KR101893082B1 - 리니어 액추에이터 - Google Patents

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KR101893082B1
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코이치로 이시바시
세이지 다카나시
모토히로 사토
토시오 사토
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에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 리니어 액추에이터에 관한 것이며, 가이드 기구(16)를 구성하는 가이드 블록(76)에는, 실린더 본체(12)와 대면하는 하면에 한 쌍의 볼 순환홈(80)이 형성되며, 상기 볼 순환홈(80)에는 복수의 볼(58)이 장전된다. 이러한 가이드 블록(76)의 양측 끝면에는, 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)이 각각 장착되고, 암 형상으로 형성된 한 쌍의 볼 클립(82a, 82b)이 볼 순환홈(80)에 삽입되어 볼(58)을 지지한 상태에서, 상기 커버 블록(78a, 78b)에 결합된다. 또한, 커버 블록(78a, 78b)의 끝면에는, 한 쌍의 커버 플레이트(86a, 86b)가 각각 장착되고, 해당 커버 플레이트(86a, 86b)를 지지하도록 암 형상의 커버 클립(84a, 84b)이 장착된다. 따라서, 커버 플레이트(86a, 86b), 커버 블록(78a, 78b) 및 가이드 블록(76)이 일체적으로 연결된다.

Description

리니어 액추에이터{LINEAR ACTUATOR}
본발명은, 실린더 본체의 축선 방향을 따라 슬라이드 테이블을 왕복 동작시키는 리니어 액추에이터에 관한 것이다.
종래부터, 워크피스 등의 이송 수단으로서, 예를 들면, 압력 유체의 공급 작용 하에 유체압 실린더 등의 리니어 액추에이터가 이용되고 있다. 본 출원인은, 일본 등록특허 제3795968호 공보에 개시된 바와 같이, 실린더 본체를 따라 슬라이드 테이블을 직선 형상으로 왕복 운동시킴으로써, 상기 슬라이드 테이블에 올려져 배치된 워크피스를 이송할 수 있는 리니어 액추에이터를 제안하고 있다. 위에서 서술한 바와 같은 리니어 액추에이터에서는, 최근, 구성의 간소화 및 제조 비용의 삭감이 요청되고 있다.
일본 등록특허 제3795968호 공보
본 발명의 일반적인 목적은, 구성의 간소화를 도모함과 동시에, 저렴한 가격으로 제조할 수 있는 리니어 액추에이터를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 실린더 본체의 축선 방향을 따라 슬라이드 테이블을 왕복 동작시키는 리니어 액추에이터에 있어서,
상기 실린더 본체에 설치되고, 복수의 롤링 바디(rolling body)가 순환하는 순환홈이 형성된 가이드 블록과, 상기 가이드 블록의 단부에 형성된 커버 부재를 가지며, 상기 슬라이드 테이블을 상기 실린더 본체의 축선 방향을 따라 안내하는 가이드 기구와,
상기 가이드 블록에 장착되며, 상기 순환홈 내에 상기 롤링 바디를 자유로이 순환 가능하게 지지함과 동시에, 상기 커버 부재를 상기 가이드 블록에 대하여 지지하는 지지수단을 구비하고,
상기 순환홈은, 상기 가이드 블록에 있어서 길이 방향을 따라 개방되어 형성됨과 동시에, 상기 지지수단은, 상기 가이드 블록에 대하여 자유로이 착탈 가능하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 리니어 액추에이터를 구성하는 가이드 기구는, 가이드 블록의 길이 방향을 따라 개방된 순환홈을 구비하고, 상기 순환홈을 순환하는 복수의 롤링 바디가 지지 수단에 의하여 지지된다. 이러한 지지 수단은, 복수의 롤링 바디를 가이드 블록의 순환홈에 대하여 자유로이 순환 가능하게 지지함과 동시에, 상기 가이드 블록의 단부에 설치된 커버 부재를 지지하고 있다.
따라서, 커버 부재를, 예를 들면, 가이드 블록에 대하여 볼트 등으로 조립하는 경우와 비교하여, 지지 수단을 이용함으로써 간편하게 조립할 수 있음과 동시에 구성의 간소화를 도모할 수 있다.
또한, 가이드 블록에는, 롤링 바디가 순환하는 관통홀을 형성하는 대신에, 길이 방향을 따라 개방된 순환홈을 형성하고 있으므로, 해당 관통홀을 형성하는 경우와 비교하여, 그 가공 공수 및 가공 비용의 삭감을 도모할 수 있게 된다. 그 결과, 리니어 액추에이터에 있어서 제조 비용이 삭감되고, 저렴한 가격으로 제조할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 리니어 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 리니어 액추에이터를 다른 방향에서 본 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 리니어 액추에이터의 전체 종단면도이다.
도 5는 도 4의 V-V 선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 VI-VI 선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 4의 VII-VII 선에 따른 단면도이다.
도 8은 도 1의 리니어 액추에이터를 구성하는 가이드 기구의 외관 사시도이다.
도 9는 도 8의 가이드 기구를 다른 방향에서 본 외관 사시도이다.
도 10은 도 8에 나타낸 가이드 기구의 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터의 외관 사시도이다.
도 12는 도 11의 XII-XII 선에 따른 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 14는 도 13의 리니어 액추에이터를 구성하는 가이드 기구의 외관 사시도이다.
도 15는 도 14의 가이드 기구를 다른 방향에서 본 외관 사시도이다.
도 16은 도 14에 나타낸 가이드 기구의 분해 사시도이다.
도 17은 도 14의 가이드 기구에 사용된 볼 클립의 외관 사시도이다.
도 18은 도 14의 XVIII-XVIII선에 따른 단면도이다.
도 19는 도 13의 리니어 액추에이터의 길이 방향과 직교 방향을 나타낸 종단면도이다.
도 20은 변형예에 따른 볼 클립을 나타낸 외관 사시도이다.
이러한 리니어 액추에이터(10)는, 도 1 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 실린더 본체(12)와, 해당 실린더 본체(12)의 상부에 설치되고, 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 직선 형상으로 왕복 동작하는 슬라이드 테이블(14)과, 상기 실린더 본체(12)와 슬라이드 테이블(14) 사이에 장착되어, 상기 슬라이드 테이블(14)을 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 안내하는 가이드 기구(16)와, 상기 슬라이드 테이블(14)의 변위량을 자유로이 조정 가능한 스토퍼 기구(18)를 포함한다.
실린더 본체(12)는, 단면이 직사각 형상으로 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 소정 길이로 형성되고, 그 상면에는, 대략 중앙부에 단면이 대략 원호 형상으로 함몰된 오목부(20)가 형성된다(도 2 참조). 이러한 오목부(20)는, 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 연장 형성됨과 동시에, 실린더 본체(12)와 가이드 기구(16)를 연결하는 연결 볼트(22)가 삽입 관통되는 한 쌍의 볼트홀(24)이 관통된다.
또한, 실린더 본체(12)의 일측면에는, 압력 유체가 공급, 배출되는 제1 및 제2 포트(26, 28)가 해당 실린더 본체(12)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)과 직교하도록 형성되며, 후술할 한 쌍의 관통홀(30a, 20b)과 연통된다. 그리고, 실린더 본체(12)의 양측면에는, 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 센서 설치홈(32a, 32b)이 각각 형성되고, 도시하지 않은 센서가 장착된다.
실린더 본체(12)의 하면에는, 축선 위가 되는 폭 방향의 중앙부에 한 쌍의 볼트홀(24)이 형성되고, 하측으로부터 연결 볼트(22)가 삽입 관통된다. 그리고, 연결 볼트(22)는, 그 선단부가 상기 실린더 본체(12)의 상면으로부터 돌출되어, 가이드 기구(16)의 가이드 블록(76)에 나사 결합됨으로써 상호 연결된다.
한편, 실린더 본체(12)의 내부에는, 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 관통된 한 쌍의 관통홀(30a, 30b)이 형성되며, 일측의 관통홀(30a)과 타측의 관통홀(30b)은, 소정 간격으로 이격하여 대략 평행하게 나란히 형성되어 있다. 관통홀(30a, 30b)에는, 외주면에 씰 링(34) 및 마그넷(36)이 장착된 피스톤(38)과, 상기 피스톤(38)에 연결된 피스톤 로드(40)를 포함하는 실린더 기구(42)가 각각 설치된다. 이러한 실린더 기구(42)는, 한 쌍의 피스톤(38) 및 피스톤 로드(40)가 한 쌍의 관통홀(30a, 30b)에 각각 내장되어 구성된다.
관통홀(30a, 30b)의 일단부는, 도 5와 같이, 캡(44)에 의하여 폐쇄되고, 상기 관통홀(30a, 30b)의 타단부는, 멈춤링을 통하여 지지되는 로드 홀더(46)에 의하여 기밀하게 폐쇄된다.
그리고, 일측의 관통홀(30a)은, 제1 및 제2 포트(26, 28)와 각각 연통하고, 타측의 관통홀(30b)은, 일측의 관통홀(30a) 사이에 형성된 한 쌍의 접속 통로(48)를 통하여 상호 연통된다. 즉, 제1 및 제2 포트(26, 28)에 공급된 압력 유체는, 일측의 관통홀(30a)로 공급된 후, 접속 통로(48)를 통하여 타측의 관통홀(30b)로도 공급된다. 이러한 접속 통로(48)는, 관통홀(30a, 30b)의 연장 형성 방향(화살표 A, B 방향)과 직교하도록 형성되어 있다.
슬라이드 테이블(14)은, 테이블 본체(50)와, 해당 테이블 본체(50)의 타단부에 연결되는 엔드 플레이트(52)를 구비하고, 상기 엔드 플레이트(52)는, 상기 테이블 본체(50)에 대하여 직교하도록 연결된다.
테이블 본체(50)는, 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 소정 두께로 연장 형성되는 베이스부(54)와, 해당 베이스부(54)의 양측부로부터 직교하도록 하측으로 연장 형성된 한 쌍의 가이드 벽(56a, 56b)으로 이루어진다. 그리고, 가이드 벽(56a, 56b)의 내면에는, 후술할 가이드 기구(16)의 볼(58, 롤링 바디)이 안내되는 제1 볼 안내홈(60)이 형성된다. 이러한 제1 볼 안내홈(60)은, 단면이 대략 반원 형상으로 함몰되어 형성된다.
또한, 테이블 본체(50)의 일단부에는, 한 쌍의 볼트(62a)에 의하여 후술할 스토퍼 기구(18)의 홀더부(64)가 고정된다. 또한, 테이블 본체(50)의 타단부에는, 별도로 한 쌍의 볼트(62b)에 의하여 엔드 플레이트(52)가 고정된다.
베이스부(54)에는, 예를 들면, 상호 소정 간격으로 이격하여 배치된 4 개의 워크피스 지지용 홀 부(66)가 형성되고, 이러한 워크피스 지지용 홀 부(66)는, 예를 들면, 슬라이드 테이블(14)에 올려져 배치된 워크피스(미도시)를 고정하기 위하여 이용된다.
엔드 플레이트(52)는, 테이블 본체(50)의 타단부에 고정되고, 실린더 본체(12)의 끝면과 대면하도록 형성됨과 동시에, 한 쌍의 로드 홀(68)에 삽입 관통된 피스톤 로드(40)의 단부가 각각 고정된다. 따라서, 엔드 플레이트(52)를 포함한 슬라이드 테이블(14)이, 피스톤 로드(40)와 같이 실린더 본체(12)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 위치 변경한다.
또한, 엔드 플레이트(52)의 대략 중앙부에는, 댐퍼 장착홀을 통하여 댐퍼(70)가 장착된다. 이러한 댐퍼(70)는, 예를 들면, 고무 등의 탄성 재료로 이루어지고, 그 단부가 엔드 플레이트(52)의 끝면으로부터 돌출되어, 슬라이드 테이블(14)의 위치 변경 작용하에 함께 상기 댐퍼(70)가 실린더 본체(12)의 끝면에 맞닿아 접한다.
스토퍼 기구(18)는, 테이블 본체(50)에 있어서 일단부의 하면에 형성된 홀더부(64)와, 상기 홀더부(64)에 대하여 나사 결합되는 스토퍼 홀더(72)와, 상기 스토퍼 홀더(72)의 전진 후퇴 동작을 규제하는 잠금 너트(74)를 가지며, 실린더 본체(12)에 설치된 가이드 기구(16)의 끝면과 대면하도록 설치된다.
홀더부(64)는, 블록 형상으로 형성되고, 슬라이드 테이블(14)을 구성하는 테이블 본체(50)의 베이스부(54)에 대하여 2 개의 볼트(62a)로 고정된다. 이러한 홀더부(64)의 중심부에는, 나사홀을 통하여 스토퍼 볼트(72)에 나사 결합된다.
스토퍼 볼트(72)는, 예를 들면, 외주면에 나사가 새겨져 형성된 축 형상의 스토퍼 볼트로 이루어지며, 홀더부(64)의 나사홀에 나사 결합되고, 홀더부(64)의 끝면으로부터 돌출된 부위에는 잠금 너트(74)가 나사 결합된다.
그리고, 스토퍼 볼트(72)를 홀더부(64)에 대하여 나사 회전시킴으로써, 해당 스토퍼 볼트(72)가 축선 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 위치 변경하고, 가이드 기구(16)에 접근, 이격시킴과 동시에, 잠금 너트(74)를 나사 회전시킴으로써 상기 스토퍼 볼트(72)의 전진 후퇴 동작을 규제한다.
가이드 기구(16)는, 도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 폭이 넓은 편평한 형상의 가이드 블록(76)과, 해당 가이드 블록(76)의 양단부에 형성되는 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b, 커버 부재)과, 상기 가이드 블록(76)의 길이 방향을 따라 순환하는 복수의 볼(58)과, 상기 볼(58)을 상기 가이드 블록(76)의 볼 순환홈(80)에 지지하는 한쌍의 볼 클립(82a, 82b, 지지 부재)을 포함한다. 또한, 가이드 기구(16)는, 상기 커버 블록(78a, 78b)을 상기 가이드 블록(76)에 대하여 지지하는 한 쌍의 커버 클립(84a, 84b, 별도의 지지 부재)과, 상기 커버 블록(78a, 78b)에 장착되는 두 쌍의 커버 플레이트(86a, 86b)를 포함한다.
가이드 블록(76)은, 예를 들면, 스테인리스나 탄소강 등의 금속제 재료로 이루어져 형성되며, 그 양측면에 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 제2 볼 안내홈(88)이 형성됨과 동시에, 그 하면에는 볼(58)이 장전되는 한 쌍의 볼 순환홈(80)이 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 형성된다. 즉, 제2 볼 안내홈(88)과 볼 순환홈(80)이 대략 평행하게 형성된다. 그리고, 제2 볼 안내홈(88)은, 제1 볼 안내홈(60)과 동일한 형태로 단면이 반원 형상으로 형성된다.
그리고, 가이드 기구(16)의 상부에 슬라이드 테이블(14)이 배치될 때, 제2 볼 안내홈(88)은, 제1 볼 안내홈(60)과 대향하는 위치에 형성되고, 볼 순환홈(80)은 실린더 본체(12)의 상면과 대면하도록 형성된다.
또한, 가이드 블록(76)의 상면에는, 그 중앙부에 길이 방향을 따라 연장 형성되고, 상측으로 팽창하여 돌출된 돌출부(90)가 형성된다. 이러한 돌출부(90)는, 상측을 향하여 약간만큼 폭이 좁아지게 되는 단면이 대(臺) 형상으로 형성된다.
커버 블록(78a, 78b)은, 예를 들면, 나일론 등의 수지제 재료로 이루어지고, 본체부(92)와, 해당 본체부(92)의 폭 방향으로 대략 중앙에 절결된 절결부(94)를 가진다.
본체부(92)는, 절결부(94)를 중심으로 하여 폭 방향의 좌우에 2 분할되어 형성됨과 동시에, 가이드 블록(76)에 맞닿아 접하는 일측 끝면이 평면 형상으로 형성되고, 해당 일측 끝면과 반대측이 되는 타측 끝면이 단차 형상으로 형성된다.
또한, 본체부(92)의 폭 방향으로 대략 중앙에는, 하측을 향하여 단면이 원호 형상으로 팽창하여 돌출된 원호부(96)가 형성되며, 상기 원호부(96)는, 가이드 기구(16)가 실린더 본체(12)의 상부에 연결될 때, 오목부(20)에 삽입된다.
그리고, 본체부(92)는, 가이드 블록(76)의 끝면과 맞닿아 접할 때, 볼 순환홈(80)의 단부를 폐쇄함과 동시에, 절결부(94)는, 커버 블록(78a, 78b)의 일측 끝면으로부터 타측 끝면까지 관통되어 있으므로, 상기 가이드 블록(76)의 끝면이 상기 절결부(94)를 통하여 노출되어 있다. 그리고, 슬라이드 테이블(14)의 위치 변경 작용 하에 가이드 블록(76)의 끝면에 대하여 스토퍼 기구(18)의 스토퍼 볼트(72)가 맞닿아 접함으로써, 슬라이드 테이블(14)의 위치 변경이 규제된다.
또한, 본체부(92)의 일측 끝면에는, 볼(58)의 순환 방향을 반전시키는 한 쌍의 리턴 가이드(98)가 장착홀(100)을 통하여 각각 형성된다. 이러한 리턴 가이드(98)는, 단면이 반원 형상으로 형성되어 외주면에 볼(58)이 롤링하는 홈 형상의 가이드부(102)를 구비한다. 그리고, 리턴 가이드(98)가 장착되는 커버 블록(78a, 78b)이 가이드 블록(76)의 양측 끝면에 장착될 때, 상기 리턴 가이드(98)의 일단부가 볼 순환홈(80)에 접속되고, 타단부가 제2 볼 안내홈(88)에 접속된다.
즉, 리턴 가이드(98)에 의하여 볼 순환홈(80)과 제2 볼 안내홈(88)이 연속적으로 접속되고, 볼(58)은, 상기 리턴 가이드(98)에 있어서 볼 순환홈(80)으로부터 가이드부(102)를 통하여 제1 및 제2 볼 안내홈(60, 88)으로 180°방향으로 변환하여 연속적으로 롤링한다.
한편, 본체부(92)의 타측면에는, 절결부(94)를 중심으로 하여 한 쌍의 지지홀(104a, 104b)이 상호 등간격으로 이격하여 형성됨과 동시에, 해당 지지홀(104a, 104b)에 대하여 폭 방향의 외측에는, 길이 방향으로 돌출된 위치결정 핀(106a, 106b)이 각각 형성된다. 이러한 지지홀(104a, 104b)은, 상기 본체부(92)의 일측 끝면측을 향하여 소정 깊이로 형성된다.
또한, 본체부(92)의 타측 끝면은, 위치결정 핀(106a, 106b)을 가지는 부위가, 지지홀(104a, 104b)이 형성되는 부위에 대하여 일측 끝면으로부터 이격하는 방향으로 돌출하여 형성된다.
즉, 본체부(92)의 타측 끝면은, 절결부(94)에 인접한 중앙부 부근에 대하여 폭 방향 외측이 일측 끝면으로부터 이격하는 방향으로 소정 높이만큼 돌출하여 단차 형상으로 형성된다.
그리고, 본체부(92)에는, 지지홀(104a, 104b)의 측면에 볼 클립(82a, 82b)의 일부가 삽입되는 클립홈(108)이 형성된다. 이러한 클립홈(108)은, 본체부(92)의 타측 끝면으로부터 하면에 연속되도록 단면이 대략 L자 형상으로 형성되고, 그 일단부가 볼 순환홈(80)과 연통하고, 타단부에는, 본체부(92)의 일측 끝면측을 향하여 함몰된 클립홀(미도시)가 형성된다. 그리고, 클립홈(108)은, 후술할 볼 클립(82a, 82b)의 크기에 대응하여 폭 길이로 형성된다.
볼 클립(82a, 82b)은, 예를 들면, 스테인리스 등의 금속제 재료로 형성된 선재로 이루어지며, 일직선상으로 형성된 제1 직선부(112)와, 해당 제1 직선부(112)의 양단부에 형성된 한 쌍의 제1 절곡부(114a, 114b)를 구비한다. 이러한 제1 절곡부(114a, 114b)는, 제1 직선부(112)에 대하여 대략 직교하도록 형성된다. 그리고, 일측의 제1 절곡부(114a)와 타측의 제1 절곡부(114b)는, 제1 직선부(112)에 대하여 동일한 방향으로 절곡되고, 상호 대략 평행하도록 형성된다.
또한, 제1 절곡부(114a, 114b)의 단부에는, 해당 단부로부터 대략 직각으로 더 절곡하여 상호 접근하는 방향으로 연장 형성된 결합부(116)가 각각 형성된다. 이러한 결합부(116)는, 제1 직선부(112)와 대략 평행하게 형성되고, 제1 절곡부(114a, 114b)에 대하여 소정 길이로 형성된다.
그리고, 볼 클립(82a, 82b)은, 일측의 제1 절곡부(114a)와 타측의 제1 절곡부(114b)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)에 따른 이격 거리가, 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)과 가이드 블록(76)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)에 따른 길이와 대략 동등하거나 약간 작아지도록 형성된다.
그리고, 볼 클립(82a, 82b)은, 제1 직선부(112)가 가이드 블록(76)의 하면측이 되도록 장착되고, 볼 순환홈(80)의 내부에 삽입된다. 상세하게는, 제1 직선부(112)는, 볼 순환홈(80)에 있어서 가이드 블록(76)의 중심측, 그리고, 해당 가이드 블록(76)의 하면에 근접한 부위에 배치된다(도 7 참조).
즉, 이러한 제1 직선부(112)가, 볼 순환홈(80)에 있어서 볼(58)의 외주면에 맞닿아 접함으로써 해당 볼(58)이 지지되고, 상기 볼(58)은, 상기 볼 순환홈(80)으로부터 이격하는 방향으로의 탈락이 방지된 상태에서 해당 볼 순환홈(80)에 지지된다.
바꿔말하면, 제1 직선부(112)는, 볼 순환홈(80)에 있어서 복수의 볼(58)을 가이드 블록(76)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 자유로이 순환 가능하게 가이드한다.
또한, 볼 클립(82a, 82b)은, 가이드 블록(76)의 양측 끝면에 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)이 각각 설치된 상태에서, 제1 직선부(112)의 양단부 및 제1 절곡부(114a, 114b)가 상기 커버 블록(78a, 78b)의 클립홈(108)에 삽입됨과 동시에, 결합부(116)가 클립홀에 각각 삽입된다. 따라서, 볼 클립(82a, 82b)이 가이드 블록(76) 및 커버 블록(78a, 78b)에 대하여 지지됨과 동시에, 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)이, 볼 클립(82a, 82b)에 의하여 상기 가이드 블록(76)을 밀착하여 상호 잡아당기는 방향으로 밀어 붙이므로, 상기 가이드 블록(76)에 맞닿아 접한 상태로 지지된다.
즉, 볼 클립(82a, 82b)은, 복수의 볼(58)을 가이드 블록(76)에 대하여 지지하는 기능과, 해당 가이드 블록(76)의 양단부에 대하여 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)을 지지하는 기능을 겸비한다.
커버 클립(84a, 84b)은, 예를 들면, 스테인리스 등의 금속제 재료로 형성된 선재로 이루어지며, 일직선상에 형성된 제2 직선부(118)와, 해당 제2 직선부(118)의 양단부에 형성된 한 쌍의 제2 절곡부(120a, 120b)로 이루어진다. 그리고, 커버 클립(84a, 84b)은, 예를 들면, 볼 클립(82a, 82b)보다 굵은 선재로 형성된다.
이러한 제2 절곡부(120a, 120b)는, 제2 직선부(118)에 대하여 대략 직교하도록 형성됨과 동시에, 그 단부 부근에는 상기 제2 직선부(118)의 연장 형성 방향(화살표 A, B 방향)으로 팽창하여 돌출된 팽출부(122)를 구비한다. 그리고, 일측의 제2 절곡부(120a)와 타측의 제2 절곡부(120b)는, 제2 직선부(118)에 대하여 동일 방향으로 절곡되고, 상호 대략 평행하도록 형성된다.
팽출부(122)는, 예를 들면, 단면이 원호 형상으로 형성되고, 일측의 제2 절곡부(120a)에 있어서 팽출부(122)와 타측의 제2 절곡부(120b)에 있어서 팽출부(122)가 상호 접근하는 방향으로 팽창하여 돌출된다.
또한, 커버 클립(84a, 84b)은, 일측의 제2 절곡부(120a)와 타측의 제2 절곡부(120b)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)에 따른 이격 거리가, 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)과 가이드 블록(76)의 길이 방향에 따른 길이와 대략 같거나 약간 작게 형성된다.
커버 플레이트(86a, 86b)는, 예를 들면, 금속제 재료로 이루어진 플레이트를 프레스 성형함으로써 형성되고, 일측 및 타측의 커버 블록(78a, 78b)에 있어서 본체부(92)의 타측면에 대하여 각각 한 쌍씩 장착된다.
이러한 커버 플레이트(86a, 86b)는, 커버 블록(78a, 78b)의 타측면에 대응하는 단차 형상으로 형성되고, 그 일단부에 형성된 지지홀(104a, 104b)에 삽입되는 삽입부(124)와, 해당 삽입부(124)에 대하여 커버 플레이트(86a, 86b)의 폭 방향 외측이 되는 타단부에 형성된 핀 홀(126)을 구비한다.
삽입부(124)는, 커버 플레이트(86a, 86b)의 두께 방향에 있어서 일측면측에 반구 형상으로 돌출되고, 타측면측이 되는 내부가 오목 형상으로 함몰되어 형성된다.
그리고, 커버 플레이트(86a, 86b)는, 커버 블록(78a, 78b)에 장착될 때, 해당 커버 플레이트(86a, 86b)를 상기 커버 블록(78a, 78b)의 타측 끝면에 맞닿아 접하게 하고, 핀홀(126)에 위치결정 핀(106a, 106b)을 삽입함과 동시에, 삽입부(124)를 지지홀(104a, 104b)에 삽입한다. 따라서, 한 쌍의 커버 플레이트(86a, 86b)가, 커버 블록(78a, 78b)의 타측 끝면에 대하여 위치결정된 상태로 장착된다.
또한, 가이드 블록(76)의 양측 끝면에 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)이 장착된 상태에서, 상기 가이드 블록(76)의 상측으로부터 상기 커버 클립(84a, 84b)의 장착이 이루어진다. 이때, 커버 클립(84a, 84b)의 제2 직선부(118)가, 가이드 블록(76)의 상면에 맞닿아 접하고, 돌출부(90)에 접하도록 배치됨과 동시에, 팽출부(122)가 삽입부(124)의 타측면측이 되는 홈에 각각 삽입되어 결합된다.
따라서, 커버 플레이트(86a, 86b)가 커버 블록(78a, 78b)에 맞닿아 접하고, 해당 커버 블록(78a, 78b)이 가이드 블록(76)의 끝면에 맞닿아 접한 상태에서, 상기 커버 플레이트(86a, 86b), 커버 블록(78a, 78b) 및 가이드 블록(76)이 한 쌍의 커버 클립(84a, 84b)에 의하여 길이 방향(화살표 A, B 방향)에 상대적으로 위치 변경하는 일이 없도록 지지된다. 바꿔말하면, 커버 클립(84a, 84b)은, 커버 플레이트(86a, 86b), 커버 블록(78a, 78b) 및 가이드 블록(76)을, 상기 가이드 블록(76)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)으로 연결하여 접하도록 한 상태에서 지지한다.
이때, 커버 클립(84a, 84b)은, 제2 직선부(118)가 가이드 블록(76)의 상측에 노출되도록 배치되는 한편, 볼 클립(82a, 82b)은, 제1 직선부(112)가 상기 가이드 블록(76)의 하측에 노출되도록 배치된다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(10)는, 기본적으로는 이상과 같이 구성된 것이며, 다음에 상기 리니어 액추에이터(10)를 구성하는 가이드 기구(16)의 조립에 관하여 설명한다.
우선, 도 10에 나타낸 상태로부터 가이드 블록(76)의 볼 순환홈(80) 및 제2 볼 안내홈(88)에 복수의 볼(58)을 장전한 후, 상기 가이드 블록(76)의 양측 끝면에 각각 커버 블록(78a, 78b)을 맞닿아 접하게 한다. 그리고, 이 경우, 제2 볼 안내홈(88)에 장전된 볼(58)은, 도시하지 않은 지그 등에 의하여 가이드 블록(76)으로부터 탈락하는 일이 없도록 지지된다.
다음으로, 한 쌍의 볼 클립(82a, 82b)을 가이드 블록(76)에 대하여 접근시켜, 제1 직선부(112)를 각각 한 쌍의 볼 순환홈(80) 내에 삽입하여 배치한 후, 제1 절곡부(114a, 114b)를 클립홈(108)에 삽입함과 동시에 결합부(116)를 클립홀에 각각 삽입한다. 따라서, 볼 순환홈(80)에 있어서 복수의 볼(58)이 볼 클립(82a, 82b)의 제1 직선부(112)에 의하여 지지되고, 상기 볼(58)이 개방된 볼 순환홈(80)으로부터 탈락되지 않는다.
또한, 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)은, 한 쌍의 볼 클립(82a, 82b)의 결합부(116)가 클립홀에 결합되고, 제1 절곡부(114a, 114b)가 클립홈(108)에 삽입됨으로써, 각각 가이드 블록(76)측을 향하여 밀어 눌려진다. 따라서, 커버 블록(78a, 78b)이, 볼 클립(82a, 82b)에 의하여 가이드 블록(76)의 양측 끝면에 대하여 지지된다. 바꿔말하면, 일측의 커버 블록(78a)과 타측의 커버 블록(78b)이 볼 클립(82a, 82b)에 의하여 상호 접근하는 방향으로 잡아 당겨진다.
최후에, 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)에 대하여 각각 커버 플레이트(86a, 86b)를 장착한다. 이 경우, 우선, 커버 플레이트(86a, 86b)의 삽입부(124)를 커버 블록(78a, 78b)의 지지홀(104a, 104b)에 삽입하고, 핀홀(126)에 위치결정 핀(106a, 106b)을 삽입함으로써, 상기 커버 블록(78a, 78b)에 대하여 한 쌍의 커버 플레이트(86a, 86b)가 각각 위치 결정된다. 그리고, 가이드 블록(76) 및 커버 블록(78a, 78b)에 대하여 볼 클립(82a, 82b)과는 반대측으로부터 한 쌍의 커버 클립(84a, 84b)을 접근시켜, 제2 직선부(118)를 돌출부(90) 부근에 맞닿아 접하도록 함과 동시에, 팽출부(122)를 상기 커버 플레이트(86a, 86b)의 삽입부(124)에 대하여 삽입한다.
따라서, 한 쌍의 커버 클립(84a, 84b)의 양단부에 의하여 커버 플레이트(86a, 86b)가 각각 커버 블록(78a, 78b)에 장착된 상태로 지지되고, 상기 커버 플레이트(86a, 86b)에 의하여 클립홈(108) 및 클립홀에 삽입된 볼 클립(82a, 82b)의 양단부가 감싸져 지지된다. 또한, 커버 플레이트(86a, 86b), 커버 블록(78a, 78b) 및 가이드 블록(76)이 일체적으로 고정된다.
그 결과, 커버 플레이트(86a, 86b)가 커버 블록(78a, 78b)에 맞닿아 접하고, 해당 커버 블록(78a, 78b)이 가이드 블록(76)의 끝면에 맞닿아 접하는 상태에서, 상기 커버 플레이트(86a, 86b), 커버 블록(78a, 78b) 및 가이드 블록(76)이 한 쌍의 커버 클립(84a, 84b)에 의하여 길이 방향(화살표 A, B 방향)에 상대적으로 위치 변경하는 일이 없도록 연결하여 접하게 되어 일체적으로 지지된다.
그리고, 이와 같이 조립된 가이드 기구(16)를, 연결 볼트(22)를 통하여 실린더 본체(12)의 상부에 고정한다.
이상과 같이, 제1 실시 형태에서는, 리니어 액추에이터(10)를 구성하는 가이드 기구(16)에 있어서, 한 쌍의 볼 클립(82a, 82b)을 이용함으로써 복수의 볼(58)을 가이드 블록(76)에 대하여 자유로이 순환 가능하게 지지할 수 있음과 동시에, 상기 가이드 블록(76)의 양단부에 맞닿아 접하게 한 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)을 한 쌍의 커버 클립(84a, 84b)으로 간편하게 고정할 수 있다. 그 결과, 가이드 블록(76), 커버 블록(78a, 78b) 등을 포함하는 가이드 기구(16)를, 예를 들면, 볼트 등을 이용하여 상호 조립하는 경우와 비교하여, 간편하게 조립할 수 있음과 동시에, 구성의 간소화를 도모할 수 있다. 따라서, 가이드 기구(16)를 포함하는 리니어 액추에이터(10)에 있어서 제조 공수의 삭감을 도모할 수 있다.
또한, 가이드 블록(76)에는, 볼(58)이 순환하는 관통홀을 형성하는 대신에, 하측을 향하여 개방된 볼 순환홈(80)을 형성하고, 해당 볼 순환홈(80)에 상기 볼(58)을 순환시키는 구성으로 하고 있다. 따라서, 상기 관통홀을 형성하는 경우와 비교하여, 가공 공수 및 가공 비용의 삭감을 도모할 수 있게 된다. 그 결과, 리니어 액추에이터(10)에 있어서 제조 비용의 삭감을 도모할 수 있다.
그리고, 볼 클립(82a, 82b)은, 탄성을 가지고 있으므로, 가이드 블록(76) 및 커버 블록(78a, 78b)에 장착된 상태에서, 복수의 볼(58)의 외주면에 대하여 추종하도록 변형시킬 수 있으며, 상기 볼(58)을 순환 가능한 상태에서 확실하게 지지할 수 있다.
또한, 볼 클립(82a, 82b)은, 커버 블록(78a, 78b)에 형성된 클립홈(108)에 장착됨으로써 확실하고 간편하게 위치 결정되므로, 상기 볼 클립(82a, 82b)을 항상 복수의 볼(58)에 대하여 같은 위치에서 지지할 수 있게 되며, 상기 볼(58)을 안정적으로 지지할 수 있다.
그리고, 커버 클립(84a, 84b)은, 팽출부(122)가 커버 플레이트(86a, 86b)의 삽입부(124)에 삽입되어 결합됨으로써, 해당 커버 플레이트(86a, 86b)에 대하여 탈락해버리는 것이 방지된다. 그 결과, 커버 클립(84a, 84b)에 의하여 커버 플레이트(86a, 86b), 커버 블록(78a, 78b) 및 가이드 블록(76)을 확실하고 안정적으로 연결 상태로 할 수 있다.
그리고 또한, 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)을, 한 쌍의 볼 클립(82a, 82b)으로 가이드 블록(76)에 대하여 지지함과 동시에, 해당 볼 클립(82a, 82b)보다 굵은 선재로 형성된 한 쌍의 커버 클립(84a, 84b)으로 상기 커버 블록(78a, 78b)을 지지하고 있으므로, 상기 커버 블록(78a, 78b)을 확실하고 견고하게 상기 가이드 블록(76)의 양측 끝면에 대하여 고정할 수 있다.
그리고, 또한, 가이드 블록(76)에 있어서, 볼(58)이 장전되는 볼 순환홈(80)이, 실린더 본체(12)에 대면하는 하면측에 개방되도록 형성되어 있으므로, 상기 볼(58)은, 볼 클립(82a, 82b)으로 지지되고, 해당 볼 클립(82a, 82b)이 상기 실린더 본체(12)의 상면에 맞닿아 접함으로써 지지된다. 따라서, 볼 클립(82a, 82b)의 강도를 크게 설정하지 않아도, 상기 실린더 본체(12)의 상면과 함께 상기 볼(58)을 확실하게 지지할 수 있게 된다.
다음으로, 위에서 서술한 바와 같이 조립된 가이드 기구(16)를 포함한 리니어 액추에이터(10)의 동작 및 작용 효과에 관하여 간단히 설명한다. 그리고, 도 4 및 도 5와 같이, 슬라이드 테이블(14)을 구성하는 엔드 플레이트(52)가, 실린더 본체(12)의 끝면에 맞닿아 접한 상태를 초기 위치로 하여 설명한다.
우선, 도시하지 않은 압력 유체 공급원으로부터 압력 유체를 제1 포트(26)로 공급한다. 이 경우, 제2 포트(28)는, 도시하지 않은 절환 밸브의 조작 하에 대기 개방 상태로 둔다.
이러한 제1 포트(26)로 공급된 압력 유체는, 일측의 관통홀(30a)로 공급됨과 동시에, 접속 통로(48)를 통하여 타측의 관통홀(30b)로 공급되고, 피스톤(38)을 로트 홀더(46)측(화살표 A 방향)을 향하여 밀어 누른다. 따라서, 피스톤(38)에 연결된 피스톤 로드(40)와 함께, 슬라이드 테이블(14)이 실린더 본체(12)로부터 이격하는 방향으로 위치 변경한다.
이때, 가이드 기구(16)를 구성하는 볼(58)이, 슬라이드 테이블(14)의 위치 변경에 수반하여 볼 순환 통로를 따라 롤링함으로써, 상기 슬라이드 테이블(14)이 가이드 기구(16)에 의하여 축선 방향을 따라 안내된다.
그리고, 슬라이드 테이블(14)의 일단부에 설치된 스토퍼 볼트(72)의 단부가, 가이드 기구(16)를 구성하는 가이드 블록(76)의 끝면에 맞닿아 접함으로써, 상기 슬라이드 테이블(14)의 위치 변경이 정지한 변위 종단 위치가 된다.
이러한 스토퍼 기구(18)는, 잠금 너트(74)를 풀고, 스토퍼 볼트(72)의 전진 후퇴 동작을 가능하게 한 후, 해당 스토퍼 볼트(72)를 나사 회전시켜 홀더부(64)의 끝면으로부터의 돌출량을 조정함으로써, 슬라이드 테이블(14)의 변위량을 조정하는 것이 가능하다.
한편, 위에서 서술한 변위 종단 위치로부터 슬라이드 테이블(14)을 상기와는 반대 방향으로 변위시킨 경우에는, 제1 포트(26)에 공급되고 있던 압력 유체를 제2 포트(28)에 대하여 공급함과 동시에, 상기 제1 포트(26)를 대기 개방 상태로 한다. 따라서, 제2 포트(28)로부터 한 쌍의 관통홀(30a, 30b)로 공급되는 압력 유체에 의하여 피스톤(38)이 로드 홀더(46)로부터 이격하는 방향(화살표 B 방향)으로 위치 변경하고, 해당 피스톤(38)과 함께 피스톤 로드(40)를 통하여 슬라이드 테이블(14)이 실린더 본체(12)에 접근하는 방향으로 위치 변경한다. 그리고, 슬라이드 테이블(14)을 구성하는 엔드 플레이트(52)에 설치된 댐퍼(70)가, 실린더 본체(12)의 끝면에 맞닿아 접함으로써 초기 위치로 복귀한다.
그리고, 위에서 서술한 가이드 기구(16)에서는, 복수의 볼(58) 및 한 쌍의 커버 블록(78a, 78b)을 지지하기 위한 볼 클립(82a, 82b)과, 상기 커버 블록(78a, 78b) 및 커버 플레이트(86a, 86b)를 지지하기 위한 커버 클립(84a, 84b)을 각각 구비한 구성으로 하고 있으나, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 커버 플레이트(86a, 86b) 및 커버 클립(84a, 84b)을 설치하지 않고, 볼 클립(82a, 82b)만으로 상기 볼과 함께 커버 블록(78a, 78b)을 지지하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우에는, 가이드 기구의 부품 갯수 및 조립 공수의 삭감을 도모할 수 있다.
다음으로, 제2 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(150)를 도 11 및 도 12에 나타낸다. 그리고, 위에서 서술한 제1 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(10)와 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙여서, 그 상세한 설명을 생략한다.
제2 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(150)에서는, 도 11 및 도12와 같이, 실린더 본체(12) 및 가이드 기구(16)에 있어서, 예를 들면, 그리스 등의 윤활유를 볼 순환홈(80)의 볼(58)로 공급할 수 있는 윤활유 공급부(152)를 구비하고 있는 점에서, 제1 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(10)와 다르다.
이러한 윤활유 공급부(152)는, 예를 들면, 실린더 본체(12)의 상면에 형성되고, 해당 실린더 본체(12)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)과 직교 방향으로 연장 형성된 제1 공급홈(154)과, 상기 제1 공급홈(154)과 연통하여, 가이드 기구(16)를 구성하는 가이드 블록(76)의 하면에 형성된 제2 공급홈(156)으로 이루어진다.
이러한 제1 공급홈(154)은, 예를 들면, 복수(4 개) 형성되고, 실린더 본체(12)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)을 따라 소정 간격으로 이격하여 배치됨과 동시에, 상기 실린더 본체(12)의 오목부(20)를 중심으로 한 양측에 각각 형성된다. 그리고, 제1 공급홈(154)은, 실린더 본체(12)의 상면에 대하여 소정 깊이만큼 함몰되어 형성되며, 실린더 본체(12)의 양측면으로부터 가이드 블록(76)의 볼 순환홈(80)에 대면하는 위치까지 연장 형성된다.
제2 공급홈(156)은, 제1 공급홈(154)과 같은 형태로 복수로 형성되고, 가이드 블록(76)의 길이 방향(화살표 A, B 방향)과 직교하여 연장 형성되고, 가이드 기구(16)가 실린더 본체(12)에 조립되었을 때, 상기 제1 공급홈(154)과 일직선상이 되도록 형성된다. 또한, 제2 공급홈(156)은, 가이드 블록(76)의 양측면으로부터 한 쌍의 볼 순환홈(80)까지 연장 형성되고, 그 단부가 상기 볼 순환홈(80) 내에 장전되는 볼(58)과 대치하도록 형성된다.
그리고, 도시하지 않은 윤활유 공급수단(예를 들면, 그리스 주입구)으로 제1 공급홈(154)의 단부로부터 윤활유를 각각 급유함으로써, 상기 윤활유가 상기 제1 공급홈(154)을 따라 가이드 기구(16)측으로 공급됨과 동시에, 해당 윤활유의 일부가 상기 제1 공급홈(154)으로부터 제2 공급홈(156)으로 공급된다. 따라서, 윤활유가 볼 순환홈(80)의 내부에 공급되고, 복수의 볼(58)을 윤활한다.
즉, 윤활유 공급부(152)에 윤활유를 정기적으로 공급함으로써, 간편하고 확실하게 복수의 볼(58)의 윤활을 행할 수 있고, 상기 볼(58)을 원활하게 순환시킴으로써 슬라이드 테이블(14)을 원활하게 위치 변경시킬 수 있으며, 게다가 상기 볼(58)의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 볼(58)의 윤활을 행할 때, 리니어 액추에이터(150)를 분해하는 일이 없이 윤활유 공급부(152)를 통하여 간편하게 행할 수 있으므로, 상기 리니어 액추에이터(150)에 있어서 관리성의 향상을 도모할 수 있다.
그리고, 가이드 블록(76)에 있어서, 볼(58)이 장전된 볼 순환홈(80)이, 실린더 본체(12)와 대면하는 하면측에 개방되어 있으므로, 상기 실린더 본체(12)의 상면측에 제1 공급홈(154)을 형성함으로써, 간편하게 윤활유를 상기 볼 순환홈(80)으로 공급하는 것이 가능하게 된다.
그리고 또한, 위에서 서술한 구성을 가진 가이드 기구(16)는, 제1 및 제2 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(10, 150)와 같이, 실린더 본체(12)에 공급되는 압력 유체에 의하여 위치 변경하는 실린더 기구(42)를 가지며, 상기 실린더 기구(42) 및 가이드 기구(16)를 통하여 슬라이드 테이블(14)을 구동시키는 유체압 실린더에 이용되는 경우에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 위에서 서술한 가이드 기구(16)를 구비하여, 모터 등의 구동원에 의하여 슬라이드 테이블(14)을 실린더 본체(12)를 따라 위치 변경시키는 전동 액추에이터에 적용하도록 하여도 좋다.
다음으로, 제3의 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(200)를 도 13 내지 도 19에 나타낸다. 그리고, 위에서 서술한 제1 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(10)와 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙여서, 그 상세한 설명을 생략한다.
이러한 리니어 액추에이터(200)는, 한 쌍의 직선부(204a, 204b)를 가지고 볼(58)을 지지 가능한 볼 클립(202a, 202b)을 구비하고, 커버 플레이트(86a, 86b)를 밀폐하고 고정하는 가이드 기구(206)를 이용하는 점에서, 제1 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(10)와 서로 다르다.
이러한 가이드 기구(206)는, 도 13 내지 도 16에 나타낸 바와 같이, 폭이 넓은 편평한 형상의 가이드 블록(76)과, 해당 가이드 블록(76)의 양단부에 형성된 한 쌍의 커버 블록(208a, 208b)과, 상기 가이드 블록(76)의 길이 방향을 따라 순환하는 복수의 볼(58)과, 상기 볼(58)을 상기 가이드 블록(76)의 볼 순환홈(80)에 지지하는 한 쌍의 볼 클립(202a, 202b)과, 상기 커버 블록(208a, 208b)을 상기 가이드 블록(76)에 대하여 지지하는 한 쌍의 커버 클립(84a, 84b)을 포함한다.
볼 클립(202a, 202b)은, 도 17에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 스테인리스 등의 금속제 재료로 형성된 선재로 이루어지며, 일직선상에 형성되고, 대략 평행하게 형성된 한 쌍의 직선부(204a, 204b)와, 해당 직선부(204a, 204b)의 일단부끼리를 접속하는 접속부(210)와, 상기 직선부(204a, 204b)의 타단부에 형성된 절곡부(212a, 212b)를 포함한다.
직선부(204a, 204b)는, 예를 들면, 볼 순환홈(80)의 폭 길이와 대략 동일한 간격으로 이격하여 형성됨과 동시에, 길이 방향(화살표 A, B 방향)에 따른 길이가, 한 쌍의 커버 블록(208a, 208b)과 가이드 블록의 길이 방향(화살표 A, B 방향)에 따른 길이와 대략 동등하거난 약간 작아지도록 형성된다.
접속부(210)는, 일측의 직선부(204a)에 있어서 일단부와, 타측의 직선부(204b)에 있어서 일단부를 접속하도록 단면이 대략 U자 형사으로 형성되고, 상기 직선부(204a, 204b)의 길이 방향과 직교하도록 형성된다.
절곡부(212a, 212b)는, 직선부(204a, 204b)의 타단부에 대하여 단부가 일단부측(화살표 A 방향)이 되도록 절곡되어 형성된다. 그리고, 일측의 절곡부(212a)와 타측의 절곡부(212b)는, 상호 대략 평행하도록 형성된다. 이러한 볼 클립(202a, 202b)은, 예를 들면 단일 선재를 프레스 성형 등에 의하여 절곡함으로써 형성된다.
커버 블록(208a, 208b)은, 가이드 블록(76)의 일단부 및 타단부측에 각각 형성되고, 그 본체부에는, 상기 가이드 블록(76)의 홀 순환홈(80)과 일직선상에 되는 위치에 각각 제1 클립홈(214)이 형성됨과 동시에, 상기 제1 클립홈(214)에 대하여 원호부(96)측이 되는 위치에는, 커버 클립(84a, 84b)이 결합되는 한 쌍의 제2 클립홈(216)이 형성된다.
제1 클립홈(214)은, 커버 블록(208a, 208b)의 끝면에 대하여 가이드 블록(76)측으로 함몰되고, 그 상부가 상기 가이드 블록(76)측을 향하도록 경사지게 형성된다. 즉, 도 18에 나타낸 바와 같이, 제1 클립홈(214)은, 하단부로부터 상단부를 향하여 가이드 블록(76)측으로 소정 각도만큼 경사지게 형성된다.
이러한 제1 클립홈(214)은, 소정 간격 이격하여 상측을 향하여 연장 형성되고, 그 사이에는, 볼 클립(202a, 202b)의 접속부(210)가 결합되는 볼록부(218)가 형성된다. 볼록부(218)는, 예를 들면, 상단부가 반원 형상으로 형성되고, 상기 제1 클립홈(214)에 대하여 소정 높이로 커버 블록(208a, 208b)의 끝면측으로 돌출된다.
제2 클립홈(216)은, 그 상측이 제1 클립홈(214)으로부터 이격하는 방향으로 경사지게 각각 형성되고, 커버 클립(84a, 84b)의 제2 절곡부(212a, 212b)가 각각 삽입되어 결합된다.
그리고, 가이드 기구(206)에 있어서 볼 클립(202a, 202b), 커버 클립(84a, 84b)을 장착할 때에는, 우선, 볼 순환홈(80)이 상측이 되도록 가이드 블록(76)을 배치하여, 해당 볼 순환홈(80)에 복수의 볼(58)을 장전한 상태에서, 볼 클립(202a, 202b)의 직선부(204a, 204b)를 상기 볼(58)의 외주면에 맞닿아 접하도록 볼 순환홈(80)의 개방부(220)로 배치한다(도 19 참조).
다음으로, 가이드 블록(76)의 양단부에 각각 커버 블록(208a, 208b)을 배치하고, 제2 클립홈(216)에 각각 커버 클립(84a, 84b)의 제2 절곡부(120a, 120b)를 결합시킴으로써, 한 쌍의 커버 블록(208a, 208b)이 가이드 블록(76)의 양단부에 지지되고, 동시에 볼 클립(202a, 202b)의 접속부(210)를, 일측의 커버 블록(208a)에 있어서 볼록부(218)에 결합시켜, 절곡부(212a, 212b)를 타측의 커버 블록(208b)에 있어서 제1 클립홈(214)으로 결합시킨다.
이렇게 함으로써, 볼 클립(202a, 202b)이, 접속부(210) 및 절곡부(212a, 212b)를 통하여 한 쌍의 커버 블록(208a, 208b)에 지지되고, 직선부(204a, 204b)에 의하여 복수의 볼(58)이 볼 순환홈(80) 내에 지지된 상태가 되며, 가이드 기구(206)에 대하여 한 쌍의 볼 클립(202a, 202b) 및 커버 클립(84a, 84b)이 조립된 상태가 된다.
이상과 같이, 제3 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(200)에서는, 위에서 서술한 제1 실시 형태에 따른 리니어 액추에이터(10)에서 이용되고 있는 커버 플레이트(86a, 86b)가 불필요하게 되므로, 부품 갯수를 삭감하여 소형 경량화를 도모할 수 있음과 동시에, 조립 공수의 삭감을 도모함으로써, 제조성의 향상을 도모할 수 있으며, 제조 비용의 삭감도 가능하게 된다.
또한, 가이드 블록(76)의 볼 순환홈(80)에 장전된 볼(58)을, 한 쌍의 직선부(204a, 204b)에서 해당 볼(58)의 진행 방향을 따라 이동 가능하게 지지할 수 있으므로, 상기 볼(58)을 확실하게 지지할 수 있으며, 상기 볼 순환홈(80)으로부터의 탈락을 확실하게 방지할 수 있다. 그리고, 볼(58)을, 한 쌍의 직선부(204a, 204b)에서 지지함으로써, 예를 들면, 1개의 직선부로 볼(58)을 볼 순환홈(80)에 대하여 지지하는 경우와 비교하여, 상기 볼(58)의 슬라이딩 이동 저항을 저감할 수 있으므로, 슬라이드 테이블(14)을 이동시킬 때에, 상기 볼(58)을 볼 순환홈(80)에 따라 더욱 원활하게 롤링시킬 수 있다.
그리고, 볼 클립(202a, 202b)에 의하여 볼 순환홈(80) 내의 볼(58)을 확실하게 지지할 수 있으므로, 상기 볼 순환홈(80)의 개방부(220)를 크게 형성하는 것이 가능하게 되며, 예를 들면, 해당 볼 순환홈(80)을 가진 가이드 블록(76)을 인발 가공이나 단조 등에 의하여 형성하는 경우의 제조성을 향상시킬 수 있다.
또한, 위에서 서술한 볼 클립(202a, 202b)은, 도 17에 나타낸 바와 같은 선재로 형성되는 경우에 한정되는 것은 아니며, 도 20에 나타낸 변형예에 따른 볼 클립(230)과 같이, 예를 들면, 금속제 재료나 수지제 재료로 이루어진 판재를 프레스 성형함으로써 형성하도록 하여도 좋다.
이러한 볼 클립(230)은, 소정 폭을 가지고 길이 방향으로 연장 형성되고, 볼(58)을 지지하는 볼 지지부(232)와, 상기 볼 지지부(232)의 양단부에 형성되고, 대략 직각으로 절곡된 한 쌍의 절곡부(234a, 234b)를 구비한다. 볼 지지부(232)는, 예를 들면, 판 형상으로 형성되고, 그 중앙부에는 그리스 등의 윤활유가 충전된 충전홈(236)이 형성된다. 충전홈(236)은, 볼 지지부(232)의 길이 방향을 따라 상호 이격하도록 복수로 형성되고, 해당 볼 지지부(232)의 표면에 대하여 소정 깊이로 함몰되어 형성된다.
절곡부(234a, 234b)는, 그 상단부가 단면이 반원 형상으로 형성되며, 중앙에 결합홀(238)이 형성된 프레임 형상으로 형성된다. 그리고, 절곡부(234a, 234b)는, 볼 지지부(232)와 대략 동일한 폭으로 형성된다.
그리고, 위에서 서술한 볼 클립(230)을 가이드 블록(76), 커버 블록(208a, 208b)에 장착할 때, 상기 가이드 블록(76)의 볼 순환홈(80)에 볼(58)을 장전한 상태에서, 볼 지지부(232)의 표면, 즉 충전홈(236)측의 면을 상기 볼(58)에 대면하도록 배치한 후, 절곡부(234a, 234b)를 각각 커버 블록(208a, 208b)의 제1 클립홈(214)에 삽입함과 동시에, 결합홀(238)을 볼록부(218)에 대하여 결합시킨다.
따라서, 볼 클립(230)이, 한 쌍의 절곡부(234a, 234b)를 통하여 한 쌍의 커버 블록(208a, 208b)에 지지되고, 볼 지지부(232)에 의하여 복수의 볼(58)이 볼 순환홈(80) 내에 지지된 상태가 되며, 게다가, 윤활유가 충전된 충전홈(236)이 복수의 볼(58)에 대면하는 위치에 배치되므로, 상기 볼 순환홈(80)을 따라 볼(58)이 롤링할 때에, 윤활유에 의하여 적절하게 윤활이 이루어진다.
이와 같이, 판재를 프레스 성형함으로써 볼 클립(230)을 형성하는 것에 의하여, 제조 비용을 삭감할 수 있음과 동시에, 제조성을 향상시킬 수 있다. 또한, 볼 지지부(232)를 평판 형상으로 함으로써, 윤활유를 충전 가능한 충전홈(236)을 형성하는 것이 가능하게 되며, 볼(58)의 윤활 기능을 지니도록 할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 리니어 액추에이터는, 위에서 서술한 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하는 일이 없이, 다양한 구성을 채택하여 얻을 수 있는 것임은 물론이다.

Claims (12)

  1. 실린더 본체(12)의 축선 방향을 따라 슬라이드 테이블(14)을 왕복 동작시키는 리니어 액추에이터(10, 150, 200)에 있어서,
    상기 실린더 본체(12)에 설치되고, 복수의 롤링 바디(58, rolling body)가 순환하는 순환홈(80, 88)이 형성된 가이드 블록(76)과, 상기 가이드 블록(76)의 단부에 형성된 커버 부재(78a, 78b, 208a, 208b)를 가지며, 상기 슬라이드 테이블(14)을 상기 실린더 본체(12)의 축선 방향을 따라 안내하는 가이드 기구(16, 206)와,
    상기 가이드 블록(76)에 장착되며, 상기 순환홈(80) 내에 상기 롤링 바디(58)를 자유로이 순환 가능하게 지지함과 동시에, 상기 커버 부재(78a, 78b, 208a, 208b)를 상기 가이드 블록(76)에 대하여 지지하는 지지수단을 구비하고,
    상기 순환홈(80)은, 상기 가이드 블록(76)에 있어서 길이 방향을 따라 개방되어 형성됨과 동시에, 상기 지지수단은, 상기 가이드 블록(76)에 대하여 자유로이 착탈 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지수단은, 상기 롤링 바디(58)를 지지하는 지지 부재(82a, 82b, 202a, 202b, 230)을 구비하고, 상기 지지 부재(82a, 82b, 202a, 202b, 230)는, 상기 순환홈(80)을 따라 연장 형성되어 상기 롤링 바디(58)를 지지하는 롤링 바디 지지부(112, 204a, 204b, 232)와, 상기 롤링 바디 지지부(112, 204a, 204b, 232)에 대하여 절곡하여 상기 커버 부재(78a, 78b, 208a, 208b)를 지지하는 커버 지지부(114a, 114b, 210, 212a, 212b, 234a, 234b)를 가지는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 순환홈(80)은, 상기 실린더 본체(12)측을 향하여 개방되는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지 수단은, 상기 지지 부재(82a, 82b, 202a, 202b, 230)와 함께 상기 커버 부재(78a, 78b, 208a, 208b)를 상기 가이드 블록(76)의 단부에 지지하는 별도의 지지 부재(84a, 84b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 별도의 지지 부재(84a, 84b)는, 상기 가이드 블록(76)을 따라 연장 형성된 직선부(118)와,
    상기 직선부(118)에 대하여 절곡되고, 상기 커버 부재(78a, 78b, 208a, 208b)를 지지하는 한 쌍의 커버 지지부(120a, 120b)를 가지는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  6. 청구항 1에 있어서
    상기 실린더 본체(12)에는, 상기 순환홈(80)에 윤활유를 공급하는 윤활유 공급부(152)가 설치되는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 윤활유 공급부(152)는, 상기 실린더 본체(12)의 외부에 노출되고, 상기 순환홈(80)에 대면하는 부위까지 연장 형성되는 공급홈(154, 156)인 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 롤링 바디 지지부(204a, 204b)는, 상호 이격하여 평행하게 한 쌍으로 형성되며, 상기 순환홈(80)의 개구부(220)에 형성되고, 상기 순환홈(80)의 연장 형성 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지 부재(82a, 82b, 202a, 202b)는, 선재를 절곡시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지 부재(230)는, 판재를 프레스 성형함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 지지 부재(230)는, 상기 롤링 바디 지지부(232)가 평면 형상으로 형성되고, 해당 롤링 바디 지지부(232)에는, 윤활유가 충전되는 충전부(236)가 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 충전부(236)는, 상기 롤링 바디 지지부(232)에 있어서 상기 롤링 바디(58)와 대면하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
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