KR102669589B1 - 워크 서포트 - Google Patents

Abstract

하우징(1) 내에 서포트 로드(3)가 상하방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 상기 하우징(1)의 하단부에 작동실(21)이 형성되고, 그 작동실(21)에 공급되는 압유에 의해 출력 부재(24)가 위쪽으로 이동된다. 압유가 공급되는 상기 작동실(21) 내로서, 상기 작동실(21)의 선단벽(31)과 상기 출력 부재(24)의 기단부에 마련되는 플랜지부(25a)와의 사이에 릴리스 스프링(33)이 장착된다. 그 릴리스 스프링(33)이 상기 출력 부재(24)를 아래쪽으로 부세한다.

Description

워크 서포트

이 발명은, 콜릿(collet)을 축경(縮徑)시켜 서포트 로드(support rod)를 로크(lock)하는 형식의 워크 서포트(work support)에 관한 것이다.

이 종류의 워크 서포트에는, 종래에는, 특허문헌 1(국제공개 제2006/046420호 공보)에 기재된 것이 있다. 그 종래 기술은, 다음과 같이 구성되어 있다.

고정대(固定臺)로서의 테이블에 워크 서포트의 하우징이 고정되어 있다. 하우징 내에 서포트 로드가 상하방향으로 이동 가능하게 되도록 삽입된다. 서포트 로드의 외주(外周)에 콜릿이 바깥으로 끼워진다(外嵌). 콜릿의 바깥쪽(外方)에 환상(環狀)의 제1 피스톤이 삽입된다. 그 제1 피스톤이 아래쪽(下方)으로 이동함으로써, 그 제1 피스톤이 콜릿을 통해 서포트 로드를 파지(把持)한다. 하우징의 하벽(下壁)에 실린더 구멍이 형성되고, 그 실린더 구멍에 출력 부재의 제2 피스톤이 봉지(封止, sealing) 부재를 통해 보밀상(保密狀, 밀봉 상태)으로 상하방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 그 제2 피스톤보다도 작은 지름(小徑)으로 되어 있는 출력 부재의 피스톤 로드(조작 볼트)가 제2 피스톤으로부터 위쪽(上方)으로 돌설(突設, 돌출 설치)된다. 서포트 로드와 피스톤 로드 사이에 스프링이 장착되고, 그 스프링이 서포트 로드와 피스톤 로드를 이간(離間)시키는 방향으로 부세(付勢, bias)한다. 또한, 제2 피스톤의 하측에 제2 작동실이 형성되고, 그 제2 작동실에 압유(壓油)가 급배(給排)된다. 상기 실린더 구멍의 상단부의 내주벽(內周壁)으로부터 돌기부(突起部)가 지름방향 안쪽(內方)을 향해서 돌설된다. 그 돌기부와 제2 피스톤의 상면 사이, 즉, 제2 피스톤의 상측에 스프링실이 형성된다. 그 스프링실에 릴리스(release) 스프링(제2 스프링)이 장착된다. 그 스프링실에는, 하우징의 하벽에 형성되는 호흡(呼吸) 구멍(縱路)이 연통(連通)되고, 그 급배 구멍이 테이블 내에 형성되는 급배로(給排路)에 연통되어 있다. 제2 피스톤의 상하방향으로의 이동에 의해, 상기 스프링실 내의 에어가 하우징 내와 호흡 구멍과 급배로를 통해 하우징 외부와의 사이로 급배된다.

특허문헌 1 : 국제공개 제2006/046420호 공보

종래의 워크 서포트에서는, 제2 피스톤의 상측으로서 에어가 채워진 공간에 스프링실이 마련된다. 이 때문에, 제2 피스톤의 상하방향으로의 이동에 의해, 스프링실 내의 에어가 하우징 내에 급배되어 하우징 내의 에어의 압력이 과잉으로 상승·저하하게 된다. 그 하우징 내의 에어의 압력을 소정 압력으로 유지하기 위해 하우징 내부의 에어를 외부에 대해서 급배하는 호흡 구멍을 하우징의 하벽 및 테이블 내에 마련할 필요가 있다. 그에 더해, 하우징의 하벽 및 테이블 내에는, 제2 작동실로 압유를 급배하는 급배로(給排路)가 형성되어 있다. 하우징 내 및 테이블 내에서 복수의 유로(流路)가 복잡하게 배치되어 있다.

본 발명의 목적은, 간소한 구조로 소형의 워크 서포트를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 예를 들면, 도 1 내지 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 워크 서포트를 다음과 같이 구성하였다.

하우징(1) 내에 서포트 로드(3)가 해당 서포트 로드(3)의 축방향의 선단측(先端側) 및 기단측(基端側)으로 이동 가능하게 삽입된다. 상기 서포트 로드(3)의 외주벽(外周壁)에 콜릿(5)이 바깥으로 끼워진다(外嵌). 상기 하우징(1) 내에 피스톤(6)이 상기 축방향으로 이동 가능하게 삽입되며, 그 피스톤(6)이 상기 콜릿(5)에 상기 서포트 로드(3)를 파지(把持)시킨다. 상기 하우징(1)의 기단부에 작동실(作動室)(21)이 형성된다. 상기 작동실(21)에 공급되는 압유에 의해 출력 부재(24)가 상기 축방향의 선단측으로 이동된다. 압유(壓油)가 공급되는 상기 작동실(21) 내로서, 상기 작동실(21)의 선단벽(先端壁)(31)과 상기 출력 부재(24)의 기단부(基端部)에 마련되는 플랜지부(25a)와의 사이에 릴리스(release) 스프링(33)이 장착되고, 그 릴리스 스프링(33)이 상기 출력 부재(24)를 기단측으로 부세(付勢)한다. 상기 서포트 로드(3)와 상기 출력 부재(24)를 이간(離間)시키도록 부세 기구(38)가 부세한다.

상기 발명은 다음의 작용효과를 나타낸다.

본 발명의 워크 서포트에서는, 릴리스 스프링이, 압유가 공급되는 작동실 내로서 작동실의 선단벽과 출력 부재의 기단부에 마련되는 플랜지부와의 사이에 장착되어 있다. 이 때문에, 제2 피스톤의 상측(선단측)의 에어로 채워진 공간(스프링실)에 릴리스 스프링을 장착하는 상기 종래의 워크 서포트에 비하여, 본 발명의 워크 서포트에서는, 출력 부재의 축방향으로의 이동에 의해 출력 부재가 하우징 내로 에어를 급배하는 급배량을 상기 스프링실의 용량분만큼 저감할 수 있다. 따라서, 하우징 내의 에어 압력이 과잉으로 상승·저하하는 것을 방지할 수 있고, 그 하우징 내의 에어 압력을 소정 압력으로 유지하는 것이 용이하다. 따라서, 하우징 내부의 에어를 외부에 대하여 급배하는 호흡 구멍을 하우징의 하벽 및 테이블 내에 마련할 필요가 없다. 또한, 그 호흡 구멍에 이어지는 급배로를 테이블 내에 마련할 필요가 없다. 따라서, 본 발명에서는, 워크 서포트를 간소한 구조로 작게 만들 수 있다.

상기 본 발명은, 하기 (1) 내지 (4)의 구성을 구비하는 것이 바람직하다.

(1) 예를 들면, 도 1 내지 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 작동실(21)은, 상기 플랜지부(25a)의 상기 축방향의 기단측에 형성되는 기단측 작동실(43)과, 상기 플랜지부(25a)의 상기 축방향의 선단측에 형성되는 선단측 작동실(44)로서, 상기 출력 부재(24) 내에 형성된 연통로(連通路)(28)에 의해 상기 기단측 작동실(43)과 연통하는 선단측 작동실(44)을 가진다. 상기 릴리스 스프링(33)이 상기 선단측 작동실(44)에 수용되어 있다.

이 경우, 릴리스 스프링을 수용하기 위한 압유로 채워지는 스페이스(공간)를 용이하게 형성할 수 있다.

(2) 예를 들면, 도 1 내지 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 연통로(28)는, 상기 출력 부재(24)의 상기 축방향의 기단면(基端面)에 개구(開口)하는 제1 연통로(28a)와, 상기 제1 연통로(28a)에 연통함과 아울러, 상기 출력 부재(24)의 외주면에 개구하는 제2 연통로(28b)를 가진다.

이 경우, 기단측 작동실과 선단측 작동실을 연통시키는 연통로를 출력 부재 내에 용이하게 형성할 수 있다.

(3) 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 작동실(21)은 제2 작동실(21)로서, 상기 피스톤(6)을 상기 축방향의 기단측으로 이동시키는 제1 작동실(13)로서, 상기 선단측 작동실(44)과 연통하는 제1 작동실(13)과, 상기 피스톤(6)을 상기 축방향의 선단측으로 이동시키는 제1 스프링(14)을 구비한다. 상기 제1 스프링(14)이, 압유가 공급되는 상기 제1 작동실(13)에 수용되어 있다.

이 경우, 에어로 채워진 공간(제1 스프링실)에 제1 스프링을 장착하는 상기 종래의 워크 서포트에 비하여, 본 발명의 워크 서포트에서는, 출력 부재의 축방향으로의 이동에 의해 출력 부재가 하우징 내에 에어를 급배하는 급배량을 상기 제1 스프링실의 용량분 더 저감할 수 있다. 따라서, 하우징 내의 에어 압력이 과잉으로 상승·저하하는 것을 더 방지할 수 있고, 그 하우징 내의 에어 압력을 소정 압력으로 유지하는 것이 더 용이하다.

또한, 제1 스프링이 부식(腐食)하는 것을 제1 작동실의 기름(油)에 의해 방지할 수 있다. 또한, 릴리스 스프링이 부식하는 것은, 제2 작동실의 기름에 의해 방지된다.

(4) 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 제1 스프링(14)이, 상기 제1 작동실(13) 내의 상기 피스톤(6)의 상기 축방향의 기단측에 배치되어 있다.

이 경우, 군더더기 없는 심플한 구조로, 제1 스프링에 의해 피스톤을 축방향의 선단측으로 이동시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 간소한 구조로 소형의 워크 서포트를 제공할 수 있다.

[도 1] 도 1은, 본 발명의 제1 실시형태를 나타내며, 워크 서포트의 릴리스 상태를 나타내는 입면시(立面視)의 단면도이다.
[도 2] 도 2는, 상기 워크 서포트의 동작을 설명하기 위한 입면시의 단면도로서, 상기 도 1에 유사한 도면이다.
[도 3] 도 3은, 상기 워크 서포트의 로크(lock) 상태를 나타내는 입면시의 단면도로서, 상기 도 1에 유사한 도면이다.
[도 4] 도 4는, 본 발명의 제2 실시형태를 나타내며, 상기 도 3에 유사한 도면이다.

도 1 내지 도 3은, 본 발명의 제1 실시형태를 나타내고 있다. 이 실시형태에서는, 유압식(油壓式) 워크 서포트에 본 발명을 적용한 경우를 예시하고 있다. 우선, 상기 워크 서포트의 구조를 설명한다.

고정대로서의 테이블(T)에 수용 구멍이 형성되고, 그 수용 구멍의 내주벽(內周壁)에 암나사부가 형성된다. 그 암나사부에, 하우징(1)의 외주벽(外周壁)에 형성되는 수나사부가 나사 결합되어, 해당 하우징(1)이 수용 구멍에 고정된다. 그 하우징(1)은, 상벽(上壁)(1a)과 통 모양(筒狀)의 몸통부(胴部)(1b)와 지지 부재(1c)와 제1 블록(1d)과 제2 블록(1e)을 가진다. 그 몸통부(1b)의 통공(筒孔)의 하부에 통 모양의 지지 부재(1c)가 고정된다. 그 지지 부재(1c)의 통공에는, 상하방향으로 늘어서서 제1 블록(1d)과 제2 블록(1e)(기단벽(基端壁))이 삽입되어 있다. 그 하우징(1)의 상벽(1a)에 서포트 로드(3)가 상하방향(해당 서포트 로드(3)의 축방향의 선단측 및 기단측)으로 이동 가능하게 삽입된다. 그 서포트 로드(3)의 상부에는, 서포트 로드의 일부를 구성하는 누름 볼트(4)가 장착되어 있다. 또한, 본 실시형태에서, 상벽(1a), 몸통부(1b), 지지 부재(1c), 제1 블록(1d), 제2 블록(1e)이 각각의 부재로 설치되는 것 대신에, 그들 부재 중 2 이상의 부재를 일체로 형성하도록 해도 된다.

상기 서포트 로드(3)의 외주면의 상반(上半) 부분은, 하반(下半) 부분에 비하여 작은 직경(小徑)으로 형성된다. 상반 부분과 하반 부분 사이의 단차부(段差部)가, 하우징(1)의 상벽(1a)에 형성되는 수용부(受止部)에 계합(係合, 결합) 가능하게 되어 있다. 또한, 하반 부분에 협지(狹持) 고정 영역(R)이 마련되며, 그 협지 고정 영역(R)에 통 모양의 콜릿(5)이 바깥으로 끼워진다. 그 콜릿(5)은, 위가 오므라진 테이퍼 외주면(5a)을 구비하며, 상하방향으로 연장되는 하나의 슬릿(slit)(5b)에 의해 탄성적으로 축경되도록 되어 있다. 그 콜릿(5)의 외주측에 환상의 제1 피스톤(피스톤)(6)이 배치되고, 그 제1 피스톤(6)의 테이퍼 내주면(6a)이 콜릿(5)의 테이퍼 외주면(5a)에 상측으로부터 대면(對面)된다. 그 테이퍼 외주면(5a)과 테이퍼 내주면(6a) 사이에 형성한 환상(環狀) 테이퍼 간극(7)에는 다수의 볼(8)이 삽입되어 있다. 또한, 본 실시형태의 콜릿(5)은, 그 하단부가 하우징(1)의 지지 부재(1c)의 상단면에 하측으로부터 수용됨과 함께, 그 상단부가 금속제의 웨이브 와셔(탄성 부재)(9)를 통해 하우징(1)의 상벽(1a)에 상측으로부터 수용되어 있다. 또한, 탄성 부재로서의 금속제 웨이브 와셔 대신에, 탄성 부재는, 접시(disc) 스프링, 코일 스프링, 또한, 다른 재료, 예를 들면, 수지나 후술하는 고무 등으로 형성되는 부재여도 된다.

작동용의 제1 실린더(10)는, 하우징(1)의 몸통부(1b) 내에 형성되는 제1 실린더 구멍(11)에 축방향으로 삽입되는 전술(前述)한 제1 피스톤(6)과, 그 제1 피스톤(6)을 하강시키는 제1 작동실(13)과, 그 제1 피스톤(6)을 상승시키는 제1 스프링(14)을 구비한다. 그 제1 스프링(14)은, 제1 피스톤(6)의 하측에 형성되는 스프링실(15)에 장착되어 있다.

더 상세하게 말하면, 상기 제1 피스톤(6)의 상부가 봉지(封止, sealing) 부재(16)에 의해 상벽(1a)에 보밀상(保密狀, 밀폐 상태)으로 상하방향으로 안내됨과 아울러, 제1 피스톤(6)의 하부가 다른 봉지 부재(17)에 의해 지지 부재(1c)에 보밀상으로 상하방향으로 안내된다. 그리고 제1 작동실(13)에 압유를 공급함으로써, 제1 피스톤(6)의 상단에 형성한 큰 면적의 환상 수압면(受壓面)에 하향력(下向力)이 작용함과 함께, 제1 피스톤(6)의 하단에 형성한 작은 면적의 환상 수압면에 상향력(上向力)이 작용하여, 이들 상하의 차력(差力)에 의해 제1 피스톤(6)이 하강한다.

상기 제1 스프링(14)은, 여기서는 압축 코일 스프링으로 이루어지고, 제1 피스톤(6)의 하부에 장착되는 스프링받이(19)와 지지 부재(1c) 사이에 장착되어 있다. 그 스프링받이(19)가 다수의 볼(8)을 아래쪽으로부터 수용하고 있다. 또한, 제1 스프링(14)이 지지 부재(1c)에 대해서 제1 피스톤(6)을 위쪽으로 부세한다.

상기 지지 부재(1c) 내와 제1 블록(1d) 내와 제2 블록(1e) 내에 진퇴용의 제2 실린더(20)가 설치된다. 그 제2 실린더(20)는, 다음과 같이 구성되어 있다. 지지 부재(1c)의 통공의 일부와 제1 블록(1d)의 통공과 제2 블록(1e)의 통공에 의해 하우징(1)의 기단부에 제2 작동실(작동실)(21)이 형성되어 있다. 그 제2 작동실(21) 내에 출력 부재(24)가 보밀상으로 상하방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 그 제2 작동실(21)은, 제2 블록(1e)의 통공 내에 형성되는 제2 실린더 구멍(22)과, 그 제2 실린더 구멍(22)보다도 작은 직경이 되도록 지지 부재(1c)의 통공 내에 형성되는 로드 구멍(23)을 가진다. 그 실린더 구멍(22)에 출력 부재(24)의 제2 피스톤(25)의 플랜지부(25a)가 상하방향(서포트 로드의 축방향)의 하한(下限) 위치(기단측 한계 위치)와 상한(上限) 위치(선단측 한계 위치) 사이에서 안내됨과 함께, 로드 구멍(23)에 출력 부재(24)의 피스톤 로드(26)가 봉지 부재(27)를 통해 보밀상으로 삽입된다.

또한, 제2 피스톤(25) 내에 연통로(28)가 형성되고, 그 연통로(28)의 일단부가 제2 피스톤(25)의 이면(裏面, 뒷면)에 개구되며, 타단부가 제2 피스톤(25)의 외주면에 개구된다. 연통로(28)는, 제2 피스톤(25)의 축방향의 기단면에 개구하는 축방향으로 연장되는 제1 연통로(28a)와, 제1 연통로(28a)에 연통함과 함께, 제2 피스톤(25)의 외주면에 개구하는 지름방향으로 연장되는 제2 연통로(連通路)(28b)로 구성된다. 또한, 본 실시형태에서는, (플랜지부(25a)를 제외한다.) 제2 피스톤(25)과 피스톤 로드(26)가 대략 동일한 직경 치수로 설정되어 일체로 형성되어 있다. 이것 대신에, 제2 피스톤(25)과 피스톤 로드(26)를 각각의 부재로 형성해서 조합하여 고정해도 된다. 출력 부재(24)는, 플랜지부(25a)를 가지는 제2 피스톤(25)과 피스톤 로드(26)로 구성된다.

상기 제2 작동실(21)은, 플랜지부(25a)의 축방향의 기단측에 형성되는 기단측 작동실(43)과, 플랜지부(25a)의 축방향의 선단측에 형성되는 선단측 작동실(44)을 가진다. 기단측 작동실(43)과 선단측 작동실(44)은 상기 연통로(28)에 의해 연통된다.

상기 제2 작동실(21)(기단측 작동실(43))에 연통되는 압유의 급배로(30)가, 제2 블록(1e)의 하벽에 형성된다. 또한, 제1 블록(1d)의 상단부로부터 돌기부(작동실(21)의 선단벽)(31)가 출력 부재(24)의 지름방향 안쪽을 향해서 돌설된다. 그 돌기부(31)와, 제2 피스톤(25)의 하단부에 형성되는 플랜지부(25a)와의 사이에 제2 스프링(릴리스 스프링)(33)이 장착되며, 그 제2 스프링(33)이 하우징(1)에 대해 제2 피스톤(25)을 아래쪽으로 부세한다. 이 때문에, 압유가 공급되는 제2 작동실(21)의 선단측 작동실(44) 내에 제2 스프링(33)이 장착되므로, 제2 스프링(33)의 부식을 방지할 수 있다. 또한, 플랜지부(25a)의 외주면은, 제1 블록(1d)의 통공(筒孔)의 내주면에 상하방향으로 접동(摺動, 슬라이드) 가능하게 안내된다. 또한, 본 실시형태에서, 제2 스프링(33)은, 압축 코일 스프링으로 구성되어 있다.

상기 피스톤 로드(26)의 선단부가 서포트 로드(3)의 통공(3a)에 삽입되어 있다. 그 피스톤 로드(26)의 선단측의 외주벽에 안내홈(35)이 상하방향으로 형성된다. 서포트 로드(3)의 통벽(筒壁)에 형성되는 관통 구멍에 핀(36)이 장착되며, 그 핀(36)이 안내홈(35)에 삽입된다. 그 안내홈(35)의 상단벽에 상부 계합부(係合部, 결합부)(35a)가 형성되고, 그 하단벽에 하부 계합부(35b)가 형성된다. 또한, 상부 계합부(35a)에 계합 가능한 상부 계지부(係止部, engaged portion)(36a)가 핀(36)의 상측 벽면에 형성되고, 하부 계합부(35b)에 계합 가능한 하부 계지부(36b)가 핀(36)의 하측 벽면에 형성된다. 그 피스톤 로드(26)의 선단면과 누름 볼트(4)의 하단면 사이에 진출 스프링(부세 기구)(38)이 장착되고, 그 진출 스프링(38)이 서포트 로드(3)와 피스톤 로드(26)를 이간시키도록 부세한다. 본 실시형태의 진출 스프링(38)은, 압축 코일 스프링으로 구성되어 있다.

상기 제1 작동실(13)과 제2 작동실(21)을 연통시키는 연통로(39)가, 제2 블록(1e)의 상단부에 형성되는 홈과 제1 블록(1d)의 하단부와의 사이에 마련됨과 함께, 지지 부재(1c)의 주벽(周壁, 둘레벽)에 관통하여 마련된다. 제1 작동실(13) 내로서 제1 피스톤(6)과 하우징(1)의 제1 실린더 구멍(11) 사이에 형성되는 환상 간극에 스로틀로(throttle passage)(G)가 형성된다. 이 경우, 스로틀로(G)를 흐르는 유체의 유동 저항이 커지게 되므로, 제1 작동실(13)의 승압(昇壓) 시간 및 강압(降壓) 시간이 길어진다. 이에 따라, 제1 피스톤(6)의 하강 개시 및 상승 개시가 느려진다. 이상에 의해, 제1 피스톤(6)에 의한 서포트 로드(3)의 로크 개시 및 로크 해제 개시를 늦출 수 있으므로, 피스톤 로드(26)가 상승 및 하강한 후에 서포트 로드(3)를 확실하게 로크 및 로크 해제시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서, 환상 간극 전부에 의해 스로틀로(G)를 형성하고 있지만, 이것에 한하지 않고, 환상 간극의 일부에 의해 스로틀로(G)를 마련해도 된다. 또한, 이것 대신에, 또는, 이것에 더하여, 연통로(39)에 스로틀로를 마련해도 된다.

상기 하우징(1)의 상벽(1a)에 삽통(揷通, 삽입 통과) 구멍이 상하방향으로 형성되고, 그 삽통 구멍에 서포트 로드(3)가 삽입되어 있다. 그 삽통 구멍의 상단부의 주벽에 봉지 부재로서의 더스트 씰(dust seal)(40)이 장착되고, 그 더스트 씰(40)의 립부(lip portion)(40a)가 서포트 로드(3)의 외주면에 밀착해 있다. 이 때문에, 하우징(1) 내와 하우징(1) 외부 사이의 이물질(chip)이나 에어의 출입을 차단하고 있다.

상기 워크 서포트의 작동을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 도 1에 나타내는 릴리스 상태에서는, 제1 피스톤(6)이 제1 스프링(14)에 의해 상승되어 있음으로써, 콜릿(5)이 해당 콜릿(5)의 탄성 복원력에 의해 확경(擴徑, 지름 확장)해 있다. 또한, 제2 피스톤(25) 및 피스톤 로드(26)가 제2 스프링(33)에 의해 하강되어 있다. 이에 따라, 피스톤 로드(26)가 진출 스프링(38)에 대항하여 상부 계합부(35a)와 상부 계지부(36a)를 통해 서포트 로드(3)를 하한 위치로 하강시키고 있다.

상기 릴리스 상태에서, 워크(workpiece)(W)를 누름 볼트(4)의 위쪽 위치에 수평방향으로 반입(搬入)한다.

그리고 상기 워크 서포트를 도 1의 릴리스 상태로부터 도 3의 로크 상태로 구동시킬 때에, 압유(壓油)를 급배로(給排路)(30)로부터 제2 작동실(21)의 기단측 작동실(43)로 공급한다. 그러면, 우선, 제2 작동실(21)의 압유가 제2 피스톤(25) 및 피스톤 로드(26)를 제2 스프링(33)에 대항하여 상승시켜 간다. 이어서, 피스톤 로드(26)가 진출 스프링(38)과 누름 볼트(4)를 통해 서포트 로드(3)를 상승시켜 간다. 이때, 피스톤 로드(26)가 서포트 로드(3)의 통공(3a) 안으로부터 압출(押出)한 에어가, 서포트 로드(3)의 하단면과 지지 부재(1c)의 상단면과의 사이에 서포트 로드(3)의 상승에 의해 형성되는 수용실(45)로 흘러든다. 그 후, 도 2에 나타내는 바와 같이, 누름 볼트(4)의 상단면이 워크(W)에 당접(當接, 접촉)한다.

이어서, 제2 피스톤(25)이 상한 위치로 이동한다. 제2 피스톤(25)이 상한 위치로 이동하는 과정에서, 제2 작동실(21)의 압유가 연통로(39)를 통해 제1 작동실(13)로 공급된다. 그리고 그 제1 작동실(13)의 압력이 소정의 설정 압력(제1 스프링(14)의 위쪽으로의 부세력(付勢力)에 상당하는 압압력(押壓力))을 초과하면, 그 제1 작동실(13)로부터 제1 피스톤(6)으로 작용하는 유압력(油壓力)의 상하방향의 차력(差力)이 제1 피스톤(6)에 작용한다. 그 하향의 차력(상하방향의 차력)이 제1 피스톤(6)을 아래쪽으로 이동시키면, 그 제1 피스톤(6)의 테이퍼 내주면(6a)이 볼(8)을 아래쪽으로 전동(轉動)시키면서 콜릿(5)의 테이퍼 외주면(5a)에 스무스하게 계합해 가서, 그 콜릿(5)을 축경시킨다. 이에 의해, 그 축경된 콜릿(5)이 서포트 로드(3)의 협지 고정 영역(R)을 해당 서포트 로드(3)의 축심을 향해서 압압하고, 그 서포트 로드(3)를 도 3에 나타내는 높이 위치에서 협지 고정(把持)한다. 이 로크 상태에서 워크(W)의 상면을 기계 가공하고, 그 가공시의 압하력(押下力)을 서포트 로드(3)의 서포트력에 의해 아래쪽으로부터 강력하게 수용한다.

상기 기계 가공이 종료한 후, 제2 작동실(21)의 압유를 배출한다. 그러면, 우선, 제2 피스톤(25) 및 피스톤 로드(26)가 하강해 간다. 그 후, 서포트 로드(3)의 로크 상태가 해제된다. 더 상세하게 말하면, 다음과 같다.

상기 압유의 배출에 따라, 우선, 제2 스프링(33)에 의해서 제2 피스톤(25)과 피스톤 로드(26)가 하강해 간다. 그리고 제1 작동실(13)의 압력이 소정의 설정 압력을 밑돌면(下回), 제1 피스톤(6)이 제1스프링(14)에 의해 상측으로 압압(押壓)되고, 제1 피스톤(6)의 테이퍼 내주면(6a)이 볼(8)을 전동시키면서 스무스하게 위쪽으로 이동시킨다. 이에 따라, 콜릿(5)이 자기의 탄성 복원력에 의해 확경(지름 확장)하여, 서포트 로드(3)의 로크 상태가 해제된다. 이 때문에, 제2 피스톤(25) 및 피스톤 로드(26)가 더 하강하여, 그 피스톤 로드(26)가 상부 계합부(35a)와 상부 계지부(36a)를 통해 서포트 로드(3)를 도 1의 하한 위치로 복귀시킨다.

상기 제1 실시형태는 다음의 작용효과를 나타낸다.

상기 실시형태에 나타내는 워크 서포트에서는, 제2 스프링(33)이, 압유가 급배되는 제2 작동실(21) 내에 장착되어 있다. 이 때문에, 제2 피스톤의 상측(선단측)으로서 에어로 채워진 공간에 릴리스 스프링을 장착하는 상기 종래의 워크 서포트에 비해, 본 실시형태의 워크 서포트에서는, 제2 피스톤(25)의 이동에 의해 하우징(1) 내에 에어를 급배하는 급배량이 종래 기술의 스프링실의 용량분만큼 저감시킬 수 있다. 따라서, 하우징(1) 내의 에어 압력이 과잉으로 상승·저하하는 것을 방지할 수 있고, 그 하우징(1) 내의 에어 압력을 소정 압력으로 유지하는 것이 용이하다. 따라서, 본 발명의 워크 서포트에서는, 하우징(1)의 외부와의 사이에서 에어를 하우징(1) 내에 급배하는 호흡 구멍을 하우징(1)의 하단부에 마련할 필요가 없고, 또한, 그 호흡 구멍에 이어지는 급배로를 테이블(T) 내에 마련할 필요가 없다. 따라서, 본 발명에서는, 워크 서포트를 간소한 구조로 작게 만들 수 있다.

도 4는, 제2 실시형태를 나타내고 있다. 이 제2 실시형태에서는, 상기 제1 실시형태와 동일한 구성의 부재에는 원칙적으로 동일한 참조 부호를 붙이고 있으며, 그 제1 실시형태와 상이한 구성에 관하여 설명한다.

도 4에 나타내는 제2 실시형태가 상기 제1 실시형태와 상이한 점은 다음과 같다.

상기 도 1에 나타내는 제1 실시형태의 워크 서포트에서는, 제1 피스톤(6)의 하측에 스프링실(15)이 형성되고, 그 스프링실(15) 안은, 에어로 채워져 있다. 그 스프링실(15) 내에 제1 스프링(14)이 장착된다. 이에 대하여, 제2 실시형태의 워크 서포트에서는, 제1 스프링(14)이, 압유가 공급되는 제1 작동실(13) 내로서 제1 피스톤(6)의 하측(제1 피스톤(6)의 기단측)에 장착된다. 이 때문에, 제1 작동실(13)의 기름에 의해 제1 스프링(14)이 부식하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시형태의 워크 서포트에서는, 누름 볼트(4)를 생략하고 있다. 이 경우, 서포트 로드(3)의 상단면에, 워크와의 당접부가 형성된다.

또한, 피스톤 로드(26)와 서포트 로드(3)의 통공(3a)과의 사이에 부세 기구로서의 에어 스프링(41)이 설치되며, 그 에어 스프링(41)은, 다음과 같이 구성된다. 피스톤 로드(26)의 선단측 외주벽에 장착홈이 둘레방향으로 형성되고, 그 장착홈에 봉지 부재(42)가 장착된다. 그 서포트 로드(3)의 통공(3a)에 피스톤 로드(26)가 봉지 부재(42)를 통해 삽입됨으로써, 그 통공(3a) 내의 공간이 밀폐된다. 이 때문에, 서포트 로드(3)의 통공(3a)에 피스톤 로드(26)를 삽입해 가면, 통공(3a) 내의 에어가 압축되어, 통공(3a) 내의 압력이 상승한다. 그 상승 압력이 서포트 로드(3)와 피스톤 로드(26)를 이간시키는 부세력으로서 해당 서포트 로드(3)와 피스톤 로드(26)에 작용한다.

또한, 상기 콜릿(5)과 하우징(1)의 상벽(1a) 사이에 설치되는 탄성 부재가, 고무제의 환상 부재(9A)로 구성된다.

상기 제1 실시형태에서, 제1 스프링(14)은, 제1 피스톤(6)의 하부에 장착되는 스프링받이(19)와, 하우징(1)의 지지 부재(1c)와의 사이에 형성되는 스프링실(15)에 장착된다. 그 스프링실(15)은, 에어로 채워진 공간으로 되어 있다. 이에 대하여, 제2 실시형태의 제1 스프링(14)은, 제1 피스톤(6)과 지지 부재(1)와의 사이에 형성되는 공간으로서, 제1 작동실(13) 내에 장착된다. 압유가 공급되는 제1 작동실(13)에 제1 스프링(14)이 장착되므로, 제1 스프링(14)이 부식하는 것을 제1 작동실(13)의 기름에 의해 방지할 수 있다.

또한, 에어로 채워진 공간(제1 스프링실)에 제1 스프링을 장착하는 상기 종래의 워크 서포트에 비해, 본 실시형태의 워크 서포트에서는, 출력 부재(24)의 축방향으로의 이동에 의해 출력 부재(24)가 하우징(1) 내에 에어를 급배하는 급배량을 상기 제1 스프링실의 용량분 더 저감할 수 있다. 따라서, 하우징(1) 내의 에어 압력이 과잉으로 상승·저하하는 것을 더 방지할 수 있고, 그 하우징(1) 내의 에어 압력을 소정 압력으로 유지하는 것이 더 용이해진다.

상기 실시형태는 다음과 같이 변경 가능하다.

상기 다수의 볼(8) 대신에, 낮은 마찰 기능을 구비한 원기둥 부재로 구성해도 된다.

본 발명은, 예시한 구조의 워크 서포트에 적용하는 것 대신에, 다른 구조의 워크 서포트에 적용 가능하고, 나아가, 워크 서포트와는 상이한 용도에도 적용 가능하다.

1 : 하우징, 3 : 서포트 로드, 5 : 콜릿, 6 : 제1 피스톤(피스톤), 13 : 제1 작동실, 14 : 제1 스프링, 21 : 제2 작동실(작동실), 24 : 출력 부재, 25a : 플랜지부, 28 : 연통로, 28a : 제1 연통로, 28b : 제2 연통로, 33 : 제2 스프링(릴리스 스프링), 38 : 진출 스프링(부세 기구), 41 : 에어 스프링(부세 기구), 43 : 기단측 작동실, 44 : 선단측 작동실.

Claims (5)

1. 하우징(1) 내에 축방향의 선단측(先端側) 및 기단측(基端側)으로 이동 가능하게 삽입되는 서포트 로드(3)와,
   상기 서포트 로드(3)의 외주벽(外周壁)에 바깥으로 끼워지는 콜릿(5)과,
   상기 하우징(1) 내에 상기 축방향으로 이동 가능하게 삽입되는 피스톤(6)으로서, 상기 콜릿(5)에 상기 서포트 로드(3)를 파지(把持)시키는 피스톤(6)과,
   상기 하우징(1)의 기단부(基端部)에 형성되는 작동실(21)과,
   상기 작동실(21)에 공급되는 압유(壓油)에 의해 상기 축방향의 선단측으로 이동되는 출력 부재(24)로서, 상기 하우징(1)에 형성된 로드 구멍(23)에 봉지 부재(27)를 통해 보밀상(保密狀)으로 삽입되는 출력 부재(24)와,
   압유가 공급되는 상기 작동실(21) 내로서, 상기 작동실(21)의 선단벽(先端壁)(31)과 상기 출력 부재(24)의 기단부에 마련되는 플랜지부(25a)와의 사이에 장착됨과 함께, 상기 출력 부재(24)를 기단측으로 부세(付勢)하는 릴리스 스프링(33)과,
   상기 서포트 로드(3)와 상기 출력 부재(24)를 이간(離間)시키도록 부세하는 부세 기구(38, 41)를 구비하며,
   상기 봉지 부재(27)는, 상기 선단벽(31)보다도 상기 축방향의 선단측에 배치되어 있는,
   것을 특징으로 하는 워크 서포트.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 작동실(21)은,
   상기 플랜지부(25a)의 상기 축방향의 기단측에 형성되는 기단측 작동실(43)과,
   상기 플랜지부(25a)의 상기 축방향의 선단측에 형성되는 선단측 작동실(44)로서, 상기 출력 부재(24) 내에 형성된 연통로(連通路)(28)에 의해 상기 기단측 작동실(43)과 연통하는 선단측 작동실(44)을 가지며,
   상기 릴리스 스프링(33)이 상기 선단측 작동실(44)에 수용되어 있는,
   것을 특징으로 하는 워크 서포트.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 연통로(28)는,
   상기 출력 부재(24)의 상기 축방향의 기단면(基端面)에 개구(開口)하는 제1 연통로(28a)와,
   상기 제1 연통로(28a)에 연통함과 함께, 상기 출력 부재(24)의 외주면에 개구하는 제2 연통로(28b)를 가지는,
   것을 특징으로 하는 워크 서포트.
4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
   상기 작동실(21)은 제2 작동실(21)로서,
   상기 피스톤(6)을 상기 축방향의 기단측으로 이동시키는 제1 작동실(13)로서, 상기 선단측 작동실(44)과 연통하는 제1 작동실(13)과,
   상기 피스톤(6)을 상기 축방향의 선단측으로 이동시키는 제1 스프링(14)을 구비하고,
   상기 제1스프링(14)이, 압유가 공급되는 상기 제1 작동실(13)에 수용되어 있는,
   것을 특징으로 하는 워크 서포트.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1 스프링(14)이, 상기 제1 작동실(13) 내의 상기 피스톤(6)의 상기 축방향의 기단측에 배치되어 있는,
   것을 특징으로 하는 워크 서포트.