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KR100470205B1 - 선형액츄에이터 - Google Patents

선형액츄에이터 Download PDF

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KR100470205B1
KR100470205B1 KR10-2001-0054366A KR20010054366A KR100470205B1 KR 100470205 B1 KR100470205 B1 KR 100470205B1 KR 20010054366 A KR20010054366 A KR 20010054366A KR 100470205 B1 KR100470205 B1 KR 100470205B1
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KR
South Korea
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pressure fluid
passage
fluid inlet
communication path
linear actuator
Prior art date
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KR10-2001-0054366A
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KR20020020200A (ko
Inventor
사토토시오
미야자키쇼고
우에노요시테루
Original Assignee
에스엠씨 가부시키 가이샤
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Publication date
Application filed by 에스엠씨 가부시키 가이샤 filed Critical 에스엠씨 가부시키 가이샤
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Publication of KR100470205B1 publication Critical patent/KR100470205B1/ko

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Abstract

앤드블록(18a, 18b)에는 제1 압력유체 출입포트(38a, 38b)와 제3 압력유체 출입포트(42a, 42b) 사이를 연통하는 제1 압력유체 연통로, 제2 압력유체 출입포트(40a, 40b), 및 구동부(12)에 연통하는 제1 압력유체 통로(44a, 44b)와 제2 압력유체 통로(46a, 46b)를 연통하는 제2 압력유체 연통로가 설치된다. 제3 압력유체 출입포트(42a)와 제2 압력유체 통로(46b), 또는 제2 압력유체 통로(46a)와 제3 압력유체 출입포트(42b)는 배관용 스터드(70a, 70b)를 통해 센서부착용 레일(22)의 통로(64)에 연통된다.

Description

선형액츄에이터{Linear Actuator}
본 발명은 선형액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 쌍의 앤드블록 중 어느 한 쪽에서 집중배관을 실시할 수 있는 선형액츄에이터에 관한 것이다.
종래의 이와 같은 종류의 선형액츄에이터에서는 피스톤에 작용하는 압력유체의 공급 및 배기용 배관이 좌우 한쌍의 앤드블록에 각각 설치되고, 좌우 앤드블록 중 어느 한 쪽에서 집중배관이 행해진다. 따라서 좌측 앤드블록에 공급 및 배기용 배관통로를 집중시킨 좌측 배출구를 갖는 선형액츄에이터와, 우측앤드블록에 공급 및 배기용 배관통로를 집중시킨 우측 배출구를 갖는 선형액츄에이터 2종류를 준비할 필요가 있었다.
그러나 일측 집중배관의 배출구가 다른 2종류의 선형액츄에이터를 준비하는데는 과대한 설비투자가 요구된다. 또한 이 경우에는 사용이 불편하고, 배관포트의 위치가 다른 2종류의 앤드블록이 필요하기 때문에 부품수가 증가하여 부품관리도 번잡해지고 제조비용을 절감할 수 없다.
본 발명은 선형액츄에이터에 설치된 좌우 한쌍의 앤드블록에 부착된 연결부재의 부착위치를 변위시킴으로써 좌우 한쌍의 앤드블록 중 어느 한쪽에서 일측집중배관을 실시할 수 있고, 좌우 한쌍의 앤드블록을 공용할 수 있는 선형액츄에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 선형액츄에이터의 개략구성을 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 종단면도,
도 3은 도 1의 일부절단 평면도,
도 4는 도 3의 센서부착용 레일의 부착위치를 오른쪽방향으로 변위시킨 상태를 도시한 일부절단 평면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 선형액츄에이터의 개략구성을 도시한 사시도,
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 종단면도,
도 7은 도 5의 개략횡단면도,
도 8은 도 7의 센서부착용 레일의 부착위치를 오른쪽방향으로 변위시킨 상태를 도시한 개략 횡단면도.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 구동부;
상기 구동부의 구동작용하에 변위하는 가동체;
상기 구동부의 일단부와 타단부에 각각 연결되고, 압력유체 출입포트에 연통하는 다수의 압력유체 연통로가 설치된 한쌍의 앤드블록; 및
축방향을 따라 통로가 형성되고, 양단부가 상기 한쌍의 앤드블록에 각각 연결된 연결부재를 포함하고,
상기 연결부재를 축방향을 따라 소정거리만큼 변위시킴으로써 상기 연결부재의 통로에 연통하는 압력유체 연통로가 전환되어 유로변경되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 좌우 한쌍의 앤드블록 중 어느 한쪽에서 집중배관을 행하는 일측 집중배관으로 함에 따라 상기 앤드블록을 공용할 수 있기 때문에 부품수가 절감되고 부품관리도 쉬워진다.
이 경우, 상기 연결부재를 축방향을 따라 소정거리만큼 변위시킴으로써 압력유체의 배관 배출구가 한쪽의 앤드블록과 다른쪽의 앤드블록으로 전환되어 유로변경을 쉽게 실시할 수 있기 때문에 적합하다.
이 경우, 상기 압력유체 연통로는 일단부가 압력유체를 공급 및 배기하는 통로에 접속되고, 타단부가 상기 연결부재의 통로에 연통되는 제1 압력유체 연통로와 접속되며, 일단부가 압력유체를 공급 및 배기하는 통로에 접속되고, 타단부가 상기 연결부재의 통로에 접속됨과 동시에, 상기 구동부측에 연통되는 제2 압력유체 연통로를 가짐에 따라 상기 연결부재를 상기 한쌍의 앤드블록에 쉽게 부착할 수 있다.
상기 제1 압력유체 연통로는 축방향을 따라 형성된 제1 압력유체 출입포트, 및 상기 제1 압력유체 출입포트에 실질적으로 직교하여 연통하는 제3 압력유체 출입포트로 구성하면 유로를 단축할 수 있기 때문에 적합하다.
상기 제2 압력유체 연통로는 축방향을 따라 형성된 제2 압력유체 출입포트, 상기 제2 압력유체 출입포트 및 상기 구동측에 실질적으로 직교하여 연통하는 제1 압력유체 통로, 및 상기 제1 압력유체 통로를 따라 실질적으로 평행하게 연통하는 제2 압력유체 통로로 구성하면 유로를 간편하게 할 수 있기 때문에 적합하다.
상기 제3 압력유체 출입포트 및 상기 제2 압력유체 통로는 상기 연결부재의 통로에 접속하는 것이 바람직하다.
상기 구동부는 압력유체에 의해 상기 가동체를 압압하여 변위시키거나, 또는 자기장의 인장작용에 의해 가동체를 변위시키는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 액츄에이터에 대한 바람직한 실시형태를 들어 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1∼도 4는 본 발명의 실시형태에 의한 선형액츄에이터(10)의 구성을 나타낸다.
기본적으로 선형액츄에이터(10)는 자석식 로드레스실린더로 구성되는 구동부(12), 상기 구동부(12)의 구동작용하에 직선상으로 왕복동작하는 슬라이더(14; 가동체), 상기 슬라이더(14)를 안내하는 가이드레일(16; 가이드부재), 상기 가이드레일(16)의 양단부에 나사부재(20)로 각각 연결되는 한 쌍의 앤드블록(18a, 18b), 및 상기 한 쌍의 앤드블록(18a, 18b)에 각각 고정되고 가이드레일(16)과 실질적으로 평행하게 배치된 센서부착용 레일(22; 연결부재)을 포함한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 구동부(12)는 실린더챔버(28), 피스톤(30) 및 슬라이드블록(32)으로 구성된다. 원통체(28)는 실린더챔버로서 기능하는 관통홀(24)을 가지며, 관통홀(24) 양단부에 각각 장착되는 앤드캡(26a, 26b)에 의해 한 쌍의 앤드블록(18a, 18b)에 지지된다. 피스톤(30)은 자성재료로 형성되고, 상기 원통체(28)내의 관통홀(24)에 섭동자재하게 고정된다. 슬라이드블록(32)은 상기 원통체(28)의 외주면을 감싸고, 상기 피스톤(30)과 일체로 상기 원통체(28)의 축방향을 따라 변위한다.
앤드캡(26a, 26b)에는 통로(34a, 34b)를 유통하는 유체의 유량을 조절하는 오리피스(36a, 36b)가 형성되어 있다. 통로(34a, 34b)는 앤드캡(26a, 26b)으로 형성된 후술하는 제4 압력유체 출입포트(48a, 48b; 도 3 참조)에 연통하도록 설치되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 앤드블록(18a, 18b)에는 원통체(28)의 축방향과 실질적으로 평행하게 형성된 제1 압력유체 출입포트(38a, 38b)와 제2 압력유체 출입포트(40a, 40b)가 형성되고, 상기 제1 압력유체 출입포트(38a, 38b)에 실질적으로 직교하여 연통하는 제3 압력유체 출입포트(42a, 42b)가 형성된다.
또한 제2 압력유체 출입포트(40a, 40b)에 실질적으로 직교하여 연통되고, 원통체(28)의 관통홀(24)에 연통되는 제1 압력유체 통로(44a, 44b)가 형성된다.
제2 압력유체 통로(46a, 46b)는 각각 제3 압력유체 출입포트(42a, 42b)에 실질적으로 평행하게 형성되고, 제1 압력유체 통로(44a, 44b)에 연통되어 있다. 통로(34a, 34b)에 연통되는 제4 압력유체 출입포트(48a, 48b)는 각각 제1 압력유체 통로(44a, 44b)에 접속되어 있다.
이 경우, 서로 연통하는 제1 압력유체 출입포트(38a, 38b)와 제3 압력유체 출입포트(42a, 42b)는 제1 압력유체 연통로로서 기능을 한다. 또한 제2 압력유체 출입포트(40a, 40b), 제1 압력유체 통로(44a, 44b) 및 제2 압력유체 통로(46a, 46b)는 제2 압력유체 연통로로서 기능을 한다. 또한 참조부호 50은 시일링을 나타낸다.
도 2에 도시한 바와 같이, 피스톤(30)의 축방향의 양단부에는 웨어링(52) 및 스크래퍼(54)가 각각 장착되어 있다. 피스톤(30)의 외주면에는 자성체로 형성된 5장의 환상판(56a∼56e)으로 이루어진 제1 요크가 외부에 설치되고, 인접하는 환상판(56a∼56e)의 사이에는 링모양의 내측자석(58a∼58d)이 각각 개장되어 있다.
슬라이드블록(32)의 내주면에는 자성체로 이루어진 다수개의 분할된 환상판(60a∼60e)으로 구성되는 제2 요크가 내부에 설치된다. 인접하는 환상판(60a∼60e)의 사이에는 링모양의 외측자석(62a∼62d)이 각각 개장되어 있다. 환상판(60a∼60e) 및 링모양의 외측자석(62a∼62d)은 웨어링(76) 및 스페이서(78)에 의해서 멈춤링(80)에 의해 슬라이드블록(32)의 내주면에 고정된다.
이 경우, 피스톤(30)에 장착된 내측자석(58a∼58d)과 슬라이드블록(32)에 장착된 외측자석(62a∼62d)은 각각 원통체(28)를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치된다. 또한 이들 자극은 서로 끌어당기도록 설정된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 센서부착용 레일(22)의 내부에는 축방향을 따라 연재되는 통로(64)가 형성되고, 상기 통로(64)는 센서부착용 긴 홈(68; 도 1 참조)의 하부측에 형성된 한쌍의 홀에 각각 설치되는 배관용 스터드(70a, 70b)에 의해 앤드블록(18a)의 제3 압력유체 출입포트(42a)와 앤드블록(18b)의 제2 압력유체 통로(46b)에 각각 연통하도록 설치되어 있다.
또한 센서부착용 레일(22)에 형성된 통로(64)의 양단부는 각각 강철구(steel balls; 74)에 의해 기밀하게 폐쇄되어 있다. 참조부호 84(도 2 참조)는 앤드블록(18a 및 18b)에 나사체결된 나사부재를 나타내고, 상기 나사부재(84)의 나사량을 증감시킴으로써 슬라이더(14)의 변위량이 조정된다. 슬라이더(14)에 나사체결된 탄성부재(86; 도 2 참조)는 나사부재(84)가 당접할 때에 완충기능을 한다.
본 발명의 실시예에 의한 선형액츄에이터(10)는 기본적으로 이상과 같이 구성된다. 이어서, 그 동작 및 작용효과에 대해서 설명한다.
먼저, 좌측의 한쪽 앤드블록(18a)에 공급 및 배기용 일측 집중배관을 실시한 경우에 대해 설명한다.
도 3에서, 앤드블록(18a)의 제1 압력유체 통로(44a) 및 앤드블록(18b)의 제2 압력유체 출입포트(40b)와 제1 압력유체 통로(44b)는 플러그(82a∼82c)에 의해 폐쇄된다.
한편 앤드블록(18a)의 제3 압력유체 출입포트(42a) 및 앤드블록(18b)의 제2 압력유체 통로(46b)에는 배관용 스터드(70a, 70b)가 나사체결되고, 상기 제3 압력유체 출입포트(42a) 및 제2 압력유체 통로(46b)는 센서부착용 레일(22)의 통로(64)를 통해 연통된다.
따라서 앤드블록(18a)의 제1 압력유체 출입포트(38a)는 제3 압력유체 출입포트(42a), 배관용 스터드(70a)의 연통로(72a), 센서부착용 레일(22)의 통로(64) 및 배관용 스터드(70b)의 연통로(72b)를 거쳐 앤드블록(18b)의 제2 및 제1 압력유체 통로(46b, 44b)와 제4 압력유체 출입포트(48b)를 통해 앤드캡(26b)의 통로(34b)에 연통된다.
한편 앤드블록(18a)의 제2 압력유체 출입포트(40a)는 제1 압력유체 통로(44a) 및 제4 압력유체 출입포트(48a)를 통해 앤드캡(26a)의 통로(34a)에 연통된다.
압력유체 공급원(미도시)으로부터 공급된 압력유체, 예를 들어 압축공기를 배관포트(P1)에서 앤드블록(18a)의 제1 압력유체 출입포트(38a)에 도입한다. 상기 앤드블록(18a)의 제2 압력유체 출입포트(40a)는 조절밸브(미도시)의 작용하에 대기에 개방상태가 된다.
공급된 압축공기는 제1 압력유체 출입포트(38a)로부터 제3 압력유체 출입포트(42a), 배관용스터드(70a)의 연통로(72a), 센서 부착용레일(22)의 통로(64) 및 배관용 스터드(70b)의 연통로(72b)를 통과하고, 제2 및 제1 압력유체 통로(46b, 44b), 제4 압력유체 출입포트(48b)를 거쳐, 통로(34b)와 오리피스(36b)로부터 실린더챔버로서 기능을 하는 원통체(28)의 관통홀(24)의 일측부로 도입된다.
한편 실린더챔버인 관통홀(24)의 타측부는 오리피스(36a), 통로(34a), 제4압력유체 출입포트(48a) 및 제1 압력유체 통로(44a)를 경유하여 제2 압력유체 출입포트(40a)를 통해 대기에서 개방된다.
따라서 원통체(28)의 관통홀(24)내에 도입된 압축공기의 작용하에 피스톤(30)은 압압되고, 환상판(56a∼56e)으로 이루어진 제1 요크를 통해 내측자석(58a∼58d)과 피스톤(30)이 원통체(28)의 관통홀(24)을 따라 화살표 Y방향(도 3 참조)으로 일체로 변위한다. 이 과정에서, 제1 요크에 의해 피스톤(30)에 장착된 내측자석(58a∼58d)의 자기장 작용하에 외측자석(62a∼62d)이 끌어당겨지고, 상기 외측자석(62a∼62d)를 유지하는 슬라이드블록(32)이 피스톤(30)과 일체로 변위한다.
압축공기를 배관포트(P2)에서부터 제2 압력유체 출입포트(40a)로 공급하여 제1 압력유체 출입포트(38a)를 대기에서 개방된 상태가 되면, 압축공기의 공급 및 배기용 유로는 전술한 상태와는 반대가 되어 원통체(28)의 관통홀(24)에 도입되기 때문에 피스톤(30)과 슬라이드블록(32)은 도 3에 도시된 화살표 X방향으로 일체로 변위한다.
이와 같이, 앤드블록(18a)에 형성된 제1 압력유체 출입포트(38a) 및 제2 압력유체 출입포트(40a)를 각각 조절밸브(미도시)의 작용하에 압축공기의 공급 및 배기를 대기에서 개방상태로 하면, 피스톤(30)과 슬라이드블록(32)이 직선상에 일체로 변위함으로써 슬라이더(14)의 왕복운동이 유지된다.
이어서, 센서부착용 레일(22)을 도 3에 나타낸 화살표 X방향을 따라 변위시켜 우측의 타방 앤드블록(18b)을 공급 및 배기용 일측 집중배관으로 유로변경한 경우에 대해서 설명한다.
도 4는 배관용 스터드(70a, 70b)를 각각 앤드블록(18a)의 제2 압력유체 통로(46a), 앤드블록(18b)의 제3 압력유체 출입포트(42b)에 나사 체결시켜 센서부착용 레일(22)을 오른쪽 방향으로 변위시킨 상태를 나타낸다.
이 경우, 앤드블록(18a)의 제2 압력유체 출입포트(40a)와 제1 압력유체 통로(44a), 및 앤드블록(18b)의 제1 압력유체 통로(44b)는 플러그(82a∼82c)에 의해 각각 폐쇄된다. 실제로 앤드블록(18b)에 장착된 플러그(82b)는 반대측에 설치된 앤드블록(18a)에 장착되기 위해 분리된다.
앤드블록(18a)의 제2 압력유체 통로(46a) 및 앤드블록(18b)의 제 3압력유체 출입포트(42b)는 배관용 스터드(70a, 70b)를 통해 센서부착용 레일(22)의 통로(64)에 연통된다.
앤드블록(18b)의 제1 압력유체 출입포트(38b)는 배관용 스터드(70b)의 연통로(72b), 센서부착용 레일(22)의 통로(64)를 거쳐 배관용 스터드(70a)의 연통로(72a), 앤드블록(18a)의 제2 및 제1 압력유체 통로(46a, 44a), 제4 압력유체 출입포트(48a)를 통해 앤드캡(26a)의 통로(34a)에 연통된다.
앤드블록(18b)의 제2 압력유체 출입포트(40b)는 제1 압력유체 통로(44b) 및 제4 압력유체 출입포트(48b)에 의해 앤드캡(26b)의 통로(34b)에 연통된다.
이어서, 압축공기를 배관포트(P1)로부터 앤드블록(18b)의 제2 압력유체 출입포트(40b)로 공급하고, 앤드블록(18b)의 제1 압력유체 출입포트(38b)를 개방하여 조절밸브(미도시)의 작용하에 대기 개방상태로 한다.
공급된 압축공기는 제2 압력유체 출입포트(40b)로부터 제1 압력유체 통로(44b) 및 제4 압력유체 출입포트(48b)를 거쳐 통로(34b)로부터 실린더챔버인 관통홀(24)의 일측부로 도입된다. 실린더챔버인 타측부는 통로(34a)에서 제4 압력유체 출입포트(48a), 제1 및 제2 압력유체 통로(44a, 46a)를 거쳐 배관용 스터드(70a)의 연통로(72a), 센서부착용 레일(22)의 통로(64), 배관용 스터드(70b)의 연통로(72b)를 경유하여 제1 압력유체 출입포트(38b)를 통해 대기에 개방된다.
따라서 원통체(28)의 관통홀(24)내에 도입된 압축공기의 작용하에 피스톤(30)은 압압되고, 환상판(56a∼56e)을 통해 내측자석(58a∼58d)과 피스톤(30)이 화살표 Y방향으로 변위한다.
또 압축공기를 배관포트(P2)에서부터 공급하고, 배관포트(P1)를 대기에서 개방상태로 하면, 압축공기의 공급 및 배기용 유로는 전술한 상태와는 반대로 되어 원통체(28)의 관통홀(24)에 도입되기 때문에 슬라이드블록(32)과 피스톤(30)이 도 4에 나타낸 화살표 X방향으로 일체로 변위한다.
따라서 앤드블록(18b)에 형성된 제1 압력유체 출입포트(38b) 및 제2 압력유체 출입포트(40b)를 개방하여 조절밸브(미도시)의 작용하에 압축공기의 공급 및 배기를 대기상태로 하면, 피스톤(30)과 슬라이드블록(32)이 일체로 직선상으로 변위함으로써 슬라이더(14)의 왕복운동이 유지된다.
본 실시예에서는 도 4에 도시한 바와 같이, 센서부착용 레일(22)을 오른쪽 방향으로 변위시키고, 앤드블록(18a)의 제2 압력유체 통로(46a)와 앤드블록(18b)의 제3 압력유체 출입포트(42b)에 각각 배관용 스터드(70a, 70b)를 나사체결함으로써 상기 제3 압력유체 출입포트(42b)와 제2 압력유체 통로(46a)를 통로(64)를 통해 연통시킬 수 있다.
이와 같이, 배관용 스터드(70a, 70b)는 센서부착용 레일(22)을 앤드블록(18a, 18b)에 부착하는 기능을 한다.
또한 배관용 스터드(70a, 70b)에 형성된 연통로(72a, 72b)는 앤드블록(18a)의 제3 압력유체 출입포트(42a)와 앤드블록(18b)의 제2 압력유체 통로(46b), 및 앤드블록(18a)의 제2 압력유체 통로(46a)와 앤드블록(18b)의 제3 압력유체 출입포트(42b)를 각각 센서부착용 레일(22)의 통로(64)에 연통시키는 기능을 한다.
따라서 본 실시예에서는 센서부착용 레일(22)의 부착위치를 변위시키는 것만으로도 앤드블록(18a, 18b) 중 어느 한쪽에 집중배관을 실시할 수 있기 때문에 배관이 간소화되고, 배관작업시간을 단축시킬 수 있다.
이어서, 본 발명의 다른 실시예에 의한 선형액츄에이터(90)를 도 5∼도 8에 도시한다. 또한 이 선형액츄에이터(90)에서는 전술한 도 1∼도 4에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 5에서, 선형액츄에이터(90)는 직방체 형상인 본체(92; 가이드부재, 도 6참조), 상기 본체(92)의 긴 방향의 양단부에 나사부재(94a, 94b)에 의해 연결된 한쌍의 앤드블록(96a, 96b), 및 상기 본체(92)의 상면에 노출되어 일체로 형성된 가이드부(98)를 따라 직선상으로 왕복동작하는 슬라이드테이블(100; 가동체)로 구성된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본체(92)의 상면의 가이드(98)에는 후술하는 조인트부재(118)가 변위하도록 실질적으로 긴 타원형인 제1 개구부(102)가 형성된다. 본체(92)의 저면부에는 제2 개구부(104)가 형성된다. 또한 본체(92)에는 제1 및 제2 개구부(102, 104)에 각각 연통하는 실질적으로 단면이 직사각형인 관통홀(106)이 축방향을 따라 형성된다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 각 앤드블록(96a, 96b)에는 본체(92)에 형성된 관통홀(106)을 따라 돌출되는 원통부(108a, 108b)가 형성되고, 상기 원통부(108a, 108b)에는 축방향을 따라 관통되는 홀부(110a, 110b)가 형성된다.
원통부(108a, 108b)의 외주면에는 환상홈에 의해 시일부재(114)가 설치되고, 상기 시일부재(114)는 캡부재(122a, 122b; 후술함)에 섭접함으로써 상기 캡부재(122a, 122b)에 의해 폐쇄되는 압력챔버(124a, 124b; 후술함)를 기밀하게 유지하는 기능을 한다.
슬라이드테이블(100)에는 그 저면부에 대해 직교하는 방향으로 원주형의 볼트부재(116)가 나사체결되고, 상기 볼트부재(116)에는 그 외주면에 각진 원통체인 조인트부재(118)가 외부에 설치된다. 조인트부재(118)의 일단부의 외주면에는 실질적으로 단면이 직사각형인 댐퍼부재(120)가 장착되고, 상기 댐퍼부재(120)는 슬라이드테이블(100), 볼트부재(116) 및 조인트부재(118)와 일체로 변위하여 상기 제1 개구부(102)의 내벽면에 당접함으로써 완충기능을 한다.
조인트부재(118)의 측벽면에는 관통홀(106)의 축방향을 따라 연재되는, 바닥이 있는 통상의 한 쌍의 캡부재(122a, 122b)가 서로 대향하여 배설되고, 상기 조인트부재(118)는 캡부재(122a, 122b)에 대해 비압접상태로 면접촉방식으로 유지되어 있다.
캡부재(122a, 122b)와 원통부(108a, 108b)에 의해 형성된 압력챔버(124a, 124b)는 원통부(108a, 108b)를 관통하는 홀부(110a, 110b)에 연통되어 있다. 이 경우, 홀부(110a, 110b)를 통해 압력챔버(124a, 124b)에 압력유체가 공급됨으로써 상기 압력유체는 캡부재(122a, 122b)의 내벽면을 압압한다.
따라서 캡부재(122a, 122b)는 본체(92)의 관통홀(106)과 원통부(108a, 108b)의 외주면에 의해 형성된 환상 갭(126a, 126b)을 따라 섭동변위한다. 캡부재(122a, 122b)가 원통부(108a, 108b)의 외주면을 따라 변위하는 경우 상기 캡부재(122a, 122b)에 면접촉함으로써 재재되는 조인트부재(118)에 의해 슬라이드테이블(100)이 화살표 X 또는 Y방향으로 왕복동작한다. 이 경우, 원통부(108a, 108b), 시일부재(114), 볼트부재(116), 조인트부재(118) 및 캡부재(122a, 122b)는 슬라이드테이블(100)을 화살표 X 또는 Y방향으로 왕복동작시키는 구동부로 기능을 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 선형액츄에이터(90)는 기본적으로 이상과 같이 구성된다. 이어서 그 동작 및 작용효과에 대해서 설명한다.
우선, 좌측의 한쪽 앤드블록(96a)에 공급 및 배기용 일측 집중배관을 실시한 경우에 대해서 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 앤드블록(96a)의 제1 압력유체 통로(44a), 앤드블록(96b)의 제1 압력유체 통로(44b) 및 상기 앤드블록(96b)에 개구된 홀(110b)의 일단부는 플러그(82a∼82c)에 의해 폐쇄된다.
또한 앤드블록(96a)의 제3 압력유체 출입포트(42a) 및 앤드블록(96b)의 제2 압력유체 통로(46b) 각각에는 배관용 스터드(70a, 70b)가 나사체결됨으로써 상기 제3 압력유체 출입포트(42a) 및 제2 압력유체 통로(46b)는 센서부착용 레일(22)의 통로(64)를 통해 연통된다.
앤드블록(96a)의 제1 압력유체 출입포트(38a)는 배관용 스터드(70a)의 관통로(72a), 센서부착용 레일(22)의 통로(64)를 거쳐 배관용 스터드(70b)의 연통로(72b), 앤드블록(96b)의 제2 및 제1 압력유체 통로(46b, 44b)를 거쳐 원통부(108b)의 홀부(110b)에 연통된다. 원통부(108a)의 홀부(110a)는 캡부재(122a)의 압력챔버(124a)에 연통된다.
압력유체 공급원(미도시)으로부터 공급된 압력유체, 예를 들어 압축공기는 배관포트(P2)로부터 원통부(108a)의 홀부(110a)로 도입된다. 앤드블록(96a)의 제1 압력유체 출입포트(38a)는 조절밸브(미도시)의 작용하에 대기에 개방상태가 된다.
공급된 압축공기는 원통부(108a)의 홀부(110a)내에 도입되며, 캡부재(122a)에 의해 폐쇄된 압력챔버(124a)에 공급되어 캡부재(122a)의 내벽면을 압압한다. 따라서, 캡부재(122a)는 시일부재(114)에 의해 압력챔버(124a)가 기밀하게 유지된 상태를 유지하면서 원통부(108a)로부터 떨어진 방향(화살표 X방향)으로 섭동변위한다. 따라서 캡부재(122a)가 조인트부재(118)를 압압하여 상기 조인트부재(118)에 고정된 볼트부재(116)에 의해 슬라이드테이블(100)이 화살표 X방향으로 변위한다.
캡부재(122)에 의해 폐쇄된 압력챔버(124b)는 제1 압력유체 출입포트(38a)에 의해 대기에 개방된 상태가 되고, 조인트부재(118)는 캡부재(122a, 122b)에 개재된상태를 유지하면서 슬라이드테이블(100)과 일체로 화살표 X방향으로 변위한다.
배관포트(P1)로부터 제1 압력유체 출입포트(38a)로 공급된 압축공기를 조절밸브(미도시)의 작용하에 개방하여 홀부(110a)를 대기상태로 하면 압축공기 공급 및 배기용 유로는 전술한 상태와는 반대가 되고, 슬라이드테이블(100)은 도 7에 도시된 화살표 Y방향으로 변위한다.
이어서, 센서부착용 레일(22)을 도 7에 도시된 화살표 X방향을 따라 변위시키고, 우측의 다른쪽 앤드블록(96b)을 공급 및 배기용 일측집중배관으로 유로변경한 경우에 대해서 설명한다.
도 8은 배관용 스터드(70a, 70b)를 각각 앤드블록(96a)의 제2 압력유체 통로(46a), 앤드블록(96b)의 제3 압력유체 출입포트(42b)에 나사체결하여 센서부착용 레일(22)을 오른쪽 방향으로 변위시킨 상태를 나타낸다.
이 경우, 앤드블록(96a)의 제1 압력유체 통로(44a), 상기 앤드블록(96a)에 개구하는 홀부(110a)의 일단부 및 앤드블록(96b)의 제1 압력유체 통로(44b)는 플러그(82)에 의해 폐쇄된다.
또한 앤드블록(96a)의 제2 압력유체 통로(46a) 및 앤드블록(96b)의 제 3압력유체 출입포트(42b)는 배관용스터드(70a, 70b)를 통해 센서부착용 레일(22)의 통로(64)에 연통된다.
따라서 앤드블록(96b)에 형성된 원통부(108b)의 홀부(110b)는 캡부재(122b)의 압력챔버(124b)에 연통된다. 앤드블록(96b)의 제1 압력유체 출입포트(38b)는 배관용 스터드(70b)의 연통로(72b), 센서부착용 레일(22)의 통로(64), 배관용 스터드(70a)의 연통로(72a)를 거쳐, 앤드블록(96a)의 제2 및 제1 압력유체 통로(46a, 44a)를 통해 원통부(108a)의 홀부(110a)에 연통된다.
압축공기(미도시)는 배관포트(P2)로부터 제1 압력유체 출입포트(38b)로 도입된다. 홀부(110b)는 조절밸브(110; 미도시)의 작용하에 대기에 개방상태가 된다.
공급된 압축공기는 제1 압력유체 출입포트(38b)에서 배관용 스터드(70b)의 연통로(72b), 센서부착용 레일(22)의 통로(64), 배관용 스터드(70a)의 연통로(72a)를 거쳐, 제2 및 제1 압력유체 통로(46a, 44b)로부터 원통부(108a)의 홀부(110a)내로 도입되고, 도입된 압축공기는 캡부재(122a)에 의해 폐쇄된 압력챔버(124a)에 공급되어 캡부재(122a)의 내벽면을 압압한다. 따라서 캡부재(122a)는 시일부재(114)에 의해 압력챔버(124a)가 기밀하게 유지된 상태를 유지하면서, 원통부(108a)에서 떨어진 방향(화살표 X방향)으로 변위한다. 따라서 캡부재(122a)가 조인트부재(118)을 압압함으로써 상기 조인트부재(118)에 고정된 볼트부재(116)에 의해 슬라이드테이블(100)이 화살표 X방향으로 변위한다.
캡부재(122b)에 의해 폐쇄된 압력챔버(124b)는 홀부(110b)에 의해 대기에 개방된 상태가 되고, 조인트부재(118)는 캡부재(122a, 122b)에 개재된 상태를 유지하면서 슬라이드테이블(100)과 일체로 화살표 X방향으로 변위한다.
또 조절밸브(미도시)의 작용하에 압축공기를 배관포트(P1)로부터 홀부(110b)로 공급하고, 제1 압력유체 출입포트(38b)를 대기에 개방상태로 하면, 압축공기의 공급 및 배기용 유로는 전술한 상태와 반대가 되고, 슬라이드테이블(100)은 도 8에 도시한 화살표 Y방향으로 변위한다.
본 발명에 따르면, 센서부착용 레일의 부착위치를 변경함으로써 좌우 앤드블록 중 어느 한쪽에서 집중배관을 실시할 수 있다. 따라서, 좌우의 앤드블록을 공통으로 사용할 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다.

Claims (9)

  1. 구동부(12);
    상기 구동부(12)의 구동작용하에 변위하는 가동체(14);
    상기 구동부(12)의 일단부에 각각 연결되고, 압력유체 출입포트에 연통하는 다수의 압력유체 연통로가 설치된 한 쌍의 앤드블록(18a, 18b); 및
    축방향을 따라 통로(64)가 형성되고 양단부가 상기 한쌍의 앤드블록(18a, 18b)에 각각 연결된 연결부재를 포함하며,
    상기 연결부재를 축방향을 따라 소정거리만큼 변위시킴으로써 상기 연결부재의 통로(64)에 연통하는 압력유체 연통로가 전환되어 유로변경되는 것을 특징으로 하는 선형액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결부재를 축방향을 따라 소정거리만큼 변위시킴으로써 압력유체의 배관 배출구가 한쪽의 앤드블록(18a)과 다른쪽의 앤드블록(18b)으로 전환되는 것을 특징으로 하는 선형액츄에이터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 압력유체 연통로는 일단부가 압력유체를 공급 및 배기하는 통로에 접속되고, 타단부가 상기 연결부재의 통로(64)에 연통되는 제1 압력유체 연통로, 및 일단부가 압력유체를 공급 및 배기하는 통로에 접속되고, 타단부가 상기 연결부재의 통로(64)에 접속되며 상기 구동부측에 연통되는 제2 압력유체 연통로를 갖는 것을 특징으로 하는 선형액츄에이터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 압력유체 연통로는 축방향을 따라 형성된 제1 압력유체 출입포트(38a, 38b), 및 상기 제1 압력유체 출입포트(38a, 38b)에 실질적으로 직교하여 연통되는 제3 압력유체 출입포트(42a, 42b)를 갖는 것을 특징으로 하는 선형액츄에이터.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제2 압력유체 연통로는 축방향을 따라 형성된 제2 압력유체 출입포트(40a, 40b), 상기 제2 압력유체 출입포트(40a, 40b) 및 상기 구동측에 실질적으로 직교하여 연통되는 제1 압력유체 통로(44a, 44b), 및 상기 제1 압력유체 통로(44a, 44b)를 따라 실질적으로 평행하게 연통되는 제2 압력유체 통로(46a, 46b)를 갖는 것을 특징으로 하는 선형액츄에이터.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제3 압력유체 출입포트(42a, 42b)는 상기 연결부재의 통로(64)에 접속되는 것을 특징으로 하는 선형액츄에이터.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2 압력유체 통로(46a, 46b)는 상기 연결부재의 통로(64)에 접속되는 것을 특징으로 하는 선형액츄에이터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 구동부(12)는 자기장의 작용하에 상기 가동체(14)를변위시키는 것을 특징으로 하는 선형액츄에이터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 구동부는 압력유체에 의해 상기 가동체(100)를 압압함으로써 상기 가동체(100)를 변위시키는 것을 특징으로 하는 선형액츄에이터.
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