KR101922570B1 - 서보 모터 조립체 - Google Patents

서보 모터 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR101922570B1
KR101922570B1 KR1020170108492A KR20170108492A KR101922570B1 KR 101922570 B1 KR101922570 B1 KR 101922570B1 KR 1020170108492 A KR1020170108492 A KR 1020170108492A KR 20170108492 A KR20170108492 A KR 20170108492A KR 101922570 B1 KR101922570 B1 KR 101922570B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
gear
diameter
motor
transmission gear
Prior art date
Application number
KR1020170108492A
Other languages
English (en)
Inventor
한상준
김동근
Original Assignee
(주)프로보
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)프로보 filed Critical (주)프로보
Priority to KR1020170108492A priority Critical patent/KR101922570B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101922570B1 publication Critical patent/KR101922570B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2211/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
    • H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 서보 모터 조립체는 하우징; 모터 샤프트 및 상기 모터 샤프트에 결합된 모터 기어를 포함하는 구동 모터; 상기 모터 샤프트와 평행하게 이격되어 상기 하우징에 고정되는 전달 샤프트, 상기 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 모터 기어와 연결되는 대경 전달 기어 및 상기 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합된 소경 전달 기어를 포함하는 적어도 하나 이상의 회전 전달체; 상기 전달 샤프트와 평행하게 이격되어 있으며 상기 구동 모터의 회전 동력을 부하로 출력하는 출력 샤프트, 상기 출력 샤프트에 결합되어 상기 소경 전달 기어를 통해 제공되는 상기 구동 모터의 상기 회전 동력을 상기 출력 샤프트에 전달하는 대경 출력 기어 및 상기 출력 샤프트에 결합된 소경 출력 기어를 포함하는 동력 출력체; 상기 출력 샤프트와 평행하게 이격되어 있는 위치 검출 샤프트, 상기 위치 검출 샤프트에 결합되고 상기 소경 출력 기어와 연결되는 위치 검출 기어 및 상기 위치 검출 샤프트에 회전 가능하게 결합된 위치 검출 센서를 포함하는 위치 검출체; 및 상기 구동 모터의 구동 및 상기 위치 검출체의 동작을 제어하는 서보 제어부를 포함한다.

Description

서보 모터 조립체{SERVO MOTOR ASSEMBLY}
본 발명은 서보 모터 조립체에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 구동 모터의 회전에 동력 출력체의 회전을 검출하는 센서의 결합 위치를 개선한 서보 모터 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 서보 기구(servomechanism)란 제어량이 기계적 위치에 있도록 하는 자동제어계 즉, 물체의 위치,방위,자세등 목표값의 임의 변화에 추종하도록 구성된 피드백 제어계이며 기계를 명령대로 움직이는 장치로서, 서보기구에서 사용되는 전동기를 서보모터(servo motor)라 하며 직류전동기와 교류전동기가 있다.
이러한 서보모터는 정전 및 역전이 가능하고 저속에서의 운전이 원할하며 급가속 및 급감속이 가능하여, 아동의 지능계발 및 학습용 로봇에 적용될 수 있다.
도 1은 종래의 서보 모터 조립체를 예시하는 참조도이다. 도 1을 참조하면, 서보 모터 조립체는 하우징(미도시)에 수용되는 구동 모터(10), 모터 기어(12), 전달 샤프트(20), 전달 기어(21), 출력 샤프트(30), 출력 기어(31), 위치 검출 센서(40) 및 서보 제어부(50)를 포함할 수 있다.
그런데, 상기와 같은 종래의 서보 모터 조립체에서 출력 기어(31)의 회전에 따른 위치를 검출하기 위한 위치 검출 센서(40)는 출력 샤프트(30)에 의해 관통되는 구조를 가지며, 이로 인해 위치 검출 센서(40)의 구조상 출력 샤프트(30)의 직경을 증가시키는데 있어서 한계가 있다. 따라서, 출력 샤프트(30)가 위치 검출 센서(40)의 관통 홀 내에 삽입되어야 하는 구조적 제약으로 인해, 작은 크기의 직경을 갖는 출력 샤프트(30)를 사용해야 하므로, 출력 샤프트(30)에 걸리는 부하가 큰 경우에는 구동 모터의 동력이 적절히 부하에 전달되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 위치 검출 센서를 출력 샤프트로부터 분리하여 별도의 기어에 결합시키고, 이를 통해 출력 샤프트의 회전 위치를 검출할 수 있도록 하는 서보 모터 조립체에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 서보 모터 조립체는 하우징; 모터 샤프트 및 상기 모터 샤프트에 결합된 모터 기어를 포함하는 구동 모터; 상기 모터 샤프트와 평행하게 이격되어 상기 하우징에 고정되는 전달 샤프트, 상기 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 모터 기어와 연결되는 대경 전달 기어 및 상기 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합된 소경 전달 기어를 포함하는 적어도 하나 이상의 회전 전달체; 상기 전달 샤프트와 평행하게 이격되어 있으며 상기 구동 모터의 회전 동력을 부하로 출력하는 출력 샤프트, 상기 출력 샤프트에 결합되어 상기 소경 전달 기어를 통해 제공되는 상기 구동 모터의 상기 회전 동력을 상기 출력 샤프트에 전달하는 대경 출력 기어 및 상기 출력 샤프트에 결합된 소경 출력 기어를 포함하는 동력 출력체; 상기 출력 샤프트와 평행하게 이격되어 있는 위치 검출 샤프트, 상기 위치 검출 샤프트에 결합되고 상기 소경 출력 기어와 연결되는 위치 검출 기어 및 상기 위치 검출 샤프트에 회전 가능하게 결합된 위치 검출 센서를 포함하는 위치 검출체; 및 상기 구동 모터의 구동 및 상기 위치 검출체의 동작을 제어하는 서보 제어부를 포함한다.
복수개의 상기 회전 전달체는, 상기 모터 샤프트와 평행하게 이격되어 상기 하우징에 고정되는 제1 전달 샤프트, 상기 제1 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 모터 기어와 연결되는 제1 대경 전달 기어 및 상기 제1 대경 전달 기어의 일측에 결합되어 상기 제1 대경 전달 기어와 함께 회전하는 제1 소경 전달 기어를 포함하는 제1 회전 전달체; 상기 제1 전달 샤프트와 평행하게 이격되어 상기 하우징에 고정되는 제2 전달 샤프트, 상기 제2 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 제1 소경 전달 기어와 연결되는 제2 대경 전달 기어 및 상기 제2 대경 전달 기어의 일측에 결합되어 상기 제2 대경 전달 기어와 함께 회전하는 제2 소경 전달 기어를 포함하는 제2 회전 전달체; 및 상기 제2 전달 샤프트와 평행하게 이격되어 상기 하우징에 고정되는 제3 전달 샤프트, 상기 제3 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 제2 소경 전달 기어와 연결되는 제3 대경 전달 기어 및 상기 제3 대경 전달 기어의 일측에 결합되어 상기 제3 대경 전달 기어와 함께 회전하는 제3 소경 전달 기어를 포함하는 제3 회전 전달체를 포함하고, 상기 제3 소경 전달 기어는 상기 동력 출력체의 상기 대경 출력 기어와 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 위치 검출체는, 상기 구동 모터와 상기 동력 출력체 사이에서 상기 위치 검출 샤프트가 상기 모터 샤프트 및 상기 출력 샤프트와 평행하게 이격되어 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 서보 제어부는 PCB 회로 기판을 포함하며, 상기 출력 샤프트 및 상기 위치 검출 샤프트 중 적어도 하나는 상기 PCB 회로 기판을 관통하여 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 위치 검출 센서는, 상기 PCB 회로 기판을 관통한 상기 위치 검출 샤프트와 결합하는 것을 특징으로 한다.
상기 동력 출력체는, 상기 출력 샤프트의 일 단부 또는 양 단부가 상기 하우징을 관통하여 외부로 노출된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 출력 샤프트와 평행하게 이격되어 하우징에 고정되는 위치 검출 샤프트, 위치 검출 샤프트에 결합되고 소경 출력 기어와 연결되는 위치 검출 기어 및 위치 검출 샤프트에 결합된 위치 검출 센서를 포함하는 위치 검출체를 출력 샤프트로부터 이격된 독립적 구조체로 형성함으로써, 출력 샤프트가 위치 검출 센서의 관통 홀 내에 삽입되지 않아도 된다. 따라서, 출력 샤프트의 직경을 자유롭게 증가시킬 수 있으며, 출력 샤프트에 결합된 부하가 상당한 토크량을 요구하는 경우에도 구동 모터의 동력이 증가된 직경을 갖는 출력 샤프트를 통해 온전히 부하에 전달될 수 있다.
도 1은 종래의 서보 모터 조립체를 예시하는 참조도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 서보 모터 조립체의 외형을 예시하는 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 서보 모터 조립체의 정면도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 일 실시예의 서보 모터 조립체에서 하우징이 제외된 상태의 각 구성요소를 상측에서 바라본 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 서보 모터 조립체의 각 구성요소를 예시하는 하부 사시도이고, 도 3c는 도 3a에 도시된 서보 모터 조립체의 각 구성요소를 예시하는 정면도이다.
도 4는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 구동 모터를 예시하는 사시도이다.
도 5는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 회전 전달체를 예시하는 사시도이다.
도 6은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 동력 출력체를 예시하는 사시도이다.
도 7은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 위치 검출체를 예시하는 사시도이다.
도 8은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 서보 제어부를 예시하는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.　
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.　
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는"포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.　
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 2a는 본 발명에 따른 서보 모터 조립체(100)의 외형을 예시하는 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 서보 모터 조립체의 정면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 서보 모터 조립체(100)는 하우징(110)을 포함한다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 하우징(110)은 서보 모터 조립체(100)를 구성하는 각각의 구성요소를 실장하고 있다. 하우징(110)은 각 구성요소를 고정시키는 지지 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 하우징(110)의 구조는 예시적인 것에 불과하며, 다양한 형태로 외형이 설계변경될 수 있다.
도 3a는 본 발명에 따른 일 실시예의 서보 모터 조립체(100)에서 하우징(110)이 제외된 상태의 각 구성요소를 상측에서 바라본 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 서보 모터 조립체(100)의 각 구성요소를 예시하는 하부 사시도이고, 도 3c는 도 3a에 도시된 서보 모터 조립체의 각 구성요소를 예시하는 정면도이다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 서보 모터 조립체(100)는 구동 모터(120), 회전 전달체(130), 동력 출력체(140), 위치 검출체(150) 및 서보 제어부(160)를 포함할 수 있다.
구동 모터(120)는 일회용 또는 충전용 배터리로부터 공급되는 전원이나 상용전원을 이용하여 위치 제어가 가능한 회전 동력을 발생시키는 모터이다.
도 4는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 구동 모터(120)를 예시하는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 구동 모터(120)는 모터 본체(122), 모터 샤프트(124) 및 모터 기어(126)를 포함할 수 있다. 모터 본체(122)는 공급되는 전원에 의해 모터 샤프트(124)를 회전시킨다. 모터 본체(122)의 일측(예를 들어, 모터 본체(122)의 일측 단부(122-1)는 후술할 서보 제어부(160)의 일측에 고정될 수 있다. 모터 샤프트(124)는 모터 본체(122)에서 발생되는 전자기력에 의해 회전 운동을 한다. 모터 기어(126)는 모터 샤프트(124)에 동심으로 결합되어 있으며, 모터 샤프트(124)의 회전에 따라 함께 회전한다. 도 4에 도시된 구동 모터(120)는 예시적인 것이며, 구동 모터(120)의 구조 및 형상은 다양하게 설계 변경될 수 있다.
회전 전달체(130)는 구동 모터(120)의 회전 동력을 동력 출력체(130)로 전달한다. 이를 위해, 회전 전달체(130)는 전달 샤프트, 대경 전달 기어 및 소경 전달 기어를 포함할 수 있다. 전달 샤프트는 모터 샤프트에 평행하게 이격되어 하우징에 고정될 수 있다. 대경 전달 기어는 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되고, 모터 기어와 일정 기어 비(gear ratio)로 연결되어 있다. 소경 전달 기어는 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되어 있다. 또한, 소경 전달 기어는 동력 출력체(140)와 일정 기어 비로 연결되어 있다. 구동 모터(120)의 모터 기어(126)와 대경 전달 기어의 기어 비(gear ratio) 및 소경 전달 기어와 동력 출력체(140)의 기어 비에 따라 구동 모터(120)에서 생성된 회전 동력이 감속되어 동력 출력체(140)를 통해 출력될 수 있다.
한편, 이러한 회전 단달체(130)는 복수개의 회전 전달체들을 포함할 수 있다. 도 5는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 회전 전달체(130)를 예시하는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 회전 전달체(130)는 제1 회전 전달체(132), 제2 회전 전달체(134), 및 제3 회전 전달체(136)를 포함할 수 있다. 다만, 도 5에서는 회전 전달체(130)가 3개인 것을 도시하고 있지만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 구동 모터(120)의 회전 동력을 효과적으로 전달하기 위한 토크량에 따라 회전 전달체가 2개 이하이거나 4개 이상일 수도 있다.
제1 회전 전달체(132)는 제1 전달 샤프트(132-1), 제1 대경 전달 기어(132-2) 및 제1 소경 전달 기어(132-3)을 포함할 수 있다. 제1 전달 샤프트(132-1)는 모터 샤프트(124)와 평행하게 이격되어 있으며 하우징(110)의 내측에 고정될 수 있다. 제1 대경 전달 기어(132-2)는 제1 전달 샤프트(132-1)에 회전 가능하게 동심으로 결합되어 있으며, 모터 기어(126)와 일정 기어비로 연결되어 있다. 제1 소경 전달 기어(132-3)는 제1 대경 전달 기어(132-2)의 일측(예를 들어, 제1 대경 전달 기어(132-2)의 하부)에 동심으로 결합되어 있으며, 제1 대경 전달 기어(132-2)와 함께 회전할 수 있다.
제2 회전 전달체(134)는 제2 전달 샤프트(134-1), 제2 대경 전달 기어(134-2) 및 제2 소경 전달 기어(134-3)을 포함할 수 있다. 제2 전달 샤프트(134-1)는 제1 전달 샤프트(132-1)와 평행하게 이격되어 있으며, 하우징(110)의 내측에 고정될 수 있다. 제2 대경 전달 기어(134-2)는 제2 전달 샤프트(134-1)에 회전 가능하게 동심으로 결합되어 있으며, 제1 소경 전달 기어(132-3)와 일정 기어비로 연결되어 있다. 제2 소경 전달 기어(134-3)는 제2 대경 전달 기어(134-2)의 일측(예를 들어, 제2 대경 전달 기어(134-2)의 하부)에 동심으로 결합되어 있으며, 제2 대경 전달 기어(134-2)와 함께 회전할 수 있다.
제3 회전 전달체(136)는 제3 전달 샤프트(136-1), 제3 대경 전달 기어(136-2) 및 제3 소경 전달 기어(136-3)을 포함할 수 있다. 제3 전달 샤프트(136-1)는 제2 전달 샤프트(134-1)와 평행하게 이격되어 있으며, 하우징(110)의 내측에 고정될 수 있다. 제3 대경 전달 기어(136-2)는 제3 전달 샤프트(136-1)에 회전 가능하게 동심으로 결합되어 있으며, 제2 소경 전달 기어(134-3)와 일정 기어비로 연결되어 있다. 제3 소경 전달 기어(136-3)는 제3 대경 전달 기어(136-2)의 일측(예를 들어, 제3 대경 전달 기어(136-2)의 하부)에 동심으로 결합되어 있으며, 제3 대경 전달 기어(136-2)와 함께 회전할 수 있다. 이때, 제3 소경 전달 기어(136-3)는 동력 출력체(140)의 대경 출력 기어와 연결되어 있다.
동력 출력체(140)는 회전 전달체(130)로부터 전달받은 구동 모터(120)의 회전 동력을 이용하여 부하(미도시)를 구동시킨다.
도 6은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 동력 출력체(140)를 예시하는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 동력 출력체(140)는 출력 샤프트(142), 대경 출력 기어(144) 및 소경 출력 기어(146)를 포함할 수 있다.
출력 샤프트(142)는 회전 전달체(130)로부터 전달받은 구동 모터(120)의 회전 동력을 부하로 전달한다. 이를 위해, 출력 샤프트(142)는 회전 전달체(130)를 구성하는 전달 샤프트와 평행하게 이격되어 있으며, 출력 샤프트(142)의 일 단부 또는 양 단부(142-1, 142-2)는 하우징(110)을 관통하여 외부로 노출될 수 있다. 하우징(110)의 외부로 노출된 출력 샤프트(142)의 일 단부 또는 양 단부(142-1, 142-2)는 부하(예를 들어, 학습용 로봇, 완구 등)가 결합될 수 있는 삽입 구조 또는 나사 구조 등을 포함할 수 있다.
특히, 출력 샤프트(142)는 종래와 달리 위치 검출 센서(후술할 도 7의 156)와 독립적으로 구성됨으로써, 출력 샤프트(142)의 직경이 자유롭게 형성될 수 있다. 즉, 출력 샤프트(142)의 직경은 위치 검출 센서(156)에 상관 없이 크기가 증대될 수 있다. 이에 따라, 출력 샤프트(142)에 결합되는 부하가 커다란 토크량을 요구하는 경우에도 구동 모터의 동력이 출력 샤프트(142)를 통해 온전히 부하에 전달될 수 있다.
대경 출력 기어(144)는 출력 샤프트(142)에 동심으로 결합되어 있으며, 회전 전달체(130)의 소경 전달 기어를 통해 제공되는 구동 모터(120)의 회전 동력을 출력 샤프트(142)에 전달한다. 이를 위해, 대경 출력 기어(144)는 회전 전달체(130)의 소경 전달 기어와 일정 기어 비로 연결되어 있다.
소경 출력 기어(146)는 출력 샤프트(1420에 동심으로 결합되어 있으며, 회전 전달체(130)의 소경 전달 기어를 통해 제공되는 구동 모터(120)의 회전 동력을 위치 검출체(150)의 위치 검출 기어로 전달한다. 이를 위해, 소경 출력 기어(146)는 위치 검출체(150)의 위치 검출 기어와 일정 기어 비로 연결되어 있다.
위치 검출체(150)는 동력 출력체(140)의 회전 위치를 검출하고, 검출된 결과를 서보 제어부(160)로 전송할 수 있다. 위치 검출체(150)는 동력 출력체(140)의 출력 샤프트(142)와 평행하게 이격되어 있다.
도 7은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 위치 검출체(150)를 예시하는 사시도이다.
도 7을 참조하면, 위치 검출체(150)는 위치 검출 샤프트(152), 위치 검출 기어(154) 및 위치 검출 센서(156)을 포함할 수 있다.
위치 검출 샤프트(152)는 동력 출력체(140)의 출력 샤프트(142)와 평행하게 이격되어 있다. 위치 검출 샤프트(152)는 위치 검출 기어(154)로부터 전달받은 구동 모터(120)의 회전 동력에 따라 회전한다. 위치 검출 샤프트(152)는 구동 모터(120)와 동력 출력체(140) 사이에서 모터 샤프트(124)와 출력 샤프트(142)와 각각 평행하게 이격되어 형성된 것일 수 있다. 또한, 위치 검출 샤프트(152)는 후술하는 서보 제어부(160)를 구성하는 PCB 회로 기판(P)을 관통하여 배치될 수 있다.
위치 검출 기어(154)는 위치 검출 샤프트(152)에 동심으로 결합되어 있으며, 동력 출력체(140)의 소경 출력 기어(146)와 일정 기어 비로 연결되어 있다. 위치 검출 기어(154)는 동력 출력체(140)의 소경 출력 기어(146)로부터 전달되는 구동 모터(120)의 회전 동력을 위치 검출체(150)의 위치 검출 샤프트(152)로 전달한다.
위치 검출 센서(156)는 위치 검출 샤프트(152)의 회전에 따른 회전 위치를 검출하고, 검출된 값을 서보 제어부(160)로 전달한다. 또한, 위치 검출 센서(156)는 서보 제어부(160)로부터 회전 위치 검출에 대한 피드백 제어신호를 수신할 수 있다. 이를 위해, 위치 검출 센서(156)는 로터리 인코더(rotary encoder), 리졸버(resolver) 등의 위치 검출 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 위치 검출 센서(156)는 서보 제어부(160)의 PCB 회로 기판(P)을 관통하여 배치된 위치 검출 샤프트(152)의 일 단부에 결합될 수 있다. 이에 따라, 위치 검출 사퍄트(152)가 회전함에 따라, 위치 검출 센서(156)는 동력 출력체(140)의 회전량을 검출할 수 있다.
서보 제어부(160)는 구동 모터(120)의 구동을 제어하며, 또한 위치 검출체(150)의 동작을 제어할 수 있다.
도 8은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 서보 제어부(160)를 예시하는 사시도이다.
도 8을 참조하면, 서보 제어부(160)는 PCB 회로 기판(P)을 포함하며, PCB 회로 기판(P)이 하우징(110)에 고정되어 있다. 서보 제어부(160)의 PCB 회로 기판(P)은 구동 모터(120)를 구성하는 모터 본체(122)의 일측 단부(122-1)와 결합할 수 있는 제1 관통 홀(162)을 포함할 수 있다. 또한, 서보 제어부(160)의 PCB 회로 기판(P)은 위치 검출 샤프트(152)의 일 단부가 관통할 수 있는 제2 관통 홀(164) 및 출력 샤프트(142)의 일 단부가 관통할 수 있는 제3 관통 홀(166)을 포함할 수 있다. 제1 관통 홀(162), 제2 관통 홀(164) 또는 제3 관통 홀(166)의 관통 직경은 다양하게 선택될 수 있다. 특히, 제3 관통 홀(166)의 경우에는 종래와 달리 출력 샤프트(142)의 직경이 증가하더라도 증가된 직경을 갖는 출력 샤프트(142)를 수용할 수 있는 정도의 큰 관통 홀을 형성할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.
100: 서보 모터 조립체
110: 구동 모터
120: 회전 전달체
130: 동력 출력체
140: 위치 검출체
150: 서보 제어부

Claims (6)

  1. 하우징;
    모터 샤프트 및 상기 모터 샤프트에 결합된 모터 기어를 포함하는 구동 모터;
    상기 모터 샤프트와 평행하게 이격되어 상기 하우징에 고정되는 전달 샤프트, 상기 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 모터 기어와 연결되는 대경 전달 기어 및 상기 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합된 소경 전달 기어를 포함하는 적어도 하나 이상의 회전 전달체;
    상기 전달 샤프트와 평행하게 이격되어 있으며 상기 구동 모터의 회전 동력을 부하로 출력하는 출력 샤프트, 상기 출력 샤프트에 결합되어 상기 소경 전달 기어를 통해 제공되는 상기 구동 모터의 상기 회전 동력을 상기 출력 샤프트에 전달하는 대경 출력 기어 및 상기 출력 샤프트에 결합된 소경 출력 기어를 포함하는 동력 출력체;
    상기 출력 샤프트와 평행하게 이격되어 있는 위치 검출 샤프트, 상기 위치 검출 샤프트에 결합되고 상기 소경 출력 기어와 연결되는 위치 검출 기어 및 상기 위치 검출 샤프트에 회전 가능하게 결합된 위치 검출 센서를 포함하는 위치 검출체; 및
    상기 구동 모터의 구동 및 상기 위치 검출체의 동작을 제어하는 서보 제어부를 포함하고,
    상기 서보 제어부는 PCB 회로 기판을 포함하며,
    상기 PCB 회로 기판은 상기 구동 모터를 구성하는 모터 본체의 일측 단부와 결합하는 제1 관통 홀, 상기 위치 검출 샤프트의 일 단부가 관통할 수 있는 제2 관통 홀 및 상기 출력 샤프트의 일 단부가 관통할 수 있는 제3 관통 홀을 포함하고,
    상기 위치 검출체는,
    상기 구동 모터와 상기 동력 출력체 사이에서 상기 위치 검출 샤프트가 상기 모터 샤프트 및 상기 출력 샤프트와 평행하게 이격되어 형성되고,
    상기 위치 검출 센서는,
    로터리 인코더(rotary encoder) 및 리졸버(resolver) 중 어느 하나를 포함하되, 상기 제2 관통 홀을 관통한 상기 위치 검출 샤프트와 결합하고,
    상기 동력 출력체는,
    상기 출력 샤프트가 상기 제3 관통 홀을 관통하여 형성되되, 상기 출력 샤프트의 양 단부가 상기 하우징을 관통하여 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 서보 모터 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    복수개의 상기 회전 전달체는,
    상기 모터 샤프트와 평행하게 이격되어 상기 하우징에 고정되는 제1 전달 샤프트, 상기 제1 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 모터 기어와 연결되는 제1 대경 전달 기어 및 상기 제1 대경 전달 기어의 일측에 결합되어 상기 제1 대경 전달 기어와 함께 회전하는 제1 소경 전달 기어를 포함하는 제1 회전 전달체;
    상기 제1 전달 샤프트와 평행하게 이격되어 상기 하우징에 고정되는 제2 전달 샤프트, 상기 제2 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 제1 소경 전달 기어와 연결되는 제2 대경 전달 기어 및 상기 제2 대경 전달 기어의 일측에 결합되어 상기 제2 대경 전달 기어와 함께 회전하는 제2 소경 전달 기어를 포함하는 제2 회전 전달체; 및
    상기 제2 전달 샤프트와 평행하게 이격되어 상기 하우징에 고정되는 제3 전달 샤프트, 상기 제3 전달 샤프트에 회전 가능하게 결합되고 상기 제2 소경 전달 기어와 연결되는 제3 대경 전달 기어 및 상기 제3 대경 전달 기어의 일측에 결합되어 상기 제3 대경 전달 기어와 함께 회전하는 제3 소경 전달 기어를 포함하는 제3 회전 전달체를 포함하고,
    상기 제3 소경 전달 기어는 상기 동력 출력체의 상기 대경 출력 기어와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 서보 모터 조립체.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
KR1020170108492A 2017-08-28 2017-08-28 서보 모터 조립체 KR101922570B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170108492A KR101922570B1 (ko) 2017-08-28 2017-08-28 서보 모터 조립체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170108492A KR101922570B1 (ko) 2017-08-28 2017-08-28 서보 모터 조립체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101922570B1 true KR101922570B1 (ko) 2018-11-28

Family

ID=64561373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170108492A KR101922570B1 (ko) 2017-08-28 2017-08-28 서보 모터 조립체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101922570B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109723739A (zh) * 2019-02-21 2019-05-07 中原内配（上海）电子科技有限公司 制动器
CN110601490A (zh) * 2019-09-05 2019-12-20 中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司 一种角位移自反馈步进电机机组

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011244633A (ja) * 2010-05-20 2011-12-01 Nidec Sankyo Corp ギヤードモータおよびその製造方法
JP2014073007A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Nidec Sankyo Corp ギヤードモータおよび蓋体駆動装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011244633A (ja) * 2010-05-20 2011-12-01 Nidec Sankyo Corp ギヤードモータおよびその製造方法
JP2014073007A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Nidec Sankyo Corp ギヤードモータおよび蓋体駆動装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109723739A (zh) * 2019-02-21 2019-05-07 中原内配（上海）电子科技有限公司 制动器
CN109723739B (zh) * 2019-02-21 2024-02-09 中原内配（上海）电子科技有限公司 制动器
CN110601490A (zh) * 2019-09-05 2019-12-20 中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司 一种角位移自反馈步进电机机组
CN110601490B (zh) * 2019-09-05 2021-05-18 中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司 一种角位移自反馈步进电机机组

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11708160B2 (en) Unmanned aerial vehicle with protective outer cage
CN106863266B (zh) 机器人、控制装置以及机器人系统
US8328128B2 (en) Aircraft
KR101922570B1 (ko) 서보 모터 조립체
US9487254B2 (en) Vehicle and method for the independent inspection of hard-to-reach inner spaces
CN115210671A (zh) 用于飞行的远程或机载控制的设备、方法和系统
US20090066198A1 (en) Hobby servo shaft attachment mechanism
WO2019204324A1 (en) Linear and angular position stabilization and control of an underwater robotic system
EP2572980A2 (en) Active feedback user interface system and gimbal assembly therefor
Islam et al. Design and fabrication of line follower robot
WO2018110516A1 (ja) 壁面移動ロボット
Yi et al. Puzzlebots: Physical coupling of robot swarms
CN112936241A (zh) 一种蛇形机器人
JP2002244734A (ja) トラッキング装置
KR101627611B1 (ko) 입출력 위치피드백을 갖는 다입력방식 감속기
CN111055996A (zh) 飞行装置
Gunawan et al. Development of affordable and powerful swarm mobile robot based on smartphone android and ioio board
Fiaz Passive magnetic latching mechanisms for robotic applications
Liu et al. Coordinating control for an agricultural vehicle with individual wheel speeds and steering angles [Applications of Control]
Doroftei et al. Design and control of an omni-directional mobile robot
Tătar et al. Design and development of the synchronous mobile robots
KR20120104838A (ko) 교육용 로봇의 액츄에이터 모듈
US20120082972A1 (en) Modular robotics design and development system with varying levels of complexity
US20190217905A1 (en) Robotic Drive Platform
Ayobami et al. IMPLEMENTATION OF AN OBSTACLE AVOIDANCE ROBOT FOR SURVEILLANCE

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant