KR101281821B1 - 엑츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엑츄에이터에 관한 것으로, 본 발명에 따른 엑츄에이터는 내부에 소정의 공간부가 형성된 하부케이스와, 상기 하부케이스의 공간부를 개폐하는 상부케이스로 이루어진 케이스부재와, 상기 하부케이스의 내부 저면 소정 위치에 회동가능하게 마련된 구동모터와, 상기 구동모터의 일측에 마련되고 상기 구동모터의 구동축과 상기 구동축에 치합되는 회전기어를 수용하는 기어하우징과, 상기 구동모터의 일측에 소정 간격 이격되게 마련되고, 상기 회전기어의 회전에 연동되게 축결합되어 상기 기어하우징의 일측면에 마련된 구동기어에 치합되어 회전되는 감속기어부와, 상기 감속기어부의 일측에 소정 간격 이격되게 마련되어 상기 감속기어부에 치합되어 회전되는 출력기어부로 이루어지고, 상기 기어하우징의 외주면 소정 위치에는 제1 및 제2 체결홀이 이격되게 마련되고, 상기 하부케이스의 바닥면 소정 위치에는 상기 제1 및 제2 체결홀이 체결부재에 의해 상기 하부케이스에 체결될 수 있도록 제1 및 제2 결합홀이 이격되게 형성되되, 상기 제1 결합홀과 제1 체결홀 중 어느 하나는 비상해제시 상기 구동모터가 상기 체결부재에 의해 체결된 상기 제2 체결홀과 상기 제2 결합홀을 중심축으로 하여 회동되도록 만곡지게 형성된 장공으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

엑츄에이터{Actuator}

본 발명은 엑츄에이터에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 장애우가 자동차에 탑승할 때 스스로 자동차에 탑승한 후 휠체어를 자동차에 보관할 수 있도록 복지자동차의 스위블도어, 경사로, 크레인 등을 구동시키는 엑츄에이터에 관한 것이다.

일반적으로, 신체가 불편한 장애우와 같이 자력으로 자동차에 승ㆍ하차하기 어려운 사람들은 자동차에 승ㆍ하차하기 위해서는 보호자 및 타인의 도움을 받아야지만 자동차에 승ㆍ하차할 수 있다.

이에, 대부분의 장애우가 사용하는 복지자동차에는 장애우가 직접 자동차에 승ㆍ하차할 수 있도록 스위블도어, 경사로, 크레인 등이 엑츄에이터의 구동에 의해 동작되도록 설치되어 있다.

그러나, 종래의 엑츄에이터는 많은 수의 부품으로 이루어져 구조가 복잡하여 생산비가 상승되고, 잔고장이 빈번하게 발생되었으며, 복잡한 구조로 인해 원하는 토크를 얻지 못하는 문제점이 있다.

또한, 엑츄에이터의 고장으로 인해 비상해제가 필요할 경우 비상해제 기어가 링크부재에 의해 일측방향으로 회동되는 구조로 되어 있어 신뢰성있는 비상해제가 이루어지지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단순한 구조로 형성되어 저속의 강한 힘을 토출할 수 있고, 고장 및 전원공급이 불가능한 경우 구동모터를 일측방향으로 회전시킴으로써 신뢰성 있는 비상해제가 이루어질 수 있는 엑츄에어터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 내부에 소정의 공간부가 형성된 하부케이스와, 상기 하부케이스의 공간부를 개폐하는 상부케이스로 이루어진 케이스부재와, 상기 하부케이스의 내부 저면 소정 위치에 회동가능하게 마련된 구동모터와, 상기 구동모터의 일측에 마련되고 상기 구동모터의 구동축과 상기 구동축에 치합되는 회전기어를 수용하는 기어하우징과, 상기 구동모터의 일측에 소정 간격 이격되게 마련되고, 상기 회전기어의 회전에 연동되게 축결합되어 상기 기어하우징의 일측면에 마련된 구동기어에 치합되어 회전되는 감속기어부와, 상기 감속기어부의 일측에 소정 간격 이격되게 마련되어 상기 감속기어부에 치합되어 회전되는 출력기어부로 이루어지고, 상기 기어하우징의 외주면 소정 위치에는 제1 및 제2 체결홀이 이격되게 마련되고, 상기 하부케이스의 바닥면 소정 위치에는 상기 제1 및 제2 체결홀이 체결부재에 의해 상기 하부케이스에 체결될 수 있도록 제1 및 제2 결합홀이 이격되게 형성되되, 상기 제1 결합홀과 제1 체결홀 중 어느 하나는 비상해제시 상기 구동모터가 상기 체결부재에 의해 체결된 상기 제2 체결홀과 상기 제2 결합홀을 중심축으로 하여 회동되도록 만곡지게 형성된 장공으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터가 제공된다.

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상기 감속기어부는 환봉형의 회전축과, 상기 회전축의 길이 방향을 따라 외주면 소정 위치에 형성된 제1 직경부와 제2 직경부를 구비하는 제1 기어와, 상기 제1 기어의 제2 직경부에 결합되는 제2 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력기어부는 환봉형의 출력축과, 상기 출력축의 길이 방향 소정 위치에 결합되어 상기 제1 기어에 치합되는 출력기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 단순한 구조로 형성되어 저속의 강한 힘을 토출할 수 있고, 고장 및 전원공급이 불가능한 경우 구동모터를 일측방향으로 회전시킴으로써 신뢰성 있는 비상해제가 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엑츄에이터의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 엑츄에이터의 분해사시도.
도 3은 도 1에 도시된 하부케이스의 저면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 구동모터의 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 구동모터의 비상해제시 작동상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엑츄에이터의 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 엑츄에이터의 분해사시도, 도 3은 도 1에 도시된 하부케이스의 저면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 구동모터의 단면도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 구동모터의 비상해제시 작동상태도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 엑츄에이터(10)는 케이스부재(20), 구동모터(30), 기어하우징(40), 감속기어부(50), 출력기어부(60)를 포함하여 이루어진다.

케이스부재(20)는 내부에 소정의 공간부가 형성된 하부케이스(24)와, 하부케이스(24)의 일측에 착ㆍ탈 가능하게 결합되어 하부케이스(24)의 내부에 형성된 공간부를 개폐하는 상부케이스(22)로 이루어진다.

여기서, 도 3을 참조하면, 하부케이스(24)의 바닥면 소정 위치에는 제1 및 제2 결합홀(26, 28)이 이격되게 형성된다.

또한, 상부케이스(22)의 일측면 소정 위치에는 후술하는 출력축(62)의 일단이 관통 결합되는 관통홀(22a)이 형성되고, 하부케이스(24)의 바닥면 소정 위치에는 후술하는 출력축(62)의 타단이 안착되는 제1 안착홈(24a)과, 후술하는 회전축(52)의 일단이 안착되는 제2 안착홈(24b)이 형성된다.

여기서, 관통홀(22a)과 제1 안착홈(24a)의 내주면에는 리테이너(72)를 설치하여 출력축(62)이 회전할 때 흔들리는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 상부케이스(22)와 하부케이스(24)의 바닥면에는 상부케이스(22)와 하부케이스(24)의 강도를 보강할 수 있도록 관통홀(22a, 24a)을 중심으로 원주 방향을 따라 복수개의 리브(25)가 형성되는 것이 바람직하다.

구동모터(30)는 하부케이스(24)의 내부 저면 소정 위치에 회동가능하게 마련되어 회전력을 발생시키며, 이 회전력을 외부로 전달할 수 있도록 회전축(32)을 구비하며, 회전축(32)의 일단부에는 길이 방향을 따라 윔기어(32a)가 형성된다.

또한, 도 4를 참조하면, 구동모터(30)의 일측에는 구동모터(30)의 회전력을 외부로 전달하는 회전축(32)과, 회전축(32)의 웜기어(32a)에 치합되어 회전되는 회전기어(34)를 수용하는 기어하우징(40)이 마련된다.

기어하우징(40)의 외주면 소정 위치 즉, 전술한 제1 및 제2 결합홀(26, 28)에 대응되는 위치에는 제1 및 제2 체결홀(42, 44)이 체결부재(70)를 통해 제1 및 제2 결합홀(26, 28)에 체결되도록 하여 구동모터(30)가 하부케이스(24)의 바닥면에 설치될 수 있게 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 전술한 제1 결합홀(26)과 제1 결합홀(26)에 체결부재(70)를 통해 체결되는 제1 체결홀(42) 중 어느 하나는 엑츄에이터(10)가 고장 또는 전원이 공급되지 못해 비상해제가 필요할 경우 구동모터(30)가 체결부재(70)에 의해 체결된 제2 체결홀(28)과 제2 결합홀(44)을 중심축으로 하여 일측 방향으로 회동되어 비상해제가 이루어질 수 있도록 만곡지게 형성된 장공으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 구동모터(30)가 일측 방향으로 회동될 때 하부케이스(24)의 바닥면에 형성된 리브(25)에 의해 걸리지 않도록 제1 및 제2 결합홀(26, 28)과 제1 및 제2 체결홀(42, 44) 사이에 컬러(80)를 개재하는 것이 바람직하다.

또한, 기어하우징(40)의 일측면에는 회전기어(34)에 축결합되어 회전기어(34)의 회전에 연동되는 구동기어(46)가 마련된다.

감속기어부(50)는 구동모터(30)의 일측에 소정 간격 이격되게 마련되고 구동기어(46)에 치합되어 구동모터(30)의 회전력을 전달받는다.

이러한, 감속기어부(50)는 환봉형의 회전축(52)과, 회전축(52)의 길이 방향을 따라 외주면 소정 위치에 형성된 제1 직경부(54a)와 제2 직경부(54b)를 구비하는 제1 기어(54)와, 제1 기어(54)의 제2 직경부(54b)에 결합되는 제2 기어(56)를 포함하여 이루어진다.

출력기어부(60)는 감속기어부(50)의 일측에 소정 간격 이격되게 마련되어 감속기어부(50)의 제1 기어(54)에 치합되어 회전력을 전달받는다.

이러한, 출력기어부(60)는 환봉형의 출력축(62)과, 출력축(62)의 길이 방향 소정 위치에 결합되어 제1 기어(54)에 치합되는 출력기어(64)를 포함하여 이루어진다.

이하, 전술한 바와 같이 이루어진 엑츄에이터의 작동을 설명하기로 한다.

먼저, 구동모터(30)가 전원을 인가받아 작동되면, 구동모터(30)의 회전축(32)이 회전하게 된다. 그리고, 회전축(32)이 회전하면 회전축(32)의 웜기어(32a)에 치합된 회전기어(34)가 회전하게 된다. 이때, 회전기어(34)가 회전하면 회전기어(34)의 중심에 축결합되어 있는 구동기어(46)도 회전한다.

이후, 구동기어(46)가 회전하면 구동기어(46)에 치합된 감속기어부(50)의 제2 기어(56)가 회전하게 되고, 제2 기어(56)가 회전하면 제1 기어(54)도 함께 회전한다.

그리고, 제1 기어(54)가 회전하면 제1 기어(54)에 치합된 출력기어부(60)의 출력기어(64)가 회전되고, 출력기어(64)의 회전에 의해 출력축(62)에 연결된 복지자동차의 스위블도어의 스윙암(미도시), 경사로의 슬라이딩 레버(미도시), 크레인의 견인와이어(미도시)를 작동시키게 된다.

한편, 엑츄에이터(10)의 고장 및 전원공급이 불가능한 경우 비상해제를 하는 방법은, 도 3과 도 5를 참조하면, 하부케이스(24)의 바닥면 소정 위치에 형성된 제1 및 제2 결합홀(26, 28)과 기어하우징(40)의 외주면 소정 위치에 이격되게 형성된 제1 및 제2 체결홀(42, 44)을 연통하여 결합된 체결부재(70)를 약간 풀은 다음 구동모터(30)를 일측방향으로 회전시킴으로써 손쉽고, 신뢰성 있는 비상해제가 이루어진다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 엑츄에이터에 의하면, 단순한 구조로 형성되어 저속의 강한 힘을 토출할 수 있고, 고장 및 전원공급이 불가능한 경우 구동모터를 일측 방향으로 회전시킴으로써 신뢰성 있는 비상해제가 이루어지는 효과가 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 엑츄에이터 50: 감속기어부
20: 케이스부재 52: 회전축
22: 상부케이스 54: 제1 기어
22a: 관통홀 54a: 제1 직경부
24: 하부케이스 54b: 제2 직경부
26: 제1 결합홀 56: 제2 기어
28: 제2 결합홀 60: 출력기어부
30: 구동모터 62: 출력축
32: 회전축 64: 출력기어
32a: 웜기어 70: 체결부재
34: 회전기어 72: 리테이너
40: 기어하우징 80: 컬러
42: 제1 체결홀
44: 제2 체결홀
46: 구동기어

Claims (4)

1. 내부에 소정의 공간부가 형성된 하부케이스와, 상기 하부케이스의 공간부를 개폐하는 상부케이스로 이루어진 케이스부재;
   상기 하부케이스의 내부 저면 소정 위치에 회동가능하게 마련된 구동모터;
   상기 구동모터의 일측에 마련되고 상기 구동모터의 구동축과 상기 구동축에 치합되는 회전기어를 수용하는 기어하우징;
   상기 구동모터의 일측에 소정 간격 이격되게 마련되고, 상기 회전기어의 회전에 연동되게 축결합되어 상기 기어하우징의 일측면에 마련된 구동기어에 치합되어 회전되는 감속기어부; 및
   상기 감속기어부의 일측에 소정 간격 이격되게 마련되어 상기 감속기어부에 치합되어 회전되는 출력기어부로 이루어지고,
   상기 기어하우징의 외주면 소정 위치에는 제1 및 제2 체결홀이 이격되게 마련되고, 상기 하부케이스의 바닥면 소정 위치에는 상기 제1 및 제2 체결홀이 체결부재에 의해 상기 하부케이스에 체결될 수 있도록 제1 및 제2 결합홀이 이격되게 형성되되,
   상기 제1 결합홀과 제1 체결홀 중 어느 하나는 비상해제시 상기 구동모터가 상기 체결부재에 의해 체결된 상기 제2 체결홀과 상기 제2 결합홀을 중심축으로 하여 회동되도록 만곡지게 형성된 장공으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 감속기어부는,
   환봉형의 회전축과, 상기 회전축의 길이 방향을 따라 외주면 소정 위치에 형성된 제1 직경부와 제2 직경부를 구비하는 제1 기어와, 상기 제1 기어의 제2 직경부에 결합되는 제2 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 출력기어부는,
   환봉형의 출력축과, 상기 출력축의 길이 방향 소정 위치에 결합되어 상기 제1 기어에 치합되는 출력기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터.

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