KR101643392B1

KR101643392B1 - Hollow Type Actuator Having Parallel Structure

Info

Publication number: KR101643392B1
Application number: KR1020150069374A
Authority: KR
Inventors: 강형석
Original assignee: 주식회사 민트로봇
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2035-05-19
Also published as: WO2016186435A1

Abstract

The present invention relates to a hollow type actuator (1) which forms a hollow portion along a longitudinal direction, and is driven by connecting a plurality of motors in parallel. The hollow type actuator comprises: a hollow shaft unit (100); a housing unit (200) assisting rotation of the hollow shaft unit (100); and a power transmission unit (300) arranged in a lower side of the hollow shaft unit (100) to transmit torque generated in the housing unit (200) to the hollow shaft unit (100). Moreover, the housing unit (200) provides a rotational force of the hollow shaft unit (100) which is being outputted by radially distributing and arranging a plurality of motors (M) therein.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hollow actuator,

본 발명은 액츄에이터, 특히 중공형 액츄에이터에 관한 것이다.
The present invention relates to an actuator, in particular a hollow actuator.

일반적으로, 매니퓰레이터(manipulator)는 관절과 링크로 이루어져 3차원 공간에서 물리적 힘을 발휘하기 위한 로봇의 일종이다. 매니퓰레이터의 관절은 통상 동력을 발생하는 모터와, 감속을 위한 감속기, 하중 지지를 돕는 베어링 등의 무거운 중량체를 구비하고 있어 중력 부하와 함께 여러 구성부재들의 전기적 연결을 돕는 배선 공간을 확보해야 할 것이다.In general, a manipulator is a kind of robot that is made up of joints and links and exerts physical force in a three-dimensional space. The joint of the manipulator has a heavy weight such as a motor for generating power, a reducer for decelerating, and a bearing for supporting a load, so that it is necessary to secure a wiring space for assisting electrical connection of various components together with gravity load .

특허문헌 1은 중공 모터를 이용한 다관절 매니퓰레이터에 관한 것으로, 중공축을 제공하여 전술된 배선 공간을 확보할 수 있도록 설계되어 있다. 하지만, 특허문헌 1은 중공축의 회전을 돕는 하나의 중공모터를 하우징에 배치하는 구조로 이루어져 있다.Patent Document 1 relates to a multi-joint manipulator using a hollow motor, and is designed so as to secure a wiring space described above by providing a hollow shaft. However, Patent Document 1 has a structure in which a single hollow motor for rotating the hollow shaft is disposed in the housing.

다관절 매니퓰레이터는 특허문헌 1과 같이 1개의 관절을 구동하기 위해 1개의 모터를 사용하여 해당 관절에 가해지는 부하에 비례하여 모터의 파워를 높여야 하는데, 이를 위해서는 한정된 하우징 내부 공간에 높은 토크를 발생하기 위해서는 고성능 모터를 채용해야할 것이다.
The articulated manipulator has to increase the power of the motor in proportion to the load applied to the joint by using one motor to drive one joint as in Patent Document 1. For this, a high torque is generated in the limited inner space of the housing A high-performance motor should be employed.

대한민국 공개특허 제10-2013-0081188호Korean Patent Publication No. 10-2013-0081188

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 모터를 출력축에 병렬로 연결토록 분산배치시켜 배선 공간의 확보 뿐만 아니라 토크의 크기 조절을 용이하게 하는 액츄에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an actuator that facilitates not only the securing of a wiring space but also the control of the magnitude of torque, by distributing a plurality of motors so as to be connected in parallel to the output shaft.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공형 액츄에이터는, In order to achieve the above object, a hollow actuator according to a preferred embodiment of the present invention includes:

중공부를 형성하고 회전가능하게 배치된 원통형상의 내륜을 갖춘 중공축부와;A hollow shaft portion having a cylindrical inner ring rotatably arranged to form a hollow portion;

복수의 모터를 구비하고, 복수의 모터로 한정된 중심 내부공간을 갖춘 하우징부; 및A housing portion having a plurality of motors and having a central inner space defined by a plurality of motors; And

하우징부 내에 배치된 모터의 토크를 내륜에 전달하도록, 내륜에 위치고정된 제1피동기어와, 이 제1피동기어와 동심원 구조로 배치된 제2피동기어, 및 제1피동기어와 제2피동기어 사이에 치합가능하게 배치되고 모터의 샤프트에 결합된 구동기어를 갖춘 동력전달부;로 이루어지고, 중공축부의 중공부와 하우징부의 내부 공간을 동심축 선상에 배치할 뿐만 아니라 복수의 모터를 병렬로 연결하여 동력전달부에 토크를 전달하는 것을 특징으로 한다.A first driven gear fixed to the inner ring so as to transmit a torque of the motor disposed in the housing portion to the inner ring, a second driven gear disposed in a concentric circular structure with the first driven gear, And a power transmission portion that is disposed between the gears so as to be able to mesh with each other and has a drive gear coupled to a shaft of the motor. The internal space of the hollow portion of the hollow shaft portion and the inner space of the housing portion are arranged on a concentric axis line, And transmits the torque to the power transmitting portion.

본 발명의 실시예에서, 중공축부는 소내경부와 대내경부 및 소내경부와 대내경부 사이에 배치된 단차부를 갖추고, 속이 비어 있는 원통형상의 외륜과; 외륜의 하부면에 배치되고, 링형상으로 형성된 마감부재; 및 외륜의 대내경부와 마감부재 사이에서 회전가능하게 배치된 내륜;으로 이루어진다. In an embodiment of the present invention, the hollow shaft portion includes: a cylindrical outer ring having a hollow portion and a stepped portion disposed between the inner diameter portion and the inner diameter portion and between the inner diameter portion and the inner diameter portion; A closing member disposed on a lower surface of the outer ring and formed in a ring shape; And an inner ring rotatably disposed between the inner diameter portion of the outer ring and the closing member.

여기서, 내륜은 디스크 형상의 안착부와; 이 안착부의 상부면에서 상방으로 돌출되어 외륜의 소내경부 내부에 배치되는 원통형상부; 및 안착부의 내주면 가장장리 둘레를 따라 하방으로 돌출되고, 제1피동기어를 위치고정하는 관형상부;를 구비한다.Wherein the inner ring comprises a disk-shaped seating portion; A cylindrical upper portion protruding upward from an upper surface of the seat portion and disposed inside the inner diameter portion of the inner ring; And a tubular portion protruding downward along the circumference of the inner circumference of the seat portion and fixed to the first driven gear.

본 발명은 관형상부의 외주면 상에 하나 이상의 스플라인 키홈을 구비하고, 하나 이상의 스플라인 키홈과 대응되게 제1피동기어의 내주면에 하나 이상의 키홈을 구비하는바, 관형상부와 제1피동기어의 결합을 위해 대향되게 배치된 스플라인 키홈과 키홈 사이에는 스플라인 키를 삽입한다.The present invention relates to a spark plug having one or more spline keyways on the outer circumferential surface of the tubular top and having at least one keyway in the inner circumferential surface of the first driven gear corresponding to the at least one splined keyway, A spline key is inserted between the spline keyway and the keyway arranged opposite each other.

본 발명은 내륜의 회전을 돕기 위해서 외륜과 접촉되는 부분인 외륜의 소내경부와 단차부를 덮어씌우는 제1부싱을 구비하고, 마감부재와 접촉되는 부분에 제2부싱을 추가로 구비할 수 있다. 선택가능하기로, 제1 및 제2부싱은 마찰계수가 낮은 재질, 예컨대 테프론으로 제작될 수 있다.The present invention may include a first bushing covering the inner diameter and the stepped portion of the outer ring, which is a portion in contact with the outer ring, to assist rotation of the inner ring, and may further include a second bushing at a portion contacting the finish member. Optionally, the first and second bushings may be made of a material having a low coefficient of friction, such as Teflon.

본 발명은 모터를 동력전달부에 병렬로 연결하기 위해 하우징부의 내부에 복수의 모터 방사상으로 분산배치할 수 있다. 즉, 복수의 모터는 하우징부의 내측면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치되는 한편 복수의 모터로 한정된 내부 공간을 확보할 수 있다.The present invention is capable of dispersing and arranging a plurality of motors radially inside the housing part to connect the motor to the power transmitting part in parallel. That is, a plurality of motors may be spaced apart at equal intervals along the inner circumference of the housing portion, while securing an internal space defined by the plurality of motors.

바람직하기로, 모터는 구동기어의 개수와 동일하게 구비될 수 있다.Preferably, the motor can be equated to the number of drive gears.

하우징부는 커버로 상단부를 밀폐하고, 커버는 이의 중심에 관통공과, 관통공과 커버의 가장자리 사이의 내부영역에 복수의 축 삽입공를 형성한다. 관통공은 중공축부의 중공부와 하우징부의 내부 공간을 상호 연통가능하게 개방되어 있으며, 축 삽입공은 하우징부 내부에 장착된 모터의 샤프트가 동력전달부의 구동기어와 결합될 수 있게 돕는다. The housing portion seals the upper end portion with the cover, and the cover forms a plurality of shaft insertion holes at the center of the through-hole and an inner region between the through-hole and the edge of the cover. The through hole is opened to allow the hollow space of the hollow shaft portion and the inner space of the housing portion to communicate with each other. The shaft insertion hole assists the shaft of the motor mounted inside the housing portion to engage with the driving gear of the power transmitting portion.

선택가능하기로, 커버는 관통공의 중심까지 길이연장된 아암을 구비할 수 있다. 아암은 엔코더를 추가로 구비하고, 엔코더는 하우징부의 상단부 중앙에 배치한다.
Optionally, the cover may have an arm extending lengthwise to the center of the through-hole. The arm further comprises an encoder, and the encoder is disposed at the center of the upper end of the housing part.

발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. The features and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 복수의 모터를 각각의 구동기어에 개별적으로 병렬로 연결시켜 높은 토크를 발생시킬 수 있는 액츄에이터를 제공한다.According to the present invention as described above, the present invention provides an actuator capable of generating a high torque by connecting a plurality of motors to respective drive gears individually in parallel.

전술된 바와 같이, 본 발명은 저가형 모터를 이용하여도 높은 토크를 발생할 수 있도록 설계되어 있어 제조단가를 현저하게 낮출 수 있을 뿐만 아니라 모터 일부가 고장난 상황하에서도 나머지 모터의 구동을 통해 지속적인 출력을 제공할 수 있다. As described above, the present invention is designed to generate a high torque even by using a low-cost motor, so that not only the manufacturing cost can be remarkably reduced, but also the remaining output can do.

본 발명은 제1 및 제2피동기어와 각 모터에 결합된 구동기어를 동일 수준(동일 높이)에 배치하여 구조적 단순화를 제공하여 내구성을 향상시킬 수 있다.In the present invention, the first and second driven gears and the driving gears coupled to the respective motors may be disposed at the same level (at the same height) to provide structural simplification to improve durability.

또한, 본 발명은 액츄에이터의 길이방향을 따라 중공부를 형성할 수 있으므로, 중공부를 통한 배선 배치가 가능하고 외부로 케이블 등의 배선 노출을 최소화하며 액츄에이터의 경량화를 구현시킬 수 있다. 그리고 배선이 액츄에이터의 작업 반경과 작동에 영향을 미치지 않게 된다.In addition, since the hollow portion can be formed along the longitudinal direction of the actuator, the wiring can be arranged through the hollow portion, the exposure of the wires and the like to the outside can be minimized, and the weight of the actuator can be reduced. And the wiring will not affect the working radius and operation of the actuator.

본 발명은 회전 구동을 요구하는 매니퓰레이터, 자동차 등의 다양한 분야에 적용가능하다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to various fields such as manipulators, automobiles, etc. that require rotational driving.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공형 액츄에이터의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액츄에이터를 개략적으로 도시한 부분 절개도이다.
도 3은 도 1에 도시된 액츄에이터의 중공축부의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 중공축부의 저면도이다.
도 5는 중공축부 내부에 배치된 동력전달부의 분해 사시도이다.1 is a perspective view of a hollow actuator according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a partial cutaway view schematically showing the actuator shown in Fig.
3 is an exploded perspective view of the hollow shaft portion of the actuator shown in Fig.
4 is a bottom view of the hollow shaft portion shown in Fig.
5 is an exploded perspective view of the power transmitting portion disposed inside the hollow shaft portion.

이제, 본 발명에 따른 중공형 액츄에이터는 첨부 도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
Now, a hollow actuator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 장점, 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되는 실시예들을 통해 명확해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불명료하게 할 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages, features, and ways of accomplishing the same will become apparent from the following description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In the specification, the same reference numerals denote the same or similar components throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공형 액츄에이터(1)는 중공축부(100)와, 이 중공축부(100)의 회전을 돕는 하우징부(200), 및 중공축부(100)의 내부에 배치되어 하우징부(200)에서 발생된 토크를 중공축부(100)에 전달하는 동력전달부(300)로 구성되되, 하우징부(200)는 그 내부에 복수의 모터(M)를 방사상으로 분산배치시켜 출력축인 중공축부(100)에 회전력을 제공할 수 있다. A hollow actuator 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a hollow shaft portion 100, a housing portion 200 for facilitating rotation of the hollow shaft portion 100, And a power transmission unit 300 for transmitting the torque generated in the unit 200 to the hollow shaft unit 100. The housing unit 200 includes a plurality of motors M radially dispersedly disposed therein, It is possible to provide a rotational force to the hollow shaft portion 100.

특히, 본 발명은 중공축부(100)에 토크를 전달하는 복수의 모터(M)를 병렬로 연결하여 액츄에이터(1)의 안정적이면서 신뢰할 수 있는 구동을 보장하는 한편 토크의 크기 뿐만 아니라 중공축부(100)의 회전속도 등의 정밀한 제어를 가능하게 할 수 있다. 또한, 본 발명은 중공축부(100)의 중공부(H1)와 하우징부(200)의 중심 내부공간(H2)을 연통가능하게 동심축 선상에 배치시켜 배선 공간을 액츄에이터 내부에서 확보할 수 있어 배선관리에 편이성과 외부배선을 줄여 자유도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 하우징부(200)의 중심 내부공간(H2)은 하우징부(200)의 내측벽 둘레를 따라 배치된 복수의 모터(M)로 한정된 내부영역을 의미한다. 본 발명은 각 구성부재들을 연결하는 전기 배선에 대해서 당해 분야의 숙련자들에게 이미 널리 알려져 있고 본 발명의 명료한 이해를 돕기 위해서 배제하도록 한다.
Particularly, the present invention relates to a structure in which a plurality of motors (M) transmitting torque to a hollow shaft portion (100) are connected in parallel to ensure stable and reliable driving of the actuator (1) And the like can be accurately controlled. In the present invention, the hollow space H1 of the hollow shaft portion 100 and the central hollow space H2 of the housing portion 200 are arranged on a concentric axis line so as to be communicable with each other, It is possible to improve the ease of management and the degree of freedom by reducing external wiring. The central inner space H2 of the housing part 200 means an inner area defined by a plurality of motors M arranged along the inner wall of the housing part 200. [ The present invention is well known to those skilled in the art with respect to electrical wiring for connecting the respective constituent members, and is excluded to facilitate a clear understanding of the present invention.

본 발명에서, 하우징부(200)는 전술된 바와 같이 하우징부(200)의 내측면 둘레를 따라 방사상으로 복수의 모터(M)를 분산배치하고 있다. 바람직하기로, 복수의 모터(M)는 하우징부(200)의 내측면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치되도록 한다. 모터(M)의 회전축(S)은 하우징부(200)의 상단부에서 돌출되어 중공축부(100)의 동력전달부(300), 특히 구동기어(330)와 결합된다. In the present invention, the housing portion 200 disperses a plurality of motors M radially along the inner periphery of the housing portion 200 as described above. Preferably, the plurality of motors M are equally spaced along the inner circumference of the housing part 200. The rotation shaft S of the motor M protrudes from the upper end of the housing part 200 and is engaged with the power transmission part 300 of the hollow shaft part 100,

하우징부(200)는 커버(210)를 통해 하우징부(200)의 상단부를 밀폐하여 복수의 모터(M)를 외부에 노출되지 않도록 한다. 도시된 바와 같이, 커버(210)는 도넛형상으로 형성되어 있는데, 그 중심에 관통공(211)과, 이 관통공(211)과 커버(210)의 외주면 가장자리 사이의 내부영역에 복수의 축 삽입공(212)을 구비한다. 축 삽입공(212)의 개수는 모터(M)의 개수와 동일하며, 축 삽입공(212)은 모터(M)의 회전축(S)의 관통을 허용하고 회전축의 회전에 영향을 미치지 않는 크기와 형상을 갖도록 한다. The housing part 200 seals the upper end of the housing part 200 through the cover 210 to prevent the plurality of motors M from being exposed to the outside. As shown in the figure, the cover 210 is formed in the shape of a donut. The cover 210 has a through hole 211 at the center thereof, and a plurality of shafts 210 are inserted into an inner region between the through- And a hole 212 is provided. The number of the shaft insertion holes 212 is the same as the number of the motors M and the shaft insertion hole 212 has a size allowing a penetration of the rotation axis S of the motor M and not affecting the rotation of the rotation axis Shape.

관통공(211)은 중공축부(100)의 중공부(H1)와 동심축 선상에 배치되어 중공부(H1)와 하우징부(100)의 내부 공간(H2)을 일직선으로 연통되도록 한다. The through hole 211 is disposed concentrically with the hollow portion H1 of the hollow shaft portion 100 so that the hollow portion H1 and the inner space H2 of the housing portion 100 are in a straight line communication.

하우징부(200)는 그 내부에 엔코더(E;encoder), 제어기(미도시), 감속기(220) 등을 구비할 수 있다. 엔코더(E)는 중공축부(100)의 회전 부위에 근접하게 배치될 수 있도록 하우징부(200)의 중심축 선상에 배치되고 감속기(220)보다 상측에 배치되어 있어 서보 제어를 가능하게 하여 감속기(220)의 백래시(backlash)에 영향을 받지 않는다. 엔코더(E)는 커버(210)의 관통공(211) 내부로 신장된 아암(213) 상에 배치된다. 아암(213)은 도시된 바와 같이 관통공(211)의 중심까지 신장되도록 하여 엔코더(E)를 하우징부(200)의 중심에 배치될 수 있도록 한다. 엔코더(E)는 비접촉식 자기식 엔코더를 채용하고 있는데, 이에 국한되지 않고 다양한 유형의 엔코더로 대체가능하다. 선택가능하기로, 엔코더(E)는 광학식 엔코더, 포텐쇼미터와 같은 절대 엔코더도 적용될 수 있다. 제어기는 하우징부(200)의 바닥면에 배치될 수 있는데, 복수의 모터(M)를 제어하고 엔코더(E)로부터 중공축부(100)의 위치를 감지하고 작업자의 요구에 따라 제어할 수 있다. 본 발명에 따른 액츄에이터(1)는 작업자와 적용 분야에 종속되어 감속기(220)를 장착 및/또는 비장착할 수 있다.
The housing part 200 may include an encoder (E), a controller (not shown), a speed reducer 220, and the like in the housing part 200. The encoder E is disposed on the central axis line of the housing part 200 so as to be arranged close to the rotation part of the hollow shaft part 100 and disposed above the speed reducer 220 to enable servo control, 220 are not influenced by the backlash. The encoder E is disposed on the elongated arm 213 into the through hole 211 of the cover 210. The arm 213 is extended to the center of the through hole 211 as shown in the figure so that the encoder E can be disposed at the center of the housing part 200. The encoder E employs a non-contact magnetic encoder, but is not limited thereto and can be replaced by various types of encoders. As an option, the encoder E can be applied to an absolute encoder such as an optical encoder or a potentiometer. The controller can be disposed on the bottom surface of the housing part 200 and can control the plurality of motors M and sense the position of the hollow shaft part 100 from the encoder E and control it according to the demand of the operator. The actuator 1 according to the present invention can be mounted and / or unmounted with the reducer 220 depending on the operator and the application field.

중공축부(100)는 하우징부(200)의 모터(M)를 통해 회전하는 중공(中空)형상의 출력축으로서, 부싱(bushing)을 수단으로 하여 중공축부에 가해지는 하중을 지지할 수 있는 구조를 갖는다.The hollow shaft portion 100 is a hollow output shaft that rotates through the motor M of the housing portion 200 and has a structure capable of supporting a load applied to the hollow shaft portion by a bushing .

구체적으로, 중공축부(100)는 외륜(110)과, 제1부싱(120), 내륜(130), 제2부싱(140), 및 마감부재(150)로 이루어진다.
Specifically, the hollow shaft portion 100 includes an outer ring 110, a first bushing 120, an inner ring 130, a second bushing 140, and a closing member 150.

외륜(110)은 그 내부에 단차부를 형성하고 있는 원통형상으로 이루어져 있다. 즉, 외륜(110)은 상측에 소내경부(111)를 배치하고 하측에 대내경부(112)를 배치하여 소내경부(111)와 대내경부(112)의 경계에 단차부(113)를 형성하게 된다. 소내경부(111)는 제1부싱(120)과 내륜(130)의 상측을 수용할 수 있는 형상과 크기를 갖는 반면에, 대내경부(112)는 내륜(130)의 하측과 제2부싱(140) 및 마감부재(150)를 수용할 수 있는 형상과 크기를 갖는다.The outer ring 110 is formed in a cylindrical shape having a stepped portion formed therein. That is, the outer ring 110 is provided with the inner diameter portion 111 at the upper side and the inner diameter portion 112 at the lower side to form the step portion 113 at the boundary between the inner diameter portion 111 and the inner diameter portion 112 . The inner diameter portion 111 has a shape and a size capable of accommodating the upper portions of the first bushing 120 and the inner ring 130 while the inner diameter portion 112 is formed between the lower portion of the inner ring 130 and the second bushing 140 And the closure member 150, as shown in Fig.

외륜(110)은 대내경부(112)의 하부면에 하나 이상의 가이드 홀(114)을 형성한다.
The outer race (110) forms one or more guide holes (114) on the lower surface of the inner diameter portion (112).

제1부싱(120)은 링형상으로 이루어져 있고, 중공관 형상의 몸통부(121)와 이 몸통부(121)의 가장자리에서 몸통부의 길이방향과 직교되게 외부를 향해 방사상방향으로 뻗은 연장부(122)를 구비한다. 제1부싱(120)의 몸통부(121)는 외륜(110)의 소내경부(111) 내주면 상에 배치되고, 제1부싱(120)의 연장부(122)는 외륜(110)의 단차부(113) 상에 안착된다. 제1부싱(120)은 외륜(110)의 단차부(113) 상에 연장부(122)를 접촉시켜 외륜(110)의 중공부로 분리되지 않는다.
The first bushing 120 is formed in a ring shape and includes a hollow tube-shaped body 121 and an extension portion 122 extending in the radial direction from the edge of the body portion 121 in the radial direction perpendicular to the longitudinal direction of the body portion . The body portion 121 of the first bushing 120 is disposed on the inner circumferential surface of the inner diameter portion 111 of the outer ring 110 and the extension portion 122 of the first bushing 120 is disposed on the step portion 113). The first bushing 120 does not separate into the hollow portion of the outer ring 110 by contacting the extension portion 122 on the step portion 113 of the outer ring 110. [

내륜(130)은 하우징부(100)에서 발생된 토크를 통해 회전하는 구성부재로서, 내륜(130)의 하측에 동력전달부(300)를 배치하게 된다. 모터(M)의 구동으로 회전하는 내륜(130)은 외륜(110)과 마감부재(150) 사이에서 원활하게 회전할 수 있도록 내륜(130)의 상측에 제1부싱(120)을 내륜(130)의 하측에 제2부싱(140)을 배치하여 마찰력을 저감시킬 수 있도록 한다. 이를 위해서, 제1부싱(120)과 제2부싱(140)은 마찰계수가 낮은 재질, 예컨대 테프론올 제작될 수 있다. The inner ring 130 is a component that rotates through a torque generated in the housing part 100. The power transmission part 300 is disposed below the inner ring 130. [ The inner ring 130 is rotated by the driving of the motor M so that the first bushing 120 is supported by the inner ring 130 on the upper side of the inner ring 130 so that the inner ring 130 can smoothly rotate between the outer ring 110 and the closing member 150. [ The second bushing 140 is disposed under the first bushing 140 to reduce the frictional force. For this, the first bushing 120 and the second bushing 140 may be made of a material having a low friction coefficient, such as Teflon.

구체적으로, 내륜(130)은 원통형상부(131)와 안착부(132) 및 관형상부(133)로 이루어진다. 원통형상부(131)는 외륜(110)의 소내경부(111)를 가로질러 외부로 돌출될 수 있는 길이부를 제공한다. 안착부(132)는 디스크(disk)형상으로 이루어져 원통형상부(131)의 하측에 배치되는데, 안착부(132)의 외주면은 원통형상부(131)의 외주면보다 크게 형성되어 있고 안착부(132)의 내주면은 원통형상부(131)의 내주면보다 작게 형성되어 있다. 즉, 원통형상부(131)는 안착부(132)의 편평면 상에 위치된다. 안착부(132)은 안착부(132)의 내주면 가장자리 둘레에서 수직하방으로 뻗은 관형상부(133)를 구비한다. 관형상부(133)는 이의 외주면에 원주방향을 따라 하나 이상의 스플라인 키홈(133a)을 형성하고, 하나 이상의 스플라인 키홈(133a)은 원주방향을 따라 등간격으로 배치된다. 바람직하기로, 하나 이상의 스플라인 키홈(133a)과 하나 이상의 키홈(314)는 동일 개수를 형성되고 상호 대향되게 배치되도록 한다.
Specifically, the inner ring 130 includes a cylindrical portion 131, a seating portion 132, and a tubular portion 133. The cylindrical upper portion 131 provides a length that can protrude outwardly across the inner diameter portion 111 of the outer ring 110. The seating portion 132 is formed in a disk shape and is disposed on the lower side of the cylindrical portion 131. The outer peripheral surface of the seating portion 132 is formed larger than the outer peripheral surface of the cylindrical portion 131, The inner circumferential surface is formed to be smaller than the inner circumferential surface of the cylindrical portion 131. That is, the cylindrical portion 131 is positioned on the flat surface of the seating portion 132. The seat portion 132 has a tubular portion 133 extending vertically downward around the inner peripheral edge of the seat portion 132. The tubular portion 133 forms one or more spline key grooves 133a along the circumferential direction on the outer circumferential surface thereof and one or more spline key grooves 133a are arranged at regular intervals along the circumferential direction. Preferably, the at least one spline keyway 133a and the at least one keyway 314 are formed in the same number and disposed to face each other.

제2부싱(140)은 링형상으로 이루어져 있고, 중공관 형상의 몸통부(141)와 이 몸통부(141)의 가장자리에서 몸통부의 길이방향과 직교되게 외부를 향해 방사상방향으로 뻗은 연장부(142)를 구비한다. 제2부싱(140)의 몸통부(141)는 내륜(130) 내부에 배치된 동력전달부(300)와 마감부재(150) 사이에 배치되고, 제2부싱(140)의 연장부(142)는 내륜(130)의 안착부(132) 아래에 배치된다.
The second bushing 140 is ring-shaped and includes a hollow tube-like body portion 141 and an extension portion 142 extending radially outward from the edge of the body portion 141 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the body portion . The body portion 141 of the second bushing 140 is disposed between the power transmission portion 300 disposed in the inner ring 130 and the closure member 150 and the extension portion 142 of the second bushing 140 is disposed between the power transmission portion 300 and the closure member 150, Is disposed below the seating portion 132 of the inner ring 130. [

마감부재(150)는 링형상으로 이루어져 있고, 상부면에 하나 이상의 가이드 홀(154)을 형성한다. 마감부재(150)는 외륜(110)의 하부면에 배치되되, 마감부재(150)의 가이드 홀(154)과 외륜(110)의 가이드 홀(114) 사이에 개재되는 위치결정핀(160)을 매개로 하여 정확한 조립을 보장할 수 있다. 이에 국한되지 안고, 마감부재(150)는 체결볼트를 수단으로 하여 외륜(110)과 나사체결방식으로 고정될 수도 있다.
The closing member 150 is ring-shaped, and one or more guide holes 154 are formed on the upper surface. The finishing member 150 is disposed on the lower surface of the outer ring 110 and includes a positioning pin 160 interposed between the guide hole 154 of the finishing member 150 and the guide hole 114 of the outer ring 110 It is possible to guarantee correct assembly by mediation. However, the closing member 150 may be fixed to the outer ring 110 by means of a fastening bolt.

본 발명은 중공축부(100)에 하우징부(200)의 회전력을 전달할 수 있도록 동력전달부(300)를 구비하는데, 동력전달부(300)는 중공축부(100)의 내부에 배치된다. The present invention includes a power transmitting portion 300 for transmitting the rotational force of the housing portion 200 to the hollow shaft portion 100. The power transmitting portion 300 is disposed inside the hollow shaft portion 100. [

동력전달부(300)는 내륜(130)의 관형상부(133) 외주면에 위치고정된 제1피동기어(310)와, 제1피동기어(310)와 동심원 구조로 배치될 수 있게 외륜(110)의 대내경부(112) 내주면에 배치된 링기어 타입의 제2피동기어(320), 및 동심원 구조로 배열된 제1피동기어(310)와 제2피동기어(320) 사이에 배치된 복수의 구동기어(330)를 구비한다. 구동기어(330)는 제1피동기어(310)의 외주면에 형성된 치상돌기와 제2피동기어(320)의 내주면에 형성된 치상돌기와 치합되도록 맞물려져 있으며, 바람직하기로는 제1 및 제2피동기어(310,320) 그리고 구동기어(330)는 동일 평면상에 배치하여 액츄에이터의 구동력 향상과 설치 높이를 낮출 수 있다. 구동기어(330)는 도시된 바와 같이 피니언 기어일 수 있다.The power transmitting portion 300 includes a first driven gear 310 fixed to the outer circumferential surface of the tubular portion 133 of the inner ring 130 and a second driven gear 310 fixed to the outer ring 110 so as to be disposed in a concentric circular structure with the first driven gear 310. [ A second driven gear 320 of a ring gear type arranged on the inner circumferential surface of the inner diameter portion 112 of the first driven gear 310 and a plurality of driven And a gear 330. The driving gear 330 is meshed with teeth teeth formed on the outer circumferential surface of the first driven gear 310 and teeth teeth formed on the inner circumferential surface of the second driven gear 320 and is preferably meshed with the first and second driven gears 310 and 320 And the driving gear 330 may be disposed on the same plane to improve the driving force of the actuator and lower the installation height. The drive gear 330 may be a pinion gear as shown.

구동기어(330)는 하우징부(200)에 구비된 모터(M)의 샤프트(S)에 결합되어 모터(M)의 구동에 종속되어 회전하게 된다. 구동기어(330)가 모터(M)의 회전 토크로 회전하면서 구동기어(330)와 맞물려 있는 제1피동기어(310)와 제2피동기어(320)을 강제로 회전하게 한다. 전술된 바와 같이, 제1피동기어(310)가 회전함에 따라 내륜(130)을 회전시켜 외부로 회전력을 공급할 수 있다.The driving gear 330 is coupled to the shaft S of the motor M provided in the housing part 200 and is rotated depending on the driving of the motor M. [ The driving gear 330 rotates by the rotation torque of the motor M and forces the first driven gear 310 and the second driven gear 320 engaged with the driving gear 330 to rotate. As described above, as the first driven gear 310 rotates, the inner ring 130 can be rotated to supply the rotational force to the outside.

제1피동기어(310)는 내주면에 하나 이상의 키홈(314)을 형성하고, 스플라인 키(315)를 키홈(314)와 스플라인 키홈(133a)에 장착하여 제1피동기어(310)와 내륜(130)을 결합시킬 수 있다. 즉, 제1피동기어(310)는 하우징부(200)에서 공급된 동력을 내륜(130)으로 전달하게 된다. The first driven gear 310 has one or more key grooves 314 formed on its inner circumferential surface and the spline key 315 is mounted on the key groove 314 and the spline key groove 133a so that the first driven gear 310 and the inner ring 130 ). That is, the first driven gear 310 transmits the power supplied from the housing unit 200 to the inner ring 130.

제2피동기어(320)는 구동기어(330)의 위치고정을 도와 구동기어(330)와 제1피동기어(310)를 확실하게 맞물려져 모터의 토크를 내륜으로 전달할 수 있도록 한다. 제2피동기어(320)는 이의 외주면을 제2부싱(140)의 연장부(142)와 접촉되어 마찰력을 저감시킬 수 있다. 제2피동기어(320)는 구동기어(330)의 동력을 통해 내륜(130)의 내부공간에서 회전하게 되는데 제1피동기어(310)의 회전방향에 대해 역방향으로 회전하게 된다. 제2피동기어(320)의 역방향 회전은 구동기어(330)의 축에 가해지는 래디얼 방향 하중을 상쇄시킬 수 있게 되어 내륜(130)의 안정적인 회전 구동을 달성할 수 있다.
The second driven gear 320 helps to secure the position of the driving gear 330 so that the driving gear 330 and the first driven gear 310 are reliably engaged to transmit the torque of the motor to the inner ring. The second driven gear 320 can contact the outer peripheral surface of the second driven gear 320 with the extended portion 142 of the second bushing 140 to reduce the frictional force. The second driven gear 320 rotates in the inner space of the inner ring 130 through the power of the driving gear 330 and rotates in a direction opposite to the rotating direction of the first driven gear 310. The reverse rotation of the second driven gear 320 can cancel the radial direction load applied to the shaft of the drive gear 330, thereby achieving stable rotation of the inner ring 130.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 중공형 액츄에이터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the present invention is not to be limited to the details thereof except that the hollow actuator according to the present invention is not limited thereto. It is obvious that the modification and the modification can be made by the person having.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 ----- 액츄에이터,
100 ----- 중공축부,
200 ----- 하우징부,
300 ----- 동력전달부,
M ----- 모터.1 ----- Actuator,
100 ----- hollow shaft portion,
200 ----- housing part,
300 ----- Power transmission part,
M ----- Motor.

Claims

delete

A hollow shaft portion (100) having a cylindrical inner ring (130) rotatably arranged to form a hollow portion (H1);
A housing part (200) having a plurality of motors (M) and having a central inner space (H2) defined by the plurality of motors (M); And
A first driven gear 310 fixed to the inner ring 130 to transmit a torque of the motor M of the housing part 200 to the inner ring 130, A first driven gear 310 and a second driven gear 320. The first driven gear 310 and the second driven gear 320 are arranged in a concentric structure and a second driven gear 320 disposed between the first driven gear 310 and the second driven gear 320, And a power transmitting portion (300) having a driven gear (330)
The hollow portion H1 of the hollow shaft portion 100 and the inner space H2 of the housing portion 200 are disposed on a concentric axis line,
The hollow shaft part (100)
A cylindrical outer ring 110 having a hollow inner diameter portion 111 and an inner diameter portion 112 and a stepped portion 113 disposed between the inner diameter portion 111 and the inner diameter portion 112;
A closing member 150 disposed on a lower surface of the outer ring 110 and formed in a ring shape; And
And the inner ring (130) rotatably disposed between the inner diameter portion (112) of the outer ring (110) and the closure member (150).

A hollow shaft portion (100) having a cylindrical inner ring (130) rotatably arranged to form a hollow portion (H1);
A housing part (200) having a plurality of motors (M) and having a central inner space (H2) defined by the plurality of motors (M); And
A first driven gear 310 fixed to the inner ring 130 to transmit a torque of the motor M of the housing part 200 to the inner ring 130, A first driven gear 310 and a second driven gear 320. The first driven gear 310 and the second driven gear 320 are arranged in a concentric structure and a second driven gear 320 disposed between the first driven gear 310 and the second driven gear 320, And a power transmitting portion (300) having a driven gear (330)
The hollow portion H1 of the hollow shaft portion 100 and the inner space H2 of the housing portion 200 are disposed on a concentric axis line,
The inner ring (130)
A disk-shaped seating portion 132;
A cylindrical portion 131 protruding upward from the upper surface of the seating portion 132 and disposed inside the inner diameter portion 111 of the outer ring 110; And
And a tubular portion (133) protruding downward along the longest periphery of the inner peripheral surface of the seat portion (132) and fixing the position of the first driven gear (310).

The method of claim 3,
The tubular portion 133 has one or more spline keyways 133a on the outer circumferential surface of the tubular portion 133,
The first driven gear 310 includes one or more keyways 314 on the inner circumferential surface of the first driven gear 310 so as to correspond to the at least one spline key groove 133a,
Wherein the spline key (315) is mounted between the spline key groove (133a) and the key groove (314).

The method of claim 2,
A first bushing 120 interposed between the inner diameter portion 111 and the step portion 112 of the outer ring 110 and between the cylindrical portion 131 and the seating portion 132 of the inner ring 130,
Further comprising a second bushing (140) interposed between a lower surface of the seating part (132) of the inner ring (130) and the closure member (150).

The method according to claim 2 or 3,
The housing part (200) has a plurality of motors (M) radially dispersed in the housing part (200).

The method of claim 6,
Wherein the plurality of motors (M) are spaced at regular intervals along the inner circumference of the housing part (200).

The method according to claim 2 or 3,
The motor (M) is provided in the same manner as the number of the driving gears (330).

The method according to claim 2 or 3,
The housing part 200 hermetically seals the upper part with the cover 210,
The cover 210 has a through hole 211 at the center of the cover 210 and a plurality of shaft insertion holes 212 at an inner area between the through hole 211 and the edge of the cover 210 Hollow actuator.

The method of claim 9,
Wherein the cover (210) has an arm (213) extending to the center of the through hole (211).

The method of claim 10,
The arm 213 further comprises an encoder E,
The encoder (E) is disposed at the center of the upper end of the housing part (200).