KR101021291B1 - 모터 엑츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 엑츄 에이터에 관한 것으로 케이싱부재의 내부에 모터 및 상기 모터의 회전력을 전달하는 감속 기어와, 감속 기어로부터 회전력을 전달받아 회전력을 출력하여 기기를 작동시키는 출력 기어와, 상기 출력 기어의 축이 관통하여 결합하는 관통 구멍이 형성되며 케이싱부재의 내부로 장착되는 기판과, 상기 출력 기어의 하부로 연결되는 중공부 및 상기 중공부의 외주면으로 돌출된 안착부를 포함하여 출력 기어와 함께 회전되는 로터부재와, 상기 로터부재의 안착부 상에 장착되며 상기 기판에 형성된 복수의 패턴에 접속되어 복수의 패턴을 연결하는 브러쉬부재를 포함한 것이다.

본 발명은 출력 기어와 함께 회전하는 별도의 로터부재에 브러쉬부재를 장착하여 기판의 패턴에 접속시키는 구조로, 장기간 사용 중 브러쉬의 변형을 방지함은 물론 기판과 브러쉬 사이에 이물질이 개재되는 것을 방지하여 패턴과 브러쉬가 안정적으로 접속하도록 하여 장기간 사용 중 오작동을 방지하는 효과가 있는 것이다.

Description

모터 엑츄에이터{Motor Actuator}

본 발명은 모터 엑츄에이터에 관한 것으로, 더 상세하게는 브러쉬와 기어의 분리형 구조로 변경하여 브러쉬의 변형 및 이물질 유입에 의한 접점 불량을 방지할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 모터 엑츄에이터는 모터의 회전력을 이용하여 각종 기기를 작동시키는 소형 엑츄에이터로써, 통상 자동차 공조용 도어 엑츄에이터로 주로 사용되고 있는 실정이다.

상기 모터 엑츄에이터는 도 1에서 도시한 바와 같이 상기 케이싱부재(10) 내부에 모터(20)가 장착되고, 모터(20)의 회전력을 전달 받아 외부로 출력하는 출력 기어 및 상기 모터(20)의 회전력을 출력 기어(30)로 전달하는 복수의 감속 기어(40)를 포함한다.

또 상기 케이싱부재(10)의 내부에는 모터(20)의 회전력을 전달받아 작동하는 기기의 위치를 피드백하기 위해 출력 기어(30)의 출력 축이 결합하는 관통 구멍이 형성되며 케이싱부재(10)의 외측으로 돌출되는 복수의 커넥터 단자(52)가 구비된 기판(50)이 장착되며, 상기 출력 기어(30)에서 출력 축이 돌설된 일면에는 상기 기 판(50)의 패턴(51)에 접속되어 패턴(51)을 연결하는 브러쉬부재(70)가 융착되어 장착된다.

상기 기판(50)에는 복수의 패턴(51) 즉, 전원 패턴 및 가변 저항 패턴이 분리되어 형성되며, 브러쉬부재(70)는 출력 축이 돌출된 출력 기어(30)의 일면에 융착되어 장착되며 분기된 복수의 브러쉬가 상기 복수의 패턴(51) 즉, 전원 패턴 및 가변 저항 패턴에 접속되어 복수의 패턴(51)을 연결하는 것이다.

그러나 상기한 종래의 모터 엑츄에이터는 브러쉬부재(70)의 브러쉬가 변형이 쉽게 되어 접점이 불량해지는 경우가 빈번히 발생하는 문제점이 있었던 것이다.

또한 종래의 모터 엑츄에이터는 기판(50)과 출력 기어(30) 사이의 공간으로 이물질이 삽입되어 접점이 불량해지는 경우가 빈번히 발생하는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 기판에 형성된 복수의 패턴과 브러쉬를 안정적으로 접속시키고, 기판 상에 이물질이 유입되는 것을 방지하는 모터 엑츄에이터를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 내부에 공간부가 형성된 케이싱부재와;

상기 케이싱부재의 공간부 내에 장착되며 회전력을 발생시키는 모터와;

상기 모터의 회전력을 전달받아 외부로 출력하며, 상, 하부에 축이 돌설된 출력 기어와;

상기 케이싱부재의 내부에 장착되어 모터의 회전력을 상기 출력 기어로 전달하는 복수의 감속 기어와;

상기 출력 기어의 축이 관통되어 결합하는 관통 구멍이 형성되어 출력 기어의 하부로 돌설된 축이 관통 구멍을 통해 결합하며 하부면에 분리된 복수의 패턴이 형성된 기판과;

상기 출력 기어의 하부로 돌설된 축이 관통되는 축구멍이 관통되며 기판의 관통 구멍을 관통하여 출력 기어에 연결되는 중공부 및 상기 중공부의 외주면으로 돌출된 안착부를 포함하여 출력 기어와 함께 회전되는 로터부재와;

상기 로터부재의 안착부 상에 장착되며 상기 기판에 형성된 복수의 패턴에 접속되어 복수의 패턴을 연결하는 브러쉬부재를 포함한 모터 엑츄에이터를 제공함 으로서 해결되는 것이다.

본 발명은 장기간 사용 중 브러쉬의 변형을 방지함은 물론 기판과 브러쉬 사이에 이물질이 개재되는 것을 방지하여 패턴과 브러쉬가 안정적으로 접속하도록 하여 장기간 사용 중 오작동을 방지하는 효과가 있는 것이다.

도 2는 본 발명의 구조를 도시한 분해 사시도로서, 본 발명의 케이싱부재 내에 장착되는 모터, 출력 기어, 복수의 감속 기어, 기판, 로터부재, 브러쉬부재를 분해하여 상세한 구성을 나타내고 있다.

도 3은 본 발명의 평면도로서, 모터의 회전력을 감속하여 출력 기어로 전달하는 복수의 감속 기어 배열을 상세히 나타내고 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 조립된 상태를 도시한 단면도로서 로터부재가 쐐기와 쐐기홈(81)의 결합으로 출력 기어와 일체화되는 예를 나타내고 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 조립된 상태를 도시한 단면도로서, 로터부재가 치형 결합으로 출력 기어와 함께 회전되게 맞물리는 구조를 나타내고 있다.

이하, 도 2 내지 도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명의 케이싱부재(10)는 서로 분리 가능하게 결합하여 한 몸체를 형성하며, 내부에 모터(20) 및 다수의 기어가 장착 가능한 공간부가 형성된다.

또 상기 제 1 케이싱(11) 및 제 2 케이싱(12) 중 어느 하나의 외측면에는 걸림턱(10a)이 형성되고, 다른 하나의 외측면에는 상기 걸림턱(10a)이 삽임되어 걸리는 걸림 구멍이 형성된 탄성 결합편(10b)이 구비되어 제 1 케이싱(11) 및 제 2 케이싱(12)을 걸림턱(10a)에 탄성 결합편(10b)을 결합시킴으로써 조립되는 것을 기본으로 하며, 이외에도 제 1 케이싱(11)과 제 2 케이싱(12)은 볼팅으로 조립되어 분리 가능하게 결합될 수도 있는 것이다.

이외에도 상기 제 1 케이싱(11) 및 제 2 케이싱(12)을 분리 가능하게 결합하는 공지의 다른 예로 변형하여 실시할 수 있음을 밝혀둔다.

상기 케이싱부재(10)의 내부에는 전기 전원을 공급받아 회전하는 모터(20)가 장착되며, 상기 모터(20)는 공급되는 전류의 방향에 따라 정, 역회전이 가능한 직류(DC) 모터(20)를 사용하며 이외의 공지된 다른 모터(20)로 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

상기 케이싱부재(10)의 내부에는 상기 모터(20)의 회전력을 전달받아 회전하는 출력 기어(30)가 회전 가능하게 장착되며, 상기 출력 기어(30)의 일면에는 케이싱부재(10)를 관통하여 돌출되어 회전됨으로써 회전력을 출력하는 출력 축(31)이 돌출되고, 출력 기어(30)의 반대 측면에는 케이싱부재(10)에 회전 가능하게 결합하는 회전 축(32)이 돌출되는데, 본 발명에서 상기 출력 축(31)은 출력 기어(30)의 하부로 돌출되는 예로 설명함을 밝혀둔다.

그리고 상기 케이싱부재(10)의 내부에는 상기 모터(20)의 회전력을 출력 기어(30)로 전달하여 출력 기어(30)를 회전시키는 복수의 감속 기어(40)가 장착된다.

상기 복수의 감속 기어(40)는 모터(20)의 샤프트에 결합한 웜 기어(41)와;

상기 웜 기어(41)에 맞물리는 제 1 감속 기어(42)와, 제 1 감속 기어(42) 및 출력 기어(30)에 맞물리는 제 2 감속 기어(43)를 포함한다.

상기 제 1 감속 기어(42)는 웜 기어(41)에 맞물리며, 회전 중심에 제 2 감속 기어(43)에 맞물리는 제 1 보조 기어(42a)가 돌출된다.

또한 상기 제 2 감속 기어(43)는 상기 제 1 감속 기어(42)의 제 1 보조 기어(42a)에 맞물리며, 회전 중심에 출력 기어(30)에 맞물리는 제 2 보조 기어(43a)가 돌출된다.

즉, 모터(20)의 회전력은 웜 기어(41) 및 제 1 감속 기어(42), 제 2 감속 기어(43)를 통해 출력 기어(30)로 전달되어 출력 기어(30)가 회전되며, 일 예로 상기 출력 기어(30)의 출력 축(31)은 자동차의 공조용 댐퍼에 연결되어 공조용 댐퍼를 회전시켜 덕트 내의 유로를 개폐하게 되며, 이외에도 회전력을 전달받아 작동하는 작동 기기로 연결되어 작동 기기를 작동시키게 되는 것이다.

한편, 상기 출력 기어(30)의 일면에는 상기 출력 기어(30)의 축 즉, 출력 축(31) 또는 회전 축(32)이 관통되어 결합하는 관통 구멍이 형성된 기판(50)이 장착되는데 상기 기판(50)은 출력 축(31)에 관통되어 결합한 후 케이싱부재(10)의 내부에서 고정되게 장착된다.

또한 상기 기판(50)의 하부면에는 각각 분리된 환형의 제 1 전원 패턴(51a), 제 2 전원 패턴(51b), 가변 저항 패턴(51c)이 형성된다.

상기 기판(50)에는 상기 복수의 패턴(51)에 각각 연결되며 상기 케이싱부재(10)의 외부로 노출되는 복수의 커넥터 단자(52)가 구비된다.

그리고 상기 기판(50)의 하부 측으로는 출력 기어(30)에 결합하여 출력 기어(30)와 함께 회전하는 로터부재(60)가 결합한다.

상기 로터부재(60)는 상기 출력 기어(30)의 하부로 돌설된 축이 관통되는 축구멍이 관통되며 기판(50)의 관통 구멍을 관통하여 출력 기어(30)에 연결되는 중공부(61) 및 상기 중공부(61)의 외주면으로 돌출된 안착부(62)를 포함한다.

상기 로터부재(60)는 중공부(61)의 관통 구멍을 통해 출력 기어(30)의 출력 축(31)에 결합하고, 출력 축(31)에 연결되어 출력 기어(30)와 일체로 회전되는 것이다.

또한 상기 안착부(62)의 상부면에는 상기 기판(50)에 형성된 복수의 패턴(51)에 각각 접속되어 결합되며 출력 기어(30)와 함께 회전되는 로터부재(60)와;

상기 로터부재(60)의 안착부(62) 상에는 상기 기판(50)에 형성된 복수의 패턴(51)에 접속되어 복수의 패턴(51)을 연결하는 브러쉬부재(70)가 장착된다.

상기 브러쉬부재(70)는 도전성 재질로 제조되며, 로터부재(60)의 중공부(61)에 결합하는 구멍이 중앙에 형성된 환형이며, 양 측에 출력 기어(30)의 일면에 고정되는 제 1, 2 고정부(71a, 71b)를 구비한 브러쉬 몸체부(71)와;

상기 브러쉬 몸체부(71)의 제 1, 2 고정부(71a, 71b) 사이에서 브러쉬 몸체부(71)를 굴곡해서 일체로 돌출시킨 접속 돌기부(72)를 포함한다.

상기 브러쉬부재(70)는 기판(50)의 제 1 전원 패턴(51a) 및 제 2 전원 패턴(51b), 가변 저항 패턴(51c)을 연결하여 출력 기어(30)의 회전력을 전달받아 작동하는 기기의 위치 및 상태를 피드백하고 모터(20)의 정, 역 회전을 제어하는 역할을 하는 것이다.

상기 접속 돌기부(72)는 기판(50) 상에 형성된 환형의 제 1 전원 패턴(51a) 및 제 2 전원 패턴(51b), 가변 저항 패턴(51c)에 접속되는데 양 단부가 각각 브러쉬 몸체부(71)에 일체로 되어 지지되므로 접속을 위한 가압력을 분산 지지하고, 외부 조건에 의한 변형이 최소화되는 것이다.

또, 기판(50)이 케이싱부재(10) 내에 장착되어 고정되고, 상기 로터부재(60)는 출력 기어(30)에 결합하여 고정되므로 기판(50)과 로터부재(60) 사이에 일정한 간격이 형성되어 간격 내에서 브러쉬부재(70)의 접속 돌기부(72)가 외부의 영향에 변형되지 않고 안정적으로 패턴(51)에 접속된 상태로 유지되는 것이다.

또한 상기 기판(50)는 패턴(51)이 형성된 면이 케이싱의 내측면을 향하여 장착되고, 패턴(51) 사이에 출력 기어(30)에 일체화되어 회전되는 로터부재(60)의 안착부(62)에 브러쉬부재(70)가 장착되므로 출력 기어(30)와 기판(50) 사이에 많이 끼게 되는 이물질에 의한 접속 방해가 발생되지 않게 되는 것이다.

한편, 상기 로터부재(60)와 출력 기어(30)는 도 4 내지 도 5에서 도시한 바와 같이 중공부(61)의 내주면과 출력 축(31)의 외주면 중 어느 한 측에 쐐기부(80)를 돌설하고, 다른 측에 상기 쐐기부(80)가 삽입되는 쐐기홈(81)을 형성하여 서로 결합할 수도 있는 것이다.

즉, 로터부재(60)의 중공부(61)를 출력 기어(30)의 출력 축(31)에 결합하면 쐐기부(80)가 쐐기홈(81)에 삽입되므로써 걸려져 출력 기어(30)와 로터부재(60)가 함께 회전되게 일체화되는 것이다.

또한 상기 로터부재(60)와 출력 기어(30)는 도 6 내지 도 7에서 도시한 바와 같이 중공부(61)의 상부에 서로 이격된 복수의 제 1 치(82)를 형성하고, 출력 기어(30)의 하부에 상기 중공부(61)의 치에 맞물리는 이격된 복수의 제 2 치(83)를 형성하여 제 1 치(82)와 제 2 치(83)를 서로 맞물려 결합시킴으로써 함께 회전되게 일체화 시킬 수 있는 것이다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

도 1은 종래 모터 엑츄에이터의 구조를 도시한 분해 사시도

도 2는 본 발명의 구조를 도시한 분해 사시도

도 3은 본 발명의 평면도

도 4는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 분해 사시도

도 5는 도 4의 조립된 상태를 도시한 단면도

도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 도시한 분해 사시도

도 7은 도 6의 조립된 상태를 도시한 단면도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 케이싱부재 20 : 모터

30 : 출력 기어 40 : 감속 기어

50 : 기판 60 : 로터부재

61 : 중공부 62 : 안착부

70 : 브러쉬부재 71 : 브러쉬 몸체부

72 : 접속 돌기부

Claims (4)

1. 내부에 공간부가 형성된 케이싱부재와;

   상기 케이싱부재의 공간부 내에 장착되며 회전력을 발생시키는 모터와;

   상기 모터의 회전력을 전달받아 외부로 출력하며, 상, 하부에 축이 돌설된 출력 기어와;

   상기 케이싱부재의 내부에 장착되어 모터의 회전력을 상기 출력 기어로 전달하는 복수의 감속 기어와;

   상기 출력 기어의 축이 관통되어 결합하는 관통 구멍이 형성되어 출력 기어의 하부로 돌설된 축이 관통 구멍을 통해 결합하며 하부면에 분리된 복수의 패턴이 형성된 기판과;

   상기 출력 기어의 하부로 돌설된 축이 관통되는 축구멍이 관통되며 기판의 관통 구멍을 관통하여 출력 기어에 연결되는 중공부 및 상기 중공부의 외주면으로 돌출된 안착부를 포함하여 출력 기어와 함께 회전되는 로터부재와;

   상기 로터부재의 안착부 상에 장착되며 상기 기판에 형성된 복수의 패턴에 접속되어 복수의 패턴을 연결하는 브러쉬부재를 포함하며,

   상기 로터부재와 출력 기어는 상기 중공부의 내주면과 출력 축의 외주면 중 어느 한 측에 쐐기부를 돌설하고, 다른 측에 상기 쐐기부가 삽입되는 쐐기홈을 형성하여 서로 결합하고,

   상기 브러쉬부재는 도전성 재질로 제조되며, 로터부재의 중공부에 결합하는 구멍이 중앙에 형성된 환형이며, 양 측에 출력 기어의 일면에 고정되는 제 1, 2 고정부를 구비한 브러쉬 몸체부와;

   상기 브러쉬 몸체부의 제 1, 2 고정부 사이에서 브러쉬 몸체부를 굴곡해서 일체로 돌출시킨 접속 돌기부를 포함한 것을 특징으로 하는 모터 엑츄에이터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 내부에 공간부가 형성된 케이싱부재와;

   상기 케이싱부재의 공간부 내에 장착되며 회전력을 발생시키는 모터와;

   상기 모터의 회전력을 전달받아 외부로 출력하며, 상, 하부에 축이 돌설된 출력 기어와;

   상기 케이싱부재의 내부에 장착되어 모터의 회전력을 상기 출력 기어로 전달하는 복수의 감속 기어와;

   상기 출력 기어의 축이 관통되어 결합하는 관통 구멍이 형성되어 출력 기어의 하부로 돌설된 축이 관통 구멍을 통해 결합하며 하부면에 분리된 복수의 패턴이 형성된 기판과;

   상기 출력 기어의 하부로 돌설된 축이 관통되는 축구멍이 관통되며 기판의 관통 구멍을 관통하여 출력 기어에 연결되는 중공부 및 상기 중공부의 외주면으로 돌출된 안착부를 포함하여 출력 기어와 함께 회전되는 로터부재와;

   상기 로터부재의 안착부 상에 장착되며 상기 기판에 형성된 복수의 패턴에 접속되어 복수의 패턴을 연결하는 브러쉬부재를 포함하며,

   상기 로터부재와 출력 기어는 상기 중공부의 상부에 서로 이격된 복수의 제 1 치를 형성하고, 출력 기어의 하부에 상기 중공부의 치에 맞물리는 이격된 복수의 제 2 치를 형성하여 제 1 치와 제 2 치를 서로 맞물려 결합하고,

   상기 브러쉬부재는 도전성 재질로 제조되며, 로터부재의 중공부에 결합하는 구멍이 중앙에 형성된 환형이며, 양 측에 출력 기어의 일면에 고정되는 제 1, 2 고정부를 구비한 브러쉬 몸체부와;

   상기 브러쉬 몸체부의 제 1, 2 고정부 사이에서 브러쉬 몸체부를 굴곡해서 일체로 돌출시킨 접속 돌기부를 포함한 것을 특징으로 하는 모터 엑츄에이터.

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