KR101338551B1 - 스텝 액츄에이터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텝 액츄에이터 장치에 관한 것이다.
실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치는 하우징과, 상기 하우징 내에 설치된 스테이터와, 상기 스테이터와 상호작용하여 회전하는 로터와, 상기 로터와 결합되어 상기 로터의 회전에 따라 직선 운동하는 스크류 부재가 포함되는 스텝 액츄에이터; 상기 스텝 액츄에이터와 전기적으로 연결되는 회로기판과, 상기 회로기판을 지지하는 케이스를 포함하는 회로기판 모듈; 및 상기 스텝 액츄에이터와 상기 회로기판 모듈을 결합시키는 결합 밴드가 포함된다.

Description

스텝 액츄에이터 장치{STEP ACTUATOR APPARATUS}

본 발명은 스텝 액츄에이터 장치에 관한 것이다.

스텝 액츄에이터 장치는 로터(Rotor)와 스테이터(Stator)를 가지고 상기 로터의 회전에 따라 축을 선형적으로 구동하는 스텝 액츄에이터와, 상기 스텝 액츄에이터를 구동하는 회로기판을 포함하는 케이스를 포함한다.

예를 들어, 스텝 액츄에이터 장치는 자동차 전조등 시스템의 리플렉터(reflector)를 구동하기 위한 부재에 연결되어 조명 방향을 변경하는데 사용될 수 있다. 뿐만 아니라 스텝 액츄에이터 장치는 로터의 회전 운동을 선형 운동으로 변환시킴으로써 선형적인 동작이 요구되는 다양한 전기장치 및 기계장치에 적용될 수 있다.

실시예는 새로운 구조의 스텝 액츄에이터를 갖는 스텝 액츄에이터 장치를 제공한다.

실시예는 스텝 액츄에이터와 케이스를 견고하게 결합할 수 있는 스텝 액츄에이터 장치를 제공한다.

실시예는 스텝 액츄에이터와 케이스를 용이하게 결합할 수 있는 스텝 액츄에이터 장치를 제공한다.

실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치는 하우징과, 상기 하우징 내에 설치된 스테이터와, 상기 스테이터와 상호작용하여 회전하는 로터와, 상기 로터와 결합되어 상기 로터의 회전에 따라 직선 운동하는 스크류 부재가 포함되는 스텝 액츄에이터; 상기 스텝 액츄에이터와 전기적으로 연결되는 회로기판과, 상기 회로기판을 지지하는 케이스를 포함하는 회로기판 모듈; 및 상기 스텝 액츄에이터와 상기 회로기판 모듈을 결합시키는 결합 밴드가 포함된다.

실시예는 새로운 구조의 스텝 액츄에이터를 갖는 스텝 액츄에이터 장치를 제공할 수 있다.

실시예는 스텝 액츄에이터와 케이스를 견고하게 결합할 수 있는 스텝 액츄에이터 장치를 제공할 수 있다.

실시예는 스텝 액츄에이터와 케이스를 용이하게 결합할 수 있는 스텝 액츄에이터 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치의 사시도.
도 2는 실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치의 분해 사시도.
도 3은 실시예에 따른 스텝 액츄에이터의 단면도.
도 4 및 도 5는 실시예에 따른 스텝 액츄에이터의 분해 사시도.
도 6은 실시예에 따른 스텝 액츄에이터에서 제2 하우징이 베어링을 제1 방향에서 지지하는 것을 도시한 도면.
도 7 내지 도 11은 스텝 액츄에이터와 회로기판 모듈을 결합하는 방법을 설명하는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

도 1은 실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치의 분해 사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치는 스텝 액츄에이터(100)와, 회로기판 모듈(300)과, 상기 스텝 액츄에이터(100)와 상기 회로기판 모듈(300)을 결합시키는 결합 밴드(230)가 포함된다.

상기 스텝 액츄에이터(100)는 원통 형상의 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 사이에 스테이터(Stator)와 로터(Rotor)를 포함하고, 인가되는 전원에 따라 상기 로터를 회전시켜 상기 로터에 결합된 스크류 부재(미도시)가 직선 왕복 운동을 하도록 한다.

상기 회로기판 모듈(300)은 제1 케이스(310)와 제2 케이스(320) 사이에 제1 회로기판(330) 및 제2 회로기판(340)이 설치되고, 상기 제1 케이스(310)는 상기 스텝 액츄에이터(100)의 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)과 접촉하여 결합된다.

상기 결합 밴드(230)는 상기 스텝 액츄에이터(100)와 상기 회로기판 모듈(300)이 결합되도록 한다. 상기 결합 밴드(230)는 체결 홈(231)과 체결부(232)가 형성되어, 상기 체결 홈(231)은 상기 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 사이로 돌출된 제1 요크돌기(154) 및 제2 요크돌기(164)에 삽입되어 체결되고, 상기 체결부(232)는 상기 제1 케이스(310)에 형성된 밴드 홀(312)에 삽입된 후 벤딩되어 체결된다.

따라서, 상기 결합 밴드(230)에 의해 상기 스텝 액츄에이터(100)와 회로기판 모듈(300)은 견고하게 결합되어 전기적으로 연결될 있다.

한편, 실시예에서는 상기 제1 요크돌기(154) 및 제2 요크돌기(164)가 상기 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 사이로 돌출되어 상기 결합 밴드(230)의 체결 홈(231)과 체결되는 것이 예시되나, 상기 제1 요크돌기(154) 및 제2 요크돌기(164)없이 상기 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)의 외면에 돌기를 형성함으로써 상기 결합 밴드(230)의 체결 홈(231)과 체결되도록 하는 것도 가능하다.

먼저, 실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치에서 스텝 액츄에이터(100)에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 3은 실시예에 따른 스텝 액츄에이터의 단면도이고, 도 4 및 도 5는 실시예에 따른 스텝 액츄에이터의 분해 사시도이며, 도 6은 실시예에 따른 스텝 액츄에이터에서 제2 하우징이 베어링을 제1 방향에서 지지하는 것을 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 스텝 액츄에이터(100)는 스테이터(Stator)와, 상기 스테이터와의 상호 작용에 의해 회전되는 로터(Rotor)와, 상기 로터와 결합되어 상기 로터가 정회전 및 역회전됨에 따라 제1 방향 및 제2 방향으로 선형 왕복 운동을 하는 스크류 부재(10)와, 상기 스크류 부재(10)에 결합된 조인트(70)를 포함한다.

상기 스테이터는 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120) 사이에 배치되는 제1,2 보빈(130,140) 및 제1,2 요크(150,160)를 포함한다.

상기 로터는 상기 스테이터의 내측에 배치되어 상기 스테이터와 상호 작용에 의해 회전되는 마그네트(30)와, 상기 마그네트(30)와 결합된 너트 부재(20)를 포함한다.

상기 스크류 부재(10)와 상기 너트 부재(20)는 볼트 및 너트의 관계로 결합된다. 따라서, 상기 너트 부재(20)가 회전되면 상기 스크류 부재(10)는 선형 이동을 하게 된다.

상기 제1 하우징(110)과 상기 제2 하우징(120) 사이의 내부 공간에는 상기 제1 보빈(130) 및 상기 제2 보빈(140)이 배치되고, 상기 제1 보빈(130)과 상기 제2 보빈(140) 사이에는 상기 제1 요크(150) 및 상기 제2 요크(160)가 배치된다.

또한, 상기 제1 보빈(130) 및 제2 보빈(140)의 원주 방향의 내측으로 상기 마그네트(30), 상기 너트 부재(20) 및 상기 스크류 부재(10)가 배치된다.

또한, 상기 제2 하우징(120)의 일측에는 베어링(40), 베어링 커버(50), 마운팅 부재(60)가 배치된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 스크류 부재(10)는 실시예에 따른 스텝 액츄에이터(100)가 동작됨에 따라 상기 스크류 부재(10)의 축 방향을 따라 제1 방향 및 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 선형 왕복 운동을 한다.

또한, 상기 스크류 부재(10)는 제1 방향측이 상기 제1 보빈(130)의 돌출관(132)에 삽입되어 지지되고 제2 방향측이 상기 마운팅 부재(60)의 돌출부(61)를 관통하며 지지된다. 상기 스크류 부재(10)의 제2 방향측 단부에는 상기 조인트(70)가 결합된다.

상기 스크류 부재(10)의 제1 방향측 외면은 나사산(11)이 형성되고, 상기 나사산(11)과 제2 방향측 단부 사이에는 스토퍼(12)가 형성된다.

상기 스크류 부재(10)의 나사산(11)은 상기 너트 부재(20)의 내주면에 형성된 나사산(21)과 결합된다. 따라서, 상기 너트 부재(20)가 회전됨에 따라 상기 스크류 부재(10)는 제1 방향 및 제2 방향으로 이동된다.

상기 스토퍼(12)는 상기 스크류 부재(10)의 제2 방향으로의 이동 범위를 제한한다. 상기 스크류 부재(10)가 제2 방향으로 이동됨에 따라 상기 스토퍼(12)는 상기 마운팅 부재(60)의 돌출부(61)에 걸려 상기 스크류 부재(10)가 더 이상 제2 방향으로 이동되지 않도록 한다. 또한, 상기 제1 보빈(130)의 돌출관(132)의 제1 방향측 단부에는 차단부(133)가 형성되어 상기 스크류 부재(10)의 제1 방향으로의 이동 범위를 제한한다.

상기 스크류 부재(10)의 제2 방향으로의 이동 범위를 제한하는 것은 상기 마운팅 부재(60)에 형성된 돌출부(61)의 관통홀(62)의 직경을 상기 스크류 부재(10)의 나사산(11)이 통과되지 않도록 작게 형성하는 것으로 달성될 수도 있고, 마찬가지로 상기 스크류 부재(10)의 제1 방향으로의 이동 범위를 제한하는 것은 상기 돌출관(132)의 제1 방향측 단부의 직경을 상기 스크류 부재(10)의 나사산(11)이 통과되지 않도록 작게 형성하는 것으로 달성될 수도 있다. 따라서, 상기 차단부(133) 및 상기 스토퍼(12)는 설계에 따라 선택적으로 형성될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 상기 스크류 부재(10)는 상기 마운팅 부재(60)를 관통하여 제1 방향 및 제2 방향으로 선형적으로 이동 가능하게 설치되나, 축 중심으로 회전하는 것은 제한된다. 즉, 상기 스크류 부재(10)는 상기 마운팅 부재(60)의 돌출부(61)에 의해 회전되는 것이 제한된다.

예를 들어, 상기 스크류 부재(10)의 제2 방향측은 D자 형태로 커팅되어 형성되고, 상기 마운팅 부재(60)의 관통홀(62)은 상기 스크류 부재(10)의 제2 방향측 단면과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.

따라서, 상기 스크류 부재(10)는 회전될 수 없으므로, 상기 스크류 부재(10)와 결합된 상기 너트 부재(20)가 회전되는 경우 상기 스크류 부재(10)는 제1 방향 및 제2 방향으로 선형 이동한다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 스크류 부재(10)의 제2 방향 단부에는 상기 조인트(70)가 결합된다. 상기 조인트(70)에는 상기 스크류 부재(10)의 선형 운동에 의한 힘이 전달되는 다양한 기구물이 결합될 수 있다. 여기서, 상기 기구물은 실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치가 적용되는 장치에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

상기 스크류 부재(10)의 제2 방향측에는 매립 홈(13)이 형성되고, 상기 매립 홈(13)에 상기 조인트(70)의 일부가 매립된다. 따라서, 상기 스크류 부재(10)와 조인트(70)는 축 방향을 따라 견고하게 결합될 수 있다.

예를 들어, 상기 매립 홈(13)은 상기 스크류 부재(10)에 널링(knurling) 공정 또는 태핑(tapping) 공정을 수행하여 형성할 수 있다. 상기 조인트(70)는 내부에 조인트 홀(71)이 형성되고, 상기 조인트 홀(71) 내로 상기 매립 홈(13)이 형성된 상기 스크류 부재(10)가 삽입된다. 상기 조인트 홀(71)에 상기 스크류 부재(10)가 삽입된 상태에서, 상기 조인트(70)에 열 또는 초음파를 가하면 상기 조인트(70)가 용융되고, 용융된 부분이 상기 매립 홈(13)에 유입된다. 이때, 상기 매립 홈(13)에 상기 조인트(70)의 용융된 부분이 잘 유입되도록 외부에서 힘을 가할 수도 있다.

그리고, 열 또는 초음파를 제거하면 상기 조인트(70)가 경화되어 상기 스크류 부재(10)와 조인트(70)가 견고하게 결합될 수 있다.

상기 너트 부재(20)는 상기 마그네트(30)의 내부에 삽입되어 결합되고 제2 방향측 단부(22)가 상기 마그네트(30)를 관통하여 제2 방향으로 돌출된다. 상기 너트 부재(20)의 외주면에는 축 방향을 따라 연장된 돌기부(23)가 형성되어, 상기 돌기부(23)에 대응하는 형태의 홈(31)이 내주면에 형성된 상기 마그네트(30)와 결합된다.

상기 돌기부(23)와 홈(31)에 의해 상기 너트 부재(20)와 상기 마그네트(30)는 원주 방향을 따라 일부분이 오버랩되어 교대로 배치된다. 따라서, 상기 마그네트(30)의 회전에 의해 원주 방향으로 작용하는 힘은 상기 너트 부재(20)에 전달되고 상기 너트 부재(20)는 상기 마그네트(30)가 회전됨에 따라 함께 회전된다.

예를 들어, 상기 돌기부(23)와 홈(31)은 곡면으로 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 마그네트(30)의 홈(31)을 보다 용이하게 가공할 수 있다.

상기 너트 부재(20)의 제2 방향측 단부(22)는 상기 베어링(40)의 내륜과 결합된다. 따라서, 상기 너트 부재(20)는 상기 베어링(40)에 의해 지지되면서 자유롭게 회전될 수 있다.

또한, 상기 너트 부재(20)는 대략 중앙부 내주면에 나사산(21)이 형성되어 상기 스크류 부재(10)의 나사산(11)과 결합된다. 또한, 상기 너트 부재(20)는 제1 방향측 내주면이 상기 제1 보빈(130)의 돌출관(132)과 결합되어 회전 가능하게 지지된다. 즉, 상기 너트 부재(20)의 제1 방향측 내주면은 상기 돌출관(132)의 외주면에 접촉 지지된다.

상기 마그네트(30)는 N측과 S극이 원주 방향으로 동일 간격으로 교대로 착자된 영구 자석으로 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 마그네트(30)의 내부에는 상기 너트 부재(20)가 삽입되어 결합됨으로써, 상기 마그네트(30)가 회전됨에 따라 상기 너트 부재(20)도 회전된다.

한편, 상기 마그네트(30)의 제2 방향측 단부(32)는 제2 방향으로 돌출되어 상기 베어링(40)의 내륜과 접촉될 수도 있다. 상기 마그네트(30)의 제2 방향측 단부(32)에 의해 상기 마그네트(30)는 상기 베어링(40)의 외륜과 접촉되지 않고 원활히 회전될 수 있다.

상기 마그네트(30)의 원주 방향의 외측에는 제1 코일(131)이 권선된 제1 보빈(130)과, 제2 코일(141)이 권선된 제2 보빈(140)이 배치된다. 그리고, 상기 제1 보빈(130)과 제2 보빈(140) 사이에는 상기 제1 요크(150)와 제2 요크(160)가 배치된다.

상기 제1 보빈(130)은 상기 제1 코일(131)이 원주 방향으로 권선되는 제1 코일 권선부(134)가 형성되고, 상기 제1 코일(131)을 전기적으로 연결하기 위한 제1 단자부(135)가 형성된다. 마찬가지로, 상기 제2 보빈(140)은 상기 제2 코일(141)이 원주 방향으로 권선되는 제2 코일 권선부(144)가 형성되고, 상기 제2 코일(141)을 전기적으로 연결하기 위한 제2 단자부(145)가 형성된다.

상기 제1 보빈(130)은 앞서 설명된 바와 같이, 상기 스크류 부재(10)가 삽입되어 지지되는 상기 돌출관(132)이 형성되고 상기 제1 하우징(110)의 제3 투스(111)가 삽입되는 슬릿(136)이 형성된다. 상기 제1 보빈(130)은 제1 방향에서 상기 마그네트(30) 및 너트 부재(20)와 대면하는데 상기 제1 보빈(130)에는 제1 방향으로 함몰된 함몰부(133a)가 형성되어 상기 마그네트(30) 및 너트 부재(20)가 제1 방향 및 제2 방향으로 유동됨에 따라 상기 제1 보빈(130)과 상기 마그네트(30) 및 너트 부재(20) 사이에 발생될 수 있는 마찰력을 감소시킬 수 있다.

상기 제1 요크(150)는 링 형상의 제1 몸체부(151)와, 상기 제1 몸체부(151)의 내주에서 상기 제1 하우징(110) 방향으로 돌출되어 상기 제1 보빈(130)과 상기 마그네트(30) 사이에 배치되는 제1 투스(152)와, 상기 제1 몸체부(151)를 접지시키기 위한 제1 접지 단자부(153)와, 상기 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 사이로 돌출되는 제1 요크돌기(154)가 포함된다. 실시예에서 상기 제1 요크돌기(154)는 상기 제1 몸체부(151)의 외주에서 3부분이 돌출된 것이 예시되었다.

또한, 상기 제2 요크(160)는 링 형상의 제2 몸체부(161)와, 상기 제2 몸체부(161)의 내주에서 상기 제2 하우징(120) 방향으로 돌출되어 상기 제2 보빈(140)과 상기 마그네트(30) 사이에 배치되는 제2 투스(162)와, 상기 제2 몸체부(161)를 접지시키기 위한 제2 접지 단자부(163)와, 상기 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 사이로 돌출되는 제2 요크돌기(164)가 포함된다. 실시예에서 상기 제2 요크돌기(164)는 상기 제2 몸체부(161)의 외주에서 3부분이 돌출된 것이 예시되었다.

한편, 상기 제1 하우징(110)에는 상기 제2 하우징(120) 방향으로 돌출된 상기 제3 투스(111)가 형성되어 상기 제1 보빈(152)의 슬릿(136)을 관통하여 상기 제1 보빈(130)과 상기 마그네트(30) 사이에 배치된다. 상기 제3 투스(111)와 상기 제1 투스(152)는 상기 마그네트(30)의 외주를 따라 교대로 배치된다.

상기 제1 하우징(110)은 원통형의 몸체로부터 반경방향 내측으로 돌출된 제1 림부(rim)(112)가 형성되고, 상기 제3 투스(111)는 상기 제1 림부(112)로부터 제2 방향으로 연장된다. 상기 제1 림부(112)에 의해 형성되는 제1 개구부(113)는 상기 제1 보빈(130)의 일측이 삽입되어 결합된다.

또한, 상기 제2 하우징(120)에는 상기 제1 하우징(110) 방향으로 돌출된 제4 투스(121)가 형성되어 상기 제2 보빈(140)과 상기 마그네트(30) 사이에 배치된다. 상기 제4 투스(121)와 상기 제2 투스(162)는 상기 마그네트(30)의 외주를 따라 교대로 배치된다.

상기 제2 하우징(120)은 원통형의 몸체로부터 반경 반향의 내측으로 돌출된 제2 림부(122)가 형성되고, 상기 제4 투스(121)는 상기 제2 림부(122)로부터 제1 방향으로 연장된다.

한편, 상기 제1 하우징(110)에는 상기 원통형의 몸체가 일부 절단된 제1 절단부(114)가 형성되고, 상기 제2 하우징(120)에는 상기 원통형의 몸체가 일부 절단된 제2 절단부(124)가 형성된다. 상기 제1 절단부(114) 및 제2 절단부(124)는 상기 제1 보빈(130)에 형성된 제1 단자부(135)와, 상기 제1 요크(150)에 형성된 제1 접지 단자부(153)와, 상기 제2 요크(160)에 형성된 제2 접지 단자부(163)와, 상기 제2 보빈(140)에 형성된 제2 단자부(145)가 외측으로 돌출될 수 있는 개구를 형성한다.

또한, 상기 제1 하우징(110)에는 상기 제1 림부(112)가 일부 절단된 제1 요크돌기 돌출부(115)가 형성되고, 상기 제2 하우징(120)에는 상기 제2 림부(122)가 일부 절단된 제2 요크돌기 돌출부(125)가 형성된다. 상기 제1 요크돌기 돌출부(115) 및 제2 요크돌기 돌출부(125)는 상기 제1 요크돌기(154) 및 제2 요크돌기(164)에 대응하는 위치에 형성되어, 상기 제1 요크돌기(154) 및 제2 요크돌기(164)가 상기 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)의 외부로 돌출될 수 있도록 한다.

상기 제2 하우징(120)의 제2 방향측에는 상기 베어링(40)이 배치되고, 상기 베어링(40)을 지지하는 상기 베어링 커버(50)가 설치된다. 즉, 상기 베어링 커버(50)는 상기 제2 하우징(120)과 결합되어 상기 베어링(40)을 구속한다. 예를 들어, 상기 제2 하우징(120)과 상기 베어링 커버(50)는 스폿 용접 또는 레이저 용접으로 결합될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 베어링(40)의 내륜은 상기 너트 부재(20)의 제2 방향측 단부(22)와 결합되어 지지된다.

그리고, 상기 베어링(40)은 상기 제2 하우징(120)의 상기 제2 림(rim)부(122)에 의해 제1 방향으로의 이동이 제한되고 상기 베어링 커버(50)에 의해 제2 방향으로의 이동이 제한된다.

상기 제2 림부(122)에 의해 형성되는 제2 개구부(123)의 직경은 상기 마그네트(30)의 직경 보다 크게 형성되고, 상기 베어링(40)의 직경보다 작게 형성된다. 따라서, 상기 마그네트(30)와 상기 제2 하우징(120) 사이에 마찰력이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 베어링(40)이 제1 방향으로 이동되는 것을 제한할 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 너트 부재(20)는 상기 마그네트(30)의 내부에 삽입되어 상기 베어링(40)의 내륜과 결합된다.

상기 베어링 커버(50)는 제2 방향에서 상기 제2 하우징(120)과 결합되고, 상기 마운팅 부재(60)는 제2 방향에서 상기 베어링 커버(50)와 결합된다.

상기 베어링 커버(50)와 제2 하우징(120) 사이에는 상기 베어링(40)이 설치되는데, 상기 베어링(40)은 상기 제2 하우징(120)의 제2 림부(122)에 의해 제1 방향으로의 이동이 제한된다.

도 6에서는 상기 제2 림부(122)와 상기 마그네트(30) 사이로 상기 베어링(40)이 일부분 노출된 것이 도시되어 있으며, 상기 베어링(40)의 노출되지 않은 부분이 상기 제2 림부(122)에 의해 제1 방향으로의 이동이 제한되는 부분이다.

다시 도 1과 도 2를 참조하면, 상기 회로기판 모듈(300)은 상기 제1 케이스(310) 및 제2 케이스(320) 내에 상기 스텝 액츄에이터(100)를 제어하기 위한 상기 제1 회로기판(330) 및 상기 제1 회로기판(330)과 전기적으로 연결된 제2 회로기판(340)을 포함한다. 비록 실시예에서 두개의 회로기판이 사용된 것이 예시되어 있으나, 하나의 회로기판만 설치되는 것도 가능하다.

상기 회로기판 모듈(300)은 상기 스텝 액츄에이터(100)를 지지하면서 전기적으로 연결된다. 상기 회로기판 모듈(300)은 통신망을 통해 외부의 제어 유닛과 연결될 수 있으며, 예를 들어, LIN(Local Interconnect Network) 통신망과 연결될 수 있다.

상기 제1 케이스(310)는 상기 스텝 액츄에이터(100)와 결합되는 부분에 상기 스텝 액츄에이터(100)의 형상과 대응되도록 곡면의 결합면(313)이 형성된다. 따라서, 상기 제1 케이스(310)와 스텝 액츄에이터(100)는 서로 밀착되어 결합될 수 있다.

또한, 상기 제1 케이스(310)의 일측에는 케이스 결합 후크(311)가 형성되고 상기 제2 케이스(320)에는 후크 결합홀(321)이 형성되어, 상기 케이스 결합 후크(311)와 후크 결합홀(321)에 의해 상기 제1 케이스(310)와 상기 제2 케이스(320)가 견고하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 제1 케이스(310)의 결합면(313)은 일부분이 개방되어 개구(314)가 형성된다. 상기 개구(314)를 통해 상기 제2 회로기판(340)이 상기 스텝 액츄에이터(100) 방향으로 노출된다. 상기 제2 회로기판(340)에는 복수의 단자 홈(341)이 형성되어 상기 스텝 액츄에이터(100)의 제1 단자부(135), 제2 단자부(145), 제1 접지 단자부(153) 및 제2 접지 단자부(163)가 삽입된다. 따라서, 상기 스텝 액츄에이터(100)와 상기 제2 회로기판(340)이 전기적으로 연결될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1 하우징(110)의 제1 절단부(114)와 상기 제2 하우징(120)의 제2 절단부(124)에 의해 상기 스텝 액츄에이터(100)의 제1 단자부(135), 제2 단자부(145), 제1 접지 단자부(153) 및 제2 접지 단자부(163)는 외부로 돌출될 수 있다.

또한, 상기 제1 케이스(310)에는 제1 후크(315), 제2 후크(316), 제3 후크(317) 및 제4 후크(318)가 형성된다. 상기 제1 후크(315), 제2 후크(316), 제3 후크(317) 및 제4 후크(318)는 상기 제1 하우징(110)의 제1 절단부(114)와 상기 제2 하우징(120)의 제2 절단부(124)에 의해 형성된 개구를 통해 삽입되어 상기 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)과 결합된다.

상기 제1 후크(315)는 상기 스텝 액츄에이터(100)가 제2 방향으로 유동되는 것을 방지하고, 제2 후크(316)는 상기 스텝 액츄에이터(100)가 제1 방향으로 유동되는 것을 방지한다. 그리고, 상기 제3 후크(317) 및 제4 후크(318)는 상기 스텝 액츄에이터(100)가 원주 방향으로 유동되는 것을 방지한다.

따라서, 상기 제1 후크(315), 제2 후크(316), 제3 후크(317) 및 제4 후크(318)에 의해 상기 스텝 액츄에이터(100)는 축 방향 및 원주 방향으로 유동되는 것이 방지될 수 있다.

한편, 실시예에서는 상기 제1 후크(315), 제2 후크(316), 제3 후크(317) 및 제4 후크(318)를 형성하여 상기 스텝 액츄에이터(100)와 회로기판 모듈(300)이 결합된 것이 설명되어 있으나, 상기 제1 후크(315), 제2 후크(316), 제3 후크(317) 및 제4 후크(318)가 반드시 형성되어야 하는 것은 아니다.

즉, 상기 제1 후크(315), 제2 후크(316), 제3 후크(317) 및 제4 후크(318)와 같은 후크들을 설치하는 것 대신, 단지 바(bar) 형태의 가이드 부재를 형성하여 상기 스텝 액츄에이터(100)가 상기 회로기판 모듈(300)에 정확한 방향으로 정렬되도록 하는 것으로 충분하다. 물론, 바 형태의 가이드 부재도 선택적일 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치에서는 상기 스텝 액츄에이터(100)와 회로기판 모듈(300)을 결합시키고 견고하게 고정하기 위한 상기 결합 밴드(230)가 마련된다.

상기 결합 밴드(230)의 체결 홈(231)은 상기 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 사이로 돌출된 상기 제1 요크돌기(154) 및 제2 요크돌기(164)에 삽입되고, 상기 결합 밴드(230)의 체결부(232)는 상기 제1 케이스(310)의 밴드 홀(312)에 삽입된 후 벤딩되어 체결된다.

따라서, 상기 결합 밴드(230)에 의해 상기 스텝 액츄에이터(100)는 상기 회로기판 모듈(300)에 고정될 수 있다.

도 7 내지 도 11은 스텝 액츄에이터와 회로기판 모듈을 결합하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 제2 하우징(120)을 제2 방향에서 삽입하여 상기 제2 절단부(124)가 상기 제2 후크(316), 제3 후크(317) 및 제4 후크(318)에 각각 걸리도록 한다. 이때, 상기 제2 하우징(120)과 상기 제1 케이스(310)의 결합면(313)은 밀착하여 접촉된다.

도 8을 참조하면, 상기 제1 하우징(110)을 제1 방향에서 삽입하여 상기 제1 절단부(114)가 상기 제1 후크(315), 제3 후크(317) 및 제4 후크(318)에 각각 걸리도록 한다. 이때, 상기 제1 하우징(110)과 상기 제1 케이스(310)의 결합면(313)은 밀착하여 접촉된다.

다만, 도 8에서, 이해의 편의를 위해 상기 제1,2 보빈(130,140), 제1,2 요크(150,160), 마그네트(30), 너트 부재(20) 및 스크류 부재(10)의 상세한 도면은 생략하였다.

도 9를 참조하면, 상기 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120)을 각각 상기 제1 케이스(310)과 결합시키면, 상기 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120) 사이로 상기 제1 요크 돌기(154) 및 제2 요크돌기(164)가 돌출된다.

이 상태에서 상기 결합 밴드(230)의 체결 홈(231)을 상기 제1 요크 돌기(154) 및 제2 요크돌기(164)에 끼우고, 상기 결합 밴드(230)의 체결부(232)를 상기 제1 케이스(310)의 밴드 홀(312)에 삽입한다.

그리고, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1 케이스(310)의 반대편에서 상기 체결부(232)를 90도 벤딩하거나 90도 비틀어 상기 체결부(232)가 상기 제1 케이스(310)에 지지되도록 한다.

마지막으로, 상기 제1 케이스(310)의 케이스 결합 후크(311)와 상기 제2 케이스(320)의 후크 결합홀(321)을 체결하여 상기 제1 케이스(310)와 제2 케이스(320)을 결합한다.

이와 같이, 실시예에 따른 스텝 액츄에이터 장치는 스텝 액츄에이터(100)와 회로기판 모듈(300)을 용이하게 조립할 수 있으며, 견고하게 결합시킬 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

1. 하우징과, 상기 하우징 내에 설치된 스테이터와, 상기 스테이터와 상호작용하여 회전하는 로터와, 상기 로터와 결합되어 상기 로터의 회전에 따라 직선 운동하는 스크류 부재가 포함되는 스텝 액츄에이터;
   상기 스텝 액츄에이터와 전기적으로 연결되는 회로기판과, 상기 회로기판을 지지하는 케이스를 포함하는 회로기판 모듈; 및
   상기 스텝 액츄에이터와 상기 회로기판 모듈을 결합시키는 결합 밴드가 포함되고,
   상기 하우징에는 상기 스테이터의 요크돌기가 돌출되고, 상기 케이스에는 밴드 홀이 형성되고,
   상기 결합 밴드는 상기 요크돌기와 결합되는 체결 홈과, 상기 밴드 홀을 관통하여 상기 케이스에 지지되는 체결부가 포함되고,
   상기 하우징은 원통 형태로 형성되고, 상기 케이스에는 상기 하우징과 대응하는 형상의 곡면을 가진 결합면이 형성되고,
   상기 하우징은 일부분이 절단된 개구가 형성되어 상기 스테이터의 단자부가 돌출되고, 상기 케이스는 상기 회로기판의 단자 홈이 노출되는 개구가 형성되어 상기 스테이터의 단자부와 상기 회로기판의 단자 홈이 결합되며,
   상기 하우징은 일부분이 절단된 개구가 형성되고, 상기 케이스에는 바 형태의 가이드 부재가 형성되어, 상기 가이드 부재가 상기 개구에 삽입되어 상기 하우징에 의해 지지되는 스텝 액츄에이터 장치.

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