KR100929525B1 - 볼 타입의 로터리 엑츄에이터 - Google Patents

볼 타입의 로터리 엑츄에이터 Download PDF

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KR100929525B1
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이명준
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정봉식
이명준
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Abstract

본 발명은 볼 타입의 로터리 엑츄에이터에 관한 것으로, 그 구성은 상ㆍ하부가 개방된 원기둥 형상을 가지며, 외주면에는 소정 간격 이격되어 오일이 유·출입되는 제1유압포트 및 제2유압포트가 형성되는 외부튜브;와, 상기 외부튜브의 상부에 위치되며 회전될 소정의 제1플랫폼에 고정되는 제1플랜지부와, 상기 제1플랜지부에서 하부로 연장되어 상기 외부튜브(10)의 상부로 삽입되어 위치되는 몸통과, 상기 몸통의 외주면에는 나선형 형상의 제1반구홈이 적어도 2개 이상 형성되는 엑슬로드;와, 상기 외부튜브와 상기 엑슬로드 사이에 위치되며, 내주면에는 상기 엑슬로드 외주면에 형성되는 제1반구홈과 대응되는 나선형 형상의 제2반구홈이 형성되며, 외주면에는 나선형 형상의 제3반구홈이 적어도 2개 이상 형성되는 피스톤;과, 상기 외부튜브와 피스톤 사이에 위치하여 상기 외부튜브와 결합되며, 내주면에는 상기 피스톤의 외주면에 형성되는 제3반구홈과 대응되는 나선형 형상의 제4반구홈이 형성되며, 상부 외주면에는 상기 제4반구홈으로 관통되는 구멍이 형성되는 내부튜브;와, 상기 엑슬로드의 외주면에 형성된 제1반구홈과 상기 피스톤의 내주면에 형성된 제2반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 상기 엑슬로드와 피스톤이 상호 유기적으로 연결되도록 다수개가 내입되는 제1볼;과, 상기 피스톤의 외주면에 형성된 제3반구홈과 상기 내부튜브의 내주면에 형성된 제4반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 상기 피스톤과 내부튜브가 상호 유기적으로 연결되도록 다수개가 내입되는 제2볼;과, 상기 내부튜브의 하부에 결합되며, 중심부에 는 상기 엑슬로드의 끝단이 삽입되는 삽입공이 형성되며, 하부는 고정될 소정의 제2플랫폼에 고정되는 제2플랜지부가 형성된 하부캡;으로 된 것을 특징으로 하는 것으로서,
상기 엑슬로드에 형성된 제1반구홈과 피스톤에 형성된 제2반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 엑슬로드와 피스톤을 유기적으로 연결하는 제1볼을 다수개 내입하고, 피스톤에 형성된 제3반구홈과 내부튜브에 형성된 제4반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 피스톤과 내부튜브를 유기적으로 연결하는 제2볼을 다수개 내입함으로, 제1볼 및 제2볼로 가해지는 중량을 용이하게 분산시킬 수 있어 제1볼 및 제2볼이 마모되는 것을 방지하여 회전되는 회전각의 정밀성을 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 엑슬로드와 피스톤을 유기적으로 연결하고, 피스톤과 내부튜브를 유기적으로 연결하는 수단으로 볼을 내입하여 사용함으로, 제품의 구조가 간단하고 조립이 용이하여 생산성을 향상시켜 제품의 가격경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 외부튜브 및 내부튜브를 구성하여 제품의 내부에 내재된 볼이 이탈되는 것을 미연에 방지함으로, 구조적으로 우수한 안정성을 보장하여 안전사고의 예방할 수 있는 효과가 있다.
로터리 엑츄에이터, 볼 타입, 엑슬로드, 피스톤, 내부튜브, 볼

Description

볼 타입의 로터리 엑츄에이터{A rotary actuator of the type to see}
본 발명은 볼 타입의 로터리 엑츄에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엑슬로드에 형성된 제1반구홈과 피스톤에 형성된 제2반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 엑슬로드와 피스톤을 유기적으로 연결하는 제1볼을 다수개 내입하고, 피스톤에 형성된 제3반구홈과 내부튜브에 형성된 제4반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 피스톤과 내부튜브를 유기적으로 연결하는 제2볼을 다수개 내입함으로, 제1볼 및 제2볼로 가해지는 중량을 용이하게 분산시킬 수 있어 제1볼 및 제2볼이 마모되는 것을 방지하여 회전되는 회전각의 정밀성을 유지할 수 있는 볼 타입의 로터리 엑츄에이터에 관한 것이다.
일반적으로 로터리 엑츄에이터는, 고소차량에 있어서 사람이 탑승하는 플랫폼을 회전시키거나, 그 밖의 중장비에 채용되어 소정의 특정물이 설치된 구조물을 회전시키는 역할을 한다.
이러한, 로터리 엑츄에이터는 플랫폼이나 아암과 같은 큰 중량 구조물을 지탱하여야 할 뿐만 아니라 좁은 공간에 설치되어 그 중량 구조물을 효과적으로 회전시킬 수 있도록 제작되어야 한다.
종래에 개발된 "로터리 엑츄에이터(등록번호:10-0649943)"의 구조를 상세히 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 튜브(1)와, 튜브(1)에 결합되는 엔드캡(2)과, 튜브(1) 및 엔드캡(2)에 회전 가능하게 설치되는 엑슬로드(3)와, 튜브(1) 내부에서 움직이는 피스톤(4)과, 피스톤(4)과 엑슬로드(3)를 유기적으로 연결하는 제1핀(5)과, 튜브(1)와 피스톤(4)을 유기적으로 연결하는 제2핀(6)을 포함하여 구성된다.
여기서, 튜브(1)의 외주면에는 제2핀(6)이 삽입되기 위한 구멍(1a)이 형성되며, 삽입된 제2핀(6)의 단부는 피스톤(4)의 외주면에 경사지게 형성된 제2슬랜트홈(4a)에 내접되며, 상기 피스톤(4)의 외주면에는 제1핀(5)이 삽입되기 위한 구멍(4b)이 형성되며, 삽입된 제1핀(5)의 단부는 엑슬로드(3)의 외주면에 경사지게 형성된 제1슬랜트홈(3a)에 내접되게 형성된다.
하지만, 상기 로터리 엑츄에이터는 피스톤(4)이 상하 이송됨에 따라서 튜브(1)에 고정된 제2핀(6)에 의해서 상기 피스톤(4)이 회전되며, 피스톤(4)이 회전되면 피스톤(4)에 결합된 제1핀(5)에 의해서 엑슬로드(3)가 회전되도록 형성되는데, 하나의 슬랜트홈(3a,4a)에 하나의 핀(5,6)이 형성되는 구조이므로, 핀(5,6)에서 받는 무게의 분산이 이루어지지 않아서 상기 핀(5,6)의 마모성이 높을 수밖에 없으며, 이로 인해 핀(5,6)을 장기간 사용하면 할수록 회전되는 회전각의 정밀성이 떨어져 안전사고의 위험성이 높다는 문제점이 있었다.
또한, 튜브(1)에 형성된 구멍(1a)으로 삽입되는 제2핀(6)은 사용할수록 단부가 점차적으로 마모되고, 마모된 제2핀(6)은 튜브(1)로부터 용이하게 이탈되는 구조를 가짐으로 사고의 위험성을 항시 내포하고 있다는 문제점이 있었다.
또한, 로터리 엑츄에이터는 튜브(1) 및 피스톤(4)의 외주면에 다수의 구멍(1a,4b)을 형성하여 상기 핀(5,6)을 삽입하여 고정하여 유기적으로 결합되는 구조를 가짐으로, 전체의 분해 및 조립이 매우 번거로워 제품의 생산성이 낮아서 제품의 가격경쟁력을 낮추는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 엑슬로드에 형성된 제1반구홈과 피스톤에 형성된 제2반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 엑슬로드와 피스톤을 유기적으로 연결하는 제1볼을 다수개 내입하고, 피스톤에 형성된 제3반구홈과 내부튜브에 형성된 제4반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 피스톤과 내부튜브를 유기적으로 연결하는 제2볼을 다수개 내입함으로, 제1볼 및 제2볼로 가해지는 중량을 용이하게 분산시킬 수 있어 제1볼 및 제2볼이 마모되는 것을 방지하여 회전되는 회전각의 정밀성을 유지할 수 있는 볼 타입의 로터리 엑츄에이터를 제공함에 있다.
또한, 엑슬로드와 피스톤을 유기적으로 연결하고, 피스톤과 내부튜브를 유기적으로 연결하는 수단으로 볼을 내입하여 사용함으로, 제품의 구조가 간단하고 조립이 용이하여 생산성을 향상시켜 제품의 가격경쟁력을 높일 수 있는 볼 타입의 로터리 엑츄에이터를 제공함에 있다.
또한, 외부튜브 및 내부튜브를 구성하여 제품의 내부에 내재된 볼이 이탈되는 것을 미연에 방지함으로, 구조적으로 우수한 안정성을 보장하여 안전사고의 예방할 수 있는 볼 타입의 로터리 엑츄에이터를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터는 상ㆍ하부가 개방된 원기둥 형상을 가지며, 외주면에는 소정 간격 이격되어 오일이 유·출입되는 제1유압포트 및 제2유압포트가 형성되는 외부튜브;와, 상기 외부튜브의 상부에 위치되며 회전될 소정의 제1플랫폼에 고정되는 제1플랜지부와, 상기 제1플랜지부에서 하부로 연장되어 상기 외부튜브(10)의 상부로 삽입되어 위치되는 몸통과, 상기 몸통의 외주면에는 나선형 형상의 제1반구홈이 적어도 2개 이상 형성되는 엑슬로드;와, 상기 외부튜브와 상기 엑슬로드 사이에 위치되며, 내주면에는 상기 엑슬로드 외주면에 형성되는 제1반구홈과 대응되는 나선형 형상의 제2반구홈이 형성되며, 외주면에는 나선형 형상의 제3반구홈이 적어도 2개 이상 형성되는 피스톤;과, 상기 외부튜브와 피스톤 사이에 위치하여 상기 외부튜브와 결합되며, 내주면에는 상기 피스톤의 외주면에 형성되는 제3반구홈과 대응되는 나선형 형상의 제4반구홈이 형성되며, 상부 외주면에는 상기 제4반구홈으로 관통되는 구멍이 형성되는 내부튜브;와, 상기 엑슬로드의 외주면에 형성된 제1반구홈과 상기 피스톤의 내주면에 형성된 제2반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 상기 엑슬로드와 피스톤이 상호 유기적으로 연결되도록 다수개가 내입되는 제1볼;과, 상기 피스톤의 외주면에 형성된 제3반구홈과 상기 내부튜브의 내주면에 형성된 제4반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 상기 피스톤과 내부튜브가 상호 유기적으로 연결되도록 다수개가 내입되는 제2볼;과, 상기 내부튜브의 하부에 결합되며, 중심부에는 상기 엑슬로드의 끝단이 삽입되는 삽입공이 형성되며, 하부는 고정될 소정의 제2플랫폼에 고정되는 제2플랜지부가 형성된 하부캡;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1볼 및 제2볼은 내마모성이 우수하고, 자기윤활작용을 하는 세 라믹 재질을 포함하여 제조됨을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터에 의하면, 엑슬로드에 형성된 제1반구홈과 피스톤에 형성된 제2반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 엑슬로드와 피스톤을 유기적으로 연결하는 제1볼을 다수개 내입하고, 피스톤에 형성된 제3반구홈과 내부튜브에 형성된 제4반구홈이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 피스톤과 내부튜브를 유기적으로 연결하는 제2볼을 다수개 내입함으로, 제1볼 및 제2볼로 가해지는 중량을 용이하게 분산시킬 수 있어 제1볼 및 제2볼이 마모되는 것을 방지하여 회전되는 회전각의 정밀성을 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 엑슬로드와 피스톤을 유기적으로 연결하고, 피스톤과 내부튜브를 유기적으로 연결하는 수단으로 볼을 내입하여 사용함으로, 제품의 구조가 간단하고 조립이 용이하여 생산성을 향상시켜 제품의 가격경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 외부튜브 및 내부튜브를 구성하여 제품의 내부에 내재된 볼이 이탈되는 것을 미연에 방지함으로, 구조적으로 우수한 안정성을 보장하여 안전사고의 예방할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터를 도시한 것으로, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 사시도를, 도 3은 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 분리 사시도를, 도 4는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 A-A 단면도를, 도 5a는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 엑슬로드의 하부면을 보여주는 사시도를, 도 5b는 도 2에 도시된볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 엑슬로드의 정면도를, 도 5c는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 종단면도를, 도 6a는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 피스톤의 하부면을 보여주는 사시도를, 도 6b는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 피스톤의 정면도를, 도 6c는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 피스톤의 종단면도를, 도 7a는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 내부튜브의 하부면을 보여주는 사시도를, 도 7b는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 내부튜브의 정면도를, 도 7c는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 내부튜브의 종단면도를, 도 8은 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 엑슬로드의 제1반구홈과, 피스톤의 제2반구홈이 상호 치합되어 생성된 구멍으로 제1볼이 삽입되는 모습을 보여주는 저면도를 각각 나타낸 것이다.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터는 외부튜브(10)와, 엑슬로드(20)와, 피스톤(30)과, 내부튜브(40)와, 제1볼(50)과, 제2볼(60)과, 하부캡(70)을 포함하고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 외부튜브(10)는 상ㆍ하부가 개방된 원기둥 형상을 가지며, 외주면에는 소정 간격 이격되어 오일이 유·출입되는 제1유압포 트(11) 및 제2유압포트(12)가 형성되도록 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 엑슬로드(20)는 상기 외부튜브(10)의 상부에 위치되며 회전될 소정의 제1플랫폼(미도시)에 고정되는 제1플랜지부(21)와, 상기 제1플랜지부(21)에서 하부로 연장되어 상기 외부튜브(10)의 상부로 삽입되어 위치되는 몸통(22)과, 상기 몸통(22)의 외주면에는 나선형 형상의 제1반구홈(23)이 적어도 2개 이상 형성되도록 구성되다.
여기서, 상기 엑슬로드(20)의 외주면에 형성되는 2개 이상의 제1반구홈(23)은 서로 등간격을 갖도록 형성되며, 본 발명의 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터(100)의 제1반구홈(23)은 4개로 형성되나 이에 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.
또한, 상기 제1플랜지부(21)에는 제1플랫폼과 결합되는 볼트(미도시)가 삽설될 볼트공(21a)이 형성되어 있음은 물론이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(30)은 상기 외부튜브(10)와 상기 엑슬로드(20) 사이에 위치되며, 내주면에는 상기 엑슬로드(20) 외주면에 형성되는 제1반구홈(23)과 대응되는 나선형 형상의 제2반구홈(31)이 형성되며, 외주면에는 나선형 형상의 제3반구홈(32)이 적어도 2개 이상 형성되도록 구성된다.
여기서, 상기 피스톤(30)의 내주면에 형성되는 제2반구홈(31)은 상기 제1반구홈(23)과 대응되도록 4개가 등간격을 갖도록 형성되며, 상기 피스톤(30)의 외주면에 형성되는 2개 이상의 제3반구홈(32)은 서로 등각격을 갖도록 형성되되, 본 발명의 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터(100)의 제3반구홈(32)은 4개로 형성되나 이에 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 외부튜브(10) 내부에 위치되는 상기 피스톤(30)은 상기 제1유압포트(11) 및 제2유압포트(12)로 오일이 유·출입됨에 따라 상기 외부튜브(10) 내부에서 상하방향으로 움직이게 된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 내부튜브(40)는 상기 외부튜브(10)와 피스톤(30) 사이에 위치하여 상기 외부튜브(10)와 결합 고정되며, 내주면에는 상기 피스톤(30)의 외주면에 형성되는 제3반구홈(32)과 대응되는 나선형 형상의 제4반구홈(41)이 형성되며, 상부 외주면에는 상기 제4반구홈(41)으로 관통되는 구멍(42)이 형성되도록 구성된다.
여기서, 상기 내부튜브(40)의 내주면에 형성되는 2개 이상의 제4반구홈(41)은 서로 등간격을 갖도록 형성되며, 본 발명의 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터(100)의 제4반구홈(41)은 상기 제3반구홈(32)과 대응되도록 4개로 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1볼(50)은 상기 엑슬로드(20)의 외주면에 형성된 제1반구홈(23)과 상기 피스톤(30)의 내주면에 형성된 제2반구홈(31)이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 상기 엑슬로드(20)와 피스톤(30)이 상호 유기적으로 연결되도록 다수개가 내입되도록 구성한다.
여기서, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1볼(50)을 상기 제1반구홈(23)과 제2반구홈(31)이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로의 삽입은, 상기 제1반구홈(23)과 제2반구홈(31)이 상호 치합되어 상기 피스톤(30)의 저면에 형성되는 구 멍(33)으로 다수개 삽입하여 이루어지며, 이때 상기 제1볼(50)은 다수개 삽입됨으로, 상기 엑슬로드(20)와 피스톤(30)을 유기적으로 연결하는 상기 제1볼(50)로 가해지는 중량을 용이하게 분산시킬 수 있어 상기 제1볼(50)이 마모되는 것을 방지하여 회전되는 회전각의 정밀성을 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터(1000)의 제1,2반구홈(23,31)은 각각 4개로 형성됨으로, 상기 제1,2반구홈(23,31)이 치합되어 형성되는 구멍(33) 또한 4개가 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 각 구멍(33)으로 4개의 제1볼(50)을 삽입하여 사용하나 상기 제1볼(50)의 개수를 4개로 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2볼(60)은 상기 피스톤(30)의 외주면에 형성된 제3반구홈(32)과 상기 내부튜브(40)의 내주면에 형성된 제4반구홈(41)이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 상기 피스톤(30)과 내부튜브(40)가 상호 유기적으로 연결되도록 다수개가 내입되도록 구성된다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제2볼(60)을 상기 제3반구홈(32)과 제4반구홈(41)이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로의 삽입은, 상기 내부튜브(40)의 외주면에 형성된 구멍(42)을 통하여 삽입이 이루어지며, 이때 상기 제2볼(60)은 다수개 삽입됨으로, 상기 피스톤(30)과 내부튜브(40)을 유기적으로 연결하는 상기 제2볼(50)로 가해지는 중량을 용이하게 분산시킬 수 있어 상기 제2볼(60)이 마모되는 것을 방지하여 회전되는 회전각의 정밀성을 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터(1000)의 제3,4반구홈(32,41)은 각각 4개로 형성됨으로, 상기 제3,4반구홈(32,41)이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈 또한 4개가 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 각 구형의 나선 홈으로 4개의 제2볼(60)을 삽입하여 사용하나 상기 제2볼의 개수를 4개로 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.
여기서, 상기 내부튜브(40)의 외주면에 형성된 구멍(42)으로 삽입된 상기 제2볼(60)은, 상기 내부튜브(40)의 외주면을 감사는 상기 외부튜브(10)에 의해서 상기 구멍(42)으로부터 이탈을 원천봉쇄함으로 안전사고를 예방할 수 있다.
또한, 상기 제1볼(50) 및 제2볼(60)은 내마모성이 우수하고, 자기윤활작용을 하는 세라믹 재질을 포함하여 제조하여, 회전되는 회전각의 정밀성을 높일 수 있도록 함이 바람직하다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하부캡(70)은 상기 내부튜브(40)의 하부에 결합되며, 중심부에는 상기 엑슬로드(20)의 끝단이 삽입되는 삽입공(71)이 형성되며, 하부는 고정될 소정의 제2플랫폼(미도시)에 고정되는 제2플랜지부가(71) 형성되도록 구성된다.
여기서, 상기 하부캡(70)의 상부면이 상기 피스톤(30)의 저면부로 밀착되어, 상기 제1반구홈(23)과 제2반구홈(31)이 치합되어 상기 피스톤(30)의 저면부에 형성되는 구멍(33)을 완벽히 밀폐함으로, 상기 구멍(33)으로 삽입됨 제1볼(50)이 상기 구멍(33)으로 이탈됨을 방지함으로 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1플랜지부(21)와 외부튜브(10) 사이 또는/및 제2플랜지부(71)와 내부튜브(40) 사이에는 슬라이드링(80) 또는 트러스트베어링(미도시)이 설치함이 바람직하며, 상기 슬라이드링(80) 또는 트러스트베어링은 회전축이나 회전체의 축방향으로 작용하는 외력을 지지하는 기능을 한다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터(100)는 다음과 같이 동작한다.
먼저, 제1유압포트(11)로 오일이 유입되고, 유입된 오일은 제2유압포트(12)로 유출되면, 피스톤(30)은 외부튜브(10) 내부에서 상승하게 된다.
그러면, 고정된 내부튜브(40)를 타고 상승하는 피스톤(30)은 제1볼(50)에 의해서 내부튜브(40)와 유기적으로 연결됨으로, 피스톤(30)은 상승하면서 동시에 회전된다.
이때, 피스톤(30)이 회전되면 제2볼(60)에 의해서 피스톤(30)과 유기적으로 연결되는 엑슬로드(20) 역시 회전됨으로, 엑슬로드(20)의 제1플랜지부(21)와 결합된 제1플랫폼이 회전되는 것이다.
여기서, 피스톤(30)이 계속하여 상승하면 회전각이 커지게 되고, 엑슬로드(20)의 제1플랜지부(21)로 결합된 제1플랫폼 역시 더 커진 회전각을 제공받게 된다.
여기서, 상기 엑슬로드(20)의 회전각도는 제1,2반구홈(23,31) 및 제3,4반구홈(32,41)의 각도를 조정하는 것에 의하여 용이하게 변경할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적 인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
도 1은 종래의 로터리 엑츄에이터의 종 단면도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 사시도
도 3은 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 분리 사시도
도 4는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 A-A 단면도
도 5a는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 엑슬로드의 하부면을 보여주는 사시도
도 5b는 도 2에 도시된볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 엑슬로드의 정면도
도 5c는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 종단면도
도 6a는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 피스톤의 하부면을 보여주는 사시도
도 6b는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 피스톤의 정면도
도 6c는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 피스톤의 종단면도
도 7a는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 내부튜브의 하부면을 보여주는 사시도
도 7b는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 내부튜브의 정면도
도 7c는 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 내부튜브의 종단면도
도 8은 도 2에 도시된 볼 타입의 로터리 엑츄에이터의 엑슬로드의 제1반구홈과, 피스톤의 제2반구홈이 상호 치합되어 생성된 구멍으로 제1볼이 삽입되는 모습을 보여주는 저면도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1. 튜브 1a, 4b. 구멍
2. 앤드캡 3. 엑슬로드
3a. 제1슬랜트홈 4. 피스톤
4a. 제2슬랜트홈 5. 제1핀
6. 제2핀
10. 외부튜브 11. 제1유압포트
12. 제2유압포트 20. 엑슬로드
21. 제1플랜지부 21a. 볼트공
22. 몸통 23. 제1반구홈
30. 피스톤 31. 제2반구홈
32. 제3반구홈 33, 42. 구멍
40. 내부튜브 41. 제4반구홈
50. 제1볼 60. 제2볼
70. 하부캡 71. 제2플랜지부
80. 슬라이드 링 100. 볼 타입의 로터리 엑츄에이터

Claims (2)

  1. 큰 중량 구조물을 지탱하면서 큰 회전각도로 회전시킬 수 있는 로터리 엑츄에이터에 있어서,
    상ㆍ하부가 개방된 원기둥 형상을 가지며, 외주면에는 소정 간격 이격되어 오일이 유·출입되는 제1유압포트(11) 및 제2유압포트(12)가 형성되는 외부튜브(10);
    상기 외부튜브(10)의 상부에 위치되며 회전될 소정의 제1플랫폼에 고정되는 제1플랜지부(21)와, 상기 제1플랜지부(21)에서 하부로 연장되어 상기 외부튜브(10)의 상부로 삽입되어 위치되는 몸통(22)과, 상기 몸통(22)의 외주면에는 나선형 형상의 제1반구홈(23)이 적어도 2개 이상 형성되는 엑슬로드(20:Axle Rod);
    상기 외부튜브(10)와 상기 엑슬로드(20) 사이에 위치되며, 내주면에는 상기 엑슬로드(20) 외주면에 형성되는 제1반구홈(23)과 대응되는 나선형 형상의 제2반구홈(31)이 형성되며, 외주면에는 나선형 형상의 제3반구홈(32)이 적어도 2개 이상 형성되는 피스톤(30);
    상기 외부튜브(10)와 피스톤(30) 사이에 위치하여 상기 외부튜브(10)와 결합되며, 내주면에는 상기 피스톤(30)의 외주면에 형성되는 제3반구홈(32)과 대응되는 나선형 형상의 제4반구홈(41)이 형성되며, 상부 외주면에는 상기 제4반구홈(41)으로 관통되는 구멍(42)이 형성되는 내부튜브(40);
    상기 엑슬로드(20)의 외주면에 형성된 제1반구홈(23)과 상기 피스톤(30)의 내주면에 형성된 제2반구홈(31)이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 상기 엑슬로드(20)와 피스톤(30)이 상호 유기적으로 연결되도록 다수개가 내입되는 제1볼(50);
    상기 피스톤(30)의 외주면에 형성된 제3반구홈(32)과 상기 내부튜브(40)의 내주면에 형성된 제4반구홈(41)이 치합되어 형성되는 구형의 나선 홈으로 상기 피스톤(30)과 내부튜브(40)가 상호 유기적으로 연결되도록 다수개가 내입되는 제2볼(60); 및
    상기 내부튜브(40)의 하부에 결합되며, 중심부에는 상기 엑슬로드(20)의 끝단이 삽입되는 삽입공(71)이 형성되며, 하부는 고정될 소정의 제2플랫폼에 고정되는 제2플랜지부가(71) 형성된 하부캡(70);를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 타입의 로터리 엑츄에이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1볼(50) 및 제2볼(60)은,
    내마모성이 우수하고, 자기윤활작용을 하는 세라믹 재질을 포함하여 제조됨을 특징으로 하는 볼 타입의 로터리 엑츄에이터.
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