KR101861568B1 - 압력보상형 하중전달장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 압력보상형 하중 전달장치(1)는, 일측면에 제1 샤프트(10)가 수직하게 부설되고 타측면에 제1 샤프트(10)와 동일 축에 위치하여 수직하게 부설되는 제2 샤프트(14)가 구비된 판상의 플레이트(24); 일측 개구부에 의해 제1 샤프트(10)를 감싸면서 타측이 플레이트(24)의 제1 샤프트(10) 설치면에 고정되는 제1 벨로우즈(12); 일단에 개구가 형성되고 타단이 플레이트(24)의 제2 샤프트(14) 설치면에 부착되는 복수의 제2 벨로우즈(16); 및 제1 벨로우즈(12)의 일측 개구부와 연통하는 고압작용홀(32) 및 고압작용홀(32)과 동일면 상에 형성되어 제2 벨로우즈(16)의 개구와 연통하는 고압유로(38)가 마련되며, 플레이트(24)가 전후 이동가능하게 수납되는 하우징;을 포함한다.

Description

압력보상형 하중전달장치{PRESSURE-COMPENSATING TYPE LOAD TRANSFERRING DEVICE}
본 발명은 하중전달장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 하중 전달률이 우수하도록 설계된 유연보를 이용한 압력보상형 하중전달장치에 관한 것이다.
압력이 서로 다른 공간에서 움직임을 전달하기 위해서는, 압력의 차이를 극복할 힘 이상의 힘을 가하여 움직임을 저압 측에서 고압 측으로 제공할 수 있으나, 고압 측 압력이 저압 측보다 과도하게 높은 경우, 움직임을 생성해주는 가진기 또는 엑츄에이터에 용량을 초과하여 움직임을 제공하지 못할 수 있다.
따라서, 하중 전달률이 우수하도록 설계된 유연보를 이용한 압력보상형 하중전달장치가 필요하다.
등록특허 제10-0648953호 (등록일자: 2006.11.16)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고압 측과 저압 측에 하중을 균일하게 제공하고 움직이는 방향의 강성을 낮추어 전달하는 전달 하중의 손실을 최소화할 수 있는 압력보상형 하중전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징은 다음과 같다.
본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치는, 일측면에 제1 샤프트가 수직하게 부설되고 타측면에 제1 샤프트와 동일 축에 위치하여 수직하게 부설되는 제2 샤프트가 구비된 판상의 플레이트; 일측 개구부에 의해 제1 샤프트를 감싸면서 타측이 플레이트의 제1 샤프트 설치면에 고정되는 제1 벨로우즈; 일단에 개구가 형성되고 타단이 플레이트의 제2 샤프트 설치면에 부착되는 복수의 제2 벨로우즈; 및 제1 벨로우즈의 일측 개구부와 연통하는 고압작용홀 및 고압작용홀과 동일면 상에 형성되어 제2 벨로우즈의 개구와 연통하는 고압유로가 마련되며, 플레이트가 전후 이동가능하게 수납되는 하우징;을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치는, 하우징에 플레이트에 대해 대칭되게 배치되는 적어도 한 쌍의 스프링; 각 일단이 스프링과 연결되고 각 타단이 플레이트와 연결되는 적어도 한 쌍의 유연보; 및 스프링에 연결되는 적어도 한 쌍의 스프링 압축력 조절 수단을 더 포함한다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면 벨로우즈에 작용하는 정적 하중으로 힘 평형을 형성하고, 유연보의 음강성을 이용하여 더욱 효율적으로 하중 전달을 할 수 있는 효과가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치의 측면 내부의 모습을 도시하고,
도 2는 본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치의 측면의 단면도를 도시하고,
도 3a는 본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치의 정면의 투시도를 도시하고,
도 3b는 본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치의 정면도를 도시하고,
도 4는 본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치의 외부를 도시하고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력보상형 하중전달장치에서 고압유로를 통해 제2 벨로우즈에 유체가 전달되는 경로를 도시하고,
도 6은 본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치의 개념도를 도시하며,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력보상형 하중전달장치를 도시한다.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 압력보상형 하중 전달장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 일측면에 제1 샤프트(10)가 수직하게 부설되고 타측면에 제1 샤프트(10)와 동일 축에 위치하여 수직하게 부설되는 제2 샤프트(14)가 구비된 판상의 플레이트(24); 일측 개구부에 의해 제1 샤프트(10)를 감싸면서 타측이 플레이트(24)의 제1 샤프트(10) 설치면에 고정되는 제1 벨로우즈(12); 일단에 개구가 형성되고 타단이 플레이트(24)의 제2 샤프트(14) 설치면에 부착되는 복수의 제2 벨로우즈(16); 및 제1 벨로우즈(12)의 일측 개구부와 연통하는 고압작용홀(32) 및 고압작용홀(32)과 동일면 상에 형성되어 제2 벨로우즈(16)의 개구와 연통하는 고압유로(38)가 마련되며, 플레이트(24)가 전후 이동가능하게 수납되는 하우징;을 포함한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 압력보상형 하중 전달장치(1)는, 판상의 플레이트(24)의 일면인 제1 면(24b)에 제1 샤프트(10) 및 제1 벨로우즈(12)가 배치되고, 플레이트(24)의 제1 면(24b)의 반대면인 제2 면(24a)에 제2 샤프트(14) 및 복수의 제2 벨로우즈(16)가 배치된다.
플레이트(24)의 제1 면(24b)의 중심부에는 제1 샤프트(10)가 부설되고, 제1 벨로우즈(12)가 플레이트(24)의 제1 면(24b)에 부착된 단부의 반대측 단부에는 개구가 형성되어 있어서, 제1 샤프트(10) 일부를 감싸도록 제1 벨로우즈(12)가 배치된다. 다시 말해, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 벨로우즈(12)는 제1 샤프트(10)와 같은 축상에, 동심구조로 설치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 플레이트(24)의 제2 면(24a)의 중심부에는 제1 면(24b)에 부설된 제1 샤프트(10)와 축방향으로 나란하게 제2 샤프트(14)가 부설된다. 즉, 제1 샤프트(10)와 제2 샤프트(14)는 동일한 축상에 배치된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 복수의 제2 벨로우즈(16)는 플레이트(24)의 중심부에 대해 대칭을 이루며 제2 샤프트(14)의 주위에 부착된다. 복수의 제2 벨로우즈(16)는 2개 이상 설치될 수 있으며, 압력보상형 하중전달장치(1)의 크기에 따라 적절하게 2개 이상의 임의의 벨로우즈가 설치될 수 있다. 도 3a에는 4개의 벨로우즈가 도시되어 있으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐 4개로 제한되지 않는다는 점이 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
제1 벨로우즈(12)의 일단부에 개구가 형성되어 있는 것과 유사하게, 복수의 제2 벨로우즈(16)가 플레이트(24)의 제2 면(24a)에 부착된 단부의 반대측 단부에는 개구가 형성되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력보상형 하중전달장치(1)는, 벨로우즈(12,16), 플레이트(24), 샤프트(10,14)를 감싸는 제1 하우징(2) 및 제2 하우징(4)을 더 포함할 수 있다. 발명의 설명에서는, 설명의 편의를 위해 하우징을 두 개의 구성으로 나누어 설명하고 있지만 하나의 구성으로 형성될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 하우징(2)의 중심부에는 제1 벨로우즈(12)의 개구와 연통하는 고압작용홀(32)이 형성되며, 도 3b 및 도 4를 참조하면, 고압작용홀(32)의 주위에는 별도의 유입구(36)가 형성되어 있다. 바람직하게는, 유입구(36)는 제1 하우징(2) 면의 가장자리로부터 일정 간격 이격되어 둘레방향을 따라 일정 길이만큼 길게 형성될 수 있고, 복수로 설치될 수 있다. 바람직하게는, 유입구(36)는 제1 하우징(2) 면의 중심에 대하여 서로 대칭되도록 둘 이상이 형성될 수 있다. 도면에서는 4개의 고압유입관이 형성된 구성이 도시되어 있지만, 이는 일 실시예에 불과할 뿐 4개로 제한하려는 의도가 아님이 인식되어야 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 유입구(36)는 제2 하우징의 후측까지 연장되는 고압유로(38)와 연통한다. 또한, 고압유로(38)는 복수의 제2 벨로우즈(16)의 개방된 단부와 연통한다. 여기서, 유입구(36)와 고압유로(38)가 설명의 편의를 위해 서로 다른 도면 부호를 사용하여 설명하고 있지만, 유입구(36)와 고압유로(38)는 하나의 구성으로 형성될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력보상형 하중전달장치(1)는 적어도 한 쌍의 유연보(18)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 적어도 한 쌍의 유연보(18)는 플레이트(24)의 중심에 대해 대칭되도록 배치되고, 적어도 한 쌍의 유연보(18)의 각 일단부는 플레이트(24)에 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력보상형 하중전달장치(1)는, 각 일단부가 적어도 한 쌍의 유연보(18)와 연결되는 적어도 한 쌍의 스프링(20)을 더 포함할 수 있다. 또한, 적어도 한 쌍의 스프링(20)은 각 스프링(20)의 압축력을 조절가능하게 하는 적어도 한 쌍의 스프링 압축력 조절 수단에 연결될 수 있다.
도면에는 한 쌍의 유연보, 한 쌍의 스프링, 한 쌍의 스프링 압축력 조절 수단이 도시되어 있지만, 이는 실시예에 불과할 뿐 더 많은 쌍의 유연보, 스프링 및 스프링 압축력 조절 수단이 포함될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 설치 가능한 스프링의 유형은 코일 스프링 등 통상의 기술자가 이용 가능한 모든 탄성체를 포함하며, 스프링 압축력 조절 수단은 스프링의 압축력을 조절하기 위해 통상의 기술자가 채용할 수 있는 모든 조절 수단을 포함한다. 본 명세서 및 도면에는 일례로서 스프링의 일단에 스프링 압축력 조절 나사(22)가 설치되어 간단한 조작에 의해 압축력이 조절되도록 하는 수단이 설명되어 있다. 스프링 압축력 조절 나사(22)는 스프링(20)의 변위를 조절하여 유연보(18)에 전달되는 하중을 조절한다.
본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치(1)에 유연보(18), 스프링(20) 및 스프링 압축력 조절 나사(22)를 설치하는 일 양태가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징의 외부에 고정부(6)와 연결부(8)를 설치하여 유연보(18), 스프링(20) 및 스프링 압축력 조절 나사(22)를 고정하는 방식으로 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 스프링(20) 대신 제3 벨로우즈(42)가 채용될 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력보상형 하중전달장치(3)는, 각 일단부가 적어도 한 쌍의 유연보(18)와 연결되는 적어도 한 쌍의 제3 벨로우즈(42)를 더 포함할 수 있다. 또한, 적어도 한 쌍의 제3 벨로우즈(42)의 각 타단부는 적어도 한 쌍의 고압통로(40)에 각각 연결될 수 있다. 고압통로(40)는 고압측에서 제공되는 고압 유체가 흐르는 통로일 수 있다. 고압 측에서 고압통로(40)를 따라 전달되는 유체의 압력에 의해 제3 벨로우즈(42)가 제공하는 유연보(18)의 압축력이 능동적으로 조절될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 양태에 따른 압력보상형 하중전달장치(1)는, 제1 하우징(2)의 일면에 기울기 탭(34)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기울기 탭(34)은 제1 하우징(2)의 일면의 가장자리부터 반경방향으로 중심부까지 경사면으로서 형성된다. 기울기 탭(34)은 제1 벨로우즈(12) 측에 유체가 유입될 때 남아 있는 기체를 신속하게 제거하기 위하여 마련된다.
벨로우즈(12,16)는 통상 금속으로 구성된다. 플레이트(24)는 일정 두께를 가지는 판으로, 형상에 특별히 제한은 없으나, 도면의 간략화를 위해 원형으로 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 플레이트(24)에 보어(40)가 형성될 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 벨로우즈(12)와 복수의 제2 벨로우즈(16)는 동일한 축상에 배치되지 않기 때문에, 플레이트(24)의 두께부에 사선 방향으로 보어(40)가 형성될 수 있다. 보어(40)에 의해 제1 벨로우즈(12)와, 복수의 제2 벨로우즈(16) 중 적어도 하나 이상의 제2 벨로우즈(16)가 연통하도록 하여, 제1 벨로우즈(12) 측으로부터 제2 벨로우즈(16) 측으로 더욱 원활하게 유체가 공급되게 할 수 있다.
본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치의 작용 및 원리는 다음과 같다.
제2 샤프트(14)는 구동기 또는 가진기와 같은 움직임을 생성하는 외부 기기와 연결되어, 제2 샤프트(14)에 전달된 움직임이 플레이트(24)에 전달된다. 플레이트(24)에 전달된 움직임은 제1 샤프트(10)에 전달되고, 이 움직임을 제1 샤프트(10) 주위의 다른 시스템에 전달한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 하우징(2)의 좌측부는 고압영역에 해당하고, 그 우측부는 저압영역에 해당한다. 제1 벨로우즈(12)는 고압영역으로부터 고압작용홀(32)을 통해 작용되는 고압을 하중으로 변환하여 플레이트(24)에 전달하고, 움직임이 발생하는 동안 유체가 저압영역으로 새어나가지 않도록 막는 역할을 한다. 복수의 제2 벨로우즈(16)에는 고압영역으로부터 고압의 유체가 고압유로(38)를 통해 전달되고, 복수의 제2 벨로우즈(16)에 의해 플레이트(24)에 하중이 전달된다. 또한, 제2 벨로우즈(16)는 움직임이 발생하는 동안 유체가 저압영역으로 새어나가지 않도록 막는 역할을 수행한다. 플레이트(24)는 제1 및 제2 샤프트, 벨로우즈 및 유연보와 연결되어 저압영역에서의 움직임을 효율적으로 고압영역에 전달할 수 있게 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 고압에 의해 제1 벨로우즈(12)는 FF(1)의 힘을 플레이트(24)에 제공하며, 고압유로(38)를 통해 전달되는 고압은 복수의 제2 벨로우즈(16)에 제공하는 힘 FF(2)에 의해 플레이트(24)에 반대방향의 힘을 제공한다. 이때 제1 벨로우즈(12)의 면적을 기준으로 생성되는 힘 FF(1)는, 복수의 제2 벨로우즈(16)의 총 면적과 동일하게 설계되어 FF(2)와 같게 된다.
또한, 움직임 방향의 영향을 미치는 강성은 고압 유체의 감쇠와 벨로우즈의 강성들의 합으로 표현되어 수학식 1과 같아진다.
Figure 112016067677677-pat00001
여기서, m은 벨로우즈에 있는 유체 중 움직이는 유체 및 시스템의 질량이며, c는 벨로우즈에 있는 유체 및 시스템 감쇠, k B (1)은 제1 벨로우즈의 강성, k B (2)는 제2 벨로우즈의 강성, F는 움직이는 방향에서 제공되는 하중, x는 플레이트(24)의 변위,
Figure 112016067677677-pat00002
은 플레이트(24)의 속도,
Figure 112016067677677-pat00003
는 플레이트(24)의 가속도를 의미한다.
여기서 스프링과 유연보가 설치되면, 스프링(20)은 유연보(18)에 압축력을 제공하고, 유연보(18)는 플레이트(24)에 연결되어 스프링(20)에 의해 압축력을 받으면 움직이는 방향에 음강성을 제공한다. 유연보(18)와 연결된 헬리컬 스프링(20)에 압축력을 제공함으로써, 움직이는 쪽 방향 강성은 수학식 2와 같아지고, 수학식 1에서보다 강성이 낮아져 움직이는 최소하중도 같이 낮아지게 되는 효과를 제공한다.
Figure 112016067677677-pat00004
여기서, k f 는 움직이는 방향에서 유연보 압축력에 의해 생성된 강성을 의미한다.
따라서, 본 발명에 따른 압력보상형 하중전달장치는 벨로우즈에 작용하는 정적 하중으로 힘평형을 형성하고 유연보의 음강성을 이용해 하중 전달을 보다 효율적으로 할 수 있도록 고안되었다.
또한, 본 발명에서 스프링 압축력 조절 나사(22)를 조정하여 유연보에 압축력을 수동적으로 제공하고 있으나, 헬리컬 스프링(20) 대신 추가 벨로우즈 또는 제3 벨로우즈(42)를 사용하고 고압부와 연결하여 고압부에서 전달되는 압력에 따라 유연보의 압축력이 조절되는 능동형으로 사용할 수 있다. 즉, 고압 측의 압력에 따라 유연보에 압축력을 능동적으로 제공할 수단으로 벨로우즈를 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
1, 3: 압력보상형 하중전달장치 2: 제1 하우징
4: 제2 하우징 6: 고정부
8: 연결부 10: 제1 샤프트
12: 제1 벨로우즈 14: 제2 샤프트
16: 제2 벨로우즈 18: 유연보
20: 스프링 22: 스프링 압축력 조절 나사
24: 플레이트 24a: 제2 면
24b: 제1 면 32: 고압작용홀
34: 기울기 탭 36: 유입구
38: 고압유로 40: 고압통로
42: 제3 벨로우즈

Claims (5)

  1. 일측면에 제1 샤프트가 수직하게 부설되고 타측면에 상기 제1 샤프트와 동일 축에 위치하여 수직하게 부설되는 제2 샤프트가 구비된 판상의 플레이트;
    일측 개구부에 의해 상기 제1 샤프트를 감싸면서 타측이 상기 플레이트의 제1 샤프트 설치면에 고정되는 제1 벨로우즈;
    일단에 개구가 형성되고 타단이 상기 플레이트의 제2 샤프트 설치면에 부착되는 복수의 제2 벨로우즈;
    상기 제1 벨로우즈의 일측 개구부와 연통하는 고압작용홀 및 상기 고압작용홀과 동일면 상에 형성되어 상기 제2 벨로우즈의 개구와 연통하는 고압유로가 마련되며, 상기 플레이트가 전후 이동가능하게 수납되는 하우징;
    상기 플레이트와 동일 평면 상에서 그 평면 방향으로 신축이 이루어지고 상기 제1샤프트의 축에 대해 대칭되게 배치되도록 상기 하우징에 구비되는 적어도 한 쌍의 스프링;
    각 일단이 상기 스프링과 연결되고 각 타단이 플레이트와 연결되는 적어도 한 쌍의 유연보; 및
    상기 스프링에 연결되는 적어도 한 쌍의 스프링 압축력 조절 수단을 포함하는 압력보상형 하중전달장치.
  2. 일측면에 제1 샤프트가 수직하게 부설되고 타측면에 상기 제1 샤프트와 동일 축에 위치하여 수직하게 부설되는 제2 샤프트가 구비된 판상의 플레이트;
    일측 개구부에 의해 상기 제1 샤프트를 감싸면서 타측이 상기 플레이트의 제1 샤프트 설치면에 고정되는 제1 벨로우즈;
    일단에 개구가 형성되고 타단이 상기 플레이트의 제2 샤프트 설치면에 부착되는 복수의 제2 벨로우즈;
    상기 제1 벨로우즈의 일측 개구부와 연통하는 고압작용홀 및 상기 고압작용홀과 동일면 상에 형성되어 상기 제2 벨로우즈의 개구와 연통하는 고압유로가 마련되며, 상기 플레이트가 전후 이동가능하게 수납되는 하우징;
    상기 플레이트와 동일 평면 상에서 그 평면 방향으로 신축이 이루어지고 상기 제1샤프트의 축에 대해 대칭되게 배치되도록 상기 하우징에 구비되는 적어도 한 쌍의 제3 벨로우즈;
    각 일단이 상기 제3 벨로우즈와 연결되고 각 타단이 플레이트와 연결되는 적어도 한 쌍의 유연보; 및
    상기 제3 벨로우즈에 각각 연결되는 적어도 한 쌍의 고압통로를 포함하는 압력보상형 하중전달장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 고압작용홀 및 고압유로가 형성된 하우징의 일면에는 둘레부터 중심부까지 경사면이 형성되는 기울기 탭을 더 포함하는 것인 압력보상형 하중전달장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 제1 벨로우즈가 복수의 제2 벨로우즈 중 적어도 하나와 유체연통하도록 상기 플레이트에 보어를 형성하는 것인 압력보상형 하중전달장치.
  5. 삭제
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004214527A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Nikon Corp 差圧キャンセルベローズユニット及び露光装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55108734A (en) * 1979-02-14 1980-08-21 Toshiba Corp Movable table device
JPS58109774A (ja) * 1981-12-22 1983-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 軸封装置
JPH0472611A (ja) * 1990-07-13 1992-03-06 Hitachi Ltd 荷電粒子線用中間仕切弁
JP2677913B2 (ja) * 1991-05-13 1997-11-17 三菱電機株式会社 半導体製造装置のシール機構および半導体装置の製造方法
KR100580566B1 (ko) * 2003-11-13 2006-05-16 민태식 유압 레귤레이터
KR100648953B1 (ko) 2005-01-21 2006-11-24 박흥길 폐고무 칩을 이용한 인조잔디블럭의 제조방법
JP4324568B2 (ja) * 2005-01-26 2009-09-02 日本ピラー工業株式会社 ベローズポンプ
US7458309B2 (en) * 2006-05-18 2008-12-02 Simmons Tom M Reciprocating pump, system or reciprocating pumps, and method of driving reciprocating pumps
JP4644697B2 (ja) * 2007-06-06 2011-03-02 日本ピラー工業株式会社 往復動ポンプ
JP5240647B2 (ja) * 2007-07-30 2013-07-17 株式会社リコー シール機構、ステージ装置、及び電子線描画装置
US20100178182A1 (en) * 2009-01-09 2010-07-15 Simmons Tom M Helical bellows, pump including same and method of bellows fabrication
JP5720888B2 (ja) * 2011-03-30 2015-05-20 株式会社イワキ ベローズポンプ
KR101244307B1 (ko) * 2012-11-23 2013-03-18 유병수 오토-셀프 기체 증압 장치
CN107429684B (zh) * 2015-04-07 2019-04-26 株式会社易威奇 双联往复运动泵

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004214527A (ja) * 2003-01-08 2004-07-29 Nikon Corp 差圧キャンセルベローズユニット及び露光装置

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