KR830001976B1

KR830001976B1 - A magnetic cylinder

Info

Publication number: KR830001976B1
Application number: KR1019800001300A
Authority: KR
Inventors: 다께시 구로다
Original assignee: 다께시 구로다
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1983-09-29
Also published as: KR830002154A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

자기(磁氣) 실린더A magnetic cylinder

도면중 제 1 도 내지 제 5 도는 본 발명에 관한 자기 실린더의 제 1 의 실시 태양을 표시하는 것으로,1 to 5 in the drawings show a first embodiment of the magnetic cylinder according to the present invention,

제 1 도는 실린더 전체의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of the entire cylinder.

제 2 도는 부분 확대 종단면도.2 is a partially enlarged longitudinal sectional view.

제 3 도는 제 1 도의 (A)-(A)선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line (A)-(A) of FIG.

제 4 도는 제 1 도의 (B)-(B)선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line (B)-(B) of FIG.

제 5(a)도, 제5(b)도는 작용 설명도.5 (a) and 5 (b) are explanatory views of the operation.

제 6 도는 본 발명에 관한 자기 실린더의 제 2 의 실시 태양의 예를 표시하는 실린더 전체의 종단면도.6 is a longitudinal cross-sectional view of the entire cylinder, showing an example of the second embodiment of the magnetic cylinder according to the present invention.

본 발명은 자석의 자기 작용을 이용하여 피스톤을 작동시키도록 한 자기 실린더에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic cylinder adapted to actuate a piston using the magnetic action of a magnet.

피스톤의 작동에 의하여 기계설비를 구동시키도록 한 작동기, 예컨대 공기 압력 실린더에 있어서는 피스톤을 작동시키는데 공기 압축기에서 도입되는 압축 공기를 사용하는 바, 이렇게 하기 위하여서는 공기압축기 이외에 그 공기압축기와 공기압력 실린더 사이의 배관설비나 밸브장치 등을 필요로 하여 장치 전체를 극히 복잡한 것으로 할 뿐만 아니라 실린더 내에서 직선 운동을 행하는 피스톤과 실린더 내벽 사이로 부터의 개스 누설을 방지하기 위하여 기밀성을 강구할 필요가 있는 것은 널리 알려진 바와 같고, 이점은 액체 압력식의 실린더에 대하여서도 동일하다고 말할 수 있다.An actuator, such as an air pressure cylinder, which is used to drive a machine by the operation of a piston, uses compressed air introduced from an air compressor to operate the piston. To do so, in addition to the air compressor, the air compressor and the air pressure cylinder It is widely necessary to take airtightness to prevent gas leakage between the piston and the inner wall of the cylinder, which not only make the whole device extremely complicated by requiring piping facilities or valve devices between them. As is known, the advantages can be said to be the same for the liquid pressure cylinder.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 결점을 제거하도록 한 것으로서 상기한 종래의 장치와는 원리를 기본적으로 달리한 자기 실린더를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a magnetic cylinder which is basically different in principle from the above-described conventional apparatus in order to eliminate the above-mentioned conventional defects.

그러므로 본 발명의 자기 실린더는 슬라이드 가능하게 설치한 피스톤과 로드와, 전기한 피스톤로드와 같이 축방향으로 회동되도록 설치되며, 피스톤 로드의 축방향에 대하여 회전하는 방향으로 양극이 교대로 되도록 한 다수의 자석으로 이루어진 고정측 자석 유니트와, 전기한 피스톤 로드의 축방향에 대하여 고정측 자석 유니트를 회동시키기 위한 회동수단인 축 및 키이홈과, 피스톤로드의 축방향에 대하여 회전하는 방향으로 양극이 교대되도록 다수의 자석으로 이루어진 고정측 자석 유니트에 대향하여 고정 설치한 가동측 자석 니트와, 전기한 고정측 자석 유니트와 가동측 자석 유니트는 상호 흡인, 반발 작용에 의해서 피스톤로드에 직선운동을 부여하여 고정측 자석 유니트가 소전량 위치로 회동되도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.Therefore, the magnetic cylinder of the present invention is installed so as to rotate in the axial direction, such as the piston and the rod slidably installed, and the piston rod described above, and a plurality of alternating anodes in the direction of rotation relative to the axial direction of the piston rod. The fixed side magnet unit made of a magnet, the shaft and the key groove which are the rotation means for rotating the fixed side magnet unit with respect to the axial direction of the electric piston rod, and the anode to be rotated in the rotational direction with respect to the axial direction of the piston rod. The movable side magnet knit, which is fixedly installed against the fixed side magnet unit made up of a plurality of magnets, and the fixed side magnet unit and the movable side magnetic unit, which are fixed by applying linear movement to the piston rod by mutual suction and repulsion action. It is characterized in that the magnet unit is configured to rotate to the small amount position.

이상과 같은 구조이므로 전기한 회동수단에 의하여 피스톤 로드에 장착된 가동 자석 유니트를 회동시키는 것만으로서 피스톤 로드를 작동시킬 수가 있어서 종래와 같이 피스톤의 작동에 유체 에너지를 이용하여 행하는 것과 비교하여 구조가 극히 간단하며, 기밀성을 강구할 필요가 전혀 없다.Because of the structure as described above, the piston rod can be operated simply by rotating the movable magnet unit mounted on the piston rod by the above-mentioned rotating means, and the structure is extremely compared with that by using fluid energy to operate the piston as in the prior art. It's simple and there's no need for confidentiality.

또 서로 흡착하는 자석이 근소한 외부의 힘으로서 용이하게 흡착면을 슬라이드 할 수 있는 성질을 이용하여 근소한 입력으로서 축을 회동할 수 있어서 그것에 의하여 큰 출력을 얻는 것을 가능하게 하는 것이다.Moreover, the magnets adsorbed to each other can rotate the shaft as a slight input by using the property of easily sliding the adsorption surface with a slight external force, thereby making it possible to obtain a large output.

그 이외의 목적 및 이익은 이하의 기재에서 명백하게 될 것이다.Other objects and benefits will become apparent from the following description.

이하 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 설명하면, 볼트(1)의 양쪽 끝 부분에 각각 나사 체결되는 헤드커버(2) 및 로드커버(3)에는 그 안쪽에 각각 요부(凹部) (4)(5)가 형성되며, 각 요부(4)(5)에는 각각 동일한 크기의 부채모양을 이루는 영구자석(6)(7)이 4개, 정자극과 부자극을 교대로 하여 도너츠 형상으로 배치되어서 고정측 자석유니트(8)(9)가 형성되어 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 5) are formed, and each of the recesses 4 and 5 has four permanent magnets 6 and 7 each having a fan shape of the same size, and are fixed in a donut shape by alternating the positive and negative magnetic poles. Side magnet units 8 and 9 are formed.

또한 양쪽에 대향하여 설치되는 고정측 자석유니트(8)(9)도 그것을 형성하는 자석(6)(7)의 자극이 각각 동일하게 되도록 설치된다.In addition, the fixed-side magnet units 8 and 9 provided opposite to each other are also provided so that the magnetic poles of the magnets 6 and 7 forming them are equal.

헤드커버(2)에는 또 한쪽끝에 고착된 아암(10)으로서 도면표시 아니한 주동절에 연결되는 축(11)이 회동가능하게 축지된다.The head cover 2 is rotatably supported by a shaft 11 connected to the main copper shaft, which is not shown, as an arm 10 fixed to one end.

로드커버(3)에는 전기한 축(11)에 회동 및 슬라이드 가능하게 장착되는 피스톤로드(12)가 슬라이드 가능하게 축지(軸支)되며, 그 한쪽 끝은 도면표시 아니한 종동절에 연결됨과 아울러 다른쪽 끝에는 자석수납부(13)가 상태 회동 가능하게 장착된다.The rod cover (3) is slidably axially slidable with a piston rod (12) pivotally and slidably mounted on the aforementioned shaft (11), one end of which is connected to a driven joint (not shown) and the other. At one end, the magnet housing portion 13 is mounted so that the state can be rotated.

그 자석수납부(13)에서 삽입된 핀(14)이 상기한 피스톤로드(12)에 형성한 둘레 방향의 홈(15)(제4도 참조(을 통하여 상기한 축(11)의 키이홈(16)에 계합되는 것에 의하여 상기한 자석수납부(13)는 축(11)의 축방향으로 피스톤로드(12)와 아울러 슬라이드 할 수 있음과 동시에 축(11)은 피스톤로드(12)에 대하여 상기한 홈(15)의 범위내에서 90°회동하며, 또한 축방향으로 슬라이드 할 수 있도록 되어 있다.The key groove of the shaft 11 described above (see FIG. 4) is formed in the circumferential groove 15 formed in the piston rod 12 by the pin 14 inserted in the magnet housing portion 13. 16 is engaged with the piston rod 12 in the axial direction of the shaft 11, and the shaft 11 can be moved against the piston rod 12. It rotates 90 degrees within the range of one groove | channel 15, and is able to slide in an axial direction.

자석수납부(13)에는 또 자석수납부(13)에 일체로 성형된 판체(17)를 중심으로 하여 좌우로 영구자석(18)(19)이 고착되는 바, 이들 자석(18)(19)은 상기 헤드커버(2) 및 로드커버(3) 안쪽에 장착된 자석(6)(7)과 같이 같은 크기의 부채 모양을 한 자석 4개를 그 자극이 교대로 되며, 또한 판체(17)를 협지하여 좌우의자극이 교대로 되도록 배치한 것으로서 이것에 의하여 판체(17)의 좌우에 가동측 자석유니트(20)(21)를 형성하고 있다.In the magnet housing portion 13, permanent magnets 18 and 19 are fixed to the left and right around the plate body 17 integrally formed with the magnet housing portion 13, and these magnets 18 and 19 are fixed. The magnetic poles of the fan-shaped magnets of the same size as the magnets 6 and 7 mounted inside the head cover 2 and the rod cover 3 are alternately arranged, and the plate body 17 It arrange | positions so that the left and right magnetic poles may be alternately alternately formed, and the movable side magnet units 20 and 21 are formed in the left and right of the board body 17 by this.

도면중(22)는 전기한 자석(6)(7)(18)(19)을 구획하는 비자성체로서 형성되는 틀이며, (23)은 자석수납부(13)를 피스톤로드(12)위에 부착하는 너트, (24)는 피스톤로드(12)가 이동할때 상기한 자석(6)과 (18)혹은 (7)과 (19)끼리가 흡착할 때의 충격력을 완화하는 스톱퍼 고무이다.In the figure, 22 is a frame formed as a non-magnetic material that partitions the magnets 6, 7, 18, and 19, and 23 is a magnet housing portion 13 attached to the piston rod 12. The nut 24 is a stopper rubber that relieves the impact force when the magnets 6 and 18 or 7 and 19 are adsorbed when the piston rod 12 moves.

또 (25)는 전기한 로드커버 및 헤드커버에 부착하는 원통체이며, 철판 등의 자성체로서 형성하는 것에의 하여 자기 차단 효과를 갖도록 함과 아울러 피스톤로드(12) 위에 장착한 자석유니트(20)(21)가 상기한 양자석유니트(8)(9)의 안쪽 위치에 있어서 자기 작용이 가장 약하게 되는 부분에 있어서의 그 자석을 보전하는 기능도 가지고 있다.Further, reference numeral 25 denotes a cylindrical body attached to the rod cover and the head cover, which has a magnetic shielding effect by being formed as a magnetic body such as an iron plate, and is mounted on the piston rod 12. (21) also has a function of preserving the magnet in the position where the magnetic action is weakest at the inner position of the quantum petroleum units 8 and 9 described above.

다음에 이 장치의 작용에 대하여 설명하면 제1도에 표시한 같이 피스톤로드(12)위에 장착된 자석유니트(20)의 자석(18)이 각각 헤드커버(2)내에 장착한 자석유니트(8)의 자석(6)과 서로 흡착하여서 합쳐진 상태에 있어서 주동절에 입력을 주어서 축(11)을 90°회전시키면(제5(a)도 참조)대향한 자석(6)(18)의 자극이 동일하게 되며, 그 반발력으로서 피스톤로드(12)는 제1도의 화살표 방향으로 이동한다.Next, the operation of the device will be described. The magnet unit 8 of the magnet unit 20 mounted on the piston rod 12 as shown in FIG. 1 is mounted in the head cover 2, respectively. The magnets 6 and 18 of the opposing magnets 6 are the same when the shaft 11 is rotated by 90 ° in the state of being adsorbed with the magnets 6 and combined with each other. As the repulsive force, the piston rod 12 moves in the direction of the arrow of FIG.

또한 피스톤로드(12) 위의 양자 석유니트(20)(21)를 형성하는 자석(18)(19)는 헤드커버(2)쪽과 로드커버(3)쪽에서 자극이 다르기 때문에 한쪽에서는 로드커버(3)쪽의 자석(7)과 서로 흡인하여서 피스톤로드(12)의 이동을 한층 더 촉진한다.In addition, the magnets 18 and 19 forming the quantum petroleum knits 20 and 21 on the piston rod 12 have different magnetic poles on the head cover 2 side and the rod cover 3 side, so that the rod cover (1) The magnet 7 on the 3) side is attracted to each other to further promote the movement of the piston rod 12.

이와같이 하여 종동절에 출력을 주게 된다.This gives output to the follower.

다음에 자석유니트(21)의 자석(19)이 로드커버(3)쪽의 자석유니트(9)의 자석(7)과 흡착한 상태에서 피스톤로드(12)를 후퇴시킴에는 전술한 바와 같이 주동절에 입력을 부여하여 축(11)을 90°회동하여, 또다시 회전시키든가 혹은 복귀 동작시켜서 원래의 위치로 되돌리는 것에 의하여 행한다(제5(b)도 참조).Next, in order to retract the piston rod 12 while the magnet 19 of the magnet unit 21 is attracted to the magnet 7 of the magnet unit 9 of the rod cover 3 side, as described above, The input is applied to the shaft 11 by rotating the shaft 11 by 90 degrees, or by rotating it again or returning it to its original position (see also fifth (b)).

이것에 의하여 앞에서 말한 것과는 반대로 피스톤로드(12)를 복귀동작 시킨다.또한 상기한 실시예에 있어서 각 자석(6)(7)(18)(19)은 회전방향으로 4 등분 되어 있으나, 2 이상의 짝수개로서 동일하게 분할하도록 하여도 좋다.This causes the piston rod 12 to return to the opposite direction as described above. In the above-described embodiment, each of the magnets 6, 7, 18 and 19 is divided into four equal parts in the rotational direction, but two or more even numbers are provided. The same may be divided into pieces.

이 경우 분할수가 많게 되면 축(11)의 회동량은 감소한다.In this case, when the number of divisions increases, the amount of rotation of the shaft 11 decreases.

또 위에서 설명하는 것 같이 동일하게 분할된 자석을 동일한 자극이라면 1개의 자석을 여러개의 자석편으로서 구성하도록 하여도 좋다. 또한 고정측 자석유니트(8)(9)는 헤드커버(2)로드커버(3)의 쌍바에 각각 부착되어 있으나, 피스톤로드(12)의 스트로오크가 비교적 짧은 경우에는 헤드커버(2)와 로드커버(3)의 어느것이나 한쪽에만 자석유니트를 장착하도록 하여도 좋다.As described above, if the same divided magnets are the same magnetic poles, one magnet may be configured as several magnet pieces. In addition, the fixed side magnet units 8 and 9 are attached to the pair of bars of the head cover 2 and the rod cover 3, respectively, but when the stroke of the piston rod 12 is relatively short, the head cover 2 and the rod are The magnet unit may be attached to only one side of the cover 3.

이 경우 다른쪽의 커버는 비자성체로서 형성된다.In this case, the other cover is formed as a nonmagnetic material.

가동축 자석유니트(20)(21)에 대하여도 반드시 2 개 성치할 필요는 없으며 1 개로써도 충분히 작동이 가능하다.The two movable shaft magnet units 20 and 21 do not necessarily need to be two, and one can be sufficiently operated.

또 헤드커버(2) 및 로드커버(3)를 자성체로서 형성하면 전기한 원통체(25)와 같이 자기의 차단을 행할 수 있음과 아울러 자석의 자기작용을 증대시킬 수가 있다.In addition, when the head cover 2 and the rod cover 3 are formed as a magnetic body, the magnetic block can be blocked as well as the cylindrical body 25 described above, and the magnetic action of the magnet can be increased.

그뿐 아니라 상기한 실시예에 있어서와 같이 원통체(25)를 설치할 경우, 피스톤로드(12)의 원활한 이동을 행하게 하기 위하여 상기한 원통체(25)에 공기 뽑는 곳을 설치하는 것이 소망스럽다.In addition, in the case where the cylindrical body 25 is provided as in the above-described embodiment, it is desirable to provide an air vent in the cylindrical body 25 in order to smoothly move the piston rod 12.

다음에 제 2 실시 태양의 예에 대하여 설명하는 바, 구조적으로 제 1 실시 태양예의 것과 그다지 다르지 않으므로 양자의 동일 부품에 대해서는 동일한 부호를 기재하는 것에 의하여 그 설명을 생략한다.Next, an example of the second embodiment will be described. Since the structure is not so different from that of the first embodiment, the same reference numerals are used for the same components, and the description thereof will be omitted.

제6도에 표시한 제 2 실시태양의 예의 것이 제 1 실시 태양예의 것과틀리는 점은 우선 원통체(25')가 완전 밀폐식으로서 이 원통체(25')가 양 고정측 자석유니트(8)(9)사이에 기밀실을 형성함과 아울러 자석수남부(13')에 연결된 판체(17')가 약간 두꺼운 정도로 형성되고, 그 바깥 둘레에 팩킹(26) 혹은 피스톤링이 감착되며, 원통체(25') 내면과 판체(17')의 주면과의 사이가 기밀하게 보전되어 있는 것이다.The difference between the example of the second embodiment shown in FIG. 6 and that of the first embodiment is that the cylindrical body 25 'is completely hermetically sealed, and the cylindrical body 25' is a fixed-side magnet unit 8. The airtight chamber is formed therebetween, and the plate body 17 'connected to the male male part 13' is formed to a slightly thicker extent, and the packing 26 or the piston ring is attached to the outer circumference thereof, and the cylindrical body ( 25 ') between the inner surface and the main surface of the plate body 17' is kept confidential.

그리고 헤드커버(2')와 로드커버(3')에는 각각 전기한 기밀실에 연통되는 통로로서 유통구멍(27)(28)이 설치되며, 이들 유통구멍(27)(28)이 그 중간부에 유량조절밸브(29)를 개재시킨 파이프수단(30)에 의하여 연통되어있는 것이다.Distributing holes 27 and 28 are provided in the head cover 2 'and the rod cover 3', respectively, as a passage communicating with the hermetically sealed chamber, and these distributing holes 27 and 28 are provided in the middle thereof. It is communicated by the pipe means 30 via the flow control valve 29.

또한 도면중 (31)은 밀봉부재이다.In addition, 31 in the figure is a sealing member.

작용적으로도 제 1 실시 태양예의 것과 대략 동일한 것인바, 서로 상위되는 점은 유량조절밸브(29)에 의하여 파이프수단(30) 중을 흐르는 유체의 유량을 조절하는 것에 의하여 피스톤로드(12)의 속도를 조절할 수 있는 것이다.It is functionally the same as that of the first embodiment, and the points that differ from each other are that of the piston rod 12 by controlling the flow rate of the fluid flowing in the pipe means 30 by the flow control valve 29. You can adjust the speed.

이 경우 유단(有段) 혹은 무단의 유량조절댈브(29)를 사용하는 것에 의하여 유단변속도 또한 무단변속도 가능한 것이다.In this case, by using an oil stage or an endless flow rate adjusting valve 29, the oil stage speed change is also possible.

이와같이 피스톤로드(12)의 속도절을 가능하게 하는 것에 의하여 본 발명인 자기 실린더의 용도가 대폭적으로 확대된다.By enabling the speed section of the piston rod 12 in this way, the use of the magnetic cylinder of the present invention is greatly expanded.

또한, 전기한 기밀 실내에 충전되는 유체는 속도 조절의 면에서 기름이나 물등의 실질적으로 비압축성의 유체로 하는 것이 바람직스러우나 공기등의 압축성 유체라도 가능하다.The fluid to be filled in the airtight room is preferably a substantially incompressible fluid such as oil or water in terms of speed control, but may be a compressive fluid such as air.

압축성 유체의 경우는 가동측 자석유니트(20)(21)가 고정축 유니트(8)(9)에 흡착할때의 충격력 완화작용이 있다.In the case of the compressive fluid, there is an impact force relieving effect when the movable side magnet units 20 and 21 are attracted to the fixed shaft units 8 and 9.

또 제 6 도에 표시한 것으로는 판체(17')의 바깥둘레에 팩킹(26)이 감착되어 있으나, 이 팩킹(26)은 반드시 필요하지 않으며 원통체(25') 내면과 판체(17')의 외주면과의 사이에서 유체의 누설이 생겨도 작용상 그다지 문제가 되지 않는다.In addition, as shown in FIG. 6, the packing 26 is attached to the outer circumference of the plate body 17 ', but the packing 26 is not necessary and the inner surface of the cylindrical body 25' and the plate body 17 'are fixed. Even if a fluid leaks between the outer circumferential surface of the filter, it is not a problem in operation.

또한 파이프수단(30)과 유량조절밸브(29)를 원통체(25')의 바깥쪽에 설치한 것을 표시하고 있으나. 이와 같은 구조로 한정되는 것은 아니다. 즉, 자석수납부(13')등의 좌우에 관통하는 유통구멍을 설치하고, 유통 구멍의 중간부에 유량조절 밸브를 개재시켜서 그것을 자석수납부(13') 등에 매설하는 것도 가능하다.In addition, it is shown that the pipe means 30 and the flow control valve 29 is installed on the outside of the cylindrical body (25 '). It is not limited to such a structure. In other words, it is also possible to provide a distribution hole penetrating to the left and right of the magnet housing portion 13 'and the like, and to embed the flow rate control valve in the middle of the distribution hole and embed it in the magnet housing portion 13'.

Claims

슬라이드 가능하게 설치한 피스톤로드(12)와, 전기한 피스톤로드와 같이 축방햐응로 회동되도록 설치되며, 피스톤로드의 축방향에 대하여 회전하는 방향으로 양극이 교대로 되도록 하 다수의 자석(6)(7)으로 이루어진 고정측 자석유니트(8)(9)와, 전기한 피스톤로드의 축바향에 대하여 고정측 자석유니트를 회동시키기위한 회동수단인 축(11) 및 키이홈(16)과, 피스톤로드의 축방향에 대하여 회전하는 방향으로 양극이 교대 되도록 다수의 자석으로 이루어진 고정측 자석유니트에 대향하고 정설치한 가동측 자석유니트(20)(21)와, 전기한 고정측 자석 유니트와 가동측 자석유니트는 상호 흡인, 반발작용에 의해서 피스톤로드에 직선운동을 부여하여 고정측 자석유니트가 소정량 위치로 회동되도록 구성한 것을 특징으로 하는 자기실린더.A plurality of magnets 6 are provided to be slidably mounted such that the piston rod 12 and the piston rod rotated axially in the same manner as the above-described piston rod, and the anodes are alternately rotated in a rotational direction with respect to the axial direction of the piston rod. 7) a fixed side magnet unit (8) (9), a shaft (11) and a key groove (16), which are rotating means for rotating the fixed side magnet unit with respect to the shaft direction of the electric piston rod, and a piston rod. Movable side magnet units (20) and (21) arranged opposite to and fixed to a fixed side magnet unit made up of a plurality of magnets so that the anodes alternate in a rotational direction with respect to the axial direction of the The unit is a magnetic cylinder, characterized in that the fixed side magnetic unit is configured to rotate to a predetermined amount position by applying a linear motion to the piston rod by mutual suction and repulsion action.