KR20110066859A

KR20110066859A - 리니어 액추에이터

Info

Publication number: KR20110066859A
Application number: KR1020100124191A
Authority: KR
Inventors: 시게노리 미야이리; 코지 나카타케
Original assignee: 산요 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2011-06-17
Also published as: JP2011142802A; US20110140557A1; US8692428B2; CN102097887B; EP2333380A1; JP5485121B2; CN102097887A

Abstract

출력축의 이동 거리가 긴 리니어 액추에이터를 제공한다.
리니어 액추에이터는 회전축(3), 회전자(5) 및 고정자(7)를 갖는 모터부(1)와, 회전축(3)의 일단(3A)에 고정된 볼나사 너트(15) 및 볼나사(17)로 이루어지는 볼나사 기구(19)와, 제 1 엔드 브래킷(29) 및 제 2 엔드 브래킷(31)을 구비하는 케이싱 구조체(27)와, 회전 브레이크 디스크(47), 고정 브레이크 디스크(51) 및 전자 코일(53)을 구비하는 전자 브레이크 장치(45)와, 전자 브레이크 장치(45)를 덮는 브레이크 커버(55)를 구비하고 있다. 전자 브레이크 장치(45)는 회전축(3)의 타단(3B)이 관통하는 중공 구조를 갖는다.

Description

리니어 액추에이터{LINEAR ACTUATOR}

본 발명은 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 리니어 액추에이터에 관한 것이다.

일본 특허 공개 2009-118732호 공보의 도 1에는 모터의 회전 운동에 의해 회전하는 중공상의 회전축(303)과, 회전축(303)의 길이 방향의 일단(303A)에 고정된 볼나사 너트(315)와, 이 볼나사 너트(315)에 나사 결합되는 볼나사(317)를 구비하고, 회전축(303)의 회전 운동에 의해 볼나사 너트(315)가 회전함에 따라 회전축(303)의 축선 방향으로 볼나사(317)가 직선 운동 하는 종래의 리니어 액추에이터가 개시되어 있다. 이 리니어 액추에이터에는 회전축(303)의 축선 방향의 타단(303B)이 폐쇄되어 있고, 이 회전축(303)의 타단(303B)에 전자 브레이크 장치(345)의 디스크(347)가 설치되어 있다(도 9 참조. 또한, 도 9에서는 도시를 용이하게 하기 위해서 해칭을 생략하고 있다).

일본 특허 공개 2009-118732호 공보

종래의 리니어 액추에이터에서는 전자 브레이크 장치(345)의 디스크(347)가 회전축(303)의 폐쇄되어진 타단(303B)에 부착되어 있는 구조를 갖기 때문에 볼나사(317)가 전자 브레이크 장치(345)의 내부를 관통하여 이동할 수 없었다. 즉, 볼나사(317)는 전자 브레이크 장치(345)가 설치된 회전축(303)의 타단(303B)까지 밖에 이동할 수 없었다. 그 때문에 종래의 리니어 액추에이터에서는 출력축으로서의 볼나사(317)의 이동 거리가 제한되어 있었다(도 9 참조).

본 발명의 목적은 출력축으로서 볼나사의 이동 거리를 길게 할 수 있는 리니어 액추에이터를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 출력축의 이동 거리를 길게 해도 유분 등의 불순물이 전자 브레이크 장치 내부에 침입하는 것을 저지할 수 있는 리니어 액추에이터를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 리니어 액추에이터는 모터부, 볼나사 기구, 케이싱 구조체, 전자 브레이크 장치 및 브레이크 커버를 구비한다. 모터부는 양단이 개구된 통상의 회전축과, 회전축에 고정된 회전자와, 회전자의 외측에 배치된 고정자를 갖는 구조로 되어 있다. 모터부에는 스테핑 모터 또는 서보 모터 등의 공지의 모터를 사용할 수 있다.

볼나사 기구는 볼나사 너트와 볼나사로 구성되어 있다. 볼나사 너트는 회전축의 일단에 고정되어 있다. 볼나사는 일부가 회전축 내에 연장되도록 볼나사 너트와 나사 결합되어 있다.

케이싱 구조체는 회전축의 축선 방향의 일방측에 위치해서 볼나사가 축선 방향으로 이동하는 것을 허용하도록 구성된 제 1 엔드 브래킷과, 축선 방향의 타방측에 위치해서 회전축의 타단이 회전 가능하게 돌출되는 것을 허용하도록 구성된 제 2 엔드 브래킷을 구비하고 있고, 모터부 및 볼나사 기구를 위한 케이싱을 구성한다.

전자 브레이크 장치는 회전 브레이크 디스크와, 고정 브레이크 디스크와, 전자 코일을 구비하고, 고정 부품이 제 2 엔드 브래킷에 고정되어 있다. 회전 브레이크 디스크는 회전축의 타단에 인접해서 회전축에 고정되어 있다. 고정 브레이크 디스크는 회전 브레이크 디스크에 접촉하고, 마찰력에 의해 회전축의 회전을 정지시키도록 되어 있다. 전자 코일은 통전되면 회전 브레이크 디스크와 고정 브레이크 디스크를 접촉시키거나 또는 분리하는 전자력을 발생하도록 되어 있다. 또한, 고정 브레이크 디스크 및 전자 코일은 고정 부품의 일부를 구성하고 있다.

브레이크 커버는 전자 브레이크 장치를 덮도록 제 2 엔드 브래킷에 고정되어 있다. 그리고, 본 발명에서는 전자 브레이크 장치가 회전축의 타단이 관통하도록 중공 구조를 갖고 있다. 전자 브레이크 장치의 내부가 이러한 중공 구조로 되어 있기 때문에 볼나사가 전자 브레이크 장치의 내부까지 이동할 수 있다. 그 때문에 본 발명의 리니어 액추에이터에서는 출력축의 이동 거리를 길게 할 수 있다.

또한, 전자 브레이크 장치의 내부를 회전축이 이동할 수 있는 구성으로 하면 볼나사가 이동하는 회전축의 내부에서 발생한 유분 또는 먼지 등의 불순물이 회전축의 타단으로부터 전자 브레이크 장치 내에 침입해서 전자 브레이크 장치의 제동력을 저하시킬 우려가 있다. 그래서 전자 브레이크 장치를 관통한 회전축의 타단에 회전축의 지름 방향으로 연장되는 환상의 플랜지부를 형성한다. 또한, 브레이크 커버의 내벽부에 플랜지부를 수용하고 또한 플랜지부의 외주면과의 사이에 라비린스 구조의 제 1 간극을 형성하는 통부를 브레이크 커버의 내벽부와 일체로 형성한다. 이렇게 브레이크 커버의 내벽부와 회전축의 타단의 플랜지부 사이에 라비린스 구조를 구성하면 회전축의 내부에서 발생한 유분 또는 먼지 등이 전자 브레이크 장치 내에 침입하는 것을 방지할 수 있다.

라비린스(labyrinth) 구조의 형성 방법은 임의이다. 예를 들면 브레이크 커버의 내벽부에 회전축의 타단에 있어서 축선 방향으로 개구된 개구부 내에 들어가고, 회전축의 내벽면과의 사이에 라비린스 구조의 제 2 간극을 형성하는 돌출부를 브레이크 커버의 내벽부와 일체로 형성해도 좋다. 이러한 돌출부를 브레이크 커버의 내벽부에 형성하면 복수의 라비린스 구조에 의해 회전축의 내부에서 발생한 유분 등이 회전축의 타단으로부터 전자 브레이크 장치 내에 침입하는 것을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 리니어 액추에이터에서는 브레이크 커버에 회전축의 타단이 관통하는 관통 구멍을 형성하고, 볼나사의 길이를 브레이크 커버를 관통하는 회전축의 타단에 있어서 축선 방향으로 개구된 개구부로부터 연장되는 길이로 할 수 있다. 이렇게 회전축이 브레이크 커버를 관통하고, 또한 볼나사가 회전축의 타단의 개구부로부터 외부로 연장되는 구성으로 하면 볼나사가 브레이크 커버를 관통할 수 있고, 또한 브레이크 커버를 관통하는 회전축의 타단의 외부까지 이동할 수 있다. 즉, 볼나사의 이동 거리를 회전축의 길이보다 길게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 리니어 액추에이터의 제 1 실시 형태의 단면도이다.
도 2는 도 1의 제 1 실시 형태의 일부(전자 브레이크 장치와 브레이크 커버가 설치된 부분)를 확대한 도면이다.
도 3은 도 2에 있어서의 브레이크 커버의 내부를 투시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 리니어 액추에이터의 제 2 실시 형태의 단면도이다.
도 5는 도 4의 제 2 실시 형태의 일부(전자 브레이크 장치와 브레이크 커버가 설치된 부분)를 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 리니어 액추에이터의 제 3 실시 형태의 단면도이다.
도 7은 도 6의 제 3 실시 형태의 일부(전자 브레이크 장치와 브레이크 커버가 설치된 부분)를 확대한 도면이다.
도 8은 도 7에 있어서의 브레이크 커버의 내부를 투시한 사시도이다.
도 9는 종래의 리니어 액추에이터의 구조를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 리니어 액추에이터의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태의 단면도이다. 또한, 도 1에서는 회전축, 회전자부, 로크 너트, 볼나사 너트 등은 반부 단면도로서 나타내어져 있다. 도 1에 있어서 부호 1은 스테핑 모터로 이루어지는 모터부를 나타내고 있다. 모터부(1)는 회전축(3)과 회전자(5)와 고정자(7)를 구비한다. 회전축(3)은 양단(일단(3A) 및 타단(3B))이 개구된 개구부(3C 및 3D)를 구비하는 통형상을 갖는다. 회전축(3)은 회전중심(RC)을 갖고, 후술하는 볼나사(17)가 축선을 따라 내부를 왕복 이동할 수 있는 내경 치수를 갖고 있다. 또한, 회전축(3)의 외주부(3E)에는 회전자(5)를 고정하기 위한 소경부(3F)와, 소경부(3F)의 지름 치수보다 큰 지름 치수를 갖고 또한 후술의 볼나사 너트(15)의 너트 본체(15A)가 감합되는 대경부(3G)를 구비하고 있다. 회전축(3)의 외주부(3E)에는 회전자(5)가 고정되어 있다. 그리고, 회전자(5)의 지름 방향 외측에는 고정자(7)가 배치되어 있다. 본 예에서는 모터부(1)로서 공지의 하이브리드형 스테핑 모터가 사용되고 있다. 하이브리드형 스테핑 모터는 외주에 소정 각도의 피치로 복수의 작은 톱니(50 및 52)가 형성된 2개의 회전자 스택(5A 및 5B)과, 2개의 회전자 스택(5A 및 5B) 사이에 배치되는 영구 자석(6)으로 구성된다. 영구 자석(6)은 복수의 작은 톱니(50 및 52)에 다른 극성의 자극이 나타나도록 두께 방향으로 착자되어 있다. 그리고, 고정자(7)는 요크(8A)의 내주에 등간격으로 배치된 복수의 자극부(8B)를 갖는 고정자 코어(8)의 각 자극부(8B)에 권선부(W)를 구비한 보빈(B)이 실장된 구조를 갖고 있다. 복수의 자극부(8B)의 자극면에는 도시되지 않는 복수의 작은 톱니가 형성되어 있다.

회전축(3)의 대경부(3G)의 일단(3A)의 외주부에는 제 1 베어링부로서 환상의 스러스트 베어링(9)의 내륜(9A)이 고정되어 있다. 이 스러스트 베어링(9)의 외륜(9B)은 후술의 케이싱(27)의 일부를 구성하는 제 1 엔드 브래킷(29)에 감합되어 있다. 그래서 나사(10)에 의해 제 1 엔드 브래킷(29)에 고정된 링 부재(12)에 의해 스러스트 베어링(9)의 빠짐 방지가 꾀해져 있다. 스러스트 베어링(9)은 회전축(3)이 축선 방향(스러스트 방향)으로 이동하지 않도록 회전축(3)의 일단(3A)을 회전 가능하게 지지한다.

회전축(3)의 소경부(3F)의 타단(3B)의 외주부(3E)에는 제 2 베어링부로서 볼베어링(11)이 설치되어 있다. 이 볼베어링(11)의 외륜(11A)은 제 2 엔드 브래킷(31)에 감합되어 있고, 내륜(11B)은 회전축(3)의 타단(3B)에 감합되어 있다. 회전축(3)의 타단(3B)에는 베어링 위치 결정용의 단부(段部)(3H)가 형성되어 있다.

스러스트 베어링(9)으로부터 축선 방향으로 연장되는 회전축(3)의 일단(3A)의 연장 부분 상에는 로크 너트(13)가 나사 결합되어 있다. 구체적으로는, 회전축(3)의 대경부(3G)의 일단(3A)의 외주부에는 도시되지 않는 수나사부가 형성되어 있다. 또한, 로크 너트(13)의 내주부(13A)에는 도시되지 않는 암나사부가 형성되어 있다. 그리고, 회전축(3)의 수나사부와 로크 너트(13)의 암나사부가 나사 결합됨으로써 로크 너트(13)가 회전축(3)에 나사 결합된다. 또한, 로크 너트(13)는 회전축(3)에 나사 결합된 상태로 로크 너트(13)에 형성된 관통 구멍에 감합되고 또한 회전축(3)의 대경부(3G)의 외주부에 설치된 도시되지 않는 나사 구멍에 나사 결합되는 도시되지 않는 2개의 나사에 의해 회전축(3)에 대하여 고정되어 있다. 로크 너트(13)는 스러스트 베어링(9)(제 1 베어링부)의 내륜(9A)과 접촉해서 스러스트 베어링(9)의 내륜(9A)이 축선 방향으로 이동하는 것을 저지하고 있다.

회전축(3)의 일단(3A)에는 볼나사 너트(15)가 고정되어 있다. 볼나사 너트(15)는 회전축(3)의 개구부(3C) 내에 감합되는 너트 본체(15A) 및 너트 본체(15A)와 일체로 형성되어 개구부(3C)의 외측에 위치하는 플랜지부(15B)를 구비하고 있다. 볼나사 너트(15)는 플랜지부(15B)가 로크 너트(13)에 접촉한 상태로 둘레방향으로 간극을 두고 배치된 4개의 나사(25)(나사 부재)를 사용해서 로크 너트(13)에 나사 고정되어 있다. 4개의 나사(25)는 볼나사 너트(15)의 플랜지부(15B)에 등간격으로 형성된 관통 구명(15C) 및 관통 구멍(15C)에 대응해서 로크 너트(13)에 등간격으로 형성된 나사 구멍(13B)에 나사 결합되어 볼나사 너트(15)를 로크 너트(13)에 고정하고 있다. 볼나사 너트(15)에는 일부가 회전축(3) 내에 연장되도록 볼나사(17)가 나사 결합되어 있다. 이들 볼나사 너트(15)와 볼나사(17)에 의해 볼나사 기구(19)가 구성되어 있다. 제 1 엔드 브래킷(29)에는 로크 너트(13), 볼나사 너트(15) 및 볼나사(17)의 일부를 덮는 엔드 커버(28)가 고정되어 있다. 엔트 커버(28)는 볼나사 기구(19)를 둘러싸도록 회전축(3)의 축선 방향의 일방측(회전축(3)의 일단(3A)측)에 위치하고, 볼나사(17)가 축선 방향으로 이동하는 것을 허용하는 관통 구멍(28A)을 구비한다. 그리고, 엔드 커버(28)는 제 1 엔드 브래킷(29)의 네 모서리에 4개의 나사(30)를 사용해서 고정되어 있다. 본 예의 리니어 액추에이터에서는 모터부(1) 및 볼나사 기구(19)가 케이싱 구조체(케이싱(27))에 수납되어 있다. 이 케이싱 구조체는 엔드 커버(28), 제 1 엔드 브래킷(29), 제 2 엔드 브래킷(31), 링 부재(12) 및 고정자(7)의 고정자 코어(8)에 의해 구성되어 있다.

또한, 제 2 엔드 브래킷(31)에는 제 2 베어링부를 구성하는 볼베어링(11)이 감합되어 있다. 구체적으로는, 제 2 엔드 브래킷(31)의 내벽부(31A)에 일체로 형성된 원통부(31B) 내에 볼베어링(11)이 감합되어 있다. 또한, 제 2 엔드 브래킷(31)의 측벽부(31D)에는 모터부(1)에 접속해서 모터부(1)에 전력을 공급하는 리드선(1A)을 외부로 인출할 수 있는 도시되지 않는 관통 구멍이 형성되어 있다.

제 2 엔드 브래킷(31)에는 전자 브레이크 장치(45)가 고정되어 있다. 전자 브레이크 장치(45)는 회전축(3)의 타단(3B)에 인접해서 회전축(3)에 고정된 회전 브레이크 디스크(47)와 제 2 엔드 브래킷(31)의 외벽부(31C)에 고정되어서 주요부가 고정 브레이크 디스크(51) 및 전자 코일(53)을 포함하는 고정 부품(49)을 구비하고 있다. 전자 코일(53)은 절연 수지제의 환상의 보빈(54)에 권취되어서 구성되어 있다. 고정 브레이크 디스크(51)는 전자 코일(53)이 발생하는 전자력에 의해 회전축(3)을 따라 축선 방향으로 이동하고, 회전 브레이크 디스크(47)와 접촉한다. 고정 브레이크 디스크(51)와 보빈(54) 사이에는 전자 코일(53)의 여자가 해제되었을 때에 고정 브레이크 디스크(51)를 원점 위치로 복귀시키는 도시되지 않는 복귀스프링 기구가 배치되어 있다. 고정 브레이크 디스크(51)가 회전 브레이크 디스크(47)에 접촉하면 마찰력에 의해 회전축(3)의 회전을 정지시키도록 되어 있다. 전자 코일(53)은 통전되면 회전 브레이크 디스크(47)와 고정 브레이크 디스크(51)를 접촉시키거나 또는 분리하는 전자력을 발생하도록 되어 있다. 본 실시 형태에서 사용하는 전자 브레이크 장치(45)는 급전이 정지되어 있을 때에 회전축(3)이 외력으로 회전하는 것을 방지하기 위해서 브레이크 상태가 되도록 사용한다. 따라서 상기 복귀 스프링 기구는 전자 코일(53)이 비여성 상태가 되어 있을 때에 고정 브레이크 디스크(51)를 회전 브레이크 디스크(47)에 압박하는 힘을 발생하도록 구성되어 있다. 즉, 급전이 정지되어 있을 때에 회전축(3)이 외력으로 회전하는 것을 방지하기 위해서 전자 브레이크 장치(45)는 급전이 없을 때 즉 전자력이 발생하지 않고 있을 때에 고정 브레이크 디스크(51)와 회전 브레이크 디스크(47)를 접촉시키도록 구성되어 있다. 또한, 회전하고 있는 회전축(3)을 정지시키기 위해서 브레이크 동작을 할 목적으로 전자 브레이크 장치(45)를 사용할 경우 복귀 스프링 기구는 전자 코일(53)이 비여자 상태에 있을 때에는 고정 브레이크 디스크(51)를 회전 브레이크 디스크(47)로부터 이간되는 방향의 힘을 발생하도록 구성된다. 또한, 본 실시 형태에서는 보빈(54) 및 고정 브레이크 디스크(51)의 내주면과 회전축(3)의 외주면 사이에는 회전축(3)이 축선 방향으로 이동하도록 허용하는 간극이 형성되어 있다. 제 2 엔드 브래킷(31)의 외벽부(31C)에는, 또한 전자 브레이크 장치(45)를 덮도록 브레이크 커버(55)가 고정되어 있다.

상기 구성에 의해 전자 브레이크 장치(45)는 전자 브레이크 장치(45)의 내부를 회전축(3)의 타단(3B)이 관통하는 관통 구멍(45A)이 형성된 중공 구조로 되어 있다. 전자 브레이크 장치(45)를 중공 구조로 해서 회전축(3)의 길이를 그 타단(3B)이 관통 구멍(45A) 내를 관통하는 길이로 하면 볼나사(17)의 가동 범위를 넓힐 수 있다. 즉, 출력축으로서의 볼나사(17)의 이동 거리를 종래보다 길게 할 수 있다.

도 2는 도 1에 나타내는 제 1 실시 형태에 있어서 전자 브레이크 장치(45)와 브레이크 커버(55)가 설치된 부분을 확대한 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에서는 전자 브레이크 장치(45)의 관통 구멍(45A)을 관통한 회전축(3)의 타단(3B)의 말단에 회전축(3)의 지름 방향으로 연장되는 환상의 플랜지부(57)가 회전 브레이크 디스크(47)에 인접해서 고정되어 있다.

브레이크 커버(55)의 내벽부(55A)에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 통부(55B)가 브레이크 커버(55)와 일체로 형성되어 있다. 이 통부(55B)는 플랜지부(57)를 수용하고 또한 플랜지부(57)의 외주면(57A)과의 사이에 간극(59)(제 1 간극)을 형성한다. 이 간극(59)은 통부(55B)의 내주면(55C)(도 3 참조)과 플랜지부(57)의 외주면(57A) 사이에 라비린스 구조를 구성한다. 또한, 제 2 엔드 브래킷(31)에 인접하는 브레이크 커버(55)의 내벽부(55A)의 일부에는 전자 브레이크 장치(45)에 접속해서 전자 브레이크 장치(45)에 전력을 공급하는 리드선(46)을 외부로 인출하기 위한 관통 구멍(55D)이 형성되어 있다.

본 발명의 제 1 실시 형태에서는 브레이크 커버(55)와 회전축(3)의 타단(3B) 사이에 간극(59)을 형성해서 라비린스 구조를 구성했기 때문에 회전축(3)의 내부에 위치하는 볼나사(17) 등에 부착되어 있는 유분 또는 먼지 등이 전자 브레이크 장치(45) 내에 침입하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 본 예와 같이, 전자 브레이크 장치(45)의 내부를 회전축(3)이 이동할 수 있는 구성을 채용해도 전자 브레이크 장치(45)의 제동력을 저하시키는 기름 등의 침입의 리스크를 경감할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 제 2 실시 형태의 단면도이고, 도 5는 도 4에 나타낸 전자 브레이크 장치(145)와 브레이크 커버(155)가 설치된 부분을 확대한 도면이다. 이들 도면에 있어서도 도 1 및 도 2와 마찬가지로 회전축(103) 등의 회전 부품은 반부 단면부로서 나타내어져 있다. 또한, 도 4 및 도 5에 나타내는 제 2 실시 형태에 있어서 도 1 및 도 2에 나타내는 제 1 실시 형태의 구성과 같은 부분에 대해서는 도 1 및 도 2에 붙인 부호의 수에 100의 수를 더한 수의 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

제 2 실시 형태에서는 브레이크 커버(155)의 내벽부(155A)에 원기둥상의 돌출부(155E)가 일체로 형성되어 있다(도 3∼도 5 참조). 이 돌출부(155E)는 회전축(103)의 타단(103B)에 있어서 축선 방향으로 개구된 개구부(103D) 내에 들어가고, 회전축(103)의 내주면(103J)과의 사이에 간극(161)(제 2 간극)을 형성한다. 이 간극(161)은 돌출부(155E)의 외주면(155F)(도 3∼도 5 참조)과 회전축(103)의 내주면(103J) 사이에 라비린스 구조를 구성한다. 본 실시 형태에서는 간극(159)에 추가해서 간극(161)을 형성함으로써 복수의 라비린스 구조가 형성되기 때문에 회전축(103)의 내부에서 발생한 유분 등의 불순물이 회전축(103)의 타단(103B)으로부터 전자 브레이크 장치(145) 내에 침입하는 것을 확실히 방지할 수 있다.

이후에, 본 발명의 제 3 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 6은 제 3 실시 형태의 단면도이고, 도 7은 도 6에 있어서 전자 브레이크 장치(245)와 브레이크 커버(255)가 설치된 부분을 확대한 도면이다. 이들 도면에 있어서도 도 1 및 도 2와 마찬가지로 회전축(203) 등의 회전 부품은 반부 단면도로서 나타내어져 있다. 또한, 도 6 및 도 7에 나타내는 제 3 실시 형태에 있어서 도 1 및 도 2에 나타내는 제 1 실시 형태의 구성과 같은 부분에 대해서는 도 1 및 도 2에 붙은 부호의 수에 200의 수를 더한 수의 부호를 붙여서 설명을 생략한다. 본 실시 형태에서는 브레이크 커버(255)에 회전축(203)의 타단(203B)이 관통하는 관통 구멍(255F)이 형성되어 있다(도 7 및 도 8 참조). 이 관통 구멍(255F)의 지름 치수는 회전축(203)의 타단(203B)이 관통 구멍(255F) 내에서 회전할 수 있도록 회전축(203)의 타단(203B)의 외형 치수보다 크게 되어 있다. 그리고, 볼나사(217)의 길이는 브레이크 커버(255)를 관통하는 회전축(203)의 타단(203B)에 있어서 축선 방향으로 개구된 개구부(203D)로부터 연장되는 길이로 되어 있다. 이렇게 회전축(203)이 브레이크 커버(255)를 관통하고, 또한 볼나사(217)가 회전축(203)의 타단(203B)의 개구부(203D)로부터 외부로 연장되는 구조로 하면 볼나사(217)가 브레이크 커버(255)를 관통 할 수 있고, 또한 브레이크 커버(255)를 관통하는 회전축(203)의 타단(203B)의 외부까지 이동할 수 있다. 즉, 볼나사(217)의 이동 거리를 회전축(203)의 길이보다 길게 할 수 있기 때문에 종래의 리니어 액추에이터에 비해 출력축의 이동 거리를 대폭 길게 할 수 있다.

본 발명에 의하면 전자 브레이크 장치가 회전축의 타단이 관통하도록 중공 구조로 되어 있기 때문에 회전축 내에 배치되어서 회전축의 축선 방향으로 이동하는 볼나사가 전자 브레이크 장치의 내부까지 이동할 수 있어 출력축의 이동 거리를 길게 할 수 있다.

1: 모터부 3, 103, 203: 회전축
3A: 일단 3B, 103B, 203B: 타단
3D, 103D, 203D: 개구부 103J: 내벽면
5: 회전자 7: 고정자
15: 볼나사 너트 17, 117, 217: 볼나사
19: 볼나사 기구 27: 케이싱(케이싱 구조체)
28: 엔드 커버 29: 제 1 엔드 브래킷
31: 제 2 엔드 브래킷 45: 전자 브레이크 장치
47: 회전 브레이크 디스크 49: 고정 부품
51: 고정 브레이크 디스크 53: 전자 코일
55, 155, 255: 브레이크 커버 55A, 155A, 255A: 내벽부
55B, 155B, 255B: 통부 155E: 돌출부
255F: 관통 구멍 57: 플랜지부
57A, 157A, 257A: 외주면 59, 159, 259: 간극(제 1 간극)
161: 간극(제 2 간극)

Claims

양단이 개구된 통상의 회전축, 상기 회전축에 고정된 회전자 및 상기 회전자의 외측에 배치된 고정자를 갖는 모터부;
상기 회전축의 일단에 고정된 볼나사 너트 및 상기 볼나사 너트와 나사 결합되어 일부가 상기 회전축 내에서 연장되는 볼나사로 이루어지는 볼나사 기구;
상기 회전축의 축선 방향의 일방측에 위치해서 상기 볼나사가 상기 축선 방향으로 이동하는 것을 허용하도록 구성된 제 1 엔드 브래킷과, 상기 축선 방향의 타방측에 위치해서 상기 회전축의 타단이 회전 가능하게 돌출되는 것을 허용하도록 구성된 제 2 엔드 브래킷을 구비하고, 상기 모터부 및 상기 볼나사 기구를 위한 케이싱을 구성하는 케이싱 구조체;
상기 회전축의 상기 타단에 인접해서 상기 회전축에 고정된 회전 브레이크 디스크와, 상기 회전 브레이크 디스크에 접촉해서 상기 회전축의 회전을 정지시키는 고정 브레이크 디스크와, 통전되면 상기 회전 브레이크 디스크와 상기 고정 브레이크 디스크를 접촉시키거나 또는 분리하는 전자력을 발생하는 전자 코일을 구비하고, 고정 부품이 상기 제 2 엔드 브래킷에 고정된 전자 브레이크 장치; 및
상기 제 2 엔드 브래킷에 고정되어서 상기 전자 브레이크 장치를 덮는 브레이크 커버를 구비하고:
상기 전자 브레이크 장치는 상기 회전축의 상기 타단이 관통하도록 중공 구조를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
제 1 항에 있어서,
상기 전자 브레이크 장치를 관통한 상기 회전축의 상기 타단에는 상기 회전축의 지름 방향으로 연장되는 환상의 플랜지부가 형성되어 있고,
상기 브레이크 커버의 내벽부에는 상기 플랜지부를 수용하고 또한 상기 플랜지부의 외주면과의 사이에 라비린스 구조의 제 1 간극을 형성하는 통부가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
제 2 항에 있어서,
상기 브레이크 커버의 상기 내벽부에는 상기 회전축의 상기 타단에 있어서 상기 축선 방향으로 개구된 개구부 내에 들어가고 상기 회전축의 내벽부와의 사이에 라비린스 구조의 제 2 간극을 형성하는 돌출부가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.
제 2 항에 있어서,
상기 브레이크 커버에는 상기 회전축의 타단이 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고,
상기 볼나사는 상기 브레이크 커버를 관통하는 상기 회전축의 상기 타단에 있어서 상기 축선 방향으로 개구된 개구부로부터 연장되는 길이를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 리니어 액추에이터.