KR100487981B1 - 로터리액추에이터 - Google Patents

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KR100487981B1
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딘 알. 웨여
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1994 웨여 패밀리 리미티드 파트너쉽
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Abstract

유체 동력식 로터리 액추에이터는 제 1 및 2 단부를 지닌 몸체를 갖는다. 일반적으로 몸체는 홈이 형성된 내향 원주부를 지닌 원통형 내측벽을 갖는다. 몸체는 제 1 외부 부재에 결합하기 위해 구비되어 있다. 구동 부재는 몸체 내에 축상으로 연장되고 그에 회전 상태로 지지되어 있다. 구동 부재는 제 2 외부 부재에 결합하기 위해 구비된 몸체 제 1 단부를 향해 위치된 엔드 플랜지와, 엔드 플랜지에 접착된 샤프트를 갖는다. 몸체 제 2 단부를 향해 몸체 내에 위치된 홈 외향 원주 측벽부 및 엔드 플랜지와 샤프트 홈 측벽부 사이의 몸체 내에 위치된 평탄한 외향 원주 측벽부를 갖는다. 엔드 플랜지는 샤프트 평탄 측벽부 너머 측방으로 외향 연장되고 샤프트 홈 측벽부는 샤프트 평탄 측벽부 외경 이하의 외경을 갖는다. 샤프트 홈 측벽부는 샤프트의 일체부로서 형성되어 있고, 샤프트를 지닌 일체 유니트로서 엔드 플랜지가 형성되어 있다. 부가로 액추에이터는 샤프트를 수용하는 중심 간극을 가지고 몸체 내에 위치된 환형 피스톤 슬리브를 포함한다. 피스톤 슬리브는 각각의 측부에 유체막을 형성하기 위해 몸체 평탄 측벽부와 밀봉적으로 슬라이딩 결합되어 그 피스톤부에 압축 유체의 선택적 적용에 대응하여 몸체 내에 왕복 축상 운동을 위해 설치되어 있다. 슬리브부는 피스톤 슬리브가 구동 부재의 회전상태에서 피스톤 슬리브의 축상 이동을 전달하기 위해 몸체 내에서 왕복으로 이동시킬 때 몸체 홈 측벽부를 결합하는 홈형상의 외향 원주 측벽부와, 샤프트 홈 측벽부와 결합되는 홈형상의 내향 원주 측벽부를 갖는다.

Description

로터리 액추에이터
본 발명은 일반적으로 액추에이터에 관한 것으로, 특히 피스톤의 축상 운동이 몸체와 출력 샤프트 사이에서 회전 운동되는 유체 동력식 로터리 액추에이터에 관한 것이다.
로터리 헬리컬 스핀들 액추에이터는 간단한 직선 피스톤/실린더 구동 배치로부터 고토크 출력의 이점을 얻기 위해 종래에 사용되었다. 통상적으로 액추에이터는 몸체 내에 축상으로 연장되는 연장 로터리 출력 샤프트와, 구동 출력시키는 샤프트의 단부를 갖는 원통형 몸체를 사용한다. 연장된 환형 피스톤 슬리브는 출력 샤프트 외부와 몸체 내부의 대응 스플라인을 공동작동하기 위해 스플라인된 슬리브부를 갖는다. 피스톤 슬리브는 몸체 내에 왕복 가능하게 설치되고 피스톤 슬리브를 축상 이동시키기 위해 하나 또는 다른 대응 측부에 유압을 적용하기 위한 피스톤 헤드부를 갖는다.
피스톤 슬리브가 몸체 내에 축상 방향으로 왕복될 때, 슬리브부의 외부 헬리컬 스플라인은 슬리브부를 회전시키기 위해 몸체의 헬리컬 스플라인과 결합한다. 슬리브부의 직선 및 회전 운동의 결과는 샤프트를 회전시키기 위해 슬리브부의 내부 헬리컬 스플라인을 통하여 샤프트의 헬리컬 스플라인에 전달된다. 통상적으로 베어링은 몸체에 관해 샤프트의 하나 또는 양 단부를 회전 가능하게 지지하기 위해 제공되어 있다.
유체 동력식 로터리 액추에이터의 제조 시간 및 제조 비용과 그의 길이를 감소시키기 위하여는 항상 2가지 문제점에 직면한다. 미국 특허 번호 제4,313,367호, 제5,054,372호에 도시된 바와 같이, 종래 액추에이터 샤프트는 피스톤 슬리브의 슬리브부의 내부 헬리컬 스플라인과 결합된 헬리컬적으로 스플라인된 벽부와, 피스톤 슬리브의 피스톤 헤드부로 수밀적으로 결합된 평탄한 벽부로 설계되어 있다. 상기 특허에 개시된 액추에이터와 더블어 샤프트 스플라인은 샤프트 안으로 직접적으로 절삭될 수 있거나, 또는 나선형으로 스플라인된 칼라는 샤프트의 스플라인을 제공하기 위해 샤프트에 용접될 수 있다. 스플라인 칼라를 제조하기 위한 추가의 단계들이나 비용을 배제하기 위하여는, 스플린들을 솔리드 스틸 샤프트(solid steel shaft) 안에서 직접 절삭하고, 샤프트상의 정위치 내에서 칼라를 가압하고, 상기 칼라를 샤프트에 용접하며, 칼라(collar)를 확실히 샤프트와 중심 정렬시키기 위해 부가적 기계가공을 실행하는 것이 바람직하다. 용접하기 위해 칼라와 샤프트를 준비하기 위해 필요한 준비 단계와, 용접 접합의 실패에 대한 고유 약함(inherent weakness)과 감수율(susceptibility), 및 용접 작동 동안 가열된 샤프트의 영역에서 열처리와 토크 전달 능력의 손실 가능성을 방지한다. 종래 샤프트의 스플라인 벽부는 샤프트의 평탄한 벽부보다 큰 직경으로 제조되어 있다. 상기 형태에서, 대경 스플라인(기어)이 제공되고, 감소된 직경 샤프트 평탄 벽부는 큰 사이즈 피스톤을 사용하고, 액추에이터의 토크 출력을 증가한다.
샤프트가 미국 특허 번호 제4,683,767호, 제4,906,161호에 도시된 바와 같이 일체 플랜지부, 또는 스플라인이 절삭되기 전 제위치에서 용접된 플랜지로 설계될 때 샤프트 안으로 스플라인을 절삭하는 것은 어렵다. 그것은, 스플라인을 절삭시키기 위해 사용된 통상적인 호빙(Hobbing) 또는 섀핑(Shaping) 커터를 사용하는 모두에 절삭시킬 수 있을 경우, 플랜지에 인접되어 정확하고 효과적인 절삭이 어렵다. 커터가 도달될 수 없는 스플라인의 작동 영역 또는 엔드 커트와 플랜지 사이에 위치된 스플라인이 없는 스페이스가 발생된다. 이것은 증가된 샤프트 길이와 증가된 길이 액추에이터를 생성한다. 플랜지와 스플라인 엔드 커트 사이의 상기 스페이스를 제거시키기 위해, 사용된 스플라인된 칼라와 액추에이터의 길이를 줄일 수 있게 된다. 샤프트를 조립하기 전 칼라는 스플라인 커트를 갖는다. 칼라는 플린지에 직접 인접된 위치로 가압될 수 있고 샤프트에 용접된다. 칼라의 사용은 액추에이터를 제조하는 데 소요되는 시간과 비용을 증가시키고, 액추에이터의 토크 전단 능력을 약하게 한다.
몸체에 대해 샤프트를 회전 가능하게 지지하기 위해 베어링 블록을 사용할 때, 직접적으로 샤프트에 스플라인의 절삭은 베어링 블록의 축상 위치를 수용하기 위해 샤프트의 길이를 증가시킬 수 있다. 미국 특허 번호 제5,267,504호에 도시된 바와 같이, 스플라인은 샤프트에 직접적으로 절삭된다. 액추에이터와 샤프트의 길이가 증가되는 것을 방지하기 위해, 베어링 블록은 사용된 커터에 의해 생성된 스플라인의 작동 영역 위에 놓이는 위치에 샤프트에 축상으로 위치된다. 베어링 블록이 스플라인 작동 영역 위에 위치되지 않으면 이것은 보다 짧은 샤프트의 길이를 유지하고, 배치시키는 것은 그것이 액추에이터의 토크 전달 능력을 약하게 하므로 문제점을 유발시킬 수 있다. 상기 문제점은 돌출 베어링(overhang bearing)의 사용을 방지할 수 있다.
상측에 위치한 베어링은 몸체 내의 이동시 그 단부 리미터를 이동시킬 때 피스톤 슬리브의 대응 단부 위치가 웅직일 수 있는 베어링 지지부와 샤프트 사이의 환형 오목부(recess)가 제공되는 베어링 지지부를 가지므로, 돌출 베어링을 수용하기 위해 샤프트의 부가적인 축상 길이를 요구하지 않는다. 결과적으로 샤프트 길이는 베어링 블록을 사용하기 위한 요구된 길이와 비교되어 감소된다. 상기 돌출 베어링은 샤프트 플랜지에 견고히 부착되고, 바람직하게는 샤프트 플랜지를 갖는 일체 유니트로서 형성된다. 다른 돌출 베어링은 샤프트의 대향 단부에 사용된다. 상측에 위치된 베어링은 피스톤 슬리브가 몸체 내에서 축상 이동시 단부 리미터로 이동될 때 피스톤 슬리브 단부를 수용하는 환형 오목부를 제공하기 위해 다른 샤프트 단부에서 샤프트의 평탄한 벽부로부터와 일단부에서 샤프트의 스플라인된 벽부로부터 방사상으로 떨어져 이격 지지되어 있다. 상측에 위치된 베어링의 사용은 스플라인 작동 영역 위에 베어링 블록이 위치되는 것을 방지하게 된다. 돌출 베어링은 피스톤 슬리브의 단부를 수용하는 환형 오목부를 제공함으로써 샤프트의 길이를 감소시킬 수 있고, 샤프트 플랜지로 사용될 때 그 이점이 감소되므로 그것은 샤프트 플랜지에 집적 인접된 스플라인의 절삭을 더욱 어렵게 한다. 일반적으로 사용된 커터는 스플라인이 통상적으로 절삭되는 베어링 지지부와 인접 샤프트 벽 사이에 제공된 환형 오목부 내에 결합되지 않는다. 그러므로, 스플라인은 베어링이 사용될 때보다 오히려 샤프트 플랜지로부터 축상으로 절삭되고, 샤프트가 연장됨으로써, 돌출 베어링을 사용하는 데 몇몇의 축소된 샤프트 길이가 오프세팅(offsetting)된다.
일반적으로 스플라인을 사용할 때 상술된 문제점과 이점은 샤프트와 피스톤 슬리브 사이에 토크의 전달을 용이하게 하기 위해 샤프트 안으로 절삭되는 홈이 볼, 롤러, 또는 디스크일 때와 동일하다.
유체 동력식 로터리 액추에이터는 제조하기 위해 소요되는 시간과 비용이 감소되는 것을 요구한다.
본 발명은 제 1 및 2 외부 부재(external member) 사이에 회전 운동을 제공하기 위한 유체 동력식 로터리 액추에이터를 갖는다. 액추에이터는 종축을 갖는 몸체와, 제 1 및 2 단부와, 몸체에서 일반적으로 종방향과 축방향으로 연장되는 구동부재를 포함한다. 상기 몸체는 홈 형상의 내향 원주부를 갖는 내부 측벽부를 구비한다. 상기 몸체는 제 1 외부 부재와 결합하기 위해 구비되어 있다.
구동 부재는 몸체에 대해 회전하기 위해 지지되어 있다. 구동 부재는 제 1 및 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위해 제 2 외부 부재를 결합하기 위해 구비된 몸체 제 1 단부를 향해 위치된 플랜지를 갖는다. 샤프트는 엔드 플랜지에 견고하게 연결되어 있다. 상기 샤프트는 몸체 제 2 단부(body second end)를 향해 몸체 내에 위치된 홈형상의 외향 원주 측벽부 및 엔드 플랜지와 샤프트 홈 측벽부 사이의 몸체 내에 위치된 평탄한 외향 원주 측벽부를 갖는다. 엔드 플랜지는 샤프트 홈 측벽부 측방으로 외향 연장되어 있다. 양호한 실시예에서, 샤프트 홈 측벽부는 샤프트 평탄 측벽부의 외경 이하의 외경을 갖는다. 구동 부재와 몸체는 중간의 환형 스페이스를 형성한다. 샤프트 홈 측벽부는 샤프트의 일체부로서 형성되어 있다.
부가로 액추에이터는 환형 스페이스에서의 몸체 내에 축상으로 위치된 피스톤을 포함한다. 상기 피스톤은 압축 유체의 선택적인 작용에 대하여 몸체 내에 왕복 축상 운동을 위해 설치되어 있다. 상기 피스톤은 몸체 제 1 단부를 향해 피스톤을 이동시키거나 또는 몸체 제 2 단부를 향해 피스톤을 이동시키기 위해 압축 유체를 선택적으로 적용시키도록 각각의 측부에 유체막을 형성하기 위해 샤프트 평탄 측벽부 및 몸체 내부 측벽부와 밀봉적으로 슬라이딩 결합된다.
일반적으로 토크 전단 부재는 몸체 내에서 축상으로 위치되어 있고 몸체 내에서 왕복 축상 운동하기 위해 설치되어 있다. 피스톤이 구동 부재와 몸체 사이의 하나의 시계 방향 또는 반시계 방향인 상대 회전 운동으로 몸체 제 1 단부를 향한 피스톤의 축상 운동과, 구동 부재와 몸체 사이의 다른 것의 시계 방향 또는 반시계 방향인 상대 회전 운동으로 몸체 제 2 단부를 향한 피스톤의 축상 운동을 병진시키기 위해 몸체 내에 이동될 때 토크 전달 부재는 샤프트 홈 측벽부와 몸체 홈 측벽부와 결합된다. 양호한 실시예에서, 피스톤과 토크 전달 부재는 환형 피스톤 슬리브를 형성한다.
양호한 실시예에서, 엔드 플랜지와 샤프트는 일체 유니트로서 형성되어 있다. 부가로, 샤프트 홈 측벽부는 샤프트 평탄 측벽부 외경 이하의 외경을 갖는다.
양호한 실시예에서, 피스톤 슬리브는 샤프트를 수용하는 중심 간극을 갖는다. 중심 간극의 축상 연장부는 샤프트 평탄 측벽부의 외경보다 큰 내경을 갖는 피스톤 슬리브의 피스톤부를 통하여 연장된다. 상기와 같이, 액추에이터의 조립시 피스톤 슬리브의 피스톤부는 샤프트 평탄 측벽부와 밀봉적으로 슬라이딩 결합하기 위한 피스톤 안으로와 샤프트 홈 측벽부 위로 자유로이 통과되는 피스톤과 함께 엔드 플랜지로부터 멀리 떨어진 단부로부터 샤프트에 수용될 수 있다.
액추에이터는 엔드 플랜지에 견고하게 부착되고 환형 스페이스에서의 몸체 내에 축상으로 위치된 환형 베어링 지지부를 부가적으로 포함하기 위해 구성될 수 있다. 베어링 지지부는 중간에 환형 피스톤 슬리브 오목부를 형성하기 위해 샤프트 평탄 측벽부로부터 측방으로 외향 떨어져 이격되고 샤프트 평탄 측벽부 둘레에서 원주 방향으로 연장되는 내향 원주 측벽부 및 몸체 내부 측벽과 결합된 상태로 지지되는 외향 원주 측벽부를 갖는다. 피스톤 슬리브가 몸체 제 1 단부를 향해 이동될 때 피스톤 슬리브 오목부는 몸체 제 1 단부를 향해 피스톤 슬리브의 단부를 수용하기 위한 크기를 갖는다. 상기에서와 같이, 피스톤 슬리브가 축소된 길이의 샤프트를 사용하기 위해 몸체 제 1 단부를 향해 이동될 때 베어링과 피스톤 슬리브 단부는 위에 놓이는 상태에 있다.
설명을 위해 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유체 동력식 로터리 액추에이터(10)로 구체화된다. 액추에이터(10)의 제 1 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 액추에이터(10)는 원통형 측벽(14)과 제 1 및 2 단부(16, 18) 각각을 갖는 연장된 하우징 또는 몸체(12)가 구비된다. 아래에서 더욱 상세히 기술되는 바와 같이, 로터리 출력 구동 부재(20)는 몸체(12) 내에 샤프트 라인으로 위치되고 몸체에 대해 회전하기 위해 지지되어 있다.
구동 부재(20)는 실질적으로 몸체(12)의 전체 길이가 샤프트 라인으로 연장되는 연장 샤프트(22)와 방사상으로 외향 돌출되는 엔드 플랜지(24)가 포함된다. 샤프트(22)과 엔드 플랜지(24)는 기계 스톡(stock) 또는 기계 단조의 단일편과 같은 일체 유니트로서 형성되어 있다. 샤프트(22)와 몸체 측벽(14)은 몸체(12) 내의 환형 스페이스(25)를 형성한다. 일반적으로 샤프트(22)은 원형 횡단면을 갖는다. 구동 부재(20)는 그 전체 길이를 연장하는 중공 센터 보어(27)를 갖는다.
엔드 플랜지(24)는 몸체 제 1 단부(16)에 위치하며, 상기 몸체(12)에 대해 회전 가능한 외부 장치(도시 생략)에 부착될 수 있는 평탄하고 원형인 외향 설치면(26)을 제공하기 위해 상기 몸체 제 1 단부(16)에서 측벽(14) 너머로 측방 또는 방사상으로 외향 연장된다. 엔드 플랜지(24)는 복수의 고정 볼트(도시 생략)에 의해 외부 장치에 결합하기 위한 구동 부재(20)의 중심 회전축 "C"로부터 멀리 원주로 이격진 복수의 외향 개방 나사 구멍(28)을 갖는다. 상기 샤프트(22)는 액추에이터(10)에 적합하게 사용될 수 있는 다른 공지된 방법으로 외부 장치에 결합될 수 있다. 밀봉부(30)는 중간에 수밀 밀봉을 제공하기 위해 몸체 제 1 단부(16)를 향해 엔드 플랜지(24)와 몸체 측벽(14) 사이에 배치되어 있다. 트러스트 베어링 링(32)은 몸체 제 2 단부(18)를 향해 구동 부재의 축상 운동을 제한하기 위해서와 구동 부재(20)의 회전시 드래그(drag)를 줄이기 위해 엔드 플랜지(24)의 축상 내향부(36)와 몸체 제 1 단부(16)에서 몸체 측벽(14)의 축상 단부 벽(34) 사이에 배치되어 있다.
종래와 같이, 일반적으로 몸체(12)와 구동 부재(20)는 회전축 "C" 둘레로 대칭적으로 구성된다. 본 발명은 외부 장치를 회전 가능하게 구동시키고 고정적으로 유지되는 구동 부재(20)로 실행될 수 있고, 회전 구동은 몸체(12)의 회전에 의해 이루어진다.
샤프트(22)는 몸체 제 2 단부(18)를 향해 나사식으로 부착된 환형 캐리어 또는 샤프트 너트(40)를 갖는다. 샤프트 너트(40)는 샤프트(22)의 대응으로 나사 경계부(44)에 나사식으로 부착된 나사진 내부(42)를 갖는다. 샤프트 너트(40)는 세트 스크류(46)의 회전에 대해 샤프트(22)의 정위치에 록킹되어 있다. 밀봉부(48)는 중간에 수밀 밀봉을 제공하기 위해 샤프트 너트(40)와 샤프트(22) 사이에 배치되어 있고, 밀봉부(50)는 중간에 수밀 밀봉을 제공하기 위해 샤프트 너트(40)와 몸체 측벽(14) 사이에 배치되어 있다. 샤프트 너트(40)는 몸체 제 2 단부(18)에서 몸체 측벽(14) 위에 측방으로 또는 방사상으로 외향 연장되는 플랜지(52)를 갖는다. 트러스트 베어링 링(54)은 몸체 제 1 단부(16)를 향한 구동 부재의 축상 운동을 형성하기 위해서와 구동 부재(20)의 회전시 드래그를 줄이기 위해 플랜지(52)의 축상 내향부(58)와 몸체 제 2 단부(18)에서 몸체 측벽(14)의 축상 단부벽(56) 사이에 배치되어 있다.
몸체(12)는 몸체가 설치되는 다른 외부 장치 또는 지지 프레임(도시 생략)에 몸체(12)를 접착시키기 위해 나사진 부착 구멍(60)을 갖는다.
액추에이터(10)는 샤프트(22)와 회전축 "C" 둘레에 축상으로 환형 스페이스(25)에서의 몸체(12) 내에 왕복으로 설치된 환형 피스톤 슬리브(62)를 구비하는 직선/회전 변속 수단을 갖는다. 피스톤 슬리브(62)는 샤프트(22)를 수용하는 중심 간극(64)을 갖는다. 피스톤 슬리브는 축상 정렬 상태에서 환형 피스톤부(66)와 환형 슬리브부(68)를 갖는다. 슬리브부(68)는 몸체 제 2 단부(18)를 향해 위치된 몸체 측벽(14)의 링 기어부(74)의 내부 헬리컬 스플라인(72)과 결합된 몸체 제 2 단부(18)를 향해 그 길이의 일부분 이상으로 외부 헬리컬 스플라인(70)을 갖는다. 또한, 몸체 측벽(14)의 링 기어부(74)는 도 1에 도시된 바와 같이 몸체 측벽의 일체형 부분으로서 형성된 것보다 오히려 몸체 측벽에 용접되거나 또는 핀 고정된 분리 링 기어 부재로서 조립될 수 있다.
또한 슬리브부(68)는 몸체 제 2 단부(18)를 향해 샤프트(22)의 스플라인부(77)에 제공된 외부 헬리컬 스플라인(76)과 결합된 몸체 제 2 단부(18)를 향해 그 길이의 일부 이상으로 내부 헬리컬 스플라인(75) 내에 제공되어 있다. 헬리컬 스플라인은 도면에 도시되어 있고, 본 발명의 원리는 롤러 또는 디스크와 같은 직선/회전 운동 전환 수단의 특정의 수단에 동일하게 적용될 수 있다.
피스톤 슬리브(62)의 피스톤부(66)는 몸체 제 1 단부(18)를 향한 피스톤 슬리브의 단부를 향해 위치되어 있다. 피스톤 슬리브(62)는 상세히 하술되는 바와 같이 몸체 측벽(14)에 대해 종방향과 회전 운동하게 된다.
피스톤부(66)는 몸체 측벽(14)의 평탄한 내향 원주 측벽부(80)와 슬라이딩 결합하는 원주 외부(78)와, 상기 샤프트(22)의 평탄한 외향 원주 측벽부(84)와 슬라이딩 결합하는 원주 단부(82)를 갖는다. 본 발명의 하나의 특징에 따라, 샤프트 평탄 벽면(84)은 샤프트(22)의 스플라인부(77)에 형성된 엔드 플랜지(24)와 외부 헬리컬 스플라인(76) 사이에 위치되어 있다. 이것은 피스톤 슬리브의 피스톤부에 의해 결합된 샤프트 평탄 벽면과 샤프트 플랜지 사이와, 샤프트 플랜지에 인접된 스플라인을 절삭하는 종래 플랜지된 샤프트 설계와 다르다. 샤프트 평탄 벽면(84)은 몸체 제 2 단부(18)를 향해 부착되고 몸체(12) 내에서 엔드 플랜지(24)의 측방 외향 연장벽(86)에 완전히 몸체 제 1 단부(16)를 향해 연장된다. 엔드 플랜지로부터 대향 샤프트 단부에서 몸체 제 2 단부(18)를 향해 샤프트(22)의 스플라인부(77)와 플랜지(24)에 인접된 샤프트 평탄 벽면(84)을 위치시킴으로써, 샤프트 스플라인(76)은 샤프트에 용접된 스플라인된 칼라를 사용할 필요없이 샤프트 스플라인부 안으로 더욱 정확하고 효과적으로 직접 절삭될 수 있다. 샤프트 플랜지에 가까운 스플라인을 절삭하기 위한 시도로 직면된 문제점이 해결된다.
피스톤 슬리브(62)의 피스톤부(66)의 원주 외부(78)는 중간에 수밀 밀봉을 제공하기 위해 몸체 측벽(14)의 평탄한 내부 벽면(80)과 피스톤부(66) 사이에 배치된 밀봉부(88)를 이동시킨다. 몸체 측벽(14)의 평탄한 내부 벽면(80)은 일반적으로 샤프트 평탄 벽면(84)과 대향 및 부분적으로 축상으로 공동연장되는 몸체 측벽의 몸체 제 1 단부(16)와 링 기어부(74) 사이에 위치되어 있다. 피스톤부(66)의 원주단부(82)는 중간에 수밀 밀봉을 제공하기 위해 샤프트(22)의 피스톤부(66)와 평탄한 외벽면(84) 사이에 배치된 밀봉부(90)를 이동한다.
상술된 바와 같이, 몸체(12)의 환형 스페이스(25) 내에 피스톤 슬리브(62)의 피스톤부(66)의 왕복은 압력하에서 유압유, 공기 또는 특정의 다른 적절한 유체가 몸체 제 1 단부(16)를 향해 피스톤부의 일측에 제 1 포트(92)를 통하여 또는 몸체 제 2 단부(18)를 향해 피스톤부의 다른 측부에 제 2 포트(94)를 통하여 선택적으로 유입될 때 발생한다. 피스톤부(66)와, 피스톤부가 일체형이고 거기에 견고하게 부착된 슬리브부(68)가 몸체(12) 내에 축방향에서 직선으로 왕복운동을 할 때, 슬리브부(68)의 외부 헬리컬 스플라인(70)은 피스톤 슬리브(62)를 회전시키기 위해 몸체 측벽(14)의 링 기어부(74)의 내부 헬리컬 스플라인(72)과 결합된다. 피스톤 슬리브(62)의 직선 및 회전 운동은 샤프트와 전체 구동 부재(20)를 회전시키기 위해 슬리브부(68)의 내부 헬리컬 스플라인(74)을 통하여 샤프트(22)의 스플라인부(77)의 외부 헬리컬 스플라인(76)에 전달된다. 샤프트(22)의 종방향 운동이 제한되므로, 샤프트(22)의 회전 운동 상태에서 피스톤 슬리브(62)의 모든 운동이 전환된다. 다양한 헬리컬 스플라인의 회전 경사와 방향에 종속되는 것은 샤프트(22)의 회전 출력의 증가로 제공될 수 있다. 스플라인의 결합 세트들 중 하나는 샤프트(22)와 몸체(12) 사이의 회전 운동을 유지하기 위해 나선형으로 형성될 필요가 있다.
포트(92)에 유압을 가하면 몸체 제 2 단부(18)를 향해 피스톤 슬리브(62)를 축상 이동시킨다. 포트(94)에 유압을 가하면 몸체 제 1 단부(16)를 향해 피스톤 슬리브(62)를 축상 이동시킨다. 액추에이터(10)는 산업상의 공지된 방법으로, 피스톤 슬리브(62)의 직선 운동 전환을 통하여 샤프트의 회전 운동으로 몸체(12)와 샤프트(22; 및 구동 부재(20)) 사이에 상대적인 회전 운동을 제공한다.
몸체 제 2 단부(18; 엔드 플랜지(24)로부터 대향 샤프트 단부)를 향해 샤프트의 단부로부터 액추에이터(10) 특히 샤프트(22) 상의 피스톤 슬리브(62)를 조립할 때, 샤프트 스플라인부(77)의 스플라인(76)은 샤프트 평탄 벽면(84)의 외경보다 다소 작은 외경을 갖는다. 상기 형태에서, 샤프트 평탄 벽면(84)의 외경보다 미소하게 큰 내경을 갖는 피스톤부(66)의 원주 단부(82)의 길이를 따라 피스톤 슬리브(68)의 중심 간극(64)의 부분은 몸체 제 2 단부(18)를 향해 그의 단부로부터 샤프트(22) 상의 피스톤 슬리브 조립시 샤프트 스플라인부의 작은 외경 스플라인(76) 이상으로 통과될 수 있다.
액추에이터(10)는 몸체 제 2 단부(18)를 향해 축상 내향 돌출되고 엔드 플랜지(24)의 벽(86)에 견고하게 부착된 돌출 베어링 지지부(96)를 포함한다. 베어링 지지부(96)는 엔드 플랜지(24)의 일체부로서 형성되어 있다. 피스톤 슬리브(62)가 몸체 제 1 단부(16)를 향해 그의 이동 단부 한계에 거의 도달할 때, 원주 리세트(98)는 샤프트(22)의 베어링 지지부(96)와 평탄한 벽면(84) 사이에 형성되어 있고 피스톤부(66)의 원주 단부(82)의 축상 외향 단부를 수용하기 위한 크기를 갖는다. 환형 오목부(98)에 있을 때, 피스톤 슬리브(62)의 단부는 베어링 지지부(98) 위에 놓인다. 상기에서와 같이, 피스톤 슬리브(62)의 이동은 베어링 지지부(96)로 의해 방해되지 않고 샤프트(22)의 길이는 베어링 지지부를 수용하기 위해 증가될 필요가 없다. 베어링(100)은 몸체 측벽(14)의 평탄한 내부 벽면(80)을 슬라이딩 결합하고 방사상 하중에 대하여 몸체(12)에 관하여 회전시키기 위한 구동 부재를 지지하기 위해 베어링 지지부(96)의 외향 부착되는 원주 측벽에서의 원주 홈에 위치되어 있다.
유사하게는, 돌출 베어링 지지부(102)가 샤프트 너트(40)에 견고하게 부착되고, 몸체 제 1 단부(16)를 향해 축상 내향으로 돌출한다. 베어링 지지부(102)는 샤프트 너트(40)의 일체부로서 형성되어 있다. 피스톤 슬리브가 몸체 제 2 단부(18)를 향해 그의 단부 이동 한계에 거의 도달할 때 환형 오목부(104)는 베어링 지지부(102)와 샤프트(22)의 스플라인부(77) 사이에 형성되어 있고 피스톤 슬리브(62)의 슬리브부(68)의 축상 외향 단부를 수용하기 위한 크기를 갖는다. 환형 오목부(104)에 있을 때, 피스톤 슬리브(62)의 단부는 베어링 지지부(102) 위에 놓여진다. 상기에서와 같이, 피스톤 슬리브(62)의 이동은 베어링 지지부(102)에 의해 방해되지 않고 샤프트(22)의 길이는 베어링 지지부를 수용하기 위해 증가될 필요가 없다. 베어링(106)은 몸체 제 2 단부(18)와 몸체 측벽의 링 기어부(74) 사이에 위치된 몸체 측벽(14)의 평탄한 내벽면(108)을 슬라이딩 결합시키고 방사상 하중에 대하여 몸체(12)에 관하여 회전시키기 위한 구동 부재(20)를 지지하기 위해 베어링 지지부(102)의 외향 부착되는 원주 측벽에서의 원주 홈에 위치되어 있다.
베어링 지지부(96, 102)와 대응 환형 오목부(98, 104)를 사용함으로써, 샤프트(22)의 축상 길이와 몸체(12)는 감소되고, 몸체(12) 내의 피스톤 슬리브(62)의 전장 스트로크를 허용하게 된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 액추에이터(10)의 구동 부재(20)는 샤프트(22)와 엔드 플랜지(24)를 형성함으로써 조립되고, 상기 엔드 플랜지와 샤프트는 견고히 연결된 일체형으로 형성되고, 따라서, 상기 액추에이터의 토크 전달 능력이 향상되고, 그의 제조 시간과 비용을 절감할 수 있게 된다. 상기 샤프트에 엔드 플랜지를 용접하지 않음으로써, 상기 구동 부재는 강력한 구성을 갖게 된다. 샤프트가 열처리된 강으로 이루어지므로, 용접을 제거하여 많은 문제점을 해소하게 된다.
이후, 액추에이터(10)가 조립될 때, 스플라인(76)은 몸체 제 2 단부(18)를 향해서와 플랜지(24)로부터 멀리 떨어진 그의 단부에서 샤프트의 스플라인부(77) 안에서 직접 절삭된다. 분리된 스플라인 칼라가 사용되지 않는다. 또한, 샤프트의 평탄한 내벽면(84)은 엔드 플랜지(24)와 스플라인부(77) 사이에 제공됨으로써, 스플라인부(77)의 스플라인(76)의 절삭에 저해되는 요소를 제거 또는 줄이기 위해 엔드 플랜지(24)로부터 충분히 멀리 스플라인부(77)에 공간을 형성한다. 그로부터 비교적 큰 간격을 제외하고 엔드 플랜지(24)에 인접된 영역에서 샤프트(22) 안으로 스플라인을 절삭하지 않음으로써 샤프트(22)와 엔드 플랜지(24)에 대하여 구동 부재(20)의 부분은 서로 부착되어 있으므로 강하게 된다. 샤프트에 용접된 스플라인을 사용하지 않고, 구동 부재(20)의 강도가 증가된다. 구동 부재(20)와 피스톤 슬리브(62)의 조립 후, 피스톤 슬리브는 엔드 플랜지(24)로부터 멀리 떨어진 샤프트의 단부로부터 샤프트를 따라 그것을 슬라이딩함으로써 샤프트(22)상에 조립될 수 있다.
액추에이터(10)의 변경 실시예가 도 2에 설명되어 있다. 설명을 용이하게 하기 위해, 변경 실시예의 성분은 유사 구성일 때 도 1의 실시예의 그것과 함께 유사하게 기재된다. 구성 상태에서 더욱 충분한 차이점만이 설명된다.
도 2의 실시예에 있어서, 피스톤부(66)의 원주 외부(78)는 몸체 제 2 단부(18)를 향해 피스톤 슬리브(62)의 단부 방향으로 위치되어 있다. 대응적으로, 몸체 측벽(14)의 평탄한 내부 벽면(80)이 몸체 제 2 단부(18)와 몸체 측벽의 링 기어부(74) 사이에 위치되어 있다. 상기 실시예에서, 베어링 지지부(102)에 의해 지지된 베어링(106)은 몸체 측벽(14)의 평탄한 내부 벽면(80)을 슬라이딩 결합하고, 베어링 지지부(96)의 베어링(100)은 몸체 측벽(14)의 링 기어부(74)와 몸체 제 1 단부(16) 사이에 위치된 몸체 측벽의 평탄한 내벽면(108)과 슬라이딩 결합한다. 링 기어부(74)는 샤프트 평탄 벽면(84)과 대향되어 있다. 상기 실시예에서 평탄한 내벽면(108)은 링 기어부(74)와 몸체 제 1 단부(16) 사이에 위치되어 있다. 또한, 링 기어부(74)의 위치는 도 2의 실시예에서 몸체 제 1 단부(16)를 향해 더욱 변화된다. 상기 특징을 제외하고, 도 2에 도시된 액추에이터(10)의 다른 실시예는 도 1의 액추에이터용으로 상술된 바와 같이 동일 구성과 작용으로 이루어진다.
액추에이터(10)의 상술된 실시예에 도시되지 않았지만, 피스톤부(66)의 원주 단부(82)로 이동된 밀봉부(90)는 피스톤 슬리브(62)에 의해 이동되는 것보다 오히려 샤프트(22)에서의 원주 홈에 배치될 수 있다. 상기 형태에서, 밀봉부(90)는 왕복 피스톤 슬리브(62)로 이동되는 것보다 오히려 축상 고정된 위치로 제공된다.
액추에이터(10)에 대한 또 다른 제 2 및 제 3 실시예는 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 본 실시예들에 있어서는, 상기 트러스트 베어링 링(32, 54)과 베어링(100, 106)은 몸체 제 1 단부(16)를 향한 엔드 플랜지와 몸체 측벽(14)에 형성된 대면 및 대응 볼 레이스(112)에 위치하는 복수의 볼 베어링(110)과, 몸체 제 2 단부(18)를 향한 샤프트 너트(40)와 몸체 측벽(14)에 형성된 대면 및 대응 볼 레이스(116)에 위치하는 복수의 볼 베어링(114)으로 대체된다 이 경우, 돌출 베어링 지지부(96, 102)는 사용되지 않는다.
본 발명은 오직 설명만을 위해 특정 실시예가 기술되었지만, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위들에 의해서만 제한된다.
도 1은 본 발명을 실현하는 유체 동력식 로터리 스핀들 액추에이터의 측단면도.
도 2는 본 발명을 실현하는 유체 동력식 로터리 스핀들 액추에이터의 다른 제 1 실시예의 측단면도.
도 3은 본 발명을 실현하는 유체 동력식 로터리 스핀들 액추에이터의 다른 제 2 실시예의 측단면도.
도 4는 본 발명을 실현하는 유체 동력식 로터리 스핀들 액추에이터의 다른 제 3 실시예의 측단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 액추에이터 12 : 몸체
14 : 원통형 측벽 16 : 제 1 단부
18 : 제 2 단부 20 : 구동 부재
22 : 샤프트 24 : 엔드 플랜지
25 : 환형 스페이스 27 : 중공 센터 보어

Claims (14)

  1. 제 1 및 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위한 유체 동력식 로터리 액추에이터(10)에 있어서,
    종방향 축(C)과 제 1 및 2 단부(16, 18)를 갖는 몸체(12)1와;
    상기 몸체(12) 내에 동축으로 연장되고 몸체에 대하여 회전 가능하게 지지되는 구동 부재(20); 및
    환형 스페이스(25)에서 몸체(12) 내에 동축으로 위치된 슬리브부(68)와 피스톤부(66)를 갖는 환형 피스톤 슬리브(62)를 포함하고,
    상기 몸체는 상기 몸체 측벽(14)의 홈형상의 내향 원주부(72)를 갖는 원통형 내부 측벽부(80)를 구비하고, 상기 몸체는 제 1 외부 부재에 결합하기 위한 형상을 갖는 것과,
    상기 구동 부재는 제 1 및 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위해 제 2 외부 부재에 결합되고, 상기 구동 부재는 그에 결합된 샤프트(22)와 몸체 제 1 단부(16)를 향해 위치된 엔드 플랜지(24)를 가지고, 상기 샤프트는 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 몸체(12) 내에 위치된 샤프트(22)의 홈형상의 외향 원주 측벽부(76) 및 상기 엔드 플랜지와 상기 샤프트 홈형상 측벽부 사이의 몸체 내에 위치된 평탄한 외향 원주 측벽부(84)를 가지고, 상기 엔드 플랜지는 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)의 외경보다 작거나 같은 외경을 갖는 상기 샤프트 홈형상 측벽부와 상기 샤프트 평탄 측벽부를 너머 측방으로 외향 연장되고, 상기 구동 부재와 상기 몸체는 그들 사이에 환형 스페이스(25)를 형성하며, 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76)는 상기 샤프트(22)의 일체부로서 형성되는 것과,
    상기 피스톤 슬리브는 상기 샤프트(22)를 수용하는 중심 간극(64)을 가지고, 상기 피스톤 슬리브는 상기 피스톤부에 압축 유체의 선택적인 적용에 따라 상기 환형 스페이스(25)의 몸체 내에 왕복 축상 운동을 위해 설치되고, 상기 피스톤부는 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤 슬리브를 이동시키기 위해 또는 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 피스톤 슬리브를 이동시키기 위해 압축 유체의 선택적인 적용을 위해 각각의 측부에 유체막을 형성하는 몸체 내부 측벽부(80) 및 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)와 밀봉적으로 슬라이딩 결합되고, 상기 슬리브부는, 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 내에서 왕복 이동함에 따라 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76)에 결합되는 홈형상의 내향 원주 측벽부(75)와, 상기 피스톤 슬리브가 상기 구동 부재(20)와 몸체(12) 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 하나로 상기 몸체 제 1 단부를 향해 상기 피스톤 슬리브의 축상 운동을 변환시키고 또한 상기 구동 부재와 상기 몸체 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 다른 하나로 상기 몸체 제 2 단부를 향해 상기 피스톤 슬리브의 축상 운동을 변환시키기 위해 상기 몸체 내에 왕복으로 이동됨에 따라, 상기 몸체 홈형상 측벽부(72)에 결합되는 홈형상의 외향 원주 측벽부(70)를 갖는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 엔드 플랜지(24)와 상기 샤프트(22)는 상기 엔드 플랜지가 샤프트에 연결된 일체형 유니트를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 엔드 플랜지(24)에 부착되고, 상기 환형 스페이스(25)에서 상기 몸체(12) 내에 동축으로 위치된 환형 베어링 지지부(96)를 추가로 포함하고,
    상기 베어링 지지부는 상기 몸체 내부 측벽부(80)와 결합된 상태로 베어링(100)을 지지하는 외향 원주 측벽부, 및 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 제 1 단부를 향해 이동함에 따라, 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤 슬리브(62)의 원주 단부(82)를 수용하기 위한 크기로 중간의 환형 피스톤 슬리브 오목부(98)를 형성하는 상기 샤프트 평탄 측벽부로부터 이격되어 측방으로 외향 이격되고 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)에 대해 원주 방향으로 연장되는 내향 원주 측벽부를 가지며,
    상기 베어링(100)과 피스톤 슬리브 원주 단부(82)는, 길이가 축소된 샤프트(22)를 사용할 수 있도록 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 제 1 단부를 향해 이동될 때, 오버래핑(overlapping) 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  4. 제 1 및 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위한 유체 동력식 로터리 액추에이터(10)에 있어서,
    종방향 축(C)과 제 1 및 2 단부(16, 18)를 갖는 몸체(12)와;
    상기 몸체(12) 내에 동축으로 연장되고 몸체에 대하여 회전 가능하게 지지되는 구동 부재(20)와;
    환형 스페이스(25)에서 상기 몸체 내에 동축으로 위치되고, 압축 유체의 선택적인 적용에 따라 상기 몸체(12) 내의 왕복 축상 운동을 위해 설치된 피스톤(66); 및
    상기 몸체(12) 내에 동축으로 위치되고, 상기 몸체 내의 왕복 축상 운동을 위해 설치된 토크 전달 부재(68)를 포함하고,
    상기 몸체는 상기 몸체 측벽(14)의 홈형상의 내향 원주부(72)를 갖는 내부 측벽부(80)를 구비하고, 상기 몸체는 제 1 외부 부재에 결합하기 위한 형상을 갖는 것과,
    상기 구동 부재는 제 1 및 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위해 제 2 외부 부재에 결합되고, 상기 구동 부재는 그에 결합된 샤프트(22)와 몸체 제 1 단부(16)를 향해 위치된 엔드 플랜지(24)를 가지고, 상기 샤프트는 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 몸체(12) 내에 위치된 샤프트(22)의 홈형상의 외향 원주 측벽부(76) 및 상기 엔드 플랜지와 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76) 사이의 몸체 내에 위치된 평탄한 외향 원주 측벽부(84)를 가지고, 상기 엔드 플랜지는 상기 샤프트 평탄 측벽부의 외경보다 작거나 같은 외경을 갖는 상기 샤프트 홈형상 측벽부와 상기 샤프트 평탄 측벽부를 너머 측방으로 외향 연장되고, 상기 구동 부재와 상기 몸체는 그들 사이에 환형 스페이스(25)를 형성하며, 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76)는 상기 샤프트(22)의 일체부로서 형성되는 것과,
    상기 피스톤은 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤(66)을 이동시키거나 또는 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 피스톤을 이동시키기 위해 압축 유체를 선택적으로 적용시키기 위해 각각의 측부에 유체막을 형성하도록 상기 몸체 내부 측벽부(80) 및 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)와 밀봉적으로 슬라이딩 결합되는 것과,
    상기 토크 전달 부재는, 상기 피스톤(66)이 상기 구동 부재(20)와 몸체 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 하나로 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤의 축상 운동을 변환시키고 또한 상기 구동 부재와 상기 몸체 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 다른 하나로 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 피스톤의 축상 운동을 변환시키기 위해 상기 몸체내에 왕복으로 이동됨에 따라, 상기 몸체 홈형상 측벽부(72)와 샤프트 홈형상 측벽부(76)를 결합하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 엔드 플랜지(24)와 상기 샤프트(22)는 상기 앤드 플랜지가 샤프트에 연결된 일체형 유니트를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 피스톤(66)은 환형이고 그를 통해 연장되는 샤프트(22)를 가지며,
    상기 액추에이터는 상기 엔드 플랜지(24)에 부착되고 상기 환형 스페이스(25)에서 몸체(12) 내에 동축으로 위치되는 환형 베어링 지지부(96)를 추가로 포함하며,
    상기 베어링 지지부는, 상기 피스톤이 상기 몸체 제 1 단부를 향해 이동함에 따라, 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤(66)의 원주 단부(82)를 수용하기 위한 크기로 중간의 환형 오목부(98)를 형성하기 위해 샤프트로부터 측방으로 외향 이격되고 상기 샤프트에 대해 원주 방향으로 연장되는 내향 원주 측벽부 및 상기 몸체 내부 측벽부(80)와 결합 상태로 베어링(100)을 지지하는 외향 원주 측벽부를 가지고,
    상기 베어링(100)과 피스톤 원주 단부(82)는, 길이가 축소된 샤프트(22)를 사용할 수 있도록 상기 피스톤이 상기 몸체 제 1 단부를 향해 이동될 때, 오버래핑 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  7. 제 1 및 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위한 유체 동력식 로터리 액추에이터(10)에 있어서,
    종방향 축(C)과 제 1 및 2 단부(16, 18)를 갖는 몸체(12)와;
    상기 몸체(12) 내에 동축으로 연장되고 몸체에 대하여 회전 가능하게 지지되는 구동 부재(20); 및
    환형 스페이스(25)에서 몸체(12) 내에 동축으로 위치된 슬리브부(68)와 피스톤부(66)를 갖는 환형 피스톤 슬리브(62)를 포함하고,
    상기 몸체는 상기 몸체 측벽(14)의 홈형상의 내향 원주부(72)를 갖는 원통형 내부 측벽부(80)를 구비하고, 상기 몸체는 제 1 외부 부재에 결합하기 위한 형상을 갖는 것과,
    상기 구동 부재는 상기 제 1 및 제 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위해 상기 제 2 외부 부재에 결합하기 위한 형상을 갖는 몸체 제 1 단부(16)를 향해 위치된 엔드 플랜지(24)를 가지며, 샤프트(22)가 그에 연결되며, 상기 엔드 플랜지와 샤프트는 일체형 유니트로서 형성되며, 상기 샤프트는 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 몸체 내에 위치한 샤프트(22)의 홈형상의 외향 원주 측벽부(76) 및 상기 엔드 플랜지(24)와 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76) 사이의 몸체 내에 위치한 평탄한 외향 원주 측벽부(84)를 가지며, 상기 엔드 플랜지는 상기 샤프트 평탄 측벽부를 너머 측방으로 외향 연장되며, 상기 구동 부재와 몸체는 그들 사이에 환형 스페이스(25)를 형성하며, 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76)는 상기 샤프트(22)의 일체부로서 형성되는 것과,
    상기 피스톤 슬리브(62)는 상기 샤프트(22)를 수용하는 중심 간극(64)을 가지며, 상기 피스톤 슬리브는 상기 피스톤부에 압축 유체를 선택적으로 적용시킴에 따라 상기 환형 스페이스의 몸체 내의 왕복 축상 운동을 위해 설치되고, 상기 피스톤부는 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤 슬리브를 이동시키거나 또는 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 피스톤 슬리브를 이동시키도록 압축 유체의 선택적인 적용을 위해 각각의 측부에 유체막을 형성하기 위해 몸체 내부 측벽부(80) 및 샤프트 평탄 측벽부(84)와 밀봉적으로 슬라이딩 결합되며, 상기 슬리브부는, 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 내에서 왕복 이동함에 따라 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76)에 결합되는 홈형상의 내향 원주 측벽부(75)와, 상기 피스톤 슬리브(62)가 상기 구동 부재(20)와 몸체(12) 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 하나로 상기 몸체 제 1 단부를 향해 상기 피스톤 슬리브의 축상 운동을 변환시키고 또한 상기 구동 부재와 상기 몸체 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 다른 하나로 상기 몸체 제 2 단부를 향해 상기 피스톤 슬리브의 축상 운동을 변환시키기 위해 상기 몸체(12) 내에 왕복으로 이동됨에 따라 상기 몸체 홈형상 측벽부(72)에 결합되는 홈형상의 외향 원주 측벽부(70)를 갖는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 환형 스페이스(25)에서 몸체(12) 내에 동축으로 위치되고 상기 엔드 플랜지(24)에 부착된 환형 베어링 지지부(96)를 추가로 포함하며,
    상기 베어링 지지부는 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 이동됨에 따라 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤 슬리브(62)의 원주 단부(82)를 수용할 수 있는 크기로 중간에 환형 피스톤 슬리브 오목부(98)를 형성하도록 샤프트 평탄 측벽부로부터 떨어져 측방으로 외향 이격되고 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)에 대해 원주 방향으로 연장되는 내향 원주 측벽부 및 상기 몸체 내측벽(80)과 결합 상태로 베어링(100)을 지지하는 외향 원주 측벽부를 가지며,
    상기 베어링(100)과 피스톤 슬리브 원주 단부(82)는, 길이가 축소된 샤프트(22)를 사용할 수 있도록 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 제 1 단부를 향해 이동할 때, 오버래핑 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  9. 제 1 및 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위한 유체 동력식 로터리 액추에이터(10)에 있어서,
    종방향 축(C)과 제 1 및 2 단부(16, 18)를 갖는 몸체와;
    상기 몸체(12) 내에 동축으로 연장되고 몸체에 대해 회전 가능하게 지지되는 구동 부재(20)와;
    환형 스페이스(25)에 위치한 몸체(12) 내에 동축으로 위치되고 압축 유체의 선택적인 적용에 따라 상기 몸체 내에 왕복 축상 운동을 위해 설치된 피스톤(66); 및
    상기 몸체(12) 내에 동축으로 위치되고 상기 몸체 내에 왕복 축상 운동을 위해 설치된 토크 전달 부재(68)를 포함하고,
    상기 몸체는 상기 몸체 측벽(14)의 홈형상의 내향 원주부(72)를 갖는 내부 측벽부(80)를 구비하고, 상기 몸체는 제 1 외부 부재에 결합하기 위한 형상을 갖는 것과,
    상기 구동 부재는 상기 제 1 및 제 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위해 상기 제 2 외부 부재에 결합하기 위한 형상을 가지며, 상기 구동 부재는 몸체 제 1 단부(16)를 향해 위치한 엔드 플랜지(24)와 그에 연결된 샤프트(22)를 가지며, 상기 엔드 플랜지와 샤프트는 일체형 유니트로서 형성되며, 상기 샤프트는 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 몸체(12) 내에 위치한 샤프트(22)의 홈형상의 외향 원주 측벽부(76) 및 상기 엔드 플랜지와 상기 샤프트 홈형상 측벽부 사이의 몸체 내에 위치한 평탄한 외향 원주 측벽부를 가지며, 상기 엔드 플랜지는 상기 샤프트 평탄 측벽부를 너머 측방으로 외향 연장되며, 상기 구동 부재와 몸체는 그들 사이에 환형 스페이스(25)를 형성하며, 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76)는 상기 샤프트(22)의 일체부로서 형성되는 것과,
    상기 피스톤은 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤(66)을 이동시키고 또는 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 피스톤을 이동시키기 위해 압축 유체의 선택적인 적용을 위해 각각의 측부에 유체막을 형성하도록 상기 몸체 내부 측벽부(80) 및 샤프트 평탄 측벽부(84)와 밀봉적으로 슬라이딩 결합되는 것과,
    상기 토크 전달 부재는, 상기 피스톤(66)이 상기 구동 부재(20)와 몸체 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 하나로 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤의 축상 운동을 변환시키고 또한 상기 구동 부재와 상기 몸체 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 다른 하나로 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 피스톤의 축상 운동을 변환시키기 위해 상기 몸체내에 왕복으로 이동됨에 따라, 상기 몸체 홈형상 측벽부(72)와 샤프트 홈형상 측벽부(76)를 결합하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 환형 스페이스(25)에서 몸체(12) 내에 동축으로 위치되고 상기 엔드 플랜지(24)에 부착된 환형 베어링 지지부(96)를 추가로 포함하며,
    상기 베어링 지지부는 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 이동됨에 따라 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤 슬리브(62)의 원주 단부(82)를 수용할 수 있는 크기로 중간에 환형 피스톤 슬리브 오목부(98)를 형성하도록 샤프트로부터 떨어져 측방으로 외향 이격되고 상기 샤프트(22)에 대해 원주 방향으로 연장되는 내향 원주 측벽부 및 상기 몸체 내측벽(80)과 결합 상태로 베어링(100)을 지지하는 외향 원주 측벽부를 가지며,
    상기 베어링(100)과 피스톤 슬리브 원주 단부(82)는, 길이가 축소된 샤프트(22)를 사용할 수 있도록 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 제 1 단부를 향해 이동할 때, 오버래핑 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  11. 제 1 및 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위한 유체 동력식 로터리 액추에이터(10)에 있어서,
    종방향 축(C)과 제 1 및 2 단부(16, 18)를 갖는 몸체(12)와;
    상기 몸체(12) 내에 동축으로 연장되고 몸체에 대하여 회전 가능하게 지지되는 구동 부재(20); 및
    환형 스페이스(25)에서 몸체(12) 내에 동축으로 위치된 슬리브부(68)와 피스톤부(66)를 갖는 환형 피스톤 슬리브(62)를 포함하고,
    상기 몸체는 상기 몸체 측벽(14)의 홈형상의 내향 원주부(72)를 갖는 원통형 내부 측벽부(80)를 구비하고, 상기 몸체는 제 1 외부 부재에 결합하기 위한 형상을 갖는 것과,
    상기 구동 부재는 상기 제 1 및 제 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위해 상기 제 2 외부 부재에 결합하기 위한 형상을 가지며, 상기 구동 부재는 몸체 제 1 단부(16)를 향해 위치한 엔드 플랜지(24)와 그에 연결된 샤프트(22)를 가지며, 상기 엔드 플랜지와 샤프트는 일체형 유니트로서 형성되며, 상기 샤프트는 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 몸체(12) 내에 위치한 샤프트(22)의 홈형상의 외향 원주 측벽부(76) 및 상기 엔드 플랜지와 상기 샤프트 홈형상 측벽부 사이의 몸체 내에 위치한 평탄한 외향 원주 측벽부(84)를 가지며, 상기 엔드 플랜지는 상기 샤프트 평탄 측벽부를 너머 측방으로 외향 연장되며, 상기 샤프트 홈형상 측벽부는 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)의 외경보다 작거나 같은 외경을 가지며, 상기 구동 부재와 몸체는 그들 사이에 환형 스페이스(25)를 형성하며, 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76)는 상기 샤프트(22)의 일체부로서 형성되는 것과,
    상기 피스톤 슬리브는 상기 샤프트(22)를 수용하는 중심 간극(64)을 가지고, 상기 피스톤 슬리브는 상기 피스톤부에 압축 유체의 선택적인 적용에 따라 상기 환형 스페이스(25)의 몸체 내에 왕복 축상 운동을 위해 설치되고, 상기 피스톤부는 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤 슬리브를 이동시키기 위해 또는 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 피스톤 슬리브를 이동시키기 위해 압축 유체의 선택적인 적용을 위해 각각의 측부에 유체막을 형성하는 몸체 내부 측벽부(80) 및 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)와 밀봉적으로 슬라이딩 결합되고, 상기 슬리브부는, 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 내에서 왕복 이동함에 따라 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76)에 결합되는 홈형상의 내향 원주 측벽부(75)와, 상기 피스톤 슬리브가 상기 구동 부재(20)와 몸체(12) 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 하나로 상기 몸체 제 1 단부를 향해 상기 피스톤 슬리브의 축상 운동을 변환시키고 또한 상기 구동 부재와 상기 몸체 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 다른 하나로 상기 몸체 제 2 단부를 향해 상기 피스톤 슬리브의 축상 운동을 변환시키기 위해 상기 몸체 내에 왕복으로 이동됨에 따라, 상기 몸체 홈형상 측벽부(72)에 결합되는 홈형상의 외향 원주 측벽부(70)를 가지며, 상기 중심 간극(64)의 축상 연장부는 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)의 외경보다 큰 내경을 갖는 피스톤 슬리브(62)의 피스톤부(66)를 통해 연장되며,
    액추에이터(10)의 조립시 상기 피스톤 슬리브의 피스톤부는 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)와 밀봉적으로 슬라이딩 결합하기 위한 위치와 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76) 위로 자유롭게 통과되는 피스톤부와 함께 상기 엔드 플랜지(24)로부터 이격된 단부로부터 상기 샤프트(22) 상에 수납될 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 환형 스페이스(25)에서 몸체(12) 내에 동축으로 위치되고 상기 엔드 플랜지(24)에 부착된 환형 베어링 지지부(96)를 추가로 포함하며,
    상기 베어링 지지부는 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 제 1 단부를 향해 이동됨에 따라 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤 슬리브(62)의 원주 단부(82)를 수용할 수 있는 크기로 중간에 환형 피스톤 슬리브 오목부(98)를 형성하도록 샤프트 평탄 측벽부로부터 떨어져 측방으로 외향 이격되고 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)에 대해 원주 방향으로 연장되는 내향 원주 측벽부 및 상기 몸체 내측벽(80)과 결합 상태로 베어링(100)을 지지하는 외향 원주 측벽부를 가지며,
    상기 베어링(100)과 피스톤 슬리브 원주 단부(82)는, 길이가 축소된 샤프트(22)를 사용할 수 있도록 상기 피스톤 슬리브가 상기 몸체 제 1 단부를 향해 이동할 때, 오버래핑 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  13. 제 1 및 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위한 유체 동력식 로터리 액추에이터(10)에 있어서,
    종방향 축(C)과 제 1 및 2 단부(16, 18)를 갖는 몸체(12)와;
    상기 몸체(12) 내에 동축으로 연장되고 몸체에 대하여 회전 가능하게 지지되는 구동 부재(20)와;
    환형 스페이스(25)에서 몸체(12) 내에 동축으로 위치된 환형 피스톤(66); 및
    상기 환형 스페이스(25)의 몸체(12) 내에 동축으로 위치되고 상기 몸체 내의 왕복 축상 운동하기 위해 설치된 토크 전달 환형 부재(68)를 포함하고,
    상기 몸체는 상기 몸체 측벽(14)의 홈형상의 내향 원주부(72)를 갖는 원통형 내부 측벽부(80)를 구비하고, 상기 몸체는 제 1 외부 부재에 결합하기 위한 형상을 갖는 것과,
    상기 구동 부재는 상기 제 1 및 제 2 외부 부재 사이에 회전 운동을 제공하기 위해 상기 제 2 외부 부재에 결합하기 위한 형상을 가지며, 상기 구동 부재는 몸체 제 1 단부(16)를 향해 위치한 엔드 플랜지(24)와 그에 연결된 샤프트(22)를 가지며, 상기 엔드 플랜지와 샤프트는 일체형 유니트로서 형성되며, 상기 샤프트는 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 몸체(12) 내에 위치한 샤프트(22)의 홈형상의 외향 원주 측벽부(76) 및 상기 엔드 플랜지와 상기 샤프트 홈형상 측벽부 사이의 몸체 내에 위치한 평탄한 외향 원주 측벽부(84)를 가지며, 상기 엔드 플랜지는 상기 샤프트 평탄 측벽부를 너머 측방으로 외향 연장되며, 상기 샤프트 홈형상 측벽부는 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)의 외경보다 작거나 같은 외경을 가지며, 상기 구동 부재와 몸체는 그들 사이에 환형 스페이스(25)를 형성하며, 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76)는 상기 샤프트(22)의 일체부로서 형성되는 것과,
    상기 피스톤은 상기 샤프트(22)를 수용하는 중심 간극(64)을 가지며, 상기 피스톤은 압축 유체의 선택적인 적용에 따라 상기 몸체 내의 왕복 축상 운동을 위해 설치되고, 상기 피스톤은 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤을 이동하기 위해 또는 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 피스톤을 이동하기 위해 가압 유체를 선택적으로 적용시키기 위해 각각의 측부에 유체막을 형성하기 위해 샤프트 평탄 측벽부(84) 및 몸체 내부 측벽부(80)와 밀봉적으로 슬라이딩 결합되며, 상기 중심 간극은 상기 샤프트 평탄 측벽부의 외경보다 큰 내경을 가지고,
    액추에이터(10)의 조립시 상기 피스톤은 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)와 밀봉적으로 슬라이딩 결합하기 위한 위치와 상기 샤프트 홈형상 측벽부(76) 위로 자유롭게 통과되는 피스톤과 함께 상기 엔드 플랜지(24)로부터 이격된 단부로부터 상기 샤프트(22) 상에 수납될 수 있는 것과,
    상기 토크 전달 부재는, 상기 피스톤(66)이 상기 구동 부재(20)와 몸체(12) 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 하나로 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤의 축상 운동을 변환시키고 또한 상기 구동 부재와 상기 몸체 사이의 시계 방향 또는 반시계 방향의 상대 회전 운동 중 다른 하나로 상기 몸체 제 2 단부(18)를 향해 상기 피스톤의 축상 운동을 변환시키기 위해 상기 몸체 내에 왕복으로 이동됨에 따라, 상기 몸체 홈형상 측벽부(72)와 샤프트 홈형상 측벽부(76)를 결합하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 환형 스페이스(25)에서 몸체(12) 내에 동축으로 위치되고 상기 엔드 플랜지(24)에 부착된 환형 베어링 지지부(96)를 추가로 포함하며,
    상기 베어링 지지부는 상기 피스톤이 상기 몸체 제 1 단부를 향해 이동됨에 따라 상기 몸체 제 1 단부(16)를 향해 상기 피스톤(66)의 원주 단부(82)를 수용할 수 있는 크기로 중간에 환형 피스톤 오목부(98)를 형성하도록 샤프트 평탄 측벽부로부터 이격되어 측방으로 외향 이격되고 상기 샤프트 평탄 측벽부(84)에 대해 원주 방향으로 연장되는 내향 원주 측벽부 및 상기 몸체 내측벽(80)과 결합 상태로 베어링(100)을 지지하는 외향 원주 측벽부를 가지며,
    상기 베어링(100)과 피스톤 원주 단부(82)는, 길이가 축소된 샤프트(22)를 사용할 수 있도록 상기 피스톤이 상기 몸체 제 1 단부를 향해 이동할 때, 오버래핑 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 유체 동력식 로터리 액추에이터.
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