KR102415241B1 - 액추에이터 - Google Patents

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타쯔야 요시다
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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

액추에이터(10)는, 일방향으로 뻗어 있는 가이드(12)와, 가이드(12)에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이더(20)를 구비한다. 가이드(12) 또는 슬라이더(20)의 일방이 오목형단면을 가지며, 타방이 오목형단면을 구성하는 3면으로 구속되면서, 슬라이더(20)가 가이드(12)에 의하여 안내된다.

Description

액추에이터
본 발명은, 슬라이더가 가이드에 안내되면서 이동가능한 액추에이터에 관한 것이다.
진공환경하에서 사용되는 액추에이터에는, 진공챔버 내를 오염시키지 않을 것이 요구된다. 그와 같은 액추에이터로서, 기체압 액추에이터가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1). 기체압 액추에이터는, 슬라이더 내에 마련된 에어패드로부터 압축기체를 분출함으로써, 슬라이더가 가이드축에 대하여 원활하게 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 기체압 액추에이터는, 구름베어링이나 리니어가이드를 사용하는 액추에이터와 같이, 윤활오일이나 슬라이딩면으로부터의 미세이물의 발생이 없고, 액추에이터로부터의 발열이 없는 등의 다양한 이점이 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공보 4443778호
종래 알려져 있는 기체압 액추에이터는, 직사각형의 통형상으로 구성된 슬라이더가 마찬가지로 직사각형단면인 가이드축을 4면으로 구속하는 구조로 되어 있다. 이와 같은 구조의 액추에이터는, 가이드축의 제작비용이 높고, 가이드축에 대한 슬라이더의 조립조정이 번잡하다는 등의 몇가지 제조상의 문제가 존재한다.
본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 슬라이더가 가이드에 안내되면서 이동가능한 액추에이터의 간이적인 구조를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 양태의 액추에이터는, 일방향으로 뻗어 있는 가이드와, 가이드에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이더를 구비하는 액추에이터로서, 가이드는, 적어도 일면이 개방되고, 슬라이더는, 압축기체를 분출하는 에어패드와 슬라이더를 구동하기 위한 에어서보실을 가지며, 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성된다.
“일면이 개방되고”란, 일면의 전체가 개방되는 경우와 일면의 일부가 개방되는 경우가 모두 포함된다.
가이드는 오목형단면을 갖고, 슬라이더는 오목형단면을 구성하는 3면으로 구속되면서, 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되어도 된다.
가이드는 다각형단면을 갖고, 슬라이더는 다각형단면을 구성하는 복수의 면 중 일면으로 구속되면서, 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되어도 된다.
이들 양태에 의하면, 슬라이더가 가이드축을 4면으로 구속하는 종래구조의 액추에이터와 비교하여, 가이드의 일면이 개방된 구조가 되므로, 가이드 및 슬라이더의 구조를 간소화할 수 있다.
슬라이더와 가이드의 사이에, 자력(磁力)에 의한 하향의 힘을 슬라이더에 부여하는 마그넷프리로드기구가 마련되어도 된다. 이로 인하여, 액추에이터의 베어링강성을 확보할 수 있다.
본 발명의 다른 양태도 역시, 액추에이터이다. 이 액추에이터는, 일방향으로 뻗어 있는 가이드와, 가이드에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이더를 구비하는 액추에이터로서, 가이드는, 적어도 일면이 개방되고, 슬라이더는, 압축기체를 분출하는 에어패드와 에어패드로부터 분출되는 압축공기를 배출하는 배기홈을 가지며, 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되고, 배기홈은 축방향으로 뻗어 있는 부분을 포함한다.
가이드는 오목형단면을 갖고, 슬라이더는 오목형단면을 구성하는 3면으로 구속되면서, 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되어도 된다.
가이드는 다각형단면을 갖고, 슬라이더는 다각형단면을 구성하는 복수의 면 중 일면으로 구속되면서, 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되어도 된다.
이들 양태에 의하면, 슬라이더가 가이드축을 4면으로 구속하는 종래구조의 액추에이터와 비교하여, 가이드의 면이 개방된 구조가 되므로, 가이드 및 슬라이더의 구조를 간소화할 수 있다.
슬라이더와 가이드의 사이에, 자력에 의한 하향의 힘을 슬라이더에 부여하는 마그넷프리로드기구가 마련되어도 된다. 이로 인하여, 액추에이터의 베어링강성을 확보할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태도 역시, 액추에이터이다. 이 액추에이터는, 일방향으로 뻗어 있는 가이드와, 가이드에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이더를 구비하고, 가이드 또는 슬라이더의 일방이 오목형단면을 가지며, 타방이 오목형단면을 구성하는 3면으로 구속되면서, 슬라이더가 가이드에 의하여 안내된다.
이 양태에 의하면, 슬라이더가 가이드축을 4면으로 구속하는 종래구조의 액추에이터와 비교하여, 가이드 또는 슬라이더의 일면이 개방된 구조가 되므로, 가이드 및 슬라이더의 구조를 간소화할 수 있다.
슬라이더는, 압축기체를 분출하는 에어패드를 갖고 있고, 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되어도 된다. 이로 인하여, 기체압 액추에이터의 경우여도 가이드 및 슬라이더의 구조를 간소화할 수 있다.
슬라이더는, 에어패드로부터 분출되는 압축공기를 배출하는 배기홈을 더 가져도 된다. 배기홈은, 축방향으로 뻗어 있는 부분을 포함해도 된다. 이로 인하여, 가이드 또는 슬라이더의 일면이 개방된 구조의 기체압 액추에이터를, 진공환경하에서도 사용할 수 있다.
슬라이더는, 축방향으로 뻗어 있는 에어서보실을 가져도 된다. 가이드는, 에어서보실에 진입하여 에어서보실을 2개로 구획하는 격벽을 가져도 된다. 슬라이더는, 에어서보실의 2개의 구획 중 일방의 구획에 압축기체가 공급됨과 함께 타방의 구획으로부터 압축기체가 배출됨으로써, 가이드에 대하여 축방향으로 이동해도 된다.
슬라이더와 가이드의 사이에, 자력에 의한 하향의 힘을 슬라이더에 부여하는 마그넷프리로드기구가 마련되어도 된다. 이로 인하여, 액추에이터의 베어링강성을 확보할 수 있다.
다만, 이상의 요소의 임의의 조합이나, 본 발명의 요소나 표현을 장치, 방법, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 역시, 본 발명의 양태로서 유효하다.
본 발명에 의하면, 슬라이더가 가이드에 안내되면서 이동가능한 액추에이터를 간이적인 구조로 할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 기체압 액추에이터의 개략사시도이다.
도 2는, 기체압 액추에이터를 구성하는 슬라이더의 사시도이다.
도 3은, 도 1, 2 중의 A－A선을 따른 기체압 액추에이터의 축방향단면도이다.
도 4는, 기체압 액추에이터의 동작원리를 설명하는, 도 1 중의 B－B선을 따른 기체압 액추에이터의 단면도이다.
도 5는, 변형예에 관한 기체압 액추에이터의 축방향단면도이다.
도 6은, 다른 변형예에 관한 기체압 액추에이터의 축방향단면도이다.
도 7은, 또 다른 변형예에 관한 기체압 액추에이터의 축방향단면도이다.
도 8은, 또 다른 변형예에 관한 기체압 액추에이터의 축방향단면도이다.
도 9는, 또 다른 변형예에 관한 기체압 액추에이터의 축방향단면도이다.
도 10은, 또 다른 변형예에 관한 기체압 액추에이터의 축방향단면도이다.
이하, 각 도면에 나타나는 동일 또는 동등한 구성요소, 부재에는, 동일한 부호를 붙이는 것으로 하고, 적절히 중복된 설명은 생략한다. 또, 각 도면에 있어서의 부재의 치수는, 이해를 용이하게 하기 위하여 적절히 확대, 축소하여 나타낸다. 또, 각 도면에 있어서 실시의 형태를 설명하는 데 있어서 중요하지 않은 부재의 일부는 생략하여 표시한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 기체압 액추에이터(10)의 개략사시도이다. 기체압 액추에이터(10)는, 일방향으로 뻗어 단면오목형으로 형성되는 가이드(12)와, 가이드(12)에 안내되면서 가이드(12)를 따라 축방향으로 이동가능한, 직육면체형상의 슬라이더(20)로 구성된다. 가이드(12)는, 저벽(37), 제1 측벽(38) 및 제2 측벽(39)을 갖고, 도시하지 않은 지지대에 의하여 저벽(37)의 양단 및 중간부가 지지되어 있다.
슬라이더(20)는 덮개(40)를 갖는다. 덮개(40)는, 슬라이더(20)에 형성되는 에어서보실(28)(후술)의 개구를 막는다. 다만, 에어서보실(28)이 슬라이더(20)를 관통하지 않도록 형성되는 경우는, 덮개(40)는 불필요해진다. 슬라이더(20)는, 오목형의 가이드(12)의 내측에 작은 간극을 갖도록 수납된다. 상세하게 후술하는 바와 같이, 슬라이더(20)에 마련된 에어패드로부터 압축기체(예를 들면 공기)를 분출함으로써, 슬라이더(20)는 가이드(12)를 따라 원활하게 이동가능하게 되어 있다.
기체압 액추에이터(10)는, 예를 들면, 전자빔노광장치 등의 진공챔버 내에서 동작하는 장치에 있어서, 가동스테이지의 구동에 사용된다. 전자빔노광장치와 함께 사용하는 경우, 기체압 액추에이터가 자성체이면 전자빔의 궤도에 영향을 미칠 우려가 있기 때문에, 가이드(12), 지지대 및 슬라이더(20)는, 비자성체재료, 예를 들면 세라믹스로 형성된다.
기체압 액추에이터(10)는, 예를 들면 구름베어링이나 리니어가이드를 사용하는 슬라이더와 비교하여, 윤활오일이나 슬라이딩면으로부터의 미세이물의 발생이 없기 때문에, 예를 들면 진공환경하에서 사용하는 전자빔노광장치에 적합하다.
도 2는, 슬라이더(20)를 하방향으로부터 본 사시도이며, 도 3은, 도 1, 2 중의 A－A선을 따른 기체압 액추에이터(10)의 축방향단면도이다. 슬라이더(20)의 대략 직육면체형상을 구성하는 면 중, 오목형의 가이드(12)와 마주보는 면, 즉 저면(22), 제1 측면(24), 제2 측면(26)에는, 에어패드(30)가 복수 형성되어 있다. 에어패드(30)는, 도시하지 않은 급기계로부터 공급되는 고압의 기체를 분출하고, 가이드(12)와의 사이의 미소한 간극에 고압의 기체층을 형성함으로써, 슬라이더(20)를 가이드(12)로부터 부상시킨다. 슬라이더(20)의 중앙부에는, 슬라이더(20)를 구동하기 위한 에어서보실(28)이 형성되어 있다.
슬라이더(20)의 저면(22), 제1 측면(24), 제2 측면(26)의 가장자리부에는, 복수의 에어패드(30)를 둘러싸도록, 차동배기용의 배기홈(32, 34, 36)이 형성되어 있다. 따라서, 배기홈(32, 34, 36)은 모두, 슬라이더(20)의 축방향을 따라 뻗어 있는 부분을 포함한다. 배기홈(32)은 대기해방되어 있다. 다만, 배기홈(32)은, 배기펌프(도시하지 않음)에 접속되어도 된다. 배기홈(34, 36)은 각각, 배기홈 내의 압력을 저진공압력레벨, 중진공압력레벨로 하기 위한 배기펌프(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 슬라이더(20)의 에어패드(30) 및 에어서보실(28)로부터 내부공간에 공급된 압축기체를 외부에 배기한다. 이로써, 압축기체가 가이드(12)와 슬라이더(20)의 사이의 간극으로부터 새어 나오지 않도록 함으로써, 기체압 액추에이터를 진공환경하에서도 사용 가능하도록 할 수 있다. 다만, 기체압 액추에이터(10)를 대기압환경하에서 사용하는 경우에는, 이와 같은 배기홈(32, 34, 36)을 마련할 필요는 없다.
가이드(12)를 오목형으로 한 경우, 슬라이더(20)의 측면에 배치되는 에어패드(30)의 부하용량에 따라서는, 가이드(12)가 제1 측벽(38)의 상단과 제2 측벽(39)의 상단의 간격이 넓어지도록(즉 상측이 넓어지도록) 변형되기 쉬워진다. 이로써, 원하는 베어링강성을 확보할 수 없게 될 우려가 있다. 따라서, 슬라이더(20)의 측면의 에어패드(30)는, 가능한 한 저면(22)측에 가깝게 배치하는 것이 바람직하다.
도 4는, 기체압 액추에이터(10)의 동작원리를 설명하는, 도 1 중의 B－B선을 따른 기체압 액추에이터의 단면도이다. 다만, 도 4에서는 가이드(12)와 슬라이더(20)의 간극이나 격벽(13)과 에어서보실(28)의 간극을 과장하여 그리고 있다. 실제는 예를 들면, 이들 간극은 수 미크론 정도이다. 도시하는 바와 같이, 슬라이더(20)의 에어서보실(28)을 축방향에 관하여 2개의 서보실(28A, 28B)로 구획하는 격벽(13)이 가이드(12)에 고정되어 있다. 2개의 서보실(28A, 28B)에는, 각 서보실에 압축기체를 출입가능하게 하기 위한 급기계(17A, 17B)가 각각 접속되어 있다. 급기계(17A, 17B)는, 서보밸브(16A, 16B)와, 압축기체공급원(18A, 18B)을 각각 구비하고 있다.
에어패드(30)에 압축공기를 공급하면, 슬라이더(20)가 가이드(12)에 대하여 약간 부상한다. 여기에서, 예를 들어 서보실(28A)에 압축공기를 공급함과 함께, 서보실(28B)로부터 압축공기를 배출하며, 격벽(13)이 피스톤으로서 작용하여, 슬라이더(20)가 도면 중의 좌측방향으로 이동한다. 이와 같이 하여, 서보밸브(16A, 16B)의 개방도를 제어함으로써, 슬라이더(20)를 가이드(12)에 대하여 임의의 위치로 이동시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 가이드의 4면을 구속하는 슬라이더 대신에, 오목형단면의 가이드 내를 대략 직육면체형상의 슬라이더가 슬라이딩하는 구조를 채용했다. 이 구조에서는, 가이드를 그 양단뿐만 아니라 복수 개소에서 지지하는 것이 가능해지기 때문에, 가이드의 변형강성을 확보하기 쉽고, 각형단면의 가이드축과 비교하여 가이드의 단면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 가이드의 소형화, 저비용화가 실현된다. 또, 슬라이더를 편평구조로 할 수 있기 때문에, 기체압 액추에이터의 설치높이를 억제할 수 있다. 또, 슬라이더를 통형상으로 형성할 필요가 없기 때문에, 가이드에 대한 슬라이더의 조립조정을 간소화할 수 있다. 또한, 슬라이더 및 가이드를 각각 일체구조로서 제작할 수 있기 때문에, 부품점수를 줄일 수 있다.
기체압 액추에이터의 베어링강성을 강화하기 위하여 마그넷프리로드기구를 마련해도 된다. 도 5는, 그와 같은 변형예에 관한 기체압 액추에이터(10')의 축방향단면도이다. 도 5 중의 부호가 부여된 부재 중, 도 3 중에 나타난 것은, 동일한 구성을 가지므로 설명을 생략한다.
마그넷프리로드기구(48)는, 자석에 의한 흡인력에 의하여, 슬라이더(20)에 하향의 힘을 부여하는 것이다. 슬라이더(20)의 상면으로부터 가이드(12)의 양측벽을 향해 뻗어 나가는 L자형의 지지부재(42)를 슬라이더(20)에 마련한다. 지지부재(42)의 하면에 마그넷(44)을, 가이드(12)의 제1 측벽(38)의 상부 및 제2 측벽(39)의 상부에 연자성재료(46)를, 서로 끌어당기도록 설치한다. 이렇게 함으로써, 기체압 액추에이터의 베어링강성을 향상시킬 수 있다.
기체압 액추에이터(10)를 전자빔노광장치와 함께 사용하는 경우에는, 마그넷(44)으로부터의 누설자장이, 전자빔의 궤적에 영향을 줄 우려가 있다. 따라서, 마그넷(44) 및 연자성재료(46)의 주변(도 5 중의 점선 C로 나타내는 개소)에 자기실드를 실시하여, 누설자장을 억제하는 것이 바람직하다.
상기에서는, 가이드(12)를 단면오목형으로, 슬라이더(20)를 대략 직육면체형상으로 하는 것을 설명했지만, 양자의 형상을 서로 바꿔도 된다. 도 6은, 그와 같은 변형예에 관한 기체압 액추에이터(50)의 축방향단면도이다.
도 6에서는, 가이드(52)는 각형단면을 갖고, 슬라이더(70)는 오목형단면을 갖는다. 슬라이더(70)의 내면 중, 가이드(52)와 마주보는 면, 즉 상면(72), 측면(74), 측면(76)에는, 에어패드(80)가 복수 형성되어 있다. 에어패드(80)는, 도시하지 않은 급기계로부터 공급되는 고압의 기체를 분출하고, 가이드(52)와의 사이의 미소한 간극에 고압의 기체층을 형성함으로써, 슬라이더(70)를 가이드(52)로부터 부상시킨다. 슬라이더(70)의 중앙부에는, 슬라이더(70)를 구동하기 위한 에어서보실(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
도시하지 않지만, 슬라이더(70)의 상면(72), 측면(74), 측면(76)의 가장자리부에는, 복수의 에어패드(80)를 둘러싸도록, 차동배기용의 배기홈이 형성되어 있다. 배기홈은 각각 배기펌프(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 슬라이더(70)의 에어패드(80) 및 에어서보실로부터 내부공간에 공급된 압축기체를 외부로 배기한다. 이로써, 압축기체가 가이드(52)와 슬라이더(70)의 사이의 간극으로부터 새어 나오지 않도록 함으로써, 기체압 액추에이터를 진공환경하에서도 사용 가능하도록 할 수 있다. 다만, 기체압 액추에이터(50)를 대기압환경하에서 사용하는 경우에는, 이와 같은 배기홈을 마련할 필요는 없다.
상술한 실시의 형태에서는, 액추에이터의 베어링강성을 강화하기 위하여, 마그넷프리로드기구(48)를 마련하는 것을 설명했다. 그러나, 마그넷프리로드기구 대신에, 리니어가이드 등을 이용하여 슬라이더와 가이드의 상하방향을 구조적으로 접속시켜 버려도 된다. 이 경우, 슬라이더에 에어패드를 마련할 필요는 없어진다. 또, 리니어가이드를 사용하는 경우도, 대기압환경하와 진공환경하의 양방에서 액추에이터를 사용할 수 있다.
이상, 몇가지 실시의 형태에 관한 액추에이터의 구성에 대하여 설명했다. 이 실시의 형태는 예시이며, 그 각 구성요소의 조합에 다양한 변형예가 가능한 것, 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은 당업자에게 이해되는 바이다.
본 발명에 의하면, 액추에이터의 가이드기구로서, 에어패드, 에어패드와 마그넷프리로드기구, 리니어가이드를 자유롭게 선택 가능해진다. 또, 액추에이터를, 대기압환경하 및 진공환경하의 양방에서 사용하는 것이 가능하다.
실시의 형태에서는, 기체압 액추에이터가 비자성체, 특히 세라믹스로 제작되는 것을 설명했지만, 본 발명은, 자성체로 구성되어 있는 기체압 액추에이터에 대해서도 적용할 수 있다.
실시의 형태에서는, 액추에이터의 가이드 및 슬라이더가 직사각형의 단면형상을 갖는 것을 설명했지만, 본 발명은, 임의의 단면형상을 갖는 가이드 및 슬라이더를 구비하는 액추에이터에 대해서도 적용할 수 있다.
도 7~9는 각각, 그와 같은 변형예에 관한 기체압 액추에이터의 축방향단면도이다. 도 7~9는 각각, 도 3에 대응한다.
도 7은, 변형예에 관한 기체압 액추에이터(110)의 축방향단면도이다. 기체압 액추에이터(110)는, 가이드(12)와 슬라이더(20)를 구비한다. 슬라이더(20)는, 사다리꼴의 단면형상을 갖고, 제1 측면(24)과 제2 측면(26)이 상측일수록 서로 가까워지도록 경사져 있다. 가이드(12)는, 슬라이더(20)에 대응하는 오목형의 단면을 갖는다. 즉, 가이드(12)는, 제1 측벽(38)의 내면(38a)과 제2 측벽(39)의 내면(39a)이, 상측일수록 서로 가까워지도록 경사져 있다.
본 변형예에 의하면, 실시의 형태에 관한 기체압 액추에이터에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다. 추가로, 본 변형예에서는, 슬라이더(20)의 제1 측면(24)과 제2 측면(26)이 경사져 있고, 이에 대한 가이드(12)의 면도 마찬가지로 경사져 있다. 따라서, 제1 측면(24) 및 제2 측면(26)(나아가서는 슬라이더(20))은, 에어패드(30)로부터 분출되는 기체에 의하여 가이드(12)와의 간극에 형성되는 고압의 기체층으로부터, 하향의 힘을 받을 수 있다. 즉, 본 변형예에 의하면, 기체압 액추에이터의 베어링강성이 향상된다.
도 8은, 변형예에 관한 기체압 액추에이터(210)의 축방향단면도이다. 기체압 액추에이터(210)는, 가이드(12)와 슬라이더(20)를 구비한다. 슬라이더(20)는 직사각형의 단면형상을 갖고, 가이드(12)는 오목형의 단면형상을 갖는다.
본 변형예에서는, 가이드(12)의 제1 측벽(38) 및 제2 측벽(39)은, L자형의 단면형상을 갖는다. 제1 측벽(38), 제2 측벽(39)은 각각, 서로를 향하여 뻗어 나가는 제1 연장부(38b), 제2 연장부(39b)를 갖는다. 바꾸어 말하면, 가이드(12)는, 저벽(37), 제1 측벽(38), 제2 측벽(39)에 더하여 상벽을 갖고, 그 상벽의 일부(중앙부)가 개방되어 있다고도 할 수 있다. 슬라이더(20)의 상면에는, 제1 연장부(38b), 제2 연장부(39b)와 마주보는 부분에, 에어패드(30)가 형성된다.
본 변형예에 의하면, 실시의 형태에 관한 기체압 액추에이터에 의하여 나타나는 작용효과와 동일한 작용효과가 나타난다. 추가로, 본 변형예에서는, 제1 연장부(38b), 제2 연장부(39b)와 마주보는 슬라이더(20)의 상면에 에어패드(30)가 형성된다. 따라서, 슬라이더(20)는, 에어패드(30)로부터 분출되는 기체에 의하여 가이드(12)와의 간극에 형성되는 고압의 기체층으로부터, 하향의 힘을 받을 수 있다. 즉, 본 변형예에 의하면, 기체압 액추에이터의 베어링강성이 향상된다.
도 9는, 변형예에 관한 기체압 액추에이터(310)의 축방향단면도이다. 기체압 액추에이터(310)는, 가이드(12)와 슬라이더(20)를 구비한다. 가이드(12) 및 슬라이더(20)는, 직사각형의 단면형상을 갖는다. 다만, 가이드(12) 및 슬라이더(20)는, 직사각형의 단면형상에 한정되지 않고, 다각형상의 단면형상을 갖고 있으면 된다. 본 변형예에서는, 가이드(12)는, 3면이 개방되어 있다.
슬라이더(20)를 구성하는 면 중, 가이드(12)와 마주보는 면, 즉 저면(22)에는, 에어패드(30)가 복수 형성되어 있다. 또, 슬라이더(20)의 저면(22)에는, 복수의 에어패드(30)를 둘러싸도록, 차동배기용의 배기홈(32, 34, 36)이 형성되어 있다.
본 변형예에 의하면, 슬라이더(20)는 저면(22)밖에 구속되지 않기 때문에, 가이드(12) 및 슬라이더(20)의 구조가 보다 간소화된다.
실시의 형태에서는, 슬라이더(20)에는, 1개의 에어서보실(28)이 형성되는 것을 설명했지만, 복수의 에어서보실이 형성되어도 된다. 도 10은, 그와 같은 변형예에 관한 기체압 액추에이터(420)의 축방향단면도이다. 도 10은 도 8에 대응한다. 본 변형예에서는, 제1 측면(24) 및 제2 측면(26)에, 각각 에어서보실(28)이 형성되어 있다. 즉, 2개의 에어서보실(28)이, 슬라이더(20)를 사이에 두고 서로 대향하는 내면(38a), 내면(39a)에 각각 대향하도록 형성되어 있다. 본 변형예에 의하면, 2개의 에어서보실(28)에 압력변동이 발생해도, 2개의 에어서보실(28)에서 압력변동에 의한 힘이 상쇄된다. 이로 인하여, 에어서보실(28)에 압력변동이 발생해도, 그 압력변동이 슬라이더(20)와 가이드(12)의 사이에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.
본 발명에 의하면, 슬라이더가 가이드에 안내되면서 이동가능한 액추에이터를 간이적인 구조로 할 수 있다.
10 기체압 액추에이터
12 가이드
20 슬라이더
30 에어패드
34 배기홈
44 마그넷
48 마그넷프리로드기구
50 기체압 액추에이터
52 가이드
70 슬라이더
80 에어패드

Claims (13)

  1. 일방향으로 뻗어 있는 가이드(12)와, 상기 가이드에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이더(20)를 구비하는 액추에이터로서,
    상기 가이드는 적어도 일면의 적어도 일부가 개방되고,
    상기 슬라이더(20)는, 압축기체를 분출하는 에어패드(30)와 상기 슬라이더를 구동하기 위한 적어도 2개의 에어서보실(28)을 가지며, 상기 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되고,
    상기 2개의 에어서보실은 상기 슬라이더(20)를 사이에 두고 서로 대향하는 가이드의 내면(38a) 및 내면(39a)에 대향하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드는 오목형단면을 갖고, 상기 슬라이더는 상기 오목형단면을 구성하는 3면으로 구속되면서, 상기 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드는 다각형단면을 갖고, 상기 슬라이더는 상기 다각형단면을 구성하는 복수의 면 중 일면으로 구속되면서, 상기 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  4. 삭제
  5. 일방향으로 뻗어 있는 가이드와, 상기 가이드에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이더를 구비하는 액추에이터로서,
    상기 가이드는 일면의 적어도 일부가 개방되고,
    상기 슬라이더는, 압축기체를 분출하는 에어패드와 상기 에어패드로부터 분출되는 압축공기를 배출하는 배기홈을 가지며, 상기 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되고,
    상기 배기홈은 상기 축방향으로 뻗어 있는 부분을 포함하며,
    2개의 에어서보실이 상기 슬라이더를 사이에 두고 서로 대향하는 가이드의 내면(38a) 및 내면(39a)에 대향하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이드는 오목형단면을 갖고, 상기 슬라이더는 상기 오목형단면을 구성하는 3면으로 구속되면서, 상기 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이드는 다각형단면을 갖고, 상기 슬라이더는 상기 다각형단면을 구성하는 복수의 면 중 일면으로 구속되면서, 상기 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  8. 삭제
  9. 일방향으로 뻗어 있는 가이드와, 상기 가이드에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬라이더를 구비하는 액추에이터로서,
    상기 가이드 또는 상기 슬라이더의 일방이 오목형단면을 갖고, 타방이 상기 오목형단면을 구성하는 3면으로 구속되면서, 상기 슬라이더가 상기 가이드에 의하여 안내되고,
    2개의 에어서보실이 상기 슬라이더를 사이에 두고 서로 대향하는 가이드의 내면(38a) 및 내면(39a)에 대향하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 슬라이더는, 압축기체를 분출하는 에어패드를 갖고 있고, 상기 가이드에 대하여 부상하여 안내되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 슬라이더는, 상기 에어패드로부터 분출되는 압축공기를 배출하는 배기홈을 더 갖고,
    상기 배기홈은, 상기 축방향으로 뻗어 있는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이더는, 축방향으로 뻗어 있는 에어서보실을 갖고,
    상기 가이드는, 상기 에어서보실에 진입하여 상기 에어서보실을 2개로 구획하는 격벽을 가지며,
    상기 슬라이더는, 상기 에어서보실의 2개의 구획 중 일방의 구획에 압축기체가 공급됨과 함께 타방의 구획으로부터 압축기체가 배출됨으로써, 가이드에 대하여 축방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  13. 삭제
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