KR20230085650A - Bearing installation structure of electromechanical actuator - Google Patents

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KR20230085650A
KR20230085650A KR1020210174027A KR20210174027A KR20230085650A KR 20230085650 A KR20230085650 A KR 20230085650A KR 1020210174027 A KR1020210174027 A KR 1020210174027A KR 20210174027 A KR20210174027 A KR 20210174027A KR 20230085650 A KR20230085650 A KR 20230085650A
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KR1020210174027A
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박지훈
김영택
김진성
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디와이파워 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a bearing installation structure of an electric cylinder device. The electric cylinder device comprises: a screw shaft installed to be rotated by a motor; a piston installed to move linearly by rotation of the screw shaft; a rod installed to move linearly integrally with the piston; a cylinder formed in a hollow shape to receive the rod and the piston therein; and a bearing installed at the tip of the screw shaft to guide the linear movement of the rod. The inner ring of the bearing is assembled to the screw shaft in an interference fit form. The screw shaft has a protruding coupling part at the tip thereof that is inserted into the inner ring of the bearing so that the inner ring of the bearing can be assembled. Accordingly, the reliability and durability of the device are significantly increased.

Description

전동 실린더 장치의 베어링 설치 구조{Bearing installation structure of electromechanical actuator}Bearing installation structure of electromechanical actuator}

본 발명은 전동 실린더 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 전동 실린더 장치의 스크루 샤프트부의 단부에 설치되어 로드 실린더의 직선 운동을 매개하는 베어링 설치 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an electric cylinder device, and more particularly, to a bearing installation structure installed at an end of a screw shaft portion of the electric cylinder device to mediate linear motion of a rod cylinder.

전동 실린더 장치는 전기 모터에 의한 회전력을 직선 운동으로 변환하여 사용하는 장치이다. 전동 실린더 장치는 전형적인 전동 액추에이터의 일 예로서, 종래의 유압 실린더 장치가 적용될 수 있는 설비에 대체 설비로서 사용될 수 있다. 전동 실린더 장치가 적용될 수 있는 구조는 선박의 해치(hatch) 개폐 장치, 보트(boat)의 선외기 엔진 틸팅 장치, 지게차의 조향(steering) 장치, 건설기계의 아웃리거(outrigger) 등을 예로 들 수 있다.The electric cylinder device is a device that converts rotational force by an electric motor into linear motion. The electric cylinder device is an example of a typical electric actuator, and can be used as a substitute for equipment to which a conventional hydraulic cylinder device can be applied. Examples of structures to which the electric cylinder device can be applied include a hatch opening and closing device of a ship, an outboard engine tilting device of a boat, a steering device of a forklift truck, and an outrigger of a construction machine.

전동 실린더 장치의 일 예가 대한민국 등록특허 제10-1848115호에 개시되어 있다. 전동 실린더 장치의 주요 구성 요소는 회전 구동력을 발생시키는 모터부, 상기 모터의 회전 토크를 배가시키는 감속 기어부, 상기 감속 기어부에 의해 실린더 내에 회전 가능하게 설치되는 스크루 샤프트부로 구성된다. 상기 스크루 샤프트부는 스크루 샤프트의 회전 운동에 의해 실린더 내에서 직선운동을 하는 피스톤, 상기 피스톤과 일체로 직선운동을 함으로써 실린더 외부로 신장되거나 실린더의 내부로 몰입되는 로드를 포함한다. 상기 피스톤은 볼 스크루에 의해 스크루 샤프트와 회전 가능하게 결합된다. 상기 스크루 샤프트는 실린더 내에서 회전 운동만을 수행하며 직선 운동은 피스톤과 로드가 수행한다.An example of an electric cylinder device is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1848115. The main components of the electric cylinder device are composed of a motor unit that generates rotational driving force, a reduction gear unit that doubles the rotational torque of the motor, and a screw shaft unit rotatably installed in the cylinder by the reduction gear unit. The screw shaft portion includes a piston that linearly moves within the cylinder by the rotational motion of the screw shaft, and a rod that extends out of the cylinder or is immersed into the cylinder by linearly moving integrally with the piston. The piston is rotatably coupled to the screw shaft by a ball screw. The screw shaft performs only rotational motion within the cylinder, and linear motion is performed by the piston and the rod.

이와 같은 전동 실린더 장치에서 스크루 샤프트의 선단부에는 피스톤에 의해 직선 운동을 하는 로드가 스크루 샤프트의 반경 방향으로 유동하는 것을 방지하여 원활한 직선 운동을 수행하도록 스크루 샤프트의 단부에는 베어링이 설치된다. 상기 베어링은, 종래 전동 실린더 장치에서, 도 1에 도시된 바와 같이 볼트(1)에 베어링의 내륜(2)을 조립한 상태로 그 볼트(1)가 스크루 샤프트(3)의 선단부에 나사 결합되도록 구성된다. 그런데, 이와 같은 종래의 베어링 설치 구조는 로드가 직선 운동을 하는 과정에서 스크루 샤프트(3)의 선단부에 진동과 흔들림이 발생하게 되는데, 이로 인해 베어링이 조립된 볼트(1)가 풀리는 현상이 종종 발생한다. 볼트(1)가 풀리는 경우 베어링이 스크루 샤프트(3)로부터 이탈되어 로드나 스크루 샤프트(3)가 손상되고 작동 불능이 될 수 있는 문제점이 있다. In such an electric cylinder device, a bearing is installed at the end of the screw shaft to perform smooth linear motion by preventing the rod performing linear motion by the piston from flowing in the radial direction of the screw shaft at the front end of the screw shaft. In the conventional electric cylinder device, as shown in FIG. 1, the bearing is so that the bolt 1 is screwed to the front end of the screw shaft 3 in a state where the inner ring 2 of the bearing is assembled to the bolt 1. It consists of However, in such a conventional bearing installation structure, vibration and shaking occur at the front end of the screw shaft 3 in the process of linear motion of the rod, which often causes the bolt 1 to which the bearing is assembled to loosen. do. When the bolt 1 is loosened, the bearing is separated from the screw shaft 3 and the rod or screw shaft 3 is damaged and may become inoperable.

001 KR 10-1848115 B1 (2018.04.05)001 KR 10-1848115 B1 (2018.04.05)

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 전동 실린더 장치를 구성하는 스크루 샤프트의 선단부에 설치되는 베어링의 조립 구조를 개선함으로써 베어링이 예기치 않게 스크루 샤프트로부터 풀리거나 이탈되는 것을 방지한 전동 실린더 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by improving the assembly structure of the bearing installed at the front end of the screw shaft constituting the electric cylinder device, the bearing is unexpectedly released or separated from the screw shaft. It is to provide a preventive electric cylinder device.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전동 실린더 장치의 베어링 설치 구조는, 모터에 의해 회전되도록 설치된 스크루 샤프트;In order to achieve the above object, a bearing installation structure of an electric cylinder device according to the present invention includes a screw shaft installed to be rotated by a motor;

상기 스크루 샤프트의 회전 운동에 의해 직선 운동을 하도록 설치된 피스톤;a piston installed to make a linear motion by the rotational motion of the screw shaft;

상기 피스톤과 일체로 직선 운동을 하도록 설치된 로드;a rod installed to perform linear motion integrally with the piston;

상기 로드와 상기 피스톤을 내부에 수용하도록 중공 형태로 형성된 실린더; 및a cylinder formed in a hollow shape to accommodate the rod and the piston therein; and

상기 스크루 샤프트의 선단부에 설치되어 상기 로드의 직선 이동을 가이드하는 베어링;을 포함한 전동 실린더 장치에 있어서,In the electric cylinder device including; a bearing installed at the front end of the screw shaft to guide the linear movement of the rod,

상기 베어링의 내륜은 상기 스크루 샤프트에 억지끼움 형태로 조립되며,The inner ring of the bearing is assembled to the screw shaft in an interference fit,

상기 스크루 샤프트는 상기 베어링의 내륜이 조립될 수 있도록 선단부에 상기 베어링의 내륜에 끼워지는 돌출 결합부를 구비한 점에 특징이 있다.The screw shaft is characterized in that it has a protruding coupling part inserted into the inner ring of the bearing at the front end so that the inner ring of the bearing can be assembled.

상기 베어링의 내륜이 상기 돌출 결합부에 완전히 조립된 위치에서 스토퍼 역할을 하도록 상기 돌출 결합부의 단면은 계단 형태로 구성된 것이 바람직하다.It is preferable that the cross section of the protruding coupling portion is configured in a stepped shape so that the inner ring of the bearing serves as a stopper at a position where it is completely assembled to the protruding coupling portion.

상기 베어링의 내륜의 선단면을 지지하는 와셔; 및a washer supporting the front end surface of the inner ring of the bearing; and

상기 와셔를 관통하여 상기 스크루 샤프트에 나사 결합되는 볼트를 포함한 것이 바람직하다.It is preferable to include a bolt that penetrates the washer and is screwed to the screw shaft.

상기 베어링의 외륜은 합성수지로 이루어진 베어링 하우징에 수용되며,The outer ring of the bearing is accommodated in a bearing housing made of synthetic resin,

상기 베어링 하우징은 상기 베어링의 외륜에 억지끼워진 형태로 결합되며,The bearing housing is coupled to the outer ring of the bearing in a press fit form,

상기 베어링 하우징의 내주면에는 상기 베어링의 둘레 방향을 따라 오목하게 형성된 이탈 방지 홈부가 형성되며,The inner circumferential surface of the bearing housing is formed with a separation prevention groove formed concavely along the circumferential direction of the bearing,

상기 이탈 방지 홈부에는 상기 베어링의 외륜을 지지한 상태로 상기 베어링 하우징에 고정되는 "C" 형상의 이탈 방지링이 설치된 것이 바람직하다.It is preferable that a "C"-shaped separation prevention ring fixed to the bearing housing while supporting the outer ring of the bearing is installed in the separation prevention groove.

본 발명에 따른 전동 실린더 장치의 베어링 설치 구조는, 베어링의 내륜이 스크루 샤프트의 돌출 결합부에 억지끼움 형태로 직접 결합되므로 스크루 샤프트의 회전시 볼트 풀림에 의한 이탈 문제가 발생하지 않으므로 장치의 신뢰성과 내구성이 현저히 증가하는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예와 같이 스크루 샤프트의 돌출 결합부의 단면이 계단 형태로 형성될 경우, 베어링 조립 작업시 베어링이 완전하게 조립된 상태를 쉽게 인지할 수 있는 스토퍼 기능이 구현되는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예와 같이 볼트가 베어링의 내륜에 밀착된 와셔를 매개로 스크루 샤프트에 조립된 경우, 전동 실린더 작동 중에 볼트가 풀리는 현상을 더 효과적으로 방지할 수 있는 효과를 제공한다.In the bearing installation structure of the electric cylinder device according to the present invention, since the inner ring of the bearing is directly coupled to the protruding coupling part of the screw shaft in an interference fit form, there is no separation problem due to loosening of bolts during rotation of the screw shaft, so the reliability of the device and It provides the effect of significantly increasing durability. In addition, when the cross section of the protruding coupling part of the screw shaft is formed in a stepped shape as in the preferred embodiment of the present invention, a stopper function that can easily recognize the completely assembled state of the bearing during the bearing assembly operation Provides an effect of implementing do. In addition, when the bolts are assembled to the screw shaft via the washer in close contact with the inner ring of the bearing, as in the preferred embodiment of the present invention, the loosening of the bolts during operation of the electric cylinder can be more effectively prevented.

도 1은 종래 전동 실린더 장치의 베어링 설치 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 실린더 장치의 외관 형태를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 전동 실린더 장치의 부분 절단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 "A" 부위의 확대도이다.
도 5는 도 4에 도시된 베어링의 입체적인 형상을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 베어링의 분리 사시도이다.
도 7은 도 4에 도시된 스크루 샤프트의 선단부의 입체적인 형상을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a bearing installation structure of a conventional electric cylinder device.
2 is a view showing the appearance of an electric cylinder device according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a partial cutaway view of the electric cylinder device shown in FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged view of a portion “A” shown in FIG. 3 .
5 is a view showing a three-dimensional shape of the bearing shown in FIG. 4;
6 is an exploded perspective view of the bearing shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a view showing a three-dimensional shape of the distal end of the screw shaft shown in FIG. 4;

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 실린더 장치의 외관 형태를 보여주는 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 전동 실린더 장치의 부분 절단면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 "A" 부위의 확대도이다. 도 5는 도 4에 도시된 베어링의 입체적인 형상을 보여주는 도면이다. 도 6은 도 5에 도시된 베어링의 분리 사시도이다. 도 7은 도 4에 도시된 스크루 샤프트의 선단부의 입체적인 형상을 보여주는 도면이다.2 is a view showing the appearance of an electric cylinder device according to a preferred embodiment of the present invention. 3 is a partial cutaway view of the electric cylinder device shown in FIG. 2; FIG. 4 is an enlarged view of a portion “A” shown in FIG. 3 . 5 is a view showing a three-dimensional shape of the bearing shown in FIG. 4; 6 is an exploded perspective view of the bearing shown in FIG. 5; FIG. 7 is a view showing a three-dimensional shape of the distal end of the screw shaft shown in FIG. 4;

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 실린더 장치의 베어링 설치 구조가 포함된 전동 실린더 장치(10)는, 스크루 샤프트(20)와, 피스톤(30)과, 로드(40)와, 실린더(45)와, 베어링(50)을 포함한다.2 to 7, the electric cylinder device 10 including the bearing installation structure of the electric cylinder device according to a preferred embodiment of the present invention includes a screw shaft 20, a piston 30, and a rod ( 40), a cylinder 45, and a bearing 50.

상기 스크루 샤프트(20)는 모터(28)에 의해 회전되도록 설치된다. 상기 스크루 샤프트(20)는 감속기를 매개로 상기 모터(28)와 동력적으로 연결될 수 있다. 상기 스크루 샤프트(20)는 후술하는 피스톤(30)과 결합되는 부위에 수나사부가 형성된다. 상기 스크루 샤프트(20)의 선단부에는 돌출 결합부(22)가 구비된다.The screw shaft 20 is installed to be rotated by a motor 28 . The screw shaft 20 may be dynamically connected to the motor 28 via a speed reducer. The screw shaft 20 has a male screw portion formed at a portion coupled to a piston 30 to be described later. A protruding coupling part 22 is provided at the front end of the screw shaft 20 .

상기 돌출 결합부(22)는 상기 스크루 샤프트(20)의 수나사부가 형성된 부위 보다 외경의 크기가 작게 구성된다. 더 구체적으로 상기 돌출 결합부(22)는 단면 구조가 계단 형태로 구성된다. 상기 돌출 결합부(22)는 후술하는 베어링(50)의 내륜(52)에 억지끼움형태로 결합되는 내륜 결합부(24)와 스토퍼(26)로 구성된다. 상기 스토퍼(26)는 상기 내륜 결합부(24) 보다 외경이 조금 더 크게 형성된다. 상기 내륜 결합부(24)는 베어링(50)의 내륜(52)에 억지끼워지도록 상기 내륜(52)의 내경에 대응하여 (+) 공차를 가지도록 가공된다. 상기 스토퍼(26)는 상기 내륜(52)의 후면이 접촉지지도록 형성된다. 상기 스토퍼(26)는 상기 베어링(50)의 외륜(56)이 접촉되지 않도록 형성되어야 한다.The outer diameter of the protruding coupling portion 22 is smaller than that of the portion where the male thread portion of the screw shaft 20 is formed. More specifically, the cross-sectional structure of the protruding coupling part 22 is configured in the form of a step. The protruding coupling portion 22 is composed of an inner ring coupling portion 24 and a stopper 26 coupled to the inner ring 52 of the bearing 50 in an interference fit form, which will be described later. The outer diameter of the stopper 26 is slightly larger than that of the inner ring coupling part 24 . The inner ring coupling portion 24 is machined to have a (+) tolerance corresponding to the inner diameter of the inner ring 52 so as to be tightly fitted to the inner ring 52 of the bearing 50. The stopper 26 is formed so that the rear surface of the inner ring 52 comes into contact with it. The stopper 26 should be formed so that the outer ring 56 of the bearing 50 does not come into contact with it.

상기 피스톤(30)은 상기 스크루 샤프트(20)의 외주면에 나사결합된다. 상기 피스톤(30)은 상기 스크루 샤프트(20)의 회전 운동에 의해 직선 운동을 하도록 설치된다. 예컨대, 상기 피스톤(30)은 후술하는 실린더에 회전하지 못하고 슬라이딩 될 수 있도록 설치됨으로써 상기 스크루 샤프트(20)가 회전함에 따라 종속적으로 볼 스크루 원리에 의해 상기 스크루 샤프트(20)의 길이 방향을 따라 직선 운동을 할 수 있다.The piston 30 is screwed to the outer circumferential surface of the screw shaft 20 . The piston 30 is installed to make a linear motion by the rotational motion of the screw shaft 20 . For example, the piston 30 is installed in a cylinder to be described later so that it can be slid without being rotated, so that the screw shaft 20 rotates in a dependent manner along the longitudinal direction of the screw shaft 20 according to the principle of a ball screw. You can exercise.

상기 로드(40)는 중공 형태의 부재이다. 상기 로드(40)는 상기 피스톤(30)의 선단에 고정되도록 설치된다. 예컨대, 상기 로드(40)는 상기 피스톤(30)에 용접에 의해 결합될 수 있다. 또한, 상기 로드(40)는 상기 스크루 샤프트(20)의 외주면과 일정한 간격을 가지도록 설치된다. 이에 따라 상기 스크루 샤프트(20)가 회전 운동을 하면, 상기 로드(40)는 상기 피스톤(30)과 일체로 상기 스크루 샤프트(20)의 길이 방향으로 직선 운동을 한다.The rod 40 is a hollow member. The rod 40 is installed to be fixed to the front end of the piston 30. For example, the rod 40 may be coupled to the piston 30 by welding. In addition, the rod 40 is installed to have a predetermined distance from the outer circumferential surface of the screw shaft 20 . Accordingly, when the screw shaft 20 rotates, the rod 40 and the piston 30 integrally perform a linear motion in the longitudinal direction of the screw shaft 20 .

상기 실린더(45)는 중공 형태의 부재이다. 상기 실린더(45)는 상기 로드(40)와 상기 피스톤(30)을 내부에 수용한다. 상기 실린더(45)의 단부에는 헤드 커버와 로드 커버가 설치된다. 상기 실린더(45)는 전동 실린더 장치(10)의 외부 프레임을 형성한다.The cylinder 45 is a hollow member. The cylinder 45 accommodates the rod 40 and the piston 30 therein. A head cover and a rod cover are installed at the end of the cylinder 45. The cylinder 45 forms the outer frame of the electric cylinder device 10 .

상기 베어링(50)은 상기 스크루 샤프트(20)의 선단부에 설치된다. 상기 베어링(50)은 상기 로드(40)의 직선 이동을 가이드하는 역할을 수행한다.The bearing 50 is installed at the front end of the screw shaft 20 . The bearing 50 serves to guide the linear movement of the rod 40 .

상기 베어링(50)은 내륜(52)과, 볼(54)과, 외륜(56)과, 베어링 하우징(58)과, 이탈 방지링(60)을 포함한다.The bearing 50 includes an inner ring 52, a ball 54, an outer ring 56, a bearing housing 58, and a separation prevention ring 60.

상기 내륜(52)은 링 형상의 부재이다. 상기 내륜(52)의 외주면에는 다수의 볼이 조립될 수 있는 홈부가 구비된다. 상기 내륜(52)은 상기 스크루 샤프트(20)에 억지끼움 형태로 조립된다. 더 구체적으로 상기 내륜(52)은 상기 내륜 결합부(24)에 억지끼워지고 상기 스토퍼(26)에 후면이 결합되도록 조립된다. 즉, 상기 베어링(50)의 내륜(52)이 상기 돌출 결합부(22)에 완전히 조립된 위치에서 스토퍼(26) 역할을 하도록 상기 돌출 결합부(22)의 단면은 계단 형태로 구성된 것이다. 또한, 상기 내륜(52)은 보조적으로 와셔(70)를 매개로 볼트(80)에 의해 상기 스크루 샤프트(20)에 고정될 수 있다. 상기 와셔(70)는 상기 내륜(52)의 선면면을 지지한다. 상기 볼트(80)는 상기 와셔(70)를 관통하여 상기 스크루 샤프트(20)에 나사 결합될 수 있다.The inner ring 52 is a ring-shaped member. Grooves into which a plurality of balls can be assembled are provided on the outer circumferential surface of the inner ring 52 . The inner ring 52 is assembled to the screw shaft 20 in an interference fit form. More specifically, the inner ring 52 is assembled so that its rear surface is coupled to the stopper 26 while being force-fitted into the inner ring coupling part 24 . That is, the cross section of the protruding coupling portion 22 is formed in a stepped shape so that the inner ring 52 of the bearing 50 serves as a stopper 26 at a position where it is completely assembled to the protruding coupling portion 22 . In addition, the inner ring 52 may be auxiliaryly fixed to the screw shaft 20 by a bolt 80 via a washer 70. The washer 70 supports the front surface of the inner ring 52 . The bolt 80 may pass through the washer 70 and be screwed to the screw shaft 20 .

상기 볼(54)은 상기 내륜(52)의 외주면을 따라 다수 배치된다. 상기 볼(54)은 상기 내륜(52)의 외주면과 상기 외륜(56)의 내주면에 오목하게 형성된 홈부에 구름 가능하게 설치된다.The balls 54 are arranged in plurality along the outer circumferential surface of the inner ring 52 . The ball 54 is installed to be able to roll into grooves formed concavely on the outer circumferential surface of the inner ring 52 and the inner circumferential surface of the outer ring 56.

상기 외륜(56)은 상기 볼(54)을 매개로 상기 내륜(52)에 회전 가능하게 결합된다.The outer race 56 is rotatably coupled to the inner race 52 via the ball 54.

상기 베어링 하우징(58)은 합성수지로 이루어진다. 상기 베어링 하우징(58)은 그리스(grease)와 같은 윤활물질이 도포된 상태로 전동 실린더 장치에 설치된다. 상기 베어링 하우징(58)은 상기 베어링(50)의 외륜(56)를 수용하는 부재이다. 상기 베어링 하우징(58)과 상기 베어링(50)의 내륜(52)은 서로 접촉되지 않는다. The bearing housing 58 is made of synthetic resin. The bearing housing 58 is installed in the electric cylinder device in a state in which a lubricating material such as grease is applied. The bearing housing 58 is a member that accommodates the outer ring 56 of the bearing 50. The bearing housing 58 and the inner ring 52 of the bearing 50 are not in contact with each other.

상기 베어링 하우징(58)은 상기 베어링의 외륜(56)에 억지끼워진 형태로 결합된다. 상기 베어링 하우징(58)의 내주면에는 상기 베어링(50)의 둘레 방향을 따라 오목하게 형성된 이탈 방지 홈부(582)가 형성된다. 상기 이탈 방지 홈부(582)에는 상기 베어링(50)의 외륜(56)을 지지한 상태로 상기 베어링 하우징(58)에 고정되는 "C" 형상의 이탈 방지링(60)이 설치된 것이 바람직하다.The bearing housing 58 is coupled to the outer ring 56 of the bearing in a press fit form. An anti-separation groove 582 formed concavely along the circumferential direction of the bearing 50 is formed on the inner circumferential surface of the bearing housing 58 . It is preferable that a "C" shaped separation prevention ring 60 fixed to the bearing housing 58 while supporting the outer ring 56 of the bearing 50 is installed in the separation prevention groove 582 .

이하에서는 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 전동 실린더 장치가 작동되는 과정을 예로들어 본 발명의 작용 효과를 상세하게 서술하기로 한다.Hereinafter, the operating effect of the present invention will be described in detail by taking an example of a process in which the electric cylinder device including the above-described components is operated.

먼저, 모터(28)에 전원이 인가되어 모터(28)의 출력축이 회전한다. 이에 따라 감속기를 매개로 스크루 샤프트(20)가 회전한다. 상기 스크루 샤프트(20)가 회전함에 따라 상기 피스톤(30)이 상기 스크루 샤프트(20)의 길이 방향으로 직선 운동한다. 이에 따라 피스톤(30)과 일체로 결합된 로드(40)가 피스톤(30)과 일체로 움직인다. 이 과정에서 로드(40)는 상기 베어링(50)을 매개로 상기 스크루 샤프트(20)를 따라 슬라이딩 이동할 수 있다. 이 과정에서 상기 스크루 샤프트(20)와 상기 베어링(50)의 내륜(52)이 일체로 회전한다. 이에 따라 상기 와셔(70)와 상기 볼트(80)도 상기 스크루 샤프트(20)와 일체로 회전한다. 상기 베어링 하우징(58)은 상기 로드(40)와 슬라이딩 접촉한다. 상기 베어링(50)과 상기 외륜(56)은 상기 로드(40)가 직선 이동하는 과정에서 상기 스크루 샤프트(20)의 회전에 영향을 받지 않고 원활하게 직선 운동할 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 모터의 회전 방향이 바퀴면, 상기 스크루 샤프트(20)의 회전 방향이 바뀌고, 피스톤(30)과 로드(40)의 이동 방향이 반대가 된다. 이와 같은 과정에 의해 로드(40)가 실린더(45)의 외부로 신장되거나 실린더(45)의 내부로 몰입된다. 이 과정에서 상기 베어링(50)의 내륜(52)이 스크루 샤프트(20)와 일체로 형성된 돌출 결합부(22)에 억지끼움 형태로 직접 결합되어 있으므로, 스크루 샤프트(20)의 진동이나 흔들림이 발생하더라도 상기 베어링(50)이 스크루 샤프트(20)로부터 풀리거나 이탈되지 않는다.First, power is applied to the motor 28 so that the output shaft of the motor 28 rotates. Accordingly, the screw shaft 20 rotates via the speed reducer. As the screw shaft 20 rotates, the piston 30 linearly moves in the longitudinal direction of the screw shaft 20 . Accordingly, the rod 40 integrally coupled with the piston 30 moves integrally with the piston 30. In this process, the rod 40 may slide along the screw shaft 20 via the bearing 50 . In this process, the screw shaft 20 and the inner ring 52 of the bearing 50 rotate integrally. Accordingly, the washer 70 and the bolt 80 also rotate integrally with the screw shaft 20 . The bearing housing 58 is in sliding contact with the rod 40 . The bearing 50 and the outer ring 56 serve to smoothly linearly move the rod 40 without being affected by the rotation of the screw shaft 20 while the rod 40 linearly moves. When the rotation direction of the motor is turned, the rotation direction of the screw shaft 20 is changed, and the moving directions of the piston 30 and the rod 40 are reversed. By this process, the rod 40 is extended to the outside of the cylinder 45 or immersed in the inside of the cylinder 45 . In this process, since the inner ring 52 of the bearing 50 is directly coupled to the protruding coupling part 22 formed integrally with the screw shaft 20 in an interference fit form, vibration or shaking of the screw shaft 20 occurs. Even if the bearing 50 is not released or separated from the screw shaft 20.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전동 실린더 장치의 베어링 설치 구조는, 베어링의 내륜이 스크루 샤프트의 돌출 결합부에 억지끼움 형태로 직접 결합되므로 스크루 샤프트의 회전시 볼트 풀림에 의한 이탈 문제가 발생하지 않으므로 장치의 신뢰성과 내구성이 현저히 증가하는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예와 같이 스크루 샤프트의 돌출 결합부의 단면이 계단 형태로 형성될 경우, 베어링 조립 작업시 베어링이 완전하게 조립된 상태를 쉽게 인지할 수 있는 스토퍼 기능이 구현되는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예와 같이 볼트가 베어링의 내륜에 밀착된 와셔를 매개로 스크루 샤프트에 조립된 경우, 전동 실린더 작동 중에 볼트가 풀리는 현상을 더 효과적으로 방지할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, in the bearing installation structure of the electric cylinder device according to the present invention, since the inner ring of the bearing is directly coupled to the protruding coupling part of the screw shaft in the form of an interference fit, there is no separation problem due to loosening of the bolt during rotation of the screw shaft. Therefore, the reliability and durability of the device are remarkably increased. In addition, when the cross section of the protruding coupling part of the screw shaft is formed in a stepped shape as in the preferred embodiment of the present invention, a stopper function that can easily recognize the completely assembled state of the bearing during the bearing assembly operation Provides an effect of implementing do. In addition, when the bolts are assembled to the screw shaft via the washer in close contact with the inner ring of the bearing, as in the preferred embodiment of the present invention, the loosening of the bolts during operation of the electric cylinder can be more effectively prevented.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. In the above, the present invention has been described in detail with preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible within the technical spirit of the present invention by those skilled in the art. is clear

10 : 전동 실린더 장치
20 : 스크루 샤프트
22 : 돌출 결합부
24 : 내륜 결합부
26 : 스토퍼
28 : 모터
30 : 피스톤
40 : 로드
45 : 실린더
50 : 베어링
52 : 내륜
54 : 볼
56 : 외륜
58 : 베어링 하우징
582 : 이탈 방지 홈부
60 : 이탈 방지링
70 : 와셔
80 : 볼트10: electric cylinder device
20: screw shaft
22: protruding joint
24: inner ring joint
26 : Stopper
28: motor
30: piston
40: load
45: cylinder
50: bearing
52: inner ring
54 : ball
56: outer ring
58: bearing housing
582: departure prevention groove
60: departure prevention ring
70: washer
80: Bolt

Claims (4)

모터에 의해 회전되도록 설치된 스크루 샤프트;
상기 스크루 샤프트의 회전 운동에 의해 직선 운동을 하도록 설치된 피스톤;
상기 피스톤과 일체로 직선 운동을 하도록 설치된 로드;
상기 로드와 상기 피스톤을 내부에 수용하도록 중공 형태로 형성된 실린더; 및
상기 스크루 샤프트의 선단부에 설치되어 상기 로드의 직선 이동을 가이드하는 베어링;을 포함한 전동 실린더 장치에 있어서,
상기 베어링의 내륜은 상기 스크루 샤프트에 억지끼움 형태로 조립되며,
상기 스크루 샤프트는 상기 베어링의 내륜이 조립될 수 있도록 선단부에 상기 베어링의 내륜에 끼워지는 돌출 결합부를 구비한 것을 특징으로 하는 전동 실린더 장치의 베어링 설치 구조.a screw shaft installed to be rotated by a motor;
a piston installed to make a linear motion by the rotational motion of the screw shaft;
a rod installed to perform linear motion integrally with the piston;
a cylinder formed in a hollow shape to accommodate the rod and the piston therein; and
In the electric cylinder device including; a bearing installed at the front end of the screw shaft to guide the linear movement of the rod,
The inner ring of the bearing is assembled to the screw shaft in an interference fit,
The bearing installation structure of the electric cylinder device, characterized in that the screw shaft has a protruding coupling portion fitted into the inner ring of the bearing at the front end so that the inner ring of the bearing can be assembled. 제1항에 있어서,
상기 베어링의 내륜이 상기 돌출 결합부에 완전히 조립된 위치에서 스토퍼 역할을 하도록 상기 돌출 결합부의 단면은 계단 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 전동 실린더 장치의 베어링 설치 구조.According to claim 1,
The bearing installation structure of the electric cylinder device, characterized in that the cross section of the protruding coupling portion is configured in a stepped shape so that the inner ring of the bearing serves as a stopper at a position completely assembled to the protruding coupling portion. 제1항에 있어서,
상기 베어링의 내륜의 선단면을 지지하는 와셔; 및
상기 와셔를 관통하여 상기 스크루 샤프트에 나사 결합되는 볼트를 포함한 것을 특징으로 하는 전동 실린더 장치의 베어링 설치 구조.According to claim 1,
a washer supporting the front end surface of the inner ring of the bearing; and
Bearing installation structure of the electric cylinder device, characterized in that it comprises a bolt that is screwed to the screw shaft through the washer. 제1항에 있어서,
상기 베어링의 외륜은 합성수지로 이루어진 베어링 하우징에 수용되며,
상기 베어링 하우징은 상기 베어링의 외륜에 억지끼워진 형태로 결합되며,
상기 베어링 하우징의 내주면에는 상기 베어링의 둘레 방향을 따라 오목하게 형성된 이탈 방지 홈부가 형성되며,
상기 이탈 방지 홈부에는 상기 베어링의 외륜을 지지한 상태로 상기 베어링 하우징에 고정되는 "C" 형상의 이탈 방지링이 설치된 것을 특징으로 하는 전동 실린더 장치의 베어링 설치 구조.According to claim 1,
The outer ring of the bearing is accommodated in a bearing housing made of synthetic resin,
The bearing housing is coupled to the outer ring of the bearing in a press fit form,
The inner circumferential surface of the bearing housing is formed with a separation prevention groove formed concavely along the circumferential direction of the bearing,
The bearing installation structure of the electric cylinder device, characterized in that the separation prevention ring of the "C" shape fixed to the bearing housing while supporting the outer ring of the bearing is installed in the separation prevention groove.
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