KR101887475B1 - Electric actuator - Google Patents

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Abstract

전동 액추에이터에 관한 것으로, 구동력을 발생하는 모터부, 상기 모터부로부터 구동력을 전달받아 감속하는 감속부 및 상기 감속부에 의해 감속된 구동력을 전달받아 직선 왕복 운동하는 작동부를 포함하고, 상기 감속부는 상기 모터부에 마련된 모터의 출력축과 연결되고 상기 모터에서 발생한 구동력을 전달받아 1차 감속하는 제1 기어유닛, 1차 감속된 구동력을 2차 감속하는 제2 기어유닛 및 상기 모터부의 제1 하우징 전단에 결합되고 내부에 상기 제1 및 제2 기어유닛이 설치되는 공간이 마련되는 제2 하우징을 포함하는 구성을 마련하여, 유성기어를 포함하는 제1 및 제2 기어유닛과 볼스크루 타입의 회전축에 전후 이동 가능하게 체결되는 로드를 전후 방향으로 직선 왕복 운동시켜 유성기어와 스크루 타입의 체결 방식을 이용해서 직동형 전동 액추에이터의 구조를 견고하게 하고, 정밀도를 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. An electric actuator, comprising: a motor part generating a driving force; a decelerating part receiving a driving force from the motor part to decelerate; and an actuating part receiving a driving force decelerated by the decelerating part and performing a linear reciprocating motion, A first gear unit that is connected to an output shaft of a motor provided in the motor unit and that receives the driving force generated by the motor to receive a first deceleration, a second gear unit that decelerates the first decelerated driving force by a second degree, And a second housing provided with a space in which the first and second gear units are installed, the first and second gear units including the planetary gear, A rod that is movably coupled is linearly reciprocated in the forward and backward directions, and a planetary gear and a screw type fastening system are used to form a direct- It hardens the structure of the radiator, and to obtain the effect of being able to improve the accuracy.

Description

전동 액추에이터{ELECTRIC ACTUATOR}ELECTRIC ACTUATOR

본 발명은 전동 액추에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 에너지를 공급받아 직선 왕복 운동하는 전동 액추에이터에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric actuator, and more particularly, to an electric actuator that is linearly reciprocated by receiving electric energy.

일반적으로 기계 장치에는 운동시키고자 하는 대상물을 직선 왕복 운동시키거나, 각종 유체의 유량을 제어하는 밸브 또는 댐퍼의 개방도를 조정하기 위해 유압 액추에이터가 적용된다. Generally, a hydraulic actuator is applied to a mechanical device to adjust the opening degree of a valve or a damper to linearly reciprocate an object to be moved, or to control the flow rate of various fluids.

유압 액추에이터는 물 또는 특수한 기름인 유압 작동유의 압력을 기계적인 운동으로 변환하는 유압장치에서 최종목적인 직선 운동을 유발하는 요소이다.Hydraulic actuators are the elements that cause linear motion, which is the ultimate purpose in hydraulic devices that convert the pressure of hydraulic fluid, which is water or special oil, into mechanical motion.

예를 들어, 하기의 특허문헌 1에는 유압 액추에이터 구성이 개시되어 있다. For example, the following Patent Document 1 discloses a hydraulic actuator configuration.

그러나 유압 액추에이터는 피스톤과 로드를 동작시키기 위해 유압을 전달하기 위한 유체 라인이 적용됨에 따라, 구성이 복잡하고, 소형화하기 어려운 문제점이 있었다. However, the hydraulic actuator is complicated in structure and difficult to be miniaturized due to application of a fluid line for transmitting hydraulic pressure to operate the piston and the rod.

또한, 유압 액추에이터는 각 부품과 유체 라인 등이 노후화되면서 유압 작동유가 누설되거나 부식 등으로 인해 작성 성능이 저하됨에 따라, 유지 보수가 어려운 문제점이 있었다. In addition, the hydraulic actuator has a problem in that it is difficult to maintain the hydraulic actuator due to deterioration of the performance due to leakage of hydraulic oil or corrosion due to aging of parts and fluid lines.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 전기 에너지를 이용해서 구동되는 전동 액추에이터가 사용되고 있다. In order to solve such a problem, electric actuators driven by electric energy are used.

종래기술에 따른 전동 액추에이터는 제어부로부터의 구동신호에 의해 구동하는 구동 모터, 구동 모터의 회전을 감속하여 제어 대상의 회전축에 전달하는 감속 기어기구 및 회전축의 현재의 동작각(또는 동작범위)을 검출하는 동작각 검출기구를 구비한다. The electric actuator according to the related art includes a drive motor driven by a drive signal from a control unit, a reduction gear mechanism that decelerates the rotation of the drive motor to transmit the rotation to the rotation axis of the object to be controlled and a current operation angle And an operation angle detection mechanism for detecting the operation angle.

예를 들어, 하기의 특허문헌 2에는 전동 액추에이터 구성이 개시되어 있다. For example, the following patent document 2 discloses an electric actuator configuration.

이러한 전동 액추에이터에는 다수의 평기어를 다단으로 적층하여 구성하거나, 태양 기어, 유성 기어 및 내부 기어로 이루어지는 유성 기어기구가 적용되는 감속기구가 적용된다. In this electric actuator, a plurality of spur gears are stacked in multiple stages or a deceleration mechanism to which a planetary gear mechanism composed of a sun gear, a planetary gear and an internal gear is applied is applied.

대한민국 특허 공개번호 제10-2008-0033194호(2008년 4월 16일 공개)Korean Patent Publication No. 10-2008-0033194 (published on April 16, 2008) 대한민국 특허Korea Patent

그러나 종래기술에 따른 전동 액추에이터에 2단 평기어를 사용한 감속 기어기구를 적용하는 경우, 맞물림이 1개소에서 부하가 커지므로 원가가 높은 고강도재로 이루어지는 큰 평기어를 적용해야 하고, 구동 모터, 감속 기어기구 등을 수납하는 하우징이 대형화하여, 액추에이터를 소형, 경량화하기 어려운 문제점이 있었다. However, when a reduction gear mechanism using a two-stage spur gear is applied to an electric actuator according to the related art, a large spur gear made of a high-strength material having a high cost is required since the load becomes large at one point of engagement, The housing for accommodating the gear mechanism or the like is enlarged, which makes it difficult to make the actuator compact and lightweight.

한편, 특허문헌 2에 따른 전동 액추에이터는 유성 기어기구를 사용하고 있기 때문에, 2단 평기어를 사용한 감속 기어기구에 비해 부하를 분산할 수 있기 때문에 기어를 소형화할 수 있다.On the other hand, since the electric actuator according to Patent Document 2 uses the planetary gear mechanism, the load can be dispersed as compared with the reduction gear mechanism using the two-step spur gear, so that the gear can be downsized.

따라서 감속기에 유성 기어를 적용해서 전동 액추에이터의 구성을 간단하게 하고, 소형화 및 경량화하면서도 정밀도를 향상시키고 에너지 소모를 최소화할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다. Therefore, it is required to develop a technology that can simplify the configuration of the electric actuator by applying the planetary gear to the speed reducer, reduce the size and weight, improve the precision, and minimize energy consumption.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기 에너지를 공급받아 직선 왕복 운동을 실현하는 전동 액추에이터를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric actuator that is capable of realizing a linear reciprocating motion by receiving electric energy.

본 발명의 다른 목적은 소형화 및 경량화가 가능하고 정밀도를 향상시킬 수 있는 전동 액추에이터를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an electric actuator that can be reduced in size and weight and can improve precision.

본 발명의 또 다른 목적은 구조를 간단하게 하고, 내구성을 향상시킬 수 있는 전동 액추에이터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electric actuator that can simplify the structure and improve the durability.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전동 액추에이터는 구동력을 발생하는 모터부, 상기 모터부로부터 구동력을 전달받아 감속하는 감속부 및 상기 감속부에 의해 감속된 구동력을 전달받아 직선 왕복 운동하는 작동부를 포함하고, 상기 감속부는 상기 모터부에 마련된 모터의 출력축과 연결되고 상기 모터에서 발생한 구동력을 전달받아 1차 감속하는 제1 기어유닛, 1차 감속된 구동력을 2차 감속하는 제2 기어유닛 및 상기 모터부의 제1 하우징 전단에 결합되고 내부에 상기 제1 및 제2 기어유닛이 설치되는 공간이 마련되는 제2 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an electric actuator according to the present invention includes a motor unit that generates a driving force, a deceleration unit that receives a driving force from the motor unit and decelerates, and a deceleration unit that receives the decelerated driving force, A first gear unit that is connected to an output shaft of a motor provided in the motor unit and receives a driving force generated by the motor and decelerates first, a second gear unit that decelerates the first decelerated driving force by a second speed, And a second housing coupled to a front end of the first housing of the motor unit and having a space in which the first and second gear units are installed.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전동 액추에이터에 의하면, 유성기어를 포함하는 제1 및 제2 기어유닛과 볼스크루 타입의 회전축에 전후 이동 가능하게 체결되는 로드를 전후 방향으로 직선 왕복 운동시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. As described above, according to the electric actuator according to the present invention, the first and second gear units including the planetary gear and the rod engaged with the rotational shaft of the ball screw type so as to be movable forward and backward can be linearly reciprocated in the front- Effect is obtained.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 유성기어와 스크루 타입의 체결 방식을 이용해서 직동형 전동 액추에이터의 구조를 견고하게 하고, 정밀도를 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an effect that the structure of the direct-drive electric actuator can be made firm and precision can be improved by using the planetary gear and screw type fastening method.

그리고 본 발명에 의하면, 스러스트 방향의 극력을 억제하고, 회전축과 유성기어 사이의 백래쉬를 최소화하며, 로드의 떨림을 방지하고, 마찰력을 최소화할 수 있다는 효과가 얻어진다.According to the present invention, it is possible to suppress the extreme thrust direction, minimize backlash between the rotary shaft and the planetary gear, prevent shaking of the rod, and minimize frictional force.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 액추에이터의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 A-A'선에 대한 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 감속부의 분해 사시도,
도 4는 도 1에 도시된 작동부의 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 액추에이터의 작동 상태를 보인 동작 상태도. 1 is a perspective view of an electric actuator according to a preferred embodiment of the present invention,
2 is a sectional view taken along the line A-A 'shown in Fig. 1,
Fig. 3 is an exploded perspective view of the deceleration section shown in Fig. 1,
4 is an exploded perspective view of the operating portion shown in Fig. 1,
5 is an operational state view showing an operating state of an electric actuator according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 액추에이터를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an electric actuator according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 액추에이터의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A-A'선에 대한 단면도이다. FIG. 1 is a perspective view of an electric actuator according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A 'shown in FIG.

그리고 도 3은 도 1에 도시된 감속부의 분해 사시도이고, 도 4는 도 1에 도시된 작동부의 분해 사시도이다. FIG. 3 is an exploded perspective view of the reduction portion shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the operation portion shown in FIG.

이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다. Hereinafter, terms indicating directions such as 'left', 'right', 'forward', 'rearward', 'upward' and 'downward' are defined as indicating respective directions based on the states shown in the respective drawings do.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 액추에이터(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 구동력을 발생하는 모터부(20), 모터부(20)로부터 구동력을 전달받아 감속하는 감속부(30) 및 감속부(30)에 의해 감속된 구동력을 전달받아 직선 왕복 운동하는 작동부(40)를 포함한다. 1 and 2, the electric actuator 10 according to the preferred embodiment of the present invention includes a motor section 20 for generating a driving force, a deceleration section 20 for receiving a driving force from the motor section 20, 30 and a decelerating portion 30 to receive a driving force decelerated by the decelerating portion 30 and reciprocate linearly.

모터부(20)는 전원을 공급받아 정회전 또는 역회전해서 구동력을 발생하는 모터(21)와 모터(21)의 외면을 커버하는 제1 하우징(22)을 포함할 수 있다. The motor unit 20 may include a motor 21 that receives power and generates forward or reverse rotation to generate a driving force, and a first housing 22 that covers an outer surface of the motor 21.

감속부(30)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 모터(21)의 출력축과 연결되고 모터(21)에서 발생한 구동력을 전달받아 1차 감속하는 제1 기어유닛(31), 1차 감속된 구동력을 2차 감속하는 제2 기어유닛(32) 및 제1 하우징(22)의 전단과 결합되고 내부에 제1 및 제2 기어유닛(31,32)이 설치되는 공간이 마련되는 제2 하우징(33)을 포함할 수 있다. 1 to 3, the deceleration section 30 includes a first gear unit 31 connected to the output shaft of the motor 21 and receiving a driving force generated by the motor 21 to decelerate first, A second gear unit 32 for second decelerating the decelerated driving force and a second gear unit 32 coupled to the front end of the first housing 22 and provided with a space in which the first and second gear units 31, And may include a housing 33.

제1 기어유닛(31)은 모터(21)의 출력축 상에 결합되고 구동력에 의해 회전하는 제1 선기어(311), 제1 선기어(311)의 외측에 설치되는 제1 링기어(312), 제1 선기어(311)와 제1 링기어(312) 사이에 설치되는 복수의 제1 유성기어(313) 및 복수의 제1 유성기어(313)가 설치되는 제1 캐리어(314)를 포함할 수 있다. The first gear unit 31 includes a first sun gear 311 coupled to an output shaft of the motor 21 and rotated by a driving force, a first ring gear 312 provided outside the first sun gear 311, A plurality of first planetary gears 313 provided between the first sun gear 311 and the first ring gear 312 and a first carrier 314 provided with the plurality of first planetary gears 313 .

이와 같이 구성되는 제1 기어유닛(31)은 모터(21)에서 발생한 구동력을 약 3:1의 비율로 감속할 수 있다. The first gear unit 31 configured as described above can decelerate the driving force generated by the motor 21 at a ratio of about 3: 1.

제2 기어유닛(32)은 제1 캐리어(314)의 출력축 상에 결합되고 1차 감속된 구동력에 의해 회전하는 제2 선기어(321), 제2 선기어(321)의 외측에 설치되는 제2 링기어(322), 제2 선기어(321)와 제2 링기어(322) 사이에 설치되는 복수의 제2 유성기어(323) 및 복수의 제2 유성기어(323)가 설치되는 제2 캐리어(324)를 포함할 수 있다. The second gear unit 32 includes a second sun gear 321 coupled to the output shaft of the first carrier 314 and rotated by a first decelerated driving force, A plurality of second planetary gears 323 provided between the second sun gear 321 and the second ring gear 322 and a second carrier 324 provided with the plurality of second planetary gears 323, ).

이와 함께, 제2 기어유닛(32)의 전면에는 제2 캐리어(324)의 출력축에 결합되고 2차 감속된 구동력을 작동부(40)로 전달하는 전달부재(34)가 설치될 수 있다. A transmission member 34 coupled to the output shaft of the second carrier 324 and transmitting the second decelerated driving force to the actuating unit 40 may be installed on the front surface of the second gear unit 32. [

전달부재(34)는 대략 원판 형상으로 형성되고, 전달부재(34)의 전면에는 작동부(40)의 회전축(41)이 결합되는 결합리브(341)가 형성되고, 결합리브(341)의 일측에는 회전축(41)에 마련된 고정핀이 삽입되는 삽입홈(342)이 형성될 수 있다. The transmitting member 34 is formed in a substantially circular plate shape and the front surface of the transmitting member 34 is formed with a coupling rib 341 to which the rotation axis 41 of the actuating part 40 is coupled, An insertion groove 342 into which a fixing pin provided on the rotary shaft 41 is inserted may be formed.

이와 같이 구성되는 제2 기어유닛(32)은 1차 감속된 구동력을 약 3:1의 비율로 감속할 수 있다. The second gear unit 32 constructed as described above can decelerate the first decelerated driving force at a ratio of about 3: 1.

그래서 모터(21)에서 발생한 구동력은 제1 및 제2 기어유닛(31,32)에 의해 약 10:1로 감속될 수 있다. Therefore, the driving force generated by the motor 21 can be decelerated to about 10: 1 by the first and second gear units 31 and 32.

반면, 회전축(41)에 작용하는 토크는 모터(21)에서 발생한 구동력에 비해 약 1:10의 비율로 증대될 수 있다. On the other hand, the torque acting on the rotary shaft 41 can be increased at a ratio of about 1:10 as compared with the driving force generated by the motor 21. [

한편, 제2 하우징(33)의 전단과 후단에는 각각 전면 플레이트(35)와 후면 플레이트(36)가 결합되고, 전면 플레이트(35)의 양측에는 전동 액추에이터(10)를 차체 등에 고정하기 위한 고정 브래킷(37)이 결합될 수 있다. A front plate 35 and a rear plate 36 are coupled to the front and rear ends of the second housing 33 and fixed to both sides of the front plate 35 to fix the electric actuator 10 to a vehicle body, (37) can be combined.

그리고 커버 플레이트(36)와 제1 기어유닛(31)의 제1 링기어(312) 사이, 제1 기어유닛(31)의 제1 링기어(312)와 제2 기어유닛(32)의 제2 링기어(322) 사이 및 제2 기어유닛(32)과 전달부재(34)의 외측에는 각각 제1 기어유닛(31)과 제2 기어유닛(32) 및 전달부재(34)의 외측을 차폐하는 링 형상의 제1 내지 제3 커버(315,325,343)가 마련될 수 있다. The first ring gear 312 of the first gear unit 31 and the second ring gear 312 of the second gear unit 32 are disposed between the cover plate 36 and the first ring gear 312 of the first gear unit 31, Shielding the outside of the first gear unit 31, the second gear unit 32 and the transmitting member 34 are provided between the ring gear 322 and the outside of the second gear unit 32 and the transmitting member 34, Ring-shaped first to third covers 315, 325, and 343 may be provided.

고정 브래킷(37)은 차체에 설치되는 고정 플레이트(371)와 고정 플레이트(371)의 상면에 미리 설정된 간격, 예컨대 전면 플레이트(35)의 폭에 대응되는 간격만큼 이격되어 상하 방향을 따라 설치되는 한 쌍의 설치 플레이트(372)를 포함할 수 있다. The fixing bracket 37 is provided on the upper surface of the fixed plate 371 and the fixed plate 371 provided on the vehicle body so as to be spaced apart from each other by an interval corresponding to a predetermined interval, And may include a pair of mounting plates 372.

여기서, 한 쌍의 설치 플레이트(372)의 상단부가 각각 제2 하우징(30)의 양측에 배치된 상태에서 전동 액추에이터(10)의 설치각도를 조절할 수 있도록, 한 쌍의 설치 플레이트(372)를 관통해서 제2 하우징(33)의 양측면에는 한 쌍의 조절축(373)이 결합될 수 있다. Here, the pair of mounting plates 372 are inserted through the pair of mounting plates 372 so that the mounting angle of the electric actuator 10 can be adjusted in a state in which the upper ends of the pair of mounting plates 372 are disposed on both sides of the second housing 30, A pair of adjustment shafts 373 can be coupled to both sides of the second housing 33. [

작동부(40)는 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 감속부(30)의 전달부재(34)에 결합되는 회전축(41), 회전축(41)의 선단에 전후 방향으로 직선 왕복 운동 가능하게 결합되는 로드(42) 및 제2 하우징(33)의 전단에 결합되고 내부에 회전축(41)과 로드(42)의 일부분이 설치되는 공간이 마련되는 제3 하우징(43)을 포함할 수 있다. 1, 2 and 4, the operating portion 40 includes a rotating shaft 41 coupled to the transmitting member 34 of the decelerating portion 30, And a third housing 43 coupled to the front end of the second housing 33 and provided with a space in which a part of the rotary shaft 41 and the rod 42 is installed, can do.

제3 하우징(43)의 전면에는 전면 커버(431)가 설치되고, 전면 커버(431)의 중앙부에는 로드(42)의 직선 왕복 운동을 가이드하는 가이드 부재(44)가 설치될 수 있다.A front cover 431 is provided on the front surface of the third housing 43 and a guide member 44 for guiding the linear reciprocating movement of the rod 42 may be installed at the center of the front cover 431.

가이드 부재(44)는 대략 원통 형상으로 형성되고, 가이드 부재(44)의 전단에는 제3 하우징(43)의 전면에 설치되는 플랜지(441)가 형성될 수 있다. The guide member 44 may be formed in a substantially cylindrical shape and a flange 441 may be formed at the front end of the guide member 44 to be installed on the front surface of the third housing 43.

로드(42)는 단면이 대략 원 형상인 원형바로 마련되고, 로드(42)의 내부에는 회전축(41)의 회전에 따라 전후 방향으로 이동 가능하도록 회전축(41)이 삽입되는 삽입공간(421)이 형성될 수 있다. The rod 42 is provided with a circular bar having a substantially circular cross section and an insertion space 421 into which the rotary shaft 41 is inserted so as to be movable in the forward and backward directions in accordance with the rotation of the rotary shaft 41 .

로드(42)의 후단에는 로드(42)의 전방 이동시 로드(42)가 회전축(41) 및 제3 하우징(43)으로부터 완전히 분리되는 것을 방지하도록, 원형 플랜지(422)가 형성될 수 있다. A circular flange 422 may be formed at the rear end of the rod 42 to prevent the rod 42 from being completely separated from the rotary shaft 41 and the third housing 43 when the rod 42 is moved forward.

이러한 로드(42)의 후단부에는 삽입공간(421)의 후단을 차폐하는 차폐부재(45)가 결합될 수 있다. A shielding member 45 for shielding the rear end of the insertion space 421 may be coupled to the rear end of the rod 42.

차폐부재(45)는 로드(42)의 삽입공간(421) 후단에 결합되도록 대략 원통 형상으로 형성되고, 차폐부재(45)의 후단에는 결합 플랜지(451)가 형성될 수 있다. The shielding member 45 may be formed in a substantially cylindrical shape to be coupled to the rear end of the insertion space 421 of the rod 42 and a coupling flange 451 may be formed at the rear end of the shielding member 45.

이러한 차폐부재(45)는 결합 플랜지(451)를 관통해서 로드(42)의 원형 플랜지(422)에 체결되는 체결볼트에 의해 로드(42)의 후단에 고정될 수 있다. This shielding member 45 can be fixed to the rear end of the rod 42 by a fastening bolt which is fastened to the circular flange 422 of the rod 42 through the engagement flange 451. [

그리고 회전축(41)의 외주면과 로드(42)에 결합된 차폐부재(45)의 내주면에는 각각 나사산이 형성될 수 있다. A thread may be formed on the outer circumferential surface of the rotary shaft 41 and the inner circumferential surface of the shield member 45 coupled to the rod 42.

그래서 로드(42)는 회전축(41)이 일측 방향, 예컨대 시계 방향으로 회전하면 후방으로 이동하고, 회전축(41)이 반대 방향, 예컨대 반시계 방향으로 회전하면 전방으로 이동할 수 있다. Thus, the rod 42 moves rearward when the rotary shaft 41 rotates in one direction, for example, clockwise, and can move forward when the rotary shaft 41 rotates in the opposite direction, for example, counterclockwise.

한편, 로드(42)의 전단에는 직선 왕복 운동시키고자 하는 대상물과 결합되는 브래킷(46)이 설치될 수 있다. On the other hand, a bracket 46 coupled to an object to be linearly reciprocated may be installed at the front end of the rod 42.

여기서, 로드(42)의 전단부에는 상하 방향을 따라 결합축(423)이 결합되고, 브래킷(46)의 후단부는 결합축(423)을 중심으로 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치될 수 있다. A coupling shaft 423 is coupled to the front end of the rod 42 along the vertical direction and a rear end of the bracket 46 can be installed to be rotatable about the coupling shaft 423 in the left and right direction.

다음, 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 액추에이터의 작동방법을 상세하게 설명한다. Next, a method of operating the electric actuator according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 액추에이터의 작동 상태를 보인 동작 상태도이다. 5 is an operational state view showing an operating state of an electric actuator according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 액추에이터(10)는 모터(21)에 인가되는 전원 및 제어신호에 따라 로드(42)를 전진 또는 후진 이동시켜 직선 왕복 운동을 구현한다. The electric actuator 10 according to the preferred embodiment of the present invention implements a linear reciprocating motion by moving the rod 42 forward or backward according to a power source and a control signal applied to the motor 21.

상세하게 설명하면, 모터(21)는 전원 및 제어신호에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전해서 구동력을 발생한다. More specifically, the motor 21 rotates clockwise or counterclockwise according to the power source and the control signal to generate a driving force.

즉, 모터(21)가 시계 방향으로 회전하면, 모터(21)의 출력축에 설치되는 제1 선기어(311)와 맞물리는 복수의 제1 유성기어(313)와 제1 캐리어(314)는 각각 반시계 방향으로 회전한다. That is, when the motor 21 rotates clockwise, the plurality of first planetary gears 313 and the first carrier 314, which are engaged with the first sun gear 311 provided on the output shaft of the motor 21, Turn clockwise.

그리고 제1 캐리어(314)의 출력축에 설치된 제2 선기어(321)와 맞물리는 복수의 제2 유성기어(323)와 제2 캐리어(324)는 각각 시계 방향으로 회전한다. The plurality of second planetary gears 323 and the second carrier 324 engaged with the second sun gear 321 provided on the output shaft of the first carrier 314 rotate in the clockwise direction.

이때, 모터(21)에서 발생한 구동력은 제1 및 제2 기어유닛(31,32)을 거쳐 약 10:1의 비율로 감속되고, 토크는 약 1:10의 비율로 증대된다. At this time, the driving force generated by the motor 21 is decelerated at a ratio of about 10: 1 through the first and second gear units 31 and 32, and the torque is increased at a ratio of about 1:10.

이와 같이, 회전축(41)이 시계 방향으로 회전하면, 로드(42)는 후방으로 이동한다. Thus, when the rotary shaft 41 rotates clockwise, the rod 42 moves backward.

반면, 모터(21)와 회전축(41)이 반시계 방향으로 회전하면, 로드(42)는 전방으로 이동한다. On the other hand, when the motor 21 and the rotary shaft 41 rotate counterclockwise, the rod 42 moves forward.

이에 따라, 로드(42)의 전단에 설치된 브래킷(46)에 결합된 대상물은 전후 방향으로 직선 왕복 운동한다. Thus, the object coupled to the bracket 46 provided at the front end of the rod 42 linearly reciprocates in the front-rear direction.

여기서, 브래킷(46)은 로드(42)의 선단에 설치된 결합축(423)을 중심으로 회전 가능하게 설치됨에 따라, 상기 대상물은 로드(42)의 전방뿐만 아니라, 좌우측에 설치될 수도 있다. Here, since the bracket 46 is rotatably provided around the coupling shaft 423 provided at the tip of the rod 42, the object may be installed not only in front of the rod 42 but also in the right and left sides.

그리고 전동 액추에이터(10)는 제2 및 제3 하우징(33,43) 사이에 전면 플레이트(35)가 고정 브래킷(37)의 양측에 설치되는 조절축(373)을 중심으로 회전 가능하게 설치됨에 따라, 상하 방향으로 설치 각도가 조절될 수 있다. The electric actuator 10 includes a front plate 35 rotatably installed between the second and third housings 33 and 43 about an adjusting shaft 373 provided on both sides of the fixing bracket 37 , The installation angle can be adjusted in the vertical direction.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 유성기어를 포함하는 제1 및 제2 기어유닛과 회전축에 전후 이동 가능하게 체결되는 로드를 전후 방향으로 직선 왕복 운동시킬 수 있다. Through the above-described process, the present invention can linearly reciprocate the first and second gear units including the planetary gear and the rod that is coupled to the rotation shaft so as to be movable back and forth.

이와 같이, 본 발명은 유성기어와 스크루 타입의 체결 방식을 이용해서 직동형 전동 액추에이터의 구조를 견고하게 하고, 정밀도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the structure of the direct drive electric actuator can be strengthened and the precision can be improved by using the planetary gear and screw type fastening method.

그리고 본 발명은 스러스트 방향의 극력을 억제하고, 회전축과 유성기어 사이의 백래쉬를 최소화하며, 로드의 떨림을 방지하고, 마찰력을 최소화할 수 있다. Further, the present invention can minimize the thrust direction, minimize backlash between the rotary shaft and the planetary gear, prevent shaking of the rod, and minimize frictional force.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been described concretely with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

본 발명은 유성기어와 스크루 타입의 체결 방식을 이용해서 직동형 전동 액추에이터의 구조를 견고하게 하고, 정밀도를 향상시는 기술에 적용된다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to a technique of strengthening the structure of a direct drive electric actuator by using a planetary gear and a screw type fastening system and improving precision.

10: 전동 액추에이터 20: 모터부
21: 모터 22: 제1 하우징
30: 감속부 31,32: 제1,제2 기어유닛
311,321: 제1,제2 선기어 312,322: 제1,제2 링기어
313,323: 제1,제2 유성기어 314,324: 제1,제2 캐리어
315,325: 제1,제2 커버 33: 제2 하우징
34: 전달부재 341: 결합리브
342: 삽입홈 343: 제3 커버
35: 전면 플레이트 36: 후면 플레이트
37: 고정 브래킷 371: 고정 플레이트
372: 설치 플레이트 373: 조절축
40: 작동부 41: 회전축
42: 로드 421: 삽입공간
422: 원형 플랜지 423: 결합축
43: 제3 하우징 431: 전면 커버
44: 가이드 부재 441: 플랜지
45: 차폐부재 451: 결합 플랜지
46: 브래킷10: electric actuator 20: motor part
21: motor 22: first housing
30: deceleration section 31, 32: first and second gear unit
311, 321: First and second sun gears 312, 322: First and second ring gears
313, 323: first and second planetary gears 314, 324: first and second carrier
315, 325: first and second cover 33: second housing
34: transmitting member 341:
342: insertion groove 343: third cover
35: front plate 36: rear plate
37: Fixing bracket 371: Fixing plate
372: mounting plate 373: adjusting shaft
40: Operation part 41:
42: Load 421: Insertion space
422: circular flange 423: coupling shaft
43: third housing 431: front cover
44: guide member 441: flange
45: shielding member 451: engagement flange
46: Bracket

Claims (8)

구동력을 발생하는 모터부,
상기 모터부로부터 구동력을 전달받아 감속하는 감속부 및
상기 감속부에 의해 감속된 구동력을 전달받아 직선 왕복 운동하는 작동부를 포함하고,
상기 감속부는 상기 모터부에 마련된 모터의 출력축과 연결되고 상기 모터에서 발생한 구동력을 전달받아 1차 감속하는 제1 기어유닛,
1차 감속된 구동력을 2차 감속하는 제2 기어유닛 및
상기 모터부의 제1 하우징 전단에 결합되고 내부에 상기 제1 및 제2 기어유닛이 설치되는 공간이 마련되는 제2 하우징을 포함하며,
상기 작동부는 상기 감속부의 전달부재에 결합되는 회전축,
상기 회전축의 선단에 전후 방향으로 직선 왕복 운동 가능하게 결합되는 로드 및
상기 감속부의 제2 하우징 전단에 결합되고 내부에 상기 회전축과 로드의 일부분이 설치되는 공간이 마련되는 제3 하우징을 포함하고,
상기 제3 하우징의 전면에는 전면 커버가 설치되며,
상기 전면 커버의 중앙부에는 상기 로드의 직선 왕복 운동을 가이드하는 가이드 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 전동 액추에이터.A motor section for generating a driving force,
A deceleration unit that receives the driving force from the motor unit and decelerates the driving force;
And an actuating part that is reciprocated linearly by receiving a driving force decelerated by the decelerating part,
The deceleration unit includes a first gear unit that is connected to an output shaft of a motor provided in the motor unit and that receives the driving force generated by the motor to decelerate first,
A second gear unit that secondarily decelerates the first decelerated driving force,
And a second housing coupled to a front end of the first housing of the motor unit and having a space in which the first and second gear units are installed,
Wherein the operating portion includes a rotation shaft coupled to the transmitting member of the deceleration portion,
A rod that is linearly reciprocally coupled to the tip of the rotary shaft in the forward and backward directions, and
And a third housing coupled to a front end of the second housing of the deceleration unit and provided with a space in which a portion of the rotary shaft and the rod are installed,
A front cover is installed on a front surface of the third housing,
Wherein a guide member for guiding a linear reciprocating motion of the rod is provided at a central portion of the front cover. 제1항에 있어서, 상기 제1 기어유닛은
상기 모터의 출력축 상에 결합되고 구동력에 의해 회전하는 제1 선기어,
상기 제1 선기어의 외측에 설치되는 제1 링기어,
상기 제1 선기어와 제1 링기어 사이에 설치되는 복수의 제1 유성기어 및
상기 복수의 제1 유성기어가 설치되는 제1 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 액추에이터. 2. The automatic transmission according to claim 1, wherein the first gear unit
A first sun gear coupled to an output shaft of the motor and rotated by a driving force,
A first ring gear provided outside the first sun gear,
A plurality of first planetary gears disposed between the first sun gear and the first ring gear,
And a first carrier on which the plurality of first planetary gears are mounted. 제2항에 있어서, 상기 제2 기어유닛은
상기 제1 캐리어의 출력축 상에 결합되고 1차 감속된 구동력에 의해 회전하는 제2 선기어,
상기 제2 선기어의 외측에 설치되는 제2 링기어,
상기 제2 선기어와 제2 링기어 사이에 설치되는 복수의 제2 유성기어 및
상기 복수의 제2 유성기어가 설치되는 제2 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 액추에이터.3. The planetary gear unit according to claim 2, wherein the second gear unit
A second sun gear coupled to an output shaft of the first carrier and rotated by a first decelerated driving force,
A second ring gear disposed outside the second sun gear,
A plurality of second planetary gears provided between the second sun gear and the second ring gear,
And a second carrier on which the plurality of second planetary gears are mounted. 제3항에 있어서,
상기 제2 기어유닛의 전면에는 상기 제2 캐리어의 출력축에 결합되고 2차 감속된 구동력을 상기 작동부로 전달하는 전달부재가 설치되고,
상기 전달부재는 원판 형상으로 형성되며,
상기 전달부재의 전면에는 상기 작동부의 회전축이 결합되는 결합리브가 형성되고,
상기 결합리브의 일측에는 상기 회전축에 마련된 고정핀이 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동 액추에이터. The method of claim 3,
And a transmission member coupled to an output shaft of the second carrier and transmitting a second-decelerated driving force to the operation unit is provided on a front surface of the second gear unit,
The transmitting member is formed in a disc shape,
A coupling rib is formed on a front surface of the transmitting member,
And an insertion groove is formed at one side of the coupling rib to receive a fixing pin provided on the rotary shaft. 제3항에 있어서,
상기 제2 하우징의 전단과 후단에는 각각 전면 플레이트와 후면 플레이트가 결합되고,
상기 전면 플레이트의 양측에는 상기 전동 액추에이터를 차체에 상하 회전 가능하게 고정하는 고정 브래킷이 결합되며,
상기 고정 브래킷은 차체에 설치되는 고정 플레이트와
상기 고정 플레이트의 상면에 상기 전면 플레이트의 폭에 대응되는 간격만큼 이격되어 상하 방향을 따라 설치되는 한 쌍의 설치 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 액추에이터. The method of claim 3,
A front plate and a rear plate are coupled to the front and rear ends of the second housing, respectively,
And a fixing bracket for fixing the electric actuator to the vehicle body so as to be rotatable up and down is coupled to both sides of the front plate,
The stationary bracket includes a stationary plate
And a pair of mounting plates spaced apart from each other by an interval corresponding to the width of the front plate and disposed along the vertical direction on the upper surface of the fixed plate. 삭제delete 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로드의 내부에는 상기 회전축의 회전에 따라 전후 방향으로 이동 가능하도록 상기 회전축이 삽입되는 삽입공간이 형성되고,
상기 로드의 후단에는 상기 로드의 전방 이동시 상기 로드가 회전축 및 제3 하우징으로부터 완전히 분리되는 것을 방지하는 원형 플랜지가 형성되며,
상기 로드의 후단부에는 상기 삽입공간의 후단을 차폐하는 차폐부재가 결합되고,
상기 차폐부재는 상기 로드의 삽입공간 후단에 결합되도록 원통 형상으로 형성되며,
상기 회전축의 외주면과 로드에 결합된 차폐부재의 내주면에는 각각 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동 액추에이터. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
An insertion space into which the rotation shaft is inserted is formed in the rod so as to be movable in the forward and backward directions according to the rotation of the rotation shaft,
A circular flange is formed at the rear end of the rod to prevent the rod from being completely separated from the rotary shaft and the third housing when the rod is moved forward,
A shielding member for shielding a rear end of the insertion space is coupled to a rear end of the rod,
Wherein the shielding member is formed in a cylindrical shape to be coupled to a rear end of the insertion space of the rod,
Wherein an outer circumferential surface of the rotating shaft and an inner circumferential surface of a shield member coupled to the rod are formed with threads. 제7항에 있어서,
상기 로드의 전단에는 직선 왕복 운동시키고자 하는 대상물과 결합되는 브래킷이 설치되고,
상기 로드의 전단부에는 상하 방향을 따라 결합축이 결합되며,
상기 브래킷의 후단부는 상기 결합축을 중심으로 좌우 방향으로 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 전동 액추에이터. 8. The method of claim 7,
A bracket for engaging with an object to be linearly reciprocated is provided at a front end of the rod,
A coupling shaft is coupled to a front end portion of the rod along a vertical direction,
And a rear end portion of the bracket is installed to be rotatable in the left-right direction around the engagement shaft.
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