KR100306650B1 - 직선구동장치 - Google Patents

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KR100306650B1
KR100306650B1 KR1019990000180A KR19990000180A KR100306650B1 KR 100306650 B1 KR100306650 B1 KR 100306650B1 KR 1019990000180 A KR1019990000180 A KR 1019990000180A KR 19990000180 A KR19990000180 A KR 19990000180A KR 100306650 B1 KR100306650 B1 KR 100306650B1
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홍예선
이종원
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박호군
한국과학기술연구원
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Abstract

본 발명은 부품의 수를 최소화하고, 각 부품 사이의 마찰을 감소시킴으로써 구동효율이 높은 간단한 구조의 직선구동장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 직선구동장치는 회전구동수단(7 또는 107)과, 회전구동수단에 의하여 구동되는 회전부(2 또는 102)와, 회전축에 대하여 소정의 경사각을 가지고 상기 회전부(2)의 양단에 대칭적으로 고정되는 복수의 래디얼 베어링(3,3',3',4,4',4' 또는 103, 103', 103', 104, 104', 104') 및 상기 회전부를 둘러싸며 내면이 상기 래디얼 베어링들과 접하는 원통형 이동 튜브(1 또는 101)로 이루어진다. 상기 회전부는 방사상 탄성변형이 가능한 프로펠러 형태로 배치된 복수의 외팔보(10,10',10' 또는 110, 110', 110')와, 상기 각 외팔보의 방사방향으로의 초기 굽힘량을 조절할 수 있는 나사와 같은 굽힘량 조절수단(5, 5',5' 또는 105, 105', 105')으로 구성되어 있으며, 상기 각 외팔보의 양단은 래디얼 베어링을 회전축에 대하여 소정의 각도로 장착하기 위하여 회전축 수직방향에 대하여 소정의 각도α를 가지는 경사면으로 이루어져 있다.
본 발명에 의하면 간단하고 저렴하게 직선구동장치를 제작할 수 있을 뿐 아니라, 작은 구름마찰력으로 인하여 구동효율이 개선될 수 있다.

Description

직선구동장치{LINEAR ACTUATOR}
본 발명은 직선구동장치에 관한 것으로, 특히 회전모터를 이용한 회전운동을 직선 구동을 할 수 있도록 구동 방향을 변환해주는 직선구동장치의 구조에 관한 것이다.
회전하는 구동축을 가지는 전기 모터나 유압 모터의 동력을 이용하여 물체를 직선으로 구동하기 위한 종래의 장치로는, 랙-피니언 기어(rack & pinion gear) 직선구동장치, 스크류형 직선구동장치, 볼 스크류형 직선구동장치 및 크랭크 암형 직선구동장치등이 있다.
이하에서 이러한 종래기술에 의한 직선구동장치 각각의 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 직선구동장치를 이용한 일반적인 작업기구의 구성과 그를 이용한 작업을 도시하고 있다. 도 1에 도시된 작업기구는 2개의 회전관절(11, 12)로 구성된 2축 관절형 작업기구로서, 이 작업기구를 구동하기 위하여 유압실린더와 같이 길이방향으로 신장 및 수축이 가능한 직선구동장치(13, 14)가 필요하다.
도 2는 랙-피니언 기어 방식의 직선구동장치의 구성을 도시한 것으로, 랙-피니언 기어 방식은 연결링크(26)를 구비하는 로드(23)가 구동장치 본체로부터 신장/수축함으로써 직선구동장치의 기본적인 요구조건을 만족시킬 수 있다. 그러나, 피니언(21)을 회전시키는 모터(25)의 축이 직선 구동축과 수직이어야 하므로 직선구동장치의 폭에 제한이 있는 조건에서는 사용이 불가능하고, 또한 랙(22)이 왕복할 수 있는 공간과는 별도로 랙 양단의 로드(23)가 왕복 슬라이드할 수 있는 공간이 추가로 필요하기 때문에 장치의 크기가 전체적으로 커진다는 단점을 가진다.
도 3은 스크류 방식의 직선구동장치를 도시한 것이다. 이러한 스크류 방식도 암나사를 가지는 튜브(31)가 신장/수축함으로써 원리적으로는 직선구동장치의 기본요구조건을 가장 간단하게 만족시키고 있으나, 암나사 튜브(31)와 숫나사 회전부(32) 사이의 마찰로 인하여 구동효율이 높지 못하고, 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 부하력(F)이 연결링크(36)의 힌지에 작용함으로써 굽힘 모멘트(M=F×S)가 튜브 끝에 작용하면 회전부(32) 양단 나사면에서의 수직력(N=M/L)과 마찰력(Ff= μ×N)이 급격하게 증가하여 마모가 발생하고, 로킹(locking)에 의하여 정지되는 등의 문제점이 발생하게 된다.
도 4에 도시되어 있는 볼 스크류 방식의 직선구동장치는 나사 접촉면에서의 미끄럼 마찰이 숫나사 몸체내에서 순환하는 볼(41)의 구름마찰로 변환됨으로써 마찰력이매우 작아진다는 장점이 있다. 그러나, 길이가 고정된 숫나사 봉(43)의 양단 사이에서 연결링크(44)를 가지는 암나사 이동부(42)가 왕복하는 구조이므로 직선구동장치가 길이방향으로 신장/수축해야 한다는 기본 조건을 구조적으로 만족시킬 수 없다. 또한 숫나사 봉을 지지해야 하는 래디얼 베어링(46)과 숫나사봉을 회전모터(45)에 연결해주는 커플링(47)이 추가로 요구되어 제조비용이 많이 든다는 단점을 가진다.
도 5에 도시된 크랭크 암 방식의 직선구동장치는 구조상 간단하지만, 전술한 랙-피니언 기어 방식과 유사하게 회전모터(55)의 축이 직선구동축과 직교하고 크랭크 암(53)이 회전할 수 있는 공간이 추가로 요구되기 때문에 구동장치의 폭과 높이가 다른 구동장치보다 커진다는 단점이 있으며, 또한 로드(51)의 구동력이 크랭크 암의 회전각에 따라서 변한다는 단점도 가진다.
최근에는 도 6a 내지 도 6c에서와 같이, 볼 스크류 대신 래디얼 베어링(radial bearing)을 사용하는 저마찰 직선구동장치가 개발되었는데, 이러한 장치도 도 4의 볼 스크류 방식과 비슷하게 직선구동장치가 길이방향으로 신장/수축해야 한다는 기본요구조건을 구조적으로 만족시킬 수 없다는 문제점이 있다. 여기서 도 6a 내지 도 6c의 구조는 회전축(65) 에 내접하는 전방 및 후방의 3개의 래디얼 베어링(63,63',63',64,64'64')에 경사각(α)를 줌으로써 회전축이 회전하면 래디얼 베어링을 고정한 이동부(61, 62)가 직선이동을 하게 되어 있다. 여기서 래디얼 베어링이 회전축과 일정한 힘으로 접촉함으로써 직선방향의 미끄러짐을 방지할 수 있도록, 이동부가 상부 이동부(61) 및 하부 이동부(62)로 나누어지고 이 두 부분이 스프링(66, 66')에 의하여 압축되도록 되어 있다. 그리고, 스프링의 압축력은 나사(67, 67')를 이용하여 조절 가능하다. 이러한 구조의 장점은 래디얼 베어링과 회전축의 구름접촉에 의한 나선방향 운동에 의하여 이동부(61, 62)가 직선방향으로 구동되므로 구동마찰력이 매우 작고, 특히 이동부에 작용하는 굽힘 모멘트에 의하여 래디얼 베어링에서의 수직력이 증가하더라도 구동효율이 크게 변하지 않는다는 것이다. 그러나, 이러한 구조의 직선구동장치에서는 래디얼 베어링과 회전축이 내접하게 되어 있으므로 볼 스크류 방식과 유사하게 구동장치 자체가 신장/수축해야 한다는 구조적인 조건을 만족시키지 못하고, 회전축 지지를 위한 별도의 래디얼 베어링(69, 69')와 회전모터(71) 연결용 커플링(70)이 추가적으로 필요하다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 회전모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 간단한 구조의 직선구동장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 직선구동장치의 부품을 최소화하고, 부품 사이의 마찰을 감소시킴으로써 구동효율이 높은 직선구동장치를 제공하는 것이다.
도 1은 직선구동장치(linear actuator)를 이용한 작업기구의 실시예이다.
도 2는 랙-피니언(rack-pinion)을 이용한 종래기술에 의한 직선구동장치의 구조를 도시한다.
도 3은 스크류(screw)를 이용한 종래의 직선구동장치를 도시한다.
도 4는 볼 스크류를 이용한 종래의 직선구동장치를 도시한다.
도 5는 크랭크 암을 이용한 종래기술에 의한 직선구동장치의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6a 내지 6c는 로울러 베어링을 이용하는 종래기술에 의한 직선구동장치의 구조를 도시하는 도면이다.
도 7a 내지 7d는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 직선구동장치의 구성을 도시한다.
도 8a 내지 8d는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 직선구동장치의 회전부에 대한 상세도이다.
도 9a 내지 9d는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 직선구동장치에 있어서, 변형된 외팔보 형태를 가지는 회전부에 대한 상세도이다.
도 10a 내지 10d는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 직선구동장치의 구성을 도시한다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1, 101 : 원통형 이동튜브 2, 102 : 회전부
3, 3', 3', 103, 103', 103': 전방 래디얼 베어링4, 4', 4', 104, 104', 104' : 후방 래디얼 베어링
5, 5', 5', 105, 105', 105' : 초기 굽힘량 조절수단6, 106 : 연결링크
7, 107 : 회전구동수단(회전모터)
8, 108 : 트러니언 고정부(trunnion mounting)
9 : 모터 회전축 삽입 및 고정 구멍(중심부)
10, 10', 10', 110, 110', 110' : 외팔보 111 : 암나사부
본 발명은 도 6에 도시된 직선구동장치를 개선한 것으로, 도 6의 장치에서는 래디얼 베어링이 회전축에 내접하는 구조를 하고 있으나, 본 발명에 의한 구동장치에서는 래디얼 베어링이 회전축에 내접하는 대신 외부 튜브에 외접하도록 구성된다.
본 발명의 제 1 실시예에 의한 직선구동장치의 구조가 도 7a 내지 7d에 도시되어 있다. 원리적으로는 래디얼 베어링(3,3',3',4,4',4')을 구동축(회전축)에 대하여경사지게 고정함으로써 나선운동이 가능하게 하고, 래디얼 베어링의 구름 마찰에 의하여 회전운동을 직선운동으로 변환한다는 점은 도 6의 기존 방식과 유사하다.
그러나 구조적으로는 래디얼 베어링이 회전축에 내접하는 대신, 원통형 이동 튜브(1)의 내면에 외접하도록 함으로써, 회전구동수단과 직접 연결된 회전부(2)가 회전하면 연결링크(6)가 부착되어 있는 외접 튜브(1)가 이동함으로써 구동장치 자체가 길이방향으로 신장/수축하도록 한 점에서 도 6의 종래의 장치와는 차이를 보인다.
전술한 바와 같이 직선구동장치에서 래디얼 베어링이 튜브 내면에 외접하도록 구성을 개선하는 데에는 2가지 문제가 해결되어야 한다. 즉, 래디얼 베어링이 튜브에 일정한 힘을 갖고 접촉하도록 해야 하고, 조립과정에서 이러한 외접 접촉력을 적절하게 조절할 수 있어야 한다. 이는 래디얼 베어링이 장착되는 부분이 방사방향의 탄성을 가지고, 그러한 탄성을 제어하기 위하여 나사와 같은 적당한 수단을 제공함으로써 해결될 수 있다.
본 발명에 의한 직선구동장치는, 회전축을 가지는 전기모터, 유압모터 또는 공압모터와 같은 회전구동수단(7)과, 상기 회전구동수단에 연결되어 회전축(X)을 따라서 연장하며 상기 회전구동수단에 의하여 구동되는 회전부(2)와, 회전축에 대하여 소정의 경사각을 가지고 상기 회전부(2)의 회전축방향 양단 표면에 대칭적으로 고정되는 복수의 래디얼 베어링(3,3',3',4,4',4')과, 상기 회전부를 둘러싸며 내면이 상기 래디얼 베어링들과 접하는 원통형 이동 튜브(1)로 이루어진다.
상기 래디얼 베어링으로는 사용조건에 따라 볼 베어링 또는 로울러 베어링등이 사용될 수 있으나, 그에 한정되지는 않는다.
회전부(2)는 회전구동수단(7)의 회전축에 연결되는 중심부(9)와, 중심부 외면을 따라 상기 회전축방향으로 소정의 길이(L)만큼 연장하고, 방사방향으로 소정의 두께(H)를 가지고 돌출하며, 방사상 탄성변형이 가능한 프로펠러 형태로 배치된 일체 또는 분리된 복수의 외팔보(10,10',10')와, 상기 각 외팔보의 방사방향으로의 초기 굽힘량을 조절할 수 있는 나사와 같은 굽힘량 조절수단(5, 5',5')으로 구성되어 있으며, 상기 각 외팔보의 양단은 래디얼 베어링을 회전축에 대하여 각도 α를 가지고 장착하기 위하여 회전축 수직방향에 대하여 소정의 각도를 가지는 경사면으로 이루어져 있다.
상기 각 외팔보(10,10',10')의 탄성계수는 외팔보의 방사방향 두께(H) 또는 축방향 길이(L')를 다르게 함으로써 조정될 수 있다. 또한, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 회전체의 길이는 변화시키지 않고, 래디얼 베어링을 고정하는 외팔보의 길이(L')만을 축소하여, 회전부의 길이방향 양 단부에만 부분적으로 형성시킴으로써, 외팔보의 탄성계수를 조절할 수도 있다.
또한, 회전부와 래디얼 베어링 사이의 미끄러짐을 방지하기 위하여, 원통 이동튜브 내면에 나선형의 암나사부를 형성하고, 래디얼 베어링을 그 암나사부에 나사결합시키고, 그 나사부를 따라 이동하게 함으로써, 직선구동장치의 구동 정밀도를 보장할 소도 있다.
이하에서는 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명에 의한 직선구동장치의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제 1 실시예를 도시하는 도면으로서, 3개의 외팔보(10,10'10')가 회전부(2) 전체 길이에 걸쳐 길이방향으로 연장되어 있고, 그 외팔보의 양 단부의 경사면에 3개의 래디얼 베어링이 고정되어 있다. 래디얼 베어링(3,3',3',4,4',4')이 튜브(1)와 적당한 외접 접촉력을 얻을 수 있도록, 회전부의 형태는 래디얼 베어링을 지지하는 외팔보 3개가 축대칭으로 배열된 프로펠러형이 되도록 구성하고, 상기 각 외팔보는 반경방향으로 탄성변형이 가능하도록 구성되어 있다.
각 외팔보의 방사방향으로의 초기 굽힘량은 나사와 같은 조절수단(5,5',5')으로 조절하거나, 외팔보의 두께(H) 또는 길이(L')를 적당하게 선택함으로써 조립과정에서 래디얼 베어링의 외접 접촉력을 적절하게 조절할 수 있게 한다. 본 실시예에서의 초기 굽힘량 조절수단은 각 외팔보의 중심 부근 위치에서 외팔보를 관통하여 중심부 외부표면상에 접촉하게 되는 나사로 구성되어 있다.
도 8은 본 발명에 의한 직선구동장치의 회전부(2)의 구조를 상세하게 도시한 것이다. 래디얼 베어링(3,3',3',4,4',4')이 고정될 경사면은 회전모터와 같은 회전구동장치의 회전축의 수직방향에 대하여 각도 α를 갖도록 절삭되고, 각 래디얼 베어링은 베어링 중심을 관통하는 볼트에 의하여 외팔보 양단의 각 경사면상에 고정된다. 전술한 각도 α는 장치의 필요한 구동력 및 구동속도에 따라서 정해진다.
또한 3개의 래디얼 베어링은 회전체(2)의 각 단부에 120도의 일정한 각도 간격으로 배치됨으로써, 회전축(X축)에 대하여 축대칭을 이루며, 회전부 양단에서 보았을 때 래디얼 베어링 3개가 한쌍을 이루어 120°간격으로 배열된 구조는 회전축으로부터하나의 베어링축을 향하는 축(Z축)에 대하여 대칭이다.
결과적으로 회전부(2) 양단에는 총 6개의 래디얼 베어링이 고정되나, 래디얼 베어링의 총 수가 6개로 제한되는 것은 아니다.
래디얼 베어링의 배열 간격은 베어링의 직경과 회전부의 직경을 어떻게 조합하는가에 따라서 60°내지 120°의 범위에서 임의로 선택할 수 있다.
도 9는 변형된 외팔보의 형태를 가지는 제 1 실시예에 의한 직선구동장치를 도시하는 것으로서, 전술한 바와 같이, 외팔보의 탄성계수를 적당하게 조절하기 위하여, 회전부(2)의 전체 길이에 걸쳐 연장되어 있는 상기 예와는 달리, 일정한 길이(L'<L)를 가지는 외팔보가 회전부의 양 단부에만 배치되어 있는 구성을 도시하고 있다. 즉, 래디얼 베어링을 고정하는 외팔보 자체의 탄성계수는 외팔보의 방경방향 두께(H)와 외팔보의 축방향 길이(L')에 의하여 결정되므로, 회전부 전체 길이는 바꾸지 않고 래디얼 베어링을 고정하는 외팔보의 길이(L')만을 축소함으로써, 외팔보의 탄성계수를 감소시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 직선구동장치를 도시하는 것으로서, 전체적인 구성은 제 1 실시예와 유사하나, 원통 이동튜브(101) 내면에 사각 암나사부(111)가 형성되어 있는 점이 제 1 실시예와 다른 점이다. 도 7에 도시된 제 1 실시예의 구조에서, 래디얼 베어링과 원통이동튜브 내면 사이의 접촉력이 충분하지 못하면, 큰 부하가 인가되는 경우, 회전부가 회전하지 않는 상태에서도 외부 부하력 F에 의하여 원통 이동튜브가 축방향으로 끌리거나 밀리는 슬립현상이 발생할 수 있다. 이는 과부하를 방지함으로써 장치의 손상을 예방한다는 효과가 있으나, 반대로 슬립 현상이 허용되지 않는 정밀기계에 있어서는 구동정밀도가 보장되지 않는다는 단점이 될 수도 있다. 제 2 실시예는 이러한 점을 보완하기 위한 것으로서, 원통 이동튜브(101)의 내면에 가공된 사각 암나사부(111)의 홈을 따라 회전부(102)의 래디얼 베어링(103,103'103';104,104'104')이 구르게 함으로써 원통 이동튜브와 회전부 사이에 나사결합이 형성되게 한다. 따라서, 원통 이동튜브 및 회전부 사이에 부하력 F에 의한 축방향 미끄러짐이 발생하지 않으므로 구동 정밀도를 보장할 수 있다. 제 1 실시예에서와 유사하게, 회전부 각 단부에는 3개의 래디얼 베어링이 120도 간격으로 배치되어 있으므로, 암나사부(111)도 3중 나사이어야 하며, 베어링 축이 회전축에 대하여 피치각 α만큼 기울어져 있으므로, 암나사부의 피치각도(나사부가 회전축에 수직방향과 이루는 각도) α이다. 이러한 배치는 래디얼 베어링의 개수와 배열형태에 따라 변경될 수도 있다. 예컨데, 4개의 베어링이 90도 간격으로 배치되어 있다면, 암나사부도 4중 나사이어야 한다. 또한, 회전부의 후면에 부착된 베어링 중 하나와 전면에 부착된 래디얼 베어링 중 하나가 한 쌍을 이루어 동일한 암나사부와 물리도록 함으로써, 전후 3쌍의 베어링이 3중의 암나사부를 따라 회전할 수 있도록 회전부의 길이 L을 정확하게 선정하여야 한다.
본 발명에 의한 직선구동장치의 작동에 대하여 설명한다.
회전구동수단에 의하여 회전부가 회전하면, 회전부 양단에 배열되어 있는 래디얼 베어링은 회전축과 소정의 각도를 가지므로 튜브 내면을 따라 나선운동을 하게된다.
그러면, 회전부는 고정되어 있으므로, 베어링에 내접하는 원통형 튜브가 회전축 방향으로 신장 또는 수축할 수 있으며, 구동방향은 회전구동수단의 회전방향을 변경함으로써 변화될 수 있고, 구동속도는 경사면의 각도 및 회전구동수단의 회전속도를 변경함으로써 조절될 수 있다.
원통형 이동 튜브의 단부에 장착된 연결링크가 도 1에서와 같이 다른 암(arm)에 결합됨으로써, 다수의 관절을 가지는 작업기구를 효율적으로 작동시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의한 직선구동장치는 종래의 스크류 방식 직선구동장치가 가지는 장점과 도 6에 도시된 직선구동장치가 가지는 장점을 함께 가진다.
즉, 비교적 작은 베어링 구름마찰을 가지고 직선구동장치가 길이방향으로 신장/수축할 수 있으며, 도 6의 장치와 달리 별도의 회전축 지지용 래디얼 베어링 또는 회전모터 연결용 커플링 등이 요구되지 않으므로, 간단하고 저렴하게 장치를 제작할 수 있을 뿐 아니라, 작은 구름마찰력으로 인하여 구동효율이 개선될 수 있다.

Claims (8)

  1. 회전축을 가지는 회전구동수단(7 또는 107);
    상기 회전구동수단의 회전축에 연결되어 회전축(X)방향으로 연장하며 상기 회전구동수단에 의하여 회전구동되는 회전부(2 또는 102);
    상기 회전축(X)에 대하여 소정의 동일한 경사각(α)으로 경사진 베어링회전축을 가지고, 상기 회전부(2 또는 102)의 회전축방향의 양 대향단부 표면에 대칭적으로 고정되는 복수의 래디얼 베어링(3,3',3',4,4',4' 또는 103, 103', 103', 104, 104', 104'); 및,
    상기 회전부를 둘러싸며 그 내면이 상기 래디얼 베어링들과 접하는 원통형 이동 튜브(1 또는 101)로 이루어지는 직선구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전부(2 또는 102)는,
    상기 회전구동수단(7 또는 107)의 회전축에 연결되는 중심부(9);
    상기 중심부 외면을 따라 상기 회전축방향으로 소정의 길이(L)만큼 연장하고, 방사방향으로 소정의 두께(H)를 가지고 돌출하며, 방사상 탄성변형이 가능한 프로펠러 형태로 배치된 일체 또는 분리된 복수의 외팔보(10,10',10' 또는 110, 110', 110');
    상기 각 외팔보의 방사방향으로의 초기 굽힘량을 조절할 수 있는 굽힘량 조절수단(5, 5',5' 또는 105, 105', 105');으로 구성되어 있으며,
    상기 각 외팔보의 회전축방향으로의 양 대향단부 표면은, 그 위에 설치되는 래디얼 베어링의 회전축이 상기 회전부의 회전축에 대하여 소정의 각도(α)를 가지도록, 회전부의 회전축 수직방향에 대하여 소정의 각도(α)를 가지는 경사면으로 이루어져 있고,
    상기 래디얼 베어링 각각은 베어링 중심을 관통하는 볼트에 의하여 상기 외팔보 양단의 상기 각 경사면상에 고정되는 것을 특징으로 하는 직선구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 회전부(2 또는 102)의 각 단부에는 3개의 래디얼 베어링이 120°의 각도 간격을 두고 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 직선구동장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 래디얼 베어링은 볼 베어링 및 로울러 베어링중의 하나인 것을 특징으로 하는 직선구동장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 회전구동수단(7 또는 107)은 전기모터, 유압모터 및 공압모터중에서 선택되는 하나의 모터이고, 상기 최초 굽힘량 조절수단은 각 외팔보를 관통하여 중심부 외면에 접하는 나사(screw)인 것을 특징으로 하는 직선구동장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 외팔보(10,10',10' 또는 110, 110', 110')의 탄성계수는 외팔보의 방사방향 두께(H) 및 외팔보의 회전축방향 길이(L)중 하나 이상을 변경함으로써 제어되는 것을 특징으로 하는 직선구동장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 하나의 항에 있어서,
    상기 원통 이동튜브(1 또는 101)의 내면에는 회전축 수직방향에 대하여 상기 소정의 각도(α) 만큼 기울어진 나선형의 암나사부(111)가 형성되어 있으며,
    상기 래디얼 베어링(3, 3', 3', 4, 4', 4' 또는 103,103',103';104,104',104')이 상기 암나사부(111)와 나사결합되어, 상기 암나사부를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 직선구동장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 회전부(2 또는 102)의 각 단부에는 3개의 래디얼 베어링이 120°의 각도 간격을 두고 배열되어 있고, 상기 암나사부(111)는 상기 3개의 베어링을 수용하기 위한 3중 암나사부인 것을 특징으로 하는 직선구동장치.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002000399A1 (fr) * 2000-06-26 2002-01-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Robot, et procede de reglage de l'origine d'axes de robot
CN100404913C (zh) * 2005-02-18 2008-07-23 徐众 自限位直线致动器
DE502005006821D1 (de) * 2005-08-30 2009-04-23 Pwb Systems Ag Vorrichtung mit Welle und Treibmutter
US8638014B2 (en) * 2006-10-24 2014-01-28 Resmed Motor Technologies Inc Brushless DC motor with bearings
US8887343B2 (en) * 2010-03-12 2014-11-18 Stoneage, Inc. System for propelling a coil clad hose and method thereof
DK177504B1 (da) 2010-10-12 2013-08-12 Liniax Aps Friktionsdrivmekanisme
US9550649B2 (en) 2013-05-30 2017-01-24 Stoneage, Inc. Apparatus for propelling a coil clad hose
WO2018106910A1 (en) 2016-12-07 2018-06-14 Mts Systems Corporation Electric actuator

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203328A (en) * 1978-09-15 1980-05-20 The Perkin-Elmer Corporation Rotary-to-linear-motion converter
US4660431A (en) * 1984-07-11 1987-04-28 R&H Technology, Inc. Rotary motion linear actuator
US4947698A (en) * 1988-07-01 1990-08-14 Zero-Max Industries Inc. Rotational to linear actuator

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