KR0174751B1 - 선형 엑추에이터 - Google Patents

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KR0174751B1
KR0174751B1 KR1019950033413A KR19950033413A KR0174751B1 KR 0174751 B1 KR0174751 B1 KR 0174751B1 KR 1019950033413 A KR1019950033413 A KR 1019950033413A KR 19950033413 A KR19950033413 A KR 19950033413A KR 0174751 B1 KR0174751 B1 KR 0174751B1
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마사유키 호소노
요시테루 우에노
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다카다 요시유키
에스엠씨 가부시키가이샤
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Abstract

선형 엑추에이터(20)는 축선상으로 형성된 관통구멍(46)과 상부표면에 형성된 개구(38)를 가진 엑추에이터몸체(22), 한쌍의 단부블럭(24,26), 화살표(X,Y)로 표시된 방향으로 왕복이동식으로 이동가능한 슬라이드 테이블(30), 단부블록(24)에 각각 커플링 되어 있고 엑추에이터몸체(22)에 형성된 유체입·출구(60a,60b) 각각과 연통하는 각각의 통로(52)를 가지고 있는 한쌍의 원통형부재(54a,54b), 상기 슬라이드 테이블(30)과 일치하여 이동가능한 이음부재(36), 슬라이드 테이블(36)과 일치하여 미끄럼변위하기 위하여 원통형부재(54a, 54)의 외주표면을 기밀적으로 에워싸고 서로에 대응관계로 이음부재(36)와 면대면 접촉상태로 유지된 한쌍의 커버부재(76a, 76b), 그리고 원통형부재(54a,54b)와 커버부재(76a,76b)에 의해 형성되고 커버부재(76a,76b)에 의해 폐쇄되며 원통형부재(54a,54b)에 있는 통로(52)와 연통하고 있는 압력챔버(78a,78b)를 가지고 있다.

Description

선형 엑추에이터
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 선형 엑추에이터에 대한 사시도.
제2도는 제1도의 선(Ⅱ-Ⅱ)을 따라 취한 단면도.
제3도는 제2도의 선(III-III)을 따라 취한 단면도.
제4도는 제2도의 선(Ⅳ-Ⅳ)을 따라 취한 단면도.
제5도는 제1도에 도시된 선형 엑추에이터의 저면도.
제6도는 슬라이드 테이블이 생략된 상태에서 제1도에 도시된 선형 엑추에이터를 도시한 사시도.
제7도는 제1도에 도시된 선형 엑추에이터의 슬라이드 테이블에 대한 분해 사시도.
제8도는 본 발명의 제2실시예에 따른 선형 엑추에이터의 사시도.
제9도는 제8도의 선(Ⅸ-Ⅸ)을 따라 취한 단면도.
제10도는 제9도의 선(Ⅹ-Ⅹ)을 따라 취한 단면도.
제11도는 제9도의 선(XI-XI)을 따라 취한 단면도.
제12도는 제9도의 선(XII-XII)을 따라 취한 단면도.
제13도는 본 발명의 제3실시예에 따른 선형 엑추에이터의 사시도.
제14도는 제13도에 도시된 선형 엑추에이터에 대한 측면도.
제15도는 제14도의 선(XV-XV)을 따라 취한 단면도.
제16도는 본 발명의 제4실시예에 따른 선형 엑추에이터의 사시도.
제17도는 제16도에 도시된 선형 엑추에이터에 대한 측면도.
제18도는 제16도에 도시된 선형 엑추에이터의 슬라이드 테이블의 측면에 고정되고 마그네트를 유지하고 있는 브래킷에 대한 사시도, 그리고
제19도는 선형 엑추에이터인 종래의 유체압 실린더에 대한 단면도.
[발명의 분야]
본 발명은 엑추에이터의 축선방향으로 슬라이드 테이블을 왕복운동식으로 이동시키기 위해 유체출구/입구로부터 도입된 압력유체에 반응하는 선형 엑추에이터에 관한 것이다.
[관련기술의 설명]
선형 엑추에이터는 공작물등을 이송하는 수단으로서 사용되어 왔다.
선형 엑추에이터는 원통형 몸체를 따라 미끄럼가능한, 테이블을 선형왕복운동식으로 이동시켜 이동가능한 테이블상에 배치된 공작물을 이송시킬 수 있다.
하나의 공지된 선형 엑추에이터가, 예를들면 일본국 실용신안 공개공보 제5-42715호에 개시되어 있다.
첨부된 도면중 제19도는 유체압 실린더 조립체의 형으로 개시된 선형 엑추에이터를 예시하고 있다. 제19도에 도시된 바와같이, 유체압실린더 조립체는 실린더몸체(1), 수평병렬배열로 실린더몸체(1)에 형성된 한쌍의 실린더챔버(2,3), 연통관계로 실린더챔버(2,3) 사이에서 실린더몸체(1)에 형성되고 실린더몸체(1)의 상부표면에서 개방되어 있으며 실린더챔버(2,3)의 수평병렬배열에 평행한 길이방향 축선을 가진 장방형 구멍(4), 실린더챔버(2,3) 각각과 연통한 한쌍의 압력공급포트(도시되지않음), 동일한 방향으로 동시에 이동시키기 위해 각각의 실린더챔버(2,3)에 왕복운동식으로 이동가능하게 삽입된 한쌍의 피스톤(5,6), 피스톤(5,6) 사이에 개재되어 있고 피스톤(5,6)과 선형으로 유지되어 있으나 결속되어 있지 않으며 피스톤(5,6)과 일치하여 장방형구멍(4)에서 이동하기위해 수직 중심축선을 가지고 있는 로드(7), 실린더몸체(1) 위에 배치되고 로드(7)의 상단부에 연결된 테이블(18), 테이블(18)에 배치된 순환볼베어링(도시되지않음), 그리고 실린더몸체(1)에 형성되고 순환볼베어링을 맞물림 하는 트랙홈(도시되지않음)으로 구성되어 있다.
제19도에 도시된 종래의 유체압 실린더 조립체에서, 각각의 피스톤(5,6)이 왕복운동식으로 이동가능한 실린더챔버(2,3)는 실린더몸체(1)에 형성된 관통구멍에 의해 형성된다. 순환볼베어링을 위한 가이드 부재로서 작용하는 실린더몸체(1)는 순환볼베어링과 마찰접촉으로 인한 마모에 저항할 수 있는 경성재료로 만들어지는 것이 필요된다. 보통, 실린더몸체(1) 상에 부과된 높은 경도는 실린더몸체(1)를 강재질로 만들어서 열처리함으로써 얻을 수 있다. 그러나, 실린더챔버(2,3)가 열처리에 의해 형성되기 때문에, 실린더몸체(1)는 열처리 이후에 실린더챔버(2,3)의 스트레인을 제거하는 가공이 필요하게 된다. 결과로서, 종래의 유체압 실린더 조립체를 제조하는 공정은 매우 복잡하여, 종래의 유체압 실린더 조립체의 비용은 높다.
유체압 실린더 조립체에서, 피스톤(5,6)의 광복운동은 피스톤(5,6)사이에 개재되고 피스톤(5,6)과 접촉관계로 선형으로 유지되어 있지만 결속되지 않은 로드(7)를 통하여 테이블(18)에 전달된다. 그결과, 테이블상에 배치된 공작물의 무게로 인하여 테이블(18)상에 과부하가 부과되면, 이부하는 서로 수직으로 뻗어 있는 피스톤(5,6)과 로드(7) 사이의 이음부위에 전달된다. 로드(7)가 피스톤(5,6) 사이에 개재되고 피스톤(5,6)과 로드(7)의 접촉관계로 선형으로 유지되어 있지만 결속되지 않았기 때문에 피스톤(5,6)과 로드(7)의 접촉표면을 장기간에 걸친사용에 상대적으로 빨리 마모되어, 테이블(18)을 이동시키는 정밀도를 감소시킨다.
[발명의 개요]
비교적 단순하고, 저렴한 공정으로 제조될 수 있고 슬라이드 테이블을 이동시키는 정밀도를 지나치게 감소시킴이 없이 증가된 내구성을 갖는 선형 엑추에이터를 제공하는 것은 본 발명의 목적이다.
본 발명의 또다른 목적은 단부블록과 관형부재가 서로 일체로 형성되어 있기 때문에 감소된 부품의 수로 만들어져 저렴한 비용으로 제조될 수 있는 선형 엑추에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 센서부착 홈을 갖춘 레일부재가 엑추에이터 몸체의 대응축표면들중 하나의 측표면상에 선택적으로 탈착가능하게 장착되는 선형 엑추에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 센서부착홈에 장착된 센서가 증가된 검출정밀도를 갖는 선형 엑추에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은 본 발명의 바람직한 실시예가 예에 의해 예시되어 있는 첨부도면과 연관하여 취해진 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
[바람직한 실시예의 상세한 설명]
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 선형 엑추에이터를 사시적으로 도시하고 있다. 제1도에 도시된 바와같이, 부재번호(20)로 표시된 선형 엑추에이터는 장방형 평행육면체 형의 엑추에이터몸체(22), 나사(23)에 의해 엑추에이터몸체(22)의 길이방향 대향단부에 고정된 한쌍의 단부블럭(24,26), 그리고 엑추에이터몸체(22)의 중앙부와 일체로 형성되어 상향으로 돌출한 가이드 베이스(28)를 따라 선형 왕복 이동하기 위해 장착된 슬라이드 테이블(30)로 구성된다.
엑추에이터몸체(22)는 상부표면에서 서로에 길이방향과 횡단방향으로 이격된 관계로 형성된 4개의 반타원형 오목부(32)와 그리고 그 옥목부(32)의 각각의 바닥에 형성되어 엑추에이터(32)의 하부표면에 뻗어 있는 4개의 부착구멍(34)을 가지고 있다. 가이드베이스(28)는 이음부재(36)(후에 설명됨)가 자유롭게 수평방향으로 이동가능하게 하는 길이방향으로 긴 장방형 개구(38)(제2도 및 제6도참조)를 가지고 있다. 엑추에이터몸체(22)는 축방향으로 이격되어 길이방향으로 긴 장방형 가이드구멍(40a,40b)(제3도참조)을 가지고 있는데, 이 구멍은 엑추에이터몸체의 각각의 측면에 하나씩 형성되고 개구(38)에 평행하게 뻗어 있다. 이음부재(36)는 안내되기 위해 각각의 가이드구멍(40a,40b)에 맞물림되어 있는 한쌍의 측면엣지부(42)를 가진다. 제5도에 도시된 바와같이, 엑추에이터몸체(22)는 하부표면에 형성된 한쌍의 횡장방형 윈도우(44a,44b)와 사각 윈도우(44c)를 또한 가진다. 관통구멍(46)(제2도 및 제3도참조)은 개구(38), 가이드구멍(40a,40b) 및 윈도우(44a,44b,44c)와 연통하는 상태에서 길이방향 축선을 따라 엑추에이터몸체(22)에 형성되어 있다. 관통구멍(46)은 엑추에이터몸체(22)의 축선단부에 각각 형성된 원형단면의 한쌍의 원형부와 그리고 엑추에이터몸체(22)중앙에 형성된 공동부를 포함한다.
제2도에 도시된 바와같이, 단부블록(24,26)은 엑추에이터몸체(22)의 축선방향으로 관통하여 뻗어있는 각각의 구멍(47)을 가지고 있다. 구멍(47)들은 외부에 나사산이 나있는 팁단부(48)를 각각 가진 각각의 플러그(50)에 의해 폐쇄한다. 플러그(50)는 각각의 축선을 따라 중앙에 형성되고 단부블륵(24, 26)의 측표면에 형성된 유체입구/출구와 연통상태로 유지된 각각의 통로(51)를 가지고 있다. 엑추에이터몸체(22)에 형성된 관통구멍(46)의 원형부에 한쌍의 원통형부재(54a,54b)가 각각 배치되어 있는데, 이 각각은 관통구멍(46)의 직경보다 약간 작은 직경을 가지고 있고 축선상으로 관통하여 형성된 통로(52)을 가지고 있다. 원통형몸체(54a,54b)에 있는 통로(52)는 플러그(50)의 외부에 나사산이 나있는 팁단부(48)가 각각의 통로(52)안으로 장전되는 플러그(50)에서 각각의 통로(51)와 연통한 상태로 유지되어 있다.
상세하게는, 원통형부재(54a,54b)는 플러그(50)에 의해서 각각의 단부블럭(24, 26)에 커플링되어 지지된다. 원통형부재(54a,54b)는 관통구멍(46)을 형성하고 있는 엑추에이터(22)의 내벽표면과 접촉하지 않는, 즉, 이격되어 있는 각각의 외주표면을 가지고 있어, 원통형부재(54a,54b) 주위에서 주어진 거리만큼 이격된 환상의 간극부(56)을 형성한다. 링형상의 시일(58)은 원통형부재(54a,54b)와 플러그(50)사이의 이음부를 기밀적으로 밀봉하도록 플러그(50)주위에서 원통형부재(54a,54b)와 단부블럭(24,26)사이에 배치되어 있다. 단부블럭(24,26)의 측표면에 형성된 유체 입·출구(60a,60b)는 각각의 통로(62)를 통하여 플러그(50)에 있는 통로(51)와 연통한 상태로 유지되어 있다(제4도참조).
제6도 및 제1도에 도시된 바와같이, 단부블럭(24,26)은 자동스위치 등과 같은 센서(도시되지않음)를 설치하기 위하여 측표면에 각각 형성된 센서부착홈(64)들을 가지고 있다.
센서부착홈(64)은 엑추에이터몸체(22)의 축선에 평행하게 뻗어있고 소정된 길이를 가지고 있다. 제1도에 도시된 바와같이, 조절나사(66)는 단부블럭(24,26) 각각에 부착되어 있고 슬라이드 테이블(30)이 가이드 베이스(28)을 따라 이동할 수 있는 거리를 조잘하기 위해 서로를 향하여 돌출해 있다.
복수의 볼베어링(68)(제3도 및 제7도참조)은 가이드베이스(28)를 따라 슬라이드 테이블(30)을 원할하게 왕복운동시키기 위하여 슬라이드 테이블(30)과 가이드 베이스(28)사이에 개재되어 있다. 볼베어링(68)은 가이드베이스(28)와 슬라이드 테이블(30)의 대응내벽표면에 각각 형성된 트랙홈(70a,70b)을 따라 구르는 볼로 구성되어 슬라이드 테이블(30)에 형성된 순환구멍(71)을 통하여 순환한다.
제3도에 도시된 바와같이, 이음부재(36)는 볼트(72)에 의해 슬라이드 테이블(30)의 하부표면에 고정되어 있다. 상세하게는, 이음부재(36)는 가이드베이스(28)에 있는 개구(38)을 통하여 상향으로 뻗어있고 볼트(72)에 의해 슬라이드 테이블(30)의 하부표면에 고정되어 있다.
중앙보스(74)의 각각의 측면상에 하나씩 위치되어 있는 이음부재(36)의 측면엣지부(42)등은 엑추에이터(22)의 가이드구멍(40a,40b)으로 부터 돌출하여 상향으로 굽혀져서 슬라이드 테이블(30)의 하부표면과 대향하여 맞닿음 한다.
제2도에 도시된 바와같이, 각각 관통구멍(46)의 축선방향으로 뻗어있고 C자형 단면을 가진 한쌍의 대응커버부재(76a,76b)는 슬라이드 테이블(30)에 수직으로 뻗어 있는 이음부재(36)의 각각의 대향측벽표면들상에 위치되어 있다. 아음부재(36)는 커버부재(76a,76b)와 면대면 접촉관계에 있으나 결속되지 않은 상태로 유지되어 이들 커버부재사이에 개재되어 있다. 커버부재(76a,76b)는 원통형부재(54a,54b) 상에 각각 장착된 밀봉부재(77a,77b)와 상호작용하여 원통형부재(54a,54b)의 외주표면을 기밀적으로 에워싸는 작용을 한다. 커버부재(76a,76b)는 원통형부재(54a,54b)의 축선을 따라 화살표(X,Y)로 지적된 방향으로 앞·뒤로 이동가능하다. 원통형부재(54a,54b)는 원통형 형상으로 제한되지 않고 관형 형상으로도 될 수 있으며, 따라서 커버부재(76a,76b)는 관형부재(54a,54b)의 외주표면을 에워싸을 수 있는 관형 형상으로 될 수 있다. 커버부재(76a,76b)와 관형부재(54a,54b)는 관형부재(54a,54b)의 직경과 상응하는 각각의 직경을 가진 압력챔버(78a,78b)를 개재하여 이음식으로 형성하고 있으며, 이 압력챔버(78a,78b)는 관형부재(54a,54b)에 있는 각각의 통로(52)와 연통하고 있다. 압력유체가 각각의 통로(52)를 통하여 압력챔버(78a,78b) 안으로 도입하면, 도입된 유체는 커버부재(78a,78b)의 내벽표면을 밀어낸다. 그결과, 커버부재(76a,76b)는 관통구멍(46)을 형성하는 엑추에이터몸체(22)의 내벽표면과 원통형부재(54a,54b)의 외주표면에 의해 형성된 환상의 간극부(56)을 따라 미끄럼식으로 변위된다. 커버부재(76a,76b)가 원통형부재(54a,54b)의 외주표면을 따라 변위되면, 슬라이드 테이블(30)을 면대면 접촉으로 유지된 커버부재(76a,76b) 사이에 개재되어 있는 이음부재(36)에 의해 화살표(X또는 Y)에 의해 지시된 방향으로 이동한다.
제7도에 도시된 바와같이, 슬라이드 테이블(30)은 삽입되는 패널형상의 단면의 테이블 블럭(80)과 그리고 슬라이드 테이블(30)이 나사(82)에 의해 이동가능한 방향으로 서로로부터 이격된 테이블블럭(80)의 대향단부에 고정되어 있는 한쌍의 스크레퍼(86a,86b)와 한쌍의 단부커버(84a,84b)로 구성된다. 순환구멍(71)은 테이블블럭(80)에 형성되고, 볼베이링(68)의 볼은 트랙홈(70a,70b)을 따라 구르고 순환구멍(71)을 통하여 순환한다. 한쌍의 복귀가이드(88a,88b)는 볼이 트랙홈(70a,70b)을 따라 굴러 순환통로(71)를 통하여 순환할때에 볼베어링(68)의 볼을 안내하기 위해 트랙블럭(80)의 각각의 대향 단부상에 장착된다. 충격흡수기 또한 뎀퍼(90)는 슬라이드 테이블(30)이 행정말기에 조절나사(66)와 부딪칠때 발생되는 충격을 감쇠시키기 위해 각각의 단부커버(84a,84b) 상에 장착된다. 마그네트(92)는 센서부착홈(64)에 장착된 센서(도시되지않음)와 상호작용하에 슬라이드 테이블(30)의 위치를 검출하기 위해 각각의 단부커버(84a,84b) 상에 또한 장착된다.
본 발명의 제1실예에 따른 선형 엑추에이터의 작동 및 장점은 아래에 설명될 것이다. 압력유체는 대응플러그(50)(제4도참조)에 있는 통로(51)와 유체 입·출구(60a)를 연통시키는 통로(620)를 통하여 공급된다. 제2도에 도시된 바와같이, 압력유체는 커버부재(76a)에 의해 폐쇄된 압력챔버(78a) 안으로 통로(51)와 연통시키는 원통형부재(51a)에 있는 통로(52)를 통하여 도입되어, 커버부재(76a)의 내벽표면을 밀어낸다. 그결과, 커버부재(76a)는 원통형부재(54a)로 부터 멀리 화살표(X)에 의해 표시된 방향으로 미끄럼식으로 변위되는 한편 압력챔버(78a)는 밀봉부재(77a)에 의해 기밀적으로 밀봉된다. 결과로서, 슬라이드 테이블(30)은 면대면 접촉으로 유지된 커버부재(76a,76b) 사이에 개재된 이음부재(36)에 의해 화살표(X)로 표시된 방향으로 이동된다. 커버부재(76b)에 의해 폐쇄된 압력챔버(78b)가 대기로 통기되기 때문에 이때에, 커버부재(76b)는 외주표면을 따라 원통형부재(54b)를 향하여 이동한다. 충격흡수기(90)들중 하나가 대응조절나사(66)와 맞물리면, 슬라이드 테이블(30)은 화살표(X)로 표시된 방향으로 이동행정의 끝에 도달한다. 슬라이드 테이블(30)의 위치는 센서부착홈(64)들중 하나의 홈에 장착된 센서(도시되지않음)가 대응마그네트(92)로 부터의 마그네트 플럭스를 검출할때 검출된다.
대향방향으로 슬라이드 테이블(30)을 이동시키기 위해, 압력유체는 다른 유체 입·출구(60b)로 공급된다. 공급된 압력유체는 원통형 부재(54b)에 있는 통로(52)를 통하여 압력챔버(78b) 안으로 도입되어 커버부재(76b)의 내벽표면을 밀어내어 화살표(Y)로 표시된 방향으로 커버부재(76b)를 이동시킨다. 결과로서, 슬라이드 테이블(30)은 커버부재(76a,76b) 사이에 개재된 이음부재(36)에 의해 화살표(Y)로 표시된 방향으로 이동된다. 화살표(Y)로 표시된 방향으로의 슬라이드 테이블(30)의 이동에 대한 다른 상세는 화살표(X)로 표시된 방향으로의 슬라이드 테이블(30)의 이동에 대한 다른 상세한 동일하여서 상세하게 설명되지 않을 것이다.
제1실시예에 따른 선형 엑추에이터에서, 가이드베이스(28)와 액추에이터몸체(22)는 서로 일체로 형성되어 있고, 원통형부재(54a,54b)가 커플링되는 단부블럭(24,26)은 엑추에이터몸체(22)에 형성된 관통구멍(46)에 삽입되고, 이음부(36)와 면대면 접촉으로 유지된 커버부재(76a,76b)는 각각의 원통형부재(54a,54b)와 맞물림 상태로 유지된다. 그결과, 선형 엑추에이터(20)는 비교적 쉽게 그리고 저렴하게 제조될 수 있다.
큰 벽두께로된 이음부재(36)는 높은 강성을 갖기 위해 볼트(72)에 의해 슬라이드 테이블(30)에 일체적으로 커플링되고, 그리고 커버부재(76a,76b) 사이에 개재되어 이들과 면대면 접촉되어 있지만 결속되지는 않았다. 비록 큰하중이 슬라이드 테이블(30)상에 부과되더라도 슬라이드 테이블(30)와 이음부재(36)는 하중이 전달되는 이음부에서 서로에 단단히 이음되어 유지되어 있다. 이음부재(36)와 커버부재(76a,76b)가 상당히 넓은 면접촉을 통하여 서로에 대항하여 유지되어 있기 때문에, 이음부재(36)와 커버부재(76a,76b)의 접촉표면은 쉽게 마모되는 것이 방지된다. 결과로서, 슬라이드 테이블(30)이 이동하는 정밀도는 장기간에 걸친 사용에도 낮아지지 않아서 이 슬라이드 테이블(30)은 큰 내구성을 갖는다.
본 발명의 제2실시예에 따른 선형 엑추에이터(100)는 제8도 내지 제12도를 참조하여 아래에 설명될 것이다.
본 발명의 제1실시예를 따른 선형 엑추에이터(20)의 부분과 동일한 선형 엑추에이터(100)의 부분은 동일한 참조번호로 표시되고 아래에 상세하게 설명되지 않을 것이다.
제8도에 도시된 바와같이, 선형 엑추에이터(100)는 장방형 평행육면체의 형태로 된 엑추에이터몸체(102), 나사(23)에 의해 엑추에이터몸체(102)의 길다란 대향단부에 고정된 한쌍의 단부블럭(104,106), 그리고 엑추에이터몸체(102)의 중앙부와 일체로 형성되어 상향으로 돌출한 가이드베이스(28)을 따라 선형왕복운동하기 위해 장착된 슬라이드 테이블(30)로 구성된다. 단부블럭(104, 106)은 슬라이드 테이블(30)의 변위를 제한하도록 각각 충격흡수기(90)를 맞물리기 위해 그리고 자체상에 나사산이나 있는 너트(105)를 돌림으로서 슬라이드 테이블(30)의 행정을 조절하기위해 모서리에 각각 스토퍼(107)을 가지고 있다. 엑추에이터몸체(102)는 서로에 길이방향으로 그리고 횡단방향으로 이격된 관계로 상부표면에 형성된 4개의 반타원 오목부(32)와, 오목부(32)의 각각의 바닥부에 형성되어 엑추에이터(102)의 하부표면에 뻗어 있는 4개의 부착구멍(34)을 가진다.
제9도에 도시된 바와같이, 엑추에이터몸체(102)는 이음부재(132)가 자유롭게 수평으로 이동가능한 상부표면에 형성되어 있는 길이방향으로 길다란 제1장방향 개구(110)와, 그리고 길이방향으로 길다란 제1장방형 개구(110)와 정렬된 관계로 하부표면에 형성된 길이방향으로 길다란 제2장방향 개구(110)을 가진다. 원형단면의 관통구멍(114)(제10도참조)은 축선방향으로 엑추에이터몸체(102)에 형성되고 제1및 제2개구(110,112)와 연통하여 유지된다. 엑추에이터몸체(102)는 레일(117)(제15도참조)을 유지시키기 위하여 측표면에 횡단방향으로 형성된 한쌍의 길이방향으로 이격된 부착구멍(118a,118b)을 또한 가지고 있으며, 이레일(117)은 레일(117)의 축선을 따라 서로에 평행하게 뻗어 있는 한쌍의 센서부착홈(116a,116b)(제13도참조)을 가진다.
제9도에 도시된 바와같이, 원통형부재(120a,120b)는 단부블럭(104,106) 각각과 일체로 형성되고 관통구멍(114) 안에서 이구멍을 따라 뻗어 있다. 원통형 부재(120a,120b)는 축선을 따라 형성된 각각의 홈(122)을 가진다. 구멍(122)은 각각의 플러그(124)에 의해 폐쇄되는 외단부와 각각의 소경 오리피스(126)에 연결되어 압력챔버(78a,78b)와 각각 연통하는 내단부를 가진다.
단부블럭(104,106)은 엑추에이터몸체(102)의 축선에 수직으로 뻗어 있는 각각의 통로(62)를 통하여 구멍(122)과 연통하여 측표면에 형성되어있는 각가의 유체 입·출구(60a,60b)(제8도 및 제12도참조)를 가진다.
시일(128)은 원통형 부재(120a,120b)의 외주표면에 형성된 환상의 홈에 각각 끼워맞춤 되어 있다. 서일(128)은 커버부재(76a,76b)와 원통형부재(102a,102b)에 의해 형성된 압력챔버(78a,78b)를 기밀적으로 밀봉하기 위해 커버부재(76a,76b)와 미끄럼 접촉상태로 유지된다.
제9도에 도시된 바와같이, 압력유체는 유체입·출구(60a,60b)를 통하기 보다는, 플러그(124)가 제거되는 단부블럭(104,106)에 있는 개구를 통해서 압력챔버(78a,78b)에 공급될 수 있다.
제11도에 도시된 바와같이, 장방형 단면을 가진 관형부에 형태로 있는 이음부재(132)는 슬라이드 테이블(30)안으로 들어가게 되는 볼트(130)에 의해 슬라이드 테이블(30)의 하부표면에 고정이음된다. 관통구멍(114)의 축선방향으로 각각 뻗어 있고 C자형상 단면을 각각 가진 커버부재(76a,76b)는 제9도에 도시된 바와같이 서로에 대응관계로 이음부재(132)의 각각의 대향 측벽표면상에 배치된다. 이음부재(132)는 커버부재(76a,76b) 사이에 개재되어 이들과 면대면 접촉상태에 있지만 결속되어 있지 않다. 커버부재(76a,76b)는 압력챔버(120a,120b)로 공급된 유체의 압력하에서 원통형부재(120a,120b)의 축선을 따라 화살표(X,Y)로 표시된 방향으로 앞·뒤로 이동가능하다.
본 발명의 제2실시에에 따른 선형 엑추에이터(100)는 단부블럭(104,106)과 원통형 부재(120a,120b)가 서로에 일체로 형성되기 때문에 매우 적은 부품으로 만들어질 수 있어, 저렴하게 제조될 수 있다.
본 발명이 제2실시예에 따른 선형 엑추에이터(100)의 다른 구조적인 상세, 작동 및 장점은 본 발명의 제1실시예에 따른 선형 엑추에이터(20)의 것과 동일하여, 아래에 상세하게 설명되지 않을 것이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 선형 엑추에이터(140)는 제13도 내지 제15도를 참조하여 아래에 설명될 것이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 선형 엑추에이터(140)는 센서부착홈(116a,116b)이 엑추에이터몸체(102)에 형성된 부착구멍(118a,118b) 안으로 삽입되는 나사(142a,142b)에 의해 엑추에이터몸체(102)의 측표면들중 하나의 측표면에 선택적으로 그리고 탈착가능하게 고정될 수 있다는 것을 제외하고는 본 발명의 제2실시예에 따른 선형 엑추에이터(100)와 동일하다.
각각의 위치에서 각각의 센서부착홈(116a,116b)에 장착된 센서(114a,114b)는 슬라이드 테이블(30)의 위치를 검출하도록 슬라이드 테이블(30)상에 장착된 미그네트(92)로부터의 마그네트 플럭스를 검출할 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 선형 엑추에이터(140)의 다른 구조적인 상세, 작동 및 장점은 본 발명의 제2실시예에 따른 선형 엑추에이터(100)의 것과 동일하여 아래에 상세하게 설명되지 않을 것이다.
본 발명의 제4실시예에 따른 선형 엑추에이터(150)는 제16도 내지 제18도를 참조하여 아래에 설명될 것이다.
본 발명의 제4실시예에 따른 선형 엑추에이터(150)는 다음과 같은 것을 제외하고는 본 발명의 제3실시예에 따른 선형 엑추에이터(140)와 동일하다.
제16도 및 제17도에 도시된 바와같이, 선형 엑추에이터(150)는 센서부착홈(116a,116b)을 가진 레일(152) 그리고 센서부착홈(116a,116b)으로 부터 먼 레일(152)의 측면에 형성되고 레일(152)의 길이방향으로 뻗어 있는 삼각형 단면의 오목부(154)를 포함한다. 선형 엑추에이터(150)는 마그네트(156)를 유지하고 있는 편평한 브래킷(158)을 또한 가지고 있는데, 이 편평한 브래킷(158)은 오목부(154)에 직면하는 슬라이드 테이블(30)의 측면에 볼트(도시되지않음)에 의해 고정된다. 제18도에 도시된 바와같이, 실린더 형태인 마그네트(156)는 브래킷(158) 상에서 복수의 핑거(160)에 의해 바깥쪽으로 노출되도록 유지되어 있다.
마그네트 플럭스가 센서(144a,144b)에 의해 검출될 수 있는 마그네트(156)는 레일(152)을 향하여 노출되도록 슬라이트 테이블(30)의 측면상에 장착된다. 더우기 마그네트(156)는 레일(152)에 형성된 오목부(154)에 위치되고 레일(152)에 형성된 센서부착홈(116a,116b)에 장착된 센서(144a,144b)에 밀접하게 위치된다. 결과로서, 마그네트(156)로부터의 마그네트 플럭스는 고정밀도로 센서(144a,144b)에 의해 검출될 수 있다.
본 발명에 따른 선형 엑추에이터는 다음과 같은 장점을 가지고 있다.
각각의 원통형 부재가 커플링 되어 있는 단부블럭은 엑추에이터몸체에 형성된 관통구멍에 삽입되고, 이음부재와 면대면 접촉상태로 유지된 커버부재는 각각의 원통형부재와 맞물림 상태로 유지된다. 그결과, 선형 엑추에이터는 비교적 쉽게 그리고 저렴하게 제조될 수 있다.
더우기 이음부재는 강성을 증가시키기 위해 슬라이드 테이블에 일체적으로 커플링되어 있고 커버부재 사이에서 면대면 접촉상태로 개재되어 있다. 큰하중이 슬라이드 테이블상에 부과될때에도, 슬라이드 테이블과 이음부재는 하중이 전달되는 이음부에서 서로에 고정이음되어 유지되어 있다.
이음부재(36)와 커버부재(76a,76b)가 비교적 큰 접촉 부위를 통하여 서로에 대항하여 유지되기 때문에, 이음부재(36)와 커버부재(76a,76b)의 접촉표면은 쉽게 마모되는 것으로 부터 방지된다. 결과로서, 슬라이드 테이블(30)이 이동하는 정밀도는 장기간에 걸친 사용에도 낮아지지 않기 때문에 슬라이드 테이블(30)은 큰 내구성을 갖는다.
이음부재와, 커버부재가 비교적 큰 접촉부위를 통하여 서로에 대항하여 유지되기 때문에, 이음부재와 커버부재의 접촉면적은 쉽게 마모되는 것으로부터 방지된다. 결과로서, 슬라이드 테이블이 이동하는 정밀도는 장기간에 걸친 상용에도 낮아지지 않기 때문에, 슬라이드 테이블은 큰 내구성을 갖는다.
본 발명의 일부 바림직한 실시예가 상세하게 도시되고 설명되어 있어도 여러변경과 수정이 첨부된 청구범위의 범주로부터 벗어남없이 만들어질 수 있다는 것은 당연하다.

Claims (11)

  1. 측면에 형성된 한쌍의 유체입·출구(60a,60b), 축선상에 형성된 관통구멍(46), 및 상부표면에 형성된 개구(38)를 가진 엑추에이터몸체(22); 상기 엑추에이터몸체(22)의 각각의 축선상의 단부에 커플링된 한쌍의 단부블럭(24,26); 엑추에이터몸체(22)를 따라 축선상으로 왕복이동하기 위해 상기 엑추에이터몸체(22) 상에 장착된 슬라이드 테이블(30); 상기 단부블럭(24,26) 각각에 커플링되고, 상기 유체입·출구(60a,60b) 각각과 연통하는 각각의 통로(52)를 가진 한쌍의 관형부재(54a,54b); 상기 슬라이드 테이블(30)과 일치하여 변위하기위해 상기 개구(38)를 통하여 상기 슬라이드 테이블(30)의 하부표면에 수직으로 커플링 되어 있는 이음부재(36); 서로로부터 분리되고, 상기 이음부재의 양쪽에 각각 배치되며 상기 슬라이드 테이블을 이동시키기위해 상기 이음부재(36)의 양쪽과 면대면 접촉상태가 되도록 변위가능하고, 그리고 상기 관형부재(54a,54b)의 외주부를 공기와의 접촉으로 부터 기밀적으로 밀봉하는 제1 및 제2 커버부재(76a,76b); 그리고 상기 관형부재(54a,54b)와 상기 커버부재(76a,76b)에 의해 형성되고 상기 커버부재(76a,76b)에 의해 폐쇄되며, 상기 관형부재(54a,54b)에 있는 상기 통로(52)와 연통하고 있는 한쌍의 압력챔버(78a,78b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엑추에이터몸체(22)는 상기 엑추에이터몸체(22)와 일체로 형성되어 상향으로 돌출해 있는 가이드베이스(28)를 가지고 있으며, 상기 가이드베이스(28)는 볼베어링(68)을 위한 트랙홈(70a)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 관형부재는 각각의 원통형 부재(54a,54b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단부블럭(24,26)은 각각의 센서부착 홈(64)을 측면에 형성하여 가지고 있는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 슬라이드 테이블(30)의 변위를 조절하기 위해 상기 단부블럭(24,26) 각각 상에 장착된 변위조절수단으로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 변위조절수단은 행정끝에서 상기 슬라이드 테이블(30)을 대항하여 맞닿음하기 위해, 상기 단부블럭(24,26) 각각에서 나사산이 나있는 조절나사(66)또는 스토퍼(107) 각각으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 슬라이드 테이블(30)이 상기 단부테이블(24,26)과 부딛칠때 발생되는 충격을 흡수하기 위해 상기 슬라이드 테이블(30)의 길이방향 단부 각각 상에 장착된 댐핑수단(90)으로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
  8. 제1항에 있어서, 검출될 마그네트 플렉스를 발생시켜 상기 슬라이드 테이블(30)의 위치를 검출하기 위하여 상기 슬라이드 테이블(30)의 길이방향 단부 각각 상에 장착된 마그네트(92)로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 단부블럭(24,26)과 상기 관형부재(54a,54b)는 서로 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
  10. 제1항에 있어서, 센서부착홈(116a,116b)을 안에 형성하여 가지고 있는 레일(117)로 더 구성되어 있으며, 상기 레일(117)은 상기 엑추에이터몸체(102)의 횡단방향으로 이격된 슬라이드 표면들중 하나의 슬라이드 표면상에 선택적으로 그리고 탈착가능하게 정착되어 있는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 레일(152)은 오목부(154)를 센서부착홈(116a,116b)으로 부터 먼 측면에서 길이방향으로 형성하여 가지고 있으며, 브래킷(158)에 의해 상기 슬라이드 테이블(30)의 측면상에 장착되어 상기 오목부(154)에 위치되는 마그네트(156)로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선형 엑추에이터.
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