KR101811579B1 - Rotary actuator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로터리 액추에이터에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 오일이 수용되는 튜브조립수단 내부에 트러스트 베어링 링이 위치하여 회전마찰에 의한 마모 및 파손을 줄이고, 피스톤의 수압면적을 증가시켜 엑슬로드의 회전력을 크게 할 수 있을 뿐만 아니라 무게를 줄일 수 있는 로터리 액추에이터에 대한 것이다.
본 발명에 따른 로터리 액추에이터는 튜브조립수단과, 피스톤과, 엑슬로드조립수단과, 트러스트 베어링 링을 포함한다. 상기 튜브조립수단은 내부가 관통되고, 상기 내부로 오일이 출입할 수 있는 제1출입구와 상기 제1출입구와 일정 간격 이격하여 떨어진 제2출입구가 형성된다. 상기 피스톤은 상기 제1출입구로 상기 오일이 유입되면 상기 제2출입구 방향으로 회전하면서 이동할 수 있게 상기 튜브조립수단에 결합하여 상기 튜브조립수단의 내부에 장착되며, 상부에서 하부로 상기 오일이 유입될 수 있도록 관통공이 형성된다. 상기 엑슬로드조립수단은 일단부가 상기 튜브조립수단의 일단부를 폐쇄하고, 타단부가 상기 튜브조립수단의 타단부를 폐쇄하며, 상기 피스톤이 이동하면 회전하도록 상기 피스톤에 결합하여 상기 피스톤에 삽입된다. 상기 트러스트 베어링 링은 상기 엑슬로드조립수단과 상기 튜브조립수단의 마찰력을 감소시키기 위하여 일단은 상기 엑슬로드조립수단의 일측에 접촉하고 타단은 상기 튜브조립수단의 일측에 접촉하며, 상기 오일에 노출되도록 상기 튜브조립수단의 내부에서 상기 튜브조립수단의 일단부와 타단부에 위치한다.More particularly, the present invention relates to a rotary actuator, and more particularly, to a rotary actuator having a thrust bearing ring disposed inside a tube assembling means in which oil is contained to reduce abrasion and breakage due to rotational friction and increase the hydraulic pressure area of the piston, A rotary actuator capable of reducing the weight as well as being large.
A rotary actuator according to the present invention includes a tube assembling means, a piston, an axle rod assembling means, and a thrust bearing ring. The tube assembly means includes a first inlet port through which the oil passes, and a second inlet port spaced apart from the first inlet port by a predetermined distance. The piston is coupled to the tube assembling means so as to be able to move while rotating in the direction of the second doorway when the oil flows into the first doorway and is mounted inside the tube assembling means, A through hole is formed. The axle rod assembling means has one end closed at one end of the tube assembling means and the other end closes at the other end of the tube assembling means and inserted into the piston so as to engage with the piston to rotate when the piston moves. In order to reduce frictional force between the axle rod assembling means and the tube assembling means, the thrust bearing ring is in contact with one side of the axle rod assembling means and the other end is in contact with one side of the tube assembling means, And is located at one end and the other end of the tube assembling means inside the tube assembling means.
Description
본 발명은 로터리 액추에이터에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 오일이 수용되는 튜브조립수단 내부에 트러스트 베어링 링이 위치하여 회전마찰에 의한 마모 및 파손을 줄이고, 피스톤의 수압면적을 증가시켜 엑슬로드의 회전력을 크게 할 수 있을 뿐만 아니라 무게를 줄일 수 있는 로터리 액추에이터에 대한 것이다.More particularly, the present invention relates to a rotary actuator, and more particularly, to a rotary actuator having a thrust bearing ring disposed inside a tube assembling means in which oil is contained to reduce abrasion and breakage due to rotational friction and increase the hydraulic pressure area of the piston, A rotary actuator capable of reducing the weight as well as being large.
등록특허 제10-0487981호는 피스톤의 축상 운동이 몸체와 출력 샤프트 사이에서 회전 운동되는 유체 동력식 로터리 액추에이터에 관하여 제시하고 있다. No. 10-0487981 discloses a fluid dynamic rotary actuator in which the axial movement of the piston is rotationally moved between the body and the output shaft.
도 6은 상기 종래 등록특허 제10-0487981호에 개시된 로터리 액추에이터를 도시한 것으로, 도 6의 경우 샤프트(120)는 몸체(110) 내부에 장착되고, 타단에 샤프트 너트(130)가 나사결합된다. 피스톤 슬리브(140)는 몸체(110)와 샤프트(120) 사이에 장착되고, 트러스트 베어링 링(150)은 몸체(110)의 양단부와 샤프트(120)의 일단부(124) 및 샤프트 너트(130)의 일단부(132) 사이에 위치한다. 피스톤 슬리브(140)가 몸체(110) 내에서 축방향에서 직선 왕복 운동을 할 때 피스톤 슬리브(140)의 외부 헬리컬 스플라인(144)은 피스톤 슬리브(140)를 회전시키기 위해 몸체(110)의 내부 헬리컬 스플라인(116)과 결합하고, 피스톤 슬리브(140)의 직선 및 회전 운동은 샤프트(120)를 회전시키기 위해 피스톤 슬리브(140)의 내부 헬리컬 스플라인(142)과 결합된 샤프트(120)의 외부 헬리컬 스플라인(122)으로 전달된다. 제1포트(112) 또는 제2포트(114)로 유체가 유입되면 피스톤 슬리브(140)는 유압에 의해 직선 및 회전 운동하면서 축방향에서 왕복운동을 하고 이에 따라서 샤프트(120)가 회전운동을 한다. 6 shows a rotary actuator disclosed in the above-mentioned conventional Patent No. 10-0487981. In FIG. 6, the
도 6에 도시된 종래의 로터리 액추에이터는 피스톤 슬리브(140)의 피스톤부(146)가 샤프트(120)를 향해 위치하고, 슬리브부(148)가 샤프트 너트(130)를 향해 위치한다. 샤프트(120)의 회전력을 크게 하기 위해서는 피스톤부(146)를 가압하는 유체의 압력을 높이거나 피스톤 슬리브(140)의 수압면적을 증가시켜야 한다. 피스톤 슬리브(140)의 수압면적을 증가시키기 위해서는 피스톤부(146)를 크게 하여야 한다. 그러기 위해서는 피스톤부(146)와 접촉하는 샤프트(120)의 직경을 작게 하여야 한다. 그리고 샤프트(120)의 회전력을 높이기 위해서는 피스톤 슬리브(140)의 회전력을 전달받는 외부 헬리컬 스플라인(122)이 형성된 샤프트(120)의 직경을 크게 하여야 한다. 따라서 이러한 조건을 만족시키기 위해서는 샤프트(120)는 피스톤부(146)와 접촉하는 부위의 직경은 작은 반면 외부 헬리컬 스플라인(122)이 형성된 부위의 직경은 커져야 한다. 또한 피스톤 슬리브(140)는 피스톤부(146)의 두께가 커져야 하는 반면 슬리브부(148)의 두께가 작아져야 한다. 그런데 종래의 액추에이터는 피스톤 슬리브(140)를 삽입한 후 샤프트 너트(130)를 샤프트(120)의 타단과 나사결합시킨다. 이때 피스톤부(146)가 샤프트(120)를 향해 위치하고, 슬리브부(148)가 샤프트 너트(130)를 향해 위치하므로 피스톤부(146)가 먼저 삽입된다. 그래서 샤프트(120) 및 피스톤 슬리브(140)가 상기의 조건을 만족하면 조립이 불가능하다. 그래서 종래의 액추에이터는 도 6에 도시된 바와 같이 샤프트(120)는 피스톤부(146)와 접촉하는 부위 및 외부 헬리컬 스플라인(122)이 형성된 부위의 직경이 동일하게 형성된다. 따라서 이 경우 피스톤부(146)의 직경을 크게 할 수 없어서 피스톤 슬리브(140)의 수압면적을 증가시킬 수 없을 뿐만 아니라 외부 헬리컬 스플라인(122)의 직경을 크게 할 수 없다는 문제점이 있었다. 6, the
본 발명에 따른 로터리 액추에이터는 튜브조립수단과, 피스톤과, 엑슬로드조립수단과, 트러스트 베어링 링을 포함한다. 상기 튜브조립수단은 내부가 관통되고, 상기 내부로 오일이 출입할 수 있는 제1출입구와 상기 제1출입구와 일정 간격 이격하여 떨어진 제2출입구가 형성된다. 상기 피스톤은 상기 제1출입구로 상기 오일이 유입되면 상기 제2출입구 방향으로 회전하면서 이동할 수 있게 상기 튜브조립수단에 결합하여 상기 튜브조립수단의 내부에 장착되며, 상부에서 하부로 상기 오일이 유입될 수 있도록 관통공이 형성된다. 상기 엑슬로드조립수단은 일단부가 상기 튜브조립수단의 일단부를 폐쇄하고, 타단부가 상기 튜브조립수단의 타단부를 폐쇄하며, 상기 피스톤이 이동하면 회전하도록 상기 피스톤에 결합하여 상기 피스톤에 삽입된다. 상기 트러스트 베어링 링은 상기 엑슬로드조립수단과 상기 튜브조립수단의 마찰력을 감소시키기 위하여 일단은 상기 엑슬로드조립수단의 일측에 접촉하고 타단은 상기 튜브조립수단의 일측에 접촉하며, 상기 오일에 노출되도록 상기 튜브조립수단의 내부에서 상기 튜브조립수단의 일단부와 타단부에 위치한다.A rotary actuator according to the present invention includes a tube assembling means, a piston, an axle rod assembling means, and a thrust bearing ring. The tube assembly means includes a first inlet port through which the oil passes, and a second inlet port spaced apart from the first inlet port by a predetermined distance. The piston is coupled to the tube assembling means so as to be able to move while rotating in the direction of the second doorway when the oil flows into the first doorway and is mounted inside the tube assembling means, A through hole is formed. The axle rod assembling means has one end closed at one end of the tube assembling means and the other end closes at the other end of the tube assembling means and inserted into the piston so as to engage with the piston to rotate when the piston moves. In order to reduce frictional force between the axle rod assembling means and the tube assembling means, the thrust bearing ring is in contact with one side of the axle rod assembling means and the other end is in contact with one side of the tube assembling means, And is located at one end and the other end of the tube assembling means inside the tube assembling means.
또한, 상기의 로터리 액추에이터에 있어서, 상기 엑슬로드조립수단은 엑슬로드와, 엔드캡을 구비하는 것이 바람직하다. 싱기 엑슬로드는 일단부가 상기 튜브조립수단의 일단부에 위치한 트러스트 베어링 링에 지지되고 상기 튜브조립수단의 일단에 노출되어 상기 튜브조립수단의 일단부를 폐쇄하고 상기 피스톤의 이동시 상기 피스톤이 회전하게 상기 피스톤과 결합하도록 상기 피스톤에 삽입된다. 상기 엔드캡은 상기 튜브조립수단의 타단부에 위치한 트러스트 베어링 링에 지지되고 상기 튜브조립수단의 타단에 노출되어 상기 튜브조립수단의 타단부를 폐쇄하고 상기 엑슬로드의 타단과 고정결합된다.In the above rotary actuator, it is preferable that the axle rod assembling means includes an axle rod and an end cap. Wherein one end of the axle axle rod is supported by a thrust bearing ring located at one end of the tube assembling means and is exposed to one end of the tube assembling means to close one end of the tube assembling means and to rotate the piston when the piston is moved, To the piston. The end cap is supported by a thrust bearing ring located at the other end of the tube assembling means and exposed at the other end of the tube assembling means to close the other end of the tube assembling means and fixedly coupled to the other end of the axle rod.
또한, 상기의 로터리 액추에이터에 있어서, 상기 엑슬로드는 무게를 감소시키기 위해서 내부면이 절삭이되고, 상기 엔드캡은 무게를 감소시키기 위하여 적어도 일측면에 홈이 형성된 것이 바람직하다.In addition, in the above-described rotary actuator, it is preferable that the axle rod has an inner surface cut to reduce weight, and the end cap is formed with grooves on at least one side surface in order to reduce the weight.
또한, 상기의 로터리 액추에이터에 있어서, 상기 피스톤은 헤드부와 몸체부를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 헤드부는 상기 오일에 의해 가압되어 슬라이딩 할 수 있도록 상부가 상기 튜브조립수단의 내부와 접촉하고 하부가 상기 엑슬로드의 외부와 접촉한다. 상기 몸체부는 상기 헤드부의 일측에서 상기 엑슬로드의 일단부로 연장되어 상부가 상기 튜브조립수단과 결합하고 하부가 상기 엑슬로드와 결합하며, 상기 관통공이 형성되고 상기 헤드부가 상기 오일에 의해 가압되어 슬라이딩하면 상기 엑슬로드를 회전시킨다.In the above rotary actuator, it is preferable that the piston has a head portion and a body portion. The head portion is in contact with the inside of the tube assembling means and the lower portion is in contact with the outside of the axle rod so that the head can be pressed and slid by the oil. The body portion extends from one side of the head portion to one end of the axle rod, the upper portion is coupled to the tube assembling means, the lower portion is coupled with the axle rod, the through hole is formed, and the head portion is pressed Thereby rotating the axle rod.
또한, 상기의 로터리 액추에이터에 있어서, 상기 엑슬로드는 상기 피스톤 헤드부와 접촉하는 부위의 직경이 상기 피스톤과 결합하는 부위의 직경보다 작은 것이 바람직하다.In the rotary actuator, it is preferable that a diameter of a portion of the axle rod which is in contact with the piston head is smaller than a diameter of a portion of the axle rod that engages with the piston.
또한, 상기의 로터리 액추에이터에 있어서, 상기 튜브조립수단은 튜브 및 지지블럭을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 튜브는 상기 제1출입구와 상기 제2출입구가 형성되고 상기 피스톤과 결합한다. 상기 지지블럭은 상기 튜브의 내부에서 일단은 상기 튜브의 일측에 지지되고 타단은 상기 트러스트 베어링 링을 지지한다.In the above rotary actuator, it is preferable that the tube assembling means includes a tube and a support block. The tube is formed with the first doorway and the second doorway and engages with the piston. One end of the support block is supported at one side of the tube inside the tube and the other end supports the thrust bearing ring.
또한, 상기의 로터리 액추에이터는 상기 튜브조립수단의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 튜브조립수단의 양단과 상기 튜브조립수단의 양단부를 폐쇄하는 상기 엑슬로드조립수단의 양단부 사이에 위치하는 링을 더 포함하는 것이 바람직하다.In order to prevent foreign matter from being introduced into the tube assembling means, the rotary actuator includes a ring located between both ends of the tube assembling means and both ends of the axle rod assembling means closing both ends of the tube assembling means. .
또한, 상기의 로터리 액추에이터에 있어서, 상기 튜브조립수단의 양단은 상기 링이 삽입될 수 있도록 쐐기모양의 홈이 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 엑슬로드조립수단은 상기 홈에 삽입된 링의 가압면이 상기 튜브조립수단의 중심축에 비스듬한 방향으로 가압할 수 있도록 경사지게 형성된다.In the above rotary actuator, it is preferable that both ends of the tube assembling means are formed with wedge-shaped grooves so that the ring can be inserted. In this case, the axle rod assembling means is inclined so that the pressing surface of the ring inserted in the groove can be pressed in the direction oblique to the central axis of the tube assembling means.
본 발명에 의하면, 튜브조립수단은 튜브단면보다 넓은 면적의 별도의 지지블럭을 구비함으로 인하여 트러스트 베어링 링의 접촉면적을 넓힐 수 있다. 따라서 트러스트 베어링 링에 가해지는 더 큰 축하중을 견딜 수 있고 오일이 수용되는 튜브조립수단의 내부에 트러스트 베어링 링을 위치시킴으로써 트러스트 베어링 링이 항상 오일에 노출되어 윤활 작용을 하므로 높은 축하중의 회전마찰시에도 회전마찰에 의한 마모나 파손을 줄일 수 있다. According to the present invention, since the tube assembling means is provided with a separate support block having a larger area than the cross section of the tube, the contact area of the thrust bearing ring can be widened. Therefore, by placing the thrust bearing ring in the tube assembly means which can withstand the larger axial load applied to the thrust bearing ring, and by lengthening the thrust bearing ring by always exposing it to oil, the rotational friction It is possible to reduce wear and breakage due to rotation friction.
또한, 본 발명에 의하면, 엑슬로드의 나선부와 피스톤과 슬라이딩부의 직경 차이 만큼 피스톤의 수압면적을 증가시키고 피스톤 몸체부와 결합하는 엑슬로드의 나선부의 직경을 크게 함으로써, 엑슬로드의 회전력을 크게 할 수 있다.According to the present invention, by increasing the hydraulic pressure area of the piston by the difference between the diameter of the spiral portion of the axle rod and the diameter of the sliding portion of the axle rod and increasing the diameter of the spiral portion of the axle rod engaged with the piston body portion, .
그러므로 윤활제인 오일에 노출되고 넓은 면적을 가진 트러스트 베어링 링과 수압면적을 증대시킨 피스톤의 작용으로 더 큰 출력이 가능한 로터리 액추에이터를 구현할 수 있다.Therefore, it is possible to realize a rotary actuator which is exposed to the lubricant oil and which can produce a larger output by the action of a thrust bearing ring having a large area and a piston having an increased hydraulic pressure area.
또한, 본 발명에 의하면 엑슬로드와 엔드캡에서 강도상 필요없는 부위가 제거되어 무게가 감소되므로 로터리 액추에이터의 효율을 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, the portion of the axle rod and the end cap that does not need the strength is removed, and the weight is reduced, so that the efficiency of the rotary actuator can be increased.
도 1은 본 발명에 따른 로터리 액추에이터의 일 실시예의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 제1출입구로 유체가 유입되어 피스톤이 이동한 후의 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 엑슬로드의 링 가압부가 c방향으로 요동하였을 때의 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 로터리 액추에이터의 다른 실시예의 단면도,
도 5는 도 4에 도시된 실시예의 피스톤의 개념도,
도 6은 종래의 로터리 액추에이터의 단면도이다. 1 is a sectional view of an embodiment of a rotary actuator according to the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view of a fluid after flowing into a first port of the embodiment shown in FIG. 1,
Fig. 3 is an enlarged view of the axle rod of the embodiment shown in Fig. 1 when the ring pressing portion is oscillated in the c direction;
4 is a cross-sectional view of another embodiment of a rotary actuator according to the present invention,
Fig. 5 is a conceptual view of the piston of the embodiment shown in Fig. 4,
6 is a sectional view of a conventional rotary actuator.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 로터리 액추에이터의 실시예를 설명한다. An embodiment of a rotary actuator according to the present invention will be described with reference to Figs.
본 발명에 따른 로터리 액추에이터는 튜브조립수단(10)과, 피스톤(20)과, 엑슬로드조립수단(30)과, 트러스트 베어링 링(40)과, 링(50)을 포함한다. A rotary actuator according to the present invention includes a tube assembling means 10, a
튜브조립수단(10)은 튜브(11)와, 지지블럭(17)을 구비한다. 튜브(11)는 오일이 출입할 수 있는 제1출입구(12)와, 제1출입구(12)와 일정 간격 이격하여 떨어진 제2출입구(13)와, 양단에 링(50)이 삽입되는 홈(15)이 형성된다. 이때 홈(15)은 튜브(11)의 축방향으로 하중이 가해지면 링(50)에 상기 축방향과 경사진 각도(a)로 하중을 가할 수 있도록 쐐기 모양으로 형성된다. 그리고 튜브(11)는 피스톤(20)이 직선운동을 하면 회전운동을 할 수 있게 피스톤(20)과 결합한다. 이를 위하여 본 실시예의 경우 튜브(11)와 피스톤(20)은 나선결합을 한다. 그래서 튜브(11)는 내주면에 나사가 형성된 튜브나선부(14)를 구비한다. 지지블럭(17)은 일단은 튜브(11)에 지지되고 타단은 트러스트 베어링 링(40)을 지지할 수 있도록 튜브(11)의 내부에 장착된다. The tube assembly means 10 comprises a
피스톤(20)은 제1출입구(12)로 오일이 유입되면 제2출입구(13) 방향으로 이동할 수 있게 튜브조립수단(10)의 내부에 장착되며, 헤드부(21)와 몸체부(25)를 구비한다. 헤드부(21)는 오일에 의해 가압되어 슬라이딩 할 수 있도록 상부(22)와 하부(23)를 구비하며, 상부(22)는 튜브(11)의 내부와 접촉하고, 하부(23)는 엑슬로드(31)와 접촉한다. 몸체부(25)는 헤드부(21)의 일측에서 엑슬로드(31)의 일단부(33)로 연장되고 헤드부(21)가 오일에 의해 가압되어 슬라이딩하면 엑슬로드(31)를 회전시킬 수 있도록 엑슬로드(31)와 결합한다. 이를 위하여 본 실시예의 경우 피스톤(20)의 몸체부(25)는 외측나선부(26)와 내측나선부(27)를 구비한다. 외측나선부(26)는 튜브나선부(14)와 결합하고 내측나선부(27)는 엑슬로드(31)와 나선결합을 한다. 한편 이때 몸체부(25)에는 오일이 몸체부(25)의 상부에서 하부로 또는 하부에서 상부로 유동할 수 있도록 관통공(28)이 형성된다. 제1출입구(12)로 오일이 유입되면 오일에 의해 피스톤(20)의 헤드부(21)가 가압되어 피스톤(20)이 제2출입구(13) 방향으로 슬라이딩 하게된다. 이때 몸체부(25)의 하부에는 음압이 발생할 수도 있다. 음압이 발생할 경우, 몸체부(25)의 하부에 발생된 음압이 저항으로 작용하여 피스톤(20)의 슬라이딩을 방해하게 된다. 본 실시예와 같이 몸체부(25)에 관통공(28)이 형성되면 몸체부(25)에 형성된 관통공(28)을 통해 오일이 몸체부(25)의 상부에서 하부로 유동하여 몸체부(25)의 하부에 발생하는 음압을 감소시킬 수 있다. 한편, 제2출입구(13)에서 오일이 유입되면 피스톤(20)은 제1출입구(12) 방향으로 슬라이딩하게 된다. 이때 몸체부(25)의 하부에는 오일에 의해 양압이 발생할 수도 있다. 양압이 발생할 경우, 몸체부(25)의 하부에 발생된 양압이 저항으로 작용하여 피스톤(20)의 슬라이딩을 방해하게 된다. 본 실시예와 같이 몸체부(25)에 관통공(28)이 형성되면 몸체부(25)에 형성된 관통공(28)을 통해 오일이 몸체부(25)의 하부에서 상부로 유동하여 몸체부(25)의 하부에 발생하는 양압을 감소시킬 수 있다. 따라서 몸체부(25)에 형성된 관통공(28)에 의해서 피스톤(20)의 슬라이딩시 발생되는 저항을 감소시킬 수 있다. 외측나선부(26)는 이동시 회전할 수 있도록 튜브나선부(14)와 맞물리게 몸체부(25)의 외주면에 위치하고, 내측나선부(27)는 엑슬로드(31)를 회전시키기 위해 엑슬로드나선부(32)와 맞물리게 몸체부(25)의 내주면에 위치한다. The
엑슬로드조립수단(30)은 엑슬로드(31)와 엔드캡(35)을 구비한다. 엑슬로드(31)는 피스톤(20)에 삽입되며, 피스톤(20)의 직선운동시 피스톤(20)이 회전할 수 있도록 피스톤(20)과 결합한다. 본 실시예의 경우 이를 위하여 피스톤(20)과 나선결합할 수 있게 엑슬로드나선부(32)를 구비한다. 엑슬로드(31)의 일단부(33)는 튜브(11)의 일단부(18)에 위치한 제1트러스트 베어링 링(40a)에 지지되고 튜브(11)의 일단에 노출되어 튜브(11)의 일단부(18)를 폐쇄한다. 이때 엑슬로드(31)는 일단부(33)에 홈(15)에 삽입된 링(50)을 가압할 수 있는 링 가압부(34)가 형성되고, 링 가압부(34)는 튜브(11)의 축방향으로 하중이 가해지면 링(50)에 상기 축방향과 경사진 각도(b)로 하중을 가할 수 있도록 경사져서 형성된다. 엑슬로드나선부(32)는 피스톤(20)이 이동하면 회전할 수 있도록 피스톤(20)의 내측나선부(27)와 맞물리도록 형성된다. 내측나선부(27)와 맞물리는 엑슬로드나선부(32)가 형성된 엑슬로드(31)의 직경(f)은 헤드부(21)의 하부(23)와 접촉하는 엑슬로드(31)의 직경(e)보다 크게 형성된다. 그리고 엑슬로드(31)는 무게를 감소시키기 위해서 내부면이 절삭이된다. 본 실시예의 경우에 엑슬로드(31)는 그 내부면이 테이프진 테이프면(31a)으로 형성된다. 즉 내부면이 테이프진 테이프면(31a)으로 형성되면 엑슬로드(31)의 무게를 감소시킬 수 있다.The axle rod assembling means 30 includes an
엔드캡(35)은 튜브(11)의 타단부(19)에 위치한 제2트러스트 베어링 링(40b)에 지지되고 튜브(11)의 타단에 노출되어 튜브(11)의 타단부(19)를 폐쇄하고, 엑슬로드(31)의 타단과 나사결합하여 고정된다. 이때 엔드캡(35)은 일단에 홈(15)에 삽입된 링(50)을 가압할 수 있는 링 가압부(36)가 형성되고, 링 가압부(36)는 튜브(11)의 축방향으로 하중이 가해지면 링(50)에 상기 축방향과 경사진 각도(d)로 하중을 가할 수 있도록 경사져서 형성된다. 엔드캡(35)의 경우에도 무게를 감소시키기 위하여 일측면에 홈(35a)이 형성된다.The
본 실시예의 경우 로터리 액추에이터의 조립시 피스톤(20)의 몸체부(25)는 엑슬로드(31)의 일단부를 향해 튜브(11) 내부로 삽입되어 조립된다. 그래서 피스톤(20)의 헤드부(21)는 엔드캡(35)을 향해 위치하고 피스톤(20)의 몸체부(25)는 엑슬로드(31)의 일단부를 향해 위치한다. 따라서 엑슬로드의 직경(f)을 크게 할 수 있고, 직경(e)을 작게 할 수 있다. 이 경우 엑슬로드(31)의 직경(f)을 크게 할 수 있으므로 피스톤(20)으로부터 전달되는 하중에 의해서 큰 회전력을 발생시킬 수 있다. 그리고 엑슬로드(31)의 직경(e)을 작게 할 수 있으므로 헤드부(21)의 두께를 크게하여 피스톤(20)의 수압면적을 증가시킬 수 있다. The
트러스트 베어링 링(40)은 엑슬로드조립수단(30)과 튜브조립수단(10)의 마찰력을 감소시키기 위하여 한쌍이 오일이 수용되는 튜브(11)의 내부에 오일에 노출되도록 위치한다. 제1트러스트 베어링 링(40a)은 일단면은 엑슬로드(31)의 일측에 면 접촉하고 타단면은 지지블럭(17)의 일측에 면 접촉할 수 있게 튜브(11)의 내부의 일단부(18)에 위치한다. 제2트러스트 베어링 링(40b)은 일단면은 엔드캡(35)의 일측에 면 접촉하고 타단면은 지지블럭(17)의 일측에 면 접촉할 수 있게 튜브(11)의 내부의 타단부(19)에 위치한다.The
트러스트 베어링 링(40)은 면접촉을 하므로 트러스트 베어링 링(40)에 가해지는 하중을 분산시켜 가해지는 압력을 낮출 수 있다. 이 경우 큰 하중에도 견딜 수 있으므로 내구성을 높일 수 있다.Since the
본 실시예의 경우 피스톤(20)은 슬라이딩하면서 튜브나선부(14)와 맞물린 외측나선부(26)의 나사를 따라 회전하게 된다. 피스톤(20)이 슬라이딩하면서 회전하면 피스톤(20)의 내측나선부(27)와 맞물린 엑슬로드나선부(32)의 나사를 따라 엑슬로드조립수단(30)이 회전하게 된다. 그러면 엑슬로드조립수단(30)은 회전하고 튜브조립수단(10)은 고정된다. 이때 트러스트 베어링 링(40)은 엑슬로드조립수단(30)과 튜브조립수단(10)의 사이에 설치되어 둘 사이의 마찰력을 감소시켜준다. 이 경우 트러스트 베어링 링(40)은 튜브(11)의 내부에 설치되므로 오일에 노출된다. 그래서 오일에 의하여 윤활되므로 트러스트 베어링 링(40)의 마모를 줄일 수 있다. In this embodiment, the
링(50)은 튜브(11)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 튜브(11)의 일단과 엑슬로드(31)의 단부 사이에 위치하는 제1링(50a)와, 튜브(11)의 타단과 엔드캡(35)의 단부 사이에 위치하는 제2링(50b)을 구비한다. 본 실시예의 경우, 제1링(50a)은 튜브(11)의 홈(15)에 삽입되어 엑슬로드(31)의 링 가압부(34)에 가압되고, 제2링(50b)은 튜브(11)의 홈(15)에 삽입되어 엔드캡(35)의 링 가압부(36)에 가압된다. 로터리 액추에이터를 지속적으로 사용하면 엑슬로드조립수단(30)은 화살표 (c)방향으로 요동한다. 이때 엑슬로드(31)가 화살표 (c)방향으로 거리(g)만큼 이동하게 되면 엑슬로드(31)의 링 가압부(34)는 경사져서 형성되므로 엑슬로드(31)의 링 가압부(34)에 가압되는 제1링(50a)은 거리(h)만큼 변형된다. 즉, 엑슬로드(31)가 화살표 (c)방향으로 거리(g)만큼 이동하면 제1링(50a)은 거리(h)만큼 변형된다. 이때 엑슬로드(31)가 화살표 (c)방향으로 이동하는 거리(g)보다 엑슬로드(31)의 링 가압부(34)에 의해 가압되어 변형되는 제1링(50a)의 거리(h)가 작으므로 제1링(50a)의 변형량을 적게하여 내구성을 높일 수 있다. The
또한, 본 실시예의 경우 엑슬로드조립수단(10)에 있어서, 엑슬로드(31)의 내부가 테이프면(31a)으로 형성되고, 엑슬로드(31)의 일측면에 테이프면(31a)이 형성되므로 엑슬로드(31)의 무게를 줄일 수 있다.In the axle rod assembling means 10 of the present embodiment, the inside of the
한편 도 1 내지 도 3의 실시예에서는 튜브(11)와, 피스톤(20)과 엑슬로드(31)는 나선부로 서로 맞물린다. 이 경우 직선운동을 회전운동으로 바꾸기 위해서는 여러가지 형태로 결합될 수 있으며 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 튜브(11)와 피스톤(20)과 엑슬로드(31)는 나선으로 형성된 홈(20a)에 핀(70)이 삽입되어 결합될 수 있다.1 to 3, the
10 : 튜브조립수단 11 : 튜브
12 : 제1출입구 13 : 제2출입구
14 : 튜브나선부 15 : 홈
17 : 지지블럭 18 : 일단부
19 : 타단부 20 : 피스톤
21 : 헤드부 22 : 상부
23 : 하부 25 : 몸체부
26 : 외측나선부 27 : 내측나선부
28 : 관통공 30 : 엑슬로드조립수단
31 : 엑슬로드 31a : 테이프면
32 : 엑슬로드나선부 33 : 일단부
34 : 링 가압부 35 : 엔드캡
35a : 홈 36 : 링 가압부
40 : 트러스트 베어링 링 40a : 제1트러스트 베어링 링
40b : 제2트러스트 베어링 링 50 : 링
50a : 제1링 50b : 제2링
70 : 핀10: tube assembly means 11: tube
12: first doorway 13: second doorway
14: tube spiral part 15: groove
17: Support block 18:
19: the other end 20: piston
21: head part 22: upper part
23: lower part 25: body part
26: outer spiral part 27: inner spiral part
28: Through hole 30: Axle rod assembling means
31:
32: axle rod spiral part 33: one end part
34: ring pressing portion 35: end cap
35a: groove 36: ring pressing portion
40:
40b: second thrust bearing ring 50: ring
50a:
70: pin
Claims (4)
상기 제1출입구로 상기 오일이 유입되면 상기 제2출입구 방향으로 회전하면서 이동할 수 있게 상기 튜브조립수단에 결합하여 상기 튜브조립수단의 내부에 장착된 피스톤과,
일단부가 상기 튜브조립수단의 일단부를 폐쇄하고, 타단부가 상기 튜브조립수단의 타단부를 폐쇄하며, 상기 피스톤이 이동하면 회전하도록 상기 피스톤에 결합하여 상기 피스톤에 삽입된 엑슬로드조립수단과,
상기 엑슬로드조립수단과 상기 튜브조립수단의 마찰력을 감소시키기 위하여 일단면은 상기 엑슬로드조립수단과 면 접촉을 하고 타단면은 상기 지지블럭의 타단과 면 접촉하며, 상기 오일에 노출되도록 상기 튜브조립수단의 내부에서 상기 튜브조립수단의 일단부와 타단부에 위치한 한 쌍의 트러스트 베어링 링을 포함하며
상기 엑슬로드조립수단은
일단부가 상기 튜브조립수단의 일단부에 위치한 트러스트 베어링 링에 지지되고 상기 튜브조립수단의 일단에 노출되어 상기 튜브조립수단의 일단부를 폐쇄하고 상기 피스톤의 이동시 상기 피스톤이 회전하게 상기 피스톤과 결합하도록 상기 피스톤에 삽입되는 엑슬로드와,
상기 튜브조립수단의 타단부에 위치한 트러스트 베어링 링에 지지되고 상기 튜브조립수단의 타단에 노출되어 상기 튜브조립수단의 타단부를 폐쇄하고 상기 엑슬로드의 타단과 고정결합된 엔드캡을 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리 액추에이터. A tube having a first inlet port through which the oil is allowed to flow into the interior and a second inlet port spaced apart from the first inlet and outlet by a predetermined distance and which has an inner end on both sides; Tube assembly means having a pair of support blocks, one end of which is supported at each end of the tube,
A piston fitted to the tube assembling means and coupled to the tube assembling means so as to be able to move while rotating in the direction of the second entrance and exit when the oil flows into the first entrance and exit,
Axle rod assembling means coupled to the piston and inserted into the piston such that one end closes one end of the tube assembling means and the other end closes the other end of the tube assembling means and rotates when the piston moves,
In order to reduce frictional force between the axle rod assembling means and the tube assembling means, one end face is in surface contact with the axle rod assembling means, the other end face is in surface contact with the other end of the support block, And a pair of thrust bearing rings located at one end and the other end of the tube assembling means inside the means
The axle rod assembling means
Wherein one end is supported by a thrust bearing ring located at one end of the tube assembling means and is exposed at one end of the tube assembling means to close one end of the tube assembling means and the piston is rotated to engage with the piston when the piston is moved An axle rod inserted into the piston,
And an end cap supported by the thrust bearing ring at the other end of the tube assembling means and exposed at the other end of the tube assembling means to close the other end of the tube assembling means and fixedly coupled to the other end of the axle rod .
상기 엑슬로드는 무게를 감소시키기 위해서 내부면이 절삭이 되고,
상기 엔드캡은 무게를 감소시키기 위하여 적어도 일측면에 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 액추에이터.The method according to claim 1,
The axle rod has an inner surface cut to reduce weight,
Wherein the end cap is formed with grooves on at least one side thereof to reduce the weight.
상기 피스톤은 상기 오일에 의해 가압되어 슬라이딩 할 수 있도록 상부가 상기 튜브조립수단의 내부와 접촉하고 하부가 상기 엑슬로드의 외부와 접촉하는 헤드부와, 상기 헤드부의 일측에서 상기 엑슬로드의 일단부로 연장되어 상부가 상기 튜브조립수단과 결합하고 하부가 상기 엑슬로드와 결합하며, 상기 헤드부가 상기 오일에 의해 가압되어 슬라이딩하면 상기 엑슬로드를 회전시키는 몸체부를 구비하며,
상기 엑슬로드는 상기 피스톤 헤드부와 접촉하는 부위의 직경이 상기 피스톤과 결합하는 부위의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 로터리 액추에이터.3. The method of claim 2,
Wherein the piston has a head portion whose upper portion is in contact with the inside of the tube assembling means so as to be pressurized and slidable by the oil and whose lower portion is in contact with the outside of the axle rod and extending from one end of the head portion to one end of the axle rod And a body portion for rotating the axle rod when the head portion is pressed and slid by the oil,
Wherein the axle rod has a diameter smaller than a diameter of a portion where the axle rod is in contact with the piston head.
상기 튜브조립수단의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 튜브조립수단의 양단과 상기 튜브조립수단의 양단부를 폐쇄하는 상기 엑슬로드조립수단의 양단부 사이에 위치하는 링을 더 포함하며,
상기 튜브조립수단의 양단은 상기 링이 삽입될 수 있도록 쐐기모양의 홈이 형성되고,
상기 엑슬로드조립수단은 상기 홈에 삽입된 링의 가압면이 상기 튜브조립수단의 중심축에 비스듬한 방향으로 가압할 수 있도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 액추에이터. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising a ring positioned between both ends of the tube assembling means and both ends of the axle rod assembling means closing both ends of the tube assembling means to prevent foreign matter from flowing into the tube assembling means,
Both ends of the tube assembling means are formed with wedge-shaped grooves for inserting the ring,
Wherein the axle rod assembling means is formed to be inclined so that the pressing surface of the ring inserted in the groove can be pressed in an oblique direction to the central axis of the tube assembling means.
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KR101396127B1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-05-19 | (주)에스에이치팩 | Rotary actuator |
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