KR100371173B1

KR100371173B1 - Apparatus for protecting friction linear actuator

Info

Publication number: KR100371173B1
Application number: KR10-2000-0048156A
Authority: KR
Inventors: 김성태
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-08-19
Filing date: 2000-08-19
Publication date: 2003-02-05
Also published as: KR20020014951A

Abstract

본 발명은 리니어 액츄에이터의 마찰 방지장치에 관한 것으로, 본 발명은 선형 실린더가 구비된 케이싱의 내부에 장착되어 구동력을 발생하는 리니어 모터와, 그 리니어 모터의 가동자에 결합되는 동시에 양단이 복수개의 탄성부재에 결합되어 직선으로 왕복운동을 하는 구동축과, 그 구동축의 일단에 고정되는 동시에 상기 실린더의 내부에 삽입되어 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 압축시키는 피스톤과, 상기 실린더의 내주면과 이에 대응되는 피스톤의 외주면 사이에 삽입되어 상기한 유체의 압축시 발생되는 열에 의해 피스톤과 함께 열팽창되더라도 그 피스톤의 외주면과는 항상 일정한 간극을 유지할 수 있도록 여유간극을 두고 실린더에 결합되는 슬리브로 구성함으로써, 상기 피스톤이 슬리브에 접촉되는 것을 미연에 차단하여 액츄에이터의 성능저하를 방지할 수 있다.The present invention relates to a friction preventing device of a linear actuator, the present invention is mounted on the inside of the casing provided with a linear cylinder and a linear motor for generating a driving force, and coupled to the mover of the linear motor, both ends of the plurality of elastic A drive shaft coupled to the member to reciprocate linearly, a piston fixed to one end of the drive shaft and inserted into the cylinder to compress fluid while reciprocating linearly, an inner circumferential surface of the cylinder and a piston corresponding thereto The piston is inserted between the outer circumferential surface of the piston by a sleeve coupled to the cylinder with a clearance between the outer circumferential surface of the piston to maintain a constant gap even when thermal expansion with the piston by the heat generated during the compression of the fluid, Actuator by blocking contact with the sleeve in advance It can prevent the performance deterioration.

또한, 상기 피스톤과 슬리브 사이에 여유간극을 두는 경우에는 그 피스톤과 슬리브 사이에 지그나 갭게이지를 용이하게 사용할 수 있어 피스톤의 조립성도 한층 향상된다.In addition, when the clearance gap is provided between the piston and the sleeve, a jig or a gap gauge can be easily used between the piston and the sleeve, so that the assembly of the piston is further improved.

Description

Anti-friction device of linear actuator {APPARATUS FOR PROTECTING FRICTION LINEAR ACTUATOR}

본 발명은 리니어 액츄에이터의 슬리브에 관한 것으로, 특히 피스톤과 그 피스톤이 삽입되는 실린더 사이의 마찰을 방지하고자 하는 리니어 액츄에이터의 마찰 방지장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sleeve of a linear actuator, and more particularly, to a friction preventing device of a linear actuator, which is intended to prevent friction between a piston and a cylinder into which the piston is inserted.

일반적으로 리니어 액츄에이터는 선형으로 왕복운동을 하는 가동자에 피스톤이 일체된 구동축을 결합시켜 그 피스톤이 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 압축시키는 원동기이다. 이러한 리니어 액츄에이터에서는 피스톤이 실린더와 미끄럼 접촉하기 때문에 그 피스톤과 실린더 사이에 오일을 공급하여 마찰손실을 방지하도록 하는 것이 통례이다. 그러나 최근에는 오일을 공급하지 않는 대신 구동축의 양단에 판스프링을 결합시켜 그 구동축이 직진성이 유지하도록 하는 이른바 무윤활 리니어 액츄에이터가 새롭게 제시되고 있다.In general, a linear actuator is a prime mover that couples a drive shaft having a piston integrated to a linear reciprocating mover and compresses a fluid while the piston reciprocates linearly inside the cylinder. In such a linear actuator, since the piston is in sliding contact with the cylinder, it is common to supply oil between the piston and the cylinder to prevent friction loss. Recently, however, a so-called lubrication-free linear actuator has been newly proposed, in which a leaf spring is coupled to both ends of the drive shaft to maintain the straightness instead of supplying oil.

도 1은 종래 무윤활 리니어 액츄에이터를 보인 종단면도로서 이에 도시된 바와 같이 종래의 무윤활 리니어 액츄에이터는, 실린더(C)가 구비되는 케이싱(1)과, 그 케이싱(1)의 내부에 장착되어 선형의 구동력을 발생하는 리니어형 구동모터(2)와, 그 구동모터(2)의 가동자(2B)에 결합되어 구동력을 전달하는 구동축(3)과, 그 구동축(3)에 연결되어 실린더(C)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 압축시키는 피스톤(4)과, 상기 구동축(3)의 상하 양단에 각각 결합되어 피스톤의 직진운동을 유도하는 상판스프링(5) 및 하판스프링(6)으로 이루어져 있다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing a conventional non-lubricated linear actuator. As shown in the drawing, a conventional non-lubricated linear actuator includes a casing 1 provided with a cylinder C and a linearly mounted inside the casing 1. A linear drive motor 2 generating a driving force of the drive motor, a drive shaft 3 coupled to the mover 2B of the drive motor 2 to transmit a driving force, and a cylinder C connected to the drive shaft 3. Piston (4) for compressing the fluid while reciprocating in a straight line in the inner) and the upper spring (5) and the lower spring (6) coupled to the upper and lower ends of the drive shaft (3), respectively, to induce the linear movement of the piston Consists of

상기 구동축(3)은 그 상단부 및 하단부에 상판스프링(5) 및 하판스프링(6)이 관통 결합되고, 그 중 상판스프링(5)의 상면에는 피스톤(4)의 하단면이 밀착되도록 얹혀져 체결 고정되며, 상기 상판스프링(5)의 외주면은 피스톤(4)이 수용되도록 하여 케이싱(1)에 체결 고정되어 있다.The drive shaft 3 is coupled to the upper and lower ends of the upper spring (5) and the lower spring (6) through, the upper surface of the upper spring (5) is mounted so that the lower surface of the piston (4) is in close contact fastening The outer circumferential surface of the upper spring 5 is fixed to the casing 1 so that the piston 4 is accommodated therein.

상기 실린더(C)의 내주면에는 피스톤(4)의 왕복운동시 그 피스톤(4)이 내주면에 직접 마찰되는 것을 방지하도록 원통형으로 된 슬리브(7)가 피스톤(4)과의 사이에 약 15∼20㎛정도의 간극(δ)을 두고 장착되는데, 상기 슬리브(7)는 그 외주면이 실린더(C)의 내주면에 밀착되어 체결볼트(B)로 체결되어 있다.The inner circumferential surface of the cylinder C has a cylindrical sleeve 7 between the piston 4 and the piston 4 to prevent the piston 4 from directly rubbing against the inner circumferential surface during the reciprocating movement of the piston 4. It is mounted with a gap δ of about μm, and the sleeve 7 is fastened to the fastening bolt B by its outer circumferential surface being in close contact with the inner circumferential surface of the cylinder C.

상기 피스톤(4)은 그 표면에 경도를 높이는 아노다이징 처리를 한 알루미늄(Al) 재질로 이루어지고, 상기 슬리브(7)는 윤활성과 내마모성이 우수한 플라스틱 계열의 피크(Peek) 재질로 이루어져 있다.The piston 4 is made of an aluminum (Al) material which is anodized to increase the hardness thereof, and the sleeve 7 is made of a plastic-based pick material having excellent lubricity and wear resistance.

도면중 미설명 부호인 1A는 실린더 케이싱, 1B는 모터 케이싱, 1C는 덮개 케이싱, 2A는 고정자, 2B는 가동자, 8은 고정자 지지대이다.In the drawings, reference numeral 1A denotes a cylinder casing, 1B a motor casing, 1C a cover casing, 2A a stator, 2B a mover, and 8 a stator support.

상기와 같이 구성된 종래 무윤활 리니어 액츄에이터를 조립하는 과정은 다음과 같다.A process of assembling a conventional lubricating linear actuator configured as described above is as follows.

먼저, 상기 실린더(C)의 내부에 슬리브(7)를 삽입시키되 그 슬리브(7)의 플랜지부(미부호)가 실린더(C)의 입구단면에 밀착되도록 실린더(C)의 입구단에서 출구단쪽으로 슬리브(7)를 밀어 넣은 다음에, 그 슬리브(7)의 플랜지부를 관통하여 실린더 케이싱(1A)에 체결되는 체결볼트(B)로 슬리브(7)를 실린더 케이싱(1A)에 고정시킨다.First, the sleeve 7 is inserted into the cylinder C, but the flange portion (unsigned) of the sleeve 7 is in close contact with the inlet end surface of the cylinder C so that the outlet end is closed. The sleeve 7 is pushed in to the side, and then the sleeve 7 is fixed to the cylinder casing 1A with a fastening bolt B which is fastened to the cylinder casing 1A through the flange portion of the sleeve 7.

다음, 상기 모터 케이싱(1B)에 고정자(2A)를 고정시키고, 그 고정자(2A)를 관통하는 구동축(3)의 상단에 상판스프링(5)을 얹고 상기 구동축(3)에 체결되는 피스톤(4)으로 상판스프링(5)을 압착 고정시키며, 그 상판스프링(5)을 실린더 케이싱(1A)에 고정시킨다.Next, the stator 2A is fixed to the motor casing 1B, the upper plate spring 5 is placed on the upper end of the drive shaft 3 penetrating the stator 2A, and the piston 4 is fastened to the drive shaft 3. ), The upper plate spring 5 is fixed by pressing, and the upper plate spring 5 is fixed to the cylinder casing 1A.

다음, 상기 슬리브(7)의 내부에 피스톤(4)을 삽입시키되, 그 피스톤(4)의 외주면과 슬리브(7)의 내주면 간극(δ)이 전술한 바와 같이 약 15∼20㎛ 정도를 유지하도록 한 상태에서 실린더 케이싱(1A)과 모터 케이싱(1B)을 결합시킨다.Next, the piston 4 is inserted into the sleeve 7, so that the gap δ of the outer circumferential surface of the piston 4 and the inner circumferential surface of the sleeve 7 is kept about 15 to 20 μm as described above. In one state, the cylinder casing 1A and the motor casing 1B are combined.

다음, 상기 구동축(3)의 하단에 하판스프링(6)을 결합시키고, 그 하판스프링(6)을 모터 케이싱(1B)에 결합시킨 다음에 덮개 케이싱(1C)으로 모터 케이싱(1B)을 복개시켜 무윤활 리니어 액츄에이터의 조립을 완성한다.Next, the lower plate spring 6 is coupled to the lower end of the drive shaft 3, the lower plate spring 6 is coupled to the motor casing 1B, and then the motor casing 1B is covered with the cover casing 1C. Complete the assembly of the lubrication-free linear actuator.

이렇게 조립된 무윤활 리니어 액츄에이터의 구동모터(2)에 전원이 인가되면, 그 구동모터(2)의 가동자(2B)에 결합된 구동축(3)이 상판스프링(5) 및 하판스프링(5,6)에 의해 지지되어 직선으로 왕복운동을 하게 되고, 그 구동축(3)에 일체로 결합된 피스톤(4)이 슬리브(7)를 포함한 실린더(C)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 압축 토출시키는 일련의 과정을 반복하게 되는 것이었다.When power is applied to the drive motor 2 of the non-lubricated linear actuator assembled as described above, the drive shaft 3 coupled to the mover 2B of the drive motor 2 is the upper plate spring 5 and the lower plate spring 5, It is supported by 6) to reciprocate in a straight line, the piston (4) integrally coupled to the drive shaft (3) reciprocates in a straight line in the cylinder (C) including the sleeve (7) while The process of compression ejection was repeated.

그러나, 상기와 같은 종래 무윤활 리니어 액츄에이터에 있어서는, 피스톤(4)의 왕복운동시 유체가 압축되면서 압축실의 온도가 상승하게 되고, 이 과정에서 상기 피스톤(4)과 슬리브(7)가 모두 열팽창하면서 기존의 간극(δ)을 유지하지 못하게 되어 피스톤(4)의 왕복운동이 저지되는 소위 '피스톤 락(piston lock)' 현상이 유발되어 액츄에이터로서의 성능이 크게 저하될 우려가 있었다.However, in the conventional non-lubricated linear actuator as described above, as the fluid is compressed during the reciprocating motion of the piston 4, the temperature of the compression chamber is increased, and both the piston 4 and the sleeve 7 are thermally expanded in this process. While the existing gap δ cannot be maintained, a so-called 'piston lock' phenomenon, in which the reciprocation of the piston 4 is prevented, is caused, and the performance as an actuator may be greatly deteriorated.

본 발명은 상기와 같은 종래 무윤활 리니어 액츄에이터가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 슬리브의 내주면과 피스톤의 외주면이 항상 일정공극을 용이하게 유지시킬 수 있는 리니어 액츄에이터의 마찰 방지장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional non-lubricated linear actuator as described above, the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the piston is to provide a friction preventing device of the linear actuator can easily maintain a constant void at all times. There is a purpose.

도 1은 종래 무윤활 리니어 액츄에이터를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a conventional lubrication-free linear actuator.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 "A"부에 대한 상세도로서, 종래 무윤활 리니어 액츄에이터에서 압축부의 조립시 상태 및 동작시 상태를 각각 보인 종단면도.2A and 2B are detailed views of the portion “A” of FIG. 1, and are longitudinal cross-sectional views showing a state of assembly and operation of the compression unit in the conventional non-lubricated linear actuator, respectively.

도 3은 본 발명 마찰 방지장치가 구비된 무윤활 리니어액츄에이터를 보인 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing a non-lubricated linear actuator with friction preventing device of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 도 3의 "B"부에 대한 상세도로서, 본 발명 마찰 방지장치의 일례에 대한 조립시 상태 및 동작시 상태를 각각 보인 종단면도.4A and 4B are detailed views of part “B” of FIG. 3, and are longitudinal sectional views showing an assembly state and an operation state of an example of the anti-friction device of the present invention, respectively.

도 5a 및 도 5b는 도 3의 "B"부에 대한 상세도로서, 본 발명 마찰 방지장치의 변형예에 대한 압축부의 조립시 상태 및 동작시 상태를 각각 보인 종단면도.Figures 5a and 5b is a detailed view of the "B" part of Figure 3, a longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of assembly and operation of the compression unit for the modified example of the friction preventing device of the present invention, respectively.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

1 : 케이싱 2 : 구동모터1: casing 2: drive motor

3 : 구동축 5,6 : 상판 및 하판스프링3: drive shaft 5,6: upper and lower springs

10,100 : 피스톤 20,200 : 슬리브10,100: piston 20,200: sleeve

δ : 적정간극 Δδ: 여유간극δ: proper gap Δδ: clearance gap

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 선형 실린더가 구비된 케이싱의 내부에 장착되어 구동력을 발생하는 리니어 모터와, 그 리니어 모터의 가동자에 결합되는 동시에 양단이 복수개의 탄성부재에 결합되어 직선으로 왕복운동을 하는 구동축과, 그 구동축의 일단에 고정되는 동시에 상기 실린더의 내부에 삽입되어 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 압축시키는 피스톤과,In order to achieve the object of the present invention, a linear motor is mounted inside the casing provided with a linear cylinder and generates a driving force, and both ends are coupled to a plurality of elastic members and reciprocated in a straight line while being coupled to the mover of the linear motor. A drive shaft for moving and a piston fixed to one end of the drive shaft and inserted into the cylinder and reciprocating in a straight line to compress the fluid;

상기 실린더의 내주면과 이에 대응되는 피스톤의 외주면 사이에 삽입되어 상기한 유체의 압축시 발생되는 열에 의해 피스톤과 함께 열팽창되더라도 그 피스톤의 외주면과는 항상 일정한 간극을 유지할 수 있도록 여유간극을 두고 실린더에 결합되는 슬리브로 구성한 리니어 액츄에이터의 마찰 방지장치가 제공된다.It is inserted between the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the corresponding piston and is coupled to the cylinder with a clearance between the outer circumferential surface of the piston to maintain a constant gap even when thermally expanded with the piston by the heat generated during the compression of the fluid. Provided is a friction preventing device for a linear actuator composed of a sleeve.

이하, 본 발명에 의한 리니어 액츄에이터의 마찰 방지장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the friction preventing device of the linear actuator according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 3은 본 발명 마찰 방지장치가 구비된 무윤활 리니어액츄에이터를 보인 종단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 3의 "B"부에 대한 상세도로서, 본 발명 마찰 방지장치의 일례에 대한 조립시 상태 및 동작시 상태를 각각 보인 종단면도이다.Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view showing a non-lubricated linear actuator with a friction preventing device of the present invention, Figures 4a and 4b is a detailed view of the "B" portion of Figure 3, assembled for an example of the friction preventing device of the present invention This is a longitudinal cross-sectional view showing the state of time and the state of operation.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 마찰 방지장치가 구비된 무윤활 리니어 액츄에이터는, 실린더(C)가 구비되는 케이싱(1)과, 그 케이싱(1)의 내부에 장착되는 리니어형 구동모터(2)와, 그 구동모터(2)의 가동자에 결합되어 상기한 가동자(2B)와 함께 직선으로 왕복운동을 하는 구동축(3)과, 그 구동축(3)에 연결되어 실린더(C)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 압축하는 피스톤(10)과, 상기 구동축(3)의 축방향 양단에 각각 결합되어 피스톤(10)의 직진성을 유지시키는 상판스프링(5) 및 하판스프링(6)과, 상기 피스톤(10)과 항상 일정 간극(δ)을 유지하도록 실린더(C)의 내주면과 피스톤(10)의 외주면 사이에 개재되는 원통형의 슬리브(20)를 포함하여 구성된다.As shown therein, the non-lubricated linear actuator with friction prevention device according to the present invention includes a casing 1 having a cylinder C and a linear drive motor 2 mounted inside the casing 1. ), A drive shaft 3 coupled to the mover of the drive motor 2 to reciprocate linearly with the mover 2B, and connected to the drive shaft 3 to the inside of the cylinder C. Piston 10 for compressing the fluid while reciprocating in a straight line and the upper plate spring (5) and the lower plate spring (6) coupled to both ends of the drive shaft (3) in the axial direction, respectively, to maintain the straightness of the piston (10) And a cylindrical sleeve 20 interposed between the inner circumferential surface of the cylinder C and the outer circumferential surface of the piston 10 so as to always maintain a constant gap δ with the piston 10.

상기 피스톤(10)은 외표면이 표면처리된 원통형의 알루미늄 재질로 이루어지고, 상기 슬리브(20)는 윤활성과 내마모성이 우수한 플라스틱 계열의 피크 재질로 이루어진다.The piston 10 is made of a cylindrical aluminum material of which the outer surface is surface-treated, the sleeve 20 is made of a plastic-based peak material having excellent lubricity and wear resistance.

상기 슬리브(20)는 그 외주면이 실린더(C)의 내주면에 밀착되도록 압입되어 상기 실린더(C)와 피스톤(10) 사이에서 피스톤(10)과 슬리브(20)가 유체의 압축시 발생되는 열에 의해 열팽창되더라도 그 피스톤(10)과 슬리브(20)가 항상 약 15∼20㎛정도의 간극을 유지하도록 여유간극(Δδ)을 두고 형성되는 것이 바람직하다.The sleeve 20 is press-fitted such that its outer circumferential surface is in close contact with the inner circumferential surface of the cylinder C so that the piston 10 and the sleeve 20 are heated by the heat generated when the fluid is compressed between the cylinder C and the piston 10. Even if thermally expanded, the piston 10 and the sleeve 20 are preferably formed with a clearance gap Δδ so as to always maintain a gap of about 15 to 20 µm.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.

상기와 같은 본 발명의 마찰 방지장치가 구비된 무윤활 리니어 액츄에이터의일반적인 동작은 종래와 유사하다.The general operation of the non-lubricated linear actuator equipped with the friction preventing device of the present invention as described above is similar to the conventional one.

즉, 상기 구동모터(2)에 전원이 인가되면, 그 구동모터(2)의 가동자(2B)가 상판스프링(5) 및 하판스프링(6)에 의해 2점 지지된 구동축(3)과 함께 직선으로 왕복운동을 하게 되고, 그 구동축(3)의 왕복운동에 의해 피스톤(4)이 실린더(C)의 내부에서 왕복운동을 하면서 유체를 압축시키는 일련의 과정을 반복하게 된다.That is, when power is applied to the drive motor 2, the mover 2B of the drive motor 2 together with the drive shaft 3 supported by two points by the upper plate 5 and the lower plate spring 6. Reciprocating in a straight line, the reciprocating motion of the drive shaft (3) is repeated a series of processes to compress the fluid while the piston (4) reciprocating in the interior of the cylinder (C).

이때, 상기 피스톤(10)은 알루미늄 재질로 이루어지는 반면 그 피스톤(10)과 실린더(C) 사이에 개재되는 슬리브(20)는 피크 재질로 이루어져 피스톤(10)의 압축행정시 발생되는 유체의 압축열에 의해 상기한 피스톤(10)과 슬리브(20)가 열팽창을 하게 된다.At this time, the piston 10 is made of aluminum while the sleeve 20 interposed between the piston 10 and the cylinder (C) is made of a peak material to the heat of compression generated during the compression stroke of the piston 10 As a result, the piston 10 and the sleeve 20 are thermally expanded.

특히, 상기 슬리브(20)는 그 외주면이 실린더(C)의 내주면에 밀착되도록 압입되어 슬리브(20) 반경방향의 팽창량은 전적으로 피스톤(10)쪽으로 향하게 되는 반면 피스톤(10)은 슬리브(20)쪽으로 팽창하게 되므로, 상기 피스톤(10)의 외주면과 슬리브(20)의 내주면 사이의 최초 간극(δ+Δδ)이 점점 좁아지게 되나, 상기 피스톤(10)의 외주면과 슬리브(20)의 외주면 사이에 미리 두 부재(10,20)의 팽창량을 감안한 여유간극(Δδ)이 구비되어 있으므로 결국 피스톤(10)과 슬리브(20)는 항상 일정한 간극(δ)을 유지하여 동작중에도 피스톤(10)과 슬리브(20)가 접촉되는 것이 방지된다.In particular, the sleeve 20 is press-fitted such that its outer circumferential surface is in close contact with the inner circumferential surface of the cylinder C such that the radial expansion amount of the sleeve 20 is entirely directed toward the piston 10, whereas the piston 10 has a sleeve 20. Since the first expansion (δ + Δδ) between the outer circumferential surface of the piston 10 and the inner circumferential surface of the sleeve 20 becomes narrower, but between the outer circumferential surface of the piston 10 and the outer circumferential surface of the sleeve 20 Since the clearance gap Δδ in consideration of the expansion amount of the two members 10 and 20 is provided in advance, the piston 10 and the sleeve 20 always maintain a constant gap δ so that the piston 10 and the sleeve are in operation. 20 is prevented from contacting.

또한, 이 경우 상기 피스톤(10)과 슬리브(20) 사이에 여유간극(Δδ)이 구비되므로 그 두 부재(10,20) 사이에 지그(jig)나 갭 게이지(gap gauge)를 이용하여 피스톤(10)의 조립위치를 잡을 수 있게 되어 조립성도 향상된다.In this case, since the clearance gap Δδ is provided between the piston 10 and the sleeve 20, the piston (eg, a jig or a gap gauge is used between the two members 10 and 20). 10) It is possible to hold the assembly position of the assembly is improved.

한편, 본 발명에 의한 무윤활 리니어 액츄에이터의 마찰 방지장치에 대한 변형예가 있는 경우는 다음과 같다.On the other hand, there is a modification of the friction preventing device of the non-lubricated linear actuator according to the present invention is as follows.

전술한 일례에서는 상기 피스톤(10)의 외주면과 슬리브(20)의 내주면 사이에 두 부재(10,20)의 열팽창량을 고려한 여유간극(Δδ)을 두고 슬리브(20)를 실린더(C)에 압입 고정하는 것이었으나, 본 변형예에서는 상기 실린더(C)의 내주면과 슬리브(200)의 외주면 사이에 미리 그 슬리브(200)의 열팽창량을 고려한 여유간극(Δδ')을 갖도록 하여 슬리브(200)를 실린더(C)에 볼트 체결한 것이다. 이는 상기 슬리브(200)가 원통형으로 형성되어 외주면쪽으로 변형되는 점을 감안한 것으로, 상기 슬리브(200)는 피스톤(100)에 비해 열팽창량이 상대적으로 큰 재질이 적합한 반면 상기 피스톤(100)은 슬리브(200)의 재질이 통상적인 알루미늄 재질인 경우 이 보다 열팽창량이 상대적으로 적은 세라믹 재질인 것이 바람직하다.In the above-described example, the sleeve 20 is press-fitted into the cylinder C with a clearance gap Δδ between the outer circumferential surface of the piston 10 and the inner circumferential surface of the sleeve 20 in consideration of the thermal expansion amounts of the two members 10 and 20. In the present modification, the sleeve 200 is provided between the inner circumferential surface of the cylinder C and the outer circumferential surface of the sleeve 200 to have a clearance gap Δδ 'in consideration of the thermal expansion amount of the sleeve 200 in advance. It is bolted to the cylinder (C). This is in consideration of the fact that the sleeve 200 is formed in a cylindrical shape and deformed toward the outer circumferential surface. The sleeve 200 is suitable for a material having a relatively large thermal expansion compared to the piston 100, while the piston 100 is a sleeve 200. In the case of the conventional aluminum material, the ceramic material may have a relatively smaller thermal expansion.

또한, 상기 슬리브(200)의 내주면과 피스톤(100)의 외주면이 근접되어 조립되는 점을 감안하면, 상기 슬리브(200)의 내주면에는 초기기동시 유체마찰을 고려하여 내마모성과 윤활성이 좋은 재질로 코팅층(미도시)을 형성하는 것이 바람직하다.In addition, considering that the inner circumferential surface of the sleeve 200 and the outer circumferential surface of the piston 100 are assembled in close proximity, the inner circumferential surface of the sleeve 200 is made of a material having good wear resistance and lubricity in consideration of fluid friction during initial startup. It is preferable to form (not shown).

이 경우는 압축실을 형성하는 상기 슬리브(200)의 내주면에 피스톤(100)의 외주면이 근접 배치됨에 따라 초기기동시 그 슬리브(200)와 피스톤(100) 사이의 간극을 통해 유체가 미세하게 누설되는 것이 방지될 수 있다.In this case, as the outer circumferential surface of the piston 100 is disposed close to the inner circumferential surface of the sleeve 200 forming the compression chamber, the fluid leaks finely through the gap between the sleeve 200 and the piston 100 during initial startup. Can be prevented.

본 발명은 리니어 액츄에이터의 마찰 방지장치는, 상기 실린더의 내주면과이에 대응되는 피스톤의 외주면 사이에 슬리브를 삽입하되, 상기 슬리브는 유체의 압축열에 의해 피스톤과 함께 열팽창되더라도 그 피스톤의 외주면과는 항상 일정한 간극을 유지할 수 있도록 여유간극을 두고 삽입하여 구성함으로써, 상기 피스톤이 슬리브에 접촉되는 것을 미연에 차단하여 액츄에이터의 성능저하를 방지할 수 있다.According to the present invention, a friction preventing device of a linear actuator includes a sleeve inserted between an inner circumferential surface of the cylinder and an outer circumferential surface of a corresponding piston, and the sleeve is always constant with the outer circumferential surface of the piston even if the sleeve is thermally expanded together with the piston by the heat of compression of the fluid. By inserting the clearance with a clearance to maintain the clearance, it is possible to prevent the performance degradation of the actuator by preventing the piston from contacting the sleeve in advance.

Claims

A linear motor mounted inside a casing provided with a linear cylinder to generate a driving force, a drive shaft coupled to a mover of the linear motor and both ends coupled to a plurality of elastic members to linearly reciprocate, and the drive shaft A piston fixed to one end and inserted into the cylinder to compress the fluid while reciprocating in a straight line,

It is inserted between the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the corresponding piston and is coupled to the cylinder with a clearance between the outer circumferential surface of the piston to maintain a constant gap even when thermally expanded together with the piston by the heat generated during the compression of the fluid. Friction preventing device for linear actuators composed of sleeves.

The apparatus of claim 1, wherein the outer circumferential surface of the sleeve is pressed against the inner circumferential surface of the cylinder such that the clearance gap is formed between the inner circumferential surface of the sleeve and the outer circumferential surface of the piston.

The anti-friction device of claim 1, wherein the outer circumferential surface of the sleeve is inserted and fixed to the inner circumferential surface of the cylinder so that the clearance gap is formed between the inner circumferential surface of the cylinder and the outer circumferential surface of the sleeve.

The linear actuator of claim 3, wherein the piston is formed of a material having less thermal expansion than the sleeve, and a lubricating layer is formed on the inner circumferential surface of the sleeve in consideration of friction with the piston during initial startup. Anti-friction device.