KR20050017226A - 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템 - Google Patents

Abstract

리니어 엑츄에이터용 브레이크 시스템에 있어서,

한 쌍의 가이드 레일 부재(4)와, 상기 가이드 레일 부재를 따라 미끄럼 운동하는 적어도 한 쌍의 슬라이더(2a 내지 2d)를 포함하는 테이블(3)과, 상기 가이드 레일 부재를 따라 테이블을 작동하는 리니어 모터(6, 7)와, 상기 한 쌍의 슬라이더중 일측에 결합되는 브레이크 유니트를 구비하고, 상기 슬라이더는, 상기 가이드 레일 표면에 대하여 진퇴운동 가능하도록 상기 슬라이더에 의해 지지되는 이동가능한 슬라이드 블럭(16)과, 상기 슬라이드 블럭을 상기 가이드 레일 표면 쪽으로 선택적으로 움직이는 엑츄에이터(8a, 8b, 21, 30)를 구비한다. 상기 슬라이더는 상기 가이드 레일을 따라 상기 테이블의 움직임을 안내하는 역할과 테이블의 움직임을 제동하는 역할의 두 가지 역할을 수행한다.

Description

리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템{Brake system for a linear actuator}

본 발명은 테이블과, 가이드 레일과, 모터를 구비한 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템에 관한 것이다.

리니어 엑츄에이터는, 공작기계의 이송테이블이나 컨베이어와 같이 산업의 다양한 분야에서 폭넓게 이용되고 있다. 이러한 엑츄에이터는 전형적으로는 전동모터로 구동되며, 때때로 정전이나 전동모터의 고장과 같은 경우 이송설비나 테이블의 움직임이 제어되도록 브레이크 시스템이 제공되기도 한다. 이러한 브레이크 시스템은 전형적으로는 문제가 발생하면, 관성력에 의한 이송설비나 테이블의 움직임을 허용하는 대신 곧바로 이송설비나 테이블을 멈춤으로써 간이화한 안전상태를 제공한다.

그러나, 이러한 종래의 브레이크 시스템은 여러가지 문제점을 안고 있는 것으로 알려져 있다. 즉, 높은 하중을 견디는 능력과 높은 신뢰성이 요구될 때는 이들은 너무 무겁고 거창하다. 또한, 한정된 내구성의 문제를 가지고 있다.

일본특허공개공보 평10-112971A에는, 스프링력을 받는 상태에서 가이드 레일에 부착된 마찰부재를 맞물고 있는 브레이크 패드와, 여자시에 통상 상기 브레이크 패드를 상기 마찰부재로부터 일정 간격 떨어지도록 하는 전자기적 장치를 구비하는 브레이크 시스템을 개시하고 있다. 정전시에 상기 브레이크 패드는 마찰부재와 결합한다. 전원공급이 복원되면, 에어실린더는 스프링력에 저항하여 브레이크 패드를 상기 마찰부재로부터 이격시킨다.

일본특허공개공보 2000-184686A에는, 스프링과 전자기적 장치를 구비한 유사한 브레이크 시스템이 개시되어 있다.

이러한 브레이크 시스템은, 브레이크 패드가 가이드 레일에 대하여 가로방향으로 배치되어 있어, 브레이크 시스템이 복합적인 외력을 받기 쉽도록 하는 경향이 있는 상태로 제동력이 이송설비나 테이블에 모멘트를 발생하게 된다. 따라서, 브레이크 시스템을 적절하게 보강할 필요가 있고, 이는 제조비용의 상승과 구조의 복잡화를 초래한다. 또한, 브레이크 시스템은 불필요하게 대형화될 수 있고, 브레이크 시스템에 작용할 수도 있는 모멘트는 브레이크 패드와 마찰부재 사이의 간극에 변화를 초래하여 브레이크 시스템의 안정적인 작동을 저해할 우려가 있다.

이러한 종래 브레이크 시스템의 다른 문제점은, 전자기적 장치에 의해 발생된 힘을 증폭시키기 위한 장치가 없어, 상대적으로 강력한 전자석을 필요로 하게 되고 불가피하게 부피가 커지게 된다. 일본 특허공개공보 평10-112971A호에 개시된 발명에서 그렇듯이 에어실린더의 필요성은 명백히 바람직하지 않다.

상술한 바와 같은 문제점을 감안하여, 본 발명의 주된 목적은, 브레이크 부하가 클 때도 안정적인 제동작용을 가능하게 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 사용상 신뢰성이 있고 크기에 있어서 컴팩트한 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 구조가 간단하고 제조비용이 저렴한 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템은, 가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 길이를 따른 움직임을 위하여 상기 가이드 레일에 의해 안내되는 슬라이더를 구비하고 상기 슬라이더는 가이드 레일의 표면을 따라 미끄러지기에 적합하게 되어 있으며, 가이드 레일 표면에 대하여 진퇴 가능하게 움직이도록 상기 슬라이더에 의해 지지되는 이동가능한 슬라이더 블럭을 구비하는 테이블과, 상기 가이드 레일을 따라 상기 테이블을 구동하는 리니어 모터와, 상기 가이드 레일 표면쪽으로 상기 이동가능한 슬라이드 블럭을 선택적으로 움직이는 동력 엑츄에이터를 구비하고, 상기 이동가능한 슬라이드 블럭은, 상기 동력 엑츄에이터의 제1단계에서 안내동작을 위해 상기 가이드 레일 표면위를 미끄럼 운동하고, 상기 동력 엑츄에이터의 제2단계에서 제동 동작을 위해 가이드 레일 표면에 압착된다.

따라서, 상기 슬라이더는 상기 가이드 레일을 따라 테이블의 이동을 안내하고 테이블의 움직임을 제동하는 두가지 역할을 수행한다. 특히, 제동력은 상기 가이드 레일에서 발생하므로, 제동작용으로 인해 테이블에 가해지는 모멘트가 최소화되고, 제동 부하가 클 때도 안정적으로 제동작용을 수행할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 개선되고, 컴팩트한 디자인과, 간단한 구조 그리고 저렴한 제조비용을 가능하게 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 가이드 레일은, 상호 평행한 한 쌍의 가이드 레일 부재를 구비하고, 상기 테이블은 대응하는 방식으로 가로방향으로 설치되는 한 쌍의 슬라이더를 구비한다. 또한, 한 쌍의 가이드 레일 부재의 각각은, 상면과, 상기 상면에 대하여 예각을 이루는 한 쌍의 측면이 마련되며, 슬라이더 중 하나는 상기 상면에 결합하는 바닥면을 가지며 상기 한 쌍의 측면 중 한 쪽 측면에 결합하는 고정 슬라이드 블럭과 상기 측면중 다른 쪽 측면에 결합하는 이동가능한 슬라이드 블럭을 구비한다. 슬라이더 중 다른 하나는, 상기 상면에 결합하는 바닥면을 가지며, 상기 가이드 레일에 대응하는 측면에 결합하는 한 쌍의 고정 슬라이드 블럭을 구비한다.

브레이크 유니트는 측방향으로 균형있는 제동작용을 수행하기 위해 테이블의 양 측에 구비되어도 좋다. 그러나, 브레이크 유니트가 테이블의 한 쪽에만 구비되어도, 균형있는 제동작용은 수행할 수 있다. 이를 위해서, 상기 슬라이더는, 엑츄에이터가 제2단계에 있을 때, 한 슬라이더의 이동가능한 슬라이드 블럭과 상기 이동가능한 슬라이드 블럭에 대칭되게 위치하는 다른 슬라이더의 고정 슬라이드 블럭 중 하나가 가이드 레일의 대향하는 측면을 압압하도록 위치된다. 예를 들어, 상기 이동가능한 슬라이드 블럭이 슬라이더 중 하나의 외측에 위치할 때, 상기 슬라이더는 슬라이더 중 다른 하나의 외측 슬라이드 블럭과 이동가능한 슬라이드 블럭이 상기 가이드 레일의 대응하는 측면을 압압하도록 치수가 정해진다.

라이닝 부재는 바람직한 안내작용과 제동작용을 위해 상기 슬라이더 블럭과 가이드 레일 표면 사이에 개재된다. 상기 라이닝 부재는, 대향하는 면에 대하여 정지마찰계수가 0.15~0.25인 것이 바람직하다. 상기 라이닝 부재는, 식물계의 탄소와 페놀수지의 혼합물을 소결하여 얻어지는 다공질 탄소재료를 함유하는 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 4는, 본 발명에 따른 실시예인 브레이크 시스템이 동력이 차단되었을 때 결합되는 상태를 나타낸다. 도시된 리니어 엑츄에이터(1)는, 베이스(5)에 부착된 한 쌍의 평행한 가이드 레일 부재(4)를 구비하는 가이드 레일(4)과, 상기 가이드 레일(4)에 의해 미끄럼 안내되는 네 개의 슬라이더(2a 내지 2d)를 개재하여 상기 가이드 레일(4)위에 지지되는 테이블(3)과, 상기 베이스(5)에 부착된 고정부(6)와 상기 고정부(6)에 대향되게 상기 테이블(3)의 바닥면에 부착된 이동부(7)를 구비하는 리니어 모터와, 고정부(9) 및 이동부(10)를 구비하는 위치센서를 구비하고 있다.

도 1에 도시한 상기 가이드 레일(4)의 네 개 중 두 개의 가이드 레일 부재에는, 수평의 상면(11)과, 상기 상면(11)과 만나는 상단에서 하단 쪽으로 좁혀지며 경사져 연장되는 한 쌍의 측면(12)이 마련되어 있다. 따라서, 각 측면(12)과 상면 (11)은 단면으로 보았을 때 서로 예각을 이루게 된다. 이 실시예에서, 각 가이드 레일 부재의 베이스는 상기 가이드 레일 부재의 양 측면에서 한 쌍의 V자 홈을 이루도록 상면과 동일한 너비로 형성되어 있다.

도 1은, 네 개의 슬라이더(2a 내지 2d) 중 전방의 두 개(2a, 2c)를 도시하고 있으며, 후방의 두 슬라이더(2b, 2d)는 이와 동일한 구조를 가지고 있으므로 이하 설명은 이들 전방 슬라이더에 한정된다. 각 슬라이더(2a, 2c)는 사각의 테이블(3)의 대응하는 코너의 하면에 고착되어 있으며, 하방으로 개구되어 있는 C자 형상의 단면을 가지고 있다. 한 쌍의 슬라이더 블럭(15와 16, 25와 26)은, 실질적으로 정삼각형의 단면형상을 이루며, 상기 대응하는 가이드 레일 부재가 전혀 틈새없이 슬라이더에 의해 맞물리는 식으로 각 슬라이더(2a, 2c)에 수용되어 있다. 보다 상세하게는, 각 슬라이더의 바닥면은 이 경우에는 슬라이더에 부착된 라이닝 부재(14)를 개재하여 대응하는 가이드 레일 부재의 상면(11)과 맞물리며, 상기 각 슬라이더 블럭(15와 16, 25와 26)의 경사진 측면은 비슷한 베이링 부재(14)를 개재하여 상기 가이드 레일(4)의 대응하는 경사진 측면과 맞물린다.

본 실시예에서, 도 1의 좌측에 도시된 슬라이더(2c)를 위한 상기 슬라이드 블럭(25, 26)은 대응하는 상기 슬라이더(2c)에 둘 다 고정되어 있다. 도 1의 우측에 도시된 슬라이더(2a)에 있어서는, 내측에 있는 슬라이드 블럭(15)은 슬라이더에 고정되어 있는 반면, 외측에 있는 다른 슬라이드 블럭(16)은 일정 범위내에서 가로 방향으로 움직일 수 있도록 보유되어 있다.

이동가능한 슬라이드 블럭(16)을 포함하는 상기 슬라이더(2a)는, 전자석 (17)과 접촉자(18)를 포함하는 솔레노이드 기구를 추가로 구비한다. 상기 접촉자 (18)는, 솔레노이드 기구의 뚜껑 부재에 형성된 구멍과 상기 슬라이더(2a)에 관통된 대응 구멍을 관통하여 안내되는 봉형의 본체(18a)를 구비하며, 일단측은 나사가 형성되거나 상기 이동가능한 슬라이드 블럭(16)에 연결되어 있고, 타단측(18c)은 상기 전자석(17)이 여자(勵磁)되었을 때 상기 전자석에 흡인되도록 판형상으로 이루어져 있다.(슬라이더(2b)는 마찬가지로 솔레노이드 기구(8b)를 구비한다.) 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 관통공(20)은 슬라이더(2a)를 관통하며, 각 관통공(20)은 상기 이동가능한 슬라이드 블럭(16)에 형성된 오목부(19)에 연통한다. 압축코일스프링(21)은, 코일스프링(21)의 내측단이 상기 오목부(19)에 수납되도록 상기 각 관통공(20)에 수용되고, 상기 각 관통공의 외측단은 나사볼트(22)에 의해 막혀있다. 상기 관통공(20)의 내외측으로 각 나사볼트를 회전이동시킴으로써 압축코일스프링의 탄성력을 조절할 수 있다. 이 탄성력이 브레이크 시스템에서 제공하는 제동력을 결정한다.

그러므로, 상기 솔레노이드 기구(8a)가 여자되지 않을 때는, 상기 이동가능한 슬라이드 블럭(16)은 상기 라이닝 부재(14)를 개재하여 상기 가이드 레일(4)의 대응하는 경사진 측면에 압착되고, 상기 코일스프링(20)의 탄성력은 필요한 제동력이 제공되도록 정해진다. 상기 솔레노이드 기구가 여자되었을 때, 상기 접촉자(18)는, 상기 테이블(3)이 사실상 아무런 마찰없이 상기 가이드 레일(4)을 따라 이동할 수 있도록 코일스프링(21)의 탄성력에 대항하여 상기 이동가능한 슬라이드 블럭(16)을 상기 가이드 레일(4)의 경사진 측면(12)으로부터 떨어지도록 밀어낸다. 이와 같이, 상기 솔레노이드 기구(8a)가 정상적으로 여자되면 브레이크 시스템은 해제된 상태가 유지되며, 정전이나 다른 비상시에도 신속히 브레이크 시스템을 작동할 수 있다. 각 라이닝 부재(14)와 상기 대향되는 측면(12)(도 4b에 확대 도시됨) 사이의 간극은, 상기 가이드 레일(4)과 슬라이더(2a) 사이의 맞물림에 있어서의 틈새와 마찰력이 모두 브레이크 시스템의 해제상태에서 허용범위내에 있도록 정해진다.

본 실시예에서는, 한 쌍의 브레이크 유니트가 도 2에 도시된 바와 같이, 테이블(3)의 한 측면상에 마련되어 있고, 솔레노이드 기구(8a, 8b)와 코일스프링(21)은 외측의 슬라이드 블럭(16)상에 작용한다.

각 브레이크 유니트가 작동하면, 상기 대응하는 코일스프링(21)은 상기 가이드 레일(4)의 대응하는 측면(12)에 대하여 해당 슬라이드 블럭(16)를 압압한다. 측면상의 압력은, 수직력을 발생하고, 이 힘은 라이닝 부재(14)를 개재하여 상기 가이드 레일(4)의 상면(11)과 상기 슬라이더(3)의 바닥면 사이의 맞물림에 의하여 지지된다. 동시에, 상기 이동가능한 슬라이드 블럭(16)에 의해 측면(12)에 가해진 압력은, 상기 고정 슬라이드 블럭(15)이 상기 가이드 레일(4)의 대응하는 측면쪽에 밀착되도록 상기 슬라이더(2a)를 상기 솔레노이드 기구(8a)쪽으로 당긴다. 결과적으로, 스프링의 탄성력은 세 방향으로부터 상기 슬라이드 블럭(15, 16)과 슬라이더 (2a)를 상기 가이드 레일(4)에 압압하게 된다. 또한, 도시된 실시예에서, 상기 라이닝 부재(14)는 상기 테이블(3)의 움직임을 안내하는 미끄럼면과 상기 테이블(3)을 마찰로써 제동하는 제동면으로서의 역할을 수행한다.

비록, 상기 브레이크 시스템은 상기 테이블(3)의 일측면에만 마련되나, 제동력은 상기 가이드 레일(4)과 슬라이더(2a, 2c)사이의 간극을 적절히 정함으로써, 상기 테이블(3)의 양측에서 발생될 수 있다. 보다 상세하게는, 솔레노이드 기구(8a)가 작동되지 않고 상기 이동가능한 슬라이드 블럭(16)은 상기 마주하는 경사면(12)을 압압할 때는, 결과적인 반응으로 테이블(3)이 상기 솔레노이드 기구(8a)쪽으로 당겨지게 된다. 만일 상기 솔레노이드 기구(8a)에서 이격된 측의 외측 슬라이드 블럭(15)이 가이드 레일(4)의 마주하는 경사면(12)을 압압할 때, 상기 솔레노이드 기구(8a)측의 내측 슬라이드 블럭(15)이 상기 가이드 레일(4)의 마주하는 경사면(12)을 압압하는 힘보다 더 큰 힘으로 압압하는 식으로 다양한 치수가 선택된다면, 상기 브레이크 시스템의 제동력은 상기 테이블(3)에 수평방향으로 균일하게 적용되도록 상기 외측 슬라이드 블럭(16, 26)에 의해 사실상 발생되며, 모멘트나 다른 복합력은 상기 슬라이더나 상기 브레이크 시스템에 작용되지 않을 것이다.

도시된 실시예에서, 상기 이동가능한 슬라이드 블럭(16)은 상기 대응하는 슬라이더(2a)의 외측에 위치되어 있으나, 슬라이더(2a)의 내측에 위치되어도 무방하다. 그러한 경우에, 상기 솔레노이드 기구(8a)측의 외측 슬라이드 블럭(15)이 상기 가이드 레일(4)의 마주하는 경사면(12)을 압압하는 힘보다 더 큰 힘으로, 상기 솔레노이드 기구(8a)로부터 이격된 측의 내측 슬라이드 블럭이 상기 가이드 레일(4)의 마주하는 경사면(12)을 압압하는 식으로 간극과 슬라이더의 치수를 다양하게 정함으로써 균일한 제동작용을 얻을 수 있다.

상술한 실시예에서, 상기 라이닝 부재들(14)은 상기 슬라이더 측면(슬라이더의 바닥면과 슬라이드 블럭의 경사진 측면)에 고착되어 있으며, 이 때문에 상대적으로 작은 라이닝 부재를 사용할 수 있다. 그러나, 필요하다면 라이닝 부재의 일부 또는 전체가 가이드 레일(4)에 부착되어도 좋다. 또한, 슬라이더와 브레이크 시스템의 수는 당해 업계에서 숙달된 자가 쉽게 이해할 수 있도록 자유로이 정할 수 있다. 만일 테이블이 대형이라면, 네 개 이상의 슬라이더를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 브레이크 유니트는 대칭적으로 양 쪽에 마련되어도 좋고, 또는 브레이크 유니트의 수는 균일한 제동작용의 필요성 및/또는 제동부하의 크기를 고려하여 자유로이 선택할 수 있다.

상기 라이닝 부재(14)의 재질은 수많은 입수가능한 베어링 재질로부터 택하여도 좋으나, 필요한 내마모성과 내하중성을 갖춘 것이 바람직하다. 또한, 보통 스테인레스 강으로 된 가이드 레일과 같은 상대 재료를 손상시키지 않을 필요가 있다. 상기 라이닝 부재는, 상대 표면에 적용되는 압력에 따라 미끄럼 부재와 제동부재로서 작용되도록 적절한 마찰계수를 가지는 것이 요구된다. 상기 베어링 재료의 정지마찰계수의 범위로는 0.15~0.25가 바람직하다.

그러한 요건에 적합한 바람직한 재료에는 RB세라믹으로 일반적으로 알려진 다공질 세라믹 재료가 포함된다. RB 세라믹은 마찰 및 미끄럼 재료로서, 윤활용 급유가 필요없으며, 보통 쌀겨나 다른 목재 또는 식물계 재료에 페놀수지를 혼합하여 소결해서 만든다. 본원의 발명자는 이 재료가 본 발명을 구현하는데에 정말로 바람직한 재료임을 확인하였다. 하지만, 다른 재질이 제외되는 것은 아니며, 오히려 동등한 정도로 만족할 만한 기능을 가진다면 다른 재질을 사용하여도 무방하다.

도 5는, 본 발명의 제2실시예를 도시하며, 상기 제1실시예에서와 같은 구성요소는 동일한 숫자로 표기하였다. 제1실시예에서는 상기 이동가능한 슬라이드 블럭이 대응하는 슬라이더와 같은 길이로 되어 있으며, 이들 두 구성요소는 길이 방향으로 같은 공간에 연장된다. 상기 제2실시예에서, 슬라이더(2a)에는 이동가능한 슬라이드 블럭(16)을 수용하는 오목부(27)가 마련되어 있다. 따라서, 상기 오목부 (27)의 측면은 상기 이동가능한 슬라이드 블럭(16)이 가이드 레일의 측면(12) 전후로 움직일 수 있도록 안내 역할을 한다. 또한, 상기 이동가능한 슬라이드 블럭(16)은, 상기 슬라이더(2a)보다 길이가 작으므로, 라이닝 부재(14)를 개재하여 상대적으로 작은 표면적에 걸쳐서 상기 가이드 레일(4)의 마주하는 경사진 측면(12)에 대하여 압착되며, 이는 상기 라이닝 부재(14)의 특성에 따라 더 좋은 제동작용을 제공한다.

도 6 내지 도 9는, 본 발명의 제3실시예를 도시하며, 상기 제1실시예에서와 같은 구성요소는 동일한 숫자로 표기하였다. 본 실시예에서는, 상기 브레이크 시스템은 전원이 공급되었을 때 작동한다. 상기 솔레노이드 기구(8a)의 접촉자(18)는, 봉형의 본체(18a)와, 나사가 형성되거나 또는 이동가능한 슬라이드 블럭(16)에 부착된 일단과, 그리고 상기 전자석(17)이 여자되었을 때 상기 전자석(17)쪽으로 흡착되도록 판형상으로 된 타단(18c)으로 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 상기 제1실시예에서와는 대조적으로, 봉형의 본체(18a)가 전자석(17)의 중심을 관통하여 안내되고, 상기 접촉자(18)의 타단(18c)과 상기 전자석(17) 사이의 자극간격이 이동가능한 슬라이드 블럭(16)으로부터 이격된 전자석(17)의 측부에 형성된다. 압축코일 스프링(30)은, 상기 봉형의 본체(18a)에 부착된 보유링(31)과 상기 이동가능 슬라이드 블럭(16)의 마주하는 면 사이에 개재되어 있다. 그러므로, 상기 전자석(17)이 여자되면, 브레이크 시스템은 상기 코일스프링의 탄성력에 저항하여 상기 솔레노이드 기구(8a)에 의해 작동한다. 상기 전자석(17)이 비여자되면 상기 브레이크 시스템은 상기 코일스프링(30)의 탄성력에 의해 작동이 해제된다.

상기 솔레노이드는 비상시에 통전 가능하도록 보통 비상용 전원에 연결되어 있다. 그러므로, 솔레노이드는 보통시에는 비여자되어 있고, 사용하지 않을 때는 아무런 전력소비도 없다. 솔레노이드에 전원이 차단되면, 브레이크 시스템은 아무런 다른 수단없이 코일스프링(30)의 탄성력에 의해 작동이 해제된다.

도 10은 본 발명의 제4실시예를 도시하며, 상기 제1실시예에서와 같은 구성요소는 동일한 숫자로 표기하였다. 상기 실시예에서, 상기 이동가능한 슬라이드 블럭은 대응하는 상기 슬라이더와 실질적으로 같은 길이로 구성되고, 이 두 구성요소는 길이방향으로 같이 연장된다. 제4실시예에서, 상기 슬라이더(2a)에는 이동가능한 슬라이드 블럭(16)을 수용하는 오목부(37)가 마련되어 있다. 그러므로, 본 실시예는 도 5에 도시된 상기 제2실시예에서와 마찬가지의 이점을 제공한다.

본 발명이 바람직한 실시예를 근거로 하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위로부터 일탈없이 다양한 개량과 수정이 가능하다는 것은 본 기술분야의 당업자에게 자명하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템에 의하면, 슬라이더는 가이드 레일을 따라 테이블의 이동을 안내하고 테이블의 움직임을 제동하는 두가지 역할을 수행한다. 특히, 제동력은 가이드 레일에서 발생하므로, 제동작용으로 인해 테이블에 가해지는 모멘트가 최소화되고, 제동 부하가 클 때도 안정적으로 제동작용을 수행할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 개선되고, 컴팩트한 디자인과, 간단한 구조 그리고 저렴한 제조비용을 가능하게 한다.

이하에 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은, 본 발명에 따른 브레이크 시스템이 장착된 리니어 엑츄에이터의 정면도이다.

도 2는, 도 1에 도시한 리니어 엑츄에이터의 일부 절취 측면도이다.

도 3은, 브레이크 시스템의 맞물림 상태에서의, 도 2에서의 Ⅲ-Ⅲ선에 의한 단면도이다.

도 4a 및 도 4b는, 도 2에서의 Ⅳ-Ⅳ선에 의한 단면도로서, 도 4a는 브레이크 시스템이 맞물린 상태, 도 4b는 브레이크 시스템이 해제된 상태를 나타낸다.

도 5는, 도 4a에 유사한 도면으로서, 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제2의 실시예를 도시한 것이다.

도 6은, 본 발명의 제3의 실시예에 따른 브레이크 시스템이 장착된 리니어 엑츄에이터의 정면도이다.

도 7은, 도 6에 도시한 리니어 엑츄에이터의 일부 절취 측면도이다.

도 8은, 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선에 의한 단면도로서, 브레이크 시스템이 작동하는 상태를 나타낸다.

도 9a 및 도 9b는, 도 7에서의 Ⅸ-Ⅸ선에 의한 단면도로서, 9a는 브레이크 시스템이 작동하는 상태, 9b는 브레이크 시스템이 작동하지 않는 상태를 나타낸다.

도 10은, 도 9a에 유사한 도면으로서, 본 발명에 따른 브레이크 시스템의 제4의 실시예를 도시한 것이다.

Claims (10)

1. 가이드 레일과;

   상기 가이드 레일의 길이를 따라 움직이기 위해 상기 가이드 레일에 의해 안내되는 슬라이더를 구비하고, 상기 슬라이더는 상기 가이드 레일의 표면을 따라 미끄러지기에 적합하게 되어있으며 가이드 레일 표면에 대하여 진퇴 가능하게 움직이도록 상기 슬라이더에 의해 지지되는 이동가능한 슬라이드 블럭을 구비하는 테이블과;

   상기 가이드 레일을 따라 상기 테이블을 구동하는 리니어 모터와;

   상기 가이드 레일 표면쪽으로 상기 이동가능한 슬라이드 블럭을 선택적으로 움직이는 동력 엑츄에이터;를 구비하고,

   상기 이동가능한 슬라이드 블럭은, 상기 동력 엑츄에이터의 제1단계에서 안내동작을 위해 상기 가이드 레일 표면위를 미끄럼 운동하고, 상기 동력 엑츄에이터의 제2단계에서 제동동작을 위해 상기 가이드 레일 표면에 압압되는 것을 특징으로 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 동력 엑츄에이터는, 여자되었을 때 상기 슬라이드 블럭을 상기 가이드 레일 표면쪽으로 이송시키는 솔레노이드 기구와, 상기 솔레노이드 기구가 비여자되었을 때 상기 슬라이드 블럭을 상기 가이드 레일 표면으로부터 떨어지도록 이송시키는 스프링 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 동력 엑츄에이터는, 여자되었을 때 상기 슬라이드 블럭을 상기 가이드 레일 표면으로부터 멀어지도록 이송시키는 솔레노이드 기구와, 상기 솔레노이드 기구가 비여자되었을 때 상기 슬라이드 블럭을 상기 가이드 레일 표면쪽으로 이송시키는 스프링 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 가이드 레일은 한 쌍의 평행한 가이드 레일 부재를 구비하고, 상기 테이블은 대응되는 방식으로 가로 방향으로 마련되는 한 쌍의 슬라이더를 구비하는 것을 특징으로 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템.
5. 제4항에 있어서,

   상기 각 가이드 레일 부재는, 상면과, 상기 상면에 대하여 각각 예각을 이루는 한 쌍의 측면을 구비하고, 상기 한 쌍의 슬라이더 중 하나에는 상기 상면과 맞물리는 바닥면이 마련되며, 상기 한 쌍의 측면 중 일측에 고정 슬라이드 블럭이 맞물리고 상기 한 쌍의 측면 중 타측에 이동가능한 슬라이드 블럭이 맞물리는 것을 특징으로 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템.
6. 제5항에 있어서,

   상기 한 쌍의 슬라이더 중 다른 하나에는 상기 상면에 결합하는 바닥면이 마련되며, 한 쌍의 고정 슬라이드 블럭은 상기 가이드 레일의 대응하는 측면에 결합하는 것을 특징으로 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템.
7. 제6항에 있어서,

   상기 슬라이더는, 상기 엑츄에이터가 상기 제2단계에 있을 때, 상기 하나의 슬라이더의 이동가능한 슬라이드 블럭과 상기 이동가능한 슬라이드 블럭에 대칭으로 위치하는 상기 한 쌍의 슬라이더 중 다른 하나의 고정 슬라이드 블럭 중 하나가 상기 가이드 레일의 대응하는 측면에 압압되는 식으로 치수가 정해지는 것을 특징으로 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템.
8. 제1항에 있어서,

   라이닝 부재가 상기 슬라이드 블럭과 가이드 레일 표면 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템.
9. 제8항에 있어서,

   상기 라이닝 부재의 상대면에 대한 정지마찰계수가 0.15~0.25의 범위인 것을 특징으로 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템.
10. 제8항에 있어서,

    상기 라이닝 부재는, 식물계 탄소와 페놀수지의 혼합물을 소결시킨 다공질 탄소재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 리니어 엑츄에이터의 브레이크 시스템.