KR20190137902A - 회전 액추에이터 및 리니어 액추에이터 - Google Patents

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Abstract

회전 액추에이터(1)에서는, 중공 모터(2)의 양측에 중공 감속기(3, 4)가 동축으로 배치된다. 회전축(5)은, 중공 모터(2)의 중공 모터축(22)을 관통하는 상태로 배치된다. 중공 모터축(22)의 양측의 축단부에, 중공 감속기(3, 4)의 중공 입력축(33, 43)이 연결된다. 중공 감속기(3, 4)의 중공 출력축(34, 44)은, 중공 모터축(22)의 양단으로부터 돌출되는 회전축(5)의 부분에 연결된다. 회전축(5)에 대한 중공 출력축(34)의 연결위치는, 회전방향으로 조정할 수 있다. 회전축(5)에 의하여 부하가 회전구동된다. 중공 모터(2)의 축방향 길이를 길게 함으로써, 큰 토크의 회전출력이 얻어지는 소경의 회전 액추에이터가 얻어진다.

Description

회전 액추에이터 및 리니어 액추에이터
본 발명은, 1대의 중공 모터(中空 motor)에 의하여 구동되는 2대의 중공 감속기(中空 減速機)를 구비한 회전 액추에이터(回轉 actuator) 및 리니어 액추에이터(linear actuator)에 관한 것이다.
액추에이터, 예를 들면 회전 액추에이터는, 일반적으로 1대의 모터에 1대의 감속기가 접속된 구성을 구비하고 있다. 감속기로서 파동기어장치를 사용한 회전 액추에이터는, 특허문헌1, 2에 있어서 제안되어 있다. 특허문헌1에 개시된 감속기 유닛에서는, 1대의 모터와 1대의 컵형 파동기어 감속기가 탠덤(tandem)으로 연결된 구조를 하고 있다. 특허문헌2에 개시된 액추에이터에서는, 1대의 중공 모터와 1대의 실크햇형 파동기어 감속기가 탠덤으로 연결된 구조를 하고 있다.
: 일본국 공개특허 특개2007-321879호 공보 : 일본국 특허 제4833028호 공보
여기에서 모터는, 동일한 직경이더라도, 축방향 길이를 길게 함으로써 쉽게 발생토크(發生torque)를 크게 할 수 있다. 그러나 감속기는, 외경을 증가시키지 않고 축방향 길이를 길게 하는 것만으로는 전달토크(傳達torque)를 증대시키는 것에 한계가 있다. 이 때문에, 모터 및 감속기를 구비한 액추에이터에 있어서 외경치수를 증가시키지 않고 발생토크를 크게 하는 것이 쉽지 않다.
본 발명의 과제는, 소경(小徑)이면서 토크를 쉽게 크게 할 수 있는 회전 액추에이터를 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 과제는, 소경이면서 추진력을 쉽게 크게 할 수 있는 리니어 액추에이터를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 회전 액추에이터에서는, 중공 모터의 양측에 중공 감속기가 동축으로 배치된다. 회전축은, 중공 모터의 중공 모터축의 중공부를 관통하는 상태로 배치된다. 중공 모터축의 양측의 끝에, 각각 중공 감속기의 중공 입력축이 연결된다. 각각의 중공 감속기의 중공 출력축은, 중공 모터축의 중공부를 관통하여 연장되는 회전축의 양단에 각각 연결기구를 통하여 연결된다. 적어도 일방의 연결기구는, 회전축에 대한 중공 출력축의 연결위치를 회전방향으로 조정할 수 있는 구조로 되어 있다.
본 발명에 의하면, 중공 모터의 축방향 길이를 길게 하여 발생토크를 크게 하는 경우에, 중공 모터의 양측의 2대의 중공 감속기의 각각의 축방향 길이를 길게 하면 발생토크의 증가에 쉽게 대응할 수 있다. 따라서 액추에이터 외경을 증가시키지 않고 축방향 길이를 길게 함으로써, 종래의 동일한 외경의 회전 액추에이터에 비하여 큰 토크를 발생시킬 수 있는 소경의 회전 액추에이터를 쉽게 실현할 수 있다. 지금까지는 설치가 불가능했고 반경방향에 있어서의 제약이 있는 가늘고 긴 공간 등에 큰 토크의 회전 액추에이터를 설치할 수 있다.
또한 연결기구에 의하여, 2대의 중공 감속기의 출력축 사이의 회전위치의 어긋남을 조정할 수 있다. 1대의 중공 모터에 조립한 2대의 중공 감속기의 회전위치의 어긋남에 기인하는 폐해를 쉽게 회피할 수 있다. 이러한 연결기구는, 예를 들면 장공을 사용한 볼트체결, 마찰 조인트에 의한 체결을 사용하여 실현할 수 있다.
여기에서 중공 감속기로서, 링형 혹은 플랫형으로 불리는 파동기어장치를 사용하면, 큰 중공부를 쉽게 확보할 수 있고 큰 지름의 중공 모터축을 배치할 수 있다. 또한 파동기어장치를 사용하면, 소프트 와인드업 영역(soft windup 領域)의 회전오차, 비틀림 강성의 차이 등이 흡수되고, 2대의 중공 감속기의 상호간의 간섭이 억제되어서, 동일한 외경의 기존의 회전 액추에이터에 대하여 2배에 가까운 출력이 얻어진다.
본 발명은 리니어 액추에이터에 대해서도 동일하게 적용 가능하다. 본 발명에 의한 리니어 액추에이터에서는, 중공 모터의 양측에 중공 감속기가 동축으로 배치된다. 직선운동식의 나사축이, 중공 모터의 중공 모터축의 중공부를 관통하는 상태로 배치된다. 중공 모터축의 양측의 끝에, 각각 중공 감속기의 중공 입력축이 연결된다. 각각의 중공 감속기의 중공 출력축은, 나사축에 나사결합하는 2개의 너트의 각각에 연결된다. 또한 적어도 일방의 중공 감속기의 중공 출력축을 너트에 연결하고 있는 연결기구는, 너트에 대한 중공 출력축의 연결위치를 회전방향으로 조정할 수 있는 구조로 되어 있다.
본 발명에 의하면, 중공 모터의 축방향 길이를 길게 하여 발생토크를 크게 하는 경우에, 중공 모터의 양측의 2대의 중공 감속기의 각각의 축방향 길이를 길게 하면, 발생토크의 증가에 쉽게 대응할 수 있다. 액추에이터 외경을 증가시키지 않고 축방향 길이를 길게 함으로써, 종래의 동일한 외경의 리니어 액추에이터에 비하여 큰 추진력을 발생시킬 수 있는 소경의 리니어 액추에이터를 쉽게 실현할 수 있다.
도1은, 본 발명을 적용한 실시형태1에 관한 회전 액추에이터를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도2는, 도1의 회전 액추에이터의 개변예를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
도3은, 본 발명을 적용한 실시형태2에 관한 리니어 액추에이터를 나타내는 개략적인 종단면도이다.
[실시형태1]
도1은 실시형태1에 관한 회전 액추에이터(回轉 actuator)를 나타내는 개략적인 종단면도이다. 회전 액추에이터(1)는, 1대의 중공 모터(中空 motor)(2)와, 감속비(減速比)가 동일한 2대의 중공 감속기(中空 減速機)(3, 4)와, 1개의 회전축(回轉軸)(5)을 갖고 있다. 중공 모터(2)를 사이에 두고, 중심축선(1a)방향의 양측에 각각 중공 감속기(3, 4)가 동축(同軸)으로 배치되어 있다. 회전축(5)은, 중공 모터(2) 및 양측의 중공 감속기(3, 4)의 중심부분을 동축으로 관통한 상태로 배치되어 있다. 본 예의 중공 감속기(3, 4)는 동일한 감속기로서, 중공 모터(2)를 중심으로 하여 좌우대칭의 상태로 배치되어 있다. 중공 감속기(3, 4)로서 크기, 구조가 다른 중공 감속기를 사용하는 것도 가능하다.
중공 모터(2)는, 원통모양(圓筒狀)의 모터 하우징(motor housing)(21)과, 이 내측에 동축으로 배치된 중공 모터축(中空 motor軸)(22)을 구비하고 있다. 중공 모터축(22)의 원형 내주면(22a)에 의하여 중심축선(1a)방향으로 중공 모터(2)를 관통하는 모터 중공부(motor 中空部)가 규정되어 있다. 회전축(5)은, 모터 중공부 내, 즉 중공 모터축(22) 내를 동축으로 관통하고 있다. 중공 모터축(22)의 외주면에는, 원통모양의 구동 마그넷(驅動 magnet)(24)을 구비한 모터 로터(motor rotor)가 조립되어 있다. 모터 하우징(21)의 내주면에는 구동코일(驅動coil)(25)을 구비한 모터 스테이터(motor stator)가 조립되어 있다.
중공 모터축(22)은, 구동 마그넷(24), 구동코일(25)의 양측의 위치에서 볼베어링(ball bearing)(26, 27)을 통하여 양측의 원반모양의 플랜지(flange)(31a, 41a)에 의하여 회전 가능한 상태로 지지되어 있다. 중공 모터축(22)의 양측의 축단부(軸端部)(22b, 22c)는, 플랜지(31a, 41a)를 넘어서 중공 감속기(3, 4)의 측으로 연장되어 있다. 플랜지(31a, 41a)는, 중공 감속기(3, 4)의 원통모양의 감속기 하우징(減速機 housing)(31, 41)에 일체(一體)로 형성되어 있다. 감속기 하우징(31, 41)은, 모터 하우징(21)과 동일한 외경이고, 복수 개의 체결볼트(締結bolt)(32, 42)에 의하여 모터 하우징(21)에 동축으로 체결고정되어 있다.
중공 감속기(3, 4)는 동일한 중공 감속기이다. 일방(一方)의 중공 감속기(3)는, 중공 입력축(中空 入力軸)(33)과, 중공 출력축(中空 出力軸)(34)을 구비하고 있다. 중공 입력축(33) 및 중공 출력축(34)은, 감속기 하우징(31)의 내측에 동축으로 배치되어 있다. 중공 입력축(33)의 원형 내주면(33a)에 의하여, 중심축선(1a)방향으로 중공 감속기(3)를 관통하는 감속기 중공부(減速機 中空部)가 규정되어 있다.
감속기 중공부의 내측, 즉 중공 입력축(33)의 내측에는, 중공 모터축(22)의 일방의 축단부(22b)가 동축으로 관통하고 있다. 본 예에서는, 중공 입력축(33)의 원형 내주면(33a)이 스플라인 구멍으로 되어 있고, 축단부(22b)가 스플라인 축으로 되어 있다. 중공 모터축(22)의 축단부(22b)에, 중공 입력축(33)이 스플라인 결합(spline 結合)에 의하여 동축으로 연결되어 있다. 중공 입력축(33)의 중심축선(1a)방향의 이동은, 고정링(35a) 및 리테이닝 링(retaining ring)(35b)에 의하여 구속되어 있다.
중공 감속기(3)의 중공 출력축(34)은, 중공 모터축(22)의 일단(一端)으로부터 돌출되어 있는 회전축(5)의 일방의 축부분(軸部分)(51)에 연결기구(連結機構)(6)를 통하여 동축으로 연결되어 있다. 연결기구(6)는, 원통부재(圓筒部材)(61)와 원통부재(61)를 중공 출력축(34)에 체결고정하고 있는 복수 개의 체결볼트(62)를 구비하고 있다. 원통부재(61)는, 볼베어링(63)을 통하여 감속기 하우징(31)에 의하여 회전 가능한 상태로 지지되어 있다.
원통부재(61)는, 그 원형 내주면이 스플라인 구멍으로 되어 있고, 회전축(5)의 축부분(51)에 있어서 중공 모터축(22)의 끝으로부터 돌출된 부위에 스플라인 축부분(51a)이 형성되어 있다. 회전축(5)의 축부분(51)에 스플라인 결합에 의하여, 원통부재(61)가 동축으로 연결되어 있다.
회전축(5)의 축부분(51)은, 스플라인 축부분(51a)에 대하여 중심축선(1a)방향의 외측의 부위에 있어서 베어링, 예를 들면 크로스 롤러베어링(36)을 통하여 원반모양의 엔드 플레이트(37)에 의하여 회전 가능한 상태로 지지되어 있다. 엔드 플레이트(37)는, 감속기 하우징(31)과 동일한 외경이고, 복수 개의 체결볼트(32)에 의하여 감속기 하우징(31)에 동축으로 체결고정되어 있다. 본 예에서 축부분(51)의 축단부분(5lb)은, 엔드 플레이트(37)로부터 외측으로 소정량만큼 돌출되어 있다. 축단부분(5lb)에 부하측 부재(도면에는 나타내지 않는다)를 연결할 수 있다.
여기에서, 중공 감속기(3)의 중공 출력축(34)을 회전축(5)의 축부분(51)에 연결하고 있는 연결기구(6)는, 회전축(5)에 대한 중공 출력축(34)의 연결위치를 당해 중공 출력축(34)의 회전방향으로 소정각도만큼 조정할 수 있는 조정부(調整部)를 구비하고 있다. 본 예의 조정부는, 원통부재(61)에 형성되어 있는 체결볼트(62)의 볼트 관통구멍(61a)이다. 볼트 관통구멍(61a)은, 체결볼트(62)가 회전방향으로 소정의 유동(遊動)이 가능한 상태로 통과되는 장공(長孔)으로 되어 있다. 또한 후술하는 중공 감속기(4)의 중공 출력축(44)을 회전축(5)의 타방(他方)의 축부분(52)에 연결하는 연결기구(7)도 동일하게 구성할 수 있다.
본 예의 중공 감속기(3)는, 링형(ring型) 혹은 플랫형(flat型)으로 불리는 파동기어장치(波動gear裝置)이다. 중공 감속기(3)는, 원통모양의 강성(剛性)의 정지측 내치기어(靜止側 內齒gear)(38) 및 원통모양의 강성의 구동측 내치기어(驅動側 內齒gear)(34A)를 구비하고 있다. 정지측 내치기어(38) 및 구동측 내치기어(34A)의 내측에는, 이들과 맞물릴 수 있는 원통모양의 가요성(可撓性)의 외치기어(外齒gear)(39)가 동축으로 배치되어 있다. 외치기어(39)의 내측에는, 파동발생기(波動發生器)(33A)가 삽입되어 있다.
파동발생기(33A)는, 중공 입력축(33) 및 이 외주면과 외치기어(39) 사이에 장착된 파동발생기 베어링(40)으로 구성되어 있다. 중공 입력축(33)의 외주면은 비원형(非圓形)의 외주면(外周面), 본 예에서는 타원형의 외주면이다. 파동발생기(33A)에 의하여 외치기어(39)는, 타원모양으로 휘어져 정지측 내치기어(38), 구동측 내치기어(34A)에 부분적으로 맞물리고 있다. 본 예의 구동측 내치기어(34A)는, 중공 출력축(34)과 일체로 형성되어 있다.
다음에 타방의 중공 감속기(4)는, 중공 입력축(43)과 중공 출력축(44)을 구비하고 있다. 중공 입력축(43)의 원형 내주면(43a)에 의하여, 중심축선(1a)방향으로 중공 감속기(4)를 관통하는 감속기 중공부가 규정되어 있다. 중공 입력축(43)의 내측에는, 중공 모터축(22)의 타방의 축단부(22c)가 동축으로 관통하고 있다. 중공 입력축(43)의 원형 내주면(43a)이 스플라인 구멍으로 되어 있고, 축단부(22c)가 스플라인 축으로 되어 있다. 중공 모터축(22)의 축단부(22c)에, 중공 입력축(43)이 스플라인 결합에 의하여 동축으로 연결되어 있다. 중공 입력축(43)은, 고정링(45a) 및 리테이닝 링(45b)에 의하여 중심축선(1a)방향으로 이동되지 않도록 구속되어 있다.
중공 출력축(44)은, 중공 모터축(22)의 타방의 끝으로부터 돌출되어 있는 회전축(5)의 타방의 축부분(52)에 연결기구(7)를 통하여 동축으로 연결되어 있다. 연결기구(7)는, 원통부재(71)와, 원통부재(71)를 중공 출력축(44)에 체결고정하고 있는 복수 개의 체결볼트(72)를 구비하고 있다. 원통부재(71)는, 볼베어링(73)을 통하여 감속기 하우징(41)에 의하여 회전 가능한 상태로 지지되어 있다. 원통부재(71)는, 그 원형 내주면이 스플라인 구멍으로 되어 있고, 회전축(5)의 축부분(52)에 있어서 중공 모터축(22)의 끝으로부터 돌출된 부위에 스플라인 축부분(52a)이 형성되어 있다. 회전축(5)의 축부분(52)에 스플라인 결합에 의하여, 원통부재(71)가 동축으로 연결되어 있다.
회전축(5)의 축부분(52)은, 스플라인 축부분(52a)에 대하여 중심축선(1a)방향의 외측의 부위에 있어서 베어링, 예를 들면 크로스 롤러베어링(46)을 통하여 원반모양의 엔드 플레이트(47)에 의하여 회전 가능한 상태로 지지되어 있다. 엔드 플레이트(47)는, 감속기 하우징(41)과 동일한 외경이고, 복수 개의 체결볼트(42)에 의하여 감속기 하우징(41)에 동축으로 체결고정되어 있다. 축부분(52)의 축단부분(52b)은, 엔드 플레이트(47)로부터 외측으로 소정량만큼 돌출되어 있다. 축단부분(52b)에 부하측 부재(도면에는 나타내지 않는다)를 연결할 수 있다.
중공 감속기(4)는 파동기어장치로서, 원통모양의 강성의 정지측 내치기어(48) 및 원통모양의 강성의 구동측 내치기어(44A)를 구비하고 있다. 정지측 내치기어(48) 및 구동측 내치기어(44A)의 내측에는, 이들과 맞물릴 수 있는 원통모양의 가요성의 외치기어(49)가 동축으로 배치되어 있다. 외치기어(49)의 내측에는, 파동발생기(43A)가 삽입되어 있다.
파동발생기(43A)는, 중공 입력축(43) 및 이 외주면과 외치기어(49) 사이에 장착된 파동발생기 베어링(50)으로 구성되어 있다. 중공 입력축(43)의 외주면은 비원형의 외주면, 본 예에서는 타원형의 외주면이다. 파동발생기(43A)에 의하여 외치기어(49)는, 타원모양으로 휘어져 정지측 내치기어(48), 구동측 내치기어(44A)에 부분적으로 맞물리고 있다. 본 예의 구동측 내치기어(44A)는, 중공 출력축(44)과 일체로 형성되어 있다.
본 예의 회전 액추에이터(1)에 있어서 중공 모터(2)를 회전구동하면, 그 출력회전이 중공 모터축(22)의 양단부에 연결되어 있는 중공 감속기(3, 4)의 중공 입력축(33, 43), 즉 파동발생기(33A, 43A)에 전달된다. 중공 감속기(3, 4)에서는, 동일한 감속비로 입력회전을 감속하고, 구동측 내치기어(34A, 44A), 즉 중공 출력축(34, 44)으로부터 감속회전이 출력된다. 회전축(5)은, 중공 감속기(3, 4)로부터 출력되는 감속회전에 의하여 회전구동된다.
중공 모터(2)의 양측에 중공 감속기(3, 4), 연결기구(6, 7)가 동축으로 배열되고, 이들의 중심부분에 형성되는 중공부를 관통하여 회전축(5)이 연장되어 있다. 중공 모터(2)의 축방향 길이를 길게 함으로써, 소경(小徑)이면서 큰 토크의 회전출력이 얻어지는 회전 액추에이터를 실현할 수 있다.
(개변예(modification예))
본 예의 회전 액추에이터(1)에서는, 회전축(5)의 양측의 축단부분(5lb, 52b)이 양측의 엔드 플레이트(37, 47)로부터 돌출되어 있다. 환언하면 회전축(5)은, 회전 액추에이터(1)의 중심부를 중심축선(1a)방향으로 관통하여 연장되어 있다. 예를 들면 중심축선(1a)방향에 있어서의 일방측으로부터 회전출력을 출력하면 좋은 경우에 있어서는, 회전축(5)의 일방의 축단부분만을 회전 액추에이터(1)의 끝면으로부터 돌출시킨다. 도2에 나타내는 회전 액추에이터(1A)에서는, 회전축(5)의 일방의 축부분(52)의 축단부분(52b)이 엔드 플레이트(47)로부터 돌출되어 있다. 회전축(5)의 타방의 축부분(51)은, 엔드 플레이트(37)를 관통하지 않고 그 내측에 배치되어 있다. 또한 축부분(51)을 지지하는 크로스 롤러베어링(36)도 생략되어 있다. 그 이외의 회전 액추에이터(1A)의 구성은 회전 액추에이터(1)의 경우와 동일하다.
[실시형태2]
도3은 실시형태2에 관한 리니어 액추에이터(linear actuator)를 나타내는 개략적인 종단면도이다. 리니어 액추에이터(100)는, 1대의 중공 모터의 출력회전을 2대의 중공 감속기로 감속하여, 2개의 볼나사 너트(ball螺絲 nut)를 회전시켜, 볼나사축(ball螺絲軸)을 직선운동시킨다. 중공 모터 및 2대의 중공 감속기는, 도1의 회전 액추에이터(1)의 중공 모터(2), 중공 감속기(3, 4)와 동일하다.
도3를 참조하여 설명하면, 리니어 액추에이터(100)는, 1대의 중공 모터(2)와, 감속비가 동일한 2대의 중공 감속기(3, 4)와, 볼나사축(8) 및 2개의 볼나사 너트(11, 12)를 구비한 볼나사(회전·직선운동 변환부(回轉·直線運動 變換部))를 갖고 있다. 중공 모터(2)를 사이에 두고, 중심축선(100a)방향의 양측에 각각 중공 감속기(3, 4)가 동축으로 배치되어 있다. 본 예의 중공 감속기(3, 4)는 동일한 감속기이고, 중공 모터(2)를 중심으로 하여 좌우대칭의 상태로 배치되어 있다.
볼나사축(8)은, 모터 중공부 및 감속기 중공부를 관통하여 연장되어 있다. 즉 볼나사축(8)은, 중공 모터축(22) 및 중공 감속기(3, 4)의 중공 입력축(33, 43)의 내측을 동축으로 관통하여 연장되어 있다. 볼나사축(8)에 나사결합되어 있는 볼나사 너트(11, 12)는, 중공 감속기(3, 4)에 대하여 중심축선(100a)의 방향의 외측에 인접하여 배치되어 있다. 볼나사 너트(11, 12)는, 스러스트 볼베어링(13, 14), 예를 들면 복식 스러스트 앵귤러 볼베어링(複式 thrust angular ball bearing)을 통하여 감속기 하우징(31, 41)에 의하여 회전 가능한 상태로 지지되어 있다. 볼나사 너트(11, 12)는 감속기 하우징(31, 41)의 개구단으로부터 노출되어 있고, 볼나사축(8)의 양측의 축단부(8a, 8b)는 볼나사 너트(11, 12)로부터 외측으로 돌출되어 연장되어 있다.
중공 감속기(3, 4)에 있어서 중공 입력축(33, 43)이, 스플라인 결합에 의하여 중공 모터축(22)의 축단부(22b, 22c)에 동축으로 연결되어 있다. 중공 감속기(3, 4)의 중공 출력축(34, 44)은, 복수 개의 체결볼트(15, 16)(연결기구)에 의하여 볼나사 너트(11, 12)에 동축으로 연결되어 있다.
여기에서, 볼나사 너트(11)에 대한 중공 출력축(34)의 연결위치를 당해 중공 출력축(34)의 회전방향으로 소정각도만큼 조정할 수 있다. 볼나사 너트(11)에 형성되어 있는 체결볼트(15)의 볼트구멍(11a)은, 체결볼트(15)가 회전방향으로 소정의 유동이 가능한 상태로 통과되는 장공으로 되어 있다. 중공 감속기(4)의 중공 출력축(44)을 볼나사 너트(12)에 연결하는 연결기구도 동일하게 구성하여도 좋다.
본 예의 리니어 액추에이터(100)에 있어서 중공 모터(2)를 회전구동하면, 그 출력회전이 중공 모터축(22)의 양단부에 연결되어 있는 중공 감속기(3, 4)의 중공 입력축(33, 43), 즉 파동발생기(33A, 43A)에 전달된다. 중공 감속기(3, 4)에서는, 동일한 감속비로 입력회전을 감속하고, 구동측 내치기어(34A, 44A), 즉 중공 출력축(34, 44)으로부터 감속회전이 출력된다. 볼나사 너트(11, 12)는, 중공 감속기(3, 4)로부터 출력되는 감속회전에 의하여 각각 회전구동된다. 볼나사 너트(11, 12)가 회전하면, 볼나사축(8)이 중심축선(100a)방향으로 이동한다.
중공 모터(2)의 양측에 중공 감속기(3, 4), 볼나사 너트(11, 12)가 동축으로 배열되고, 이들의 중심부분에 형성되는 중공부를 관통하여 볼나사축(8)이 연장되어 있다. 중공 모터(2)의 축방향 길이를 길게 함으로써 소경이면서 큰 추진력을 발생시킬 수 있는 리니어 액추에이터를 실현할 수 있다.

Claims (6)

1대의 중공 모터(中空 motor)와,
감속비(減速比)가 동일한 2대의 중공 감속기(中空 減速機)와,
1개의 회전축(回轉軸)을
갖고 있고,
상기 중공 모터를 사이에 두고, 중심축선방향의 양측에 각각 상기 중공 감속기가 동축(同軸)으로 배치되어 있고,
상기 중공 모터는, 중공 모터축(中空 motor軸)과, 상기 중공 모터축의 중공부에 의하여 규정되고 상기 중심축선방향으로 상기 중공 모터를 관통하는 모터 중공부(motor 中空部)를 구비하고 있고,
상기 중공 감속기의 각각은, 중공 입력축(中空 入力軸)과, 중공 출력축(中空 出力軸)과, 상기 중공 입력축의 중공부에 의하여 규정되고 상기 중심축선방향으로 상기 중공 감속기를 관통하는 감속기 중공부(減速機 中空部)를 구비하고 있고,
상기 회전축은, 상기 모터 중공부 내를 동축으로 관통하고 있고,
상기 중공 모터축의 양측의 축단부(軸端部)에, 상기 중공 감속기의 각각의 상기 중공 입력축이 동축으로 연결되어 있고,
상기 모터 중공부의 양단으로부터 돌출되어 있는 상기 회전축의 양측의 축부분(軸部分)에, 상기 중공 감속기의 각각의 상기 중공 출력축이 연결기구(連結機構)를 통하여 동축으로 연결되어 있고,
적어도 일방(一方)의 상기 연결기구는, 상기 회전축에 대한 상기 중공 출력축의 연결위치를 상기 중공 출력축의 회전방향으로 소정각도만큼 조정할 수 있는 조정부(調整部)를 구비하고 있는
회전 액추에이터(回轉 actuator).
제1항에 있어서,
상기 중공 입력축의 각각은, 상기 중공 모터축의 상기 축단부의 외주면에 스플라인 결합(spline 結合)에 의하여 연결되어 있고,
상기 연결기구의 각각은, 상기 중공 모터축의 상기 축부분의 외주면에 스플라인 결합에 의하여 연결된 원통부재(圓筒部材)와, 상기 원통부재를 상기 중공 출력축에 체결고정하고 있는 체결볼트(締結bolt)를 구비하고 있고,
상기 연결기구의 상기 조정부는, 상기 원통부재 혹은 상기 중공 출력축에 형성되어 있는 상기 체결볼트의 볼트구멍이고, 상기 볼트구멍은, 상기 체결볼트가 상기 회전방향으로 유동(遊動)이 가능한 상태로 통과되는 장공(長孔)인
회전 액추에이터.
제2항에 있어서,
상기 중공 감속기의 각각은,
원통모양(圓筒狀)의 강성(剛性)의 정지측 내치기어(靜止側 內齒gear) 및 원통모양의 강성의 구동측 내치기어(驅動側 內齒gear)와,
상기 정지측 내치기어 및 상기 구동측 내치기어의 내측에 동축으로 배치되고, 이들과 맞물릴 수 있는 원통모양의 가요성(可撓性)의 외치기어(外齒gear)와,
상기 외치기어의 내측에 삽입된 파동발생기(波動發生器)를
구비한 파동기어장치(波動gear裝置)이고,
상기 파동발생기는, 비원형(非圓形)의 외주면(外周面)을 구비한 상기 중공 입력축을 구비하고 있고,
상기 구동측 내치기어는, 상기 중공 출력축과 일체로 형성되어 있는
회전 액추에이터.
1대의 중공 모터와,
감속비가 동일한 2대의 중공 감속기와,
1개의 나사축(螺絲軸) 및 2개의 너트(nut)를 구비한 회전·직선운동 변환부(回轉·直線運動 變換部)를
갖고 있고,
상기 중공 모터를 사이에 두고, 중심축선방향의 양측에 각각 상기 중공 감속기가 동축으로 배치되어 있고,
상기 중공 모터는, 중공 모터축과, 상기 중공 모터축의 중공부에 의하여 규정되고, 상기 중심축선방향으로 상기 중공 모터를 관통하는 모터 중공부를 구비하고 있고,
상기 중공 감속기의 각각은, 중공 입력축과, 중공 출력축과, 상기 중공 입력축의 중공부에 의하여 규정되고 상기 중심축선방향으로 상기 중공 감속기를 관통하는 감속기 중공부를 구비하고 있고,
상기 나사축은, 상기 모터 중공부 내를 동축으로 관통하고 있고,
상기 중공 모터축의 양측의 축단부에, 상기 중공 감속기의 각각의 상기 중공 입력축이 동축으로 연결되어 있고,
상기 모터 중공부의 양단으로부터 돌출되어 있는 상기 나사축의 양측의 축부분의 각각에, 상기 너트가 나사결합되어 있고,
상기 너트의 각각에, 상기 중공 감속기의 상기 중공 출력축이 연결기구를 통하여 동축으로 연결되어 있고,
적어도 일방의 상기 연결기구는, 상기 너트에 대한 상기 중공 출력축의 연결위치를 상기 중공 출력축의 회전방향으로 소정각도만큼 조정할 수 있는 조정부를 구비하고 있는
리니어 액추에이터(linear actuator).
제4항에 있어서,
상기 중공 입력축의 각각은, 상기 중공 모터축의 상기 축단부의 외주면에 스플라인 결합에 의하여 연결되어 있고,
상기 연결기구의 각각은, 상기 너트에 상기 중공 출력축을 체결고정하고 있는 체결볼트를 구비하고 있고,
상기 연결기구의 상기 조정부는, 상기 너트 혹은 상기 중공 출력축에 형성되어 있는 상기 체결볼트의 볼트구멍이고, 상기 볼트구멍은, 상기 체결볼트가 상기 회전방향으로 유동이 가능한 상태로 통과되는 장공인
리니어 액추에이터.
제5항에 있어서,
상기 중공 감속기의 각각은,
원통모양의 강성의 정지측 내치기어 및 원통모양의 강성의 구동측 내치기어와,
상기 정지측 내치기어 및 상기 구동측 내치기어의 내측에 동축으로 배치되어, 이들과 맞물릴 수 있는 원통모양의 가요성의 외치기어와,
상기 외치기어의 내측에 삽입된 파동발생기를
구비한 파동기어장치이고,
상기 파동발생기는, 비원형의 외주면을 구비한 상기 중공 입력축을 구비하고 있고,
상기 구동측 내치기어는, 상기 중공 출력축과 일체로 형성되어 있는
리니어 액추에이터.
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