203)를 통해 공급된 고압의 압축공기가 상기 제1포트(205)와 상기 제1연결관(206)을 통해 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111)로 공급되어 상기 에어모터(100)의 로터(130)가 제1방향으로 회전하게 된다. 이때, 상기 에어모터(100)는 상기 제1급기배기겸용 포트(111)를 통해 상기 실린더(140)의 내부로 공급된 고압의 압축공기가 상기 로터(130)를 회전시킨 후 상기 제2급기배기겸용 포트(112)를 통해 배출되게 된다. 그리고, 상기 제2급기배기겸용 포트(112)를 통해 배출된 고압의 압축공기는 상기 자동제어밸브(200)의 제2연결관(208)과 상기 제2포트(207)를 통해 상기 배기구의 소음기(204)로 배출되게 된다.
반대로, 상기 밸브손잡이(202)를 제2방향으로 회전하게 되면(도29 참조), 상기 급기구(203)를 통해 공급된 고압의 압축공기가 상기 제2포트(207)와 상기 제2연결관(208)을 통해 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112)로 공급되어 상기 에어모터(100)의 로터(130)가 제2방향으로 회전하게 된다. 이때, 상기 에어모터(100)는 상기 제2급기배기겸용 포트(112)를 통해 상기 실린더(140)의 내부로 공급된 고압의 압축공기가 상기 로터(130)를 회전시킨 후 상기 제1급기배기겸용 포트(111)를 통해 배출되게 된다. 그리고, 상기 제1급기배기겸용 포트(111)를 통해 배출된 고압의 압축공기는 상기 자동제어밸브(200)의 제1연결관(206)과 상기 제1포트(205)를 통해 상기 배기구의 소음기(204)로 배출되게 된다.
계속해서, 상기 자동제어밸브(200)의 밸브손잡이(202)에 의해 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111)로 고압의 압축공기가 공급되게 되면, 상기 제1급기배기겸용 포트(111)에 연결된 상기 제1공기유입/배출구(123c)와 상기 제3공기유입/배출구(127)를 통해 실린더(140) 내부의 편심 공간부(141)로 고압의 압축공기가 공급되게 된다(도9,도18,도21 참조). 이때, 상기 제1공기분사홈(122)의 제1공기유입/배출구(도18의 123c)를 통해 공급된 고압의 압축공기는 상기 실린더(140)의 내부로 분사되면서 상기 로터(130)의 홈(도19,도20의 133) 내부에 삽입된 베인(도21의 135)이 상기 로터(130) 밖으로 빠져나오도록 한다. 그리고, 상기 제3공기유입/배출구(127)를 통해 급기된 고압의 압축공기는 상기 실린더(140) 내부의 편심 공간부(141)로 분사되어 상기 로터(130)의 베인(135)을 밀어내면서 상기 로터(130)를 제1방향으로 회전시키게 된다(도28 참조).
한편, 상기 제2공기분사홈(124)의 제2공기유입/배출구(도18의 125c)는 상기 로터(130)를 회전시키는데 사용된 고압의 압축공기를 배출시키는 역할과 함께 상기 로터(130) 밖으로 빠져나온 베인(135)을 상기 로터(130)의 홈(133) 내부로 삽입시키게 된다. 그리고, 상기 제2공기유입/배출구(125c)와 상기 제4공기유입/배출구(128)를 통해 배출되는 고압의 압축공기는 상기 리어 커버(110)의 제2급기배기겸용 포트(112), 상기 자동제어밸브(200)의 제2연결관(208), 상기 제2포트(207), 배기구의 소음기(204)를 통해 밖으로 배출되게 되고, 또한 상기 리어 플레이트(120)의 공기배출구(126)를 통해서도 상기 실린더(140) 내부에 공급된 고압의 압축공기가 상기 리어 커버(110)의 배기 포트(113)를 통해 밖으로 배출되게 된다. 이때, 상기 자동제어밸브(200)의 배기구(미도시)와 상기 에어모터(100)의 배기 포트(113)에는 소음기(도26의 204,210)가 장착되어 있어 고압의 압축공기가 배출될 때 발생되는 소음을 감쇄시키게 된다.
따라서, 상기 에어모터(100)는 상기 에어모터(100)에 연결된 상기 자동제어밸브(200)의 밸브손잡이(202)를 제1방향으로 돌리면 상기 제1급기배기겸용 포트(111)로 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제2급기배기겸용 포트(112)를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 제어함으로써, 상기 에어모터(100)를 제1방향으로 회전시킬 수가 있다. 또한, 상기 밸브손잡이(202)를 제2방향으로 돌리면 상기 제2급기배기겸용 포트(112)로 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제1급기배기겸용 포트(111)를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 제어함으로써, 상기 에어모터(100)를 제2방향으로 회전시킬 수가 있다.
다음은, 상기 에어모터(100)의 역회전 동작에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
에어모터(100)의 양방향 중 제2방향 회전동작의 예
도29는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 자동제어밸브(200)를 이용한 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)의 구성 및 제2방향 회전동작 예를 보인 제품 사진이고, 도30은 도29의 구성에 따른 에어모터(100)의 포트(Port) 레이아웃(Layout)과 급기 및 배기 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이고, 도31은 도29의 구성에 따라 에어모터(100)의 로터(130)의 회전 방향을 설명하기 위한 동작 설명도이고, 도 32는 본 발명에 의한 에어모터(100)의 포트(Port) 레이아웃(Layout)과 급기 및 배기 동작을 설명하기 위한 동작 설명도이다.
상기 에어모터(100)는 앞에서 설명한 바와 같이, 고압의 압축공기가 주입 또는 배출되는 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112)와, 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되는 배기 포트(113)가 형성되어 있고, 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중 어느 하나에 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중 나머지 하나를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 제어하는 자동제어밸브(200)를 포함하고 있다.
여기서, 상기 자동제어밸브(200)는 도 29에 나타낸 바와 같이, 고압의 압축공기가 주입되는 급기구(203)와, 상기 에어모터(100)에 주입된 고압의 압축공기가 배출되는 배기구(미도시)와, 상기 고압의 압축공기가 주입 또는 배출되는 제1, 제2포트(205,207)가 형성된 몸체(201)와, 상기 제1포트(205)와 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111) 사이에 연결된 제1연결관(206)과, 상기 제2포트(207)와 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112) 사이에 연결된 제2연결관(208)과, 상기 배기구에 장착된 소음기(204)와, 상기 급기구(203)를 통해 주입된 고압의 압축공기가 상기 제1, 제2포트(205,207) 중 하나를 통해 상기 에어모터(100)로 공급되고 상기 제1, 제2포트(205,207) 중 나머지 하나를 통해 상기 에어모터(100)로 주입된 고압의 압축공기가 상기 배기구의 소음기(204)로 배출되게 선택적으로 제어하는 밸브손잡이(202)를 포함하고 있다.
상기 자동제어밸브(200)는 상기 밸브손잡이(202)를 제2방향으로 회전하게 되면(도29 참조), 상기 급기구(203)를 통해 공급된 고압의 압축공기가 상기 제2포트(207)와 상기 제2연결관(208)을 통해 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112)로 공급되어 상기 에어모터(100)의 로터(130)가 제2방향으로 회전하게 된다. 이때, 상기 에어모터(100)는 상기 제2급기배기겸용 포트(112)를 통해 상기 실린더(140)의 내부로 공급된 고압의 압축공기가 상기 로터(130)를 회전시킨 후 상기 제1급기배기겸용 포트(111)를 통해 배출되게 된다. 그리고, 상기 제1급기배기겸용 포트(111)를 통해 배출된 고압의 압축공기는 상기 자동제어밸브(200)의 제1연결관(206)과 상기 제1포트(205)를 통해 상기 배기구의 소음기(204)로 배출되게 된다.
반대로, 상기 밸브손잡이(202)를 제1방향으로 회전하게 되면(도26 참조), 상기 급기구(203)를 통해 공급된 고압의 압축공기가 상기 제1포트(205)와 상기 제1연결관(206)을 통해 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111)로 공급되어 상기 에어모터(100)의 로터(130)가 제1방향으로 회전하게 된다. 이때, 상기 에어모터(100)는 상기 제1급기배기겸용 포트(111)를 통해 상기 실린더(140)의 내부로 공급된 고압의 압축공기가 상기 로터(130)를 회전시킨 후 상기 제2급기배기겸용 포트(112)를 통해 배출되게 된다. 그리고, 상기 제2급기배기겸용 포트(112)를 통해 배출된 고압의 압축공기는 상기 자동제어밸브(200)의 제2연결관(208)과 상기 제2포트(207)를 통해 상기 배기구의 소음기(204)로 배출되게 된다.
계속해서, 상기 자동제어밸브(200)의 밸브손잡이(202)에 의해 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112)로 고압의 압축공기가 공급되게 되면, 상기 제2급기배기겸용 포트(112)에 연결된 상기 제2공기유입/배출구(125c)와 상기 제4공기유입/배출구(128)를 통해 실린더(140) 내부의 편심 공간부(141)로 고압의 압축공기가 공급되게 된다(도9,도18,도21 참조). 이때, 상기 제2공기분사홈(124)의 제2공기유입/배출구(도18의 125c)를 통해 공급된 고압의 압축공기는 상기 실린더(140)의 내부로 분사되면서 상기 로터(130)의 홈(도19,도20의 133) 내부에 삽입된 베인(도21의 135)가 상기 로터(130) 밖으로 전개되도록 한다. 그리고, 상기 제4공기유입/배출구(128)를 통해 급기된 고압의 압축공기는 상기 실린더(140) 내부의 공간부(141)로 분사되어 상기 로터(130)의 베인(135)을 밀어내면서 상기 로터(130)를 제2방향으로 회전시키게 된다(도31 참조).
한편, 상기 제1공기분사홈(122)의 제1공기유입/배출구(도18의 123c)는 상기 로터(130)를 회전시키는데 사용된 고압의 압축공기를 배출시키는 역할과 함께 상기 로터(130) 밖으로 빠져나온 베인(135)을 상기 로터(130)의 홈(133) 내부로 삽입시키게 된다. 그리고, 상기 제1공기유입/배출구(123c)와 상기 제3공기유입/배출구(127)를 통해 배출되는 고압의 압축공기는 상기 리어 커버(110)의 제1급기배기겸용 포트(111), 상기 자동제어밸브(200)의 제1연결관(206), 상기 제1포트(205), 배기구의 소음기(204)를 통해 밖으로 배출되게 되고, 또한 상기 리어 플레이트(120)의 공기배출구(126)를 통해서도 상기 실린더(140) 내부에 공급된 고압의 압축공기가 상기 리어 커버(110)의 배기 포트(113)를 통해 밖으로 배출되게 된다. 이때, 상기 자동제어밸브(200)의 배기구(미도시)와 상기 에어모터(100)의 배기 포트(113)에는 소음기(도26의 204,210)가 장착되어 있어 고압의 압축공기가 배출될 때 발생되는 소음을 감쇄시키게 된다.
따라서, 상기 에어모터(100)는 상기 에어모터(100)에 연결된 상기 자동제어밸브(200)의 밸브손잡이(202)를 제2방향으로 돌리면 상기 제2급기배기겸용 포트(112)로 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제1급기배기겸용 포트(111)를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 제어함으로써, 상기 에어모터(100)를 제2방향으로 회전시킬 수가 있다. 또한, 상기 밸브손잡이(202)를 제1방향으로 돌리면 상기 제1급기배기겸용 포트(111)로 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제2급기배기겸용 포트(112)를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 제어함으로써, 상기 에어모터(100)를 제1방향으로 회전시킬 수가 있다.
상술한 바와 같이, 상기 양방향 (정·역) 회전 제어가 가능한 에어모터(100)는, 상기 자동제어밸브(200)의 밸브손잡이(202)의 회전 조작에 의해 상기 에어모터(100)의 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중 어느 하나에 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중 나머지 하나를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 제어함으로써, 상기 에어모터(100)가 양방향(정·역)으로 회전되게 조절할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 에어모터(100)는, 고압의 압축공기가 주입 또는 배출되는 제1, 제2급기배기겸용 포트와, 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되는 배기 포트가 형성되고, 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트 중 어느 하나에 고압의 압축공기가 주입되고 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트 중 나머지 하나를 통해 상기 주입된 고압의 압축공기가 배출되게 제어하는 자동제어밸브를 구성함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 에어모터 110 : 리어 커버(Rear Cover)
111 : 제1급기배기겸용 포트
112 : 제2급기배기겸용 포트 113 : 배기 포트
114 : 체결공 115 : 체결볼트
116 : 체결볼트 117 : 제1베어링
118 : 오링(O-Ring) 120 : 리어 플레이트(Rear Plate)
121 : 축공 122 : 제1공기분사홈
123a, 123b : 홈 123c : 제1공기유입/배출구
124 : 제2공기분사홈 125a, 125b : 홈
125c : 제2공기유입/배출구 126 : 공기배출구
127 : 제3공기유입/배출구 128 : 제4공기유입/배출구
129 : 리어 스페이서(Rear Spacer) 130 : 로터(Rotor)
131 : 회전축 132 : 로터몸체
133 : 홈 134 : 베어링(Bearing)
135 : 베인(vane) 140 : 실린더(Cylinder)
141 : 원형의 공간부 142 : 제1공기분사구(공기유입홈)
143 : 제2공기분사구(공기유입홈) 144 : 체결공
145 : 위치결정핀
150 : 프런트 플레이트(Front Plate)
151 : 축공 152 : 체결공
153 : 오링(O-Ring) 160 : 프런트 커버(Front Cover)
161 : 축공 162 : 체결공
163 : 체결볼트 또는 체결나사 164 : 체결공
165 : 오일 실(Oil Seal) 166 : 제2베어링(Bearing)
167 : 프런트 스페이서(Front Spacer)
200 : 자동제어밸브 201 : 밸브몸체
202 : 밸브손잡이 203 : 급기구
204 : 소음기 205 : 제1포트
206 : 제1연결관 207 : 제2포트
208 : 제2연결관 210 : 소음기
111 : 제1급기배기겸용 포트
112 : 제2급기배기겸용 포트 113 : 배기 포트
114 : 체결공 115 : 체결볼트
116 : 체결볼트 117 : 제1베어링
118 : 오링(O-Ring) 120 : 리어 플레이트(Rear Plate)
121 : 축공 122 : 제1공기분사홈
123a, 123b : 홈 123c : 제1공기유입/배출구
124 : 제2공기분사홈 125a, 125b : 홈
125c : 제2공기유입/배출구 126 : 공기배출구
127 : 제3공기유입/배출구 128 : 제4공기유입/배출구
129 : 리어 스페이서(Rear Spacer) 130 : 로터(Rotor)
131 : 회전축 132 : 로터몸체
133 : 홈 134 : 베어링(Bearing)
135 : 베인(vane) 140 : 실린더(Cylinder)
141 : 원형의 공간부 142 : 제1공기분사구(공기유입홈)
143 : 제2공기분사구(공기유입홈) 144 : 체결공
145 : 위치결정핀
150 : 프런트 플레이트(Front Plate)
151 : 축공 152 : 체결공
153 : 오링(O-Ring) 160 : 프런트 커버(Front Cover)
161 : 축공 162 : 체결공
163 : 체결볼트 또는 체결나사 164 : 체결공
165 : 오일 실(Oil Seal) 166 : 제2베어링(Bearing)
167 : 프런트 스페이서(Front Spacer)
200 : 자동제어밸브 201 : 밸브몸체
202 : 밸브손잡이 203 : 급기구
204 : 소음기 205 : 제1포트
206 : 제1연결관 207 : 제2포트
208 : 제2연결관 210 : 소음기
Claims (4)
- 에어모터(100)의 회전 방향에 따라 압축공기가 선택적으로 주입 또는 배출되는 2개의 급기배기겸용 포트와, 상기 주입된 압축공기가 배출되는 1개의 배기 포트가 형성된 에어모터(100); 및
상기 에어모터(100)의 회전 방향에 따라 상기 2개의 급기배기겸용 포트 중에서 하나의 포트로 압축공기가 주입되고 나머지 하나의 포트를 통해 주입된 압축공기가 배출되게 제어하는 자동제어밸브(200);를 포함하며,
상기 에어모터(100)는,
상기 에어모터(100)의 회전 방향에 따라 압축공기가 선택적으로 주입 또는 배출되는 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112)와, 상기 주입된 압축공기가 배출되는 배기 포트(113)가 형성된 리어 커버(110);
상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112) 중에서 압축공기가 배출되는 포트와 상기 배기 포트(113)에 각각 장착되어 압축공기 배출시 소음을 감쇄시키는 소음기(180,190);
상기 리어 커버(110)의 내측에 배치되며, 중앙에 축공(121)이 관통 형성되고, 상기 축공(121)의 주변에 원호 형상의 제1, 제2공기분사홈(122,124)이 소정의 길이로 형성되고, 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124)의 양쪽 단부에 홈(123a,123b)(125a,125b)이 각각 형성되고, 상기 제1, 제2공기분사홈(122,124)에 제1, 제2공기유입/배출구(123c,125c)가 형성되며, 일측 테두리 부분에 소정의 간격을 두고 형성되며 상기 제1, 제2공기유입/배출구(123c,125c)와 상기 제1, 제2급기배기겸용 포트(111,112)와 각각 연결된 제3, 제4공기유입/배출구(127,128)와, 타측 테두리 부분에 형성되며 상기 배기 포트(113)와 연결된 공기배출구(126)가 형성된 리어 플레이트(120);
상기 리어 플레이트(120) 상부에 배치되며, 내측에 원형의 공간부(141)가 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)을 기준으로 편심되게 관통 형성되고, 상기 제3, 제4공기유입/배출구(127,128)와 대향되는 상기 공간부(141)의 내측 하단의 테두리 부분에 제1, 제2공기분사구(142,143)가 소정의 길이로 형성되고, 상면 테두리에 복수의 체결공(144)과, 프런트 플레이트(150)와 프런트 커버(160)의 결합 위치를 결정하는 위치결정핀(145)이 돌출 형성된 실린더(140);
상기 실린더(140)의 공간부(141)에 편심되게 배치되며, 상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)에 지지 회전되며, 몸체(132)의 외주면에서 내측 방향으로 방사형의 홈(133)이 형성되며, 상기 홈(133)에 베인(135)이 각각 삽입된 로터(130);
상기 실린더(140)의 상부에 배치되며, 중앙에 상기 로터(130)가 삽입되는 축공(151)이 형성되고, 테두리 부분에 복수의 체결공(152)이 형성된 프런트 플레이트(150); 및
프런트 플레이트(150) 상부에 배치되며, 중앙에 상기 로터(130)가 삽입되는 축공(161)이 형성되고, 테두리 부분에 복수의 체결공(162,164)이 형성된 프런트 커버(160);를 포함하고,
상기 자동제어밸브(200)는,
압축공기가 주입되는 급기구(203);
압축공기가 배출되는 배기구;
상기 배기구에 장착된 소음기(204);
상기 급기구(203)의 압축공기가 밸브손잡이(202)의 선택에 의해 주입 또는 배출되는 제1, 제2포트(205,207);
상기 제1포트(205)와 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111) 사이에 연결된 제1연결관(206);
상기 제2포트(207)와 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112) 사이에 연결된 제2연결관(208); 및
상기 급기구(203)의 압축공기를 상기 제1포트(205)로 스위칭하여 상기 에어모터(100)의 제1급기배기겸용 포트(111)로 압축공기를 공급함으로써 상기 에어모터(100)를 제1방향으로 회전시키고, 상기 급기구(203)의 압축공기를 상기 제2포트(207)로 스위칭하여 상기 에어모터(100)의 제2급기배기겸용 포트(112)로 압축공기를 공급함으로써 상기 에어모터(100)를 제2방향으로 회전시키며, 상기 압축공기가 공급되지 않은 제1 또는 제2급기배기용 포트(111,112)를 통해 상기 소음기(204)가 장착된 배기구로 압축공기가 배출되도록 선택적으로 제어하는 밸브손잡이(202);를 포함하는,
에어모터.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 에어모터는,
상기 리어 플레이트(120)의 축공(121)에 배치된 리어 스페이서(129);
상기 리어 플레이트(120)의 하부에 배치되며 상기 로터(130)가 조립되는 제1베어링(117);
상기 프런트 플레이트(150)의 축공에 배치된 프런트 스페이서(165);
상기 프런트 플레이트(165)의 상부에 배치되며 상기 로터(130)가 조립되는 제2베어링(166);
상기 프런트 커버(160)의 내측에 배치되며 상기 로터(130)가 조립되는 오일 실(165); 및
상기 리어 커버(110)와 상기 실린더(140) 사이, 상기 실린더(140)와 상기 프런트 커버(160) 사이에 각각 설치되는 오링(118,153);을 더 포함하는,
에어모터.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20140170148A KR101507311B1 (ko) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 자동제어밸브를 이용한 양방향 회전 제어가 가능한 에어모터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20140170148A KR101507311B1 (ko) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 자동제어밸브를 이용한 양방향 회전 제어가 가능한 에어모터 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101507311B1 true KR101507311B1 (ko) | 2015-04-07 |
Family
ID=53032140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR20140170148A KR101507311B1 (ko) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 자동제어밸브를 이용한 양방향 회전 제어가 가능한 에어모터 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101507311B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210004568A (ko) | 2019-07-05 | 2021-01-13 | 주식회사 태라솔루션 | 원심력을 이용한 촉매 충진 장치 |
| KR102299863B1 (ko) * | 2020-11-19 | 2021-09-08 | 주식회사아지텍 | 교반기의 비상구동장치 |
| KR20220128870A (ko) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | 이엑스디엘 주식회사 | 베인 모터 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63111202A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-16 | Shigeru Kitagawa | 正逆転エアモ−タ |
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-
2014
- 2014-12-02 KR KR20140170148A patent/KR101507311B1/ko active IP Right Grant
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| KR102491035B1 (ko) | 2021-03-15 | 2023-01-26 | 이엑스디엘 주식회사 | 베인 모터 |
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