KR101222000B1 - Non-touch type drive apparatus using magnet - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자석을 이용한 비접촉식 구동장치, 특히 매니퓰레이터를 이용하여 정밀 공정을 하는 시스템에서 자연상태의 대기영역과 진공영역으로 차단하는 기존의 자성유체를 배제하고, 매니퓰레이터가 내측에 실장되는 진공챔버의 내부를 외부 대기영역에 대해 밀봉시킬 수 있는 것으로, 본 발명은 상단부에 매니퓰레이터가 연결되어 이 매니퓰레이터를 구동시키며 중심축에 대해 회전하는 샤프트(10); 샤프트(10)의 외주면 둘레를 감싸게 배치되며 샤프트(10)를 중심축으로 하여 회전하는 슬리브(20); 샤프트(10)와 슬리브(20)가 내측에 실장되며 샤프트(10)의 상부가 돌출되도록 상단부가 개구되고 하단부가 밀폐된 형태의 원바디형 하우징(30); 원바디형 하우징(30), 샤프트(10), 매니퓰레이터 각각이 내측에 실장된 상태에서 내부의 진공상태가 유지되도록 하단면의 개구된 테두리 부분이 원바디형 하우징(30)의 측벽 둘레방향을 따라 밀봉 결합되는 진공챔버(40); 진공챔버(40)의 하부로 돌출되는 원바디형 하우징(30)의 측벽에 회전가능하게 배치되어 샤프트(10)를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제1자석부(50); 진공챔버(40)의 하부로 돌출되는 원바디형 하우징(30)의 측벽에 회전가능하게 배치되어 슬리브(20)를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제2자석부(60);를 포함하여 구성된다.The present invention excludes the existing magnetic fluid blocking the natural atmospheric region and the vacuum region in a non-contact drive device using a magnet, in particular a system using a manipulator, the inside of the vacuum chamber in which the manipulator is mounted inside It is possible to seal the outer waiting area, the present invention is a manipulator is connected to the upper end to drive the manipulator and rotates about a central axis (10); A sleeve 20 disposed around the outer circumferential surface of the shaft 10 and rotating about the shaft 10 as a central axis; A one-body housing 30 having a shaft 10 and a sleeve 20 mounted therein and having an upper end opened and a lower end closed such that an upper part of the shaft 10 protrudes; The open edge portion of the bottom surface of the one-body housing 30, the shaft 10, and the manipulator is mounted along the side wall circumferential direction of the one-body housing 30 so as to maintain the vacuum therein. A vacuum chamber 40 sealingly coupled; A first magnet part 50 rotatably disposed on the side wall of the one-body housing 30 protruding downward of the vacuum chamber 40 to rotate the shaft 10 in a non-contact manner by magnetic force; And a second magnet part 60 rotatably disposed on the side wall of the one-body housing 30 protruding downward of the vacuum chamber 40 to rotate the sleeve 20 in a non-contact manner by magnetic force. .

Description

자석을 이용한 비접촉식 구동장치 {NON-TOUCH TYPE DRIVE APPARATUS USING MAGNET}Non-contact driving device using magnet {NON-TOUCH TYPE DRIVE APPARATUS USING MAGNET}

본 발명은 자석을 이용한 비접촉식 구동장치에 관한 것으로, 상세하게 매니퓰레이터를 이용하여 정밀 공정을 하는 시스템에서 자연상태의 대기영역과 진공영역으로 차단하는 기존의 자성유체를 배제하고, 외부의 구동수단과 연동되는 샤프트의 하단부를 하부가 밀폐된 원바디형 하우징에 완전하게 실장함으로써 매니퓰레이터가 내측에 실장되는 진공챔버의 내부를 외부 대기영역에 대해 밀봉시킬 수 있는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a non-contact driving device using a magnet, and in detail, in a system for precise processing using a manipulator, the existing magnetic fluid blocking the natural magnetic zone and the vacuum zone are excluded and interlocked with an external driving means. The present invention relates to a non-contact driving apparatus using a magnet capable of sealing the inside of a vacuum chamber in which a manipulator is mounted inside to an external atmospheric region by completely mounting a lower end of a shaft to a sealed one-body housing.

일반적으로 매니퓰레이터를 이용하여 정밀 공정을 하는 시스템에서는 자연상태의 대기영역과 진공영역으로 구분된다. 이와 같은 시스템의 진공영역에서 공정을 수행하는 매니퓰레이터에 일단부가 연결되어 동작하는 샤프트는 일정부분이 진공영역에 배치되고 나머지 일정부분은 샤프트를 구동시키는 또 다른 연결수단과 함께 자연의 대기상태에 노출되게 된다.In general, a system using a manipulator for precision processing is divided into a natural atmospheric region and a vacuum region. The shaft, which has one end connected to the manipulator performing the process in the vacuum area of such a system, is exposed to the natural atmosphere with another part arranged in the vacuum area and the other part driving the shaft. do.

이와 같은 구조적인 특징으로 인해 대기영역과 진공영역의 경계에 배치되는 샤프트의 이음부를 밀봉하는 기술은 매우 중요한 기술 중의 하나이다.Due to this structural feature, the technique of sealing the joint of the shaft disposed at the boundary between the atmospheric region and the vacuum region is one of the very important techniques.

[도 1]은 종래 자성유체 밀봉부재 및 이를 포함하는 진공밀봉장치의 기술 구성도이다. [도 1]의 구성과 작동상태를 간략하게 설명하면, 상단부에 매니퓰레이터가 연결되어 이 매니퓰레이터를 구동시키며 중심축에 대해 회전하는 샤프트(1), 샤프트(1)의 외주면을 감싸게 배치되며 샤프트(1)를 중심축으로 하여 회전하는 슬리브(2); 샤프트(1)와 슬리브(2)가 내측에 실장되며 샤프트(1)의 상부가 돌출되도록 상단부가 개구되고 하단부가 밀폐된 형태의 하우징(3); 하우징(3), 샤프트(1), 매니퓰레이터 각각이 내측에 실장된 상태에서 내부의 진공상태가 유지되도록 하단면의 개구된 테두리 부분이 하우징(3)의 측벽 둘레방향을 따라 밀봉 결합되는 챔버(4);를 포함하여 구성된다.1 is a technical configuration diagram of a conventional magnetic fluid sealing member and a vacuum sealing device including the same. Briefly explaining the configuration and operating state of Figure 1, the manipulator is connected to the upper end to drive the manipulator and is arranged to surround the outer peripheral surface of the shaft (1), the shaft (1) rotated about the central axis and the shaft (1) Sleeve 2 rotating about a central axis; A housing 3 having a shaft 1 and a sleeve 2 mounted therein and having an upper end opened and a lower end closed such that an upper part of the shaft 1 protrudes; The chamber 4 in which the open edge portion of the bottom surface is sealedly coupled along the side wall circumferential direction of the housing 3 so that the vacuum state inside is maintained while the housing 3, the shaft 1, and the manipulator are respectively mounted inside. It is configured to include.

샤프트(1)의 하단 돌출부에는 이 샤프트(1)를 구동시키기 위한 또 다른 연결수단(미도시)이 체결된다.Another connecting means (not shown) for driving the shaft 1 is fastened to the lower protrusion of the shaft 1.

하우징(3)과 챔버(4)는 플랜지 결합되어 챔버의 내부가 진공상태를 유지하도록 한다. 플랜지 결합 부위에는 체결을 위한 볼트(T)와 기밀유지를 위한 오링(R)이 구비되며, 샤프트(1)의 외주벽과 슬리브(2)의 내주벽 사이에는 각각이 회전하는 경우 마찰의 완충을 위한 부싱(H)이 구비된다.The housing 3 and the chamber 4 are flanged to maintain the interior of the chamber in a vacuum. The flange coupling portion is provided with a bolt (T) for fastening and an O-ring (R) for airtightness. Bushing (H) is provided.

[도 1]의 도면부호 B1, B2는 샤프트(1)의 외주벽과 슬리브(2)의 내주벽이 맞물려 회전가능하도록 배치된 베어링을 나타내고, B3,B4는 슬리브(2)의 외부벽과 하우징(3)의 내주벽이 맞물려 회전가능하도록 배치된 베이링을 나타낸다.Reference numerals B1 and B2 of FIG. 1 denote bearings arranged such that the outer circumferential wall of the shaft 1 and the inner circumferential wall of the sleeve 2 are rotatably engaged, and B3 and B4 denote the outer wall and the housing of the sleeve 2. The bearing shown in (3) is disposed so that the inner circumferential wall is rotatably engaged.

또한, [도 1]의 도면부호 7은 샤프트(1)의 하부 외주면에 결합되어 샤프트(1)를 회전시키기 위한 제1구동풀리(7)를 나타내고, 도면부호 8은 슬리브(2)의 하부 외주면에 결합되어 슬리브(2)를 회전시키기 위한 제2구동풀리(8)를 나타낸다.In addition, reference numeral 7 of FIG. 1 denotes a first driving pulley 7 coupled to the lower outer peripheral surface of the shaft 1 to rotate the shaft 1, and reference numeral 8 denotes the lower outer peripheral surface of the sleeve 2. Is coupled to the second drive pulley 8 for rotating the sleeve 2.

상기와 같이 [도 1]에 구성된 종래의 구동장치는 하우징(3)의 하방을 관통하여 동작하는 샤프트(1)의 외주면과 슬리브(2)의 내주벽 사이에 자성유체(F)를 채워 차폐함으로써 챔버(4)의 내부를 진공상태로 밀봉하게 된다.As described above, the conventional driving device configured as shown in FIG. 1 fills and shields the magnetic fluid F between the outer circumferential surface of the shaft 1 and the inner circumferential wall of the sleeve 2 operating through the lower portion of the housing 3. The inside of the chamber 4 is sealed in a vacuum state.

물론 하우징(3)의 하방을 관통하여 동작하는 슬리브(2)의 외주면과 하우징(3)의 내주벽 사이에도 자성유체(미도시)를 채워 차폐함으로써 챔버(4)의 내부를 진공상태로 밀봉하게 된다.Of course, the magnetic fluid (not shown) is filled and shielded between the outer circumferential surface of the sleeve 2 operating through the lower part of the housing 3 and the inner circumferential wall of the housing 3 to seal the inside of the chamber 4 in a vacuum state. do.

상기의 [도 1]을 통해 설명한 바와 같이, 매니퓰레이터를 이용하여 정밀 공정을 하는 종래 시스템의 구동장치에서는 챔버(4)의 내,외부를 차폐하여 챔버(4)의 내부를 완전하게 진공상태로 유지하기 위해 일정한 위치에 자성유체(F)를 구비하게 된다.As described above with reference to FIG. 1, in a driving system of a conventional system using a manipulator for precision processing, the inside and the outside of the chamber 4 are shielded to completely maintain the inside of the chamber 4 in a vacuum state. In order to provide a magnetic fluid (F) in a predetermined position.

한편, 자성유체(F)는 액체 속에 자성 분말을 콜로이드(Colloid) 모양으로 안정, 분산시킨 다음 침전이나 응집이 생기지 않도록 계면활성제(Surfactant)를 첨가한 유체이다. 자성분말은 0.01~0.02μm의 초미립자 분말로 브라운 운동을 하며, 자기장, 중력, 원심력이 가해져도 유체 속의 자성입자의 농도는 일정하게 유지된다. 자성 유체 밀봉은 정지되어 있는 자석과 회전축 사이에 자력형성을 유도하여 자성유체 주입시 자성유체가 극편(Pole Piece)과 샤프트 사이에 오링(O-ring)과 같은 막을 형성하여 밀봉하게 된다.
On the other hand, the magnetic fluid (F) is a fluid in which the magnetic powder is stabilized and dispersed in a colloid (Colloid) shape in the liquid, and then added a surfactant (Surfactant) to prevent precipitation or aggregation. The magnetic powder is Brown movement with 0.01 ~ 0.02μm ultra fine powder, and the concentration of magnetic particles in the fluid is kept constant even when magnetic field, gravity and centrifugal force are applied. The magnetic fluid sealing induces magnetic force formation between the stationary magnet and the rotating shaft so that when the magnetic fluid is injected, the magnetic fluid forms and seals an O-ring-like film between the pole piece and the shaft.

이처럼 구동장치에 필수불가결하게 자성유체(F)를 구비함으로써 제조단가가 상승하는 단점이 있으며, 자성유체(F)가 위치하는 부분의 접촉부가 마찰로 인해 마모되고 그로 인한 분진이 자성유체(F)에 침습되어 주기적으로 자성유체(F)를 교체하여야 하는 문제점도 있다.As such, there is a disadvantage in that the manufacturing cost is increased by providing the magnetic fluid F inevitably in the driving device, and the contact portion of the portion in which the magnetic fluid F is located wears out due to friction, and the resulting dust is the magnetic fluid F. There is also a problem in that the magnetic fluid (F) must be replaced periodically invaded in.

또한, 자성유체(F)는 대기영역과 진공영역의 경계선상에 배치됨으로써 샤프트(1) 또는 슬리브(2)의 회전수(RPM) 및 상하방 스트로크 횟수에 따라 자성유체(F)의 차폐기능이 저하되거나 일시적으로 자성유체(F)의 차폐막이 뚫려 챔버(4) 내에서 매니퓰레이터를 통해 공정되는 피공정물에 치명적인 손상을 입히는 문제점도 있다.
In addition, since the magnetic fluid F is disposed on the boundary line between the atmospheric region and the vacuum region, the magnetic fluid F has a shielding function according to the rotational speed RPM of the shaft 1 or the sleeve 2 and the number of up and down strokes. There is also a problem that the lowering or temporarily the shielding film of the magnetic fluid (F) is to cause a fatal damage to the workpiece to be processed through the manipulator in the chamber (4).

상기의 문제점을 해결하기 위해 매니퓰레이터를 이용하여 정밀 공정을 하는 시스템에서 자연상태의 대기영역과 진공영역으로 차단하는 기존의 자성유체를 배제하고, 매니퓰레이터가 내측에 실장되는 진공챔버의 내부를 외부 대기영역에 대해 밀봉시킬 수 있는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치의 구현이 요구되고 있다.
In order to solve the above problem, in the precision processing system using the manipulator, the existing magnetic fluid blocking the natural air region and the vacuum region is excluded, and the inside of the vacuum chamber in which the manipulator is mounted inside the external atmospheric region. There is a need for the implementation of a non-contact drive using a magnet that can be sealed against.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 매니퓰레이터를 이용하여 정밀 공정을 하는 시스템에서 자연상태의 대기영역과 진공영역으로 차단하는 기존의 자성유체를 배제하고, 매니퓰레이터가 내측에 실장되는 진공챔버의 내부를 외부 대기영역에 대해 밀봉시킬 수 있는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치를 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to eliminate the existing magnetic fluid blocking the natural atmosphere and the vacuum region in a system for precise processing using a manipulator. The present invention provides a non-contact driving apparatus using a magnet capable of sealing an interior of a vacuum chamber mounted in an external atmospheric region.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치는, 상단부에 매니퓰레이터가 연결되어 이 매니퓰레이터를 구동시키며 중심축에 대해 회전하는 샤프트; 샤프트의 외주면 둘레를 감싸게 배치되며 샤프트를 중심축으로 하여 회전하는 슬리브; 샤프트와 슬리브가 내측에 실장되며 샤프트의 상부가 돌출되도록 상단부가 개구되고 하단부가 밀폐된 형태의 원바디형 하우징; 원바디형 하우징, 샤프트, 매니퓰레이터 각각이 내측에 실장된 상태에서 내부의 진공상태가 유지되도록 하단면의 개구된 테두리 부분이 원바디형 하우징의 측벽 둘레방향을 따라 밀봉 결합되는 진공챔버; 진공챔버의 하부로 돌출되는 원바디형 하우징의 측벽에 회전가능하게 배치되어 샤프트를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제1자석부; 진공챔버의 하부로 돌출되는 원바디형 하우징의 측벽에 회전가능하게 배치되어 슬리브를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제2자석부;를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, a non-contact driving apparatus using a magnet according to the present invention includes a shaft connected to a manipulator at an upper end to drive the manipulator and rotating about a central axis; A sleeve disposed to surround the outer circumferential surface of the shaft and rotating around the shaft; A one-body housing having a shaft and a sleeve mounted therein and having an upper end opened and a lower end closed to protrude an upper portion of the shaft; A vacuum chamber in which an open edge portion of the bottom surface is sealedly coupled along the side wall circumferential direction of the one-body housing so that the one-body housing, the shaft, and the manipulator are respectively mounted inside and maintain a vacuum therein; A first magnet part rotatably disposed on the sidewall of the one-body housing projecting downward of the vacuum chamber to rotate the shaft in a non-contact manner by magnetic force; And a second magnet part rotatably disposed on the sidewall of the one-body housing projecting downward of the vacuum chamber to rotate the sleeve in a non-contact manner by magnetic force.

제1자석부에 대응되는 위치의 샤프트 외주면에는 제1자석부의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제1자성체가 일체로 결합되며, 제2자석부에 대응되는 위치의 슬리브의 외주면에는 제2자석부의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제2자성체가 일체로 결합된다.The first magnetic body moving in a non-contact manner by the magnetic force of the first magnetic part is integrally coupled to the shaft outer circumferential surface of the position corresponding to the first magnetic part, and the magnetic force of the second magnetic part is attached to the outer circumferential surface of the sleeve of the position corresponding to the second magnetic part. The second magnetic body moving in a non-contact manner is integrally coupled.

제1자석부의 외주벽에 일체로 결합되어 제1자석부를 회전시키는 제1구동풀리; 및 제1구동풀리에 독립되는 구조로 제2자석부의 외주벽에 일체로 결합되어 제2자석부를 회전시키는 제2구동풀리;를 더 포함하여 구성된다.A first driving pulley integrally coupled to an outer circumferential wall of the first magnet part to rotate the first magnet part; And a second driving pulley integrally coupled to the outer circumferential wall of the second magnet part to rotate the second magnet part in a structure independent of the first driving pulley.

제1자성체 및 제2자성체는 자석(magnet)으로 구성되어 제1자성체와 제1자석부가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치되고 제2자성체와 제2자석부가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치된다.
The first magnetic body and the second magnetic body are composed of magnets (magnets) are arranged to maintain the attraction force of the first magnetic body and the first magnet portion, and the second magnetic body and the second magnet portion is arranged to maintain the attraction force to each other.

본 발명의 다른 실시예에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치는, 상단부에 매니퓰레이터가 연결되어 이 매니퓰레이터를 구동시키며 중심축을 따라 스트로크하고 중심축에 대해 회전하는 샤프트; 샤프트의 외주면 둘레를 감싸게 배치되며 샤프트를 중심축으로 하여 회전하는 슬리브; 샤프트와 슬리브가 내측에 실장되며 샤프트의 상부가 돌출되도록 상단부가 개구되고 하단부가 밀폐된 형태의 원바디형 하우징; 원바디형 하우징, 샤프트, 매니퓰레이터 각각이 내측에 실장된 상태에서 내부의 진공상태가 유지되도록 하단면의 개구된 테두리 부분이 원바디형 하우징의 측벽 둘레방향을 따라 밀봉 결합되는 진공챔버; 진공챔버의 하부로 돌출되는 원바디형 하우징의 하단면에 배치되어 샤프트를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키고 상하방으로 스트로크시키는 제1자석부; 진공챔버의 하부로 돌출되는 원바디형 하우징의 측벽에 회전가능하게 배치되어 슬리브를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제2자석부;를 포함하여 구성된다.According to another embodiment of the present invention, a non-contact driving apparatus using a magnet includes: a shaft connected to a manipulator at an upper end thereof to drive the manipulator, a stroke stroked along a central axis, and rotated about a central axis; A sleeve disposed to surround the outer circumferential surface of the shaft and rotating around the shaft; A one-body housing having a shaft and a sleeve mounted therein and having an upper end opened and a lower end closed to protrude an upper portion of the shaft; A vacuum chamber in which an open edge portion of the bottom surface is sealedly coupled along the side wall circumferential direction of the one-body housing so that the one-body housing, the shaft, and the manipulator are respectively mounted inside and maintain a vacuum therein; A first magnet part disposed on a bottom surface of the one-body housing projecting to the bottom of the vacuum chamber to rotate the shaft in a non-contact manner by magnetic force and to stroke up and down; And a second magnet part rotatably disposed on the sidewall of the one-body housing projecting downward of the vacuum chamber to rotate the sleeve in a non-contact manner by magnetic force.

제1자석부에 대응되는 위치의 샤프트 하단면에는 제1자석부의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제1자성체가 일체로 결합되며, 제2자석부에 대응되는 위치의 슬리브의 외주면에는 제2자석부의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제2자성체가 일체로 결합된다.The first magnetic body moving in a non-contact manner by the magnetic force of the first magnetic portion is integrally coupled to the lower end surface of the shaft corresponding to the first magnetic portion, and the magnetic force of the second magnetic portion on the outer circumferential surface of the sleeve corresponding to the second magnetic portion By the non-contact moving second magnetic body is integrally coupled.

제1자성체 및 제2자성체는 자석(magnet)으로 구성되어 제1자성체와 제1자석부가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치되고 제2자성체와 제2자석부가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치된다.The first magnetic body and the second magnetic body are composed of magnets (magnets) are arranged to maintain the attraction force of the first magnetic body and the first magnet portion, and the second magnetic body and the second magnet portion is arranged to maintain the attraction force to each other.

샤프트의 하단부에는 제1자성체가 하면에 부착되는 원반형의 회전플레이트가 일체로 형성된다. 회전플레이트에 대응되는 원바디형 하우징의 하방에 배치되며, 상면에 제1자석부가 일체로 부착된 상태에서 상하방으로 일정거리 스트로크되고 중심축에 대해 회전되는 원통형의 지지체가 구비된다.At the lower end of the shaft, a disk-shaped rotating plate to which the first magnetic body is attached to the lower surface is integrally formed. It is disposed below the one-body housing corresponding to the rotating plate, the upper surface is provided with a cylindrical support which is stroked a predetermined distance up and down and rotated about the central axis in a state in which the first magnet is integrally attached.

지지체의 외주벽에는 이 지지체를 회전시키는 제1구동풀리가 일체로 결합되고, 지지체의 내측에는 이 지지체를 상하방으로 스트로크시키는 실린더부가 구비된다.A first driving pulley for rotating the support is integrally coupled to the outer circumferential wall of the support, and a cylinder portion for stroke the support up and down is provided inside the support.

제2자석부의 외주벽에는 이 제2자석부를 회전시키는 제2구동풀리가 일체로 결합된다.
A second driving pulley for rotating the second magnetic part is integrally coupled to the outer circumferential wall of the second magnetic part.

본 발명에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치는,Non-contact driving apparatus using a magnet according to the present invention,

첫째, 매니퓰레이터를 이용하여 정밀 공정을 하는 시스템에서 자연상태의 대기영역과 진공영역으로 차단하는 기존의 자성유체를 배제하고, 외부의 구동수단과 연동되는 샤프트의 하단부를 하부가 밀폐된 원바디형 하우징에 실장함으로써 매니퓰레이터가 내측에 실장되는 진공챔버의 내부를 외부 대기영역에 대해 완전하게 밀봉시킬 수 있게 된다.First, the one-body housing in which the lower end of the shaft interlocked with the external drive means is sealed off by eliminating the existing magnetic fluid blocking the natural atmospheric and vacuum areas in the system of precision processing using the manipulator. By mounting in the manipulator, the inside of the vacuum chamber in which the manipulator is mounted can be completely sealed to the external atmospheric region.

둘째, 매니퓰레이터를 이용하여 정밀 공정을 하는 시스템에서 자연상태의 대기영역과 진공영역으로 차단하는 기존의 자성유체를 배제함으로써 제조단가를 절감할 수 있고, 주기적으로 자성유체를 교체하는 기존의 유지비용을 대폭 삭감시킬 수 있는 장점이 있다.Second, the manufacturing cost can be reduced by eliminating the existing magnetic fluid blocking the natural atmospheric and vacuum areas in the system of precision processing using the manipulator, and the existing maintenance cost of periodically replacing the magnetic fluid can be reduced. There is an advantage that can be greatly reduced.

셋째, 샤프트 및 슬리브를 자력에 의해 동작시키는 제1구동풀리 및 제2구동풀리를 비접촉식으로 배치함으로써 상호 마찰로 인한 마모와 마모로 인한 분진을 원천적으로 배제하여 내구성을 현저하게 상승시킬 수 있게 된다.
Third, non-contact arrangement of the first drive pulley and the second drive pulley for operating the shaft and the sleeve by the magnetic force can significantly increase the durability by eliminating the dust caused by the friction and wear due to mutual friction.

[도 1]은 자성유체 밀봉부재 및 이를 포함하는 진공밀봉장치의 기술구성을 도시한 단면도,
[도 2]는 본 발명에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치를 도시한 단면도,
[도 3]은 본 발명에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치의 요부를 발췌하여 도시한 단면도,
[도 4]는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the technical configuration of a magnetic fluid sealing member and a vacuum sealing device including the same;
2 is a cross-sectional view showing a non-contact driving apparatus using a magnet according to the present invention;
3 is a cross-sectional view showing the main portion of the non-contact driving apparatus using a magnet according to the present invention;
4 is a cross-sectional view showing a non-contact driving apparatus using a magnet according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[도 2]는 본 발명에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치를 도시한 단면도이고, [도 3]은 본 발명에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치의 요부를 발췌하여 도시한 단면도를 나타낸다.
2 is a cross-sectional view showing a non-contact drive device using a magnet according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing the main portion of the non-contact drive device using a magnet according to the present invention.

[도 2] 및 [도 3]을 참조하면, 본 발명에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치는, 상단부에 매니퓰레이터(manipulator)가 연결되어 이 매니퓰레이터를 구동시키며 중심축에 대해 회전하는 샤프트(10); 샤프트(10)의 외주면 둘레를 감싸게 배치되며 샤프트(10)를 중심축으로 하여 회전하는 슬리브(20); 샤프트(10)와 슬리브(20)가 내측에 실장되며 샤프트(10)의 상부가 돌출되도록 상단부가 개구되고 하단부가 밀폐된 형태의 원바디형 하우징(30); 원바디형 하우징(30), 샤프트(10), 매니퓰레이터 각각이 내측에 실장된 상태에서 내부의 진공상태가 유지되도록 하단면의 개구된 테두리 부분이 원바디형 하우징(30)의 측벽 둘레방향을 따라 밀봉 결합되는 진공챔버(40); 진공챔버(40)의 하부로 돌출되는 원바디형 하우징(30)의 측벽에 회전가능하게 배치되어 샤프트(10)를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제1자석부(50); 진공챔버(40)의 하부로 돌출되는 원바디형 하우징(30)의 측벽에 회전가능하게 배치되어 슬리브(20)를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제2자석부(60);를 포함하여 구성된다.
2 and 3, a non-contact driving apparatus using a magnet according to the present invention, a manipulator (manipulator) is connected to the upper end to drive the manipulator to rotate about the central axis (10); A sleeve 20 disposed around the outer circumferential surface of the shaft 10 and rotating about the shaft 10 as a central axis; A one-body housing 30 having a shaft 10 and a sleeve 20 mounted therein and having an upper end opened and a lower end closed such that an upper part of the shaft 10 protrudes; The open edge portion of the bottom surface of the one-body housing 30, the shaft 10, and the manipulator is mounted along the side wall circumferential direction of the one-body housing 30 so as to maintain the vacuum therein. A vacuum chamber 40 sealingly coupled; A first magnet part 50 rotatably disposed on the side wall of the one-body housing 30 protruding downward of the vacuum chamber 40 to rotate the shaft 10 in a non-contact manner by magnetic force; And a second magnet part 60 rotatably disposed on the side wall of the one-body housing 30 protruding downward of the vacuum chamber 40 to rotate the sleeve 20 in a non-contact manner by magnetic force. .

[도 2]에서 보는 바와 같이, 원바디형 하우징(30)과 진공챔버(40)는 플랜지 결합되어 챔버의 내부가 진공상태를 유지하도록 한다. 원바디형 하우징(30)의 외주벽 둘레를 따라 돌출된 플랜지부와 진공챔버(40)의 개구된 테두리 부분은 볼트(T)에 의해 상호 플랜지 결합된다. 원바디형 하우징(30)의 외주벽 둘레를 따라 돌출된 플랜지부와 진공챔버(40)의 개구된 테두리 부분이 상호 맞대어지는 부분에 기밀유지를 위한 오링(R)이 더 구비된다.As shown in FIG. 2, the one-body-type housing 30 and the vacuum chamber 40 are flanged to keep the interior of the chamber in a vacuum state. The flange portion protruding along the outer circumferential wall of the one-body housing 30 and the open edge portion of the vacuum chamber 40 are flanged to each other by bolts (T). The O-ring (R) for airtightness is further provided at a portion where the flange portion protruding along the outer circumferential wall of the one-body housing 30 and the open edge portion of the vacuum chamber 40 abut each other.

또한, 샤프트(10)의 외주벽과 슬리브(20)의 내주벽 사이에는 각각이 회전하는 경우 마찰의 완충을 위한 부싱(H)이 구비된다.In addition, between the outer circumferential wall of the shaft 10 and the inner circumferential wall of the sleeve 20 is provided with a bushing (H) for cushioning the friction when each rotates.

[도 2]의 도면부호 B1, B2는 샤프트(10)의 외주벽과 슬리브(20)의 내주벽이 맞물려 회전가능하도록 배치된 베이링을 나타내고, B3,B4는 슬리브(20)의 외주벽과 원바디형 하우징(30)의 내주벽이 맞물려 회전가능하도록 배치된 베이링을 나타낸다.B1 and B2 of FIG. 2 indicate bearings arranged so that the outer circumferential wall of the shaft 10 and the inner circumferential wall of the sleeve 20 are rotatably engaged, and B3 and B4 indicate the outer circumferential wall of the sleeve 20. The inner circumferential wall of the one-body housing 30 is shown engaged and rotatably disposed.

[도 2]의 도면부호 B5는 제2구동풀리(80)의 내주벽이 원바디형 하우징(30) 하부의 외주벽에 맞물려 회전가능하도록 배치된 베어링을 나타내고, 도면부호 B7은 제1구동풀리(70)가 원바디형 하우징(30) 하부의 외주벽에 맞물려 회전가능하도록 배치된 베어링을 나타내며, 도면부호 B6은 제1구동풀리(70)의 내주벽과 제2구동풀리(80)의 내주벽이 원바디형 하우징(30) 하부의 외주벽에 동시에 맞물려 회전가능하도록 배치된 베어링을 나타낸다. 제1구동풀리(70) 및 제2구동풀리(80)의 동작과정은 후술한다.
In FIG. 2, reference numeral B5 denotes a bearing in which an inner circumferential wall of the second driving pulley 80 is rotatably engaged with an outer circumferential wall of the lower body housing 30, and reference numeral B7 denotes a first driving pulley. Reference numeral 70 denotes a bearing disposed to be rotatably engaged with an outer circumferential wall of the lower body-shaped housing 30, and reference numeral B6 denotes an inner circumferential wall of the first driving pulley 70 and an inner portion of the second driving pulley 80. A circumferential wall represents a bearing disposed so as to be rotatably engaged with the outer circumferential wall under the one-body housing 30 at the same time. Operation of the first driving pulley 70 and the second driving pulley 80 will be described later.

[도 2] 및 [도 3]에서 보는 바와 같이, 제1자석부(50)에 대응되는 위치의 샤프트(10) 외주면에는 제1자석부(50)의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제1자성체(55)가 일체로 결합되며, 제2자석부(60)에 대응되는 위치의 슬리브(20)의 외주면에는 제2자석부(60)의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제2자성체(65)가 일체로 결합된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the first magnetic body that is non-contacted by the magnetic force of the first magnet part 50 is formed on the outer circumferential surface of the shaft 10 at a position corresponding to the first magnet part 50 ( 55 is integrally coupled, and the second magnetic body 65 which moves in a non-contact manner by the magnetic force of the second magnet part 60 is integrally formed on the outer circumferential surface of the sleeve 20 corresponding to the second magnet part 60. Combined.

제1자석부(50)는 바람직하게 원통형으로 형성되며, 제1자석부(50)가 회전하는 경우 샤프트(10)의 외주면에 일체로 부착된 제1자성체(55)도 연동하여 회전됨으로써 제1자성체(55)에 일체로 결합된 샤프트(10)가 회전된다. 이로 인해 샤프트(10)의 상단부에 결합된 매니퓰레이터가 구동하게 된다.The first magnet part 50 is preferably formed in a cylindrical shape, and when the first magnet part 50 rotates, the first magnetic body 55 integrally attached to the outer circumferential surface of the shaft 10 also rotates in association with the first magnet part 50. The shaft 10 coupled to the magnetic body 55 is rotated. As a result, the manipulator coupled to the upper end of the shaft 10 is driven.

매니퓰레이터(manipulator)는 로봇아암 등 작업의 대상체를 구동시키며, 샤프트 등의 구동수단에 의해 움직이는 피동수단을 나타낸다.A manipulator drives an object of a work such as a robot arm, and represents a driven means moved by a driving means such as a shaft.

또한, 제2자석부(60)는 바람직하게 원통형으로 형성되며, 제2자석부(60)가 회전하는 경우 슬리브(20)의 외주면에 일체로 부착된 제2자성체(65)도 연동하여 회전됨으로써 제2자성체(65)에 일체로 결합된 슬리브(20)가 회전된다. 이로 인해 슬리브(20)의 상단부에 맞물리는 매니퓰레이터가 구동하게 된다.
In addition, the second magnet part 60 is preferably formed in a cylindrical shape, and when the second magnet part 60 rotates, the second magnetic body 65 integrally attached to the outer circumferential surface of the sleeve 20 is also rotated in association with each other. The sleeve 20 integrally coupled to the second magnetic material 65 is rotated. This causes the manipulator to engage the upper end of the sleeve 20 to be driven.

[도 2]에서 보는 바와 같이, 제1자석부(50)의 외주벽에 일체로 결합되어 제1자석부(50)를 회전시키는 제1구동풀리(70); 및 제1구동풀리(70)에 독립되는 구조로 제2자석부(60)의 외주벽에 일체로 결합되어 제2자석부(60)를 회전시키는 제2구동풀리(80);를 더 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the first driving pulley 70 is integrally coupled to the outer circumferential wall of the first magnet part 50 to rotate the first magnet part 50; And a second driving pulley 80 which is integrally coupled to the outer circumferential wall of the second magnet part 60 in a structure independent of the first driving pulley 70 to rotate the second magnet part 60. It is composed.

바람직하게 제1구동풀리(70)와 제2구동풀리(80)는 각각 독립적으로 외부의 모터와 벨트로 연결되어 모터의 구동으로 회전된다.Preferably, the first driving pulley 70 and the second driving pulley 80 are each independently connected to an external motor and a belt and rotated by driving of the motor.

제1자성체(55) 및 제2자성체(65)는 자석(magnet)으로 구성되어 제1자성체(55)와 제1자석부(50)가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치되고 제2자성체(65)와 제2자석부(60)가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치된다.The first magnetic body 55 and the second magnetic body 65 is composed of a magnet (magnet) is arranged so as to maintain the attraction force between the first magnetic body 55 and the first magnetic portion 50 and the second magnetic body 65 And the second magnet part 60 are arranged to maintain the attraction force to each other.

각각의 자석부(50,60)와 대응되는 각각의 자성체(55,65)가 상호 인력을 나타내는 경우 각각의 자석부(50,60)가 회전하는 경우 그 회전력이 대응되는 각각의 자성체(55,65)에 전달되어 효율적으로 전달되어 회전된다.
When the magnetic bodies 55 and 65 corresponding to the respective magnet portions 50 and 60 exhibit mutual attraction, when the magnetic portions 50 and 60 rotate, the respective magnetic bodies 55 and the corresponding rotational force are applied. 65) to be efficiently transmitted and rotated.

[도 4]는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치를 도시한 단면도를 나타낸다.
4 is a sectional view showing a non-contact driving apparatus using a magnet according to another embodiment of the present invention.

[도 4]를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자석을 이용한 비접촉식 구동장치는, 상단부에 매니퓰레이터가 연결되어 이 매니퓰레이터를 구동시키며 중심축을 따라 스트로크하고 중심축에 대해 회전하는 샤프트(10'); 샤프트(10')의 외주면 둘레를 감싸게 배치되며 샤프트(10')를 중심축으로 하여 회전하는 슬리브(20'); 샤프트(10')와 슬리브(20')가 내측에 실장되며 샤프트(10')의 상부가 돌출되도록 상단부가 개구되고 하단부가 밀폐된 형태의 원바디형 하우징(30'); 원바디형 하우징(30'), 샤프트(10'), 매니퓰레이터 각각이 내측에 실장된 상태에서 내부의 진공상태가 유지되도록 하단면의 개구된 테두리 부분이 원바디형 하우징(30')의 측벽 둘레방향을 따라 밀봉 결합되는 진공챔버(40'); 진공챔버(40')의 하부로 돌출되는 원바디형 하우징(30')의 하단면에 배치되어 샤프트(10')를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키고 상하방으로 스트로크시키는 제1자석부(50'); 진공챔버(40')의 하부로 돌출되는 원바디형 하우징(30')의 측벽에 회전가능하게 배치되어 슬리브(20')를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제2자석부(60');를 포함하여 구성된다.
Referring to FIG. 4, in a non-contact driving apparatus using a magnet according to another embodiment of the present invention, a manipulator is connected to an upper end to drive a manipulator, which strokes along a central axis and rotates about a central axis 10 ′. ); A sleeve 20 'disposed around the outer circumferential surface of the shaft 10' and rotating about the shaft 10 'as a central axis; A one-body housing 30 'having a shaft 10' and a sleeve 20 'mounted therein and having an upper end opened and a lower end closed to protrude an upper portion of the shaft 10'; The open edge portion of the bottom surface is formed around the sidewall of the one-body housing 30 'such that the one-body housing 30', the shaft 10 ', and the manipulator are mounted inside, and the vacuum is maintained therein. A vacuum chamber 40 'sealingly coupled along the direction; The first magnet portion 50 'is disposed on the bottom surface of the one-body housing 30' protruding downward of the vacuum chamber 40 'to rotate the shaft 10' in a non-contact manner by magnetic force and to stroke up and down. ); A second magnet portion 60 'rotatably disposed on a side wall of the one-body housing 30' protruding downward of the vacuum chamber 40 'to rotate the sleeve 20' in a non-contact manner by magnetic force; It is configured to include.

[도 4]에서 보는 바와 같이, 원바디형 하우징(30')과 진공챔버(40')는 플랜지 결합되어 챔버의 내부가 진공상태를 유지하도록 한다. 원바디형 하우징(30')의 외주벽 둘레를 따라 돌출된 플랜지부와 진공챔버(40')의 개구된 테두리 부분은 볼트(T)에 의해 상호 플랜지 결합된다. 원바디형 하우징(30')의 외주벽 둘레를 따라 돌출된 플랜지부와 진공챔버(40')의 개구된 테두리 부분이 상호 맞대어지는 부분에 기밀유지를 위한 오링(R)이 더 구비된다.As shown in FIG. 4, the one-body housing 30 ′ and the vacuum chamber 40 ′ are flange coupled to maintain the interior of the chamber in a vacuum state. The flange portion projecting around the outer circumferential wall of the one-body housing 30 'and the open edge portion of the vacuum chamber 40' are flanged to each other by bolts T. The O-ring (R) for airtightness is further provided at a portion where the flange portion protruding around the outer circumferential wall of the one-body housing 30 'and the open edge portion of the vacuum chamber 40' are opposed to each other.

또한, 샤프트(10')의 외주벽과 슬리브(20')의 내주벽 사이에는 각각이 회전하는 경우 마찰의 완충을 위한 부싱(H)이 구비된다.In addition, a bushing H is provided between the outer circumferential wall of the shaft 10 'and the inner circumferential wall of the sleeve 20' to cushion the friction when each rotates.

[도 4]의 도면부호 B1, B2는 샤프트(10')의 외주벽과 슬리브(20')의 내주벽이 맞물려 회전가능하도록 배치된 베이링을 나타내고, B3,B4는 슬리브(20')의 외주벽과 원바디형 하우징(30')의 내주벽이 맞물려 회전가능하도록 배치된 베이링을 나타낸다.
B1 and B2 of FIG. 4 represent bearings arranged so that the outer circumferential wall of the shaft 10 'and the inner circumferential wall of the sleeve 20' are rotatably engaged, and B3 and B4 indicate the sleeve 20 '. The outer circumferential wall and the inner circumferential wall of the one-body housing 30 ′ are shown engaged and rotatable.

[도 4]에서 보는 바와 같이, 제1자석부(50')에 대응되는 위치의 샤프트(10') 하단면에는 제1자석부(50')의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제1자성체(55')가 일체로 결합되며, 제2자석부(60')에 대응되는 위치의 슬리브(20')의 외주면에는 제2자석부(60')의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제2자성체(65')가 일체로 결합된다.As shown in FIG. 4, the first magnetic body 55 which is in contactless contact with the magnetic force of the first magnet part 50 ′ is disposed on the bottom surface of the shaft 10 ′ at a position corresponding to the first magnet part 50 ′. ') Is integrally coupled to the outer circumferential surface of the sleeve 20' at a position corresponding to the second magnet portion 60 ', and the second magnetic body 65' is moved in a non-contact manner by the magnetic force of the second magnet portion 60 '. ) Are integrally combined.

제1자석부(50')는 바람직하게 원통형으로 형성되며, 제1자석부(50')가 회전하는 경우 샤프트(10')의 외주면에 일체로 부착된 제1자성체(55')도 연동하여 회전됨으로써 제1자성체(55')에 일체로 결합된 샤프트(10')가 회전된다. 이로 인해 샤프트(10')의 상단부에 결합된 매니퓰레이터가 구동하게 된다.The first magnet portion 50 'is preferably formed in a cylindrical shape, and when the first magnet portion 50' is rotated, the first magnetic body 55 'integrally attached to the outer circumferential surface of the shaft 10' is also interlocked. By rotating, the shaft 10 'integrally coupled to the first magnetic body 55' is rotated. This drives the manipulator coupled to the upper end of the shaft 10 '.

또한, 제2자석부(60')는 바람직하게 원통형으로 형성되며, 제2자석부(60')가 회전하는 경우 슬리브(20')의 외주면에 일체로 부착된 제2자성체(65')도 연동하여 회전됨으로써 제2자성체(65')에 일체로 결합된 슬리브(20')가 회전된다. 이로 인해 슬리브(20')의 상단부에 맞물리는 매니퓰레이터가 구동하게 된다.In addition, the second magnet portion 60 'is preferably formed in a cylindrical shape, and when the second magnet portion 60' is rotated, the second magnetic body 65 'is integrally attached to the outer circumferential surface of the sleeve 20'. By rotating in conjunction, the sleeve 20 'integrally coupled to the second magnetic body 65' is rotated. This causes the manipulator to engage the upper end of the sleeve 20 '.

제1자성체(55') 및 제2자성체(65')는 자석(magnet)으로 구성되어 제1자성체(55')와 제1자석부(50')가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치되고 제2자성체(65')와 제2자석부(60')가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치된다.The first magnetic body 55 ′ and the second magnetic body 65 ′ are made of magnets, and are arranged to maintain a pulling force between the first magnetic body 55 ′ and the first magnetic part 50 ′, and the second magnetic body 55 ′ and the second magnetic body 65 ′. The magnetic body 65 'and the second magnetic part 60' are arranged to maintain the attraction force to each other.

각각의 자석부(50',60')와 대응되는 각각의 자성체(55',65')가 상호 인력을 나타내는 경우 각각의 자석부(50',60')가 회전하는 경우 그 회전력이 각각의 자성체(55',65')에 전달되어 효율적으로 전달되어 회전된다.
When the magnetic bodies 55 'and 65' corresponding to the respective magnet portions 50 'and 60' exhibit mutual attraction, the rotational force of the respective magnetic portions 50 'and 60' rotates. It is transmitted to the magnetic bodies 55 'and 65' and is efficiently transmitted and rotated.

[도 4]에서 보는 바와 같이, 샤프트(10')의 하단부에는 제1자성체(55')가 하면에 부착되는 원반형의 회전플레이트(11')가 일체로 형성된다.As shown in FIG. 4, a disk-shaped rotating plate 11 ′ in which the first magnetic body 55 ′ is attached to the lower surface is integrally formed at the lower end of the shaft 10 ′.

제1자석부(50')는 바람직하게 중공의 원반형으로 구성되며, 이와 같은 제1자석부(50')와 대응되도록 제1자성체(55')도 중공의 원반형으로 구성되며, 중공의 원반형인 제1자성체(55')를 밀착결합하기 위해 회전플레이트(11')는 원반형으로 형성되어 샤프트(10')의 하단부에 일체로 배치된다.
The first magnet portion 50 'is preferably composed of a hollow disc shape, and the first magnetic body 55' is also made up of a hollow disc shape to correspond to the first magnet portion 50 '. In order to closely couple the first magnetic body 55 ′, the rotating plate 11 ′ is formed in a disc shape and is integrally disposed at the lower end of the shaft 10 ′.

[도 4]에서 보는 바와 같이, 회전플레이트(11')에 대응되는 하우징(30')의 하방에 배치되며, 상면에 제1자석부(50')가 일체로 부착된 상태에서 상하방으로 일정거리 스트로크되고 중심축에 대해 회전되는 원통형의 지지체(90')가 구비된다.As shown in Figure 4, it is disposed below the housing 30 'corresponding to the rotating plate (11'), the first magnet 50 'is fixed to the upper and lower sides in a state attached integrally to the upper surface A cylindrical support 90 'is provided that is distance stroked and rotated about the central axis.

지지체(90')는 상면이 막힌 원통형으로 구성되며, 길이방향의 중심축에 대해 회전이 가능하고 길이방향인 상하방향으로 일정거리 스트로크 가능하게 배치된다.
The support body 90 'is formed in a cylindrical shape with a closed upper surface, and is rotatable about a central axis in the longitudinal direction and is arranged to be stroked at a predetermined distance in the vertical direction in the longitudinal direction.

[도 4]에서 보는 바와 같이, 지지체(90')의 외주벽에는 이 지지체(90')를 회전시키는 제1구동풀리(70')가 일체로 결합되고, 제2자석부(60')의 외주벽에는 이 제2자석부(60')를 회전시키는 제2구동풀리(80')가 일체로 결합된다.As shown in FIG. 4, the first driving pulley 70 'for rotating the support 90' is integrally coupled to the outer circumferential wall of the support 90 ', and the second magnet 60' A second driving pulley 80 'for rotating the second magnet portion 60' is integrally coupled to the outer circumferential wall.

제1구동풀리(70')와 제2구동풀리(80') 각각이 독립적으로 회전됨에 따라 대응되는 각각의 지지체(90')의 상면에 체결된 제1자석부(50')와 제2자석부(60')가 회전하게 된다. 바람직하게 제1구동풀리(70')와 제2구동풀리(80')는 각각 독립적으로 외부의 모터와 벨트로 연결되어 모터의 구동으로 회전된다.
As the first driving pulley 70 'and the second driving pulley 80' are independently rotated, the first magnet part 50 'and the second magnet fastened to the upper surface of the corresponding support 90', respectively. The part 60 'is rotated. Preferably, the first driving pulley 70 'and the second driving pulley 80' are each independently connected to an external motor and a belt and rotated by driving of the motor.

[도 4]에서 보는 바와 같이, 지지체(90')의 내측에는 이 지지체(90')를 상하방으로 스트로크시키는 실린더부(91')가 구비되며, 지지체(90')의 하우징(30') 하단부와 일정거리 이격되게 배치된다.As shown in FIG. 4, inside the support body 90 ', the cylinder part 91' which strokes this support body 90 'up and down is provided, and the housing 30' of the support body 90 'is provided. It is arranged to be spaced apart from the lower part by a certain distance.

제1자석부(50')와 대응되는 제1자성체(55')가 상호 미는 척력의 자력을 갖도록 배치함으로써 실린더부(91')가 상방으로 스트로크되는 경우 제1자석부(50')와 척력을 갖는 제1자성체(55')가 상방으로 밀리면서 샤프트(10')가 상방으로 스트로크된다.When the cylinder portion 91 'is stroked upward by arranging the first magnetic body 55' and the first magnetic body 55 'corresponding to the first magnetic body 50' to push each other, the first magnetic portion 50 'and the repulsive force are disposed. The shaft 10 'is stroked upward while the first magnetic body 55' having the upper side is pushed upward.

또한, 제1자석부(50')와 대응되는 제1자성체(55')가 상호 당기는 인력의 자력을 갖도록 배치함으로써 실린더부(91')가 하방으로 스트로크되는 경우 제1자석부(50')와 인력을 갖는 제1자성체(55')가 하방으로 밀리면서 샤프트(10')가 하방으로 스트로크된다.In addition, when the cylinder portion 91 'is stroked downward by arranging the first magnetic body 55' corresponding to the first magnetic portion 50 'to have a mutual attraction force, the first magnetic portion 50'. The shaft 10 'is stroked downward while the first magnetic body 55' having the attraction force is pushed downward.

이와 같이 제1자석부(50')와 제1자성체(55') 사이의 자력을 인력과 척력이 작용하도록 반복함으로써 샤프트(10')는 상하방으로 반복하여 스트로크 된다.
In this way, by repeating the magnetic force between the first magnet portion 50 'and the first magnetic body 55' such that the attractive force and the repulsive force act, the shaft 10 'is repeatedly stroked up and down.

1 : 샤프트 2 : 슬리브 3 : 하우징
4 : 챔버 7 : 제1구동풀리 8 : 제2구동풀리
10,10' : 샤프트 11' : 회전플레이트 20,20' : 슬리브
30,30' : 원바디형 하우징 40,40' : 진공챔버 50,50' : 제1자석부
55,55' : 제1자성체 60,60' : 제2자석부 65,65' : 제2자성체
70,70' : 제1구동풀리 80,80' : 제2구동풀리 90' : 지지체
91' : 실린더부 H : 부싱 R : 오링
B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8 : 베어링 T : 볼트 F : 자성유체1 shaft 2 sleeve 3 housing
4 chamber 7 first drive pulley 8 second drive pulley
10,10 ': Shaft 11': Rotating plate 20,20 ': Sleeve
30,30 ': One-body housing 40,40': Vacuum chamber 50,50 ': First magnet part
55,55 ': first magnetic body 60,60': second magnetic part 65,65 ': second magnetic body
70,70 ': first drive pulley 80,80': second drive pulley 90 ': support
91 ': Cylinder portion H: Bushing R: O-ring
B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8: Bearing T: Bolt F: Magnetic Fluid

Claims (12)

상단부에 매니퓰레이터가 연결되어 이 매니퓰레이터를 구동시키며 중심축에 대해 회전하는 샤프트(10);
상기 샤프트(10)의 외주면 둘레를 감싸게 배치되며 샤프트(10)를 중심축으로 하여 회전하는 슬리브(20);
상기 샤프트(10)와 상기 슬리브(20)가 내측에 실장되며 샤프트(10)의 상부가 돌출되도록 상단부가 개구되고 하단부가 밀폐된 형태의 원바디형 하우징(30);
상기 원바디형 하우징(30), 상기 샤프트(10), 상기 매니퓰레이터 각각이 내측에 실장된 상태에서 내부의 진공상태가 유지되도록 하단면의 개구된 테두리 부분이 상기 원바디형 하우징(30)의 측벽 둘레방향을 따라 밀봉 결합되는 진공챔버(40);
상기 진공챔버(40)의 하부로 돌출되는 상기 원바디형 하우징(30)의 측벽에 회전가능하게 배치되어 상기 샤프트(10)를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제1자석부(50);
상기 제1자석부(50)에 대응되는 위치의 상기 샤프트(10) 외주면에 일체로 결합되어 상기 제1자석부(50)의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제1자성체(55);
상기 진공챔버(40)의 하부로 돌출되는 상기 원바디형 하우징(30)의 측벽에 회전가능하게 배치되어 상기 슬리브(20)를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제2자석부(60);
상기 제2자석부(60)에 대응되는 위치의 상기 슬리브(20) 외주면에 일체로 결합되어 상기 제2자석부(60)의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제2자성체(65);
상기 제1자석부(50)의 외주벽에 일체로 결합되어 제1자석부(50)를 회전시키는 제1구동풀리(70);
상기 제1구동풀리(70)에 독립되는 구조로 상기 제2자석부(60)의 외주벽에 일체로 결합되어 제2자석부(60)를 회전시키는 제2구동풀리(80);
를 포함하여 구성되는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치.
A shaft 10 connected to a manipulator at an upper end to drive the manipulator and rotating about a central axis;
A sleeve 20 disposed to surround the outer circumferential surface of the shaft 10 and rotating about the shaft 10 as a central axis;
A one-body housing 30 having the shaft 10 and the sleeve 20 mounted therein and having an upper end opened and a lower end closed such that an upper part of the shaft 10 protrudes;
An open edge portion of the bottom surface of the one-body housing 30, the shaft 10, and the manipulator is mounted on an inner side thereof so that an open edge portion of the one-body housing 30 is maintained. A vacuum chamber 40 sealingly coupled along the circumferential direction;
A first magnet part 50 rotatably disposed on a side wall of the one-body housing 30 protruding downward of the vacuum chamber 40 to rotate the shaft 10 in a non-contact manner by magnetic force;
A first magnetic body 55 integrally coupled to an outer circumferential surface of the shaft 10 at a position corresponding to the first magnetic part 50 and moving in a non-contact manner by a magnetic force of the first magnetic part 50;
A second magnet part 60 rotatably disposed on a side wall of the one-body housing 30 protruding downward of the vacuum chamber 40 to rotate the sleeve 20 in a non-contact manner by magnetic force;
A second magnetic body 65 which is integrally coupled to the outer circumferential surface of the sleeve 20 at a position corresponding to the second magnetic part 60 and moves in a non-contact manner by a magnetic force of the second magnetic part 60;
A first driving pulley 70 integrally coupled to an outer circumferential wall of the first magnet part 50 to rotate the first magnet part 50;
A second driving pulley 80 which is integrally coupled to the outer circumferential wall of the second magnetic part 60 to rotate the second magnetic part 60 in a structure independent of the first driving pulley 70;
Contactless drive device using a magnet configured to include.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제1자성체(55) 및 상기 제2자성체(65)는 자석(magnet)으로 구성되어 상기 제1자성체(55)와 상기 제1자석부(50)가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치되고 상기 제2자성체(65)와 상기 제2자석부(60)가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치.
The method according to claim 1,
The first magnetic body 55 and the second magnetic body 65 is composed of a magnet (magnet) is disposed so as to maintain the attraction force between the first magnetic body 55 and the first magnetic portion 50 and the first Non-magnetic drive device using a magnet, characterized in that the two magnetic body 65 and the second magnet portion 60 is arranged to maintain the attraction force to each other.
상단부에 매니퓰레이터가 연결되어 이 매니퓰레이터를 구동시키며 중심축을 따라 스트로크하고 중심축에 대해 회전하는 샤프트(10');
상기 샤프트(10')의 외주면 둘레를 감싸게 배치되며 샤프트(10')를 중심축으로 하여 회전하는 슬리브(20');
상기 샤프트(10')와 상기 슬리브(20')가 내측에 실장되며 샤프트(10')의 상부가 돌출되도록 상단부가 개구되고 하단부가 밀폐된 형태의 원바디형 하우징(30');
상기 원바디형 하우징(30'), 상기 샤프트(10'), 상기 매니퓰레이터 각각이 내측에 실장된 상태에서 내부의 진공상태가 유지되도록 하단면의 개구된 테두리 부분이 상기 원바디형 하우징(30')의 측벽 둘레방향을 따라 밀봉 결합되는 진공챔버(40');
상기 진공챔버(40')의 하부로 돌출되는 상기 원바디형 하우징(30')의 하단면에 배치되어 상기 샤프트(10')를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키고 상하방으로 스트로크시키는 제1자석부(50');
상기 진공챔버(40')의 하부로 돌출되는 상기 원바디형 하우징(30')의 측벽에 회전가능하게 배치되어 상기 슬리브(20')를 자력에 의해 비접촉식으로 회전시키는 제2자석부(60');
를 포함하여 구성된 자석을 이용한 비접촉식 구동장치.
A shaft 10 'connected to a manipulator at an upper end to drive the manipulator, which strokes along a central axis and rotates about the central axis;
A sleeve 20 'disposed around the outer circumferential surface of the shaft 10' and rotating about the shaft 10 'as a central axis;
A one-body housing 30 'having the shaft 10' and the sleeve 20 'mounted therein and having an upper end opened and a lower end closed to protrude an upper portion of the shaft 10';
An open edge portion of the bottom surface of the one-body housing 30 'is maintained to maintain a vacuum therein while the one-body housing 30', the shaft 10 ', and the manipulator are mounted inside. A vacuum chamber 40 'sealingly coupled along the side wall circumferential direction;
A first magnet part disposed on a lower end surface of the one-body housing 30 'protruding downward from the vacuum chamber 40' to rotate the shaft 10 'in a non-contact manner by a magnetic force and to stroke up and down; 50 ';
A second magnet portion 60 'rotatably disposed on a side wall of the one-body housing 30' protruding downward from the vacuum chamber 40 'to rotate the sleeve 20' in a non-contact manner by magnetic force; );
Contactless driving device using a magnet configured to include.
청구항 5에 있어서,
상기 제1자석부(50')에 대응되는 위치의 상기 샤프트(10') 하단면에는 상기 제1자석부(50')의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제1자성체(55')가 일체로 결합되며, 상기 제2자석부(60')에 대응되는 위치의 상기 슬리브(20')의 외주면에는 상기 제2자석부(60')의 자력에 의해 비접촉식으로 움직이는 제2자성체(65')가 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치.The method according to claim 5,
The first magnetic body 55 ′ which is in contactless contact with the magnetic force of the first magnet part 50 ′ is integrally coupled to the bottom surface of the shaft 10 ′ at a position corresponding to the first magnet part 50 ′. The second magnetic body 65 ′ which is in contactless contact with the magnetic force of the second magnetic part 60 ′ is integrally formed on the outer circumferential surface of the sleeve 20 ′ at a position corresponding to the second magnetic part 60 ′. Contactless drive device using a magnet, characterized in that coupled to. 청구항 6에 있어서,
상기 제1자성체(55') 및 상기 제2자성체(65')는 자석(magnet)으로 구성되어 상기 제1자성체(55')와 상기 제1자석부(50')가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치되고 상기 제2자성체(65')와 상기 제2자석부(60')가 상호 당기는 인력을 유지하도록 배치된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치.The method of claim 6,
The first magnetic body 55 ′ and the second magnetic body 65 ′ are made of magnets to maintain the attraction force between the first magnetic body 55 ′ and the first magnetic part 50 ′. And a second magnetic body (65 ') and the second magnetic portion (60') are arranged to maintain the attraction force to each other. 청구항 6에 있어서,
상기 샤프트(10')의 하단부에는 상기 제1자성체(55')가 하면에 부착되는 원반형의 회전플레이트(11')가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치.The method of claim 6,
Non-contact drive device using a magnet, characterized in that the lower end of the shaft (10 ') is formed integrally with a disk-shaped rotating plate (11') is attached to the lower surface of the first magnetic body (55 '). 청구항 8에 있어서,
상기 회전플레이트(11')에 대응되는 상기 원바디형 하우징(30')의 하방에 배치되며, 상면에 상기 제1자석부(50')가 일체로 부착된 상태에서 상하방으로 일정거리 스트로크되고 중심축에 대해 회전되는 원통형의 지지체(90')가 구비된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치.
The method according to claim 8,
Disposed below the one-body housing 30 'corresponding to the rotating plate 11', and stroked a predetermined distance upward and downward in a state in which the first magnet portion 50 'is integrally attached to an upper surface thereof; Non-contact drive device using a magnet, characterized in that provided with a cylindrical support 90 'rotated about a central axis.
청구항 9에 있어서,
상기 지지체(90')의 외주벽에는 이 지지체(90')를 회전시키는 제1구동풀리(70')가 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치.The method according to claim 9,
Non-contact drive device using a magnet, characterized in that the first peripheral pulley (70 ') for rotating the support (90') is integrally coupled to the outer peripheral wall of the support (90 '). 청구항 10에 있어서,
상기 지지체(90')의 내측에는 이 지지체(90')를 상하방으로 스트로크시키는 실린더부(91')가 구비된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치.The method of claim 10,
Non-contact drive device using a magnet, characterized in that the inner side of the support (90 ') is provided with a cylinder portion (91') to stroke the support (90 ') up and down. 청구항 6에 있어서,
상기 제2자석부(60')의 외주벽에는 이 제2자석부(60')를 회전시키는 제2구동풀리(80')가 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 자석을 이용한 비접촉식 구동장치.The method of claim 6,
Non-contact drive device using a magnet, characterized in that the second circumferential wall of the second magnet portion (60 ') is integrally coupled to the second drive pulley (80') for rotating the second magnet portion (60 ').
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