KR100717736B1

KR100717736B1 - 전동액튜에이터용 일체형 바디구조

Info

Publication number: KR100717736B1
Application number: KR1020050013634A
Authority: KR
Inventors: 오수철
Original assignee: 주식회사 은하양행
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2007-06-15
Also published as: KR20060092618A

Abstract

본 발명은 바디에 외부입출력신호 연결장치에 의하여 작동하는 모터와, 동력전달장치를 결합시키고, 동력전달장치를 이루는 수동핸들을 사용하는 액튜에이터에서,

바디에 모터(20)와 제어부(21)를 수용하도록 바닥 기능의 수직벽(12)을 내벽으로 하는 제 1 실(12-1)과,

모터(20) 및 제어부(21)로의 제어신호를 보내고 받는 외부입출력신호 연결장치를 수용하도록 제 1 실(12-1) 수직벽(12) 일부 외벽과 구획되는 제 2 실(12-2), 및

모터(20)의 동력을 전달하도록 제 2 실(12-2) 바닥벽(13) 외벽과 제 1 실(12-1) 수직벽(12)과 연하여 일체로 구획되며 동력전달장치를 수용하는 제 3 실(12-3)을 포함하여 구성하고,

상기 제 1 내지 3실(12-1, 12-2, 12-3)은 대응하는 커버(12-4,12-5,12-6)로 분리 가능토록 실링 결합된 것을 특징으로 하는 전동액튜에이터용 일체형 바디구조이다.

전동액튜에이터,바디구조

Description

전동액튜에이터용 일체형 바디구조{Partition body structure for electric actuater}

도 1 은 일반적인 액튜에이터의 요부 사시도,

도 2 는 도 1 의 수평상태로 도시한 단면도,

도 3 은 도 1 의 수직 상태로 도시한 단면도,

도 4 는 모터를 수평으로 눕힌 상태의 수직 단면도,

도 5 는 도 4 의 덮개를 생략한 상태의 평면도,

도 6 은 도 5 의 우측면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

12;수직벽 12-1;1실 12-2;2실 12-3;3실 12-4;1실커버 12-5;2실커버

12-6;3실커버 13;바닥벽 14;댐벽 15;내부실링벽 15-1;1차웜샤프트공

20;모터 21;제어부 22;리미트스위치제어부 23;단자대 24;전선주입구 25;전선

30;1차웜샤프트 40수동핸들 60;핸들축 90;1차웜휠

실용신안등록 제 20-0244636, 실용신안등록 제 20-0350995호

본 발명은 전동액튜에이터용 일체형 바디구조에 관한 것으로, 바디를 모터를 수용하는 제 1 실과, 단자대및 리미트스위치제어부를 수용하는 제 2 실과, 동력전달장치를 실링 가능토록 수용하는 제 3 실을 동일 바디로 구성하고, 이들을 각각의 커버로 분리 가능토록 결합시켜, 각 실 별로 설치 및 수리를 가능토록 하여, 안정적인 작동과 수리를 가능토록 하는 전동액튜에이터용 일체형 바디구조에 관한 것이다.

일반적으로 버터플라이 밸브와 볼 밸브 등의 밸브류와 댐퍼 등의 회전기기 등을 개폐하는데 사용하는 액츄에이터는 외부로부터 입력되는 전기적인 신호에 의해 작동하고, 이 전기적인 신호는 통상 마이크로 스위치를 통해 전달받으며, 상기의 밸브 및 회전기기를 약 90°의 범위 내에서 전동 또는 수동으로 회전시켜 개폐하게 된다.

또한, 이러한 액츄에이터에는 밸브로부터 전달되는 역토오크에 의한 회전을 방지하기 위하여 이중 웜기어에 의한 셀프 록킹(Self-locking) 장치와, 수동 및 전동모드 전환장치, 과부하 및 과전류 보호장치, 응축 및 응결수 방지를 위한 히터 등이 내장되어 있어서 항상 최적의 운전상태를 유지하도록 되어 있다.

이중, 수동 및 전동모드 전환장치는 밸브 또는 회전기기를 개폐함에 있어 모 터의 동력이나 핸들 수작업 중 어느 한 가지를 선택하여 밸브를 개폐할 수 있도록 하는 장치로서, 수동/전동모드의 전환여부에 따라 밸브개폐를 모터의 동력 또는 수작업으로 실시할 수 있다. 이 경우 모터에 전기가 입력되면 수동모드에서 전동모드로 자동 전환된다. 이러한 기술의 예로는 국내실용신안등록 제 20-0244636호에 의하여 알려져 있다.

한편 수동및 자동모드를 선택하는 레버 대신 핸들을 잡아당겨 구동토록 하는 방식이 국내실용신안등록 제 20-0350995호로 개발되었는바, 이는 도 1 의 전동 모드시의 요부 사시도와, 도 2 와 같은 수평단면도와, 도 3 과 같은 수직단면도와 같이, 액튜에이터의 핸들커버(11) 내부에 입설되어 구동원인 모터(20)와 직결되므로써 모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 1차 웜(31)과;

상기 버디의 핸들커버(11)에 수평으로 지지되어 외부의 수동핸들(40)과 연결되며 그 단부에 고정 클러치(50)가 축설되는 핸들축(60)과;

상기 핸들축(60)과 동축상에 설치되며 2차 웜휠(70)을 회전시켜 주기 위한 2차 웜(81)을 구비하는 2차 웜샤프트부(80)와;

상기 2차 웜(81)의 샤프트부(80)에 공회전이 가능토록 축설되어 1차 웜(31)과 치차 접속되므로써 모터(20)에 의해 제자리에서 회전하는 1차 웜휠(90)과;

상기 1차 웜휠(90)과 고정 클러치(50) 사이의 2차 웜(81)에 축방향으로 좌우로 이동 가능하게 축설되는 가동 클러치(100)와;

가동클러치(100)와 고정클러치(50)를 함께 이들 둘레에서 상하 분리형으로 감싸고 수동모드시 핸들을 외부로 당길 경우 버디(10)에 결합된 핸들커버(11)안쪽 의 핸들커버 수평홈(12)을 따라 클러치홀더 수평부(204)가 2차 웜(81)의 축 방향으로 이동하는 클러치홀더(200)와;

상기 클러치홀더(200)에서 나사 결합하여 볼트 헤드(211)가 가동클러치(100)의 가이드홈(104)에 안내되는 볼트(210)와;

볼트(210)의 나사부(212)를 축으로 회전 가능토록 결합되어 수동 모드시 1차웜휠(90)과 가동클러치(100)의 동력 전달을 차단시키도록 2차 웜(81)의 축 방향으로 안치되는 전동물림 클러치스토퍼(220)와;

볼트(210)의 나사부(212)에 부싱을 끼고 부싱에 스토퍼(220)를 설치한 다음 부싱 둘레에 비틀림 스프링(150)을 끼고 너트를 조여, 상기 클러치 스토퍼(220)가 수동 모드시 1차웜휠(90)과 가동클러치(100)를 이격시키도록 탄성력을 제공하는 비틀림 스프링(150)을 포함하여 구성한다. (53)은 고정클러치(50)의 선단의 외주면에 돌출시켜 클러치홀더(200)의 절곡턱(205)과 당접하여 이동을 제한하는 기능을 하는 돌륜 이다. (201)은 클러치홀더(200)의 외주면에 수직으로 돌출되어 비틀림스프링(150)의 양단을 지지하는 수직바 이다. (20-1)은 모터커버, (21)은 모터의 작동을 제어하는 제어부, (22)는 리미트스위치 제어부, (23)은 단자대이다. 이는 도 1 과 같은 전동모드시의 핸들(40)을 잡아당기면 도 2 및 도 3 과 같이 가동클러치(100)를 통하여 핸들(40)의 동력이 2차웜샤프트(80)에 전달되는 동력전달장치가 작동하여 수동으로 액츄에이터를 작동토록 하는 기술구조이다. 여기서 리미트스위치제어부(22)와 단자대(23)는 외부입출력신호연결장치로 기능한다. 그리고 핸들출(60),2차웜샤프트(80), 1차웜휠(90)및 1차웜샤프트(30)등을 포함하는 동력전 달수단을 수동조작장치연결부 또는 동력전달장치로 칭한다.

그러나 이러한 종래의 구조들은 하우징의 바닥에 바디(10)를 이루고, 바디(10)에 필요한 부품을 결합시키고, 커버(20-1)(11)를 사용하여 덮는 구성을 이룬다. 즉, 내부적으로는 서로 관통되어 습기가 스며들 경우 전체의 액튜에이터가 작동치 않는 문제점이 있고, 어느 곳에서 습기가 침투하였는지를 잘 알 수 없어 부분적인 수리가 아닌 전부 교체를 하는 외에는 다른 방법이 없어 부품의 교체 시기가 단축되는 문제점이 있다.

본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 바디를 일체로 하고 적어도 3개의 구획벽을 상호 실링 가능토록 구획하여, 에러시 구획실 별로 수리가 가능토록 하고, 작동 역시 실링상태로 구획 작동토록 하는 전동액튜에이터용 일체형 바디구조를 제공하려는 것이다.

이를 위하여 본원발명은 모터와 제어부를 수용하는 수직벽을 가지는 제 1 실과, 제 1 실의 외벽에 제 1 실과 분리되고 외부입출력신호 연결장치를 수용한 제2 실과, 제 2 실의 외벽과 제 1 실의 내벽일부에서 일체로 구획되어 별도의 동력전달장치를 수용하는 제 3 실을 포함하는 바디를 사용하는 전동액튜에이터용 일체형 바디구조를 제공한다.

즉, 본 발명은 바디에 외부입출력신호 연결장치에 의하여 작동하는 모터와, 동력전달장치를 결합시키고, 동력전달장치를 이루는 수동핸들을 사용하는 액튜에이터에서,

바디에 모터와 제어부를 수용하도록 바닥 기능의 수직벽을 내벽으로 하는 제 1 실과,

모터 및 제어부로의 제어신호를 보내고 받는 외부입출력신호 연결장치를 수용하도록 제 1 실 수직벽 일부 외벽과 구획되는 제 2 실, 및

모터의 동력을 전달하도록 제 2 실 바닥벽 외벽과 제 1 실 수직벽과 연하여 일체로 구획되며 동력전달장치를 수용하는 제 3 실을 포함하여 구성하는 전동액튜에이터용 일체형 바디구조를 제공하려는 것이다.

상기 제 3 실의 입구는 제 1 실을 이루는 수직벽에서 연장되어 모터로 부터 동력을 전달받는 동력전달장치인 1차웜샤프트 결합부를 실링 가능토록 수용하는 폐루프상의 댐벽을 돌출 성형한 것이 바람직하다.

이하 본원 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4 는 본원발명의 수직단면도로 모터를 눕힌 상태로 도시한 도면이고, 도 5 는 도 4 의 평면도이고, 도 6 은 도 5 의 우측면도로,

본 발명의 전동액튜에이터용 일체형 바디구조는,

바디에 외부입출력신호 연결장치에 의하여 작동하는 모터와, 동력전달장치를 결합시키고, 동력전달장치를 이루는 수동핸들을 사용하는 액튜에이터에서,

바디에 모터(20)와 제어부(21)를 수용하도록 바닥 기능의 수직벽(12)을 내벽 으로 하는 제 1 실(12-1)과,

모터(20)의 동력을 전달하도록 제 2 실(12-2) 바닥벽(13) 외벽과 제 1 실(12-1) 수직벽(12)과 연하여 일체로 구획되며 동력전달장치를 수용하는 제 3 실(12-3)을 포함하여 구성한다.

상기 제 3 실(12-3)의 입구는 제 1 실(12-1)을 이루는 수직벽(12)에서 제 1 실(12-1) 높이방향으로 연장되어 모터(20)로 부터 동력을 전달받는 동력전달장치인 1차웜샤프트(30) 결합부를 실링 가능토록 수용하는 폐루프상의 댐벽(14)을 돌출 성형한다.

상기 댐벽(14)의 상단은 1차웜샤프트공(15-1)을 가지며 모터(20)를 고정하는 내부실링벽(15)으로 실링 결합된다.

상기 제 1 내지 3실(12-1,12-2,12-3)은 대응하는 커버(12-4,12-5,12-6)로 분리 가능토록 실링 결합된다. (12-8)은 모터(20)로부터 동력을 전달받는 동력전달장치의 출력과 결합되어 밸브 기능을 하는 원판형 등의 밸브이다.

이와같이 구성한 본원발명은 수직벽(12)내벽을 통한 공간인 제 1 실(12-1)에는 모터(20)와 제어부(21)를 수용하고, 이의 공간을 1실커버(12-4)로 실링 가능토록 덮는(실링수단은 패킹 등으로 가능하므로 단순히 실링 가능토록 표현한다) 방식이므로 모터(20)와 제어부(21)가 외부와 실링되어 습기의 침투로부터 보호하여 내 구성을 향상시킨다.

이러한 모터(20)의 작동은 전선주입구(24)를 통한 외부 센서로부터의 신호를 단자대(23)에서 받아 인식하여 제어부(21)로 보내고, 밸브(12-8)의 작동 상태를 인식하는 리미트스위치 제어부(22)의 상태 역시 제어값을 제어부(21)로 보내 정확한 밸브각도를 이룰 수 있도록 한다. 물론 제어부(21)의 제어 상태는 단자대(23) 및 전선(25)을 통하여 메인 제어부(도시하지 않음)로 제어 상태를 보내 종합 관리를 가능토록 한다. 물론 전선(25)의 전선주입구924)는 전선(25)을 결합시킨 후에 실리콘 등으로 실링하여야 한다.

이러한 기능을 하도록 단자대(23)와 리미트스위치제어부(22)를 수용하는 제 2 실(12-2)은 역시 수직벽(12)의 외벽을 벽으로 삼고 이후에 설명하는 제 3 실(12-3)과 구획되도록 하는 별개의 구획실로 구성하고, 이를 2실커버(12-5)로 덮어 실링 가능토록 함으로써, 단자대(23)등의 설치를 할 경우에도 제어부(21)등이 실링상태로 구획격리됨으로써, 다른 실에 습기가 침투하는 것을 막아 안정적으로 작업할 수 있고, 설사 습기가 침투한다 하여도 제 2 실만 습기를 제거하면 되므로 작업성이 향상되고 안정적으로 설치 가능하다.

아울러 본원 발명은 수직벽(12)의 중간 부분에서제 1 실(12-1)내부 중앙으로 돌출하는 폐루프상의 댐벽(14)을 이루도록 하고, 댐벽(14)과 이어지며 별도의 동력전달장치를 수용하는 제 3 실(12-3)을 실링 가능토록 구획하였기에 역시 동력전달장치에 이상이 있을 때 제 3 실(12-3)만 제 3 커버(12-6)를 나사(12-7)를 풀어 분리시킴으로써 내부 부속을 교체하거나 습기를 제거할 수 있다. 이는 단순한 습기의 제거 외에 윤활유 등을 주입할 때도 편리한바, 이는 윤활유가 제 3 실(12-3) 내에서만 작용토록 함으로써 제 1 실(12-1) 및 제 2 실(12-2)로의 이전을 막아 윤활유의 침투로 인한 2차 고장을 막아주는 효과를 제공한다. 이는 또한 제 3 실(12-3)의 입구를 이루는 댐벽(14)을 모터(200의 동력을 전달받는 1차웜샤프트(30)가 통하는 1차원샤프트공(15-10을 가지는 내부실링벽(15)으로 실링하였기에 더욱 3실(12-3)과 1실(12-1)이 실링 가능토록 구획된다.

이상과 같이 본원발명은 모터와 제어부를 수용하는 1실과, 단자대등의 외부입출력신호 연결장치를 수용하는 2실은 상호 일체형 바디를 이루는 수직벽으로 구획되고 1실과 2실이 상호 실링 상태로 분리되므로, 1실과 2실을 각각 격리상태로 작업을 하거나 설치할 수 있어, 부분고장이 나도 쉽게 수리가 가능하고, 습기의 침투를 막아준다.

또한, 본원 발명은 제 1 실의 수직벽 일부에 폐루프상의 댐벽을 두어 구획하고 동력을 전달 가능토록 하면서 입구를 실링하는 내부실링벽 구조를 이용함과 동시에 댐벽에서 연장구획된 별도의 제 3 실을 만들고, 제 3실에 동력전달장치를 수용토록 함으로써, 동력전달장치로 작용하는 샤프트와 캠 등으로 인한 윤활유가 제1 실 및 제 2 실로 유입되는 것을 막아주어 윤활유로 인한 2차 오염을 방지하고, 안정적인 작동을 가능토록 하여 내구성을 향상시킨다.

Claims

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바디에 외부입출력신호 연결장치에 의하여 작동하는 모터와, 동력전달장치를 결합시키고, 동력전달장치를 이루는 수동핸들을 사용하는 액튜에이터에서,

바디에 모터(20)와 제어부(21)를 수용하도록 바닥 기능의 수직벽(12)을 내벽으로 하는 제 1 실(12-1)과,

모터(20) 및 제어부(21)로의 제어신호를 보내고 받는 외부입출력신호 연결장치를 수용하도록 제 1 실(12-1) 수직벽(12) 일부 외벽과 구획되는 제 2 실(12-2), 및

모터(20)의 동력을 전달하도록 제 2 실(12-2) 바닥벽(13) 외벽과 제 1 실(12-1) 수직벽(12)과 연하여 일체로 구획되며 동력전달장치를 수용하는 제 3 실(12-3)을 포함하여 구성하고;

상기 제 3 실(12-3)의 입구는 제 1 실(12-1)을 이루는 수직벽(12)에서 연장되어 모터(20)로 부터 동력을 전달받는 동력전달장치인 1차웜샤프트(30) 결합부를 실링 가능토록 수용하는 폐루프상의 댐벽(14)을 돌출 성형하고;

상기 댐벽(14)의 상단은 1차웜샤프트공(15-1)을 가지며 모터(20)를 고정하는 내부실링벽(15)으로 실링 결합되고;

상기 제 1 내지 3실(12-1, 12-2, 12-3)은 대응하는 커버(12-4,12-5,12-6)로 분리 가능토록 실링 결합된 것을 특징으로 하는 전동액튜에이터용 일체형 바디구조.
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