KR100398710B1

KR100398710B1 - Electro cylinder

Info

Publication number: KR100398710B1
Application number: KR10-2000-0073295A
Authority: KR
Inventors: 이우용
Original assignee: 동아전기부품 주식회사
Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2003-09-19
Also published as: KR20020044279A

Abstract

개시된 내용은 전기적인 구동력으로 얻어지는 회전력을 직선 이동력으로 변환시키는 장치에 있어서 속도의 가감제어가 가능한 전기 실린더에 관한 것이다.The present disclosure relates to an electric cylinder capable of controlling the speed of a vehicle in an apparatus for converting a rotational force obtained by an electric driving force into a linear movement force.

상기 전기실린더는, 중공봉형의 케이스(100); 상기 케이스(100)의 일측에 내장되는 구동모터(110); 상기 구동모터(110)의 회전축(112)에 설치되어 회전축을 통한 회전력이 축방향의 회전력으로 전달되게 하는 유성기어장치로 이루어진 기어부(120); 상기 기어부(120)를 통하여 발생된 축방향의 나선회전력이 소정의 볼스크류접속구조에 의하여 선형이동력으로 전달되도록 설치된 실린더롯드(130)를 포함하는 전기실린더로서 달성된다.The electric cylinder, the hollow rod type case 100; A drive motor 110 embedded in one side of the case 100; A gear unit 120 installed on the rotation shaft 112 of the drive motor 110 and configured to have a planetary gear device to transmit the rotational force through the rotational shaft to the rotational force in the axial direction; It is achieved as an electric cylinder including a cylinder rod 130 is installed so that the axial helix rotational power generated through the gear portion 120 is transmitted with a linear movement force by a predetermined ball screw connection structure.

상기 전기실린더는 유성기어장치를 결합함으로써 기존 전기실린더가 이루지 못한 속도의 가감이 가능하게 되었다.The electric cylinder is capable of speeding up and down not achieved by the conventional electric cylinder by combining a planetary gear device.

Description

Electric cylinder {Electro cylinder}

본 발명은 전기적인 구동력으로 얻어지는 회전력을 직선 이동력으로 변환시키는 장치에 있어서 보다 정밀하고 세부적인 장치의 진퇴력으로 이어질 수 있도록 속도의 감속제어가 가능한 전기 실린더를 제공하고자 한다.The present invention is to provide an electric cylinder capable of deceleration control of the speed in order to lead to the retraction force of the device more precise and detailed in the device for converting the rotational force obtained by the electric driving force to linear movement force.

종래 알려진 전기 실린더로는 공개특허제1999-21961호로 알려져 있다. 이 전기실린더는 전기 모터와, 모터회전력을 전달하기 위한 전달부재와, 이 전달부재에 연결된 다수의 볼스크류와, 그에 결합되는 다수의 볼너트와, 이 볼너트들을 하나의 몸체로 합체시키는 슬라이더와, 이 슬라이더를 안내하는 로드로 이루어진다.Conventionally known electric cylinders are known from Japanese Patent Laid-Open No. 1999-21961. The electric cylinder includes an electric motor, a transmission member for transmitting motor rotational power, a plurality of ball screws connected to the transmission member, a plurality of ball nuts coupled thereto, a slider for integrating the ball nuts into one body, This rod consists of a rod for guiding the slider.

이와같은 전기 실린더는 구동모터의 회전력에 비례하는 진퇴력을 얻지만 하나의 회전축에 각각의 볼스크류에 회전력을 전달하기 위한 정밀한 전달부재의 구성이 복잡하고, 더욱이 그 속도의 감속제어를 수행하기 위해서는 별도의 감속수단이 요구되며, 볼스크류와 볼너트가 다수 설치됨으로 인해서 여러곳에서 볼스크류와 볼너트의 접속이상이 자주 발생하는 문제점이 있다.Such an electric cylinder obtains a retraction force proportional to the rotational force of the driving motor, but the construction of a precise transmission member for transmitting the rotational force to each ball screw on one rotational shaft is complicated, and furthermore, to perform the deceleration control of the speed A separate deceleration means is required, and since there are many ballscrews and ballnuts installed, there is a problem that a connection error between the ballscrews and the ball nuts frequently occurs in various places.

더욱이 이와같은 전기회전력이 그대로 진퇴력으로 이어지는 전기 실린더에 있어서는 유압실린더가 해결하지 못하는 고추력을 얻기 위해서는 적당하지만 극소형의 진퇴력을 얻고자 하는 경우에는 부적당하다.Moreover, in an electric cylinder in which such electric rotational force is directly connected to the retraction force, it is suitable to obtain a high thrust force that the hydraulic cylinder cannot solve, but it is inadequate for obtaining a very small retraction force.

도 1은 본 발명 전기실린더의 사시도이고,1 is a perspective view of an electric cylinder of the present invention,

도 2는 본 발명 전기실린더의 단면도이고,2 is a cross-sectional view of the electric cylinder of the present invention,

도 3은 본 발명 전기실린더의 B-B선 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line B-B of the electric cylinder of the present invention.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

100:케이스 101:본체100: Case 101: The body

102:연장부 103:지지용 고리102: extension 103: support ring

104:전원라인 110:구동모터104: power supply line 110: drive motor

112:회전축 120:기어부112: rotating shaft 120: gear

121:태양기어 122:유성기어121: sun gear 122: planetary gear

123:가이드기어 124:내기어123: Guide Gear 124: Baking Gear

125:스크류바 130:실린더롯드125: screw bar 130: cylinder rod

132:볼너트(ball nut) 140:베어링302:체결용 고리.132: ball nut 140: bearing 302: fastening ring.

상기와 같은 본 발명의 목적은 전기실린더에 있어서, 중공봉형의 케이스; 상기 케이스의 일측에 내장되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전축에 설치되어 회전축을 통한 회전력이 축방향의 회전력으로 전달되게 하는 기어부; 상기 기어부를 통하여 발생된 축방향의 회전력이 선형이동력으로 전달되도록 설치된 실린더롯드를 포함하는 전기실린더로서 달성된다.An object of the present invention as described above in the electric cylinder, a hollow rod-shaped case; A driving motor embedded in one side of the case; A gear unit installed on the rotation shaft of the drive motor to transmit rotational force through the rotational shaft to an axial rotational force; An axial rotational force generated through the gear portion is achieved as an electric cylinder comprising a cylinder rod installed to transmit a linear movement force.

본 발명 전기실린더의 상기 기어부는, 유성기어장치로 이루어지는 것이 바람직하며, 이 유성기어장치는 상기 구동모터의 회전축에 설치되는 태양기어와, 상기 태양기어에 물려 회전되는 적어도 한개 이상의 유성기어와, 상기 유성기어의 회전을 가이드하기 위하여 고정되는 가이드기어와, 상기 가이드기어에 대응하고 상기 유성기어의 회전에 따라 소정의 회전력을 발생하는 내기어와 이 내기어에 일체로 연결된 스크류바로 이루어짐이 바람직하다.Preferably, the gear part of the electric cylinder of the present invention comprises a planetary gear device. The planetary gear device includes a sun gear installed on a rotation shaft of the driving motor, at least one planetary gear rotated by the sun gear, and the It is preferable that the guide gear is fixed to guide the rotation of the planetary gear, an inner gear corresponding to the guide gear and generating a predetermined rotational force according to the rotation of the planetary gear, and a screw bar integrally connected to the inner gear.

본 발명 전기실린더의 상기 기어부의 회전력이 실린더 롯드의 선형이동력으로 전달되도록 하기 위하여 스크류바와 실린더롯드는 볼너트로 접속됨이 바람직하다.The screw bar and the cylinder rod are preferably connected with a ball nut so that the rotational force of the gear portion of the electric cylinder of the present invention is transmitted to the linear movement force of the cylinder rod.

본 발명 전기실린더의 상기 케이스는 비교적 넓은 내경으로 이루어진 원통형의 본체와 좁은 내경으로 이루어진 원통형의 연장부로 이루어지며, 본체의 단부에는 지지용 고리가 형성되어 있고, 연장부에는 체결용 고리가 노출되어 있다.The case of the electric cylinder of the present invention is composed of a cylindrical body having a relatively wide inner diameter and a cylindrical extension having a narrow inner diameter, and a support ring is formed at an end of the body, and a fastening ring is exposed at the extension. .

본 발명의 상기 전기적으로 얻어지는 구동장치와 유성기어장치와 볼스크류에 의한 진퇴력발생장치는 전기적인 스위칭에 의하여 간단히 전달되는 섬세한 구조의 덮개개폐장치등에 적당하다.The drive device, the planetary gear device, and the retraction force generation device by the ball screw of the present invention are suitable for a cover opening and closing device of a delicate structure that is simply transmitted by electrical switching.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 중 도 1은 본 발명의 사시도이다. 이 도면에서 나타나는 본 발명은 중공봉형의 케이스(100)로 둘러싸인다. 상기 케이스(100)는 비교적 넓은 내경으로 이루어진 원통형의 본체(101)과 좁은 내경으로 이루어진 원통형의 연장부(102)로 이루어진다. 본체(101)의 단부에는 체결용고리(302)가 노출(내부에서 진출입되는 실린더롯드의 단부에 형성됨)되어 있고, 연장부(102)에는 지지용 고리(102)가 형성되어 있다. 본체(101)측에는 전원라인(104)도 인출되어 있다.1 is a perspective view of the present invention. The present invention shown in this figure is surrounded by a hollow rod type case 100. The case 100 includes a cylindrical body 101 having a relatively wide inner diameter and a cylindrical extension 102 having a narrow inner diameter. The fastening ring 302 is exposed at the end of the main body 101 (formed at the end of the cylinder rod entering and exiting from the inside), and the support ring 102 is formed at the extension 102. The power supply line 104 is also drawn out to the main body 101 side.

첨부 도면 도 2는 본 발명 전기실린더의 단면도이다. 이 도면에서 도시하는 바와같이 본 발명 전기실린더는 케이스(100)의 본체(101)내측으로 구동모터(110)와 기어부(120)가 내장되고,연장부(102)내측에는 상기 기어부(120)에서 일체로 연결되어 연장된 스크류바(125)와 실린더롯드(130)가 내장된다. 상기 기어부(120)와 실린더롯드(130)사이에는 베어링(140)이 개재되어 있다.2 is a cross-sectional view of the electric cylinder of the present invention. As shown in this figure, the electric cylinder of the present invention has a drive motor 110 and a gear part 120 built into the main body 101 of the case 100, and the gear part 120 inside the extension part 102. Screw rod 125 and the cylinder rod 130 is extended integrally connected to the built-in. A bearing 140 is interposed between the gear part 120 and the cylinder rod 130.

상기 구동모터(110)는 전원의 극성 변환에 따라 정역회전하는 정역모터가 바람직하다.The drive motor 110 is preferably a forward and reverse motor that rotates in reverse according to the polarity of the power source.

첨부 도면 도 3은 도 2의 B-B선 단면도로 기어부(120)의 종단면도이다. 이 도면과 상기 도 2에서 도시하는 바와같이 상기 기어부(120)는 상기 구동모터(110)의 회전축(112)에 고정되는 상기 구동모터(110)의 회전축(112)에 설치되는 태양기어(121)와, 상기 태양기어(121)에 물려 회전되는 3개의 유성기어(122)와, 상기 유성기어(122)의 회전을 가이드하기 위하여 고정되는 가이드기어(123)와, 상기 가이드기어(123)에 대응하고 상기 유성기어(122)의 회전에 따라 소정의 회전력을 발생하는 내기어(124)와 이 내기어(124)에 일체로 연결된 스크류바(125)로 이루어진다.3 is a longitudinal cross-sectional view of the gear unit 120 taken along a line B-B in FIG. 2. As shown in FIG. 2 and FIG. 2, the gear unit 120 is a sun gear 121 installed on the rotation shaft 112 of the drive motor 110 fixed to the rotation shaft 112 of the drive motor 110. ), Three planetary gears 122 rotated by the sun gear 121, guide gears 123 fixed to guide rotation of the planetary gears 122, and the guide gears 123. The inner gear 124 and a screw bar 125 integrally connected to the inner gear 124 and correspondingly generate a predetermined rotational force according to the rotation of the planetary gear 122.

본 발명에 적용된 기어부(120)는 알려진 유성기어장치를 적용하였다. 필요에 따라 그 유성기어(122)의 수를 줄일 수 있으며, 기어수의 변경에 따라 출력단의 회전력이 감속되며, 그의 변경은 기어수의 변경에 따른다.The gear unit 120 applied to the present invention applies a known planetary gear device. If necessary, the number of the planetary gears 122 can be reduced, and the rotational force of the output stage is reduced according to the change of the number of gears, and the change thereof depends on the change of the number of gears.

상기 연장부(102)의 내측에는 실린더롯드(130)가 상기 스크류바(125)에 볼너트(132)로서 접설되어 있다. 실린더롯드(130)와 스크류바(125)의 접설부분(a)은 스크류에 대응하는 볼너트(132)접속구조로 이루어지므로 단순한 나사맞춤의 회동이 아니라 매끄러운 회동력을 얻는다.이와같이 이루어진 본 발명의 작동은 전원의 공급으로 시작된다. 즉 구동모터(110)에 선택된 극성의 전원이 가해지면 회전축(112)를 통하여 소정의 회전력이 발생한다. 이 회전축(112)에는 기어부(120)의 태양기어(121)가 결합되어 있으므로 태양기어(121)의 회전으로 그 원주방향에 설치된 유성기어(122)들이 회전하게 된다. 이때 유성기어(122)들은 본체(101)에 고정된 가이드기어(123)에도 접속되어 있으므로 소정방향으로 회전이동한다. 따라서 가이드기어(123)에 대응하고 스크류바(125)에 일체로 연결된 내기어(124)는 소정의 회전을 일으키게되고 그에 따라 스크류바(125)는 소정의 회전수로 회전된다. 스크류바의 회전수는 태양기어(121),유성기어(122),가이드기어(123)및 내기어(124)들의 기어수를 결정한 뒤 회전축(112)의 회전수를 계산함에 따라 결정된다.The cylinder rod 130 is attached to the screw bar 125 as a ball nut 132 inside the extension part 102. Since the abutment part (a) of the cylinder rod 130 and the screw bar 125 is made of a ball nut 132 connection structure corresponding to the screw, a smooth turning force is obtained, rather than a simple screw rotation. Operation begins with the supply of power. That is, when power of the selected polarity is applied to the driving motor 110, a predetermined rotational force is generated through the rotation shaft 112. Since the sun gear 121 of the gear unit 120 is coupled to the rotary shaft 112, the planetary gears 122 installed in the circumferential direction of the sun gear 121 rotate. At this time, since the planetary gears 122 are connected to the guide gear 123 fixed to the main body 101, they rotate in a predetermined direction. Accordingly, the inner gear 124 corresponding to the guide gear 123 and integrally connected to the screw bar 125 causes a predetermined rotation, and thus the screw bar 125 is rotated at a predetermined rotational speed. The rotation speed of the screw bar is determined by determining the number of gears of the sun gear 121, the planetary gear 122, the guide gear 123, and the inner gear 124, and then calculating the rotation speed of the rotation shaft 112.

상기와 같은 내기어(124)에 일체로 된 스크류바(125)의 회전으로 접설부분(a)에 접속된 볼너트(132)에 의하여 실린더롯드(130)가 전진방향으로 선형이동한다.The cylinder rod 130 is linearly moved in the forward direction by the ball nut 132 connected to the cutout portion a by the rotation of the screw bar 125 integrated with the inner gear 124 as described above.

반대로 실린더롯드(130)의 원복작동은 전원라인(104)의 극성을 반대로 하면 회전축(112),기어부(120),스크류바(125)가 반대회전하여 실린더롯드(130)를 후진시켜 원복시킨다.On the contrary, when the cylinder rod 130 has a reverse operation, when the polarity of the power line 104 is reversed, the rotating shaft 112, the gear unit 120, and the screw bar 125 rotate oppositely to rewind the cylinder rod 130. .

이상과 같이 본 발명 전기실린더는 종래 구동모터의 회전축에 볼스크류와 너트를 설치한 전기실린더가 갖는 접속이상등의 문제점을 개선하여 전기적인 구동력으로 얻어지는 회전력을 직선 이동력으로 변환시키는 장치에 있어서 보다 정밀하고 세부적인 진퇴력을 얻을 수 있는 효과를 가지며, 특히 속도의 가감제어가 가능한 전기 실린더를 제공하게 되는 효과를 갖는다.As described above, the electric cylinder of the present invention improves problems such as a connection failure of an electric cylinder in which a ball screw and a nut are installed on a rotation shaft of a conventional drive motor, and moreover in an apparatus for converting the rotational force obtained by the electric driving force into a linear movement force. It has the effect of obtaining precise and detailed retraction force, and in particular, has the effect of providing an electric cylinder capable of controlling the speed.

Claims

In the electric cylinder,

A cylindrical body 101 having a relatively wide inner diameter, and a cylindrical extension portion 102 having a narrow inner diameter, and a hollow rod-shaped case having a support ring 103 formed at an end of the body 101. 100;

A drive motor 110 installed in the main body 101 portion of the case 100;

The solar gear 121 is installed on the rotation shaft 112 of the drive motor 110 to be installed on the rotation shaft 112 of the drive motor 110 so that the rotational force through the rotation shaft 112 is transmitted in the axial direction. A guide gear 123 having a predetermined shape is formed on the inner surface, and at least one planetary gear 122 is installed between the sun gear 121 and the guide gear 123 and the guide gear 123. A gear part which is rotatably installed in correspondence and is formed integrally with the screw bar 125 to form an internal gear 124 to generate a predetermined rotational force according to the rotation of the planetary gear 122; And

The axial rotational force generated through the gear portion is installed to be movable in the inner cylindrical section of the extension portion 102 of the case 100 so as to be transmitted as a linear movement force, the outer peripheral surface connection portion (a) of the screw bar 125 ) Is connected to the ball nut 132, the front end of the electric cylinder comprising a cylinder rod (130) formed with a fastening ring (302).

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