KR102213919B1 - 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈. - Google Patents

Abstract

본 발명은 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈은 박스형태로 내부가 관통되게 형성되어 전동모터와 밸브의 사이에 서로 연결되게 설치되는 모듈하우징; 상기 모듈하우징의 관통된 내부에 설치되되, 베어링들 사이에 회전 가능하게 설치되는 원판형태의 기어하우징; 상기 기어하우징의 일단에 관통되되, 탈착가능하게 설치되는 기어; 상기 기어에 끼워져 기어하우징에 고정되게 설치되는 텐션플레이트; 상기 텐션플레이트와 맞물리게 모듈하우징에 고정되게 설치되는 텐션기어; 상기 텐션기어와 대응하게 모듈하우징에 탈착가능하게 설치되는 판 형태의 토크스프링; 및 상기 토크스프링과 대응하게 모듈하우징에 고정되게 설치되어 토크를 측정하도록 한 토크센싱보드;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 반발력이 다른 토크스프링을 교체하여 반발력에 따라 밸브에 전해지는 정확한 토크를 측정하는 것은 물론, 기어 교체로 인해 기어비에 따라 가감속이 가능하고, 오버토크로 인한 파손이 방지되는 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈을 제공한다.

Description

토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈.{the actuator module for Torque measurement and variable gear ratio}

본 발명은 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반발력이 다른 토크스프링을 교체하여 반발력에 따라 밸브에 전해지는 정확한 토크를 측정하는 것은 물론, 기어 교체로 인해 기어비에 따라 가감속이 가능하고, 오버토크로 인한 파손이 방지되는 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 전동 액추에이터는 전동모터의 포지션 및 토크를 검출하여 제어부의 지시에 따라 밸브를 온/오프 하는 것으로서, 밸브의 정밀한 위치제어 및 개폐를 위한 것이다.

이러한, 액추에이터는 통상, 제어부의 구조가 릴레이와 스위치로 이루어진 시퀸스로직(Sequence Logic)인 전기식과, 제어부에 마이크로프로세서가 적용되어 모든 입출력을 판단하고 제어하는 전자식으로 이루어진다.

한편, 상기 액추에이터는 오버토크로 인해 밸브의 파손이 잦아 많은 연구가 필요하다.

예컨대, 한국 등록특허공보 제10-0879534호에는 전원에 의해 게이트를 개폐시키는 전동식 액추에이터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 게이트로부터 저항토크가 입력되는 경우, 오픈스위치 및 클로즈스위치의 개폐명령신호가 모터로 출력되지 않도록 하여 모터 및 게이트가 손상되는 것을 방지할 수 있는 컨트롤러를 구비한 전동식 액추에이터가 공개되어 있다.

그러나, 상기의 기술 또한, 전기적인 역상, 결상에 대한 보호일 뿐, 밸브에 가해지는 오버토크를 해결할 수 없는 문제가 있다.

한국 등록특허공보 제10-0879534호, '전동식 액추에이터'

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반발력이 다른 토크스프링을 교체하여 반발력에 따라 밸브에 전해지는 정확한 토크를 측정하는 것은 물론, 기어 교체로 인해 기어비에 따라 가감속이 가능하고, 오버토크로 인한 파손이 방지되는 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈은 박스형태로 내부가 관통되게 형성되어 전동모터와 밸브의 사이에 서로 연결되게 설치되는 모듈하우징; 상기 모듈하우징의 관통된 내부에 설치되되, 베어링들 사이에 회전 가능하게 설치되는 원판형태의 기어하우징; 상기 기어하우징의 일단에 관통되되, 탈착가능하게 설치되는 기어; 상기 기어에 끼워져 기어하우징에 고정되게 설치되는 텐션플레이트; 상기 텐션플레이트와 맞물리게 모듈하우징에 고정되게 설치되는 텐션기어; 상기 텐션기어와 대응하게 모듈하우징에 탈착가능하게 설치되는 판 형태의 토크스프링; 및 상기 토크스프링과 대응하게 모듈하우징에 고정되게 설치되어 토크를 측정하도록 한 토크센싱보드;를 포함하여 구성된다.

상기 해결수단에 의한, 본 발명은 반발력이 다른 토크스프링을 교체하여 반발력에 따라 밸브에 전해지는 정확한 토크를 측정하는 것은 물론, 기어 교체로 인해 기어비에 따라 가감속이 가능한 효과가 있다.

또, 오버토크로 인한 파손이 방지되는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈 정면사시도.
도 2는 본 발명의 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈 배면 사시도.
도 3은 본 발명의 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈 분해사시도

본 발명의 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈은 반발력이 다른 토크스프링을 교체하여 반발력에 따라 밸브에 전해지는 정확한 토크를 측정하는 것은 물론, 기어 교체로 인해 기어비에 따라 가감속이 가능하고, 오버토크로 인한 파손이 방지되는 토크측정 및 기어비 조절이 가능하게 구성하였다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈 정면사시도, 도 2는 본 발명의 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈 배면 사시도, 도 3은본 발명의 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈 분해사시도를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈은 모듈하우징(10), 기어하우징(20), 기어(30), 텐션플레이트(40), 텐션기어(50), 토크스프링(60), 토크센싱보드(70)를 포함하여 이루어진다.

본 발명은 전동모터의 동력을 밸브에 전달하기에 토크나 RPM이 다른 밸브들에 모두 대응하기 위한 구조를 갖는다.

상기 모듈하우징(10)은 박스형태로 내부가 관통되게 형성되어 전동모터와 밸브의 사이에 서로 연결되게 설치되는 구조이다.

상기 기어하우징(20)은 원판 형태로서, 모듈하우징(10)의 관통된 내부에 설치되되, 베어링(21)들 사이에 회전 가능하게 설치되는 구조를 갖는다.

이러한, 기어하우징(20)은 통상의 C링(23)으로 모듈하우징(10)에 고정되게 설치되는 것이 바람직하다.

상기 기어(30)는 전동모터, 밸브와 연결 가능하게 설치되는 구조를 가지며 기어하우징(20)의 일단에 관통되되, 탈착가능하게 설치되는 구조를 이룬다.

한편, 상기 기어(30)는 전동모터, 밸브의 토크나 RPM에 따라 기어비를 달리하여 가감속 가능하게 교체 가능한 것이 바람직하다.

상기 텐션플레이트(40)는 기어(30)의 일단에 끼워져 기어하우징(20)에 고정되게 설치되는 구조를 갖는다.

이때, 상기 텐션플레이트(40)의 상단은 기어열이 형성되어 하기에 설명하는 텐션기어(50)와 맞물리게 설치되는 것이 바람직하다.

상기 텐션기어(50)는 텐션플레이트(40)와 기어열로 맞물리게 모듈하우징(10)에 고정되게 설치되는 구조를 갖는다.

이때, 상기 텐션기어(50)는 양단은 하기에 설명하는 토크스프링(60)과 대응하게 설치되어 전동모터의 토크를 토크스프링(60)에 전달하는 구조를 갖는다.

상기 토크스프링(60)은 판형태로서, 텐션기어(50)와 대응하게 모듈하우징(10)에 탈착가능하게 설치되는 구조를 갖는다.

이러한, 토크스프링(60)은 서로 대칭되게 형성되는 사다리꼴 형태의 토크부(61)들, 그 토크부(61)들이 서로 연결되는 연결부(63)로 이루어져, 토크부들이 서로 균일한 토크에 대응되는 것이 바람직하다.

상기 토크센싱보드(70)는 토크스프링(60)과 대응하게 모듈하우징(10)에 고정되게 설치되어 토크를 측정 가능한 구조로서, 텐션기어(50)에 의해 토크스프링(60)의 토크부(61)들의 변화되는 각도를 통해 토크를 측정하는 것으로서, 통상 공지된 발명으로 본 발명에서 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같은, 본 발명은 반발력이 다른 토크스프링을 교체하여 반발력에 따라 밸브에 전해지는 정확한 토크를 측정하는 것은 물론, 기어 교체로 인해 기어비에 따라 가감속이 가능하고, 오버토크로 인한 파손이 방지되는 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 효과가 있다.

본 발명에 의해, 반발력이 다른 토크스프링을 교체하여 반발력에 따라 밸브에 전해지는 정확한 토크를 측정하는 것은 물론, 기어 교체로 인해 기어비에 따라 가감속이 가능하고, 오버토크로 인한 파손이 방지되는 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈을 제공한다.

10: 모듈하우징
20: 기어하우징
21:베어링
23: C링
30:기어
40: 텐션플레이트
50: 텐션기어
60: 토크스프링
61: 토크부
63: 연결부
70: 토크센싱보드

Claims (1)

1. 박스형태로 내부가 관통되게 형성되어 전동모터와 밸브의 사이에 서로 연결되게 설치되는 모듈하우징(10);
   상기 모듈하우징(10)의 관통된 내부에 설치되되, 베어링(21)들 사이에 회전 가능하게 설치되는 원판형태의 기어하우징(20);
   상기 기어하우징(20)의 일단에 관통되되, 탈착가능하게 설치되는 기어(30);
   상기 기어(30)에 끼워져 기어하우징(20)에 고정되게 설치되는 텐션플레이트(40);
   상기 텐션플레이트(40)와 맞물리게 모듈하우징(10)에 고정되게 설치되는 텐션기어(50);
   상기 텐션기어(50)와 대응하게 모듈하우징(10)에 탈착가능하게 설치되는 판 형태의 토크스프링(60); 및
   상기 토크스프링(60)과 대응하게 모듈하우징(10)에 고정되게 설치되어 토크를 측정하도록 한 토크센싱보드(70);를 포함하여 구성되며,
   상기 토크스프링(60)은 서로 대칭되게 형성되는 사다리꼴 형태의 토크부(61)들, 그 토크부(61)들이 서로 연결되는 연결부(63)로 이루어져, 토크부들이 서로 균일한 토크에 대응되는 것을 특징으로 하는 토크측정 및 기어비 조절이 가능한 액추에이터 모듈.
   
   

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