KR102378291B1 - 전동 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전동 실린더는 모터와, 모터에 연결되는 회전전달수단, 회전전달수단에 연결되고 모터와 평행하게 이격되는 볼 스크류, 볼 스크류에 결합되어 볼 스크류를 따라 이동되고 끼움부재를 포함하는 너트, 너트에 연결되고 너트와 함께 이동되는 로드, 볼 스크류, 너트 및 로드가 수용되는 중공형 몸체 및 중공형 몸체 일단에 결합되는 커버 부재를 포함하는 하우징, 및 로드에 결합되는 회전방지 너트를 포함한다. 본 발명에 따른 전동 실린더에 의하면 병렬 연결 구조로 공간을 활용할 수 있으며 로드의 회전을 방지하여 부하 손실을 최소화할 수 있는 전동 실린더에 관한 것이다.

Description

전동 실린더{ELECTRIC CYLINDER}

본 발명은 전동 실린더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 병렬 연결 구조로 공간을 활용할 수 있으며 로드의 회전을 방지하여 부하 손실을 최소화할 수 있는 전동 실린더에 관한 것이다.

일반적으로 각종 장치에 이용되는 전동 실린더는 볼스크류를 통해 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 것으로 다양한 산업분야에 이용되고 있다. 특히, 전동 실린더는 유압 실린더나 공압 실린더보다 작동 거리의 정밀성이 뛰어나기 때문에 정밀 기구에 널리 사용되고 있다.

이러한 전동 실린더는 전기 배선만으로 모터를 구동시켜 사용자가 필요로 하는 추력, 속도, 행정거리 등을 손쉽게 설정할 수 있으며 유지, 보수가 용이하고 경제적이라는 장점이 있다.

다만, 고파워를 요구하는 전동 실린더에서는 회전운동을 직선운동으로 변환하는 과정에서 전동 실린더가 회전되는 현상을 보이고 있다.

종래에는 볼스크류를 이용한 전동 실린더의 회전 현상을 방지하고자, 로드를 수용하는 커버에 홈을 형성하고, 로드의 외면으로부터 돌출된 돌출부를 홈에 끼운 상태에서 전동 실린더를 동작시키도록 하였다.

그런데, 종래의 전동 실린더는 로드의 회전을 방지하기 위해 홈을 형성함으로 인하여 이물질이 전동 실린더 내부로 유입될 가능성이 높아지고, 이에 따라 로드의 왕복 운동 제어가 원활하게 이루어지지 않게 된다는 문제가 있었다.

또한, 종래의 전동 실린더는 로드의 슬라이딩 이동을 지지하도록 하우징에 설치되는 원통 형상의 부시 부재가 별도의 고정 장치 없이 하우징 선단에 압입(끼워 맞춤)에 의해 장착되거나 체결 너트 등에 의해 고정되기 때문에 작업성이 좋지 못하며, 우발적으로 회전될 수 있으므로 우발적인 회전으로 인한 로드의 회전을 완전하게 방지하는 것이 제한적이라는 문제가 있었다.

더욱이, 종래의 전동 실린더는 하우징의 제작 공차와, 하우징의 내주면에서 슬라이딩되는 스크류 너트의 가공 공차, 그리고 온도 차에 의한 공차 등으로 일정 간격 이상의 공차가 발생하게 되어 스크류 너트에 연결된 로드가 안정적으로 직선 왕복운동을 하지 못하는 문제가 발생하였고, 이로 인하여 동력 전달이 원활하게 이뤄지지 않으므로 유동성에 따른 소음과 마모 등이 발생되는 문제가 있었다.

정밀측정기 시장에서는 회전으로 인한 부하의 변동이 중요한 변수가 되고, 특히, 고파워의 전동 실린더에서 회전으로 인한 부하 손실을 방지하기 위해서 로드의 회전을 방지할 수 있는 기술에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허 10-2012-0111185호(2012.10.10 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 회전에 의하여 직선 왕복운동을 하는 전동 실린더에 있어서 로드의 회전을 방지함으로써 부하 손실을 최소화할 수 있는 전동 실린더를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명은 하우징 내에서 이동되는 너트를 하우징의 내측부에 밀착시켜 유격을 최소화하여, 이동시 발생되는 너트 및 로드의 유동을 방지함에 따라 안정적인 직선 운동을 유도하는 전동 실린더를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 병렬 타입의 연결 구조로 전체 길이를 단축시킬 수 있어 공간 활용이 용이한 전동 실린더를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 전동 실린더는, 모터, 모터에 연결되는 회전전달수단, 회전전달수단에 연결되고 모터와 평행하게 이격되는 볼 스크류, 볼 스크류에 결합되어 볼 스크류를 따라 이동되고 끼움부재를 포함하는 너트, 너트에 연결되고 너트와 함께 이동되는 로드, 볼 스크류, 너트 및 로드가 수용되는 중공형 몸체 및 중공형 몸체 일단에 결합되는 커버 부재를 포함하는 하우징, 및 로드에 결합되는 회전방지 너트를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전동 실린더에 의하면 너트는, 볼 스크류에 결합되는 제1 결합부재 및 제1 결합부재에 결합되고 끼움부재가 설치되는 끼움홈이 형성되고, 하우징의 내측면에 접촉되는 이동 블럭을 포함하는 제2 결합부재를 포함할 수 있다.

그리고, 회전 방지 너트는, 로드의 외측면에 결합되어 로드의 직선 운동을 안내하는 중공형 회전 방지 너트 몸체 및 중공형 회전 방지 너트 몸체에서 연장되어 하우징에 결합되는 회전 방지돌기를 포함할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 전동 실린더에 의하면 회전 방지 돌기는, 커버 부재에 결합되거나, 중공형 몸체 내측에 형성된 회전 방지홈에 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 전동 실린더에 의하면 로드의 회전을 방지함으로써 부하 손실을 최소화할 수 있고, 이물질의 유입을 원천적으로 차단하면서 회전을 방지하는 구조를 갖는 동시에 제조공정의 간소화 및 제조비용의 절감을 도모할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 전동 실린더는 병렬 타입의 연결 구조로 전체 길이를 단축시킬 수 있으므로 공간 활용이 용이하여 제한된 공간에 설치하기에 적합하며, 모터와 볼스크류가 상호 분리되어 설치됨에 따라 고장이나 마모 등으로 교체가 필요한 경우 장치 전체를 분리하지 않고서 해당 부품만을 분리 및 재결합하는 것이 편리하다는 이점을 갖는다.

아울러, 본 발명의 전동 실린더는 풀리 및 벨트에 의해 모터의 회전력을 스크류에 향상된 추력으로 제공할 수 있으므로 큰 추력이 요구되는 설비에 적합하게 사용될 수 있으며, 동일한 사양의 모터를 사용하더라도 풀리의 치수 비율을 조정함에 따라 상이한 추력 값을 제공할 수 있으므로 다양한 파워의 장치를 제공할 수 있다는 이점을 갖는다.

더욱이, 본 발명의 전동 실린더는 하우징 내에서 이동되는 너트를 하우징의 내측부에 밀착시켜 유격을 최소화하여, 이동시 발생되는 너트 및 로드의 유동을 방지함에 따라 안정적인 직선 운동을 유도하고 유동에 따른 소음과 마모 등이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더의 일부를 분해하여 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더의 로드 및 회전방지 너트의 체결 구조를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 전동 실린더의 “A” 부분을 확대하여 도시한 부분 확대단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동실린더의 일부를 도시한 횡단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 전동 실린더의 “B” 부분을 확대하여 도시한 부분 확대단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더의 로드 및 회전방지 너트를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 실린더의 횡단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전동 실린더를 100-100'선 방향에서 바라본 단면을 나타낸 도면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더의 종단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더의 일부를 분해하여 도시한 부분 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더(100)는 모터(10), 회전전달수단(20), 볼 스크류(30), 너트(40), 로드(50), 하우징(60) 및 회전방지 너트(70)를 포함할 수 있다.

모터(10)와 볼 스크류(30)는 서로 평행하게 이격되어 배치될 수 있으며, 모터(10) 및 볼 스크류(30) 각각에 연결되는 회전전달수단(20)에 의해 모터(10)의 회전력이 볼 스크류(30)로 전달될 수 있다.

즉, 평행하게 배치되는 모터(10) 및 볼 스크류(30)의 병렬 타입의 배치 구조로 인하여, 실린더의 총 길이가 인라인 타입에 비해 짧아지게 되므로 설치되는 공간을 확보할 수 있다.

회전전달수단(20)은 구동 풀리(21) 및 종동 풀리(22)로 이루어진 풀리부와 풀리부에 연결되는 벨트부재(23)를 포함할 수 있다.

구동 풀리(21)는 모터(10)의 구동축(11)에 연결되어 함께 회전될 수 있다.

종동 풀리(22)는 구동 풀리(21)와 이격되어 배치되고 볼 스크류(30)의 회전축(31)에 연결될 수 있다.

여기서, 구동 풀리(21) 및 종동 풀리(22)의 회전비는 1:2, 1:5, 1:10 등이 될 수 있으며, 필요에 따라 회전비를 다르게 설정하면서 가변 회전비를 가질 수 있다. 그리고, 구동 풀리(21)와 종동 풀리(22) 각각은 커플러(미도시)에 의해 각 축에 연결될 수 있다.

벨트부재(23)는 구동 풀리(21) 및 종동 풀리(22)에 연결되어 구동 풀리(21)의 회전에 따라 종동 풀리(22)가 회전되도록 양자를 연동시킬 수 있다.

이러한 벨트부재(23)는 모터(10)의 정방향 또는 역방향으로의 회전시 제어성 및 제어 정확도를 향상시키도록 강도가 높고 수명이 긴 타이밍 벨트가 사용될 수 있다.

너트(40)는 볼 스크류(30)에 결합될 수 있으며 볼 스크류(30)의 축 방향 회전 운동에 의해 축 연장 방향을 따라 직선 운동될 수 있다.

이러한 너트(40)는 끼움부재(43)를 포함할 수 있으며, 끼움부재(43)는 하우징(60)의 내측에 접하도록 너트(40)의 외면에 설치될 수 있으며, 끼움부재(43)의 구체적인 구성에 대해서는 아래에서 더욱 상세히 설명한다.

로드(50)는 중공의 부재로 형성될 수 있으며, 중공에는 볼 스크류(30)가 삽입될 수 있고, 일측 끝단이 너트(40)에 연결될 수 있다.

즉, 로드(50)는 너트(40)와 함께 볼 스크류(30)의 축 연장 방향을 따라 직선 운동될 수 있다.

하우징(60)은 볼 스크류(30), 너트(40) 및 로드(50)가 내부에 수용되는 중공형 몸체(61)와, 중공형 몸체(61)의 일단에 결합되는 커버 부재(62)를 포함할 수 있다. 중공형 몸체(61)의 타단은 회전전달수단(20)의 프레임에 결합될 수 있으며, 커버 부재(62)는 로드(50)가 출입되도록 중앙부에 개구부(미도시)가 형성된 중공의 판형 부재로 형성될 수 있다.

여기서, 하우징(60)에 수용되는 로드(50)는 중공형 몸체(61)의 내부에서 길이 방향으로 이동될 수 있으며 일단부가 커버 부재(62)의 개구부로 통과되어 하우징(60)의 외측 방향으로 인출되거나 인입되도록 동작될 수 있다.

회전방지 너트(70)는 로드(50)에 결합될 수 있다. 이때, 회전방지 너트(70)는 중공의 부재로 형성되어 로드(50)가 중공으로 삽입될 수 있으며, 하우징(60)의 일측에 결합되어 고정될 수 있다.

즉, 회전방지 너트(70)는 하우징(60)에 고정되어 유동이 방지될 수 있다.

여기서, 로드(50)는 볼 스크류(30)의 회전에 의하여 너트(40)와 함께 직선 운동을 수행하기 때문에 중공에 배치된 볼 스크류(30)의 회전력이 직접적으로 또는 너트(40)를 통하여 로드(50)에 전달될 수 있다. 이러한 로드(50)가 회전되려는 힘은 부하 손실을 일으키는 가장 큰 원인이 된다.

이를 방지하기 위하여 본 발명에 따른 전동 실린더(100)는 회전방지 너트(70)를 통해 로드(50)의 회전을 방지하여 로드(50)가 원활하게 직선 운동을 수행하도록 가이드할 수 있다.

결국, 본 실시예에 따르면, 회전방지 너트(70)는 로드(50)의 회전을 방지하고 로드(50)가 직선 운동을 수행하도록 가이드할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 전동 실린더(100)는 로드(50)의 회전을 방지함으로써 부하 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 전동 실린더(100)는 병렬 타입의 연결 구조로 전체 길이를 단축시킬 수 있으므로 공간 활용이 용이하여 제한된 공간에 설치하기에 적합하며, 모터(10) 및 볼 스크류(30)가 상호 이격되어 평행하도록 분리 배치됨에 따라 고장이나 마모 등으로 교체가 필요한 경우 장치 전체를 분리하지 않고서 해당 부품만을 분리 및 재결합하는 것이 편리하다는 이점을 갖는다.

아울러, 본 실시예에 따른 전동 실린더(100)는 풀리 및 벨트에 의해 모터(10)의 회전력을 볼 스크류(30)에 향상된 추력으로 제공할 수 있으므로 큰 추력이 요구되는 설비에 적합하게 사용될 수 있으며, 동일한 사양의 모터를 사용하더라도 구동 풀리(21) 및 종동 풀리(22)의 치수 비율을 조정함에 따라 상이한 추력 값을 제공할 수 있으므로 다양한 파워의 장치를 제공할 수 있다는 이점을 갖는다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더의 로드(50) 및 회전방지 너트(70)의 체결 구조를 도시한 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 로드(50)의 외표면에는 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 홈부(50a)가 형성될 수 있다.

홈부(50a)는 곡선형으로 움푹 패인 형상으로 형성될 수 있으며, 로드(50)의 원주 방향을 따라 소정 간격을 두고 복수개로 배치될 수 있다. 이러한 홈부(50a)의 형상은 곡선형 외에도 사각형으로 형성될 수도 있다.

그리고, 회전방지 너트(70)의 내표면에는 홈부(50a)와 대응하여 돌출된 돌부(70a)가 형성될 수 있다.

돌부(70a)는 홈부(50a)의 형상과 대응되게 형성될 수 있으며, 홈부(50a)의 형상에 따라 곡선형 또는 사각형으로 형성될 수 있다.

여기서, 회전방지 너트(70)의 돌부(70a)는 회전방지 너트(70)의 길이 방향을 따라 회전방지 너트(70)의 길이만큼 연장될 수 있지만, 일 실시예에서는 전체 길이만큼 연장되지 않고 일부 영역에만 배치될 수 있다.

이러한 로드(50) 및 회전방지 너트(70)는 홈부(50a)와 돌부(70a)가 상호 정렬되도록 결합될 수 있다.

결국, 회전방지 너트(70)는 하우징(60)에 결합되어 고정되고, 회전방지 너트(70)에 삽입되는 로드(50)는 홈부(50a)가 회전방지 너트(70)의 돌부(70a)와 맞물리게 되므로 로드(50)에 회전력이 가해지더라도 회전이 방지될 수 있으며, 로드(50)는 안정적으로 직선 운동을 수행할 수 있게 된다.

도 5는 도 2의 “A” 부분을 확대하여 도시한 부분 확대단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 전동 실린더를 C-C선 방향에서 바라본 단면을 나타낸 도면으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더의 횡단면도이다.

도 5 및 도 6과 함께 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 전동 실린더(100)의 너트(40)는 제1 결합부재(41) 및 제2 결합부재(42)를 포함할 수 있다.

제1 결합부재(41)는 볼 스크류(30)에 결합될 수 있으며, 볼 스크류(30)의 회전 운동에 의해 볼 스크류(30)의 축 연장 방향을 따라 직선 운동될 수 있다.

제2 결합부재(42)는 중공형의 원통부재로 형성될 수 있으며, 제1 결합부재(41)의 외면을 감싸도록 결합될 수 있다. 여기서, 제2 결합부재(42)는 체결링(44)을 통해 선단부가 로드(50)와 연결될 수 있다. 즉, 제2 결합부재(42)는 제1 결합부재(41)와 로드(50)를 연결하는 조인트의 기능을 할 수 있다.

이러한 제2 결합부재(42)의 외면에는 끼움부재(43)가 삽입되는 내입홈(42a)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 내입홈(42a)은 제2 결합부재(42)의 외주면 둘레에 끼움부재(43)에 대응하는 크기의 홈으로 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 상부와 하부에 각각 형성될 수 있다.

끼움부재(43)는 제2 결합부재(42)의 내입홈(42a)에 삽입될 수 있으며, 바람직하게는 접착 등의 형태로 내입홈(42a)에 고정될 수 있다.

이러한 끼움부재(43)는 제2 결합부재(42)의 외면 형상과 대응하도록 원호 형상의 플레이트로 형성될 수 있다.

여기서, 끼움부재(43)는 내표면이 내입홈(42a)의 외표면에 접하게 되고, 외표면이 하우징(60), 즉 중공형 몸체(61)의 내표면에 접하도록 배치될 수 있으며, 바람직하게는 상부와 하부 내입홈(42a) 각각에 설치되는 한 쌍의 부재로 제공될 수 있다.

이에 따라, 끼움부재(43)는 제2 결합부재(42)의 상부 및 하부 내입홈(42a)에 각각 설치되어 제2 결합부재(42)와 중공형 몸체(61) 사이에 개재될 수 있으며, 이들 상부 및 하부의 공간을 밀착시키므로 제2 결합부재(42)의 이동시 상하 유동을 최소화할 수 있다.

즉, 끼움부재(43)는 제2 결합부재(42)와 중공형 몸체(61)의 사이의 유격을 줄일 수 있으므로 중공형 몸체(61)의 내부에서 제2 결합부재(42)가 유동되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이때, 끼움부재(43)는 제2 결합부재(42)와 중공형 몸체(61)의 사이에서 지속적으로 마찰되므로 내마모성 소재, 예를 들어 테프론이라 알려진 폴리불화에틸렌계 합성섬유 등의 소재로 형성되거나, 표면 상에 세라믹 등의 내마모성 코팅제가 코팅될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 전동 실린더에 의하면 제1 결합부재(41) 및 제2 결합부재(42)로 이루어진 너트(40)를 통해 볼 스크류(30)의 회전에 따라 로드(50)를 이동 가능하게 연결할 수 있게 된다.

따라서, 본 실시예에 따른 전동 실린더는 볼 스크류(30)의 회전 운동에 따른 너트(40) 및 로드(50)의 직선 운동시 끼움부재(43)를 통해 내부 공차를 최소화함에 따라 이들의 상하 유동을 방지할 수 있으므로, 볼 스크류(30)의 회전에 따라 유발되는 진동으로부터 로드(50)의 선단으로 전달되는 진동을 최소화할 수 있으며, 유격을 줄이므로 회전에 따른 동력 전달이 원활하게 이뤄지도록 유도하고 유동 방지를 통해 소음과 마모 등이 발생되는 것을 줄일 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 제2 결합부재(42)는 이동블럭(45)을 포함할 수 있다.

이동블럭(45)은 제2 결합부재(42)의 외면에 결합되는 한 쌍의 부재로 제공될 수 있다. 이때, 제2 결합부재(42)에는 이동블럭(45)이 결합되는 결합홈(42b)이 형성될 수 있다. 이동블럭(45)은 결합홈(42b)에 끼워지고, 볼트 등의 체결 부재에 의해 고정될 수 있다.

이러한 이동블럭(45)은 하우징(60)의 내측면에 접촉되어 이동될 수 있다. 즉, 이동블럭(45)은 중공형 몸체(61)의 내측면을 따라 이동될 수 있다.

이를 위해, 중공형 몸체(61)에는 이동블럭(45)이 삽입되어 이동되는 가이드레일(61a)이 형성될 수 있다.

가이드레일(61a)은 중공형 몸체(61)의 내면에 너트(40)의 이동 방향을 따라 길이 방향으로 연장되게 형성될 수 있다. 여기서, 가이드레일(61a)은 중공형 몸체(61)의 내면 좌우 양측에 각각 이동블럭(45)의 형상과 대응되는 홈의 형태로 형성될 수 있다.

결국, 본 실시예에 따른 전동 실린더에 의하면 제2 결합부재(42)의 이동블럭(45)을 통해 하우징(60)의 가이드레일(61a)을 따라 너트(40)의 직선 운동이 가이드되므로, 직선 운동시 너트(40)의 회전이 방지될 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 전동 실린더는 하우징(60)의 내측면에 접촉되어 이동되는 끼움부재(43) 및 이동블럭(45)에 의해서 너트(40)의 상하 및 좌우 적어도 네 부분의 지점이 하우징(60) 내에 지지됨에 따라, 상하 진동 및 좌우 진동이 최소화되어 로드(50)의 유동을 방지할 수 있으므로 안정적인 직선 운동이 유도될 수 있다.

도 7은 도 2의 “B” 부분을 확대하여 도시한 부분 확대단면도이다.

도 7을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 전동 실린더(100)의 회전방지 너트(70)는 중공형 회전방지 너트 몸체(71) 및 회전방지 돌기(72)를 포함할 수 있다.

중공형 회전방지 너트 몸체(71)는 원통형의 부재로 형성될 수 있으며, 로드(50)의 외측면에 결합될 수 있다.

이러한 중공형 회전방지 너트 몸체(71)는 내주면을 따라 돌부가 형성되어 로드(50)의 홈부와 정렬되어 결합되므로, 로드(50)의 직선 운동을 안정적으로 안내할 수 있다.

회전방지 돌기(72)는 중공형 회전방지 너트 몸체(71)에서 연장될 수 있으며, 하우징(60)에 결합될 수 있다.

결국, 회전방지 돌기(72)는 회전방지 너트(70)를 하우징(60)에 고정시키므로, 회전방지 너트(70)와 결합된 로드(50)의 회전을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전동 실린더에 의하면 로드(50)에 회전력이 가해지더라도 회전방지 너트(70)에 의해 회전이 방지되므로 로드(50)의 순수한 직선 운동을 유도하게 되고, 회전으로 인한 부하 손실을 최소화할 수 있다.

한편, 도 7을 다시 참고하면, 본 실시예에 따른 전동 실린더(100)의 회전방지 너트(70)는 하우징(60)의 커버 부재(62)에 결합될 수 있다.

이를 위해, 하우징(60)은 커버 부재(62)의 전면에 결합되는 너트 블록(63)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 너트 블록(63)이 커버 부재(62)에 결합되는 구성으로 설명하겠지만, 커버 부재(62)와 너트 블록(63)이 개별적인 부재로 구성되지 않고 일체로 통합된 부재로 제공될 수도 있다.

너트 블록(63)은 커버 부재(62)의 전면에 결합될 수 있으며, 중공형 회전방지 너트 몸체(71)가 삽입될 수 있도록 중심부가 중공의 형상으로 형성될 수 있다.

회전방지 너트(70)의 중공형 회전방지 너트 몸체(71)는 너트 블록(63)의 중공에 삽입될 수 있다.

이때, 회전방지 너트(70)의 회전방지 돌기(72)는 중공형 회전방지 너트 몸체(71)의 단부측 둘레에서 연장되는 플랜지 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 회전방지 돌기(72)는 플랜지에 형성되는 복수의 체결공(미도시)을 통해 너트 블록(63)에 볼트 등으로 체결되어 고정될 수 있으며, 너트 블록(63)을 매개로 커버 부재(62)에 고정될 수 있다.

결국, 본 실시예에 따르면 회전방지 너트(70)는 중공형 몸체(61)의 내부로 삽입되지 않고, 커버 부재(62)에 결합된 너트 블록(63)에 일부가 삽입되어 고정될 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 전동 실린더에 의하면, 회전방지 너트(70)가 플랜지 형상의 회전방지 돌기(72)에 의해 커버 부재(62)에 체결 고정되므로, 외력에 의해서 또는 우발적으로 회전되는 것이 제한되므로 로드(50)의 회전 방지 기능을 원활하게 수행할 수 있으며, 부하 손실 없이 원활한 직선 운동을 유도할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 전동 실린더에 의하면, 플랜지 형상의 회전방지 돌기(72)를 이용하여 하우징(60)의 커버 부재(62)에 회전방지 너트(70)가 체결 고정되므로 종래에 압입에 의해 부시 부재를 고정하는 방식에 비해 간편하게 고정 작업을 수행할 수 있다.

한편, 도 3 및 도 7을 다시 참고하면, 회전방지 너트(70)는 그루브(73) 및 주입공(74)을 포함할 수 있다.

그루브(73)는 중공형 회전방지 너트 몸체(71)의 외주면 둘레를 따라 홈의 형태로 형성될 수 있다.

이러한 그루브(73)에는 실링부재(75)가 삽입될 수 있으며, 회전방지 너트(70)와 너트 블록(63) 사이를 실링하여 수밀 상태를 유지할 수 있다. 여기서, 실링부재(75)는 예컨대 O-링일 수 있으며, 내부로 이물이 유입되는 것을 막을 수 있다.

주입공(74)은 그루브(73)에서 중공형 회전방지 너트 몸체(71)의 중심부를 향해 관통되게 형성될 수 있다. 이러한 주입공(74)에 의해 회전방지 너트(70)에는 수직하게 연장되는 주입통로(미도시)가 형성될 수 있다. 주입통로는 중공형 회전방지 너트 몸체(71)의 내주면까지 연장될 수 있으며, 주입공(74)을 통해 로드(50)의 홈부(50a)에 그리스가 유입될 수 있다.

이때, 회전방지 너트(70)의 외면에 주입되는 그리스는 그루브(73)를 통해 주입공(74)의 위치로 이동되어 주입통로를 경유하여 로드(50)의 외표면에 유입될 수 있다.

이와 달리, 그루브(73)에 끼워진 실링부재(75)에 그리스가 함침되어 그리스를 주입공(74)으로 유입시킬 수도 있다.

또한, 너트 블록(63)에는 회전방지 너트(70)의 그루브(73)까지 연장되는 외부 주입공(미도시)이 형성될 수 있으며, 외부에서 그리스를 주입할 수 있게 된다.

이때, 실링부재(75)가 개재되어 있더라도 외부 주입공을 통해 유입되는 그리스는 실링부재(70)에 함침되는 그리스를 지속적으로 보충시킬 수 있다.

결국, 본 실시예에 따른 전동 실린더(100)에 의하면 실링부재(75)에 의해 외부로부터 이물이 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 주입공(74)을 통해 그리스가 회전방지 너트(70) 및 로드(50)의 사이에 유입되므로 로드(50)의 원활한 직선 운동을 유도할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 실린더의 로드 및 회전방지 너트를 도시한 사시도이다.

도 8을 참고하면, 로드(50)에는 회전방지 너트(70)의 그루브(73)와 같이, 외주면 둘레를 따라 홈의 형상으로 연장되는 가로 유입로(50b)가 형성될 수 있다.

가로 유입로(50b)는 로드(50)의 길이 방향으로 연장된 홈부(50a)를 가로지르도록 형성되는 오목한 홈으로 형성될 수 있으며, 가로 유입로(50b)의 깊이는 홈부(50a)의 깊이와 동일하거나 홈부(50a)의 깊이보다 낮게 형성될 수 있다.

즉, 회전방지 너트(70)의 주입공(74)을 통해 유입된 그리스가 로드(50)의 가로 유입로(50b)를 따라 각각의 홈부(50a)로 이동될 수 있게 되며, 그리스의 주입으로 인해 로드(50)의 직선 왕복 운동이 원활하게 유도될 수 있다.

한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 실린더의 횡단면도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 전동 실린더(200)는, 하우징(260) 및 회전방지 너트(270)의 구성을 제외하고는 제1 실시예에 따른 전동 실린더(100)와 동일한 구성으로 이루어진다.

따라서, 이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전동 실린더(100)와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 전동 실린더(200)의 회전방지 너트(270)는 하우징(260)의 중공형 몸체(261)에 삽입될 수 있다.

즉, 본 실시예에 따르면 회전방지 너트(270)가 중공형 몸체(261)의 외측에 결합되는 구조가 아닌 내측에 삽입되는 구조로 이루어질 수 있다.

이때, 중공형 회전방지 너트 몸체(271)는 중공형 몸체(261)의 내측 형상과 대응되도록 좌우 측면이 평평하게 가공된 형상의 실린더로 형성될 수 있으며, 회전방지 돌기(272)는 중공형 회전방지 너트 몸체(271)의 외주면에서 외측으로 연장되는 돌기의 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 회전방지 돌기(272)는 곡선형으로 돌출되는 형상으로 형성될 수 있으며, 중공형 회전방지 너트 몸체(271)의 원주 방향을 따라 소정 간격으로 복수개가 배치될 수 있다.

여기서, 중공형 몸체(261)에는 회전방지 돌기(272)와 대응되는 위치에 회전방지 홈(261b)이 형성될 수 있다.

회전방지 홈(261b)은 중공형 몸체(261)의 내측면에 몸체의 길이 방향으로 연장되게 형성될 수 있으며, 중공형 회전방지 너트 몸체(271)가 삽입되는 위치까지만 형성될 수 있다.

즉, 회전방지 너트(270)는 회전방지 홈(261b)의 길이에 따라 하우징(260)에 삽입되는 위치가 결정될 수 있다.

이렇게, 회전방지 돌기(272)는 중공형 몸체(261)의 회전방지 홈(261b)에 정렬되면서 중공형 몸체(261)에 결합될 수 있다.

회전방지 너트(270)가 삽입된 중공형 몸체(261)의 끝단에는 커버 부재(262)가 결합되어 개방부가 폐쇄될 수 있다.

결국, 회전방지 너트(270)는 회전방지 돌기(272)가 회전방지 홈(261b)에 맞물리게 되므로 하우징(260)에 고정될 수 있으며, 회전방지 너트(270)와 결합되는 로드(250)의 회전을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전동 실린더에 의하면 로드(250)에 회전력이 가해지더라도 회전방지 너트(270)에 의해 회전이 방지되므로 로드(250)의 순수한 직선 운동을 유도하게 되고, 회전으로 인한 부하 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 전동 실린더에 의하면, 회전방지 돌기(272)가 중공형 몸체(261)의 회전방지 홈(261b)에 맞물리면서 중공형 몸체(261)와 결합되므로 종래에 압입에 의해 부시 부재를 고정하는 방식에 비해 간편하게 고정 작업을 수행할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시 예에 의해 제한되기보다는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200 : 전동 실린더
10 : 모터 20 : 회전전달수단
30 : 볼 스크류 40 : 너트
41 : 제1 결합부재 42 : 제2 결합부재
43 : 끼움부재 44 : 체결링
45 : 이동블럭 50 : 로드
50a : 홈부 60 : 하우징
61 : 중공형 몸체 62 : 커버부재
70, 270 : 회전방지 너트 70a : 돌부
71, 271 : 너트몸체 72, 272 : 회전방지 돌기

Claims (5)

1. 모터;
   상기 모터에 연결되는 회전전달수단;
   상기 회전전달수단에 연결되고 상기 모터와 평행하게 이격되는 볼 스크류;
   상기 볼 스크류에 결합되어 상기 볼 스크류를 따라 이동되고 끼움부재를 포함하는 너트;
   상기 너트에 연결되고 상기 너트와 함께 이동되는 로드;
   상기 볼 스크류, 상기 너트 및 상기 로드가 수용되는 중공형 몸체 및 상기 중공형 몸체의 일단에 결합되는 커버 부재를 포함하는 하우징; 및
   상기 로드의 외측면에 결합되어 상기 로드의 직선 운동을 안내하는 중공형 회전 방지 너트 몸체 및 상기 중공형 회전 방지 너트 몸체에서 연장되고 상기 하우징의 상기 커버 부재에 결합되는 너트 블록을 통해 상기 커버 부재에 결합되는 회전 방지 돌기를 포함하는 회전 방지 너트;를 포함하는 전동 실린더.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 너트는,
   상기 볼 스크류에 결합되는 제1 결합부재 및
   상기 제1 결합부재에 결합되고 상기 끼움부재가 설치되는 끼움홈이 형성되고, 상기 하우징의 내측면에 접촉되는 이동 블럭을 포함하는 제2 결합부재를 포함하는 전동 실린더.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

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