KR970002236B1

KR970002236B1 - 회전-선형 구동 기구

Info

Publication number: KR970002236B1
Application number: KR1019930017774A
Authority: KR
Inventors: 스톨 쿠르트; 바그너 알브레흐트
Original assignee: 페스토카게; 로타르 뮐러
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1993-09-06
Publication date: 1997-02-26
Also published as: EP0591621B1; US5367943A; DE4229989A1; DE59304879D1; EP0591621A1; KR940007384A

Abstract

내용없음.

Description

회전-선형 구동 기구

제1도는 본 발명에 따른 회전-선형 구동 기구의 양호한 구성의 종방향 일측면을 부분적으로 파단하여 도시한 사시도.

제2도는 내부의 동력 유체 도관이 파선으로 도시되어 있는 제1도에 따른 회전-선형 구동 기구의 축소 사시도.

제3도는 회전 구동 장치에 인접한 위치의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 제1도에 따른 회전-선형 구동 기구의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전-선형 구동 기구 2 : 선형 구동 장치

3 : 요동 베인 모터 4 : 회전 구동 장치

5 : 출력 구동부 6 : 구동 로드

7 : 구동 피스톤 8, 26 : 하우징

15 : 작동 섹션 17, 40 : 종축

23 : 출력 구동 샤프트 25 : (회전)각도 설정 및 조정 장치

27 : 베인 챔버 28 : 요동 베인

29 : 부싱부 33 : 베인부

36 : 격벽 49 : 회전 구동 섹션

50, 51 : 베어링 52 : 베어링 슬리브

56 : 안내 장치 70, 70′ : 댐핑 링

본 발명은, 회전 구동 장치 및 선형 구동 장치에 의해 종축을 중심으로한 회전 운동 및 종축 방향의 선형 행정 운동을 수행하도록 구동될 수 있는 출력 구동부의 작동 섹션이 전방 단부상에 돌출되어 있고, 회전 구동 장치 및 선형 구동 장치는 출력 구동부의 종축을 따라 순서대로 배치되어 있는 회전-선형 구동 기구에 관한 것이다.

공지된 회전-선형 구동 기구의 경우에 있어서, 회전 구동 장치는 일부분이 축방향으로 출력 구동부의 작동섹션과 선형 구동 장치 사이에 배치된다. 출력 구동부는 로드(road)의 형태로 구성되어 피스톤상에 설치되며, 피스톤은 유체 동력에 의해 작동되도록 선형 구동장치내에 왕복운동 가능하게 수용된다. 출력 구동부는 피스톤에서 시작하여 회전 구동 장치를 관통하여 연장되며, 작동 섹션을 구성하는 그 출력 구동부의 다른 단부 섹션이 선형 구동 장치의 반대편 단부에서 회전 구동 장치로부터 돌출된다. 또한, 회전 구동 장치는 유체 작동식의 선형 구동 피스톤 구비하는데, 그 피스톤은 축방향으로 미끄러지는 동안 상대적인 비틀림을 방지하는 방식으로 출력 구동부와 연결된다. 또한, 이와 같은 피스톤은 미끄럼 안내부를 매개로 하우징에 결합된다. 회전 구동장치의 피스톤이 축방향 운동을 하면 출력 구동부에 회전 운동이 전달된다. 부과되는 추가적인 선행 행정 운동은 구동 장치의 피스톤의 작동에 의해 가능하게 된다.

이와 같은 회전-선형 구동 기구의 경우에 있어서, 출력 구동부가 이것의 종방향에 대해 수직 방향으로 비교적 양호하게 지지되기는 하지만, 전체 축방향길이가 상대적으로 길다는 불리한 점이 있다. 비록, 회전 구동장치를 축방향 치수를 줄일 수 있는 래크 기구 형태로 설계하여 축방향 치수를 축소하는 방안이 제안되고 있으나, 이와 같은 경우에 있어서는 래크를 내장하는 하우징이 출력 구동부의 종축에 대해 직각으로 확장되기 때문에, 횡 방향 치수가 상당히 증가한다. 두 경우에 있어서, 회전-선형 구동 기구가 설치될 위치에 보다 많은 공간을 이용할 수 있게 하는 것이 필요하다.

본 발명의 목적중 하나는 반경 방향 치수가 작고, 또한 용이하게 수리할 수 있으면서도 전체의 축방향 치수를 감소시킬 수 있는 처음에 언급한 형태의 회전-선형 구동 기구를 제공하는 것이다.

전술한 바와 같은 목적 및 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 있어서는, 회전 구동 장치가 회전-선형구동 기구의 후방 단부에 결합되고, 선형 구동 장치는 축방향으로 회전 구동 장치와 출력 구동부의 작동 섹션사이에 배치되며, 또한 회전 구동 장치는 유체 동력으로 작동되는 요동 베인 모터(a fluid power operated oscillating vane motor)로 구성된다.

그러므로, 회전-선형 구동 기구에 합체되는 회전 구동 장치와 같은 경우에 있어서는 독일연방공화국 특허 공보 제3,941,225A1호에서 설명된 바와 같은 요동 베인 모터가 이용된다. 그러한 회전 구동 장치는 축방향과 반경 방향 치수가 모두 작은 극도로 컴팩트한 구조를 갖는다. 또한, 회전 운동을 출력 구동부에 전달하기 위한 복잡한 기계적 장치가 불필요하며, 요동 베인 모터의 출력 구동 샤프트는 출력 구동부와 직접적으로 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 요동 베인 모터가 회전-선형 구동 기구의 후방측에 결합된다는 것은 장점이다. 이와 같은 요동 베인 모터의 경우에 있어서는, 부품들을 교체할 필요없이 개별적으로 원하는 회전 각도로 각도를 설정 및 조정하는 것이 극히 단순해진다. 요동 베인 모터가 선형 구동 장치의 출력 구동부로부터 이격된 측부상에 배치되기 때문에, 각도상 위치에 대한 설정 값을 아무런 위험이 없이 언제든지 수정할 수 있다.

본 발명의 보다 유리한 형태는 특허 청구 범위에 기재된 바와 같다.

출력 구동부는 선형 구동 장치를 통해 축방향으로 연장되고, 그 출력 구동부의 작동 섹션과 반대측의 회전 구동 섹션은 요동 베인모터의 중앙에 배치된 출력 구동 샤프트에 마련된 지지 리세스(bearing recess)에 수용되면 편리하다. 이와같은 방식에 의하면, 출력 구동부는 상대적인 비틀림을 방지하는 방식으로서 출력 구동 샤프트와 결합됨과 동시에, 횡방향으로 신뢰성있게 지지되면서 축방향 행정을 수행할 수 있다. 그 결과는, 작동 섹션의 반대편 단부상에서의 출력 구동부를 위한 극히 저렴한 최적의 지지 시스템이다.

또한, 요동 베인 모터의 출력 구동 샤프트가 관형의 샤프트 형태로 구성되고 그것의 연속된 긴 구멍이 지지리세르를 형성하면, 그것 또한 장점이다. 이 경우, 출력 구동 샤프트는 회전-선형 구동 기구의 후방 단부 또는 후방 측으로부터 접근할 수 있으며, 이는 출력 구동부가 그것을 관통하는 축방향 개구부를 가지는 경우에 특히 더 장점을 갖는다. 결과적으로, 피스톤 로드 개구부를 거쳐 작동 섹션에 설치된 어떤 장치, 예컨대 매니풀레이터(manipulator)에 그것의 작동에 필요한 동력을 공급할 수 있다. 연속된 피스톤 개구부를, 예컨대 동력유체 도관, 진공 도관 혹은 제어 케이블을 설치하기 위한 도관으로서 이용할 수 있다.

회전 운동 및 선형 미끄럼 운동을 위해, 출력 구동부를 요동 베인 모터로부터 원격한 선형 구동 장치의 전방 하우징을 관통하는 통로내에 설치되는 것이 편리하다. 이와 같은 방식으로, 비교적 멀리 떨어진 두 위치에서 출력 구동부를 신뢰할 수 있게 지지할 수 있게 되는데, 이는 선형 구동 모터의 신뢰성있고 비경사 주행 방식의 작동을 수반한다.

선형 구동 모터는, 출력 구동부는 하우징에 배치되어 그 하우징을 2개의 하우징 공간으로 분할하는 피스톤을 구비하여 그 피스톤 양측의 동력 유체에 의해 작동될 수 있는 유체 동력 작동식인 것이 바람직하다. 또한, 일단부가 선형 구동 장치 밖으로 연장하여 작동 섹션을 형성하고, 타단부는 요동 베인 모터안으로 돌출하여 회전 구동 섹션을 형성하거나, 심지어, 그모터을 관통하여 연장하는 그러한 일체형의 출력 구동 로드상에 피스톤이 장착되면 더욱 편리하다. 선형 구동 장치와 요동 베인 모터 모두에 유체 공급을 위한 연결 수단이 회전-선형 구동 기구상의 거의 중심 지점에 마련되는 바, 그 연결 수단은 선형 구동 장치와 회전 구동장치 사이의 부분에 배치되는 것이 바람직하다.

요동 베인 모터의 선형 구동 장치로부터 원격한 축방향 단부상에는, 출력 구동 샤프트에서 반경 방향으로 돌출되게 그 샤프트에 부착되는 접촉 베인을 구비하는 회전 각도 설정 및 조정장치가 장착되는 바, 그 접촉베인은 요동 베인의 베인 챔버 외측에서, 그리고 요동 베인 모터의 하우징과 이것의 출력 구동 샤프트 사이의 베인 챔버를 외측에서 작동하되 그것의 상기 하우징내에서 이동 경로상에 배치되는 적어도 하나의 접촉 요소와 상호 작용한다. 이러한 구성에 의하면, 요동 베인의 손상의 위험이 없이 신뢰할 수 있는 회전 각도 설정 및 조정을 수행할 수 있다. 이와 같은 방식의 각도 설정 및 조정은 작동 섹션에서 벗어난 위치에서 수행되기 때문에 그러한 조정 작업에 따른 위험을 제거한다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고로하여 보다 자세하게 설명한다.

제1도에 도시된 회전-선형 구동기구(1)는 주요 부분으로서 요동 베인 모터(3)로 구성된 회전 구동 장치(4) 및 선형 구동 장치(2)를 구비한다. 그 두 구동장치(2, 4)는 유체 동력에 의해 특히, 압축 공기에 의해 구동된다. 회전-선형 구동 기구(1)는 출력 구동부(5)를 가지며, 그 출력 구동부(5)는 필수적으로 구동 로드(6) 및 그 구동 로드상에 고정된 구동 피스톤(7)으로 구성된다. 구동 피스톤(7)은 선형 구동 장치(2)의 하우징(8) 내부에서 축방향으로 미끄럼 운동을 하도록 배치되어 2개의 하우징 공간(9, 9')을 상호 분리시키는데, 그들 공간은 제2도에 도시된 것과 같은 동력 유체 도관(13, 13' : 하우징 내부에 배치됨)을 통해 동력 유체 라인(도시되지 않음)용의 연결 수단(14, 14')와 연결된다.

출력 구동부(5)는 일단부가 하우징(8)에서 연장되는 작동 섹션(15)를 가진다. 이 부분은 회전-선형 구동기구(1)의 전방측 또는 단부(16)를 구성하는데, 이 부분은 작동 단부 또는 작동측이라 불릴 수도 있다.

구동될 소정의 요소 혹은 가동 대상 장치가 도시하지 않은 방식으로 작동 섹션(15)에 고정적으로 장착되어 선형 이동 및 또는 회전 운동하는 것이 가능하다.

출력 구동부(5)의 종축(17)은 동시에 출력 구동 로드(6)의 종축이다. 선형 구동 장치(2)의 작용하에, 출력 구동부(5)는 이것의 종축(17)을 따라 왕복 행정운동(18)을 실행할 수 있다. 이런 목적을 위하여, 2개의 하우징 공간(9,9')에 번갈아 동력 유체가 충전 및 배출되어 구동 피스톤(7)과 구동로드(6)로 구성된 유닛이 필요한 방향으로 이동한다. 따라서, 선형 구동 장치(2)를 피스톤-실린더 유닛이라 부를 수도 있으며, 이 경우, 구동 로드(6)가 피스톤 로드를 구성한다.

회전 구동 장치(4)는 회전-선형 구동 기구(1)의 후방 단부(22)에 인접하여 배치된다. 축방향으로 작동 섹션(15)으로부터 이격된 측부에서, 회전 구동 장치는 직접적으로 선형 구동 장치에 접하고, 그곳에 영구적으로 플랜지식으로 장착된다. 결과적으로, 선형 구동 장치(2)와 회전 구동 장치(4)는 소조립체(subassembly)와 유사하게 영구적으로 결합된 유닛을 구성한다.

출력 구동부(5)는 회전운동을 전달하기 위해 요동 베인 모터(3)와 연결되는 바, 요동 베인 모터의 출력 구동 샤프트(23)와 상대적인 비틀림을 방지하는 방식으로 결합된다. 출력 구동 샤프트(23)는 이것의 종축을 중심으로한 회전운동을 수행하도록 구동될 수 있기 때문에, 결국 구동부(5)는 이것의 종축(17)을 중심으로한 요동 운동(24)을 수행하도록 구동될 수 있다. 예컨대, 그 구동부는 272˚범위내에서 회전, 즉 요동할 수 있는 바, 바람직한 요동 각도는 각도 설정 및 조정 장치(25)에 의해 예정된 범위내에서, 특히 무단으로 조정 가능하다. 각도 설정 및 조정장치(25)는 본 실시예의 경우에 있어서 진동 베인 모터(3)의 요소로서 선형 구동 장치(2)로부터 이격된 그것의 축방향 단부에 배치된다.

진동 베인 모터(3)의 본 실시예의 구성에 대하여 간략히 약술 한다. 그 기본 구성은 상기 독일연방공화국 특허 공보 제3,941,255A호(한국 특허 제95103호에 대응하는 출원임)에 도시된 바와 같으며 그 내용은 여기에 참고로 기재된다. 제1도 및 제3도에서 알 수 있는 바와 같이, 필수적으로 내부에 베인 챔버(27)를 가진 중공관 또는 중공 원통의 형태로 구성된다. 하우징(26)을 관통하여 중앙에서 연장되는 출력 구동 샤프트(23)에는, 베인 챔버(27)내에 배치되는 요동 베인(28)이 장착된다. 이와 같은 베인은 출력 구동 샤프트(23)를 둘러싸고 있는 부싱부(29)와 출력 구동 샤프트로부터 반경 방향으로 돌출되어 있는 베인부(33)와 연결되며, 본 실시예에 따르면 비틀림 방지 목적을 위해, 베인 챔버(27)내에 배치된 샤프트 부분에는 부싱부(29)의 내부치(35)와 맞물리는 외부치(34)가 마련되어 있다. 요동 베인(28)은 베인 챔버(27)의 한계면(37)과 밀봉 결합하고, 또한 상기 부싱부(29)는 격벽(36)과 밀봉 결합하는데, 그 격벽은 원형 단면의 베인 챔버(27)내에서 주면상의 한지점에 삽입된다. 하우징(26)에 고정되어있는 격벽(36)은 한계면(37)과 밀봉 접촉한다.

하우징(26)상에는 외부 동력 유체 라인을 위한 2개의 연결 수단(38, 38')이 마련되어 있다. 예컨대, 그 연결 수단은 격벽(36)의 양측에서 베인 챔버(27)내로 개방되는 나사진 홀(screw threaded hole)로서 구체화될 수 있다. 이 경우에 있어서, 연결 수단(38, 38')은 각각 요동 베인 모터(3)의 2개의 작동 챔버(39, 39') 중 하나와 연결되는데, 그 작동 챔버들은 둘레 방향으로 베인부(33)와 격벽(36) 사이에 형성되어 있다. 작동 챔버(39, 39')의 내외로 동력 유체를 공급하고 배출하는 동력 유체 공급 및 제거 수단을 사용하면, 요동 베인(28)이 베인 챔버(27)의 종축(40) 둘레로 정해진 각도 범위의 회전 운동, 즉 요동 운동을 수행할 수 있으며, 그 결과로서, 그 베인과 동축인 출력 구동 샤프트(23)가 상응하는 요동운동을 수행할 수 있다. 예를 들면, 요동 베인(28)의 약 272°최대 각도 변위를 초래하는 회전 운동을 수행할 수 있다.

선형 구동 장치(2)의 하우징(8)은 선형 연장부를 구비하고, 2개 단부에 말단벽(44, 45)을 가진다. 후방 말단벽(45)은, 예컨대, 동축으로 플랜지식으로 장착된 진동 베인 모터(3)의 하우징(26)에 의해 구성된다. 전방 단부(16)에 있는 반대측의 말단벽(44)은, 제1도에서 명확하게 도시된 바와 같이, 별도로 탈착할 수 있는 하우징 덮개인 것이 바람직하다. 하우징의 외주부에 인접하여, 종방향으로 연장되는 하나 이상의 부착 홈(46)을 마련하는 것이 가능한바, 그 홈에는 감지기(상세하게 도시되지 않음)가 설치될 수 있다. 이들 감지기는 출력 구동 피스톤(7)에 설치되는 상세히 도시되지 않은 영구 자석 장치에 응답하며, 그러한 응답은 피스톤의 운동중에 자석 장치가 감지기를 지나 이동할 때 발생한다. 이러한 방식으로, 피스톤의 위치에 종속하는 신호가 발생될 수 있는데, 그 신호들은 그 후에 어떤 적절한 방식으로 처리될 수 있다.

하우징(8)은 정방향 단면 형상으로서 4개의 모든 측면상에 하나 이상의 부착홈(46)을 가지는 것이 바람직하다.

요동 베인 모터(3)의 구동 샤프트(23)는, 예를 들면 중공 샤프트(47)의 형태로 구성된다. 그 중공 샤프트는 그것을 통해 축방향으로 연장되어 일반부에서 회전-선형 구동 기구(1)의 후방 단부(22)를 향해 개방되고 타단부에서는 선형 구동 장치(2)를 향해 개방된 지지 리세스(48)를 구비한다. 그 지지 리세스는, 선형 구동 장치(2)에 인접하여, 인접한 하우징 공간(9')내올 직접적으로 개방되는 것이 바람직하다.

출력 구동부(5)의 작동 섹션(15)에 대해 축방향 반대측의 회전 구동 섹션(49)은 하우징 공간(9')으로부터 상기 지지 리세스(48)안으로 동축 방향으로 연장된다. 즉, 회전 구동 섹션(49)은, 그것을 관통하여 연장되는 출력 구동 로드(6)의 단부 섹션으로서, 구동 피스톤(7)은 크림프되어있는 (crimped) 것이 바람직하다. 구동 피스톤(7)은 단일 또는 다수의 부품으로 이루어지는 피스톤일 수 있다. 출력 구동부(5)는 선형 구동 장치(2)를 통해 축방향으로 연장되어 선형 구동 장치(2)의 하우징(8)로부터 전후방으로 돌출되는데, 전방 돌출 섹션이 작동 섹션(15)을 구성하고 후방 돌출 섹션은 회전 구동 섹션(49)을 구성한다.

출력 구동부(5)는 하우징내에서 2개의 베어링 수단(50, 51)에 의해 출력 구동로드(6)상에 지지되는데, 그들 2개의 베어링 수단은 상호 축방향으로 이격되어 횡방향으로 지지된다. 하나의 베어링 수단(50)은 전방의 말단벽(44)내의 개구부에 배치된다. 이 위치에서, 단일 또는 다수의 부품으로 이루어진 베어링 슬리브(52)가 구비되어 출력 구동 로드(6)를 동축으로 에워싼다. 이와 관련하여, 출력 구동 로드(6)는 베어링 슬리브(52)내에서 축방향으로 미끄러지는 방식으로 안내되는데, 그 베어링 슬리브(52)는, 필요에 따라서는, 평활한 베어링 형태의 슬리브일 수 있다. 베어링 슬리브(52)는 자체는 말단벽(44)에 대해 종축 둘레로 회전될 수 있도록 지지되어 있다. 이 같은 목적을 위하여 중간 항마찰 베어링(53)를 설치하는 것이 가능하다.

제2의 베어링 수단(51)은 출력 구동 샤프트(23)에 인접하여 배치된다. 출력 구동 샤프트(23)상에는 슬리브형의 축방향 안내장치(56)이 고정되어 있는 바, 그 안내 장치는 특히 지지 리세스(48)내에 설치되어, 회전 구동 섹션(49)을 동축으로 에워싼다. 여기에서, 그 안내장치는 내마모성 재료로 이루어져 양호한 주행 특성을 갖는 미끄럼 슬리브로 구성되는 것이 바람직하다. 출력 구동 샤프트(23)는 그것의 일부를 둘러싸고 있는 하우징 부분들에 대하여 회전가능한 방식으로 지지되어 있다. 본 실시예에서는, 구동 샤프트(23)상에 동축 방향으로 설치되어 있고 타단부에서 요동 베인 모터(3)의 하우징(26)상에 지지되는 항마찰 베어링 장치(57)가 구비되어 있다. 또한, 구동 샤프트(23)가 하우징 공간(9')의 원형의 외곽선내로 연장되는 센터링부(58)를 가지는 것도 가능하다. 이것은 본 실시예에서의 경우로서, 센터링부(58)는 하우징 공간(9')의 내주면과 미끄럼 접촉하는 외주면을 가지며, 그 결과 회전을 방해하지 않는 부가적인 횡방향 지지 작용이 이루어지게 된다. 축방향 안내 장치(56)는 센터링부(58)내에 수용되는 것이 바람직하다. 이것은 구동 샤프트(23)가 회전-선형 구동 기구(1)의 하우징에 대해 축방향 안내 장치(56)내에 회전 가능하게 지지된다는 것을 뜻한다.

지지 리세스(48)를 통해 하우징 공간(9')로부터 동력 유체가 누설되는 것을 방지하기 위하여, 지지 리세스에는 환형 밀봉 장치(59)가 있는데, 그 밀봉 장치는 축방향 운동을 방해함이 없이 회전구동 섹션(49)의 외측면과 밀봉 결합된다.

본 경우에 있어서, 축방향 안내 장치(56)는 축방향 미끄럼 운동을 허용하는 한편 부가적으로 상호간의 비틀림을 방지하는 방식으로 출력 구동부(5)를 출력 구동 샤프트(23)와 결합시키는 동반 회전 장치(60)로도 작용한다. 본 실시예에서는 이같은 목적을 위하여, 회전 구동 섹션(49)은 외형이 비원형 단면이고 축방향의 안내 장치(56)의 내부 형상은 이에 상응하는 형상으로 형성된다. 예컨대, 이같은 목적을 위하여 회전 구동 섹션(49)은 정방형 단면의 외형을 가지며 축방향의 안내 장치(56)의 내부 형상은 이와 상응하게 형성될 수 있다. 그것은, 축방향으로 연장되는 출력 구동 로드(6)가 대체로 모서리가 둥글게 처리된 정방형 단면의 로드 형태로 구성되는 경우에 있어서, 본 실시예에 채택되는 전술한 기하학적 형상을 가지는 것이 설계와 관점에서 특히 간단하기 때문이다. 축방향의 안내 장치(56)에서, 축방향의 안내 장치(56)을 통해 연장되는 출력 구동 로드(6)와 출력 구동 샤프트(23)과의 사이에 상대적인 축방향의 운동을 허용하는 상호간의 동반 회전식 연결부가 마련 되는 것은 이 방식이다.

전방 베어링 수단(50)의 베어링 슬리브(52)의 내주면이 출력 구동 로드(6)의 외주면의 단면에 상응하는 단면을 가져서 정확한 안내 작용이 보장된다는 것이 명확할 것이다.

이미 언급한 바와 같이, 작동 섹션(15)에 인접하여 출력 구동부(5), 예컨대 압축 공기에 의해 작동되는 매니플레이터 또는 몇 가지 다른 설비를 설치할 수 있다. 이 경우에 있어서, 외측에 배치된 동력 유체 라인 또는 도관없이 사용하기 위하여, 구동 로드(6)에는 일단부로부터 타단부로 축방향으로 연장되는 도관형 개구부(63) 또는 통로가 구비되는 것도 가능하다. 그러면, 동력 유체는 후방 단부(22)로부터 작동 섹션(15)으로 전달될 수 있다. 또한 매니플레이터의 작동에 필요한 케이블 또는 다른 수단이 개구부(63)내에 설치될 수도 있다. 유체가 통과하는 통로의 경우에 있어서, 출력 구동 로드(6)에는 그것의 양단부에서 개구부 또는 구멍내에 나선(螺線)과 같은 적합한 마감 수단이 제공될 수도 있는데, 그 나선에는 연결편이 장착될 수 있다.

출력 구동부(5)가 작동 유체를 전달하기 위하여 전술한 방식으로 사용되는 경우, 그 구조는 출력 구동 로드(6)의 후방 단부(22)가 각각의 행정 위치에 관계없이 회전-선형 구동 기구(1)를 지나 후방 단부(22)에서 돌출되도록 설계하는 것이 가장 좋다(예시되지 않았음). 그러나, 제1도에 도시된 일실시예에서, 출력 구동 로드(6)는 모든 가능한 행정 위치에서 베어링 수단(51)과 상호 작용하더라도, 지지 리세스(48) 내부에 유지됨으로써 후방으로 돌출되어 간섭하지 않도록 종방향의 치수가 정해진다.

제2도에 따른 실시예의 경우에 있어서, 출력 구동 로드(6)는 경질의 재료로 구성된다. 또한 가동될 장치를 배치하기 위해 작동 섹션(15)상에 부착 장치(64)가 있다는 것을 이해할 것이다.

제2도에 도시된 장치는, 출력 구동 로드(6)의 구조를 제외하고는, 제1도에 따른 장치와 같다. 특히, 선형 구동 장치(2)와 회전 구동 장치(4)에 유체를 공급하기 위한 연결 수단(14, 14'; 38, 38')을 볼 수 있는데, 그들 연결 수단은 중앙 위치에서 합류되어, 상기 구동 장치들에 도달하는 동력 유체 라인과 매우 간단히 연결될 수 있다. 본 실시예에서는, 선형 구동 장치(2)의 연결 수단(14, 14')이 중간 평판(65)상에 제공되는데, 그 중간평판은 한쪽은 하우징(8)에 나사로 고정되고 다른 한쪽은 하우징(26)에 나사로 고정된다. 연결 수단들은 전방단부(16)의 실제작동 구역으로부터 이격되게 배치하기 때문에, 위험없이 언제든지 연결을 변화시키는 것이 가능하다.

선형 구동 장치(2) 및 요동 베인 모터(3)는 서로 독립적으로 작동될 수 있다. 이것 때문에 선형 운동과 회전 운동 모두를 서로 변도로 수행할 수도 있고, 함께 수행할 수도 있다.

이 경우에 있어서, 진동 베인 모터(3)의 선형 구동 장치(2)로부터 원격한 후방 단부상에 회전 각도 설정 및 조정 장치(25)가 장착되는데, 이 장치의 구성은 상기 독일연방공화국 특허 공보 제3,941,255A1호(한국 특허 제95103호에 대응함)에 개시된 것과 같은 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면 그 각도 설정 및 조정 장치가 하우징(26)과 출력 구동 샤프트(23) 사이의 베인 챔버(27)에서 이격된 위치에서 작동하고, 그 결과, 요동 베인(28)이 손상되지 않는다고 하는 잇점을 제공한다. 이 경우, 출력 구동 샤프트(23)는 하우징(26)을 지나 외측으로 축방향으로 연장되어, 반경 방향으로 돌출되어 있는 접촉 베인(66)을 지지한다. 그것의 운동 경로에는 하나 또는 두 개의 접촉 요소(도시않됨)가 구비되는데, 그들 요소은 하우징(20)의 환형의 지지홈(67)(종축(40)에 중심이 맞춰짐) 내부에 둘레 방향으로 조정할 수 있게 수용되어 있다. 각도 변위를 제한하기 위하여, 접촉 베인(66)은 접촉 요소중 하나와 마주친다. 전체의 회전 각도 설정 및 조정 장치(25)는 하우징(26)상에 분리할 수 있게 설치되어있는 덮개(68)에 의해 보호되는 방식으로 배치되며, 그 덮개에는 내부로의 접근을 허용하는 적어도 하나의 접근 개구부(69)가 마련되어, 그 개구부를 통해서 접촉 요소를 조정할 수 있다.

각도 설정 및 조정 장치(25)가 작동 섹션(15)으로부터 이격되어 있는 구조 때문에 개별적으로 원하는 각도로의 안전한 조정이 가능하다.

종합하면, 본 발명은 선형 운동과 회전운동를 위하여 서로 결합되지 않는 구동 장치는 지닌 컴팩트한 회전-선형 구동 기루를 제공한다. 예컨대, 요동 운동, 즉 매번의 회전 운동은 출력 구동 샤프트(23) 내부에 드릴로 천공 형성된 중공 부분 안으로 가압 장착된 정방형 단면의 소결 성형된 베어링을 매개로 관통 연장 중공부를 지닌 정방형 피스톤 로드로 전달될 수 있다.

구동 피스톤(7)와 마주한 내측면상에서 센터링 섹션(58) 뿐만 아니라 베어링 슬리브(52)에는 댐핑 링(70, 70')이 마련 될 수 있는데, 그 댐핑 링은 구동 피스톤(7)이 말단 위치에 도달할 때 그 피스톤의 충격을 감소시킨다.

Claims

하나 이상의 요동 베인(28)을 내장하는 베인 챔버를 갖추고 있는 유체 동력 작동식 베인 모터(3)를 구비하는 회전 구동 장치(4) 및, 선형 구동 장치(2)에 의하여 종축(17)을 중심으로한 회전 운동 및 그 종축(17) 방향의 선형 행정운동을 수행하도록 구동될 수 있는 출력 구동부(5)의 작동 구동 섹션(15)이 전방 단부(16)상에서 돌출하며; 상기 회전 구동 장치(4)와 선형 구동 장치(2)는 상기 종축을 따라 순차로 배치되되, 상기 회전 구동장치(4)는 선형-회전 구동 장치(1)의 후방단부와 결합되고 상기 선형 구동 장치(2)는 상기 회전 구동 장치(4)와 상기 출력 구동부(5)의 작동 구동 섹션(15) 사이에 배치되는 회전-선형 구동 기구에 있어서, 상기 요동 베인 모터(3)의 상기 선형 구동 장치(2)와 반대의 측부에는, 상기 요동 베인 모터(3)의 하우징(26)과 그것의 출력 구동 샤프트(23)와의 사이의 베인 챔버(27) 외부에서 작동하는 회전 각도 설정 및 조정 장치(25)가 배치되어 있으며, 상기 회전 각도 설정 및 조정 장치(25)는, 상기 출력 구동 샤프트(23)로부터 반경 방향으로 돌출하도록 그 출력 구동 샤프트에 부착되어 그것의 이동 경로에서 상기 하우징(26)에 고정된 적어도 하나의 접촉요소와 상호 작용하는 접촉 베인(66)을 구비하는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제1항에 있어서, 상기 출력 구동부(5)는 상기 선형 구동장치(2)를 축방향으로 관통하여 연장하되 그것의 회전 구동 섹션(49)과 함께 상기 요동 베인 모터(3)의 출력 구동 샤프트(23)내의 지지 리세스(48)에 수용되며, 상기 회전 구동 섹션(49)은 출력 구동 샤프트(23)에 대하여 비틈림없이 축방향으로 이동할 수 있게 지지되는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제2항에 있어서, 상기 출력 구동샤프트(23)는 중공 샤프트(47)의 형태로서, 그것의 내부 구멍이 상기지지 리세스(48)를 형성하는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제2항에 있어서, 상기 회전 구동 섹션(49)은 외주부가 비원형 단면 형상으로서, 그 외주부와 상응하는 단면 형상의 내주부를 구비한 축방향 안내 장치(56)에 의해 에워싸여 있으며, 상기 축방향 안내 장치(56)는 상기 출력 구동 샤프트(23)에 대해서 회전할 수 없음과 동시에 상기 출력 구동 샤프트(23)와 상기 출력 구동부(5) 사이의 동반 회전 요소(60)로서의 기능을 수행하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제4항에 있어서, 상기 출력 구동부(5)의 적어도 회전 구동 섹션(49)이 정방형 단면 형상 가지고 있으며, 축방향 안내 장치(56)의 내측은 상기 정방형 단면 형상과 상응하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제3항에 있어서, 상기 출력 구동부(5)는 내부에서 축방향으로 연장하는 출력 구동 로드(6)를 구비하고 있으며, 그 출력 구동 로드(6)는 정방향 단면의 로드의 형태로서 일단부로는 작동 섹션(15)을, 그리고 타단부로는 회전 구동 섹션(49)을 구성하는 것일 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제3항에 있어서, 출력 구동부(5)에는 축방향으로 연장하는 관통 개구부(63)가 형성되어 있으며 그 개구부는 회전-선형 구동 기구(1)의 후방 단부(22)에서 접근할 수 있는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제1항에 있어서, 상기 출력 구동부(5)는 선형 구동 장치(2)의 하우징의 전방 말단 벽(44)을 관통하는 통로에서 선형운동 및 회전운동을 수행할 수 있도록 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제4항에 있어서, 요동 베인 모터(3)의 출력 구동 샤프트(23)는 회전-선형 구동 기구(1)의 하우징에 대하여 외부에서 축방향 안내 장치(56)에 인접하여 회전 운동 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 회전-선형 운동 기구.
제1항에 있어서, 상기 선형 구동장치(2)는 유체 동력에 의해 작동되며, 출력 구동부(5)는 선형 구동 장치(2)의 양측부상에 동력 유체가 작용하도록 하우징(8)내에 배치되는 피스톤(7)을 구비하는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제10항에 있어서, 선형 구동 장치(2)와 요동 베인 모터(3) 사이의 하우징상에 동력 유체연결 수단(14, 14')을 또한 구비하여, 그 연결 수단을 내측 도관(13, 13')을 경유하여 상기구동 피스톤(7)에 의해 분리된 하우징 공간(9, 9')에 도달하며 외부 동력 유체 라인을 연결시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제11항에 있어서, 선형 구동 장치(2)의 상기 동력 유체 연결 수단(14, 14')이 요동 베인모터(3)의 동력 유체 연결 수단(38, 38')에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제1항에 있어서, 상기 선형 구동 장치(2)와 요동 베인 모터(3)가 상호 별도로 작동되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.
제10항에 있어서, 선형 구동 장치(2)의 전방 말단벽(44)에 회동가능하게 장착된 베어링슬리브(52)가 설치되어 있으며, 그 베어링 슬리브를 관통하여 출력 구동부(5)가 축방향으로 미끄럼 이동하고, 그 슬리부는 상기 구동 피스톤(7)이 정해진 단부위치에 도달하면 그 구동피스톤과 부딪히도록 상기 구동 피스톤과 마주하는 내측부를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전-선형 구동 기구.