KR101677898B1 - 리턴스프링 이탈방지 구조를 갖는 vcm 엑추에이터 - Google Patents

리턴스프링 이탈방지 구조를 갖는 vcm 엑추에이터 Download PDF

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Abstract

모터실과, 상기 모터실 측방에 형성되는 기어실을 가지는 하우징; 상기 하우징에 회전가능하게 연결되되, 일단은 상기 하우징의 외부로 노출되고 타단에는 자석이 설치된 샤프트부; 상기 샤프트부의 상기 일단에 고정 설치되는 레버; 상기 하우징과 결합하여 상기 모터실과 상기 기어실을 폐쇄하고, 내측면의 상기 자석과 대응하는 위치에 홀센서와 PCB가 설치되는 커버; 상기 하우징의 상기 모터실에 위치하고, 양방향 회전하는 구동모터; 및 상기 하우징의 상기 기어실에 위치하고, 상기 구동모터로부터 발생한 회전력을 상기 샤프트부로 전달하는 복수의 기어; 를 포함하되, 상기 샤프트부를 감싸면서 상기 샤프트가 제자리로 복귀하도록 하는 리턴스프링을 추가로 포함하고, 상기 리턴스프링을 안착시켜주는 제1안착부와 제2안착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 VCM 엑추에이터가 소개된다.

Description

리턴스프링 이탈방지 구조를 갖는 VCM 엑추에이터{VCM Actuator Having Return Spring breakaway prevention structure}
본 기술은 VCM 엑추에이터의 레버가 움직인 후에 레버가 다시 정위치에 위치되도록 하는 리턴스프링이 안정적으로 형상을 유지하고 이탈되지 않도록 하는 이탈방지 장치에 관한 것이다.
VCM(Variable Charge Motion) 엑추에이터는 엔진의 연소실로 흡기를 공급하는 흡기매니폴드의 흡기포트에서 플랩을 회전시킴으로써 흡기매니폴드에 텀블을 제공하는 장치이다. 흡기포트에 이러한 텀블을 발생시킴으로써 신기와 연료의 혼합을 촉진시켜 연소효율을 높여준다.
일반적으로 VCM 엑추에이터는 플랩의 위치를 확인하기 위한 구성으로써 홀IC가 설치된 PCB, 모터, 복수의 기어, 출력축 및 이들을 둘러싸는 하우징을 포함하여 구성되는데, 이러한 구성들은 제품의 내구성, 조립성 및 신뢰성 확보를 위하여 단순한 구조일 필요가 있으며, 각 구성들이 원활하게 상호작용하도록 효율적인 배치 구조를 가져야 한다.
VCM 엑추에이터가 구동된 뒤 레버가 제자리로 돌아오도록 리턴스프링을 삽입하게 되는데 VCM 엑추에이터가 지속적으로 동작할 경우 리턴스프링이 변형되거나 탈거 되는 등의 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 기술은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 VCM 엑추에이터의 하우징과 기어샤프트에 후크형상의 안착부가 형성된 리턴스프링 이탈방지 구조를 갖는 VCM(Variable Charge Motion) 엑추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 기술이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 리턴스프링 이탈방지 구조를 갖는 VCM(Variable Charge Motion) 엑추에이터는, 모터실, 상기 모터실 측방에 형성되는 기어실을 가지는 하우징, 상기 하우징에 회전가능하게 연결되되, 일단은 상기 하우징의 외부로 노출되고 타단에는 자석이 설치된 샤프트부, 상기 샤프트부의 상기 일단에 고정 설치되는 레버, 상기 하우징과 결합하여 상기 모터실과 상기 기어실을 폐쇄하고, 내측면의 상기 자석과 대응하는 위치에 홀센서와 PCB가 설치되는 커버, 상기 하우징의 상기 모터실에 위치하고, 양방향 회전하는 구동모터, 및 상기 하우징의 상기 기어실에 위치하고, 상기 구동모터로부터 발생한 회전력을 상기 샤프트부로 전달하는 복수의 기어를 포함하되, 상기 샤프트부를 감싸면서 상기 샤프트가 제자리로 복귀하도록 하는 리턴스프링을 추가로 포함하고, 상기 리턴스프링을 안착시켜주는 제1안착부와 제2안착부를 포함할 수 있다.
상기 제1안착부는 스프링 측면부를 감싸면서 고정하도록 하우징부에 일정간간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제2안착부는 기어샤프트의 축과 평행하게 일정간격을 두고 이격되도록 형성되고, 상기 제2안착부의 단부는 상기 제1안착부의 단부와 마주보도록 구성될 수 있다.
상기 제1안착부와 제2안착부는 단부가 삼각형의 후크 형상일 수 있다.
상기 제1안착부와 제2안착부는 단부가 둥근 볼 형상일 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 리턴스프링 이탈방지 구조를 갖는 VCM(Variable Charge Motion) 엑추에이터에 따르면, 하우징과 기어샤프트에 마련된리턴스프링이 변형 또는 탈거되지 않도록 별도의 안착부를 구비함으로써 엔진의 진동이나 지속적인 동작에도 리턴 스프링이 안정된 동작을 수행하도록 할 수 있다.
이외에도, 본 발명의 효과는 실시예에 따라서 우수한 내구성, 조립성 및 신뢰성을 가지는 등 다양한 효과를 가지며, 그러한 효과에 대해서는 후술하는 실시예의 설명 부분에서 명확하게 확인될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 VCM 엑추에이터를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 VCM 엑추에이터 리턴스프링 이탈방지 구조를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 VCM 엑추에이터를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 VCM 엑추에이터는 하우징(10), 샤프트부(20), 레버(30), 커버(40), 구동모터(50), 복수의 기어(60)를 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(10)은 모터실(14)과 기어실을 포함할 수 있다. 기어실은 모터실(14)의 측방에 형성될 수 있다. 모터실(14)에는 구동모터(50)가 위치할 수 있다. 기어실에는 복수의 기어(60)가 위치할 수 있다.
샤프트부(20)는 하우징(10)에 회전가능하게 연결될 수 있다. 샤프트부(20)의 일단은 하우징(10) 외부로 노출되고 타단에는 자석(21)이 설치될 수 있다.
리턴스프링(70)은 샤프트부(20)의 주변에 위치할 수 있으며, 샤프트부(20)를 일정 회전위치로 복귀하도록 하는 역할을 할 수 있다.
레버(30)는 샤프트부(20)의 회전운동을 커넥팅 로드의 왕복운동으로 변환하는 역할을 할 수 있다. 레버(30)의 일측은 샤프트부(20)에 일단에 고정 설치되어 샤프트부(20)의 회전에 의하여 함께 회전할 수 있다. 레버(30)의 타측은 실시예에 따라서 커넥팅 로드에 회전가능하게 연결될 수 있다. 커넥팅 로드는 흡기포트의 내부에 설치되는 플랩에 엑추에이터(1)의 구동력을 전달하는 기구일 수 있다.
커버(40)는 하우징(10)과 결합하여 상기 모터실(14)과 상기 기어실을 폐쇄하는 역할을 할 수 있다. 커버(40)의 내측면 중에서 상기 자석(21)과 대응하는 위치에는 홀센서(41)와 PCB(42)가 설치될 수 있다. 즉, 샤프트부(20)의 타단에 자석(21)이 설치되고 자석(21)과 홀센서(41)가 마주 보며 배치될 수 있다.
복수의 기어(60)는 상기 구동모터(50)로부터 발생한 회전력을 상기 샤프트부(20)로 전달하는 역할을 할 수 있다.
실시예에 따라서 기어는 제1기어(61), 제2기어(62), 제3기어(63), 제4기어(64), 제5기어(65), 제6기어(66)를 포함할 수 있다.
제1기어(61)는 구동모터(50)의 출력축(51)에 고정 설치될 수 있다. 제2기어(62)는 제1기어(61)와 치합할 수 있다. 제3기어(63)는 제2기어(62)와 동축으로 연결되고 일체로 형성되어 제2기어(62)와 함께 회전하며, 제2기어(62)보다 직경이 작은 기어일 수 있다. 제4기어(64)는 제3기어(63)와 치합할 수 있다.
제5기어(65)는 제4기어(64)와 동축으로 연결되고, 일체로 형성되어 제4기어(64)와 함께 회전하며, 제4기어(64)보다 직경이 작은 기어일 수 있다. 제6기어(66)는 제5기어(65)와 치합할 수 있다. 제6기어(66)는 잇날이 원주면의 일부에만 형성되는 것일 수 있다.
제6기어(66)와 하우징(10)에는 리턴스프링(70)이 작동 중 변형되거나 탈거 되지 않도록 제1안착부(11)와 제2안착부(12)가 마련될 수 있다.
제1안착부(11)와 제2안착부(12)에 대한 설명은 도 2를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 VCM 엑추에이터 리턴스프링 이탈방지 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에서 샤프트부(20)는 샤프트(22), 기어부(23), 자석(21)을 포함할 수 있다. 여기서 기어부(23)는 전술한 제6기어(66)를 포함하며, 샤프트(22)가 삽입 설치될 수 있는 삽입부(24)를 포함할 수 있다.
샤프트(22)는 일단은 레버(30)가 고정 설치되고, 타단은 삽입부(24)에 고정 설치될 수 있다. 기어부(23)의 일면에는 자석(21)이 설치될 수 있다. 자석(21)과 기어부(23)와 샤프트(22)는 동축으로 배치할 수 있다.
기어부(23)에서 자석(21)이 설치된 면의 반대면에는 리턴스프링(70)의 일단이 안착될 수 있다. 하우징(10)의 내부면에는 리턴스프링(70)의 타단이 안착될 수 있다.
제1안착부(11)는 리턴스프링(70) 측면부를 감싸면서 고정하도록 하우징부에 일정간격으로 이격되어 형성될 수 있고, 제2안착부(12)는 샤프트(22)의 축과 평행하게 일정간격을 두고 이격되도록 형성되어 리턴스프링(70)의 측면부를 감싸도록 구성될 수 있다. 제2안착부(12)의 단부는 제1안착부(11)의 단부와 서로 위아래로 마주보도록 구성될 수 있다.
이 경우 제1안착부(11)와 제2안착부(12)는 VCM 엑추에이터(1)가 동작될 때 리턴스프링(70)이 측면으로 휘어지는 것을 방지하여 VCM 엑추에이터(1)가 고장이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.
실시예에 따라서 제1안착부(11)와 제2안착부(12)는 단부가 삼각형의 후크 형상일 수 있고, 제1안착부와 제2안착부의 단부가 둥근 볼 형상으로 구성될 수 있다.
제1안착부(11)와 제2안착부(12)의 단부가 일자 형상일 경우 리턴스프링(70)이 동작 중 측면으로 휘어지는 것은 방지할 수 있지만, VCM 엑추에이터(1)가 지속적으로 동작할 때 리턴스프링(70)이 오작동으로 탈거되는 등의 문제는 해결할 수 없다. 따라서 제1안착부(11)와 제2안착부(12)의 단부에 후크를 형성함으로써 VCM 엑추에이터(1)가 동작할 때 리턴스프링(70)이 탈거되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 기술은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1: VCM 엑추에이터 10: 하우징
11: 제1안착부 12: 제2안착부
14: 모터실 15: 제2리브
20: 샤프트 21: 자석
22: 샤프트 23: 기어부
30: 레버 40: 커버
41: 홀센서 42: PCB
50: 구동모터 51: 출력축
60: 복수의 기어 61: 제1기어
62: 제2기어 63: 제3기어
64: 제4기어 65: 제5기어
66: 제6기어 70: 리턴스프링

Claims (5)

  1. 모터실과, 상기 모터실 측방에 형성되는 기어실을 가지는 하우징;
    상기 하우징에 회전가능하게 연결되되, 일단은 상기 하우징의 외부로 노출되는 샤프트와 상기 샤프트가 삽입되어 체결되는 삽입부를 가지며 외주면의 적어도 일부에 기어가 형성되고 일측에 자석이 설치된 기어부를 포함하는 샤프트부;
    상기 샤프트부의 상기 샤프트 일단에 고정 설치되는 레버;
    상기 하우징과 결합하여 상기 모터실과 상기 기어실을 폐쇄하고, 내측면의 상기 자석과 대응하는 위치에 홀센서와 PCB가 설치되는 커버;
    상기 하우징의 상기 모터실에 위치하고, 양방향 회전하는 구동모터;
    상기 하우징의 상기 기어실에 위치하고, 상기 기어부와 치합하는 적어도 하나의 기어를 포함하며 상기 구동모터로부터 발생한 회전력을 상기 샤프트부로 전달하는 복수의 기어;
    상기 샤프트부를 감싸면서 상기 샤프트가 제자리로 복귀하도록 탄성력을 제공하는 리턴스프링;
    상기 하우징에 형성되고 상기 커버 방향으로 돌출된 형상을 가지는 제1안착부; 및
    상기 기어부의 삽입부로부터 반경방향으로 이격된 위치에서 상기 삽입부를 둘러싸며 상기 기어부에 형성되고 상기 제1안착부와 서로 대향하며 배치되는 제2안착부;
    를 포함하고, 상기 제1안착부와 제2안착부는 상기 기어부의 움직임이 제한되지 않도록 단부가 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 VCM 엑추에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1안착부는 상기 리턴스프링 측면부를 감싸면서 고정하도록 상기 하우징에 일정간격으로 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 VCM 엑추에이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2안착부는 상기 샤프트부와 평행하게 일정간격을 두고 이격되도록 형성되고, 상기 제2안착부의 상기 단부는 상기 제1안착부의 상기 단부와 마주보도록 구성되는 것을 특징으로 하는 VCM 엑추에이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1안착부와 상기 제2안착부는 상기 단부가 삼각형의 후크 형상인 것을 특징으로 하는 VCM 엑추에이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1안착부와 상기 제2안착부는 상기 단부가 둥근 볼 형상인 것을 특징으로 하는 VCM 엑추에이터.
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