KR101171277B1 - 리니어 액츄에이터 - Google Patents

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KR101171277B1
KR101171277B1 KR1020110100654A KR20110100654A KR101171277B1 KR 101171277 B1 KR101171277 B1 KR 101171277B1 KR 1020110100654 A KR1020110100654 A KR 1020110100654A KR 20110100654 A KR20110100654 A KR 20110100654A KR 101171277 B1 KR101171277 B1 KR 101171277B1
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이종찬
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Abstract

본 발명은 이동체의 외측면에 결합되어 외부하우징의 결합홈에 삽입되는 이동체 회전방지부재의 재질을 개선하여 이동체 회전방지부재와 외부하우징 간의 마찰에 의한 마모를 최소화함과 아울러 회전력에 의한 하중에 충분히 견딜 수 있는 강도를 갖도록 하여 내구성을 향상시킨 리니어 액츄에이터를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 액츄에이터는, 모터(110); 상기 모터(110)에 일측이 결합되고, 내부 중앙에 길이방향으로 관통된 관통구멍(121)과, 상기 관통구멍(121)의 외측으로 연결된 복수의 결합홈(122)이 형성된 외부하우징(120); 상기 모터(110)의 구동력이 전달되도록 일측 단부가 연결되고, 상기 외부하우징(120)의 관통구멍(121)을 관통하도록 삽입된 회전축(130); 상기 회전축(130)의 회전에 따라 직선 운동하는 이동체(140); 및 상기 이동체(140)의 외측면에 결합되는 금속층(151)과, 상기 금속층(151)의 외측면에 일체로 적층된 합성수지층(152)으로 이루어지고, 상기 외부하우징(120)의 결합홈(122)에 삽입되어, 상기 이동체(140)의 직선 운동은 허용하면서 회전 운동을 방지하는 이동체 회전방지부재(150);를 포함하여 구성된다.

Description

리니어 액츄에이터{LINEAR ACTUATOR}
본 발명은 리니어 액츄에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터의 회전에 의해 직선 운동하는 이동체의 회전을 방지하기 위해 이동체의 외주면에 결합되는 이동체 회전방지부재를 금속층과 그 외측면에 합성수지층 또는 테프론코팅층이 접합된 이중 구조로 구성함으로써, 이동체 회전방지부재가 압입되는 외부하우징의 내측면과 이동체 회전방지부재의 외측면 간의 접촉부에서의 마모량를 최소화함과 동시에 회전력을 견딜 수 있는 충분한 강도를 갖도록 하여 내구성을 향상시킨 리니어 액츄에이터에 관한 것이다.
일반적으로 공장자동화의 트랜스퍼, 이송 공급장치 및 조립, 반송라인 분야, 산업용 직교좌표형 로봇, 운반기계 및 리프트장치, CNC 공작기계의 자동도어 및 이송장치, 산업용 자동도어분야, 포장, 용접, 도장기계의 직선 운동장치 등과 같은 각종 산업용 기계장치에는 대상물을 직선 운동시키는 리니어 액츄에이터(LINEAR ACTUATOR)가 사용되고 있다.
이러한 리니어 액츄에이터에는 랙과 피니언, 유압/공압 실린더, 리드 스크류, 볼 스크류 및 롤러 스크류 타입이 알려져 있다.
상기 리드 스크류 타입의 리니어 액츄에이터는, 모터의 구동에 의해 회전하는 구동축과, 상기 구동축에 나사산으로 맞물려 있어 직선 왕복 운동하는 피동체(회전축)로 구성된다. 이러한 타입의 리니어 액츄에이터는 구동축과 피동체 사이에 습동 마찰면적이 커서 고속운동이 어려운 점과 장기간 사용에 따른 습동부의 손상으로 인한 오동작 발생으로 수명이 짧은 점 등의 단점으로 인해 피동체로부터 구동축에 작용하는 부하를 크게 할 수 없는 단점이 있다.
상기 볼 스크류 타입의 리니어 액츄에이터는, 모터의 구동에 의해 회전하는 구동축과, 상기 구동축에 나사산으로 맞물려 있어 직선 왕복 운동하는 피동체로 구성되고, 상기 구동축과 피동체 사이에는 볼 리테이너가 삽입되어 있어 마찰 저항을 감소시키도록 되어 있다. 이러한 볼 스크류 타입의 리니어 액츄에이터는 볼 리테이너와 피동체 사이에 점 접촉이 이루어져 마찰 저항이 적고 정밀한 위치 제어가 이루어지는 곳에 사용되지만 피동체로부터 작용되는 부하가 큰 경우에는 사용하기 어려운 단점이 있다.
한편, 롤러 스크류 타입의 리니어 액츄에이터는, 상기 볼 스크류 타입의 리니어 액츄에이터에서 볼 리테이너 대신 위성롤러를 적용한 것으로, 회전축의 나선부와 위성롤러 사이에 접점수가 많아 회전축으로부터 위성롤러에 작용하는 부하가 큰 경우에도 견딜 수 있으며, 정밀한 위치 제어가 가능한 장점이 있어, 소형 서보프레스에는 롤러 스크류 타입의 리니어 액츄에이터의 적용이 요구된다.
도 1은 종래기술에 의한 리니어 액츄에이터의 단면개략도, 도 2는 도 1의 A-A 단면도이다. 종래 리니어 액츄에이터는, 모터(미도시)에 연결되어 상기 모터의 구동에 의해 회전하는 회전축(10), 상기 회전축(10)의 나선부(11)의 외주면에 나선결합되도록 상기 나선부(11)의 둘레에 다수 개 설치되어 상기 회전축(10)의 회전에 따라 자전 및 공전하는 위성롤러(12), 내주면이 상기 위성롤러(12)와 나선결합되어 상기 회전축(10) 및 위성롤러(12)의 회전에 의해 직선 운동하는 이동체(13), 상기 이동체를 외부에서 감싸는 외부하우징(14) 및 상기 외부하우징(14)의 내측에 삽입되어 상기 이동체(13)의 직선 운동은 허용하면서 회전 운동을 방지하는 이동체 회전방지부재(15)를 포함하여 구성된다.
도 2를 참조하면, 상기 이동체 회전방지부재(15)는 그 내측으로 형성된 돌출부(15a)가 이동체(13)에 관통형성된 삽입구(13a)에 결합되어 고정되고, 이동체 회전방지부재(15)는 외부하우징(14)의 내주면에 방사상으로 형성된 결합홈(14a)에 삽입되어 고정됨으로써, 회전축(10)의 회전되면 회전축(10)의 나선부(11)에 나선결합된 위성롤러(12)가 회전하게 되고, 위성롤러(12)의 회전에 의해 이동체(13) 및 이동체 회전방지부재(15)가 함께 전후진 이동되는 과정에서 직선 운동만 허용하고 회전 운동은 방지하도록 구성되어 있다.
종래 리니어 액츄에이터는, 외부하우징(14)은 알루미늄 소재로 구성되어 있고, 이동체 회전방지부재(15)는 외부하우징(14)의 결합홈(14a)에 삽입되는 구조로 이루어지고, 상기 이동체 회전방지부재(15)가 금속 또는 합성수지의 단일 재질로 구성되어 있으며, 외부하우징(14)의 내주면에 형성된 결합홈(14a)의 형상이 이동체 회전방지부재(15)의 외측면과 나란한 형상으로 이루어져 있고, 상기 결합홈(14a)의 내측면과 이동체 회전방지부재(15)의 원주방향 양측면 전부위에 걸쳐 접촉되는 구조로 이루어져 있다.
그러나, 리니어 액츄에이터의 작동시 모터의 구동에 의해 상기 이동체(13)로 전달되는 회전력에 의해 이동체 회전방지부재(15)의 외측면과 외부하우징(14)의 결합홈(14a)의 내측면 간의 접촉면적이 넓어 마찰력이 크게 작용하게 되므로, 종래기술에서와 같이 이동체 회전방지부재(15)가 금속 재질로만 구성될 경우에는 이동체 회전방지부재(15)와 알루미늄 재질로 구성된 외부하우징(14) 간의 접촉면에서의 마모로 인해 내구성이 저하되는 문제가 있고, 이동체 회전방지부재(15)가 합성수지 재질로만 구성될 경우에는 강도가 낮아 외부로부터 이동체(13)에 회전력이 발행하면 이동체 회전방지부재(15)의 돌출부(15a)가 회전력을 견디지 못하고 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.
또한 종래기술에 의하면, 이동체 회전방지부재(15)의 외측면과 외부하우징(14)의 결합홈(14a)의 내측면이 동일한 형상으로 이루어지고, 이동체 회전방지부재(15)와 외부하우징(14)의 원주방향 및 반경방향의 대응면 전체가 일정한 유격으로 형성되어 있어, 이동체 회전방지부재(15)의 제작 시 가공오차가 발생할 경우, 외부하우징(14)의 결합홈(14a)에 이동체 회전방지부재(15)가 정위치에 조립되지 못하게 되며, 이 경우 방사상으로 위치하는 이동체 회전방지부재(15)와 이에 대응되는 외부하우징(14)의 결합홈(14a)의 접촉부위가 불균일해지게 되어, 리니어 액츄에이터의 작동시 이동체(13)에 전달되는 회전력이 복수의 이동체 회전방지부재(15)에 균일하게 분산되지 않아 일부의 이동체 회전방지부재(15)에만 하중이 집중되어 마모량의 증가 및 소음을 유발하게 되는 문제점이 있다.
이와 같이 종래기술에 의하면, 이동체 회전방지부재(15)와 외부하우징(14) 간의 조립구조가 이동체 회전방지부재(15)의 가공오차를 보상할 수 없는 구조로 이루어져 있어, 정위치에 조립하기 위해서는 이동체 회전방지부재(15)와 외부하우징(14)의 결합홈(14a)의 정밀가공이 요구되므로 제품의 불량 발생률을 줄이기 어려운 제조상의 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동체의 외측면에 결합되어 외부하우징의 결합홈에 삽입되는 이동체 회전방지부재의 재질을 개선하여 이동체 회전방지부재와 외부하우징 간의 마찰에 의한 마모를 최소화함과 아울러 회전력에 의한 하중에 충분히 견딜 수 있는 강도를 갖도록 하여 내구성을 향상시킨 리니어 액츄에이터를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 이동체 회전방지부재와 외부하우징의 가공오차를 보상할 수 있는 조립구조를 구비하여 조립성을 향상시킴과 동시에 조립 불량 발생률을 줄여 생산성을 증대시킬 수 있는 리니어 액츄에이터를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 액츄에이터는, 모터(110); 상기 모터(110)에 일측이 연결되고, 내부 중앙에 길이방향으로 관통된 관통구멍(121)과, 상기 관통구멍(121)의 외측으로 연결된 복수의 결합홈(122)이 형성된 외부하우징(120); 상기 모터(110)의 구동력이 전달되도록 일측 단부가 연결되고, 상기 외부하우징(120)의 관통구멍(121)을 관통하도록 삽입된 회전축(130); 상기 회전축(130)의 회전에 따라 직선 운동하는 이동체(140); 및 상기 이동체(140)의 외측면에 결합되는 금속층(151)과, 상기 금속층(151)의 외측면에 일체로 적층된 합성수지층(152)으로 이루어지고, 상기 외부하우징(120)의 결합홈(122)에 삽입되어, 상기 이동체(140)의 직선 운동은 허용하면서 회전 운동을 방지하는 이동체 회전방지부재(150);를 포함한다.
이 경우 상기 이동체(140)의 외주 둘레에는 복수의 삽입구(141)가 형성되고; 상기 금속층(151)은, 상기 이동체(140)의 외측면을 감싸는 몸체부(151a)와, 상기 몸체부(151a)에서 구심방향으로 돌출되어 상기 삽입구(141)에 결합되며 내부에는 상측으로 개구된 요홈부(151c)가 형성된 돌출부(151b)와, 상기 요홈부(151c)의 양측에서 원심방향으로 돌출되어 상기 결합홈(122)의 내측으로 연장되는 지지돌기부(151d)로 이루어지며; 상기 합성수지층(152)은, 상기 금속층(151)의 몸체부(151a)의 외측면에 적층되는 몸체부(152a)와, 상기 요홈부(151c)의 내측에 삽입되는 돌출부(152b)와, 상기 금속층(151)의 지지돌기부(151d)의 외측면에 적층되어 상기 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면에 접촉되는 걸림부(152c)로 이루어진 것;을 특징으로 한다.
또한 상기 합성수지층(152)의 걸림부(152c)의 원주방향 양측면의 일부와, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면의 일부가 접촉하도록 압입에 의해 결합된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 합성수지층(152)의 걸림부(152c)의 원심방향 외측면과, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면 사이에는 소정의 유격이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 합성수지층(152)은, 인서트 사출성형 금형 내부에 상기 금속층(151)이 안착된 상태에서 사출성형에 의해 상기 금속층(151)의 외측면에 일체형으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 결합홈(122)은 상기 외부하우징(120)의 내주면에 180°대향된 위치에 형성되고, 상기 금속층(151)과 합성수지층(152)은 각각 2개의 분할체로 형성되어 상기 이동체(140)의 외주면에 양측으로 조립되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 리니어 액츄에이터는, 모터(110); 상기 모터(110)에 일측이 연결되고, 내부 중앙에 길이방향으로 관통된 관통구멍(121)과, 상기 관통구멍(121)의 외측으로 연결된 복수의 결합홈(122)이 형성된 외부하우징(120); 상기 모터(110)의 구동력이 전달되도록 일측 단부가 연결되고, 상기 외부하우징(120)의 관통구멍(121)을 관통하도록 삽입된 회전축(130); 상기 회전축(130)의 회전에 따라 직선 운동하는 이동체(140); 및 상기 이동체(140)의 외측면에 결합되는 금속층(151)과, 상기 금속층(151)의 외측면에 일체로 적층된 테프론코팅층(153)으로 이루어지고, 상기 외부하우징(120)의 결합홈(122)에 압입되어, 상기 이동체(140)의 직선 운동은 허용하면서 회전 운동을 방지하는 이동체 회전방지부재(150);를 포함한다.
이 경우 상기 이동체(140)의 외주 둘레에는 복수의 삽입구(141)가 형성되고; 상기 금속층(151)은, 상기 이동체(140)의 외측면을 감싸는 몸체부(151a)와, 상기 몸체부(151a)에서 구심방향으로 돌출되어 상기 삽입구(141)에 결합되는 돌출부(151b)와, 상기 몸체부(151a)에서 원심방향으로 돌출되어 상기 결합홈(122)의 내측으로 연장되는 지지돌기부(151d)로 이루어지며; 상기 금속층(151)의 지지돌기부(151d)와 그 외측에 적층된 테프론코팅층(153)의 원주방향 양측면의 일부와, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면의 일부가 접촉하도록 압입에 의해 결합되고; 상기 금속층(151)의 지지돌기부(151d)의 외측으로 적층되는 테프론코팅층(153)의 외측면과, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면 사이에는 소정의 유격이 형성된 것;을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 리니어 액츄에이터에 의하면, 모터의 회전에 의해 직선 운동하는 이동체의 회전을 방지하기 위해 이동체의 외주면에 결합되는 이동체 회전방지부재를 금속층과 그 외측면에 합성수지층 또는 테프론코팅층이 접합된 이중 구조로 구성함으로써, 이동체 회전방지부재가 압입되는 외부하우징의 내측면과 이동체 회전방지부재의 외측면 간의 접촉부위에서의 마찰에 의한 마모량를 최소화시킴과 동시에 이동체 회전방지부재의 강도를 증대시켜 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 이동체 회전방지부재의 외측면 또는 이동체 회전방지부재의 외측면에 대향하는 외부하우징의 내측면 간에 충분한 유격을 형성함과 아울러 이동체 회전방지부재의 외부층을 합성수지층 또는 테프론코팅층으로 구성함으로써 이동체 회전방지부재 또는 외부하우징의 결합홈의 가공오차를 보상할 수 있게 되어 제품의 불량률을 줄이고 생산성을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 의한 리니어 액츄에이터의 단면개략도,
도 2는 도 1의 A-A 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 액츄에이터를 보여주는 분해사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 액츄에이터의 단면개략도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체와 이동체 회전방지부재의 분해사시도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체와 이동체 회전방지부재 및 외부하우징의 결합구조를 보여주는 도 5의 B-B 단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동체와 이동체 회전방지부재 및 외부하우징의 결합구조를 보여주는 단면도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 액츄에이터를 보여주는 분해사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 리니어 액츄에이터의 단면개략도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 리니어 액츄에이터는, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 구동력을 제공하는 모터(110), 상기 모터(110)에 일측이 연결되어 리니어 액츄에이터의 외부 케이스를 구성하는 외부하우징(120), 상기 모터(110)에 일측 단부가 연결되어 상기 모터(110)의 구동에 의해 회전 운동하는 회전축(130), 상기 회전축(130)의 나선부 외주 둘레를 따라 다수 개가 일정 간격으로 설치되어 상기 회전축(130)의 회전에 따라 자전운동과 공전운동을 동시에 하는 위성롤러(135)와, 상기 위성롤러(135)에 내주면이 나선결합되어 상기 회전축(130)의 회전에 연동하여 직선 운동하는 이동체(140), 상기 외부하우징(120)의 내측면에 형성된 결합홈(122)에 삽입되어 상기 이동체(140)의 직선 운동은 허용하면서 회전 운동을 방지하는 이동체 회전방지부재(150), 상기 이동체(140)가 내부에서 슬라이드 이동되는 것을 가이드하기 위한 부쉬(161)와 그 외측에 구비되는 부쉬 하우징(162) 및 상기 외부하우징(120)의 일측 단부와 결합되어 외부 구조물에 고정되는 단부고정부재(170)로 이루어진다.
도 5의 (a),(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체와 이동체 회전방지부재를 서로 다른 방향에서 바라본 분해사시도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체와 이동체 회전방지부재 및 외부하우징의 결합구조를 보여주는 도 4의 B-B 단면도이다.
상기 이동체 회전방지부재(150)는, 도 5에 도시된 바와 같이 이동체(140)의 외주면에 결합되는 금속층(151)과, 상기 금속층(151)의 외측면에 접합되어 외부하우징(120)의 내측에 삽입되는 합성수지층(152)이 적층된 구조로 구성된다.
상기 금속층(151)은 프레스 가공에 의해 형성되고, 상기 합성수지층(152)은 금속층(151)의 외측면에 인서트 사출성형에 의해 일체로 접합되어 형성된다. 즉, 상기 금속층(151)을 프레스 가공에 의해 성형한 후에, 프레스 가공된 금속층(151)을 인서트 사출성형용 금형의 내부에 안착시키고, 금형 내부에 합성수지 용융액을 주입하여 금속층(151)의 외측면에 합성수지층(152)이 일체로 접합되도록 사출형성함으로써 이중의 적층 구조로 이루어진 이동체 회전방지부재(150)를 제조하게 된다.
도 5의 (a),(b)에 도시된 바와 같이, 상기 이동체(140)의 외주 둘레에는 이동체 회전방지부재(150)와의 결합을 위한 복수의 삽입구(141)가 형성된다.
상기 이동체(140)의 외측면에 결합되는 금속층(151)은, 상기 이동체(140)의 외측면을 감싸는 몸체부(151a)와, 상기 몸체부(151a)에서 구심방향으로 돌출되어 상기 이동체(140)의 삽입구(141)에 끼움결합되는 돌출부(151b)와, 상기 돌출부(151b)의 내부에 상측으로 개구된 요홈부(151c)의 전후방 양측에서 원심방향으로 돌출되어 외부하우징(120)의 내측면에 형성된 결합홈(122)의 내측을 향해 연장되는 지지돌기부(151d,151e)로 구성된다.
상기 금속층(151)의 외측면에 접합되는 합성수지층(152)은, 금속층(151)의 몸체부(151a)의 외측면에 적층되는 몸체부(152a)와, 상기 금속층(151)의 요홈부(151c)에 삽입된 형태로 접합되는 돌출부(152b)와, 상기 금속층(151)의 지지돌기부(151d,151e)의 외측면에 적층되어 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면에 접촉되는 걸림부(152c)로 구성되며, 상기 걸림부(152c)의 내측에는 하측으로 개방되어 상기 금속층(151)의 지지돌기부(151d,151e)가 삽입되는 삽입부(152d,152e)가 형성된 것으로 구성되어 있다.
본 실시예에서 상기 이동체(140)에 형성되는 삽입구(141)는 이동체의 원주방향으로 180°로 대향된 위치의 2개소에 형성되고, 상기 결합홈(122) 또한 외부하우징(120)의 내주면에 180°로 대향된 위치에 형성되며, 상기 이동체 회전방지부재(150)를 구성하는 금속층(151)과 합성수지층(152)은 각각 2개의 분할체로 형성되어 상기 이동체(140)의 외주면에 양측으로 조립되도록 구성되어 있다. 그러나, 상기 삽입구(141)와 결합홈(122) 및 금속층(151)과 합성수지층(152)의 형성 개수는 이에 한정되지 않으며 3개 이상 복수로 형성될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 이동체(140)와 금속층(151) 간에는 이동체(140)의 삽입구(141)에 금속층(151)의 돌출부(151b)가 끼움결합됨과 동시에 이동체(140)의 외주면 둘레에 금속층(151)의 몸체부(151a)가 둘러싸면서 밀착되어 조립되고, 금속층(151)과 합성수지층(152) 간에는 금속층(151)의 요홈부(151c)에 합성수지층(152)의 돌출부(152b)가 끼움결합됨과 동시에 금속층(151)의 전후방에 형성된 지지돌기부(151d,151e)가 합성수지층(152)의 삽입부(152d,152e)에 각각 삽입된 결합구조로 이루어짐에 따라, 상기 이동체(140)와 이동체 회전방지부재(150)를 구성하는 금속층(151) 및 합성수지층(152) 간의 결합이 견고하게 이루어지게 된다.
도 6을 참조하면, 이동체(140)와 이동체 회전방지부재(150)의 결합체는 외부하우징(120)의 내측에 삽입되어 결합된다. 이 경우, 모터(110)와 회전축(130)이 결합된 상태에서 모터(110)의 일면에 외부하우징(120)의 일면이 결합되고, 외부하우징(120)의 내측면과 회전축(130)의 외측면 사이에 형성된 공간을 통해 이동체(140)와 이동체 회전방지부재(150)의 결합체가 삽입된다.
이 경우, 합성수지층(152)의 걸림부(152c)의 원주방향 양측면은 이에 대응하여 외부하우징(120)의 내측면에 양측으로 형성된 결합홈(122)에 압입에 의해 끼움결합되며, 이때 합성수지층(152)의 원주방향 양측면의 일부와, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면의 일부가 접촉하도록 압입에 의해 결합되며, 이로써 종래기술에 비해 접촉부(C)의 접촉면적을 줄일 수 있게 되어 이동체(140)의 직선 운동시 접촉부(C)에서의 마찰에 의한 마모의 문제를 해결할 수 있게 된다.
또한 상기 합성수지층(152)의 걸림부(152c)의 원심방향 외측면과, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면 사이에는 소정의 유격(G)이 형성되도록 결합홈(122)의 내측면과 합성수지층(152)의 외측면의 치수가 결정된다.
이와 같이 이동체 회전방지부재(150)의 외부층을 합성수지 소재로 구성하고 결합홈(122) 간에 충분한 유격(G)이 형성되도록 구성함으로써, 이동체 회전방지부재(150)의 걸림부(152c)와 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 제작 시 발생할 수 있는 가공오차를 압입 시 합성수지 소재의 변형에 의해 보정할 수 있게 되어, 제품의 불량 발생률을 줄일 수 있게 되고, 부품의 가공시 정밀 가공을 요하지 않게 되어, 제작비용의 절감 및 생산성 증대에 기여할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동체와 이동체 회전방지부재 및 외부하우징의 결합구조를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 리니어 액츄에이터는, 상기 실시예의 구성과 동일한 구성으로 모터(110), 외부하우징(120), 회전축(130), 이동체(140)를 포함하고, 이동체 회전방지부재(150)는 금속층(151)과 그 외측면에 테프론코팅층(153)이 접합된 구조로 이루어진 점에서 차이가 있다.
상기 금속층(151)은, 상기 이동체(140)의 외측면을 감싸는 몸체부(151a)와, 상기 몸체부(151a)에서 구심방향으로 돌출되어 상기 삽입구(141)에 결합되는 돌출부(151b)와, 상기 몸체부(151a)에서 원심방향으로 돌출되어 상기 결합홈(122)의 내측으로 연장되는 지지돌기부(151d)로 이루어진다.
상기 테프론코팅층(153)은 금속층(151)의 외측면에 400℃ 이상의 고온으로 가열하는 베이킹 공정에 의해 형성되는 것으로, 그 재질의 특성상 마찰 계수가 매우 낮고, 내열성이 우수하여 이동체(140)의 전후진 이동시 이동체 회전방지부재(150)의 외측면과 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면의 접촉면에 작용하는 압축 응력 및 전단 응력에 의한 마모량을 대폭 줄일 수 있게 된다.
또한 상기 금속층(151)의 지지돌기부(151d)와 그 외측에 적층된 테프론코팅층(153)의 원주방향 양측면의 일부와, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면의 일부가 접촉하도록 압입에 의해 결합되고, 상기 금속층(151)의 지지돌기부(151d)의 외측으로 적층되는 테프론코팅층(153)의 외측면과, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면 사이에는 소정의 유격(G)이 형성되어, 상기 첫번째 실시예에서의 작용과 마찬가지로 마찰부에서의 마모량를 최소화하고, 가공오차를 보상함으로써 제품의 불량률을 줄이고 생산성을 증대시킬 수 있게 된다.
10 : 회전축 11 : 나선부
12 : 위성롤러 13 : 이동체
13a : 삽입구 14 : 외부하우징
14a : 결합홈 15 : 이동체 회전방지부재
15a : 돌출부 100 : 리니어 액츄에이터
110 : 모터 120 : 외부하우징
121 : 관통구멍 122 : 결합홈
130 : 회전축 135 : 위성롤러
140 : 이동체 141 : 삽입구
150 : 이동체 회전방지부재 151 : 금속층
151a : 몸체부 151b : 돌출부
151c : 요홈부 151d,151e : 지지돌기부
152 : 합성수지층 152a : 몸체부
152b : 돌출부 152c : 걸림부
152d,152e : 삽입부 153 : 테프론코팅층
161 : 부쉬 162 : 부쉬하우징
170 : 단부고정부재 C : 접촉부
G : 유격

Claims (8)

  1. 모터(110);
    상기 모터(110)에 일측이 연결되고, 내부 중앙에 길이방향으로 관통된 관통구멍(121)과, 상기 관통구멍(121)의 외측으로 연결된 복수의 결합홈(122)이 형성된 외부하우징(120);
    상기 모터(110)의 구동력이 전달되도록 일측 단부가 연결되고, 상기 외부하우징(120)의 관통구멍(121)을 관통하도록 삽입된 회전축(130);
    상기 회전축(130)의 회전에 따라 직선 운동하는 이동체(140); 및
    상기 이동체(140)의 외측면에 결합되는 금속층(151)과, 상기 금속층(151)의 외측면에 일체로 적층된 합성수지층(152)으로 이루어지고, 상기 외부하우징(120)의 결합홈(122)에 삽입되어, 상기 이동체(140)의 직선 운동은 허용하면서 회전 운동을 방지하는 이동체 회전방지부재(150)를 포함하되,
    상기 이동체(140)의 외주 둘레에는 복수의 삽입구(141)가 형성되고;
    상기 금속층(151)은, 상기 이동체(140)의 외측면을 감싸는 몸체부(151a)와, 상기 몸체부(151a)에서 구심방향으로 돌출되어 상기 삽입구(141)에 결합되며 내부에는 상측으로 개구된 요홈부(151c)가 형성된 돌출부(151b)와, 상기 요홈부(151c)의 양측에서 원심방향으로 돌출되어 상기 결합홈(122)의 내측으로 연장되는 지지돌기부(151d)로 이루어지며;
    상기 합성수지층(152)은, 상기 금속층(151)의 몸체부(151a)의 외측면에 적층되는 몸체부(152a)와, 상기 요홈부(151c)의 내측에 삽입되는 돌출부(152b)와, 상기 금속층(151)의 지지돌기부(151d)의 외측면에 적층되어 상기 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면에 접촉되는 걸림부(152c)로 이루어진 리니어 액츄에이터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 합성수지층(152)의 걸림부(152c)의 원주방향 양측면의 일부와, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면의 일부가 접촉하도록 압입에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 합성수지층(152)의 걸림부(152c)의 원심방향 외측면과, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면 사이에는 소정의 유격이 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 합성수지층(152)은, 인서트 사출성형 금형 내부에 상기 금속층(151)이 안착된 상태에서 사출성형에 의해 상기 금속층(151)의 외측면에 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 결합홈(122)은 상기 외부하우징(120)의 내주면에 180°대향된 위치에 형성되고, 상기 금속층(151)과 합성수지층(152)은 각각 2개의 분할체로 형성되어 상기 이동체(140)의 외주면에 양측으로 조립되는 것을 특징으로 하는 리니어 액츄에이터.
  7. 모터(110);
    상기 모터(110)에 일측이 연결되고, 내부 중앙에 길이방향으로 관통된 관통구멍(121)과, 상기 관통구멍(121)의 외측으로 연결된 복수의 결합홈(122)이 형성된 외부하우징(120);
    상기 모터(110)의 구동력이 전달되도록 일측 단부가 연결되고, 상기 외부하우징(120)의 관통구멍(121)을 관통하도록 삽입된 회전축(130);
    상기 회전축(130)의 회전에 따라 직선 운동하는 이동체(140); 및
    상기 이동체(140)의 외측면에 결합되는 금속층(151)과, 상기 금속층(151)의 외측면에 일체로 적층된 테프론코팅층(153)으로 이루어지고, 상기 외부하우징(120)의 결합홈(122)에 압입되어, 상기 이동체(140)의 직선 운동은 허용하면서 회전 운동을 방지하는 이동체 회전방지부재(150)를 포함하되,
    상기 이동체(140)의 외주 둘레에는 복수의 삽입구(141)가 형성되고;
    상기 금속층(151)은, 상기 이동체(140)의 외측면을 감싸는 몸체부(151a)와, 상기 몸체부(151a)에서 구심방향으로 돌출되어 상기 삽입구(141)에 결합되는 돌출부(151b)와, 상기 몸체부(151a)에서 원심방향으로 돌출되어 상기 결합홈(122)의 내측으로 연장되는 지지돌기부(151d)로 이루어지며;
    상기 금속층(151)의 지지돌기부(151d)와 그 외측에 적층된 테프론코팅층(153)의 원주방향 양측면의 일부와, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면의 일부가 접촉하도록 압입에 의해 결합되고;
    상기 금속층(151)의 지지돌기부(151d)의 외측으로 적층되는 테프론코팅층(153)의 외측면과, 이에 대향하는 외부하우징(120)의 결합홈(122)의 내측면 사이에는 소정의 유격이 형성된 리니어 액츄에이터.
  8. 삭제
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