KR20060033043A

KR20060033043A - 축을 회전하고 이동하기 위한 구동 조립체

Info

Publication number: KR20060033043A
Application number: KR1020067003803A
Authority: KR
Inventors: 알렉스 텡; 존 알. 갈트; 마틴 알. 케스틀
Original assignee: 허스키 인젝션 몰딩 시스템즈 리미티드
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2006-04-18
Also published as: KR100732596B1

Abstract

본 발명은 중공 축 모터(45)와 유체 실린더(48)를 포함하는 축을 회전하고 이동하기 위한 구동 조립체에 관한 것이다. 중공 축 모터(49)는 축을 회전시키고 유체 실린더(48)는 축을 길이 방향으로 이동시킨다. 상기 구동 조립체는 사출 몰딩 기계의 사출기에 특히 적합하다. 바람직한 실시예에서, 사출기는 중공 전기 모터(45)와 유압 실린더를 포함한다. 유압 실린더의 제1 실린더 벽은 중공 모터(45)의 회전자(47)에 결합된다. 유압 실린더의 제2 실린더 벽은 중공 모터(45)의 고정부에 연결된다. 피스톤(50)은 두 개의 단부를 가진다. 피스톤(50)의 일 단부는 제1 실린더 벽과 결합하고, 피스톤(50)의 다른 단부는 제2 실린더 벽과 결합한다. 피스톤을 회전시키는 수단은 로터(47)에 장착된다. 회전 수단은 또한 피스톤(50) 단부를 실린더 벽을 따라 미끄러지게 한다. 하나의 채널 수단은 피스톤(50)을 전방으로 구동하는 유압 유체를 제공하고, 다른 채널 수단은 피스톤(50)을 후방으로 구동하는 유압 유체를 제공한다. 사출 스크류를 피스톤(50)에 부착하는 수단이 제공된다. 바람직한 실시예에서, 실린더(48)는 중공 모터 내에 적어도 부분적으로 위치한다.

사출기, 중공 전기 모터, 유압 실린더, 피스톤, 스플라인

Description

축을 회전하고 이동하기 위한 구동 조립체 {DRIVE ASSEMBLY FOR ROTATING AND TRANSLATING A SHAFT}

본 발명은 축을 회전하고 이동하기 위한 구동 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 사출 성형기의 플라스티케이팅 스크류를 구동하기에 유용하다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 사출 성형기의 플라스티케이팅 스크류를 회전하고 왕복하기 위한 구동 장치에 관한 것이며, 상기 스크류는 중공 전기 모터에 의해 회전되고 유압 피스톤에 의해 왕복된다.

플라스티케이팅 스크류를 구동하고 회전하는 중공 모터 및 유압 피스톤의 용도가 공지되어 있다. 그러나, 공지된 장치는, 유압 피스톤을 길이 방향으로 이동하는 동안 플라스티케이팅 스크류를 회전하는 중공 모터의 장점을 결합하는 것을 전혀 제시하지 않고 있다.

스투베(Stubbe)에 허여된 미국특허 제4,105,147호는 전기 모터로부터 기어 드라이브에 의해 회전되고 유압 피스톤에 의해 길이 방향으로 이동하는 스크류 압출기를 개시한다. 스크류는 기어 드라이브를 통해 축의 슬라이딩을 가능하게 하는 스플라인 축 단부를 가진다.

파누크 엘티디(Fanuc Ltd.)에 허여된 미국특허 제4,895,505호는 사출 스크류 를 직선으로 이동시키는 리니어 모터를 개시한다. 리니어 모터는, 전기자 및 전기자에 부착되는 스크류 축의 직선 운동을 유발하도록 하는 서라운딩 고정자 와인딩에 공급되는 교류와 작용하는 모터 전기자에 부착된 일련의 영구 자석을 포함한다. 본 특허는 스크류 축을 직선으로 이동시키는 중공 모터의 용도를 개시한다.

크라우스-마페이(Krauss-Maffei)에 허여된 1996년 7월 30일자 미국특허 제5,540,495호는 스크류의 병진 운동을 위한 제1 모터 및 스크류의 회전을 위한 제2 모터를 포함하는 압출기 스크류 드라이브를 개시한다. 스크류를 이동시키기 위한 드라이브 수단 및 스크류를 회전시키기 위한 슬라이드 수단은 서로 내부에서 부분적으로 끼워진다.

레인하트(Reinhart)에 허여된 미국특허 제5,645,868호는 스크류 축을 세 개의 클러치를 통해 결합하는 중공 전기 모터를 포함하는 사출기용 드라이브 장치를 개시한다. 하나의 클러치는 스크류의 회전을 제공하고, 두번째 클러치는 스크류의 전방 이동을 가능하게 하고, 세 번째 클러치는 전방 이동시 스크류의 회전을 방지한다. 어떤 유압 장치도 사용되지 않는다.

자로쉐크(Jaroschek) 등에 허여된 미국특허 제5,747,076호는 스크류를 전진하도록 하는 랙과 피니언 메커니즘을 구동하는 전기 모터를 보조하는 유압 피스톤을 사용하는 사출 성형기를 개시한다.

파누크 엘티디(Fanuc Ltd.)에 허여된 1998년 9월 8일자 미국특허 제5,804,224호는 볼 스크류가 회전자 축에 일체로 형성된 장치를 개시한다. 상기 장치와 동축으로 위치하는 모터는 볼 스크류를 회전시킨다.

스미토모(Sumitomo)에 허여된 1999년 4월 6일자 미국특허 제5, 891, 485호는 두 개의 중공 축 전기 모터를 포함하는 사출기를 개시한다. 하나의 모터는 스크류 축을 회전하도록 하며, 다른 하나는 길이 방향으로 스크류 축을 이동시킨다. 두 개의 모터의 회전자는 축과 결합된다. 각각의 회전자는 분리된 챔버에 위치한다.

케슬(Kestle) 등에 허여된 미국특허 제6,068,810호는 유압을 적용함으로써 스크류의 후퇴 및 전진을 가능하게 하도록 피스톤 내에 퀼(quill)을 가지는 사출기를 개시한다. 모터는 스플라인을 통해 피스톤에 연결되고 이에 따라 스크류를 회전시키는 퀼을 회전시킨다. 모터는 퀼의 단부에 부착된다.

쉬어러(Shearer) 등에 허여된 미국특허 제6,108,587호는 스크류를 회전하는 기어를 구동하기 위한 모터 및 스크류를 이동하기 위한 유압 피스톤을 포함하는 사출 성형 장치를 개시한다.

새드(Schad)에 허여된 미국특허 제6,478,572호는 압출기 스크류를 회전하고 유압 축압기를 충전하는 단일 전기 모터를 사용하는 사출기를 개시한다. 축압기에서의 충전은 압출기 스크류를 이동시키기 위함이다.

미국특허 제6,499,989호는 몰드로부터 디스크를 제거하기 위한 장치를 개시한다. 기술된 실시예에서, 중공 전기 모터는 테이크-아웃 축을 회전하기 위해 사용되고, 리니어 전기 모터가 축을 직선으로 이동시키도록 사용된다. 중공 모터는 축의 속도를 다양하게 하는 기어박스를 통해 축을 구동한다. 이와 달리, 본 특허는 축을 직선으로 이동시키는데 사용될 수 있는 공압 또는 유압 실린더를 개시한다. 기술된 실시예에서, 직선 액튜에이터는 회전 액튜에이터의 외부에 위치한다. 이는 더 크고 비용이 절감되는 조립체를 제공한다.

에모토(Emoto) 등에 허여된 미국특허 제6,517,336호 및 에모토(Emoto)에 허여된 유럽특허 제0967064 A1호는 스크류 축을 회전시키는 동시에 축을 연결부에 의해 볼 스크류 축/스플라인 축 유닛으로 전진시키는 중공 전기 모터를 가지는 사출 성형기를 개시한다. 분리된 계량 모터는 스크류를 수지 내에 적재하기 위해 스크류를 회전한다. 중공 모터 상에 회전자와 독립적으로 스크류를 회전할 수 있는 벨트 및 풀리 장치를 통해 회전 이동이 제공된다. 중공 모터 상의 회전자는 스크류 축의 스플라인 부에 부착되고 스플라인 부를 회전시는 데 이용되며, 스플라인 부는 반대로 볼 스크류를 회전시켜 볼 너트를 구동하고 이에 따라 축을 길이 방향으로 이동시킨다.

에토모(Emoto)에 허여된 미국특허 제6,530,774호는 볼 스크류 축을 스플라인 축 연결을 통해 구동함으로써 스크류를 길이 방향으로 이동시키기 위한 스크류와 중공 축 전기 모터를 회전시키기 위해 전기 모터와 기어 트레인을 사용하는 사출 성형기를 개시한다.

에토모(Emoto) 등에 허여된 미국특허 제2002/0168445 A1호는 스크류를 회전시키고 스크류를 길이 방향으로 이동시키기 위해 계량 모터와 중공 축 모터를 포함하는 사출기를 개시한다.

크라우스 마페이(Krauss-Maffei)에 허여된 2001년 12월 12일자 유럽특허 제1162053호는 두 개의 모터 장치를 개시하는데, 하나의 모터는 스크류 축의 회전 이동을 제공하며 다른 모터는 스크류 축의 병진 이동을 제공한다. 클러치 장치는 모 터를 분리해서 또는 함께 조작하도록 하기 위해 사용된다.

스미토모(Sumitomo)에 허여된 1986년 11월 25일자 일본특허 제61266218호는 중공 모터, 볼 드라이브 메커니즘, 스플라인 축을 사용하는 두 개의 모터 사출기를 개시한다.

상기 인용예들이 사출 성형기의 스크류용 전기 및 유압 구동 장치의 여러 조합들을 개시하고 있으나, 이들은 중공 전기 모터를 구비하여 스크류의 위치를 더욱 정확히 제어하고 유압 사출기에 의해 제공되는 높은 사출 파워의 고유한 장점들을 조합하는 장치에 대해서는 개시되어 있지 않다. 본 발명은 전기 및 유압 구동 장치 모두의 고유한 장점을 가지는 간결한 사출기를 제공한다.

본 발명은 축을 이동하고 회전하기 위한 신규한 사출기를 제공한다. 상기 유닛은 중공 전기 모터, 적어도 하나의 유체 실린더, 축의 적어도 일 부분을 모터의 회전자에 연결하는 수단을 포함한다. 연결 수단은 축을 길이 방향으로 이동시키는 수단을 포함한다. 유체 실린더는 축에 연결되며, 이에 따라 축은 모터에 의해 회전될 수 있으며 유체 실린더에 의해 길이 방향으로 이동될 수 있다.

본 발명의 일반적인 일 태양에 따르면, 구동기은 스크류를 왕복시키는 사출 스크류 및 유압 피스톤을 회전시키는 중공 전기 모터를 구비하는 사출 성형기용 사출기의 일부이다.

더욱 상세하게는, 본 발명은 사출 성형기용 사출기를 제공하며, 상기 사출기는 중공 전기 모터와 유압 실린더를 포함하며, 유압 실린더의 제1 실린더 벽은 중공 모터의 회전자에 결합되고 유압 실린더의 제2 실린더 벽은 중공 모터의 고정부에 연결되며, 피스톤은 제1 및 제2 피스톤의 내면을 따라 미끄럼 이동가능하며, 피스톤의 제1 단부는 제1 실린더 벽과 결합하고 피스톤의 제2 단부는 제2 실린더 벽과 결합하며, 상기 피스톤의 중심부 및 상기 회전자에 고정되도록 연결되고 상기 스프라인을 결합하는 스플라인 인서트를 따르는 복수의 스플라인과, 회전 수단은 피스톤을 회전시키기 위한 회전자에 부착되며, 회전 수단은 피스톤이 실린더 벽을 따라 미끄러지게 하며, 제1 채널 수단은 전방으로 상기 피스톤을 구동하기 위해 유압 유체를 제공하고, 제2 채널 수단은 후방으로 상기 피스톤을 구동하기 위해 유압 유체를 제공하며, 사출 스크류는 피스톤에 단부에 부착된다.

바람직한 실시예에서, 유압 유닛은 중공 모터 내에 적어도 부분적으로 위치되고 이에 따라 더욱 작고 간결한 조립체를 제공한다.

도1은 본 발명에 따른 기본 구동기의 단면 개략도이다.

도2는 구동기가 전진 위치에 있는 경우 사출 성형기용 구동기의 바람직한 실시예의 측 단면도이다.

도2a는 도2에 도시된 구동기용 피스톤 헤드의 단면도이다.

도2b는 도2에 도시된 구동기의 피스톤으로 유압 공급 채널을 도시하는 부분 단면도이다.

도2c는 피스톤 및 스플라인 인서트의 일부의 단면도이다

도2d는 타이밍 벨트 및 인코더의 단면도이다.

도3은 구동기가 후퇴 위치에 있는 경우 사출 성형기용 구동기의 바람직한 실시예의 측 단면도이다.

도4는 바람직한 구동기의 피스톤 및 스플라인 인서트의 사시도이다.

도5는 본 발명의 다른 실시예의 개략 단면도이다.

도6a 및 도6b는 중공 모터를 둘러싸는 구동 실린더를 가지는 본 발명의 다른 실시예의 단면도이다.

도7은 본 발명의 다른 실시예의 측 단면도이다.

도7a는 절단선 7a-7a를 따라 절단한 도7에 도시된 실시예의 단면도이다.

도1은 본 발명을 간단한 형태로 도시한다. 도1에 도시된 것처럼, 중공 축 모터(45)는 하우징(61), 고정자(46), 회전자(47)를 가지고 있다. 고정자(46)는 하우징(61)의 벽 상에 장착되어 도시되어 있다. 회전자(47)는 실린더(48)에 고정된다. 실린더(48)는 그 내면에 형성되는 스플라인부(49)를 가진다. 실린더(48)로 끼워지는 인서트는 스플라인부(49)를 대체할 수 있다. 스플라인부(49)는 피스톤(50) 상에 (도시된 하나의) 스플라인(62)과 결합한다. 피스톤(50)에 장착되거나 피스톤과 일체인 축(미도시함)은, 회전자(47)와 피스톤(50) 사이의 상호 연결부를 통해 모터(45)에 의해 회전된다.

피스톤(50)에 장착되는 축은, 실린더(48)의 벽에 있는 개구(51, 52)를 통해 피스톤(50) 헤드의 일 측면에 유체 압력을 인가함으로써 길이 방향으로 이동한다. 구동기가 사출 성형기에 사용되는 때, 유체는 유압 오일 또는 물에 기초한 흑연 용 액일 수 있다. 피스톤(50)은 스플라인부(49) 상에 위로 미끄러지고, 마모링(53a) 및 유체 밀봉제(53b)에 의해 제공되는 베어링에서 회전한다. 회전자(47), 실린더(48), 피스톤(50)의 전체 조립체는 회전 가능하게 지지되고 베어링(63, 64)에 축 방향으로 위치한다.

도1은 본 발명의 개략도를 도시하나, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명에 따라 적용 가능한 구동기의 구성에 필요한 어떤 미세한 변형도 가능할 것이다. 예를 들면, 축을 회전 가능하게 유지하는 동안 축의 미끄러짐을 가능하게 할 수 있도록 스플라인 축과는 다른 수단이 제공될 수 있다. 키 홈을 따라 미끄러지는 단일 키가 사용될 수 있다.

사출 성형기용 플라스티케이팅(plasticating) 스크류를 참조하여 구동기가 설명된다. 본 발명은 특히 물질을 몰드로 사출하기 위한 상당한 구동력으로 사출 물질을 녹이고 스크류를 길이 방향으로 회전시키기 위해 스크류를 회전시키는 것이 필요한 장치에 사용하기 적합하다.

도2 및 도3을 참조하면, 스크류(1)는 배럴(2)에 있으며, 그 내부에서 축 방향으로 회전하고 이동 가능하다. 플라스틱 필렛과 같은 사출 물질은 개구(4)를 통해 스크류(1)에 공급된다. 배럴(2)은 사출 하우징(3)에 장착되고, 배럴 보유 평판(5)에 의해 지지된다. 피스톤(23)이 나사산 연결부(29)의 스크류(1)로부터 피스톤(23)을 풀도록 회전하는 동안, 슬롯(6)은 스크류(1)를 지지하도록 하는 공구를 수용하도록 설계된다. 피스톤(23)이 스크류(1)로부터 후퇴하고 피스톤(23)의 완전한 전진 위치를 결정하는 때, 피스톤 멈춤쇠(7)는 공구 회전을 막도록 설계된다. 이 장치는 필요한 경우 스크류(1)의 제거 및 대체를 가능하게 하도록 제공된다.

피스톤(23)의 전방부는 피스톤 링(45)을 통해 실린더 벽(18)과 접한다. 스크류(1)가 전진하고 후퇴함에 따라, 피스톤(23)은 벽(18)을 따라 축 방향으로 이동한다. 스플라인 슬롯(17)은 피스톤(23)을 길이 방향으로 이동시키기 위해 스플라인 인서트(15)로 미끄러진다.

중공 모터(30)는 피스톤(23) 및 피스톤(23)에 부착되는 스크류(1)를 회전시킨다. 커넥터 박스(8)는 와이어 채널(9)을 통해 모터(30)에 전원을 공급한다. 고정자(12)는 회전자(16)를 회전시키도록 에너지가 공급된다. 모터(30)는 영구 자석 회전자를 가지는 것이 바람직하나, 어떤 중공 모터도 피스톤(23) 및 스크류(1)를 회전시키도록 사용될 수 있다. 회전자(16)는 실린더 벽(18)에 끼워진다. 회전자(16) 및 벽(18)이 단일 유닛으로 이동하는 한, 회전자(16)는 벽(18)에 다른 방식으로 부착될 수 있다. 스플라인 인서트(15)는 볼트(44)에 의해 실린더 벽(18)에 연결된다. 스플라인 인서트(15)는 피스톤(23)의 외벽 상에 슬롯(17)(도4에 도시되어 있음)과 결합한다. 따라서, 회전자(16)가 회전하는 때, 실린더 벽(18)과 피스톤(23) 사이의 어떤 상대적인 회전 이동도 없도록 실린더 벽(18) 및 피스톤(23)도 또한 회전한다.

냉각 채널(10)은 모터(30)의 냉각을 가능하게 하도록 모터 하우징(11)에 제공된다.

피스톤 헤드(24)는 볼트(31)에 의해 피스톤(23)의 후방 단부에 부착되고, 영역들(32 및 33) 사이에서 복수의 채널 개구(도2a 및 도4 참조)를 포함한다. 이는 피스톤(23)이 최소 두께가 되도록 한다. 피스톤 헤드(24)는 회전하고, 피스톤 링(45a)에 의해 실린더 벽(22) 상에서 미끄러진다. 몰드로 물질을 사출하기 위한 피스톤(23)과 스크류(1)를 전방으로 이동시키기 위해, 유압 오일과 같은 유압 유체는 후방 하우징(26)의 유압 유체 채널(25)을 통해 영역들(32 및 33)에 공급된다.

피스톤(23) 및 장착 스크류(1)는, 당해 기술 분야에서 잘 알려진 방법으로 스크류(1)의 헤드에서 물질의 생성에 의해 후퇴된다. 융용시 빈틈(void)을 막기 위해, 저압이 영역(32)을 통해 피스톤(23)의 보어 측에 인가된다. 영역들(34 및 35) 사이에 유체 통신을 보장하도록, 슬롯(38)(도2c 참조)은 스플라인 인서트(15)에 제공된다.

최소한의 마찰 손실로 조립체의 회전을 용이하게 하도록, 실린더 벽(18)은 롤러 베어링 레이스(13, 14)에 지지된다. 롤러 베어링 레이스(13)는 단부 피스(41)에 지지되고, 볼 베어링 레이스(14)는 링(89)에 의해 지지된다.

도웰(27)은 모터 하우징(11)으로부터 단부 피스(41) 및 실린더 링(36)으로 연장된다. 도웰(27)은, 회전자(16)와 피스톤(23)의 회전에 의해 형성된 회전 압력의 결과로서 모터 고정자(12)에 대해 단부 피스(41) 및 실린더 링(36)이 회전하려는 어떤 경향도 방지한다.

피스톤 헤드(24)의 회전에 대응하여 회전하려는 실린더 벽(22)의 경향을 방지하도록, 도웰(28)은 후방 하우징(26)으로부터 실린더 벽(22)으로 연장된다.

실린더 벽(22)은 실린더 링(36) 및 후방 하우징(26)과 밀봉 결합한다. 이 밀봉은 반경 방향의 스트레스만 받기 때문에, 반경 방향 및 축 방향 스트레스 모두 를 받는 밀봉보다 누설되거나 파열되기 어렵다. 전체 구동 조립체를 함께 조이도록, 타이 로드(19)는 후방 하우징(26)으로부터 배럴 보유 평판(5)과 하우징(3)으로 연장된다.

템포소닉 로드(20)는 후방 하우징(26)에 부착되고, 피스톤 헤드(24)의 개구를 통해 연장된다. 피스톤 헤드(24) 상의 자석 조립체(21)는 피스톤 헤드(24)의 이동에 대응하여, 사출 성형 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 잘 이해되는 방법으로 피스톤 헤드(24) 및 스크류(1)의 위치를 표시하는 로드(20)를 통해 신호를 송신한다.

스크류(1)의 회전 속도 및 위치는 서버모터 제어 기술 분야에서 잘 이해되는 방식으로 타이밍 벨트(39) 및 인코더(40)에 의해 결정된다.

작동시, 영역(32)은 포트(25)를 통해 압력이 가해진다. 이는 피스톤(23) 및 장착된 사출 스크류(1)를 전방으로 이동시킨다. 스크류(1) 전방의 플라스틱은 몰드 캐비티로 사출된다. 사출 단부에서, 영역(32)은 짧은 기간 동안 저압에서 유지된다. 피스톤(23)이 짧은 거리를 후퇴할 수 있도록, 영역(32)은 압력이 낮아지고, 영역(35)은 압력이 가해진다. 개구(4)를 통해 스크류(1)에 공급되는 플라스틱 필렛을 녹이도록, 중공 모터(30)는 피스톤(23) 및 장착된 스크류(1)를 회전시키도록 작동한다. 이 기간 동안, 빈틈과 버블이 용융시 형성되는 것을 방지하도록 영역(32)에 상대적으로 저압을 유지시킬 필요가 있다. 스크류(1)가 소정 위치로 후퇴하는 때 모터(30)는 정지한다. 또한, 스크류(1)의 후퇴는 융점 압력을 완화시킬 수 있다. 스크류(1)가 완전히 후퇴된 후, 다음 사출 사이클은 초기화되고 사출 공 정은 몰드 캐비티로 용융되도록 반복된다.

도5는 본 발명의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다. 본 실시예에서, 회전자(54)는 피스톤(55)에 견고하게 부착되고, 피스톤(55) 스트로크와 고정자(56)의 폭을 합친 거리만큼의 폭을 적어도 가진다. 피스톤 헤드(57)는 실린더(58)에서 왕복한다.

실린더(58)는 단일 유체 입구(159)가 도시된다. 제2 입구가 제공될 수 있으나, 몇몇 실시예에서는 필요 없을 수도 있다. 예를 들면, 사출 성형기용 플라스티케이팅 스크류의 경우에, 스크류의 단부에서 플라스틱 사출 물질의 생성은 사출 위치로 피스톤을 뒤로 이동하기 위해 스크류 상에 충분한 압력을 제공할 수 있다.

피스톤(55)은 베어링(59, 60) 상에서 회전하고 이동하기에 자유롭기 때문에, 본 실시예는 구동기의 유압부로부터 전체 모터를 유지하는 장점을 가지며, 스플라인 축 연결부의 필요성을 제거한다.

도5에 도시된 실시예는 고정자(56)를 더 길게 하고 회전자(54)를 더 짧게 함으로써 변형될 수 있다. 구동기은 동일한 방법으로 작동하나, 회전자(54)의 축소된 크기는 피스톤(55)의 무게 및 모터의 비용을 줄인다.

도6a 및 6b에 도시된 본 발명의 실시예에서, 구동 실린더는 중공 모터를 둘러싸고 있다. 고정 실린더 하우징(70)은 베어링(72, 73) 상의 비회전 피스톤(71)을 지지한다. 베어링(72, 73)은 피스톤(71)을 길이 방향으로 이동하게 한다. 하우징(70) 및 피스톤(71)은 피스톤 챔버(74)를 형성한다. 원환 피스톤 면(75)은 피스톤(71)으로부터 연장되어, 조립체의 길이 방향 이동을 위한 구동 면을 제공한다. 피스톤 면(75)은 피스톤 링(88)에 의해 둘러싸여 있다.

중공 모터의 고정자(76)는, 모터의 회전자(77)와의 관계 작동시 피스톤(71)의 내면에 부착된다. 회전자(77)는 축(78)에 부착된다.

본 구성에 의해 중공 전기 모터의 회전자(77)는 회전하고, 이에 따라 축(78)을 회전시킨다. 축(78)은 베어링(79)에 의해 지지되고 베어링(79)에서 회전한다.

피스톤 면(75)의 일 측에 유체 유압을 제공하는 것은 피스톤(71), 고정자(76), 회전자(77) 및 축(78)의 전체 조립체를 길이 방향으로 이동시킨다.

도6a는 후퇴 위치에서 축(78)을 도시한다. 도6b는 전진 위치에서 축(78)을 도시한다. 도6a 및 6b에 도시된 구성은 짧은 길이를 가지는 장점이 있으나 길이 방향으로 이동시키기 위해 조립체의 더 큰 부품을 필요로 한다. 본 실시예는 또한 스플라인 축 또는 동등한 수단에 대한 필요성을 제거한다.

도7 및 도7a는 도6a 및 6b에 도시된 실시예의 변형예를 도시하는데, 단일 원환 피스톤 대신에 두 개의 분리된 피스톤이 제공된다. 본 실시예에서, 피스톤은 고정되고 실린더는 이동한다.

도7에 도시된 것처럼, 축(80)은 베어링(81, 82)에 의해 지지되고 베어링 상에서 회전한다. 고정자 와인딩(83)은 하우징(84)에 끼워진다. 하우징(84)은 실린더(187, 188) 각각에서 피스톤(85, 86)을 둘러싸고 있다. 피스톤(85, 86)을 본 기술 분야에서 잘 이해되는 방식으로 구동하기 위한 유체 연결(미도시함)이 실린더(187, 188)에 제공된다. 중공 전기 모터의 회전자(87)는 축(80)에 끼워진다.

작동시, 고정자(83)의 에너지 공급은 회전자(87)를 회전시키고, 이에 따라 축(80)을 회전시킨다. 유압을 피스톤(85, 86)에 제공함으로써 하우징(84)을 길이 방향으로 이동시킨다. 하우징(84)의 길이 방향 이동은 고정자(83), 회전자(87), 축(80)을 또한 길이 방향으로 이동시킨다.

도7에 도시된 실시예는 간결하고, 단일의 큰 원환 실린더 또는 스플라인 드라이브를 필요로 하지 않는다. 그러나, 길이 방향으로 이동시키기 위해 중공 모터와 실린더를 포함하는 전체 하우징 조립체를 필요로 한다.

본 발명의 적절한 실시예의 선택은 대응되는 적용 조건에 의해 결정될 것이다. 예를 들어, 제한된 길이가 적용 가능하다면, 도6a 및 도6b, 또는 도7에 도시된 실시예가 선택될 수 있으며, 축 상의 무게가 관심사라면 다른 실시예가 더 적합할 것이다.

본 발명의 명세서에 기술된 적용예로만 본 발명이 제한되지 않는다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구도 이해 가능하며, 본 발명을 실행하기에 가장 적합한 형태라고 여겨지고 부품의 형태, 크기, 구성 및 상세 조작의 변형이 가능하다. 본 발명은 청구항에 의해 정의된 본 발명의 목적 및 범위 내에서 이와 같은 변형을 모두 포함하는 것이다.

Claims

중공 전기 모터와,

상기 중공 모터의 회전자에 결합되는 제1 실린더 벽과, 상기 중공 모터의 고정부에 연결되는 제2 실린더 벽을 가지는 유압 실린더와,

상기 제1 실린더 벽과 결합하는 제1 단부와 상기 제2 실린더 벽과 결합하는 제2 단부를 가지며, 제1 및 제2 실린더 벽의 내면을 따라 미끄럼 이동가능한 피스톤과,

상기 회전자에 고정 연결되고 스플라인과 결합하는 스플라인 인서트와 상기 피스톤의 중심부를 따라 존재하는 복수의 스플라인과,

상기 피스톤을 전방으로 구동하는 유압 유체를 제공하는 제1 채널 수단과,

상기 피스톤을 후방으로 구동하는 유압 유체를 제공하는 제2 채널 수단과,

상기 피스톤에 사출 스크류를 부착하기 위한 수단을 포함하고,

상기 피스톤은 유압 구동되면 상기 스플라인 인서트를 따라 길이 방향으로 미끄럼 이동하고, 상기 모터가 상기 회전자를 회전 구동하면 상기 피스톤은 상기 스플라인에 의해 회전되는 사출 성형기용 사출기.
중공 전기 모터와,

상기 중공 모터의 회전자에 결합되는 제1 실린더 벽과, 상기 중공 모터의 고정부에 연결되는 제2 실린더 벽을 가지는 유압 실린더와,

상기 제1 실린더 벽과 결합하는 제1 단부와 상기 제2 실린더 벽과 결합하는 제2 단부를 가지며, 제1 및 제2 실린더 벽의 내면을 따라 미끄럼 이동가능한 피스톤과,

상기 피스톤을 회전시키는 상기 회전자에 부착되고, 상기 피스톤을 상기 실린더 벽을 따라 미끄럼 이동하게 하는 회전 수단과,

상기 피스톤을 전방으로 구동하는 유압 유체를 제공하는 제1 채널 수단과,

상기 피스톤을 후방으로 구동하는 유압 유체를 제공하는 제2 채널 수단과 상기 피스톤에 사출 스크류를 부착하는 수단을 포함하고,

상기 피스톤은 유압 구동되면 상기 실린더 벽을 따라 길이 방향으로 미끄럼 이동하고, 상기 모터가 상기 회전자를 회전 구동하면 상기 피스톤은 상기 회전 수단에 의해 회전되는 사출 성형기용 사출기.
제2항에 있어서, 상기 회전 수단은 상기 제1 실린더를 포함하는 사출기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 실린더 벽은 상기 제1 실린더 벽보다 더 큰 직경을 가지는 사출기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤의 회전 위치 및 회전 속도를 감지하는 수단을 더 포함하는 사출기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤의 회전 위치 및 회전 속도를 감지하는 수단을 더 포함하고, 상기 감지 수단은 타이밍 벨트와 인코딩 수단을 포함하는 사출기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더 내에서 상기 피스톤의 종방향 위치를 감지하기 위해 상기 제1 또는 상기 제2 단부에 부착되는 템포소닉 로드를 더 포함하는 사출기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 실린더 벽과 상기 유압 실린더의 후방 하우징 사이에 도웰 수단을 더 포함하고, 상기 도웰 수단은 상기 후방 하우징에 대한 상기 제2 실린더 벽의 회전 운동을 방지하는 사출기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징 링에 대한 상기 고정자의 상대적인 회전을 방지하기 위해, 상기 모터의 하우징 부재와 상기 하우징 부재를 지지하는 실린더 링 사이에 도웰 수단을 더 포함하는 사출기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자는 상기 제1 실린더 벽에 끼워지는 사출 성형기용 사출기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 실린더 벽은 볼 베어링 레이스 상에서 회전하는 사출 성형기용 사출기.
중공 전기 모터와,

상기 중공 모터의 회전자에 결합되는 제1 실린더 벽과, 상기 중공 모터의 고정부에 연결되는 제2 실린더 벽을 가지는 유압 실린더와,

상기 제1 실린더 벽과 결합하는 제1 단부와 상기 제2 실린더 벽과 결합하는 제2 단부를 가지며, 제1 및 제2 실린더 벽의 내면을 따라 미끄럼 이동가능한 피스톤과,

상기 피스톤을 회전시키는 상기 회전자에 부착되고, 상기 피스톤을 상기 실린더 벽을 따라 미끄럼 이동하게 하는 회전 수단과,

상기 실린더 벽을 따라 상기 피스톤을 구동하는 유압 유체를 제공하는 수단과,

상기 피스톤에 사출 스크류를 부착하는 수단을 포함하고,

상기 피스톤은 유압 구동되면 상기 실린더 벽을 따라 길이 방향으로 미끄럼 이동하고, 상기 모터가 상기 회전자를 회전 구동하면 상기 피스톤은 상기 회전 수단에 의해 회전되는 사출 성형기용 사출기.
제12항에 있어서, 상기 회전 수단은 상기 피스톤 상에서 스플라인과 결합하는 스플라인 인서트를 포함하는 사출 성형기용 사출기.
중공 전기 모터와,

상기 중공 모터의 회전자에 결합되는 제1 실린더 벽과, 상기 중공 모터의 고정부에 연결되는 제2 실린더 벽을 가지는 유압 실린더와,

상기 제1 실린더 벽과 결합하는 제1 단부와 상기 제2 실린더 벽과 결합하는 제2 단부를 가지며, 제1 및 제2 실린더 벽의 내면을 따라 미끄럼 이동가능한 피스톤과,

상기 피스톤을 회전시키는 상기 회전자에 부착되고, 상기 피스톤을 상기 실린더 벽을 따라 미끄럼 이동하게 하는 회전 수단, 및 상기 내벽을 따라 상기 피스톤을 구동하는 유압 유체를 제공하는 수단과,

상기 피스톤에 사출 스크류를 부착하는 수단을 포함하고,

상기 피스톤은 유압 구동되면 상기 실린더 벽을 따라 길이 방향으로 미끄럼 이동하고, 상기 모터가 상기 회전자를 회전 구동하면 상기 피스톤은 상기 회전 수단에 의해 회전되는 사출 성형기용 사출기.
제14항에 있어서, 상기 회전 수단은 상기 피스톤 상서에 스플라인과 결합하는 스플라인 인서트를 포함하는 사출 성형기용 사출기.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 수단은 상기 제1 실린더를 포함하는 사출기.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 실린더 벽은 상기 제1 실린더 벽보다 더 큰 직경을 가지는 사출기.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤의 회전 위치 및 회전 속도를 감지하는 수단을 더 포함하는 사출기.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤의 회전 위치 및 회전 속도를 감지하는 수단을 더 포함하고, 상기 감지 수단은 타이밍 벨트와 인코딩 수단을 포함하는 사출기.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더 내에 상기 피스톤의 종방향 위치를 감지하기 위해 상기 제1 단부 또는 상기 제2 단부에 부착되는 템포소닉 로드를 더 포함하는 사출기.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 실린더 벽과 상기 유압 실린더의 후방 하우징 사이에 도웰 수단을 더 포함하고, 상기 도웰 수단은 상기 후방 하우징에 대한 상기 제2 실린더 벽의 회전 이동을 방지하는 사출기.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터의 하우징 부재와 상기 하우징 부재를 지지하는 실린더 링 사이에는 상기 하우징 링에 대한 상기 고정 자의 상대적인 회전을 방지하기 위한 도웰 수단을 더 포함하는 사출기.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자는 상기 제1 실린더 벽에 끼워지는 사출 성형기용 사출기.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 실린더 벽은 볼 베어링 레이스 상에서 회전하는 사출 성형기용 사출기.
축을 병진 및 회전 이동시키기 구동기이며, 상기 구동기는

중공 전기 모터와,

적어도 하나의 유체 실린더와,

상기 축의 적어도 일부분을 상기 모터의 회전자에 연결하는 수단과,

상기 유체 실린더를 상기 축에 연결하는 수단을 포함하고,

상기 축은 상기 모터에 의해 회전될 수 있으며, 상기 유체 실린더에 의해 길이 방향으로 이동될 수 있는 구동기.
축을 병진 및 회전 이동시키기 구동기이며, 상기 구동기는

중공 전기 모터와,

적어도 하나의 유체 실린더와,

상기 축의 적어도 일부를 상기 모터의 회전자에 연결하고, 상기 축을 길이 방향으로 이동시키는 수단을 포함하는 연결 수단과,

상기 유체 실린더를 상기 축에 연결하는 수단을 포함하고,

상기 축은 상기 모터에 의해 회전될 수 있으며, 상기 유체 실린더에 의해 길이 방향으로 이동될 수 있는 구동기.
축을 병진 및 회전 이동시키기 구동기이며, 상기 구동기는

중공 전기 모터와,

상기 중공 모터를 둘러싸는 적어도 하나의 유체 실린더와,

상기 축의 적어도 일부를 상기 모터의 회전자에 연결하고, 상기 축을 길이 방향으로 이동시키는 수단을 포함하는 연결 수단과,

상기 유체 실린더를 상기 축에 연결하는 수단을 포함하고,

상기 축은 상기 모터에 의해 회전될 수 있으며, 상기 유체 실린더에 의해 길이 방향으로 이동될 수 있는 구동기.
축을 병진 및 회전 이동시키기 구동기이며, 상기 구동기는

중공 전기 모터와,

적어도 하나의 유체 실린더와,

상기 축의 적어도 일부를 상기 유체 실린더를 둘러싸는 상기 모터의 회전자에 연결하고, 상기 축을 길이 방향으로 이동시키는 수단을 포함하는 연결 수단과,

상기 유체 실린더를 상기 축에 연결하는 수단을 포함하고,

상기 축은 상기 모터에 의해 회전될 수 있으며, 상기 유체 실린더에 의해 길이 방향으로 이동될 수 있는 구동기.
제25항에 있어서, 상기 축을 길이 방향으로 이동하는 상기 수단은, 상기 실린더의 벽 상에 스플라인 인서트를, 그리고 상기 축 상에 스플라인을 포함하는 구동기.
제26항 또는 제28항에 있어서, 상기 연결 수단은 상기 실린더의 벽 상에 스플라인 인서트를 그리고 상기 축 상에 스플라인을 포함하는 구동기.
제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 실린더는 상기 축의 단부에 부착되는 피스톤을 포함하는 구동기.
제25항, 제26항, 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터의 상기 회전자는 상기 실린더의 외벽에 견고하게 부착되는 구동기.
제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 스플라인 인서트는 상기 실린더의 내벽 상에 존재하는 구동기.
제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 모터는 고정자를 포함하고, 상기 회전자 는 상기 고정자보다 실질적으로 더 큰 폭을 가지는 구동기.
제34항에 있어서, 상기 회전자는 상기 고정자와 상기 실린더의 피스톤 스트로크를 합친 것과 실질적으로 동일한 폭을 가지는 구동기.
제34항 또는 제35항에 있어서, 상기 회전자는 상기 피스톤에 견고하게 부착되고, 상기 피스톤과 길이 방향으로 함께 이동하는 구동기.
제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 모터는 고정자를 포함하고, 상기 고정자는 상기 회전자보다 실질적으로 더 큰 폭을 가지는 구동기.
제37항에 있어서, 상기 고정자는 상기 회전자와 상기 실린더의 피스톤 스트로크를 합친 것과 실질적으로 동일한 폭을 가지는 구동기.
제37항 또는 제38항에 있어서, 상기 회전자는 상기 피스톤에 견고하게 부착되고, 상기 피스톤과 길이 방향으로 이동하는 구동기.
제25항, 제26항, 제28항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더는 고정된 모터 하우징의 베어링 상에서 회전하는 구동기.
제40항에 있어서, 상기 실린더는 피스톤을 포함하고, 상기 실린더, 피스톤, 회전자는 일체로 회전하고 상기 피스톤은 상기 실린더 내에서 길이 방향으로 이동하는 구동기.
제25항에 있어서, 상기 유닛은 모터 하우징을 포함하고, 상기 실린더는 상기 하우징의 외벽에 부착되는 구동기.
제42항에 있어서, 상기 모터는 고정자를 포함하고, 상기 회전자는 상기 고정자보다 실질적으로 더 큰 폭을 가지는 구동기.
제43항에 있어서, 상기 회전자는 상기 고정자와 상기 실린더의 피스톤 스트로크를 합친 것과 실질적으로 동일한 폭을 가지는 구동기.
제44항에 있어서, 상기 회전자는 상기 피스톤에 견고하게 부착되고, 상기 피스톤과 길이 방향으로 이동하는 구동기.
제40항에 있어서, 상기 모터는 고정자를 포함하고, 상기 고정자는 상기 회전자보다 실질적으로 더 큰 폭을 가지는 구동기.
제46항에 있어서, 상기 고정자는 상기 회전자와 상기 실린더의 피스톤 스트 로크를 합친 것과 실질적으로 동일한 폭을 가지는 구동기.
제25항에 있어서, 적어도 하나의 상기 실린더는 복수의 실린더를 포함하는 구동기.
제25항에 있어서, 적어도 하나의 상기 실린더는 두 개의 실린더를 포함하는 구동기.
제48항 또는 제49항에 있어서, 상기 축은 모터 하우징의 베어링 상에서 회전하는 구동기.
제48항 또는 제49항에 있어서, 상기 유닛은 하우징을 포함하고, 상기 실린더는 상기 하우징의 주연 벽을 따라 위치하는 구동기.
제48항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자는 상기 피스톤에 견고하게 부착되고, 상기 축과 길이 방향으로 이동하는 구동기.
제1항 내지 제26항, 제29항, 제34항 내지 제39항, 제42항 내지 제45항, 제48항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더는 상기 중공 모터의 영역 내에 적어도 부분적으로 위치하는 유닛.