KR20170004713A

KR20170004713A - 액추에이터 모듈의 아이들러 혼 착탈 장치

Info

Publication number: KR20170004713A
Application number: KR1020150095434A
Authority: KR
Inventors: 김병수; 장욱; 하인용
Original assignee: (주)로보티즈
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2017-01-11
Also published as: US20180219448A1; CN107848108A; KR101796917B1; WO2017007113A1; CN107848108B; US10511205B2

Abstract

본 발명의 일실시예는 모터, 감속기, 및 제어회로를 내장할 수 있는 액추에이터 모듈의 아이들러 혼(idler horn) 착탈 장치로서, 상기 액추에이터 모듈의 외피를 이루는 하우징의 일면에 마련된 원통형 중공부의 내측 단부를 둘러싸는 링형 탄성 스위치와, 상기 링형 탄성 스위치를 고정시키는 링형 커버 부재를 포함하며, 상기 링형 탄성 스위치는 탄성력에 의해 상기 아이들러 혼과 선택적으로 착탈되는 것을 특징으로 하는 아이들러 혼 착탈 장치를 제공한다.

Description

액추에이터 모듈의 아이들러 혼 착탈 장치{APPARATUS FOR MOUNTING AND DEMOUNTING IDLER HORN IN ACTUATOR MODULE}

본 발명은 액추에이터 모듈의 아이들러 혼 착탈 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터 및 감속기를 내장하는 액추에이터 모듈에 장착된 피동측 회전부재, 즉 아이들러 혼을 액추에이터 모듈의 하우징에 장착 및 탈착시키기 위한 장치에 관한 것이다.

액추에이터 모듈은 보통 구동장치(모터)와 감속기를 내장하며, 일반 산업용은 물론 가정용 및 교육용으로도 널리 사용된다. 특히 다수개의 액추에이터 모듈을 결합하면 복잡한 동작이 구현가능한 다관절 로봇을 구현할 수 있다는 점에서 최근에 더욱 주목을 받고 있다.

도 1은 규격화된 액추에이터 모듈과 이들 모듈의 연결부재를 다수 반복 결합하여 휴머노이드 형태의 다관절 로봇을 구현한 실제 사진이다(특허문헌1 참조). 이러한 로봇에서는 각 액추에이터 모듈을 정해진 규칙에 따라 제어해야 하며, 이를 통해 액추에이터 모듈이 타 액추에이터 모듈 혹은 모듈연결부재를 구동하여 다양한 동작이 구현될 수 있다. 예컨대 휴머노이드 형태의 다관절 로봇의 경우 인간의 동작을 모사한 각종 동작이 구현될 수 있어야 한다.

도 2는 액추에이터 모듈(하측)과 모듈연결부재(상측)를 서로 결합한 모습이 나타나 있다. 액추에이터 모듈을 다수 결합하기 위해서는 액추에이터 모듈의 구동축을 중심으로 모듈연결부재와 연결하는 것이 필수적이며, 이러한 다수개의 액추에이터 모듈 및 모듈연결부재의 결합구조가 반복되어 도 1과 같은 형태, 또는 기타 원하는 형상의 로봇을 제작할 수 있게 된다.

대개의 경우 액추에이터 모듈의 일측은 구동측(active)이 되고, 타측은 피동측(passive)이 된다. 힌지형 관절로 사용될 경우, 액추에이터 모듈의 일측에는 모터로부터 구동력을 전달받는 샤프트가 설치되고, 그 타측에는 구동력을 전달하지는 않는 지지부재로서 작용하는 아이들러 혼(idler horn)이 설치된다. 구동측 샤프트와 달리 아이들러 혼은 여러 가지 이유에 의해 탈착이 이루어지는 빈도가 높다. 예컨대 아이들러 혼의 파손, 또는 아이들러 혼의 회전 동작을 위한 튜브형 베어링의 교체 등을 위해 아이들러 혼을 탈착해야 할 필요가 있다. 따라서 아이들러 혼을 편리하게 탈착할 수 있는 구조가 요구된다.

한편, 액추에이터 모듈을 모듈연결부재 또는 타 액추에이터 모듈과 연결함에 있어 배선의 처리가 중요하다. 특히 다수의 액추에이터 모듈을 중앙처리장치 또는 중앙 제어기로 제어하는 경우에는 제어 및 센싱을 위한 다수개의 배선이 필요하게 되는데, 이들 배선의 처리가 액추에이터 모듈의 구동을 방해하지 않도록 해야 한다. 또한 배선이 복잡하게 얽혀 있으면 외관상으로도 좋지 못하다. 또한 로봇을 구성하는 액추에이터 모듈이 많아지면 배선처리의 곤란성이 더욱 커지고, 이로 인해 액추에이터의 구동범위가 제한되거나, 로봇의 구조를 다양화하지 못하는 등의 문제가 발생하기도 한다. 종래에도 소형 모듈형 액츄에이터의 중공형을 구현하려는 시도는 있었으나, 베어링 내경의 한계로 커넥터를 제외한 케이블만 홀에 통과 시킨 후, 케이블과 커넥터를 다시 조립해야 하는 불편함이 있었고 문제 발생 시 유지보수도 어려운 한계가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 아이들러 혼을 중공형 구조로 하고, 이 중공부를 통해 케이블이 하우징 내부로 연결될 수 있도록 할 수 있는데, 이 경우 케이블의 연결 등을 위해 중공형 아이들러 혼을 착탈해야 할 필요성이 더욱 높아진다.

1. 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0018402호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액추에이터 모듈에 장착된 아이들러 혼을 액추에이터 모듈의 하우징에 편리하게 장착 및 탈착시킬 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 모터, 감속기, 및 제어회로를 내장할 수 있는 액추에이터 모듈의 아이들러 혼(idler horn) 착탈 장치로서, 상기 액추에이터 모듈의 외피를 이루는 하우징의 일면에 마련된 원통형 중공부의 내측 단부를 둘러싸는 링형 탄성 스위치와, 상기 링형 탄성 스위치를 고정시키는 링형 커버 부재를 포함하며, 상기 링형 탄성 스위치는 탄성력에 의해 상기 아이들러 혼과 선택적으로 착탈되는 것을 특징으로 하는 아이들러 혼 착탈 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 링형 탄성 스위치는, 상기 중공부 내측을 향하여 돌출 설치되는 돌기부와, 상기 중공부 외측을 향하여 돌출 설치되는 트리거링부를 가지며, 상기 트리거링부에 가해지는 외압에 따라 상기 돌기부가 이동하며, 이로써 상기 돌기부와 상기 아이들러 혼이 서로 체결되거나 결합이 해제될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 돌기부는 한 쌍으로 마련되며, 상기 한 쌍의 돌기부는 상기 링형 탄성 스위치의 링형 본체에서 서로 대향하는 위치에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 링형 본체에 있어서 상기 한 쌍의 돌기부 사이의 위치에 상기 트리거링부가 설치되며, 상기 트리거링부가 축방향으로 이동함에 따라 상기 한 쌍의 돌기부는 축방향 반대방향으로 이동하게 될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 아이들러 혼은, 결합 구멍이 마련된 플랜지부와, 상기 플랜지부로부터 축방향으로 돌출 설치되는 원통부를 가지며, 상기 원통부의 외측에 원주방향으로 오목부가 마련되고, 상기 오목부가 상기 링형 탄성 스위치의 돌기부와 요철(凹凸) 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 링형 탄성 스위치와 상기 아이들러 혼 사이에는 튜브형 베어링이 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 액추에이터 모듈에 장착된 아이들러 혼을 액추에이터 모듈의 하우징에 편리하게 장착 및 탈착시킬 수 있는 장치를 제공할 수 있다. 특히, 액추에이터 모듈의 배선처리를 위하여 중공형 아이들러 혼을 사용하는 경우, 이러한 중공형 아이들러 혼을 하우징에 간단하게 장착하고 탈착시키는 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 액추에이터 모듈을 이용한 휴머노이드형 다관절 로봇의 사진이다.
도 2는 종래의 액추에이터 모듈과 모듈연결부재를 결합한 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 액추에이터 모듈의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 액추에이터 모듈의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 액추에이터 모듈의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 액추에이터 모듈의 아이들러 혼 착탈장치의 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6의 도면에서 아이들러 혼이 분리된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 6의 아이들러 착탈장치의 링형 탄성 스위치를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 6의 아이들러 착탈장치의 링형 커버 부재를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 아이들러 혼 착탈장치의 구성을 설명하기에 앞서, 먼저 아이들러 혼 착탈장치가 내장되는 액추에이터 모듈의 구조를 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 액추에이터 모듈의 개략적인 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 액추에이터 모듈의 측면도, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 액추에이터 모듈의 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 액추에이터 모듈(1)은 제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20)을 포함하여 구성된다. 여기서 액추에이터(actuator)는 동력을 이용하여 기계 또는 기구를 동작시키는 장치이며, 주로 전기모터를 이용하여 구현된다. 액추에이터 모듈은 구동부로서의 모터와 함께 감속기 및 이들의 제어회로를 내장하여 이루어진다.

제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20)을 통칭하여 하우징이라 할 수 있는데, 이러한 하우징은 액추에이터 모듈의 외피 또는 외형을 구성하며, 그 내부에 있는 모터, 감속기, 제어회로 등을 보호한다. 하우징에는, 다른 액추에이터 모듈과 직접 결합되거나, 또는 다른 액추에이터 모듈과 연결하기 위한 모듈연결부재와 결합되기 위한 구조가 형성될 수 있다.

제1 하우징(10)에는 모터(미도시)에 연결된 구동측(active) 샤프트(30)가 관통 결합될 수 있다(도 4 참조). 즉, 액추에이터 모듈(1)에 내장된 모터를 통해 구동력을 전달받은 샤프트(30)가 제1 하우징(10)의 일면에 설치된다. 이 샤프트(30)에는 외부 부재와 연결될 수 있는 구조, 예컨대 결합홈이나 혼 구조가 일체로 또는 분리가능하게 설치될 수 있다. 액추에이터 모터와 샤프트(30) 사이에 감속기가 마련될 수 있다.

제1 하우징(10)은 일체로 형성될 수 있으며, 이와 달리 분리가능한 서브 하우징으로 구성될 수도 있다. 예컨대 도시된 바와 같이, 제1 하우징(10)은 제1 서브 하우징(11)과 제2 서브 하우징(12)을 포함할 수 있다. 제1 서브 하우징(11) 내에는 예컨대 감속기가, 제2 서브 하우징(12) 내에는 예컨대 모터가 내장될 수 있다. 이러한 제1 하우징(10)의 분리형 구조를 통해 보다 효율적인 내부 공간 구획이 가능하게 되고, 조립/분리를 편리하게 할 수 있게 된다.

한편 제1 하우징(10)의 측면에는 단자부(13)가 마련될 수 있다. 이 단자부(13)에는 케이블(미도시)이 전기적으로 연결될 수 있는데, 케이블과 단자부(13)를 통해 액추에이터 모듈(1)에 내장된 모터에 전류를 공급하거나, 또는 액추에이터 모듈(1)에 내장된 제어회로와 전기적 신호를 주고받을 수 있다. 여기서 송수신되는 신호는 모터의 구동을 위한 제어신호 또는 액추에이터 모듈(1)에 내장된 센서로부터의 감지신호 등일 수 있다.

단자부(13)는 제1 하우징(10)의 양쪽 측면에 각각 마련될 수 있으며, 이 경우에도 배선 연결의 편의에 따라 어느 한쪽 측면에 있는 단자부(13)만을 이용하는 것이 가능하다.

또한, 제1 하우징(10)의 외측면, 즉 제1 하우징(10)의 측면, 상면 또는 하면 중 하나 이상의 면에는 다른 액추에이터 모듈이나 모듈연결부재와 결합하기 위한 제1 결합홈(14; 15)이 마련될 수 있다. 제1 결합홈(14; 15) 내에는 암나사부가 마련될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20)의 외면은 거의 평면으로 형성될 수 있으며, 제1 결합홈(14; 15)을 통해 다른 액추에이터 모듈이나 모듈연결부재와 나사(볼트) 결합하는 것이 가능하게 된다.

제2 하우징(20)은 제1 하우징(10)에 결합된다. 도시된 바와 같이, 제2 하우징(20)은 제1 하우징(10)의 타면, 즉 샤프트(30)가 관통 설치된 면의 반대면에 결합될 수 있다. 제1 하우징(10)과 제2 하우징(20)은 볼트(B)에 의해 결합될 수 있으며, 이러한 볼트(B)는 제2 하우징(20)의 일면에 마련된 4개의 볼트구멍을 통해 삽입되어 제1 하우징(10)의 내측면에 마련된 암나사부와 결합될 수 있다. 제1 하우징(10)과 제2 하우징(20)의 결합 방식으로 기타의 다른 방식, 예컨대 요철 구조 등에 의한 끼워맞춤 방식, 기타 구조적 방식, 접착 방식 등 어떠한 방식도 사용될 수 있음은 물론이다.

제2 하우징(20)에는 구동측 샤프트(30)에 대응하는 위치에 마련되는 피동측(passive) 아이들러 혼(idler horn)(40)이 관통 결합될 수 있다. 즉, 제2 하우징(20)의 일면에는 구동측 샤프트(30)와 동축을 이루는 원통형 중공부(21)가 마련되고, 이 원통형 중공부(21)에 아이들러 혼(40)이 회전 가능하게 설치될 수 있다. 아이들러 혼(40)에는 액추에이터 모듈(1)에 내장된 모터로부터 구동력이 전달되는 것은 아니며, 단지 구동측 샤프트(30)가 타 부재로 구동력을 전달할 때 타 부재를 지지하는 역할을 하게 된다.

제2 하우징(20)의 측면에는 관통부(22)가 마련될 수 있다. 관통부(22)를 통해 단자부(13)에 연결된 케이블이 제2 하우징(20)의 내측으로 연결되는 것이 가능하게 된다. 한편, 관통부(22)를 사용하지 않는 경우에는 관통부(22)를 통해 하우징 내측으로 이물질 등이 유입될 수 있으므로, 관통부(22)를 막는 커버 부재(미도시)가 관통부(22)에 마련될 수 있다. 또한, 커버 부재를 제2 하우징(20)으로부터 제거하면 관통부(22)가 형성되도록 하는 것도 가능하다.

제2 하우징(20)의 전면에는 제2 결합홈(23)이 마련될 수 있다. 제2 결합홈(23)은 제1 결합홈(14; 15)과 마찬가지로, 다른 액추에이터 모듈이나 모듈연결부재와 결합하기 위한 것이다. 또한, 제2 결합홈(23) 내에는 암나사부가 마련될 수 있다.

아이들러 혼(40)은 중앙에 중공부가 형성된 튜브형 베어링(50)을 개재하여 제2 하우징(20)의 일면에 결합될 수 있다. 또한, 튜브형 베어링(50)의 중공부를 통해 제2 하우징(20) 내로 케이블이 연결될 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 하우징(10)에는 구동측 샤프트(30)가 설치되기 위한 중공부(16)가 설치되며, 제2 하우징(20)에는 이 중공부(16)에 대응하여 피동측 아이들러 혼(40)이 설치되기 위한 원통형 중공부(21)가 마련된다. 이를 통해 구동측 샤프트(30)와 피동측 아이들러 혼(40)은 동축 상에 마련될 수 있다.

도시된 바와 같이 아이들러 혼(40)은 튜브형 베어링(50)을 개재하여 제2 하우징(20)의 일면에 결합될 수 있다.

아이들러 혼(40)은, 결합구멍(42)이 마련된 플랜지부(41)와, 이 플랜지부(41)로부터 축방향으로 돌출 설치되는 원통부(43)를 가질 수 있다. 플랜지부(41)에 마련된 결합구멍(42)을 통해 예컨대 타 액추에이터 모듈 또는 모듈연결부재와 고정 결합될 수 있다(도 7 참조).

원통부(43)의 외측에는 원주방향으로 오목부(44)가 마련될 수 있고, 이 오목부(44)를 이용하여 제2 하우징(20)의 내측에 마련된 아이들러 혼 착탈장치와 결합될 수 있다. 또한, 아이들러 혼(40)의 중앙 내측에는 아이들러 혼 중공부(45)가 마련될 수 있다. 이후 상술하겠지만, 아이들러 혼(40)의 원통부(43)의 외측에 마련된 오목부(44)는 링형 탄성 스위치(70)의 돌기부(72)와 요철(凹凸 결합될 수 있다.

한편, 튜브형 베어링(50)은 아이들러 혼(40)의 원통부(43) 외측에 삽입되어 아이들러 혼(40)의 회전 동작이 원활하게 이루어지도록 한다. 즉, 튜브형 베어링(50)은 아이들러 혼(40)과 링형 탄성 스위치(70)의 사이에 설치될 수 있다.

튜브형 베어링(50)은, 베어링 플랜지부(51)와, 이 베어링 플랜지부(51)로부터 축방향으로 돌출 설치되는 베어링 원통부(52)를 가질 수 있다. 베어링 플랜지부(51)는 아이들러 혼(40)의 플랜지부(41)와 접하되, 이 플랜지부(41) 보다 직경이 작게 형성될 수 있다. 베어링 원통부(52)는 아이들러 혼(40)의 원통부(43)의 외측에 삽입 결합되며, 원통부(43)에 마련된 오목부(44)가 외측으로 드러나도록, 베어링 원통부(52)의 길이는 원통부(43)의 길이보다 작게 형성될 수 있다.

튜브형 베어링(50)은 수지로 이루어질 수 있다. 수지로 이루어진 튜브형 베어링(50)을 사용함으로 원활한 아이들러 혼(40)의 회전을 보장함과 더불어, 유지 보수가 간단하고 경제성도 높아지게 된다.

도 5를 참조하면, 제2 하우징(20)은 상단부(20a), 하단부(20c), 및 이들 사이에 마련되는 상하단 연결부(20b)로 이루어질 수 있다. 상단부(20a)의 전면에는 아이들러 혼(40)이 관통 결합될 수 있는 원통형 중공부(21)가 형성될 수 있으며, 하단부(20c)는 상단부(20a)와 실질적으로 동일한 높이가 되도록 형성될 수 있다. 상하단 연결부(20b)는 상단부(20a)와 하단부(20c) 사이에 마련되며, 내측으로 오목하게 형성될 수 있다. 이 상하단 연결부(20b)에는 커버부(미도시)가 결합되어 케이블을 보호함과 동시에 매끈한 외면을 형성할 수 있다.

도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 아이들러 혼 착탈장치의 구성을 살펴보기로 한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 액추에이터 모듈의 아이들러 혼 착탈장치의 개략적인 사시도, 도 7은 도 6의 도면에서 아이들러 혼이 분리된 모습을 나타낸 사시도, 도 8은 도 6의 아이들러 착탈장치의 링형 탄성 스위치를 나타낸 도면, 도 9는 도 6의 아이들러 착탈장치의 링형 커버 부재를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 아이들러 혼 착탈장치(A)는 제2 하우징(20)의 내측 일면에 형성될 수 있는데, 아이들러 혼(40)이 설치되는 하우징을 반드시 제2 하우징으로 명명할 필요는 없으며, 또한 분리형 하우징 구조일 필요도 없다. 즉, 아이들러 혼 착탈장치(A)는 모터, 감속기 및 제어회로를 내장할 수 있는 액추에이터 모듈에 있어서, 액추에이터 모듈의 외피를 이루는 하우징의 내측 일면에 마련되면 충분하다.

아이들러 혼 착탈장치(A)는 링형 탄성 스위치(70)와 링형 커버 부재(80)를 포함하며, 링형 탄성 스위치(70)는 탄성력에 의해 아이들러 혼(40)과 선택적으로 착탈될 수 있다.

링형 탄성 스위치(70)는 제2 하우징(20)의 일면에 마련된 원통형 중공부(21)의 내측 단부를 둘러싸도록 형성된다.

또한 링형 커버 부재(80)는 링형 탄성 스위치(70)를 고정시키도록 형성된다. 도 6을 참조하면 링형 커버 부재(80)는 링형 탄성 스위치(70)의 거의 전면을 덮으며 제2 하우징(20)의 내측면에 볼트(B)로 결합될 수 있다. 다만, 링형 탄성 스위치(70)의 트리거링부(73)는 링형 커버 부재(80)에 의해 덮여지지 않고 외측으로 돌출되도록 마련된다.

이와 같이 제2 하우징(20)의 원통형 중공부(21)의 내측 단부에 아이들러 혼 착탈장치(A)가 설치되는데, 이 원통형 중공부(21)의 내측에는 먼저 튜브형 베어링(50)이 내접하도록 삽입되고, 이 튜브형 베어링(50)의 중공부(53) 내측으로 아이들러 혼(40)의 원통부(43)가 삽입 관통되어(도 5 참조), 아이들러 혼 착탈장치(A)의 링형 탄성 스위치(70)와 결합될 수 있다.

도 8을 이용하여 링형 탄성 스위치의 구성을 상세히 살펴본다. 도시된 바와 같이 링형 탄성 스위치(70)는 링형 본체(71), 돌기부(72), 트리거링부(73), 및 고정용 돌출편(74)을 포함할 수 있다.

즉, 링형 탄성 스위치(70)는 제2 하우징(20)의 원통형 중공부(21) 내측을 향하여 돌출 설치되는 돌기부(72)와, 제2 하우징(20)의 원통형 중공부(21) 외측을 향하여 돌출 설치되는 트리거링부(73)를 가지게 된다(도 6 참조). 여기서, 트리거링부(73)에 가해지는 외압에 따라 돌기부(72)가 이동하며, 이로써 돌기부(72)와 아이들러 혼(40)이 서로 체결되거나 결합이 해제될 수 있다.

돌기부(72)는 한 쌍으로 마련되며, 이러한 한 쌍의 돌기부(72)는 링형 탄성 스위치(70)의 링형 본체(71)에서 서로 대향하는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 링형 본체(71)에 있어서 한 쌍의 돌기부(72) 사이의 위치에 트리거링부(73)가 설치될 수 있으며, 트리거링부(73)가 원통형 중공부(21)의 축방향으로 이동함에 따라 돌기부(72)는 축방향 반대방향으로 이동하게 될 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 링형 본체(71)에 있어서 좌우측에 한 쌍의 돌기부(72)가 설치되고, 하측에 트리거링부(73)가 설치되며, 상측에 고정용 돌출편(74)이 설치될 수있다.

링형 탄성 스위치(70)는 예컨대 수지로 이루어질 수 있으며, 얇은 링형 본체(71)를 가짐에 따라 탄성력을 갖게 될 수 있다. 따라서, 링형 탄성 스위치(70)의 고정용 돌출편(74)이 제2 하우징(20) 내측면의 소정 지점에 고정 결합된 상태에서, 도 8에 도시된 바와 같이 트리거링부(73)를 상하로 움직이게 되면, 링형 본체(71)의 탄성력에 의해 돌기부(72)는 좌우로 움직이게 된다. 즉, 원통형 중공부(21)의 축방향을 기준으로 하면, 트리거링부(73)와 돌기부(72)를 서로 반대 방향으로 움직이게 된다.

사용자가 트리거링부(73)를 상측으로 밀면 한 쌍의 돌기부(72) 사이가 벌어지게 된다. 한 쌍의 돌기부(72) 사이에는 아이들러 혼(40)의 원통부(43) 외측에 마련된 오목부(44)가 위치할 수 있고, 이 상태에서 오목부(44) 내에 돌기부(72)가 삽입 결합된다. 아이들러 혼(40)을 해제하고자 하면, 트리거링부(73)를 상측으로 밀어 한 쌍의 돌기부(72) 사이가 벌어지게 한다. 그러면, 오목부(44)로부터 돌기부(72)가 이탈하게 되고, 이 상태에서 아이들러 혼(40)을 아이들러 혼 착탈 장치(A)로부터 제거하면 된다. 즉, 제2 하우징(20)으로부터 아이들러 혼(40)을 탈착시키게 된다. 그리고 트리거링부(73)에 가해진 힘을 제거하면 한 쌍의 돌기부(72)는 다시 원위치로 돌아가게 된다.

한편, 아이들러 혼(40)을 아이들러 혼 착탈 장치(A)에 결합시키기 위해서는, 결합 해제시와 마찬가지로 트리거링부(73)를 상측으로 밀어서 한 쌍의 돌기부(72)를 벌리고, 이 상태에서 아이들러 혼(40)의 원통부(43)를 중공부(21) 내로 삽입하면 된다. 만약 아이들러 혼(40)의 원통부(43) 단부의 형상을 테이퍼지도록 하면, 사용자가 트리거링부(73)를 조작할 필요없이 아이들러 혼(40)을 중공부(21) 내로 삽입하는 동작 만으로, 테이퍼진 원통부(43)에 의해 한 쌍의 돌기부(72) 사이가 벌어져 오목부(44)와 돌기부(72)가 결합될 수 있다.

다음으로, 도 9를 이용하여 링형 커버 부재의 구성을 상세히 살펴본다. 링형 커버 부재(80)는 커버 본체(81)와 이 커버 본체(81)의 양쪽 측면에 마련된 돌출부(82)를 포함할 수 있다. 돌출부(82)에는 볼트 결합을 위한 결합홈(83)이 마련될 수 있으며, 이를 통해 제2 하우징(20)의 내측면에 고정결합될 수 있다.

또한, 커버 본체(81)의 모서리 측에는 측면부(84)가 형성된다. 링형 커버 부재(80)의 측면부(84)에 의하여, 이 링형 커버 부재(80)가 덮는 링형 탄성 스위치(70)의 움직임(탄성 이동, 또는 트리거링 동작)이 방해되지 않도록, 커버 본체(81)는 충분한 크기를 갖도록 형성된다.

커버 본체(81)의 하측에는 측면부(84)가 형성되지 않으며, 이로써 개구부(85)가 마련된다. 링형 커버 부재(80)에 의해 링형 탄성 스위치(70)가 덮이는 경우에도, 이 개구부(85)를 통해 링형 탄성 스위치(70)의 트리거링부(73)가 외측으로 돌출되며(도 6 참조), 따라서 사용자가 트리거링부(73)를 조작할 수 있게 된다.

커버 본체(81)의 중앙에는 커버 중공부(86)가 마련되며, 이 커버 중공부(86)를 통해 미도시된 케이블이 제2 하우징(20)의 내외측으로 연결될 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같은 아이들러 혼 착탈 장치(A)를 사용함으로써 아이들러 혼(40)을 간편하게 액추에이터 모듈에 장착하거나 해제할 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 액추에이터 모듈
A: 아이드럴 혼 착탈장치
10: 제1 하우징
20: 제2 하우징
30: 구동측 샤프트
40: 피동측 아이들러 혼
50: 튜브형 베어링
70: 링형 탄성 스위치
80: 링형 커버 부재

Claims

모터, 감속기, 및 제어회로를 내장할 수 있는 액추에이터 모듈의 아이들러 혼(idler horn) 착탈 장치로서,
상기 액추에이터 모듈의 외피를 이루는 하우징의 일면에 마련된 원통형 중공부의 내측 단부를 둘러싸는 링형 탄성 스위치와,
상기 링형 탄성 스위치를 고정시키는 링형 커버 부재를 포함하며,
상기 링형 탄성 스위치는 탄성력에 의해 상기 아이들러 혼과 선택적으로 착탈되는 것을 특징으로 하는 아이들러 혼 착탈 장치.
제1항에 있어서,
상기 링형 탄성 스위치는, 상기 중공부 내측을 향하여 돌출 설치되는 돌기부와, 상기 중공부 외측을 향하여 돌출 설치되는 트리거링부를 가지며,
상기 트리거링부에 가해지는 외압에 따라 상기 돌기부가 이동하며, 이로써 상기 돌기부와 상기 아이들러 혼이 서로 체결되거나 결합이 해제되는 것을 특징으로 하는 아이들러 혼 착탈 장치.
제2항에 있어서,
상기 돌기부는 한 쌍으로 마련되며, 상기 한 쌍의 돌기부는 상기 링형 탄성 스위치의 링형 본체에서 서로 대향하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 아이들러 혼 착탈 장치.
제3항에 있어서,
상기 링형 본체에 있어서 상기 한 쌍의 돌기부 사이의 위치에 상기 트리거링부가 설치되며, 상기 트리거링부가 축방향으로 이동함에 따라 상기 한 쌍의 돌기부는 축방향 반대방향으로 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 아이들러 혼 착탈 장치.
제2항에 있어서,
상기 아이들러 혼은, 결합 구멍이 마련된 플랜지부와, 상기 플랜지부로부터 축방향으로 돌출 설치되는 원통부를 가지며,
상기 원통부의 외측에 원주방향으로 오목부가 마련되고, 상기 오목부가 상기 링형 탄성 스위치의 돌기부와 요철(凹凸) 결합되는 것을 특징으로 하는 아이들러 혼 착탈 장치.
제1항에 있어서,
상기 링형 탄성 스위치와 상기 아이들러 혼 사이에는 튜브형 베어링이 설치되는 것을 특징으로 하는 아이들러 혼 착탈 장치.