KR0174572B1

KR0174572B1 - 선형구동장치

Info

Publication number: KR0174572B1
Application number: KR1019940701609A
Authority: KR
Inventors: 스톨 쿠르트; 발트만 디이터; 페이러 토마스
Original assignee: 로타르 뮐러; 페스토 카게
Priority date: 1991-11-16
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1999-04-15
Also published as: DE4137789C2; ES2092694T3; WO1993010360A1; JP2607833B2; ATE144028T1; JPH07500405A; US5469775A; DE4137789A1; EP0612377B1; GR3021685T3; DE59207347D1; EP0612377A1; UA27000C2

Abstract

본 발명은 내부에 구동부재(3)이 종방항으로 이동가능하게 배치된 하우징(1)을 구비하는 선형구동장치를 제안하고 있다. 외측으로 하우징(1)에는 종방향 안내부(16)이 위치하며, 종방향 안내부(16)에는 안내부재(18)이 역시 종방향으로 이동가능하게 설치된다. 하우징(1)의 종방향 슬릿(13)을 통해 삽입되는 동반이동체(14)는 구동부재(3)을 안내부재(18)에 결합시킨다. 구동부재(3)이 단부위치에서 반동할 경우의 동반이동체(14)의 손상을 방지하기 위해, 안내부재(18)과 구동부재(3) 사이의 결합부에는 이동방향으로 작용하는 완충장치(30)이 개재접속된다.

Description

선형구동장치

이하 첨부도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부 도면중,

제1도는 선형구종장치의 제1 구성예의 사시도이며,

제2도는 절취선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 제1도의 선형구동장치의 이동 유니트의 정면에서 바라본 종단면도이며,

제3도는 완충장치의 완충 유니트의 적합한 실시예의 확대 종단면도이며,

제4도는 절취선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 제1도의 선형 구동 장치의 종방향으로 바라본 횡단면도이며,

제5도는 제2도의 절취선 Ⅴ-Ⅴ를 따라 바라본 부분적으로 변형된 실시예의 부분도이다.

비록 다른 형태의 선형 구동 장치에서도 완충장치로 특징지워지는 본 발명의 조처를 실행할 수 있지만 실시예의 선형 구동 장치에서는 공기압에 의해 작동되는 슬롯 장착 실린더가 사용된다.

선형 구동 장치는 실린더 하우징으로서 형성되어 있는 종방향으로 연장된 하우징(1)을 사용한다. 하우징(1)은 제4도로 부터 알 수 있는 바와 같이 하우징 공간(2)을 내부에 구비하며, 하우징 공간(2)내에는 구동부재(3)가 하우징(1)의 종방향(4)으로 전후이동될 수 있게 배치된다. 실시예의 구동부재(3)는 둘레측 밀봉장치(6)에 의해 하우징 공간(2)의 내벽쪽으로 기밀되는 피스톤(5)으로 된다. 이러한 방식으로 하우징 공간(2)은 상세한 도시를 생략한 2개의 작동실로 분할되며, 이 작동실은 하우징측의 연통 개구부(7)를 통해 압력매체나 공기로 충전될 수 있다. 실시예의 2개의 연통 개구부(7)는 공통의 축방향 하우징 전면(11)에 위치하므로 떨어져 있는 작동실의 접속은 제4도에 도시된 하우징 채널(12)에 의해 수행되는 것이 적합하다.

하우징(1)은 반경방향의 둘레부에 종방향(4)으로 연장된 종방향 슬롯(13)을 구비한다. 종방향 슬롯(13)은 하우징 공간(2)을 주변공간과 연통시킨다. 종방향 슬롯(13)을 통해 동방 이동체(14)가 외부로 돌출되며, 동반 이동체(14)는 실시예에서 구동부재(3)에 고정적으로 견고하게 결합된다. 동반 이동체(14)는 구동부재(3)의 이동에 직접적으로 관여하여 이러한 이동이 외부에서 소진될 수 있도록 한다.

작동실을 압력매체가 밀봉되도록 폐쇄하기 위해 종방향 슬롯(13)은 밀봉밴드(15)에 의해 하우징 공간(2)으로부터 차단되거나 폐쇄된다. 이러한 밀봉밴드(15)는 가요성을 가지는 것이 적합하고 동반 이동체(14)의 영역에서는 구동부재(3)와 연통하는 개구부를 통해 변위될 수 있게 공급되는 것이 적합하다(도시 생략). 이러한 방식으로 작동실은 구동부재(3)의 각각의 위치에서 동반 이동체(14)의 작용을 침해하지 않고서 기밀하게 폐쇄된다. 제1도에 도시된 차폐밴드(10)는 같은 방식으로 오염물의 침입을 방지하기 위해 외부로 부터 종방향 슬롯(13)에 걸쳐 위치한다. 이러한 형태의 선형 구동 장치는 그 작동 방식도 예컨대 DE 31 24 915 C2 또는 EP 0 157 892 B1 으로부터 당업자에게 주지되어 있으므로, 여기에서 더 이상의 설명은 하지 않으며 상기 문헌을 참조하기 바란다.

실시예의 선형 구동 장치는 종방향(4)으로 연장되고 외부에서 하우징(1)에 배치되는 종방향 안내부(16)를 구비한다. 종방향 안내부(16)는 하우징(1)에 고정된 안내 궤도(17)에 의해 형성되는 것이 적합하다. 활주형 안내부재(18)는 종방향으로 이동가능하게 종방향 안내부(16)에 배치되어 이동시 종방향 안내부(16)에 의해 안내된다. 실시예에서 안내부재(18)는 서로 반대측으로부터 안내궤도(17)의 안내로(20,20')에 접하여 종방향(4)과 일치되는 이동방향(24)의 횡방향으로 거의 틈새없는 지지를 수행하는 안내요소(19,19')를 사용한다. 적합하게도 원하는 안내틈새는 필요에 따라 안내요소(19,19')를 사용한다. 적합하게도 원하는 안내틈새는 필요에 따라 안내요소(19,19')를 조정함으로써 조절될 수 있다. 안내형태에서도 안내요소의 구성에 따라 활주안내 또는 구름 안내가 이용될 수 있다. 그러나, 어느 경우라도 안내궤도(17)가 안내 부재(18) 또는 그 안내 요소(19,19')에 의해 고정 형태로 맞물리게 되는 것이 유리하다.

안내궤도(17) 자체는 실시예에서 다수의 고정요소(25)에 의해 하우징(1)에 고정되며, 이때 고정요소(25)는 하우징측으로 종방향 홈(26)에 앵커식으로 고정된다. 이러한 방식으로 안내궤도(17)의 전길이에 걸쳐 상이한 위치에서 지점 지지가 수행된다. 고정요소(25)로서는 예컨대 종방향 홈(26)에 앵커식으로 고정될 수 있는 다리체를 가진 고정나사가 사용된다. 조립전에 고정요소(25)와 안내궤도(17) 사이에 일정한 이동틈새를 확실히 제공하기 때문에, 안내궤도(17)는 정확히 정향되어 고정요소(25)의 고정 인장에 의해 원하는 위치로 하우징측에 고정된다. 제1도에서 고정요소(25)를 수용하는 안내궤도(17)의 횡방향 구명(27)은 차폐 덮개(28)에 의해 폐쇄되어 있다.

안내부재(18)는 구동부재(3)와 함께 이동 유니트(29)를 형성하도록 동반 이동체(14)와 결합된다. 즉, 구동부재(3)가 종방향(4)을 이송되면 이러한 이동이 동반 이동체(14)에 의해 바로 안내부재(18)에 전달되어 일치된 동기적 이동이 수행된다.

안내부재(18)는 힘을 수취하기 위한 역할을 한다. 안내부재(18)에는 임의의 대상물 또는 구조부재, 약칭하여 하중체가 특히 분리가능하게 고착될 수 있다. 또한, 예시된 안내부재(18)는 다수의 고정홈(33)을 사용한다. 구동부재(3)의 작동에 의해 도시생략된 하중체가 선형으로 이동되고 필요시 정해진 위치에 위치될 수 있다. 이러한 과정을 최대한 정밀하게 진행하기 위하여 실시예에서는 이제부터 설명할 완충장치를 제외한 구동부재(3), 동반 이동체(14) 및 안내부재(18)가 서로에 견고하게 결합된다. 안내부재(18)가 정확히 안내되고 안내궤도(17)가 하우징(1)에서 정확히 조정되기 때문에 안내부재(18)의 횡이동, 경사이동 또는 회전이동은 모두 실질적으로 배제되고 적어도 구동부재(3)의 밀봉장치(6)가 장애없이 보정될 수 있어서 마모문제가 발생되지 않을 정도의 크기로 감소된다. 그러나, 후술하는 완충장치는 임의의 평형이동을 허용하는 커플링이 이동유니트(29)에 내장된 실시예에도 설치될 수 있음이 자명하다.

이동유니트(29)의 최대 스트로크(stroke)는 실시예에서는 구동부재(3) 또는 피스톤(5)이 단부위치에 도달하는 것에 의해 정해진다. 단부위치에 도달했을 때 스트로크 이동은 상당히 급격히 종료된다. 실시예에서는 구동부재(3)가 상세한 도시를 생략한 대응 접촉부상에서 반동하게 되며, 이때 대응 접촉부는 하우징 공간(2)에 배치되고 2개의 전면측 하우징 덮개(34)에 결합될 수 있다.

구동부재(3)의 제동시 안내부재(18) 및 경우에 따라서는 안내부재(18)에 배치된 무거운 하중체도 최대한 짧은 시간재에 제동되어야 한다. 추가적인 외부 접촉부 없이, 동시에 이동 유니트 그 자체의 손상없이 이를 수행할 수 있도록 하기 위해, 본 발명에 따라 안내부재(18)와 구동부재(3)간의 결합시 이동방향(24)으로 작용하는 완층장치(30)를 개재접속한다. 이 완충장치(30)는 무엇보다도 좁은 브리지 형태의 종방향 슬롯(13)이 통과하는 단면부에서 동반 이동체(14)가 파손되는 것을 방지한다. 완충장치는 응력집중의 발생을 효과적으로 방지하여 높은 이동 하중하에서도 파손위험 또는 마모없이 연속운전을 할 수 있게 해준다.

실시예에서 실시된 완충장치는 오직 종방향(4)으로만 작용하며, 완충장치에 의해 서로 결합되는 이동 유니트(29)의 구동부재측 부분 및 안내부재측 부분이 일정한 응력에서 한정된 축방향 이동을 할 수 있도록 해준다. 이에 소모되는 에너지는 응력집중을 현저히 감소시키는 작용을 한다.

실시예의 완충장치(30)는 하우징(1)의 외부에 배치되며, 이에 의해 제작상의 복잡성이 감소된다. 그밖에도, 도시된 바와 같이 완충장치가 안내부재(18)와 동반 이동체(14) 사이의 영역에 배치되는 것이 특히 유리한 것으로 입증되었다.

실시예의 완충장치(30)는 작용상 상호의존적인 2개의 완충 유니트(31,31')를 포함하며, 각각의 완충 유니트(31,31')는 2개의 가능한 이동방향으로의 완충을 위해 배속된다. 구동부재(3)의 제동시 이동방향에 따라 기본적으로 하나의 완충 유니트만이, 또는 다른 하나의 완충유니트만이 작용하게 되며, 그 배역은 특히 제2도로 부터 알 수 있다. 제2도에 따르면, 안내부재(18)는 대략 U 자형의 모서리 단면부(32)를 구비하며, 이 단면부(32)의 절결부(36)에는 동반 이동체(14)의 돌출부(37)가 파묻히게 된다. 돌출부(37)의 폭은 절결부(36)의 폭 보다 약간 더 작으므로 완충 유니트(31,31')가 없다면 양 구성부재 사이에는 미세한 축방향 이동 틈새가 존재하게 된다. 돌출부(37)와, 절결부(36)를 형성하는 안내 부재(18)의 톱니부(38)와의 축방향 사이에는 완충 유니트(31,31')중 하나가 작용하며, 완충 유니트(31,31') 각각은 일단부에서 돌출부(37)에 지지되고 다른 단부에서 관련 톱니부(38)에 지지된다.

완충 유니트(31,31')는 제2도에 따르면 방향에 의존하여 작동하는 탄성장치(39)로서 형성되기 때문에, 각각의 완충 유니트(31,31')는 압력을 가하는 작용을 한다.

탄성장치의 탄성의 스프링 장치(40)에 의해 제공되는 것이 적합하며, 스프링 장치(40)로서는 예컨대 컵 스프링 조립체가 작용된다. 각각의 선정된 스프링 장치의 구성에 의해 원하는 완충특성을 조절할 수 있으며, 실시예에서의 완충특성은 정해진 한계부하에서 완충작용이 최초로 시작되도록 선정된다. 이러한 한계부하 미만에서는 이동 유니트(29)가 축방향으로 완전강체의 유니트로서 존재하게 된다. 이에 의한 장점은 하중체의 이동중에 최고의 정밀도가 얻어지고 완충장치가 부하의 변동이 생기는 경우에 비로소 실질적으로 적절한 작동을 하게 된다는 것이다. 또한, 완충장치에 의해 제공되는 변형경로는 통상 1/10㎜ 의 범위에 있다는 것을 자연히 알게 될 것이다.

제2도에 도시된 완충 유니트(31,31')는 분해된 상태에서 원하는 편향력을 도입할 수 있고 그후에 이동 유니트(29)에 조립된다는 장점을 가진다. 또한, 각각의 완충장치(31,31')는 서로에 대해 상대적으로 조정될 수 있는 2개의 고정요소(41,42)를 사용하며, 그 사이에 고유의 완충부(43)가 배치된다.

2개의 고종요소(41,42)를 조정함으로써 완충부(43)의 편향력이 조절될 수 있다. 제2도에 도시된 조립상태에서, 하나의 고정요소(41)는 돌출부(37)의 축방향 측면에 지지되며, 다른 고정요소(42)는 부속된 안내부재(18)의 톱니부(38)에 지지된다.

완충 유니트(31,31')는 제3도에 도시된 완충 유니트(45)에 의해 예시된 바와 같이 충격 흡수 장치(44)로서 형성될 수도 있다. 완충 유니트(44)의 구성은 기본적으로 완충 유니트(31,31')의 구성과 상응하므로 상응하는 구성부재에는 100의 수치를 가산한 도면부호를 부여한다. 단지 차이점은 완충 링요소로서 형성된 고유의 완충부(143)에 있다. 이와는 다르게 탄성장치와 충격 흡수 장치의 작용이 결합되어 있는 완충장치를 사용하는 것도 물론 가능하다. 이것은 예컨대 탄성 스프링 요소와 충격 흡수 요소를 직렬접속함으로써 달성될 수 있거나, 아니면 재료특성상 스프링 작용 뿐 아니라 감쇠 작용을 하는 완충부룰 사용함으로써 달성될 수 있다. 감쇠작용은 무엇보다도 반발강도 및/또는 진동을 감소시키기 때문에 유리하다.

실시예에서의 완충 유니트(31,31')는 동시에 이동 유니트(29)를 하우징(1)에 조립하는 것을 용이하게 하기 위한 조정수단을 형성한다. 조립하기 전에 안내부재(18)를 동반 이동체(14)로부터 떼어내어 동반 이동체(14)와 별도로 종방향 안내부(16)에 설치하며, 이때 완충 유니트(31,31')가 톱니부(38)의 수용부(49)에 인입되어 정착된다. 수용부(49)는 종방향(4)으로 연장되고 암나사부(50)를 구비하는 통로 개구부로서 형성되는 것이 적합하며, 암나사부(50)에는 고정요소(42,142)가 대응 수나사(51)에 의해 맞물리게 된다. 동반 이동체(14)를 정확히 맞추어 병치한 후 그 돌출부(37)를 절결부(36)내로 밀어 넣는다. 이때, 동반 이동체(14)와 안내부재(18) 사이의 분리 지점의 영역에는 통상 틈새(52)가 존재하게 되며, 이러한 틈새(52)는 각각의 선형 구동 장치의 허용오차 조건에 따라 상이하게 될 수 있다. 그후, 완충 유니트(31,31')는 자체 전면(53)을 가진 제2 고정요소(41,141')가 돌출부(37)의 측면에 접하게 될 때까지 나사 연결부(50,51)의 조정하에 돌출부(37)쪽으로 나선이동을 하게 된다. 이로써 축방향의 고정이 달성된다. 실시예에서의 나선이동은 외측의 제1 고정요소(42)에 감입되어 예컨대 수형 다각면체와 같은 나사공구의 장착을 허용하는 공구 맞물림부(54)에 의해 가능하게 된다.

또한, 원하는 횡방향 안정화를 유지하기 위해, 전면(53)은 돌출부(37)에 가압되기 전에 접착제를 제공받아서 이후에 가압된 상태에서 분리될 수 없는 접착결합을 하게 된다.

대체적 조처로서, 도면에 일점쇄선으로 도시된 해결수단을 생각할 수 있다. 이러한 해결수단에서는 돌출부(37)가 중심설정 오목부(55)를 구비하고, 이 중심설정 오목부(55)에는 대응하는 중심설정 절편(56)을 가진 고정요소(141)가 끼워넣어진다. 그러나, 완전히 응력이 제거된 조립을 위해서는 최초에 언급한 선택안이 보다 유리하다.

안내부재(18)와 동반 이동체(14) 사이의 경사이동을 배제하기 위해, 실시예에서는 전술한 분리 지점의 영역 또는 그곳에 존재하는 틈새(52)의 영역에 상응하는 형상 연결부가 제공된다. 이것은 제4도로 부터 잘 알 수 있다. 제4도에 따르면, 동반 이동체(14)는 안내부재(18)쪽을 향한 측면에서 종방향(4)으로 연장된 홈형 오목부(57)을 구비하여, 이 홈형 오목부(57)에는 안내부재(18)가 자체에 배치된 고정 돌출부(58)에 의해 맞물리게 된다. 실시예에서는 고정 돌출부(58) 뿐 아니라 오목부(57)도 톱니부(38) 및 동반 이동체(14)의 톱니부(38)쪽을 향한 부분에 위치하는 다수의 길이방향 절편으로 분할되어 있다.

돌출부(37)의 전면영역 및 절결부(36)의 바닥영역에도 상응하는 오목부 및 돌출부 절편이 제공될 수 있다.

실시예에서 오목부(57)는 대응 돌출부(58)와 마찬가지로 평행한 측면을 가지므로 다소 큰 삽입깊이가 가능하며, 이러한 깊이가 바로 틈새(52)의 폭을 결정한다. 이에 의해, 다른 선택형태, 예컨대 도브테일형 프로파일을 사용할 때 상황에 따라 발생할 수 있는 조립 조건상의 응력이 배제된다.

제2도로부터 동반 이동체(14)가 서로 고정결합된 다수의 부분으로 구성될 수 있음을 알 수 있다. 종방향 슬롯(13)의 바로 외측에 존재하는 동반 이동체의 절편(59)에는 측방향으로 오목부(57)를 가진 테두리부(60)가 나사로 부착된다. 그 다음을 이어서 길이방향 중간에 돌출부(37)를 형성하는 슈우 형태의 부분(64)이 배치된다. 이러한 다부품형 실시예는 필요에 따른 재료 선택을 가능하게 해준다. 적은 부하가 걸리는 부분은 알루미늄으로 구성되는 반면에, 테두리부(60)는 높은 강도의 재료로 구성된다. 동반 이동체(14) 및 안내부재(18)에 대한 오목부(57) 및 고정 돌출부(58)의 배치는 역으로 될 수 있음을 알아야 한다.

예컨대 선형모터의 하우징(1)의 외측으로 대략 정사각형 횡단면 윤곽을 가진다. 또한, 종방향 슬롯(13) 및 종방향 안내부(16)는 둘레방향으로 연속된 하우징 측면(64,66)에 설치된다. 이러한 방식으로 이동 유니트(29)의 하우징(1)의 외측에 놓인 부분이 대략 L-형 횡단면으로 형성된다. 이동 유니트(29)의 외측 부분은 종방향 슬롯(13)으로 부터 시작하여 하우징(1)을 일체로 넓게 둘러싸며, 이때 안내부재(18)는 종방향 안내부(16)와 같은 측면상에 놓이게 된다. 또한, 완충장치(30)는 이동 유니트(29)의 L-형의 생크부에 해당하는 부분 사이의 전이영역(67)에 배치된다. 이때, 그 위치는 완충장치(30)가 양 안내궤도(20)를 포함하는 평면상에 놓이거나 이 평면에 인접하게 놓이는 형태로 되는 것이 적합하다. 틈새(52)를 결정하는 분리 지점은 종방향 슬롯(13)을 가진 하우징 측면(65)상에 위치하는 것이 적합하다.

선택된 이동 유니트(29)의 구성은 선형 구동 장치가 운전시 하우징 측면(66)을 위로 향한 상태로 배치될 수 있어서 안내부재(18)가 하중체의 설치를 위한 최적의 상태로 될 수 있다는 장점을 가진다. 동시에, 종방향 슬롯(13)은 측방향으로 놓여지고, 이에 의해 오염물의 침입이 저지된다. 종방향 안내부(16)는 종방향 슬롯(13)의 측면상에 밀집되기 때문에, 안내 틈새가 경우에 따른 압력 조건상의 종방향 슬롯(13)의 확장에 의해 침해받지 않는다.

완충 유니트(31,31',45)는 추가적으로 그 전면(53)이 평면으로서 형성되고 실시예에서는 그 전면(53)이 단지형 요소(68)에 형성되며, 이때 단지형 요소(68)는 다부품형 제2 고정요소(41,141)의 일 구성요소로 사용된다. 이 고정요소(41,141)의 또 다른 구성요소는 단지형 요소(68)에 의해 차폐되는 헤드를 가진 나사(69)이다. 나사 헤드의 나사축 측면에는 원판(70)이 접하며, 이 원판(70)에 완충부(43,143)가 지지된다. 단지형 요소(68)는 마찬가지로 개구부측 가장자리로서 원판(70)에 접한다. 또 다른 고정요소(42,142)는 나사축상에 둘러싸인 원판(71)을 구비하는 것이 적합하며, 이 원판(71)은 수나사(51)와 공구 맞물림부(54)를 가진 너트형 나사부재(72)에 의해 추진된다. 완충부(43)는 나사축에 동축상으로 배치되는 것이 적합하다.

제5도에는, 안내부재(18)와 동반 이동체(14) 사이의 경사이동이 특히 간단하게 방지되는 변형예가 도시되어 있다. 선택된 도시 방식은 제2도의 절취선 Ⅴ-Ⅴ을 따라 취한 단면도에 해당하며, 물론 제2도에 비해 변형된 구성형태를 사용하고 있다.

제5도로 부터, 동반 이동체의 절편(59)과 측방향으로 떨어져 배치된 안내부재(18)를 찾아볼 수 있다. 그러나, 제1,2 및 4도에 따른 실시예와는 대조적으로 홈형 오목부(57) 및 고정 돌출부(58)는 생략된다. 그 대신에, 간접적으로 경사에 대한 고정이 달성되며, 특히 그중 하나(31)가 도시도어 있는 완충 유니트의 사용하에 달성된다. 실시예에서 변형된 단지형 요소(68')에 의해 형성된 각각의 완충 유니트의 고정부재(74)는 각각의 완충 유니트의 종축에 대해 회전 불가능하게 동반 이동체(14) 뿐 아니라 안내부재(18)에 결합된다. 동반 이동체(14)에 대한 회전 불가능한 결합은 제2도에 따른 실시예와 상응하는 접착에 의해 달성되거나, 예컨대 제3도와 거의 상응하는 비원형 외형을 가진 고정요소(74)를 돌출부(37)의 대응하는 외형을 가진 중심설정 오목부(55)에 삽입함으로써 달성된다. 동반 이동체(14)에 대한 회전 불가능한 결합은 완충작용이 저해되지 않고 고정요소(74)가 부속된 수용부(49)재로 상당한 축방향 이동을 할 수 있도록 제공된다. 따라서, 예컨대, 고정요소(74)는 비원형 외곽을 가진 종방향 절편에 의해 상응하는 외형을 가진 수용부(49)의 단부 절편에서 회전불가능하게 고정되고 축방향으로 이동가능하게 수용된다. 실시예에서는 고정요소(74) 뿐 아니라 수용부(49)도 연동하는 영역에서 다각형 외형, 적합하게는 정육각형 외형을 가진다. 이러한 방식으로 간단한 수단에 의해 축방향으로의 이동성을 저해하지 않고도 회전 및 반경방향으로의 이동을 저지하게 된다. 또한, 홈 및 스프링 연결부(57,58)를 생략함으로써 선형 구동 장치의 구성이 매우 간단해진다. 동반 이동체(14)와 안내부재(18) 사이에는 제5도로 부터 알 수 있는 개재공간이 남게 되는 것이 적합하다.

본 발명은 종방향 슬롯을 가진 하우징, 하우징에 종방향으로 이동가능하게 설치된 구동부재, 하우징의 외부에 배치되고 이동시킬 하중체가 장착될 수 있는 안내부재가 종방향으로 이동가능히게 안내되도록 장착되어 있는 종방향 안내부, 종방향 슬롯을 통해 연장하며 구동부재를 안내부재에 결합시켜 그 사이에 이동 유니트를 형성하는 동반 이동체, 및 이동 유니트의 이동 방향으로 작용하고 안내부재와 연동하는 완충장치를 구비하는 선형 구동 장치에 관한 것이다.

이러한 형태의 선형 구동 장치는 EP-A-0 140 138로 부터 개시되어 있다. 이렇나 공지의 선형 구동 장치는 소위 슬롯 장착형 실린더로서 형성되며, 구동은 구동부재에 작용하는 압력매체에 의해 수행된다. 활주형 안내부재는 실린더 하우징에 의해 형성된 종방향 안내부에서 안내되고 동반 이동체에 의해 결합됨에 기인하여 구동부재의 이동시 동기적으로 동반이동된다. 안내부재는 이동시킬 임의의 형태의 하중체가 설치될 수 있는 힘 전달 부재를 형성한다. 외부에서 안내되기 때문에 구동부재의 바람직하지 않는 부하가 현저히 방지된다. 안내부재는 축방향 양측에 각각 하나의 슬라이더로서 톱니형으로 형성되고 완충기에 의해 슬라이더와 결합된다. 각각의 슬라이더는 이동 유니트의 위치를 설정하도록 선택한 대로 작동되는 제동 장치를 포함하며, 완충기는 이동 유니트를 점진적으로 지체시킨다.

이러한 형태의 장치에서, 슬라이더는 완층기와 함께 실질적으로 안내부재용의 스트로크 제한 접촉부를 형성하며, 그 작용은 DE-A-39 25 219로 부터 개시된 정체장치의 작용과 비교될 수 있다. 그러나, 안내부재가 비교적 무거운 하중체와 결합된다면 구동부재가 단부위치에 도달할 때 높은 관성력이 발생하고 이 관성력은 동반 이동체에 부하를 가하여 심할 경우 동반 이동체를 파손시킬 수 있다. 동반 이동체의 가능한 치수는 종방향 슬롯의 폭에 의해 한정되기 때문에 동반 이동체를 임의로 보강할 수 없다.

EP-A-0-294 350의 경우에는, 완충이 전혀 제시되지 않고 있다. 그러나, 구동부재와 안내부재 사이의 커플링의 특정구성에 의해 일정한 횡이동이 가능하지만, 그럼에도 불구하고, 축방향 연결부는 거의 완전 강체에 가깝기 때문에 인장력 및 압축력이 완전히 전달된다.

따라서, 본 발명의 목적은 제동 과정중 스트로크 제한 접촉부의 복잡한 조정 없이 동반 이동체의 부하가 감소되는 서두에 가재한 형태의 선형 구동장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 완충장치가 구동부재와, 동반 이동체에 직접 연결된 안내부재와의 사이의 결합부에 배치됨으로써 달성된다.

이러한 방식으로 안내부재와 구동부재는 이동방향, 즉 하우징의 종방향으로 일정한 관계로 결합된다. 완충장치는 일정한 부하에서 시작하여 안내부재와 구동부재 사이의 축방향 상대이동을 허용하며, 이때 특히 동반 이동체에 가해지는 순간적 부하는 어떠한 손상도 배제할 정도의 크기로 감소된다. 또한, 외부의 스트로크(stroke) 한정 접촉부가 필요없기 때문에 선형 구동 장치의 사용자가 각각의 용도에 상응하는 적합화 작업 및 조정작업을 수행하지 않아도 된다. 따라서, 이러한 작업시 발생할 수 있는 오류가 확실히 배제된다. 특히 본 발명의 장치는 구동부재의 제종 작동 개시에 무관하게 완충작용을 충분히 가용할 수 있다는 장점을 가진다. 또한, 이동 유니트가 예컨대 DE 85 11 577 U1에 개시된 방법으로 스트로크중의 예정된 위치에서 제동 작용이 수행되는 경우에도 조차 여전히 부하 감소 효과는 전적으로 유지된다.

EP 0 157 892 B1 및 EP 0 113 790 B1으로 부터 구동부재와 안내부재가 서로를 향해 한정되게 이동될 수 있는 선형 구동 장치가 알려져 있다.

이러한 선형 구동 장치에서는 안내부재의 경사이동시 발생할 수 있는 측방향힘이 구동부재 및 그 밀봉 장치에 전달되는 것만이 방지될 뿐이다. 그러나, 이러한 선형 구동 장치는 완충장치를 구비하지 않을 뿐 아니라 결합된 구성부재 사이의 축방향 상대이동도 불가능하다.

본 발명의 유리한 개량점은 청구범위의 종속항에 구체화되어 있다.

특히, 완충장치는 탄성장치를 포함하거나 이에 의해 형성된다. 탄성장치는 예컨대 고무 완충기 또는 스프링 장치로서 형성될 수 있다. 완충장치는 출격 흡수 장치를 포함하거나 이에 의해 형성되어 특히 단부위치에 도달한 이후의 반동이 적합한 방법으로 감소되는 것이 유리하다. 탄성장치와 충격 흡수 장치로 구성된 조합체는 특히 주어진 조건에 맞게 적절히 조절될 수 있다는 점에서 유리하다. 이와 관련하여 완충강도가 변경가능하게 조절될 수 있는 것이 적합하다.

특히, 완충장치의 완충작용이 정해진 한계부하에서 최초로 시작되는 완충특성이 유리하다.

이러한 방식으로 이동 유니트는 정확한 위치설정을 허용할 수 있는 정상적인 경우에 완전 강체(剛體)의 조립 유니트로 됨으로써, 완충작용은 임계부하에 도달할 때에만 발생하게 된다. 이러한 장치에서는 이동 유니트가 완충장치에 의해 보장되는 순수한 축방향의 탄성을 제외하고는 안내부재와 구동부재 사이에서 어떤 형태의 회전이동 및 횡이동이 존재할 수 없는 강체의 조립 유니트로서 형성되는 것이 유리하다. 이러한 경우, 하우징측 및 안내부측의 요건을 고려하여 구동부재와 안내부재 사이의 상대위치 설정을 수행할 수 있도록, 조립시에만 사용되는 조정수단을 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 특정 구성에서는 종방항 슬롯 및 종방향 안내부가 하우징의 둘레 방향으로 연속되는 하우징 측면에 위치하며, 이에 따라 하우징 외부에 위치한 이동 유니트의 부분은 일체적으로 하우징 둘레를 넓게 에워싸는 대략 L-형체로서 형성된다. 이러한 구성은 운전시 종방향 슬롯이 측방향으로 정렬될 수 있게 해주며, 이에 의해 오염의 위험이 감소된다. 동시에, 이러한 경우 안내부재는 상측에 위치하게 되며, 이에 의해 특히 적절한 힘의 수취가 가능하게 된다.

본 발명에 따른 선형 구동 장치에는 특히 소위 슬롯 장착 실린더가 사용되며, 구동부재는 유체에 의해 구동될 수 있는 피스톤으로 되며, 종방향 슬롯은 압력 매체의 누설을 방지하는 밀봉 밴드에 의해 폐쇄된다.

Claims

이동 가능하게 배치된 구동부재(3), 상기 하우징(1)의 외부에 배치되고 이동시킬 하중체가 고착될 수 있는 안내 부재(18)가 종방향으로 이동가능하게 안내되도록 장착되어 있는 종방향 안내부(16), 상기 구동 부재(3)를 안내부재(18)에 결합시켜 이동 유니트(29)를 형성하고 종방향 슬롯(13)을 통해 연장되는 동반 이동체(14), 및 이동 유니트(29)의 이동 방향(24)으로 작용하고 안내 부재(18)와 연동하는 완충 장치(30)를 구비하는 선형 구동 장치에 있어서, 완충 장치(30)는 구동 부재(3)와, 동반 이동체(14)에 바로 인접 배치된 안내 부재(18) 사이의 연결부에 개재되는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항에 있어서, 상기 완충 장치(30)는 하우징(1)의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 완충 장치(30)는 안내 부재(18)와 동반 이동체(14) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 완충 장치(30)는 탄성 장치(39)를 포함하거나 탄성 장치(39)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제4항에 있어서, 상기 탄성 장치(39)는 스프링 장치(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 완충 장치(30)는 충격 흡수 장치(44)를 포함하거나 충격 흡수 장치(44)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 완충 장치(30)는 탄성 장치(39) 및 충격 흡수 장치(44)의 작용을 함께 가지는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 완충 장치(30)는 2개의 완충 유니트(31,31',45)를 포함하며, 각각의 완충 유니트(31,31',45)는 이동 유니트(29)의 가능한 2개의 이동 방향으로의 완충을 위해 배정되는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 완충 강도는 변경 가능하게 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 완충 장치(30)의 실질적인 완충 작용이 정해진 한계 부하에서 최초로 시작되는 완충 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 이동 유니트(29)는 완충 장치(30)에 의해 보장되는 순수한 축방향으로의 탄성을 제외하고는 강체의 구성 유니트로서 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제11항에 있어서, 이동 유니트(29)는 조정 수단(31,31',57,58)을 구비하며, 조정 수단(31,31',57,58)은 조립시 종방향 안내부(16)에서 안내되는 안내 부재(18)를 하우징에서 안내되는 구동 부재(3)에 대해 조정할 수 있으며, 안내 부재(18)와 구동 부재(3) 사이의 조정된 상대 위치는 운전중 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(1)은 정사작형 또는 직사각형의 횡단면 외형을 가지며, 종방향 슬롯(13)과 종방향 안내부(16)는 둘레방향으로 연속되는 하우징 측면(65,66)에 설치되며, 이동 유니트(29)의 하우징(1)의 외부에 위치된 부분은 L-형 횡단면 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제13항에 있어서, 상기 완충 장치(30)는 L-형의 2개의 생크부 사이의 전이 영역(67)에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 종방향 안내부(16)는 외측에서 하우징(1)에 배치된 안내 궤도(17)에 의해 형성되며, 안내 궤도(17)는 그 양측면이 안내 부재(18)에 의해 맞물리는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(1)은 내부에 압력 매체를 밀봉하는 하우징 공간(2)이 형성된 실린더 하우징(1)이며, 하우징 공간(2)은 압력 매체의 작동에 의해 구동될 수 있는 피스톤(5)으로서 형성된 구동 부재(3)를 수용하며, 종방향 슬롯(13)은 밀봉 밴드(15)에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.
제5항에 있어서, 상기 스프링 장치(40)는 컵 스프링 조립체인 것을 특징으로 하는 선형 구동 장치.