[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR100918619B1 - Roller screw type linear actuator - Google Patents

Roller screw type linear actuator

Info

Publication number
KR100918619B1
KR100918619B1 KR1020090015408A KR20090015408A KR100918619B1 KR 100918619 B1 KR100918619 B1 KR 100918619B1 KR 1020090015408 A KR1020090015408 A KR 1020090015408A KR 20090015408 A KR20090015408 A KR 20090015408A KR 100918619 B1 KR100918619 B1 KR 100918619B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
screw
power transmission
linear actuator
motor
transmission member
Prior art date
Application number
KR1020090015408A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이종찬
박의상
안성기
하정철
장종식
김지훈
Original Assignee
주식회사 씨앤포이엔지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 씨앤포이엔지 filed Critical 주식회사 씨앤포이엔지
Priority to KR1020090015408A priority Critical patent/KR100918619B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100918619B1 publication Critical patent/KR100918619B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04Ball or roller bearings
    • F16C29/06Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/0614Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a shoe type bearing body, e.g. a body facing one side of the guide rail or track only
    • F16C29/0621Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a shoe type bearing body, e.g. a body facing one side of the guide rail or track only for supporting load in essentially two directions, e.g. by multiple points of contact or two rows of rolling elements
    • F16C29/0626Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a shoe type bearing body, e.g. a body facing one side of the guide rail or track only for supporting load in essentially two directions, e.g. by multiple points of contact or two rows of rolling elements with rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F16H2025/2436Intermediate screw supports for reducing unsupported length of screw shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: A roller screw type linear actuator is provided to simplify a power transmission structure by arranging an output axis inside a plurality of rotation screws. CONSTITUTION: A rotary motion unit includes a rotation screw(141). A thread is formed in an outer circumference along the length direction of the body of the rotation screw. A plurality of rotation screws are arranged around an output axis(151). The rotation screw generates thrust with regard to the output axis by rotating when a motor is driven. A motor power transmission member(130) is combined in the end of the axis of the motor. The motor power transmission member is installed in the center of the plurality of rotation screws. The motor power transmission member transmits the power of the motor to the plurality of rotation screws. The output axis of a linear motion unit is geared with the threads of the plurality of rotation screws and linearly reciprocates when the plurality of rotation screws rotate.

Description

롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터{ROLLER SCREW TYPE LINEAR ACTUATOR}Roller Actuator Linear Actuator {ROLLER SCREW TYPE LINEAR ACTUATOR}

본 발명은 각종산업용 기계장치에 사용되는 리니어 액츄에이터(LINEAR ACTUATOR)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동 구조가 간단하고 중공축을 사용할 필요가 없어 가공비가 적게 드는 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear actuator for use in various industrial machinery, and more particularly, to a roller screw type linear actuator having a simple driving structure and no need for using a hollow shaft, thereby reducing processing costs.

일반적으로 공장자동화의 트랜스퍼, 이송 공급장치 및 조립, 반송라인 분야, 산업용 직교좌표형 로봇, 운반기계 및 리프트장치, CNC 공작기계의 자동도어 및 이송장치, 산업용 자동도어분야, 포장, 용접, 도장기계의 직선운동장치 등과 같은 각종 산업용 기계장치에는 대상물을 직선운동시키는 리니어 액츄에이터(LINEAR ACTUATOR)가 사용되고 있다.In general, factory automation transfer, transfer supply and assembly, conveying line, industrial Cartesian robot, conveying machine and lift device, automatic door and conveying device of CNC machine tool, industrial automatic door field, packing, welding, painting machine Linear actuators for linearly moving objects are used in various industrial machines such as linear motion devices.

이러한 리니어 액츄에이터에는 랙과 피니언, 유압/공압 실린더, 리드 스크류, 볼 스크류 및 롤러 스크류 타입이 알려져 있다.Such linear actuators are known rack and pinion, hydraulic / pneumatic cylinders, lead screws, ball screws and roller screw types.

상기 리드 스크류 타입의 리니어 액츄에이터는, 모터의 구동에 의해 회전하는 구동축과 상기 구동축에 나사산으로 맞물려 있어 직선 왕복 운동하는 피동체(출력축)로 구성된다. 이러한 타입의 리니어 액츄에이터는 구동축과 피동체 사이에 습동 마찰면적이 커서 고속운동이 어려운 점과 장기간 사용에 따른 습동부의 손상으로 인한 오동작 발생으로 수명이 짧은 점 등의 단점으로 인해 피동체로부터 구동축에 작용하는 부하를 크게 할 수 없는 단점이 있다.The lead screw type linear actuator is composed of a drive shaft that is rotated by the drive of a motor and a driven body (output shaft) meshed with the drive shaft and linearly reciprocated. This type of linear actuator has a large sliding friction area between the drive shaft and the driven body, which makes it difficult to move at high speeds and has a short life due to malfunctions caused by damage to the sliding parts. There is a disadvantage in that the working load cannot be increased.

상기 볼 스크류 타입의 리니어 액츄에이터는, 모터의 구동에 의해 회전하는 구동축과 상기 구동축에 나사산으로 맞물려 있어 직선 왕복 운동하는 피동체로 구성되고, 상기 구동축과 피동체 사이에는 볼 베어링이 삽입되어 있어 마찰 저항을 감소시키도록 되어 있다. 이러한 볼 스크류 타입의 리니어 액츄에이터는 볼 베어링과 피동체 사이에 점 접촉이 이루어져 마찰 저항이 적고 정밀한 위치 제어가 이루어지는 곳에 사용되지만 피동체로부터 작용되는 부하가 큰 경우에는 사용하기 어려운 단점이 있다.The ball screw type linear actuator is composed of a drive shaft that is rotated by the drive of a motor and a driven member that is linearly reciprocated by threaded engagement with the drive shaft, and a ball bearing is inserted between the drive shaft and the driven body to provide frictional resistance. It is intended to reduce. Such a ball screw type linear actuator is used where the point contact is made between the ball bearing and the driven body so that the frictional resistance is low and the precise position control is made, but it is difficult to use when the load applied from the driven body is large.

한편 롤러 스크류 타입의 리니어 액츄에이터는, 상기 볼 스크류 타입의 리니어 액츄에이터에서 볼 베어링 대신 롤러를 적용한 것이다. 도 1은 일본공개특허 특개평10-196756호에 개시된 롤러 스크류 타입의 리니어 액츄에이터의 단면 구조를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 모터의 구동에 의해 감속 회전하고 외주면에 나사가 형성되어 있는 롤러나사축(12), 내주면에 암나사가 형성되어 있는 전후 한 벌의 롤러너트(14), 사기 롤러나사축(12)과 롤러너트(14) 사이에서 나사 및 암나사로 서로 맞물리는 복수의 유성롤러(16), 상기 롤러나사축(12)의 회전에 따라 상기 유성롤러(16) 및 롤러너트(14)와 일체로 직선 운동하는 출력축(32)이 구비되어 있다.On the other hand, in the roller screw type linear actuator, a roller is used instead of a ball bearing in the ball screw type linear actuator. 1 is a view showing a cross-sectional structure of a roller screw type linear actuator disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-196756. Referring to FIG. 1, a roller screw shaft 12 which is decelerated and rotated by a drive of a motor and has a screw formed on an outer circumferential surface, a front and rear set of roller nuts 14 having a female thread formed on an inner circumferential surface, and a fraud roller screw shaft ( 12) and a plurality of planetary rollers 16 engaged with screws and female threads between the roller nut 14 and the planetary roller 16 and the roller nut 14 in accordance with the rotation of the roller screw shaft 12. The output shaft 32 which linearly moves is provided.

이러한 구조에 의하면 롤러나사축(12)과 유성롤러(16) 사이의 접점수가 많아 출력축(32)으로부터 유성롤러(16)에 작용하는 부하가 큰 경우에도 견딜 수 있으며 정밀한 위치제어가 이루어지는 장점이 있어, 소형 서보프레스에는 볼 스크류 타입 대신 롤러 스크류 타입의 리니어 액츄에이터 적용이 필요하다.According to this structure, the number of contacts between the roller screw shaft 12 and the planetary roller 16 is large, so that it can withstand a large load acting on the planetary roller 16 from the output shaft 32 and has an advantage of precise position control. In small servo presses, linear actuators of roller screw type are required instead of ball screw type.

그러나 구동축에 해당하는 롤러나사축(12)이 피동체인 출력축(32)의 내부에 설치되는 구조이므로 상기 출력축(32)은 내부가 빈 중공축의 형상으로 가공되어야 하는데, 이러한 중공축의 가공에는 가공비가 많이 소요되는 문제점이 있다. 또한 회전운동을 직선운동으로 변환시키기 위해 롤러나사축(12), 다수 개의 유성롤러(16), 롤러너트(14), 어댑터(22) 등 많은 구성요소가 필요하고, 상기 롤러나사축(12)과 유성롤러(16) 및 롤러너트(14)는 외주면 및 내주면에 각각 나사산 가공을 해야 하므로 가공비가 많이 소요되는 문제점이 있다. 특허 롤러너트(14)의 경우에는 내주면에 가공을 해야 하므로 가공비 증가 및 가공 정밀도 저하를 일으키는 문제점이 있다.However, since the roller screw shaft 12 corresponding to the driving shaft is installed inside the driven shaft output shaft 32, the output shaft 32 should be processed into a hollow hollow shaft, which is expensive to process. There is a problem. In addition, many components such as a roller screw shaft 12, a plurality of planetary rollers 16, a roller nut 14, and an adapter 22 are required in order to convert the rotational movement into a linear movement. The roller screw shaft 12 And the planetary roller 16 and the roller nut 14 has a problem that the processing cost is high because the thread processing on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface respectively. In the case of the patented roller nut 14, there is a problem in that the machining cost increases and the machining accuracy decreases because the machining is performed on the inner circumferential surface.

또한 상기와 같은 구조의 리니어 액츄에이터는, 모터의 동력을 출력축에 전달하는 전달하는 구동축(도 1의 경우 롤러나사축(12)이 이에 해당함)이 하나만 있으므로 구동축의 가공오차에 의한 직선운동의 정밀도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.In addition, since the linear actuator of the above structure has only one driving shaft for transmitting the power of the motor to the output shaft (in the case of FIG. 1, the roller screw shaft 12 corresponds to this), the precision of the linear motion due to the machining error of the driving shaft is increased. There is a problem that can be degraded.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 동력전달구조가 간단하여 가공비가 작게 소요되며 효율이 높은 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터를 제공하고자 함을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적은, 직선운동의 정밀도를 향상시킬 수 있는 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터를 제공하고자 함에 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a linear actuator of a roller screw type with a high power efficiency and a small processing cost and high efficiency. Another object of the present invention is to provide a roller screw linear actuator capable of improving the accuracy of linear motion.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리니어 액츄에이터는, 구동원(110)에 의해 회전하는 회전운동부(140)의 회전구동력을 직선 운동으로 변환하여 상기 직선운동부(150)의 출력축(151)을 왕복 운동시키는 리니어 액츄에이터에 있어서, 상기 회전운동부(140)는, 몸체의 길이방향을 따라 외주면에 나사산이 형성된 것으로서 상기 출력축(151)을 중심으로 그 둘레에 다수 개가 배치된 회전스크류(141)를 포함하고; 상기 직선운동부(150)의 출력축(151)은, 상기 다수 개의 회전스크류(141)와 나사산으로 맞물려 상기 다수 개의 회전스크류(141) 회전시 직선 왕복 운동하는 것을 특징으로 한다.The linear actuator of the present invention for achieving the above object, by converting the rotational driving force of the rotary motion portion 140 rotated by the drive source 110 into a linear motion to reciprocate the output shaft 151 of the linear motion portion 150 In the linear actuator, the rotary motion portion 140, the thread formed on the outer peripheral surface along the longitudinal direction of the body includes a plurality of rotating screws (141) disposed around the output shaft (151) around; The output shaft 151 of the linear movement unit 150 is engaged with the plurality of rotary screws 141 by a screw thread to linearly reciprocate during rotation of the plurality of rotary screws 141.

본 발명에 의하면, 회전스크류와 출력축은 외주면의 나사산이 선 접촉된 상태에서 회전운동을 직선운동으로 변환하므로 큰 부하에도 견딜 수 있다. 또한 다수 개의 회전스크류 내부에 출력축이 배치되어 있어 동력전달구조가 간단하고 이로 인해 가공요소를 줄일 수 있으며 직선 운동시키고자 하는 물체가 결합된 출력축을 중공축으로 가공할 필요가 없으므로 가공비가 절감되는 효과가 있다. 또한 출력축에 동력을 전달하는 회전스크류의 개수를 복수로 하여 개개의 회전스크류 가공오차를 평균하여 보정해 줌으로써 직선운동 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the rotating screw and the output shaft can withstand a large load because the rotational motion is converted into linear motion in a state where the threads of the outer circumferential surface are in line contact. In addition, the output shaft is arranged inside a plurality of rotating screws to simplify the power transmission structure, thereby reducing the processing elements, and the processing cost is reduced because the output shaft combined with the object to be linearly moved does not need to be machined into the hollow shaft. There is. In addition, there is an effect of improving the linear motion accuracy by averaging and correcting the individual screw error by rotating the number of the rotating screw to transmit power to the output shaft.

도 1은 일본공개특허 특개평10-196756호에 개시된 롤러 스크류 타입의 리니어 액츄에이터의 단면 구조를 보여주는 도면,1 is a view showing a cross-sectional structure of a roller screw type linear actuator disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-196756;

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 리니어 액츄에이터를 보여주는 결합사시도, Figure 2 is a perspective view showing a linear actuator according to an embodiment of the present invention,

도 3은 도 2에 도시된 리니어 액츄에이터의 분해사시도, 도 4는 도 2의 A-A 단면도,Figure 3 is an exploded perspective view of the linear actuator shown in Figure 2, Figure 4 is a cross-sectional view A-A of FIG.

도 4는 도 2의 A-A 단면도,4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.

도 5는 도 4의 B-B 단면도,5 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 4;

도 6은 도 4의 C-C 단면도,6 is a cross-sectional view taken along line C-C of FIG.

도 7은 본 발명의 다른 실시예로서 회전스크류의 외측에 지지대가 설치된 구조를 보여주는 단면개략도.Figure 7 is a schematic cross-sectional view showing a structure in which the support is installed on the outside of the rotating screw as another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 구동원 120 : 제1지지블럭110: drive source 120: first support block

130 : 모터 동력전달부재 140 : 회전운동부130: motor power transmission member 140: rotary motion portion

141 : 회전스크류 142 : 회전스크류 동력전달부재141: rotating screw 142: rotating screw power transmission member

150 : 직선운동부 151 : 출력축150: linear motion unit 151: output shaft

152 : 출력축 동력전달부재 153 : 베어링152: output shaft power transmission member 153: bearing

160 : 제2지지블럭 170 : 커버부재160: second support block 170: cover member

181,182,183 : 체결부재 190 : 지지부재181,182,183 fastening member 190 support member

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 리니어 액츄에이터를 보여주는 결합사시도, 도 3은 도 2에 도시된 리니어 액츄에이터의 분해사시도, 도 4는 도 2의 A-A 단면도이다.2 is a perspective view showing a linear actuator according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the linear actuator shown in Figure 2, Figure 4 is a cross-sectional view A-A of FIG.

본 발명은, 회전구동력을 발생시키는 구동원(110), 회전스크류(141)의 일측 끝단을 지지하기 위한 제1지지블럭(120), 상기 구동원(110)의 회전구동력을 전달하는 동력전달부재(130), 상기 동력전달부재(130)에 연결되어 회전하도록 상기 회전스크류(141)를 포함하는 회전운동부(140), 상기 회전운동부(140)의 회전 운동이 직선 왕복 운동으로 변환되는 직선운동부(150), 상기 회전스크류(141)의 타측 끝단을 지지하기 위한 제2지지블럭(160) 및 상기 회전운동부(140)와 직선운동부(150)를 덮는 커버부재(170)로 이루어진다.The present invention, the drive source 110 for generating a rotational driving force, the first support block 120 for supporting one end of the rotating screw 141, the power transmission member 130 for transmitting the rotational driving force of the drive source (110). ), The rotary movement unit 140 is connected to the power transmission member 130 to include a rotary screw 141 to rotate, the linear movement unit 150 is converted into a linear reciprocating motion of the rotary movement unit 140 The cover member 170 includes a second support block 160 for supporting the other end of the rotating screw 141 and the rotational motion 140 and the linear motion 150.

상기 구동원(110)은 일례로 모터로 이루어진다. 모터의 회전력은 축(111)을 통해 모터 동력전달부재(130)로 전달된다. 상기 축(111)에는 키(key)가 돌출형성되고, 상기 모터 동력전달부재(130)에는 키 홈이 형성되어, 상기 축(111)의 키 부분이 모터 동력전달부재(130)의 키 홈에 삽입되어 일체로 회전하게 된다.The drive source 110 is made of, for example, a motor. The rotational force of the motor is transmitted to the motor power transmission member 130 through the shaft 111. A key protrudes from the shaft 111, and a key groove is formed in the motor power transmission member 130, and a key portion of the shaft 111 is formed in the key groove of the motor power transmission member 130. It is inserted and rotates integrally.

상기 구동원(110)은 체결부재(181)에 의해 제1지지블럭(120)에 결합된다.The driving source 110 is coupled to the first support block 120 by the fastening member 181.

상기 모터 동력전달부재(130)는 상기 회전운동부(140)에 연결된다. 상기 회전운동부(140)는 몸체의 외주면에 나사산이 형성되어 있는 다수 개의 회전스크류(141), 상기 회전스크류(141)의 일측 단부에 결합되어 상기 모터 동력전달부재(130)와 치합되는 회전스크류 동력전달부재(142), 상기 회전스크류(141)의 양측 끝단에 각각 결합된 베어링(143,144)으로 이루어진다.The motor power transmission member 130 is connected to the rotary motion 140. The rotary motion unit 140 is coupled to one end of the plurality of rotary screws 141, the rotating screw 141, the screw thread is formed on the outer peripheral surface of the rotating screw power meshed with the motor power transmission member 130 Transfer member 142, bearings (143,144) coupled to both ends of the rotating screw 141, respectively.

본 실시예에서 상기 회전스크류(141)의 개수는 4개로 구성된다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 장치의 부피 및 부하 등을 고려하여 3개 이하 또는 5개 이상의 개수로 구성하는 것도 가능하다. In this embodiment, the number of the rotating screw 141 is composed of four. However, the present invention is not limited thereto, and may be configured as three or less or five or more in consideration of the volume and load of the device.

상기 모터 동력전달부재(130)와 회전스크류 동력전달부재(142)는 서로 접하는 외주면이 기어형상으로 되어 있어 맞물린 상태에서 회전력을 전달하게 된다. 이 경우 상기 모터 동력전달부재(130)가 중심에 위치되고 상기 회전스크류 동력전달부재(142)는 상기 모터 동력전달부재(130)의 외주면 둘레를 따라 90°간격으로 4개가 배치된다. 따라서 모터 동력전달부재(130)가 회전하게 되면 상기 4개의 회전스크류 동력전달부재(142) 및 그에 결합된 회전스크류(141)도 함께 회전하게 된다. The motor power transmission member 130 and the rotating screw power transmission member 142 are in the form of a gear having an outer circumferential surface in contact with each other to transmit rotational force in an engaged state. In this case, the motor power transmission member 130 is positioned at the center, and four rotation screw power transmission members 142 are disposed at intervals of 90 ° along the circumference of the outer circumferential surface of the motor power transmission member 130. Therefore, when the motor power transmission member 130 rotates, the four rotating screw power transmission member 142 and the rotating screw 141 coupled thereto are also rotated together.

상기 일측의 베어링(143)은 회전스크류(141)의 일측 끝단에 끼워진 상태에서 상기 제1지지블럭(120) 일측면에 형성된 베어링삽입홈(도면에 미도시)에 삽입되어 회전스크류(141)를 회전가능하도록 지지한다. 또한 타측의 베어링(144)은 회전스크류(141)의 타측 끝단에 끼워진 상태에서 제2지지블럭(160)의 일측면에 형성된 홈(161)에 삽입되어 회전스크류(141)를 회전가능하게 지지한다. 따라서 회전스크류(141)는 고정된 위치에서 제자리 회전(자전(自轉))을 하게 된다. 이로 인해 상기 출력축(141)에 대하여 추력(推力)을 발생시킨다.The bearing 143 of one side is inserted into a bearing insertion groove (not shown) formed in one side of the first support block 120 in a state of being fitted at one end of the rotating screw 141 to rotate the rotating screw 141. Support to be rotatable. In addition, the bearing 144 on the other side is inserted into the groove 161 formed on one side of the second support block 160 in a state of being fitted at the other end of the rotating screw 141 to rotatably support the rotating screw 141. . Therefore, the rotating screw 141 is to rotate in place (rotation) in a fixed position. As a result, thrust is generated with respect to the output shaft 141.

상기 4개의 회전스크류(141) 중간에는 직선 왕복 운동하는 직선운동부(150)가 설치된다. In the middle of the four rotating screws 141, a linear movement part 150 for linear reciprocating motion is installed.

상기 직선운동부(150)는, 직선 운동시키고자 하는 물체가 결합되어 직선 왕복운동하는 출력축(151), 상기 출력축(151)의 일측 단부에 결합되어 상기 4개의 회전스크류(141)에 나사산으로 맞물리는 출력축 동력전달부재(152), 및 상기 출력축 동력전달부재(152)의 내부에 삽입된 베어링(153)으로 이루어진다.The linear movement unit 150 is coupled to one end of the output shaft 151, the output shaft 151, the linear shaft reciprocating motion is coupled to the object to be linearly engaged with the four rotating screw 141 by a screw thread The output shaft power transmission member 152, and the bearing 153 is inserted into the output shaft power transmission member 152.

상기 4개의 회전스크류(141) 몸체에 형성된 나사산과 상기 출력축 동력전달부재(152)의 외주면에 형성된 나사산이 서로 맞물린 상태에서 상기 회전스크류(141)가 회전하게 되면 상기 출력축 동력전달부재(152)는 출력축(151)과 일체로 직선운동하게 된다.The output shaft power transmission member 152 is rotated when the rotating screw 141 rotates while the threads formed on the four rotating screws 141 body and the threads formed on the outer circumferential surface of the output shaft power transmission member 152 are engaged with each other. It is linearly integrated with the output shaft 151.

상기 출력축 동력전달부재(152)의 내부에는 베어링(153)이 삽입되어 있어 상기 출력축(151)에 대하여 회전이 자유롭게 되어 있다. 상기 베어링(153)은 축방향 하중을 받을 수 있는 스러스트 베어링으로 구성되는 것이 바람직하다.A bearing 153 is inserted into the output shaft power transmission member 152 to rotate freely about the output shaft 151. The bearing 153 is preferably composed of a thrust bearing capable of receiving an axial load.

이 경우 상기 4개의 회전스크류(141)가 상기 출력축(151)의 바깥 둘레에 배치되는 구조로 인해 상기 출력축(151)은 종래와 같이 중공축으로 가공할 필요가 없게 되므로 가공비를 절감할 수 있다.In this case, due to the structure in which the four rotating screws 141 are disposed around the outer periphery of the output shaft 151, the output shaft 151 does not need to be processed into a hollow shaft as in the prior art, thereby reducing the processing cost.

또한 4개의 회전스크류(141)가 출력축 동력전달부재(152)에 동력을 전달하도록 되어 있어 직선운동의 정밀도가 향상된다. 즉, 회전스크류가 하나만 있는 경우에는 그 하나의 회전스크류 가공 정밀도가 떨어지는 경우 그것이 그대로 직선 운동의 정밀도에 영향을 준다. 이에 반해 본 발명의 경우 4개의 회전스크류(141)가 정밀도 오차를 평균하여 보정해 주기 때문에 하나의 회전스크류만 있는 경우에 비하여 직선 운동의 정밀도를 향상시키게 된다.In addition, four rotation screws 141 are configured to transmit power to the output shaft power transmission member 152, thereby improving the accuracy of the linear motion. In other words, when there is only one rotating screw, when the precision of machining of one of the rotating screws falls, it affects the precision of the linear motion as it is. On the contrary, in the present invention, since the four rotating screws 141 average and correct the accuracy error, the accuracy of the linear motion is improved as compared with the case of only one rotating screw.

또한 회전스크류(141)와 출력축 동력전달부재(152) 사이에 작용하는 마찰 부하가 줄어들게 되므로 에너지 효율이 높아지게 된다.In addition, since the frictional load acting between the rotating screw 141 and the output shaft power transmission member 152 is reduced, the energy efficiency is increased.

상기 출력축(151)은 제2지지블럭(160)의 출력축관통구멍(162)을 관통하도록 설치된다.The output shaft 151 is installed to pass through the output shaft through hole 162 of the second support block 160.

상기 제2지지블럭(160)에는 상기 회전스크류(141)의 끝단에 결합된 베어링(144)이 삽입되도록 베어링삽입홈(161)이 형성되어 있다.A bearing insertion groove 161 is formed in the second support block 160 to insert the bearing 144 coupled to the end of the rotating screw 141.

따라서 상기 회전스크류(141)는 양 끝단에 결합된 베어링(143,144)이 제1지지블럭(120)의 베어링삽입홈(도면에 미도시)과 제2지지블럭(160)의 베어링삽입홈(161)에 각각 삽입됨으로써 회전가능하게 지지된다.Accordingly, the rotating screw 141 has bearings 143 and 144 coupled to both ends of the bearing insertion grooves (not shown) of the first support block 120 and the bearing insertion grooves 161 of the second support block 160. Are respectively rotatably supported.

상기 회전운동부(140)와 직선운동부(150)는 커버부재(170) 내부에 설치된다. 상기 커버부재(170)는 상부의 제1커버(171), 좌우측의 제2커버(172)와 제3커버(173), 하부의 제4커버(174)로 구성된다. The rotary motion part 140 and the linear motion part 150 are installed inside the cover member 170. The cover member 170 includes an upper first cover 171, a second cover 172 on the left and right sides, a third cover 173, and a lower fourth cover 174.

상기 제1 내지 제4커버(171,172,173,174)의 전단부는 제1지지블럭(120)과 체결부재(182)에 의해 고정 결합된다.Front ends of the first to fourth covers 171, 172, 173, and 174 are fixedly coupled to the first support block 120 by the fastening member 182.

또한 제1 내지 제4커버(171,172,173,174)의 후단부는 제2지지블럭(160)과 체결부재(183)에 의해 고정 결합된다.In addition, the rear ends of the first to fourth covers 171, 172, 173, and 174 are fixedly coupled by the second support block 160 and the fastening member 183.

도 5는 도 4의 B-B 단면도이다. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 4.

도 5를 참조하면, 모터 동력전달부재(130)가 중간에 배치되고 그 주위에 4개의 회전스크류 동력전달부재(142)가 90°간격으로 정사각형의 형태를 이루며 설치되어 있다.Referring to FIG. 5, the motor power transmission member 130 is disposed in the middle, and four rotating screw power transmission members 142 are installed in a square shape at intervals of 90 °.

상기 모터 동력전달부재(130)와 회전스크류 동력전달부재(142)의 외주면에는 기어 치형이 형성되어 있어 서로 맞물린 상태를 보여주고 있다. 이 상태에서 모터 동력전달부재(130)가 회전하면 회전스크류 동력전달부재(142) 및 그에 일체로 결합된 회전스크류(141)도 함께 회전하게 된다.The gear teeth are formed on the outer circumferential surfaces of the motor power transmission member 130 and the rotating screw power transmission member 142 to show a state of meshing with each other. In this state, when the motor power transmission member 130 rotates, the rotation screw power transmission member 142 and the rotation screw 141 integrally coupled thereto are also rotated together.

도 6은 도 4의 C-C 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.

도 6을 참조하면, 출력축 동력전달부재(152)가 중간에 배치되고 그 주위에 4개의 회전스크류(141)가 90°간격으로 정사각형의 형태를 이루며 설치되어 있다.Referring to FIG. 6, the output shaft power transmission member 152 is disposed in the middle, and four rotation screws 141 are installed in a square shape at intervals of 90 ° around the output shaft power transmission member 152.

상기 출력축 동력전달부재(152)와 회전스크류(141)의 외주면에는 나사산이 형성되어 있어 서로 맞물린 상태를 보여주고 있다. 이렇게 나사산으로 맞물리는 경우에는 선 접촉이 되므로 큰 부하에도 견딜 수 있게 된다.The outer circumferential surface of the output shaft power transmission member 152 and the rotating screw 141 is formed with a screw thread is shown to mesh with each other. In this case, when the thread is engaged with the thread, it is able to withstand a large load because of the line contact.

이 상태에서 회전스크류(141)가 회전하면 출력축 동력전달부재(152) 및 그에 일체로 결합된 출력축(151)이 직선 운동하게 된다.When the rotating screw 141 rotates in this state, the output shaft power transmission member 152 and the output shaft 151 integrally coupled thereto are linearly moved.

도 7은 본 발명의 다른 실시예로서 회전스크류의 외측에 지지대가 설치된 구조를 보여주는 단면개략도이다.Figure 7 is a schematic cross-sectional view showing a structure in which the support is installed on the outside of the rotating screw as another embodiment of the present invention.

출력축(151)에 결합되어 직선 운동하는 물체의 하중이 무거운 경우에는 회전스크류(141)에 작용하는 부하가 커 4개의 회전스크류(141)가 외측으로 벌어지는 경우가 발생할 수 있다.When the load of an object moving linearly coupled to the output shaft 151 is heavy, the load acting on the rotating screw 141 may be large, and thus the four rotating screws 141 may be opened to the outside.

이를 방지하기 위하여 상기 다수 개의 회전스크류(141)가 외측으로 벌어지는 것을 방지하는 지지부재(190)가 설치되는 것이 바람직하다.In order to prevent this, it is preferable that the support member 190 is installed to prevent the plurality of rotating screws 141 from spreading outward.

상기 지지부재(190)는 환형(環形)으로서 그 내주면에 나사산이 형성되어 있고, 나사산이 형성된 내주면은 외주면에 나사산이 형성된 4개의 회전스크류(141) 외주면에 맞물리도록 되어 있다. 따라서 상기 회전스크류(141)가 회전하게 되면 상기 지지부재(190)는 직선 왕복 운동하게 된다.The support member 190 has an annular shape, and a thread is formed on the inner circumferential surface thereof, and the inner circumferential surface on which the thread is formed is engaged with the outer circumferential surfaces of the four rotating screws 141 having the thread formed on the outer circumferential surface thereof. Accordingly, when the rotating screw 141 is rotated, the support member 190 is linearly reciprocated.

이와 같이 지지부재(190)를 설치하는 경우에는 그에 대응되도록 커버부재(170)의 형상도 변경되어야 함은 당업자에게 자명한 사항이다.When the support member 190 is installed as described above, it is obvious to those skilled in the art that the shape of the cover member 170 should be changed to correspond thereto.

Claims (7)

모터를 포함하는 구동원(110)에 의해 회전하는 회전운동부(140)의 회전구동력을 직선 운동으로 변환하여 직선운동부(150)의 출력축(151)을 왕복 운동시키는 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터에 있어서,In the roller screw type linear actuator which reciprocates the output shaft 151 of the linear motion part 150 by converting the rotational driving force of the rotary motion part 140 rotated by the drive source 110 including the motor into linear motion, 상기 회전운동부(140)는, 몸체의 길이방향을 따라 외주면에 나사산이 형성된 것으로서 상기 출력축(151)을 중심으로 그 둘레에 다수 개가 배치되어 상기 모터의 구동시 자전(自轉)을 함으로써 상기 출력축(151)에 대하여 추력을 발생시키는 회전스크류(141)를 포함하고;The rotational movement part 140 is formed with a screw thread on the outer circumferential surface along the longitudinal direction of the body, and a plurality of the rotational movement parts are disposed around the output shaft 151 to rotate when the motor is driven. Rotating screw 141 for generating a thrust relative to); 상기 모터의 축 끝단부에는, 상기 다수의 회전스크류(141) 중심에 설치되어 상기 다수의 회전스크류(141)에 상기 모터의 동력이 전달되도록 모터 동력전달부재(130)가 결합되며;The motor power transmission member 130 is coupled to the shaft end of the motor so as to be installed at the center of the plurality of rotating screws 141 so that the power of the motor is transmitted to the plurality of rotating screws 141; 상기 직선운동부(150)의 출력축(151)은, 상기 다수 개의 회전스크류(141)와 나사산으로 맞물려 상기 다수 개의 회전스크류(141) 회전시 직선 왕복 운동하는 것;The output shaft 151 of the linear movement unit 150 is engaged with the plurality of rotary screws 141 by a screw thread to linearly reciprocate during rotation of the plurality of rotary screws 141; 을 특징으로 하는 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터.Roller actuator type linear actuator, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전운동부(140)는, 외주면에 기어 치형이 형성되어 상기 회전스크류(141)의 모터 측 끝단에 결합된 회전스크류 동력전달부재(142)를 포함하며;The rotary motion unit 140, the gear teeth are formed on the outer circumferential surface includes a rotary screw power transmission member 142 coupled to the motor side end of the rotary screw 141; 상기 모터 동력전달부재(130)를 중심으로 그 둘레에 상기 다수 개의 회전스크류 동력전달부재(142)가 맞물리도록 배치된 것을 특징으로 하는 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터.Roller actuator type linear actuator, characterized in that arranged around the motor power transmission member 130, the plurality of rotating screw power transmission member 142 is engaged. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 직선운동부(150)는, 외주면이 상기 회전스크류(141)와 나사산으로 맞물리고 내부에 베어링(153)이 삽입되어 회전이 자유로운 출력축 동력전달부재(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터.The linear movement unit 150, the outer peripheral surface is engaged with the screw screw 141 and the roller screw system, characterized in that it comprises an output shaft power transmission member 152 freely rotated by the bearing 153 is inserted therein. Linear actuator. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 베어링(153)은 축방향 하중을 받을 수 있는 스러스트 베어링인 것을 특징으로 하는 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터.The bearing (153) is a roller screw linear actuator, characterized in that the thrust bearing which can be subjected to the axial load. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 회전스크류(141)는 상기 출력축(151)을 중심으로 그 둘레에 90도 간격으로 4개가 배치된 것을 특징으로 하는 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터.The rotary screw 141 is a roller screw type linear actuator, characterized in that four are arranged around the output shaft 151 at intervals of 90 degrees. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 다수 개의 회전스크류(141)가 외측으로 벌어지는 것을 방지하는 지지부재(190)가 설치된 것을 특징으로 하는 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터.Roller screw type linear actuator, characterized in that the support member 190 is installed to prevent the plurality of rotating screws 141 to spread outward. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 지지부재(190)는 환형으로서 그 내주면에 나사산이 형성되고, 상기 지지부재(190)의 내주면은 상기 다수 개의 회전스크류(141) 외주면에 나사산으로 맞물리는 것을 특징으로 하는 롤러 스크류 방식의 리니어 액츄에이터.The support member 190 is an annular, the screw thread is formed on the inner circumferential surface, the inner circumferential surface of the support member 190 is a roller screw type linear actuator, characterized in that the threaded engagement with the outer circumferential surface of the plurality of rotating screws 141. .
KR1020090015408A 2009-02-24 2009-02-24 Roller screw type linear actuator KR100918619B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090015408A KR100918619B1 (en) 2009-02-24 2009-02-24 Roller screw type linear actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090015408A KR100918619B1 (en) 2009-02-24 2009-02-24 Roller screw type linear actuator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100918619B1 true KR100918619B1 (en) 2009-09-28

Family

ID=41356025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090015408A KR100918619B1 (en) 2009-02-24 2009-02-24 Roller screw type linear actuator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100918619B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101806925B1 (en) 2011-11-11 2017-12-11 현대모비스 주식회사 Roller screw of electro-mechanical brake in vehicle
KR102020737B1 (en) * 2018-10-24 2019-09-10 김진목 Rotary actuator with rollerscrew
CN113700819A (en) * 2021-08-17 2021-11-26 北京英创汇智科技有限公司 Actuating mechanism of line-controlled power-assisted system
KR20210154441A (en) 2020-06-12 2021-12-21 한국기계연구원 Electrically driven linear actuator
WO2022158690A1 (en) * 2021-01-20 2022-07-28 조광호 Electric cylinder including gears and roller screws

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3861221A (en) * 1973-09-19 1975-01-21 Richard B Stanley Linear actuator
US4033194A (en) * 1975-06-12 1977-07-05 Stanley Richard B Synchronized linear actuator
KR950002983B1 (en) * 1986-07-03 1995-03-29 폴 피.웨이어 Fluid-power device with roller

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3861221A (en) * 1973-09-19 1975-01-21 Richard B Stanley Linear actuator
US4033194A (en) * 1975-06-12 1977-07-05 Stanley Richard B Synchronized linear actuator
KR950002983B1 (en) * 1986-07-03 1995-03-29 폴 피.웨이어 Fluid-power device with roller

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101806925B1 (en) 2011-11-11 2017-12-11 현대모비스 주식회사 Roller screw of electro-mechanical brake in vehicle
KR102020737B1 (en) * 2018-10-24 2019-09-10 김진목 Rotary actuator with rollerscrew
KR20210154441A (en) 2020-06-12 2021-12-21 한국기계연구원 Electrically driven linear actuator
WO2022158690A1 (en) * 2021-01-20 2022-07-28 조광호 Electric cylinder including gears and roller screws
CN113700819A (en) * 2021-08-17 2021-11-26 北京英创汇智科技有限公司 Actuating mechanism of line-controlled power-assisted system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7950300B2 (en) Thrust transfer device
EP2093432B1 (en) Rotary actuator
KR100918619B1 (en) Roller screw type linear actuator
CN102829145B (en) Planetary roller screw pair capable of being self-locked
KR20070066888A (en) The part unloader device including a spline shaft
KR101311374B1 (en) A roller screw type linear actuator
US4683767A (en) Rotary actuator with backlash elmination
US11976712B2 (en) Transmission
CN106763613A (en) A kind of knuckle reductor
US11473653B2 (en) Fixed ratio traction or friction drive
CN115126838B (en) Two degree of freedom arms with adjustable based on taper worm transmission backlash
CN102922354B (en) Friction wheel traction transmission cycloidal processing device
CN106884961B (en) Bearing speed reducer
KR20120111185A (en) Linear actuator
KR101608322B1 (en) Index table with backlash preventable structure
CN206754312U (en) A kind of knuckle reductor
CN202861869U (en) Friction wheel traction transmission cycloid machining device
KR101705018B1 (en) Bevel reducer and the transfer device using the same having a transfer function
EP3677366B1 (en) Turret tool post
CN102672516B (en) Workbench driving device
CN113319838A (en) Bearing, gear device and robot
WO2024142505A1 (en) Driving device attachment
CN111927939B (en) Indexing device of machine tool
KR20120086047A (en) Liner actuator using harmonic drive
CN221111892U (en) Robot end driver and robot

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120817

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee