KR102045499B1 - 모듈형 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모듈형 모터에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 모터 구동에 필요한 구성들을 사용자 의도에 따라 편리하게 교체할 수 있어서, 전문 지식이 없는 자들도 모터 구동 환경을 필요에 따라 최적화 시킬 수가 있다.

Description

모듈형 모터{Modular motor}

본 발명은 모듈형 모터에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 회전 동력을 발생시키는 모터의 개별적 기능 구성들을 사용자의 의도에 따라 편리하게 교체 가능토록 하는 기술에 대한 것이다.

각종 산업 현장이나, 교육용 로봇 분야에서는 동력 발생을 위해 모터가 사용된다. 이러한 모터는 전원 공급에 따라 회전력을 발생시키는데, 모터의 동작을 위해서는 각종 제어수단이나 감속기들이 추가로 구비되어야 한다.

이를 위해 대한민국공개특허 제10-2016-0052261호(2016.05.12. '사면조립이 가능한 전자회로 블록용 모터박스')와 같이 모터, 감속기, 제어기 등이 모두 내장된 블록 형태의 모터가 제시된 바 있다. 이러한 종래의 모터박스는 모터 구동에 필요한 구성들이 모터박스 내에 모두 내장되어 있고, 다른 부품들과 연계하여 동작 시킬 수 있기 때문에 사용이 편리하다.

하지만 종래의 모터박스는 모터박스 내에 이미 탑재되어 있는 구성들을 교체하는 것이 번거롭다는 문제점이 있다. 예컨대 감속비를 바꾼다거나, 고성능의 제어기로 교체하고 싶다면, 모터박스 전체를 새로 구입해야 하고, 일부 구성들의 성능만 바꾸는 것은 불가능하다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 모터 구동에 필요한 구성들을 사용자 의도에 따라 편리하게 교체할 수 있도록 하는 모듈형 모터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모듈형 모터는, 모듈이 결합되는 하나 이상의 슬롯이 형성된 본체; 상기 본체 내에 탑재되어 회전 동력을 발생시키는 모터; 및 상기 본체의 슬롯에 착탈 가능하게 장착되는 기능모듈;을 포함한다.

여기서, 상기 기능모듈은, 상기 모터의 회전축과 연동되어 회전비율을 변환한 후 출력하는 감속기모듈;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 기능모듈은, 상기 모터의 동작을 제어하는 제어기모듈; 외부기기와 신호 송수신을 수행하는 통신부모듈; 및 동작데이터를 저장하는 메모리;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 모듈형 모터는 모터 구동을 위해 필요한 구성들을 편리하게 갈아 끼워, 모듈형 모터의 성능을 사용자 의도에 맞게 최적화 시킬 수가 있다. 즉 감속비를 바꾸고 싶다면 감속기모듈을 감속기슬롯에서 빼내어 새로운 감속기모듈을 끼워주면 되며, 고성능의 제어기가 필요하다면 기존 제어기모듈을 본체에서 빼내고 고성능 제어기모듈을 제어기슬롯에 끼워주면 된다. 마찬가지로 통신부모듈이나 메모리모듈 역시 쉽게 교체가 가능하여 전문 지식이 없는 일반 사용자도 모듈형 모터의 성능을 본인 의도에 맞게 최적화 시킬 수가 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 모터의 각 구성들이 모두 결합된 상태를 도시한 사시도.
도2는 도1에 도시된 모듈형 모터에서 각 모듈이 분리된 상태를 설명하기 위한 사시도.
도3은 도1에 도시된 모듈형 모터의 개념적인 단면도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 모터의 각 구성들이 모두 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도2는 도1에 도시된 모듈형 모터에서 각 모듈이 분리된 상태를 설명하기 위한 사시도이며, 도3은 도1에 도시된 모듈형 모터의 개념적인 단면도이다. 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 모터는 본체(10), 모터(20) 및 기능모듈(31,32,33,34)을 포함한다.

본체(10)는 다른 부품들을 실장하기 위한 것으로, 모듈형 모터가 적용되는 분야에 따라 적절한 외관을 갖추고 있다. 또한 본체(10)에는 기능모듈(31,32,33,34)이 장착되기 위한 복수의 슬롯(11,12,13,14)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 본체(10)에 감속기슬롯(11), 제어기슬롯(12), 통신부슬롯(13) 및 메모리슬롯(14)이 형성되어 있는 예시를 도시하였다. 더불어 본체(10)에는 다른 부품과 물리적으로 연결되기 위한 커플러(미도시)가 추가로 마련되어 있을 수 있다.

모터(20)는 회전동력을 발생시키기 위한 것으로 본체(10) 내부에 미리 장착된 상태이다. 여기서 모터(20)는 제어기슬롯(12)과 전기적인 연결이 이루어져 있다.

기능모듈은 모터(20)를 동작시키거나 모터(20)의 출력을 외부로 전달하기 위한 것으로 감속기모듈(31), 제어기모듈(32), 통신부모듈(33) 및 메모리모듈(34)을 포함한다.

감속기슬롯(11)에 장착되는 감속기모듈(31)은 모터(20)의 회전축과 연동되어 회전비율을 변환한 후 출력부(31a)를 통해 출력시키기 위해 마련된다. 이러한 감속기모듈(31)은 외관이 감속기슬롯(11)의 형태에 대응하나, 내부에 실장된 기어들의 종류에 따라 회전비율, 즉 감속비가 각각 정해져 있다. 예컨대 50:1(모터(20)의 회전축 50회전에 대하여 출력부(31a)의 회전이 1인 비율), 또는 100:1 등의 감속비를 갖는 감속기모듈(31)이 개별적으로 준비될 수 있다.

제어기슬롯(12)에 장착되는 제어기모듈(32)은 모터(20)의 회전 동작을 제어하기 위해 마련된다. 예컨대 제어기모듈(32)은 키입력부(미도시)를 통해 입력되는 사용자 명령에 따라 모터(20)의 회전을 제어하거나, 미리 프로그래밍 된 바에 따라 특정 시간별로 모터(20)의 회전을 제어하거나, 다른 센서(미도시)와의 연동 신호에 따라 모터(20)의 회전을 제어할 수 있다. 또한 제어기모듈(32)은 엔코더센서(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 엔코더센서를 통해 모터(20)의 회전수를 측정한 후 메모리모듈(34)에 저장할 수도 있다. 이처럼 제어기모듈(32) 역시 제품에 따라 차별적인 기능을 수행할 수 있다.

통신부슬롯(13)에 장착되는 통신부모듈(33)은 외부기기와 신호를 송수신하기 위해 마련된다. 예컨대 통신부모듈(33)은 센서(미도시)와 통신을 수행하여 센서 신호를 수신한 후 제어기모듈(32)에 전달하거나, 제어기모듈(32)이 통신부슬롯(13)을 통해 모터(20)의 동작데이터를 외부로 전송시킬 수도 있다. 통신부모듈(33)의 통신방식이나 통신 성능 역시 제품마다 차별화된다.

메모리슬롯(14)에 장착되는 메모리모듈(34)은 모터(20) 구동에 필요한 데이터를 저장하기 위해 마련된다. 예컨대 메모리모듈(34)은 모터(20) 구동을 위해 필요한 동작데이터, 모듈형 모터의 고유아이디(또는 실시간 변동되는 설정아이디), 다른 기기와 연동되는 그룹핑정보 등을 저장할 수 있다. 메모리모듈(34)에 저장되는 데이터들은 통신부모듈(33)을 통해 외부에서 수신되어 저장되거나, 제어기모듈(32)로부터 수신되어 저장될 수도 있다.

한편 각각의 기능모듈(31,32,33,34)들은 본체(10)의 슬롯(11,12,13,14)에 착탈 가능하게 장착되는데, 이를 위해 본체(10)에는 각 슬롯(11,12,13,14)에 장착된 기능모듈(31,32,33,34)들을 고정시키거나 해제시키기 위한 구성들이 추가로 구비되어 있다. 예컨대 각 슬롯(11,12,13,14)의 내측에서 스프링(미도시)의 탄성에 의해 돌출되는 후크(미도시)가 마련되어 있고, 기능모듈(31,32,33,34)이 슬롯(11,12,13,14)에 진입하면 기능모듈(31,32,33,34)에 형성된 걸림턱(미도시)에 후크가 걸려 고정되는 방식이다. 물론 후크는 별도의 해제버튼(미도시)에 의해 후퇴함으로서 기능모듈(31,32,33,34)이 슬롯(11,12,13,14)에서 빠져나올 수 있다. 또 다른 방식으로는 슬롯(11,12,13,14)에 기능모듈(31,32,33,34)의 둘레가 끼이도록 설계함으로써, 기능모듈(31,32,33,34)에 구비된 손잡이(미도시)를 잡아 강제로 빼내는 방식이 적용될 수도 있다.

또한 감속기모듈(31)은 감속기슬롯(11)에 장착될 시 모터(20)의 회전축과 물리적 결합이 이루어진다. 즉 감속기슬롯(11)의 일측에는 모터(20)의 회전축이 노출되어 있으면, 감속기모듈(31)이 감속기슬롯(11)에 장착되면 감속기모듈(31)의 입력부(미도시)가 모터(20)의 회전축과 물리적 결합이 이루어지도록 설계가 이루어져 있다.

또한, 본체(10)에서 전기적 결합이 필요한 부분에는 미리 전기적 배선과 접속부가 마련되어 있다. 즉, 제어기슬롯(12)은 모터(20), 통신부슬롯(13) 및 메모리슬롯(14)과 전기적 배선이 이루어져 있다. 더불어 제어기슬롯(12)과 제어기모듈(32)에는 커넥터(미도시) 등의 접속부가 구비되어 있어서 전기적 접속과 이탈이 가능하게 설계된다. 마찬가지로 통신부슬롯(13)과 메모리슬롯(14) 역시 통신부모듈(33) 및 메모리모듈(34)과 커넥터 등의 접속부를 통해 전기적 접속과 이탈이 가능하다.

이상에서 설명한 모듈형 모터를 사용할 시에는 사용자가 모듈형 모터를 적용시킬 분야를 정한 후, 그에 필요한 기능모듈(31,32,33,34)들을 준비하고 각각의 슬롯(11,12,13,14)에 끼워 사용하면 된다. 예컨대 기존 탑재 되어 있던 감속기모듈(31)은 50:1이었지만, 100:1의 감속비가 필요하다면 100:1의 감속비를 갖는 감속기모듈(31)로 교체하면 되는 것이다. 또는 기존 탑재되어 있던 제어기모듈(32)은 엔코더 기능이 없었지만, 회전 동작 기록을 위한 엔코더 기능이 필요하다면, 엔코더 기능이 탑재된 제어기모듈(32)로 장착시켜 사용하면 되는 것이다.

더불어 동작데이터 수신을 위해 초기에는 통신부모듈(33)을 장착하여 사용하였다가. 실제 모듈형 모터가 동작할 시에는 무게를 줄이기 위해 필요가 없는 통신부모듈(33)을 제거한 후 사용할 수도 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 모듈형 모터는 모터(20) 구동을 위해 필요한 구성들을 편리하게 갈아 끼워, 모듈형 모터의 성능을 사용자 의도에 맞게 최적화 시킬 수가 있다. 즉 감속비를 바꾸고 싶다면 감속기모듈(31)을 감속기슬롯(11)에서 빼내어 새로운 감속기모듈(31)을 끼워주면 되며, 고성능의 제어기가 필요하다면 기존 제어기모듈(32)을 본체(10)에서 빼내고 고성능 제어기모듈(32)을 제어기슬롯(12)에 끼워주면 된다. 마찬가지로 통신부모듈(33)이나 메모리모듈(34) 역시 쉽게 교체가 가능하여 전문 지식이 없는 일반 사용자도 모듈형 모터의 성능을 본인 의도에 맞게 최적화 시킬 수가 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10 : 본체
슬롯
11 : 감속기슬롯
12 : 제어기슬롯
13 : 통신부슬롯
14 : 메모리슬롯
20 : 모터
31 : 감속기모듈
31a : 출력부
32 : 제어기모듈
33 : 통신부모듈
34 : 메모리모듈

Claims (3)

1. 감속기슬롯, 제어기슬롯, 통신부슬롯 및 메모리슬롯이 형성되어 있는 본체;
   상기 본체 내에 탑재되어 회전 동력을 발생시키는 모터;
   상기 본체의 감속기슬롯에 장착되며, 상기 모터의 회전축과 연동되어 회전비율을 변환한 후 출력하는 감속기모듈;
   상기 본체의 제어기슬롯에 장착되며, 상기 모터의 동작을 제어하는 제어기모듈;
   상기 본체의 통신부슬롯에 장착되며, 외부기기와 신호 송수신을 수행하는 통신부모듈; 및
   상기 본체의 메모리슬롯에 장착되며, 동작데이터를 저장하는 메모리;를 포함하되,
   상기 본체에서 상기 제어기슬롯은 상기 모터, 통신부슬롯 및 메모리슬롯과 전기적 배선이 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 모듈형 모터.
2. 삭제
3. 삭제

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