KR20200058628A - Actuator and Method for controlling thereof and electronic device - Google Patents

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KR20200058628A
KR20200058628A KR1020180142309A KR20180142309A KR20200058628A KR 20200058628 A KR20200058628 A KR 20200058628A KR 1020180142309 A KR1020180142309 A KR 1020180142309A KR 20180142309 A KR20180142309 A KR 20180142309A KR 20200058628 A KR20200058628 A KR 20200058628A
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신민수
왕훈휘
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미네베아미츠미 가부시키가이샤
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Abstract

The present invention provides an actuator. An actuator according to the present invention includes: a case; a cover coupled to the case to form an interior space; a step motor including a motor housing having an opening and in which a ring-shaped stator is disposed on an inner peripheral surface thereof, a rotor coupled to a magnet in a space part formed at the center of the stator and installed to be rotatable, a cover member closing the opening part and to which a rotation support member is coupled at the center thereof, and a shaft disposed in the interior of the case and the cover coupled to each other, disposed at the center of the rotor, and one end of which passes through a hole formed at the center of an inner rate of the rotation support member to protrude to the outside of the cover member; a worm gear inserted into and installed at one end of the shaft of the step motor; a reduction gear engaged with the worm gear; and an output gear engaged with the reduction gear. A circuit board including a sensing signal transmitting part is disposed on the outside of the output gear, and a sensing signal receiving part spaced apart from the sensing signal transmitting part to detect a location value or an angle value of the sensing signal transmitting part. Further, the present invention also provides an electronic device, a method for controlling an actuator and an electronic device having an actuator. Accordingly, the final location of the output gear can be corrected through feedback control.

Description

엑츄에이터 및 이의 제어방법, 전자기기{Actuator and Method for controlling thereof and electronic device}Actuator and method for controlling thereof and electronic device

본 발명은 엑츄에이터 및 이의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 출력 기어의 최종 위치를 피드백 제어를 통해 보정할 수 있는 엑츄에이터 및 이의 제어방법, 전자 기기에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator and a control method thereof, and more particularly, to an actuator, a control method thereof, and an electronic device capable of correcting the final position of the output gear through feedback control.

통상, 자동차용 헤드 램프에 사용되는 스텝 액츄에이터는 일반적으로 스텝 모터로 구성되는 모터부를 구동원으로 한다.In general, a step actuator used in a headlamp for an automobile generally uses a motor part composed of a step motor as a driving source.

그리고, 상기 모터부의 회전축에 피니언 기어를 축 결합하고 상기 피니언 기어에 기어부가 결합된다.Then, a pinion gear is axially coupled to the rotation shaft of the motor unit, and a gear unit is coupled to the pinion gear.

또한, 상기 기어부의 회전 중심에 돌출 형성된 출력축에 의하여 상기 모터부의 토크를 전달하는 구조로 되어 있다.In addition, it is configured to transmit the torque of the motor portion by an output shaft protruding from the rotation center of the gear portion.

종래의 스텝 액츄에이터는 기어 회전축(출력축)의 회전을 제한하는 제어 기능을 포함한다.Conventional step actuators include a control function to limit the rotation of the gear rotation shaft (output shaft).

이와 같은 스텝 액츄에이터를 로터리 타입 엑츄에이터라 한다. 이의 엑츄에이터는 구동시 부품간 또는 부품의 고유 유격 등으로 출력부 오차가 발생하는 요인을 갖는다.Such a step actuator is called a rotary type actuator. The actuator has a factor that causes an error in the output part due to intrinsic clearance between parts or parts during driving.

종래에는 엑츄에이터 구동시 출력부에서 작동각 오차가 발생되며, 이를 실시간으로 목표 위치 또는 각도를 이루도록 제어하지 못하는 문제점이 있다.Conventionally, when the actuator is driven, an operating angle error occurs in the output unit, and there is a problem in that it cannot be controlled to achieve a target position or angle in real time.

다만, 종래에는 출력부의 위치 초기화 기준점이 요구되기 때문에, 단일 방향의 기계적인 스토퍼를 구비하여 사용함에 따라 발생되는 출력부의 위치 오류를 해결하기 위해 출력축의 위치를 선택적으로 초기화하여 사용하도록 할 뿐이었다. However, since a reference point for initializing the position of the output unit is required in the related art, only the position of the output shaft is selectively initialized and used to solve the position error of the output unit generated by using a mechanical stopper in a single direction.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2012-0102235호(공개일: 2012.09.18)가 있다.Prior literature related to the present invention includes Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0102235 (published date: 2012.09.18).

상기의 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 출력 기어의 최종 위치와 설정 위치의 오차를 실시간으로 보상하여 출력 기어의 이송 위치의 정확도를 향상시킬 수 있는 엑츄에이터 및 이의 제어방법, 전자기기를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide an actuator, a control method thereof, and an electronic device capable of improving the accuracy of the transfer position of the output gear by compensating for errors in the final position and the set position of the output gear in real time. will be.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 엑츄에이터를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an actuator.

본 발명에 따른 엑츄에이터는 케이스와; 상기 케이스와 결합되어 내부 공간을 형성하는 커버와; 개구부를 갖고, 내주면에 링 형상의 스테이터가 배치되는 모터 하우징과, 상기 스테이터 중앙에 형성되는 공간부에 마그네트와 결합되어 회전 가능하게 설치되는 로터와, 상기 개구부를 폐쇄하며, 중심에 회전 지지 부재가 결합되는 커버 부재와, 서로 결합되는 상기 케이스와 상기 커버 내부에 배치되며, 상기 로터의 중앙에 배치되며 일단이 상기 회전 지지 부재의 내륜 중앙에 형성된 홀을 통과하여 상기 커버 부재의 외측으로 돌출되는 샤프트를 구비하는 스텝 모터와; 상기 스텝모터의 상기 샤프트의 일단에 삽입 설치된 웜기어와; 상기 웜기어와 맞물리는 감속 기어와; 상기 감속기어와 맞물리는 출력기어;를 포함한다.The actuator according to the present invention includes a case; A cover combined with the case to form an interior space; A motor housing having an opening, a ring-shaped stator disposed on an inner circumferential surface, a rotor rotatably installed with a magnet in a space formed in the center of the stator, and closing the opening, and a rotating support member in the center The cover member to be coupled, the casing to be coupled to each other, the inside of the cover, and disposed at the center of the rotor, one end passes through a hole formed in the center of the inner ring of the rotation supporting member and protrudes to the outside of the cover member Step motor having a; A worm gear installed at one end of the shaft of the step motor; A reduction gear engaged with the worm gear; And an output gear engaged with the reduction gear.

상기 출력기어의 외측부에는 센싱 발신부가 배치되고,A sensing transmitter is disposed outside the output gear,

상기 내부 공간에는, 상기 센싱 발신부와 이격되어 상기 센싱 발신부의 위치값 또는 각도값을 감지하는 센싱 수신부를 포함하는 회로기판이 배치된다.In the interior space, a circuit board including a sensing receiver that is spaced apart from the sensing transmitter and detects a position value or an angle value of the sensing transmitter is disposed.

여기서, 상기 회로 기판에는 제어기가 구비된다. Here, the circuit board is provided with a controller.

상기 센싱 수신부는, 상기 출력 기어의 위치값을 감지하고, 감지된 상기 위치값을 상기 제어기로 전송하고,The sensing receiver detects the position value of the output gear, and transmits the detected position value to the controller,

상기 제어기는, 감지된 상기 위치값을 기초로 상기 스텝 모터를 구동시켜 상기 출력 기어의 최종 위치를 제어하는 것이 바람직하다.Preferably, the controller controls the final position of the output gear by driving the step motor based on the sensed position value.

또한, 상기 센싱 발신부는, 마그네트로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the sensing transmitter is preferably composed of a magnet.

또한, 상기 스텝모터의 일측과 타측에는, 커버 부재가 구비되되,In addition, a cover member is provided on one side and the other side of the step motor,

상기 커버 부재에는, 상기 케이스에 말착 고정되도록 적어도 하나 이상의 이탈방지부가 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that at least one anti-separation part is formed on the cover member to be fixed to the case.

또한, 상기 이탈 방지부에는, 지지홀이 형성되고,In addition, a support hole is formed in the departure preventing portion,

상기 지지홀은, 상기 커버 부재의 일측이 절개되어 절곡 형성되는 절곡부에 형성되는 것이 바람직하다.The support hole is preferably formed in a bent portion in which one side of the cover member is cut and bent.

또한, 상기 케이스의 내부에는, 상기 이탈 방지부와 각각 대응하도록 돌출되는 위치 결정부가 형성되고,In addition, a positioning portion protruding to correspond to the departure preventing portion is formed inside the case,

상기 이탈 방지부는 상기 위치 결정부에 안착되고, 고정부재에 의해 고정되는 것이 바람직하다.It is preferable that the departure preventing portion is seated on the positioning portion and is fixed by a fixing member.

또한, 상기 샤프트의 일단부는. 볼 베어링에 의하여 회전 지지되는 것이 바람직하다.In addition, one end of the shaft. It is preferable that the ball bearing is rotationally supported.

또한, 상기 볼 베어링은, 상기 케이스에 형성된 베어링 수납부에 수납되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the ball bearing is housed in a bearing housing formed in the case.

또한, 상기 이탈 방지부 중 어느 하나는, 상기 회로 기판에 접지되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that any one of the escape prevention parts is grounded to the circuit board.

또한, 상기 출력 기어는, 외부의 상대물과 축 연결되는 출력축과, 상기 출력축의 외주로부터 외측으로 일체를 이루어 연장되며, 외측 둘레에 복수의 치(teeth)가 형성된 부채꼴 모양의 플레이트를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the output gear includes an output shaft that is axially connected to an external counterpart, and extends outwardly from the outer circumference of the output shaft, and includes a fan-shaped plate having a plurality of teeth formed around the outer circumference. desirable.

또한, 상기 출력 기어는, 외부의 상대물과 축 연결되는 출력축과, 상기 출력축의 외주로부터 외측으로 일체를 이루어 연장되며, 외측 둘레에 복수의 치(teeth)가 형성된 원형의 플레이트를 포함할 수도 있다.In addition, the output gear may include an output shaft that is axially connected to an external counterpart, and extends outwardly from the outer circumference of the output shaft, and may include a circular plate having a plurality of teeth formed on the outer circumference. .

또한, 상기 출력 기어는 일측에는 단차부가 형성되는 출력축을 구비하고,In addition, the output gear has an output shaft on which a stepped portion is formed,

상기 케이스의 내부에 형성된 중공부의 내주면에는, 상기 단차부의 형상에 대응되는 기립부가 형성되고,On the inner circumferential surface of the hollow portion formed inside the case, a standing portion corresponding to the shape of the stepped portion is formed,

상기 단차부는, 상기 기립부와 면접촉되어 상기 출력축을 고정 지지하는 것이 바람직하다.It is preferable that the step portion is in surface contact with the standing portion to securely support the output shaft.

또한, 상기 출력축의 일단 내경은, 상기 커버에 형성된 지지 돌기부를 관통하여 고정 지지되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the inner diameter of one end of the output shaft is fixedly supported through the support protrusion formed on the cover.

또한, 상기 플레 이트의 하부에는, 상기 센싱 발신부가 수납되는 수용부가 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the lower portion of the plate, it is preferable that the receiving portion for receiving the sensing transmitter is formed.

또한, 상기 센싱 발신부는, 상기 출력 기어에 본딩 또는 인서트 사출을 통해 일체로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the sensing transmitter is preferably formed integrally through bonding or insert injection to the output gear.

또한, 상기 커버 내부에는, 내측으로 돌출되는 스토퍼가 형성되되,In addition, inside the cover, a stopper protruding inward is formed,

상기 스토퍼는, 상기 부채꼴 모양의 플레이트와 접촉되어, 상기 출력축의 회전 범위를 규제하는 것이 바람직하다.It is preferable that the stopper is in contact with the fan-shaped plate to regulate the rotation range of the output shaft.

또한, 상기 감속 기어는, 단차 형상의 다단 기어로 구성되는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the said reduction gear is comprised by the stepped multistage gear.

또한, 상기 감속 기어는, 상단 기어와, 상기 상단 기어의 하단에 형성되며, 상기 상단 기어의 직경보다 크게 형성되는 하단 기어를 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the reduction gear, the upper gear, and is formed on the lower end of the upper gear, it is preferable to have a lower gear formed larger than the diameter of the upper gear.

또한, 상기 하단 기어의 중앙에는 설치홀이 형성되고, 상기 설치홀에는 보강부재가 삽입 고정되는 것이 바람직하다.In addition, an installation hole is formed in the center of the lower gear, and a reinforcement member is preferably inserted and fixed in the installation hole.

다른 실시예에 따라, 본 발명은 엑츄에이터의 제어 방법을 제공한다.According to another embodiment, the present invention provides a method for controlling an actuator.

본 발명의 엑츄에이터의 제어 방법은 센싱 발신부를 구비하는 출력축의 목표 이동 위치값을 제어기에 설정하는 제 1단계와; 스텝 모터를 구동시켜, 상기 출력축을 상기 목표 이동 위치값에 이르는 위치로 선형적으로 이동시키는 제 2단계와; 상기 센싱 수신부를 사용하여, 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 상기 센싱 발신부를 통해 수신하는 제 3단계와; 상기 제어기를 사용하여, 상기 실제 이동 위치값과 상기 목표 이동 위치값이 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 스텝 모터를 사용하여 상기 출력축의 이동을 제어하는 제 4단계; 를 포함한다.The control method of the actuator of the present invention includes a first step of setting a target movement position value of an output shaft having a sensing transmitter in a controller; A second step of driving the step motor to linearly move the output shaft to a position reaching the target moving position value; A third step of using the sensing receiver to receive the actually moved position value of the output shaft through the sensing transmitter; A fourth step of controlling the movement of the output shaft using the step motor so that the actual movement position value and the target movement position value are included in a set error range using the controller; It includes.

상기 제 4단계에서, 상기 제어기는 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 확인하고, 상기 실제 이동 위치값과 상기 목표 이동 위치값을 비교하여 오차값을 산출하고, 상기 오차값이 상기 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 출력축의 이동 위치를 보정하도록 상기 스텝 모터를 재차 구동하는 것이 바람직하다.In the fourth step, the controller checks the actual moved position value of the output shaft, compares the actual moving position value with the target moving position value, calculates an error value, and the error value is within the set error range. It is preferable to drive the step motor again to correct the movement position of the output shaft to be included.

상기 제어기는, 상기 오차값에 따라 구동되는 펄스 값을 산출하고, 상기 설정된 오차 범위에 포함되어 위치되도록 상기 출력축을 재차 이동시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the controller calculates a pulse value driven according to the error value, and moves the output shaft again so as to be located within the set error range.

상기 센싱 발신부로부터 발신되는 상기 실제 이동 위치값을, 상기 센싱 수신부가 출력하는 값의 범위로 확장 또는 조정하는 캘리 브레이션 공정을 거치는 것이 바람직하다.It is preferable to undergo a calibration process to expand or adjust the actual movement position value transmitted from the sensing transmitter to a range of values output by the sensing receiver.

상기 캘리 브레이션 공정 이후, 상기 센싱 수신부에서 출력되는 비선형적인 출력하는 값을 선형적인 출력값으로 보정하는 리니얼라이즈 처리 공정을 거치는 것이 바람직하다.After the calibration process, it is preferable to undergo a linearization processing process of correcting a nonlinear output value output from the sensing receiver to a linear output value.

상기 위치값은, 상기 엑츄 에이터 동작에 따른 회전 방향을 따르는 각도값인 것이 바람직하다.It is preferable that the position value is an angle value along a rotation direction according to the actuator operation.

또 다른 실시예에 따라 본 발명은 상술한 엑츄에이터를 포함하는 전자 기기를 제공한다.According to another embodiment, the present invention provides an electronic device including the above-described actuator.

본 발명은 출력 기어의 최종 위치와 설정 위치의 오차를 실시간으로 보상하여 출력 기어의 이송 위치의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.The present invention has an effect of improving the accuracy of the output gear feed position by compensating for errors in the final position and the set position of the output gear in real time.

도 1은 본 발명에 따른 엑츄 에이터를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 엑츄 에이터를 보여주는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 엑츄에이터를 보여주는 사시도들이다.
도 5는 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 사시도이다.
도 6은 감속 기어와 출력 기어의 결합 관계를 보여주는 사시도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 케이스와 스텝 모터와의 결합 관계를 보여주는 사시도들이다.
도 10은 본 발명에 따른 회로 기판이 케이스에 고정되는 구성을 보여주는 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 볼 베어링의 배치 상태를 보여주는 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 볼 베어링이 수납되는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 출력 기어의 배치 과정 보여주는 사시도들이다.
도 16과 도 17은 본 발명에 따른 센싱 발신부의 배치 구조를 보여주는 도면들이다.
도 18 내지 도 20은 본 발명에 따른 출력 기어의 회전 동작을 보여주는 사시도들이다.
도 21 내지 도 3은 본 발명에 따른 감속 기어의 배치 상태를 보여주는 도면들이다.
도 24는 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 블록도이다.
도 25는 본 발명에 따른 엑츄에이터의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 26은 본 발명에 따른 캘리브레이션 및 리니얼라이즈 과정을 보여주는 그래프이다.1 is an exploded perspective view showing an actuator according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing an actuator according to the present invention.
3 and 4 are perspective views showing the actuator of the present invention.
5 is a perspective view showing an actuator according to the present invention.
6 is a perspective view showing a coupling relationship between a reduction gear and an output gear.
7 to 9 are perspective views showing a coupling relationship between the case and the step motor according to the present invention.
10 is a perspective view showing a configuration in which the circuit board according to the present invention is fixed to a case.
11 is a perspective view showing an arrangement state of a ball bearing according to the present invention.
12 is a cross-sectional view showing a state in which the ball bearing according to the present invention is accommodated.
13 to 15 are perspective views showing the arrangement process of the output gear according to the present invention.
16 and 17 are views showing the arrangement structure of the sensing transmitter according to the present invention.
18 to 20 are perspective views showing a rotation operation of the output gear according to the present invention.
21 to 3 are views showing an arrangement state of the reduction gear according to the present invention.
24 is a block diagram showing an actuator according to the present invention.
25 is a flowchart showing a method of controlling an actuator according to the present invention.
26 is a graph showing a calibration and linearization process according to the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.

이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.In the following, any configuration provided or disposed in the "top (or bottom)" of the substrate or the "top (or bottom)" of the substrate means that any configuration is provided or disposed in contact with the top (or bottom) of the substrate. Means

또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.Further, it is not limited to not including other configurations between the above-described substrate and any configuration provided or disposed on (or under) the substrate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 엑츄에이터 및 이를 갖는 전자 기기를 설명한다. 본 발명에 따른 전자 기기는 본 발명의 엑츄에이터를 포함한다. 따라서, 본 발명의 엑츄에이터는 전자 기기를 설명함에 포함하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an actuator of the present invention and an electronic device having the same will be described with reference to the accompanying drawings. The electronic device according to the present invention includes the actuator of the present invention. Therefore, the actuator of the present invention will be described by including the electronic device.

도 1은 본 발명에 따른 엑츄 에이터를 보여주는 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 엑츄 에이터를 보여주는 단면도이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 엑츄에이터를 보여주는 사시도들이다.1 is an exploded perspective view showing an actuator according to the present invention. 2 is a cross-sectional view showing an actuator according to the present invention. 3 and 4 are perspective views showing the actuator of the present invention.

본 발명의 도 3 및 도 4의 전자 기기는 엑츄 에이터를 포함한다.The electronic devices of FIGS. 3 and 4 of the present invention include an actuator.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명에 따른 엑츄 에이터는 케이스(100)를 구비한다. 상기 케이스(100)는 커버(200)와 결합된다. 상기 케이스(100)와 커버(200)가 서로 결합됨에 따라, 내부 공간이 형성된다.1 and 2, the actuator according to the present invention is provided with a case (100). The case 100 is combined with the cover 200. As the case 100 and the cover 200 are coupled to each other, an interior space is formed.

상기 케이스(100)와 커버(200)가 결합됨에 따라 형성되는 내부공간에는 스텝 모터(300)가 배치된다.The step motor 300 is disposed in the inner space formed as the case 100 and the cover 200 are combined.

상기 스텝 모터(300)는 개구부를 갖고, 내주면에 링 형상의 스테이터가 배치되는 모터 하우징과, 상기 스테이터 중앙에 형성되는 공간부에 마그네트와 결합되어 회전 가능하게 설치되는 로터와, 상기 개구부를 폐쇄하며, 중심에 회전 지지 부재 즉, 부쉬(340) 또는 베어링이 결합되는 적어도 하나 이상의 커버 부재(310)가 배치된다.The step motor 300 has an opening, a motor housing in which a ring-shaped stator is disposed on an inner circumferential surface, a rotor that is rotatably installed in combination with a magnet in a space formed in the center of the stator, and closes the opening, , At least one cover member 310 to which the rotation support member, that is, the bush 340 or the bearing is coupled, is disposed at the center.

또한, 상기 로터의 중앙에 배치되며 일단이 상기 회전 지지 부재의 내륜 중앙에 형성된 홀을 통과하여 상기 커버 부재(310) 중 어느 하나의 외측으로 돌출되는 샤프트(320)를 구비한다.In addition, the shaft 320 is disposed at the center of the rotor, and one end passes through a hole formed in the center of the inner ring of the rotation supporting member and protrudes to the outside of any one of the cover members 310.

상기 샤프트(320)는 회로 기판(400)에 배치되는 제어기의 제어에 따라 정,역회전 된다.The shaft 320 is rotated forward and backward under the control of a controller disposed on the circuit board 400.

그리고, 상기 스텝 모터(300)의 상기 샤프트(320)의 일단에는 웜기어(500)가 삽입 설치된다. 상기 샤프트(320)는 제 1축을 따라 배치되고, 상기 제 1축을 회전 축선으로 하여 회전된다. 여기서, 상기 웜기어(500) 역시 제 1축을 회전 축선으로 하여 회전된다.In addition, a worm gear 500 is inserted into one end of the shaft 320 of the step motor 300. The shaft 320 is disposed along a first axis, and is rotated using the first axis as a rotation axis. Here, the worm gear 500 is also rotated with the first axis as the rotation axis.

상기 웜기어(500)에는 감속 기어(600)가 맞물려 결합된다. 상기 감속 기어(600)는 제 1축과 직교를 이루는 제 2축을 회전 축선으로 하여 회전된다. The reduction gear 600 is engaged with the worm gear 500 to be engaged. The reduction gear 600 is rotated using a second axis orthogonal to the first axis as a rotation axis.

상기 감속 기어(600)는 출력 기어(700)와 맞물려 결합된다. 상기 출력 기어(700)는 감속 기어(600)와 맞물리며, 상기 제 2축을 회전 중심으로 하여 회전된다.The reduction gear 600 is engaged with the output gear 700. The output gear 700 is engaged with the reduction gear 600, and is rotated about the second axis as a rotation center.

상기의 구성을 통해, 본 발명의 엑츄에이터의 기어열은 샤프트(320)에 연결되는 제 1축을 회전 중심으로 하여 회전되는 웜기어(500)와, 상기 웜기어(500)와 기어연결되며, 상기 제 1축과 직교되는 제 2축을 회전 중심으로 하여 회전하는 감속기어(600)와, 상기 감속기어(600)와 연동되어 제 2축과 동일 축선의 회전 중심으로 회전하는 출력기어(700)를 갖는다.Through the above configuration, the gear train of the actuator of the present invention is connected to the worm gear 500 and the worm gear 500 which is rotated around a first axis connected to the shaft 320, and the first shaft. It has a reduction gear 600 that rotates around a second axis orthogonal to the rotation center, and an output gear 700 that rotates to a rotation center of the same axis as the second axis in connection with the reduction gear 600.

또한, 본 발명의 웜기어(500)와 감속 기어(600)는 2열로 서로 다른 축 선을 갖도록 배열하는 구조를 갖는다.In addition, the worm gear 500 and the reduction gear 600 of the present invention has a structure arranged to have different axial lines in two rows.

이의 배열 구조에 따라, 기어의 역전 방지 구조를 이룬다. 즉, 전원 미인가 상태에서, 내부 기어의 역전방지(Self Lock) 기능이 없다면, 기어의 풀림 현상이 발생되어 출력기어의 위치가 틀어지는 경우가 발생한다. 본 발명은 웜기어의 자체 역전방지 기능을 수행하도록 구성하여 상기의 문제를 방지할 수 있다.According to the arrangement structure thereof, a gear reversal prevention structure is achieved. That is, when the power is not applied, if there is no self-locking function of the internal gear, the gear may be disengaged and the output gear may be displaced. The present invention can be configured to perform the self-reversal prevention function of the worm gear to prevent the above problem.

한편, 본 발명에 따른 회로 기판(400)에는 상기 출력 기어(700)의 일부가 관통된다.Meanwhile, a part of the output gear 700 is penetrated through the circuit board 400 according to the present invention.

본 발명에 따른 출력 기어(700)의 외측부에는 센싱 발신부(810)가 배치된다.A sensing transmitter 810 is disposed on the outer portion of the output gear 700 according to the present invention.

케이스(100)와 커버(200)가 결합됨에 따라 형성되는 내부 공간에는 상기 센싱 발신부(810)와 이격되어 상기 센싱 발신부(810)의 위치값 또는 각도값을 감지하는 센싱 수신부(820)를 포함하는 회로 기판(400)이 배치된다.In the inner space formed as the case 100 and the cover 200 are combined, a sensing receiver 820 that is spaced apart from the sensing transmitter 810 and detects a position value or an angle value of the sensing transmitter 810 is detected. The circuit board 400 is disposed.

도 5는 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 사시도이다. 도 6은 감속 기어와 출력 기어의 결합 관계를 보여주는 사시도이다.5 is a perspective view showing an actuator according to the present invention. 6 is a perspective view showing a coupling relationship between a reduction gear and an output gear.

도 5 및 도 6을 참조 하면, 본 발명에 따른 센싱 발신부(810)는 회로 기판(400)의 상단에 노출되도록 배치되는 것이 좋다. 상기 센싱 발신부(810)는 출력 기어(700)에 고정되며, 출력 기어(700)의 회전위치에 연동된다.5 and 6, the sensing transmitter 810 according to the present invention is preferably disposed to be exposed on the top of the circuit board 400. The sensing transmitter 810 is fixed to the output gear 700 and is interlocked with the rotational position of the output gear 700.

여기서, 상기 센싱 수신부(820)는 상기 센싱 발신부(810)와 일정 거리 이격 되는 위치에 배치된다.Here, the sensing receiver 820 is disposed at a position spaced apart from the sensing transmitter 810.

상술한 회로 기판(400)에는 제어기가 구비된다. The circuit board 400 described above is provided with a controller.

상기 센싱 수신부(820)는 상기 출력 기어(700)의 위치값을 감지하고, 감지된 상기 위치값을 상기 제어기로 전송한다.The sensing receiver 820 senses the position value of the output gear 700 and transmits the sensed position value to the controller.

상기 제어기는, 감지된 상기 위치값을 기초로 상기 스텝 모터(300)를 구동시켜 상기 출력 기어(700)의 최종 회전되는 위치를 제어할 수 있다.The controller may control the final rotating position of the output gear 700 by driving the step motor 300 based on the detected position value.

또한, 상기 센싱 발신부(810)는 마그네트로 구성된다. 그리고, 상기 센싱 수신부(820)는 각도 센서일 수 있다. 상기 센싱 수신부(820)는 출력 기어(700)에 수납되는 센싱 발신부(810)의 이동 위치값 및 각도값을 수신할 수 있다. 상기 센싱 수신부(820)는 수신된 위치값 및 각도값을 제어기로 전송한다.In addition, the sensing transmitter 810 is composed of a magnet. In addition, the sensing receiver 820 may be an angle sensor. The sensing receiver 820 may receive a moving position value and an angle value of the sensing transmitter 810 stored in the output gear 700. The sensing receiver 820 transmits the received position value and angle value to the controller.

상기 구성에 따라, 본 발명은 각도 센서인 센싱 수신부(820)와 마그네트인 센싱 발신부(810)를 채택한다. 이에 로터리 타입의 액츄에이터에서 출력 기어의 위치(각도)를 실시간으로 인식 또는 감지할 수 있다.According to the above configuration, the present invention adopts a sensing receiver 820 which is an angle sensor and a sensing transmitter 810 which is a magnet. Accordingly, the position (angle) of the output gear can be recognized or sensed in real time in the rotary type actuator.

본 발명은, 수신된 실제 출력 기어(700)의 회전 위치와 목표되는 출력 기어의 회전 위치를 비교하고, 이들 간의 회전 이송오차를 피드백 제어하여 이송 오차를 실시간으로 보정할 수 있다.The present invention can compare the rotational position of the received actual output gear 700 with the rotational position of the target output gear, and feedback control the rotational transport error between them to correct the transport error in real time.

도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 케이스와 스텝 모터와의 결합 관계를 보여주는 사시도들이다.7 to 9 are perspective views showing a coupling relationship between the case and the step motor according to the present invention.

도 7 내지 도 9를 참조 하면, 본 발명에 따른 스텝 모터(300)는 커버 부재(310)를 구비한다.7 to 9, the step motor 300 according to the present invention includes a cover member 310.

상기 커버 부재(310)는 스텝 모터(300)의 일측에 배치되는 제 1커버 부재(311)와, 타측에 배치되는 제 2커버 부재(312)를 갖는다.The cover member 310 has a first cover member 311 disposed on one side of the step motor 300 and a second cover member 312 disposed on the other side.

커버 부재(310)에는, 상기 케이스(100)에 말착 고정되도록 적어도 하나 이상의 이탈 방지부(330)가 형성된다.At least one departure preventing portion 330 is formed on the cover member 310 to be fixed to the case 100.

또한, 상기 이탈 방지부(330)에는, 지지홀(331)이 형성된다.In addition, a support hole 331 is formed in the departure prevention portion 330.

상기 지지홀(331)은 상기 커버 부재(311, 312)의 일측이 절개되어 절곡 형성되는 절곡부에 형성된다.The support hole 331 is formed in a bent portion in which one side of the cover members 311 and 312 is cut and bent.

각각의 커버 부재(311, 312)에는 상술한 이탈 방지부(330)가 각각 형성된다.Each of the cover members 311 and 312 is provided with the above-described departure preventing portion 330, respectively.

각각의 이탈 방지부(330)는 각각의 커버 부재(311, 312)의 일부가 절개되고, 절개된 일정 영역이 절곡되어 형성된다.Each departure-preventing portion 330 is formed by cutting a portion of each of the cover members 311 and 312 and bending a predetermined region.

각각의 이탈 방지부(330)에는 상술한 지지홀(331)이 각각 천공된다.The above-described support holes 331 are respectively drilled in each departure prevention unit 330.

한편, 본 발명에 따른 케이스(100)에는, 각각의 이탈 방지홈(330)에 대응되는 위치에 위치 결정부(110)가 각각 형성된다. 각각의 위치 결정부(110)는 보스 또는 돌기 형상으로 형성된다.On the other hand, in the case 100 according to the present invention, the positioning unit 110 is formed at a position corresponding to each departure preventing groove 330, respectively. Each positioning unit 110 is formed in a boss or projection shape.

바람직하게, 각각의 위치 결정부(110)는 해당 위치의 이탈 방지부(330) 각각의 지지홀(331)이 끼워진다. 상기 위치 결정부(110)는 제 1,2위치 결정부(111, 112)이다.Preferably, each of the positioning units 110 is fitted with a respective support hole 331 of the departure preventing unit 330 of the corresponding position. The positioning unit 110 is the first and second positioning units 111 and 112.

상기의 구성에 따라, 스텝 모터(300)는 이탈 방지부들(330)의 지지홀(331)이 위치 결정부들(111, 112)에 끼워짐으로서 케이스에서 고정 및 지지될 수 있다.According to the above configuration, the step motor 300 can be fixed and supported in the case by fitting the support holes 331 of the departure preventing parts 330 into the positioning parts 111 and 112.

또한, 상기 스텝 모터(300)의 양측부에는 샤프트(320)의 회전을 지지하는 부쉬(340)가 각각 설치된다. 그리고, 상기 케이스(100)의 내부에는 각각의 부쉬(340)의 둘레가 안착되는 부쉬 지지부(120)가 각각 형성된다.In addition, bushes 340 that support rotation of the shaft 320 are installed on both sides of the step motor 300, respectively. And, inside the case 100, a bush support 120 is formed on which the perimeter of each bush 340 is seated.

본 발명에 따른 스텝 모터(300)는 케이스(100)에 형성되는 모터 안착부(160)에 안착되어 지지된다. 또한, 부쉬(340)는 케이스에 형성되는 부쉬 지지부(120)에 안착되어 지지된다.The step motor 300 according to the present invention is seated and supported on the motor seating part 160 formed in the case 100. In addition, the bush 340 is seated and supported on the bush support 120 formed in the case.

상기 샤프트(320)의 일단은 케이스(100)에 구비되는 볼 베어링(130)에 의해 회전 지지된다.One end of the shaft 320 is rotationally supported by a ball bearing 130 provided in the case 100.

도 10은 본 발명에 따른 회로 기판이 케이스에 고정되는 구성을 보여주는 사시도이다.10 is a perspective view showing a configuration in which the circuit board according to the present invention is fixed to a case.

도 10을 참조 하면, 본 발명에 따른 감속 기어(600)는 스텝 모터(300)에 삽입 설치된 웜기어(500)와 기어 열결되며, 제 2축을 따라 세워져 배치된다.Referring to FIG. 10, the reduction gear 600 according to the present invention is gear-coupled with the worm gear 500 installed in the step motor 300, and is arranged on the second axis.

본 발명에 따른 케이스(100)에는 서로 다른 위치에 제 3,4위치 결정부들(113, 114)이 형성된다. 상기 제 3,4위치 결정부들(113, 114)은 상방으로 돌출되는 돌기 형상으로 형성된다. In the case 100 according to the present invention, third and fourth positioning units 113 and 114 are formed at different positions. The third and fourth positioning portions 113 and 114 are formed in a projection shape protruding upward.

본 발명에 따른 회로 기판(400)은 출력 기어(700)의 근방에 배치되도록 케이스(100)의 내부에 안착된다.The circuit board 400 according to the present invention is seated inside the case 100 to be disposed in the vicinity of the output gear 700.

상기 회로 기판(400)의 둘레에는, 상기 제 3,4위치 결정부들(113, 114)의 위치에 대응되는 위치에 결합공들(401)이 형성된다.In the periphery of the circuit board 400, coupling holes 401 are formed at positions corresponding to the positions of the third and fourth positioning units 113 and 114.

상기 제 3,4위치 결정부(113, 114) 각각은 상기 결합공들(401) 각각에 끼워지는 구조를 이룬다.Each of the third and fourth positioning units 113 and 114 forms a structure fitted to each of the coupling holes 401.

상기 결합공들(401) 각각에는 고정 부재들(402), 특히, 나사(screw)로 체결된다.Each of the coupling holes 401 is fastened with fixing members 402, in particular, screws.

이에 따라 회로 기판(400)은 케이스(100) 내부에 배치되는 상태로 위치가 고정될 수 있다.Accordingly, the position of the circuit board 400 may be fixed while being disposed inside the case 100.

도 11은 본 발명에 따른 볼 베어링의 배치 상태를 보여주는 사시도이다. 도 12는 본 발명에 따른 볼 베어링이 수납되는 상태를 보여주는 단면도이다.11 is a perspective view showing an arrangement state of a ball bearing according to the present invention. 12 is a cross-sectional view showing a state in which the ball bearing according to the present invention is accommodated.

도 11 및 도 12를 참조 하면, 본 발명에 따른 웜기어(500)가 설치된 샤프트(320)의 일단은 볼 베어링(130)에 의해 회전 지지된다.11 and 12, one end of the shaft 320 on which the worm gear 500 according to the present invention is installed is rotationally supported by a ball bearing 130.

본 발명에 따른 볼 베어링(130)은 샤프트(320)의 후단을 회전 지지한다. 여기서, 볼 베어링(130)은 상기 케이스(100)에 형성된 베어링 수납부(140)에 수납된다.The ball bearing 130 according to the present invention rotates and supports the rear end of the shaft 320. Here, the ball bearing 130 is accommodated in the bearing housing 140 formed in the case 100.

볼 베어링(130)이 수납된 상기 베어링 수납부(140)는 도 12에 도시된 바와 같이 커버(200)의 내부에 일체로 형성된 베어링 커버부(210)가 상기 베어링 수납부(140)를 차단하여 상기 볼 베어링(130) 상단을 밀착하도록 구성될 수 있다.The bearing housing 140 in which the ball bearing 130 is accommodated is a bearing cover 210 integrally formed inside the cover 200 as shown in FIG. 12 to block the bearing housing 140. The ball bearing 130 may be configured to be in close contact.

또는, 별도의 탈부착이 가능한 베어링 커버 부재(미도시)를 이용하여 상기 볼 베어링(130)의 상단에 밀착되는 구조를 통해, 커버 및 고정하여 유동을 방지할 수도 있다.Alternatively, by using a separate detachable bearing cover member (not shown) through the structure in close contact with the upper end of the ball bearing 130, the cover may be fixed to prevent flow.

이에, 스텝 모터(300)의 샤프트(320)는 웜기어(500)와 결합되고, 상기 웜기어(500)의 후단측에서 샤프트(320)는 볼 베어링(130)에 의해 회전 지지됨에 따라, 샤프트(320) 회전시 발생되는 소음이 저감되도록 유도할 수 있다.Thus, the shaft 320 of the step motor 300 is coupled to the worm gear 500, the shaft 320 at the rear end side of the worm gear 500 is rotated and supported by the ball bearing 130, the shaft 320 ) It can be induced to reduce noise generated during rotation.

한편, 본 발명에 따른 웜기어(500)는 샤프트(320)에 직결되도록 설치하거나, 또는, 상기 웜기어(500)와 상기 샤프트(320) 간의 슬립(Slip, 헛돔) 현상을 방지하기 위해 별도의 회전방지부재를 더 설치할 수도 잇다.On the other hand, the worm gear 500 according to the present invention is installed so as to be directly connected to the shaft 320, or, the worm gear 500 and the shaft 320 to prevent slip (slip, idle) phenomenon to prevent separate rotation It is also possible to install more members.

후자의 경우, 상기 웜기어(500)의 일측에 상기 회전방지부재(Stop Ring)를 수용할 수 있는 수용공간이 형성될 수 있다. 상기 수용공간은 상기 일측면 일부가 디컷(D-Cut) 형성된 회전방지부재의 직경 보다 작게 형성하여 압입을 통해 고정할 수 있다.In the latter case, a receiving space for accommodating the stop ring may be formed on one side of the worm gear 500. The receiving space can be fixed through press-fitting by forming a part smaller than the diameter of the anti-rotation member formed on one side of the D-cut.

또한, 상술한 이탈 방지부(330) 중 어느 하나는, 상기 회로 기판(400)에 접지될 수 있다.In addition, any one of the above-described escape prevention unit 330 may be grounded to the circuit board 400.

이탈 방지부들(330)의 상부면과 회로 기판(400)의 접점부분 즉, 회로 기판(400)의 하부면이 서로 접점되어 그라운드 역할을 할 수 있다.The upper surface of the departure preventing parts 330 and the contact portion of the circuit board 400, that is, the lower surface of the circuit board 400 may contact each other to serve as a ground.

상기 접점 부분은 나사 체결로 고정할 수 있다. 또는, 별도의 다른 고정부재로도 고정 가능할 수 있다.The contact portion can be fixed by screw fastening. Or, it may be fixed by another separate fixing member.

이에, 본 발명은 스텝 모터(300) 및 회로 기판(400)에 접점식 그라운드 방식을 적용하여 안정성과 조립성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention can improve stability and assembly by applying a contact-type grounding method to the step motor 300 and the circuit board 400.

특히, 스텝 모터(300)의 커버 부재(310)에 형성된 이탈 방지부들(330) 중 어느 하나의 접점부분과 회로 기판(400)의 접점부분이 그라운드 역할을 하도록 할 수 있다.In particular, any one of the contact portions of the detachment preventing parts 330 formed on the cover member 310 of the step motor 300 and the contact portion of the circuit board 400 may serve as a ground.

이에, 케이스(100)에서 스텝 모터(300)의 유동 및 이탈을 방지함과 아울러 스텝 모터(300)에 별도의 그라운드를 구비하도록 하지 않고 안정성 및 조립성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, it is possible to improve the stability and assembling property without preventing the step motor 300 from flowing and leaving the case 100 and having a separate ground in the step motor 300.

도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 출력 기어의 배치 과정 보여주는 사시도들이다.13 to 15 are perspective views showing the arrangement process of the output gear according to the present invention.

도 13을 참조 하면, 본 발명에 따른 출력 기어(700)는 외부의 상대물과 축 연결되는 출력축(710)과, 상기 출력축(710)의 외주로부터 외측으로 일체를 이루어 연장되며, 외측 둘레에 복수의 치(teeth)가 형성된 부채꼴 모양의 플레이트(720)를 포함한다.Referring to FIG. 13, the output gear 700 according to the present invention extends integrally outwardly from an outer circumference of the output shaft 710 and an output shaft 710 that is axially connected to an external counterpart, and a plurality of outer circumferences It includes a fan-shaped plate (720) is formed with a tooth (teeth).

또한, 다른 실시예로 상기 출력 기어(700)는 외부의 상대물과 축 연결되는 출력축(710)과, 상기 출력축(710)의 외주로부터 일체를 이루어 원형을 형성되며, 외측 둘레에 복수의 치(teeth)가 형성된 부채꼴 모양의 플레이트(미도시)를 포함할 수도 있다.In addition, in another embodiment, the output gear 700 is integrally formed from the outer circumference of the output shaft 710 and the output shaft 710 that is connected to an external counterpart, and a plurality of teeth ( teeth) may be formed of a fan-shaped plate (not shown) is formed.

또한, 상기 출력축(710)은 하방을 따라 단차지는 단차부(711)가 형성된다.In addition, the output shaft 710 is formed with a step portion 711 that is stepped along the lower side.

상기 케이스(100)의 내부에 형성된 중공부(101)의 내주면에는 상기 단차부(811)의 형상에 대응되는 기립부(102)가 형성된다.A standing portion 102 corresponding to the shape of the stepped portion 811 is formed on an inner circumferential surface of the hollow portion 101 formed inside the case 100.

상기 단차부(711)는 상기 기립부(102)와 면접촉되어 상기 출력축(710)을 고정 지지할 수 있다.The stepped portion 711 may be in surface contact with the standing portion 102 to securely support the output shaft 710.

또한, 상기 출력축(710)의 일단 내경은, 상기 커버(200)에 형성된 지지 돌기부(220)를 관통하여 고정 지지될 수 있다.In addition, one end inner diameter of the output shaft 710 may be fixedly supported through the support protrusion 220 formed on the cover 200.

도 16과 도 17은 본 발명에 따른 센싱 발신부의 배치 구조를 보여주는 도면들이다.16 and 17 are views showing the arrangement structure of the sensing transmitter according to the present invention.

도 16 및 도 17을 참조 하면, 출력축(710)의 외주에 형성된 플레 이트(720)의 하부에는, 상기 센싱 발신부(810)가 수납되는 수용부(721)가 형성된다. 상기 수용부(721)는 홈 형상으로 형성되며 하부가 개방된다. 이에, 수용부(721)에 수용된 센싱 발신부(810)는 하방에 노출된다.Referring to FIGS. 16 and 17, a receiving portion 721 in which the sensing transmitter 810 is accommodated is formed under a plate 720 formed on an outer circumference of the output shaft 710. The receiving portion 721 is formed in a groove shape and the lower portion is opened. Accordingly, the sensing transmitting unit 810 accommodated in the receiving unit 721 is exposed downward.

또한, 상기 센싱 발신부(810)는, 상기 출력 기어(700)에 본딩 또는 인서트 사출을 통해 일체로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the sensing transmitter 810 is preferably formed integrally through bonding or insert injection to the output gear 700.

여기서, 센싱 발신부(810)는 출력축(710)의 회전에 따라 일정의 회전 경로를 따라 이동된다.Here, the sensing transmitter 810 is moved along a predetermined rotation path according to the rotation of the output shaft 710.

그리고, 센싱 수신부(820)는 회로 기판(400) 상에 설치되되, 상기 센싱 발신부(810)의 하부에 배치되는 것이 좋다. 즉, 상기 센싱 수신부(820)는 상기 센싱 발신부(810)의 회전 경로의 하부에 배치되는 것이 좋다.In addition, the sensing receiver 820 is installed on the circuit board 400, it is preferable that it is disposed under the sensing transmitter 810. That is, the sensing receiver 820 is preferably disposed below the rotation path of the sensing transmitter 810.

여기서, 출력 기어(700)의 센싱 발신부(810)와 회로 기판(400)의 센싱 수신부(820)는 감지 가능한 적당한 설정된 유격을 가지도록 구성되는 것이 좋다.Here, the sensing transmitter 810 of the output gear 700 and the sensing receiver 820 of the circuit board 400 are preferably configured to have a suitable set clearance that can be sensed.

도 18 내지 도 20은 본 발명에 따른 출력 기어의 회전 동작을 보여주는 사시도들이다.18 to 20 are perspective views showing a rotation operation of the output gear according to the present invention.

도 20을 참조 하면, 본 발명에 따른 커버(200) 내부에는, 내측으로 돌출되는 스토퍼(231, 232)가 형성된다.Referring to FIG. 20, inside the cover 200 according to the present invention, stoppers 231 and 232 protruding inward are formed.

상기 스토퍼(231, 232)는 상기 부채꼴 모양의 플레이트(720)와 접촉되어, 상기 출력축(710)의 회전 범위를 규제한다.The stopper (231, 232) is in contact with the fan-shaped plate 720, to regulate the rotation range of the output shaft (710).

상기 스토퍼(231, 232)는 한 쌍으로 구성된다.The stopper (231, 232) is composed of a pair.

한 쌍의 스토퍼(231, 232)는 제 1스토퍼(231)와 제 2스토퍼(232)로 구성된다. 상기 제 1스토퍼(231)는 커버(200)의 일부로서 출력 기어(700)의 플레 이트(720) 일측면이 걸리는 수직 벽부로 형성된다. 상기 제 2스토퍼(232)는 출력 기어(700)의 플레 이트(720) 타측면이 걸리도록 커버(200)의 내측면에서 돌출되도록 형성된다.The pair of stoppers 231 and 232 includes a first stopper 231 and a second stopper 232. The first stopper 231 is formed as a vertical wall portion on one side of the plate 720 of the output gear 700 as part of the cover 200. The second stopper 232 is formed to protrude from the inner surface of the cover 200 so that the other side of the plate 720 of the output gear 700 is caught.

이에, 한 쌍의 스토퍼(231, 232)에 의해 출력 기어(700)의 플레이트(720) 양측부는 일정 회전 위치에서 회전 이동이 규제됨에 따라, 회전각이 물리적으로 결정된다.Accordingly, as the rotational movement is regulated at a predetermined rotational position, both sides of the plate 720 of the output gear 700 are physically determined by a pair of stoppers 231 and 232.

상기 구성에 따라, 출력 기어(700)가 정, 역회전시, 출력 기어(700)의 과도한 회전을 방지할 수 있다.According to the above configuration, when the output gear 700 is forward or reverse, excessive rotation of the output gear 700 can be prevented.

또한, 본 발명은 출력 기어(700)의 부채꼴 모양의 플레이트(720)의 양측면이 상기 커버(200)의 내부에 구성된 제 1스토퍼(231)(수직벽부)와 제2 스토퍼(232)(수직벽부의 돌출부)와 면접촉되어 더 이상 회전되지 않도록 제어할 수 있다.In addition, the present invention has both sides of the fan-shaped plate 720 of the output gear 700, the first stopper 231 (vertical wall portion) and the second stopper 232 (male) configured inside the cover 200 (male It can be controlled so that it no longer rotates in contact with the surface of the direct wall portion).

도 21 내지 도 23은 본 발명에 따른 감속 기어의 배치 상태를 보여주는 도면들이다.21 to 23 are views showing an arrangement state of a reduction gear according to the present invention.

도 21 및 도 22를 참조 하면, 본 발명에 따른 감속 기어(600)는, 단차 형상의 다단 기어로 구성된다.21 and 22, the reduction gear 600 according to the present invention is composed of a multi-stage gear having a step shape.

또한, 상기 감속 기어(600)는 상단 기어(610)와, 상기 상단 기어(610)의 하단에 형성되며, 상기 상단 기어(610)의 직경보다 크게 형성되는 하단 기어(620)를 구비한다.In addition, the reduction gear 600 includes an upper gear 610 and a lower gear 620 formed at a lower end of the upper gear 610 and larger than a diameter of the upper gear 610.

또한, 상기 하단 기어(620)의 중앙에는 설치홀(621)이 형성되고, 상기 설치홀(621)에는 보강부재(622)가 삽입 고정된다.In addition, an installation hole 621 is formed in the center of the lower gear 620, and a reinforcing member 622 is inserted and fixed to the installation hole 621.

커버(200)에는 기어 샤프트 지지홀(240)이 형성된다. 상기 기어 샤프트 지지홀(240)에는 기어 샤프트(601)의 상단이 회전 지지된다. 상기 기어 샤프트(601)는 감속 기어(600)의 회전축을 이룬다.A gear shaft support hole 240 is formed in the cover 200. The upper end of the gear shaft 601 is rotationally supported in the gear shaft support hole 240. The gear shaft 601 forms a rotation axis of the reduction gear 600.

상기 기어 샤프트(601)의 하단은 케이스에 형성되는 기어 샤프트 지지홀(150)에 회전지지된다. The lower end of the gear shaft 601 is rotationally supported by the gear shaft support hole 150 formed in the case.

상기 기어 샤프트 지지홀(240)의 하부에는 상술한 설치홀이 형성된다.The above-described installation hole is formed under the gear shaft support hole 240.

상술한 보강 부재(622)는 사출 성형 기어의 사출 성형시의 편차 및 고온 분위기에서의 열변형을 방지하여 작동각 편차 발생을 최소화할 수 있다.The above-described reinforcing member 622 can prevent deviations during injection molding of the injection molding gear and thermal deformation in a high temperature atmosphere, thereby minimizing occurrence of operating angle variations.

또한, 상기 보강 부재(622)는 기어의 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, the reinforcing member 622 may improve the durability of the gear.

상기 보강 부재(622)는 금속재질로 이루어진다. 상기 보강 부재(622)는 링 형상으로 형성된다. 상기 보강 부재(622)는 볼 베어링 또는 슬리브 베어링 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 상기 보강 부재(622)는 2단 또는 다단의 형상으로 구성될 수 있다.The reinforcing member 622 is made of a metal material. The reinforcing member 622 is formed in a ring shape. The reinforcing member 622 may be configured as either a ball bearing or a sleeve bearing. The reinforcing member 622 may be configured in a two-stage or multi-stage shape.

상기 보강부재(622)는, 상기 하단 기어(620)의 내측 중앙에 압입, 융착, 코킹 또는 인서트 사출 공정 중 어느 하나의 공정을 통해 설치될 수도 있다.The reinforcing member 622 may be installed in the center of the inner side of the lower gear 620 through any one of pressing, fusion, caulking, or insert injection processes.

상기 보강 부재(622)의 구심력 방향으로의 두께는 상기 하단 기어(620)의 두께 보다 더 두텁게 형성될 수 있다.The thickness of the reinforcing member 622 in the direction of the centripetal force may be formed thicker than the thickness of the lower gear 620.

상기 보강 부재(622)의 외측 둘레는 상기 하단 기어(620)의 설치홀(621)의 내측 둘레에 밀착되어 지지된다.The outer circumference of the reinforcing member 622 is supported in close contact with the inner circumference of the installation hole 621 of the lower gear 620.

상기 보강 부재(622)의 외축 둘레는 방사상으로 돌출되는 돌기들이 더 형성될 수도 있다. 이에 상기 돌기들과 대응하는 상기 설치홀(621)의 내측 둘레에 다수의 돌기홈들이 형성되어 서로 끼워 맞춰 고정될 수도 있다.The outer circumference of the reinforcing member 622 may be formed with projections that project radially. Accordingly, a plurality of protrusion grooves may be formed around the inner circumference of the installation hole 621 corresponding to the protrusions to be fitted and fixed to each other.

다음은 본 발명의 엑츄에이터의 제어 방법을 설명한다. 여기서, 상기 엑츄에이터의 구성을 상술한 구성과 동일하게 때문에 이하에서는 설명을 생략하기로 한다.The following describes the control method of the actuator of the present invention. Here, since the configuration of the actuator is the same as that of the above-described configuration, the description will be omitted below.

도 24는 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 블록도이다. 도 25는 본 발명에 따른 엑츄에이터의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 26은 본 발명에 따른 캘리브레이션 및 리니얼라이즈 과정을 보여주는 그래프이다.24 is a block diagram showing an actuator according to the present invention. 25 is a flowchart showing a method of controlling an actuator according to the present invention. 26 is a graph showing a calibration and linearization process according to the present invention.

도 24 내지 도 26을 참조 하면, 본 발명의 엑츄에이터의 제어 방법은 센싱 발신부를 구비하는 출력축의 목표 이동 위치값을 제어기에 설정하는 제 1단계를 거친다.Referring to FIGS. 24 to 26, the method for controlling the actuator of the present invention undergoes a first step of setting a target movement position value of an output shaft having a sensing transmitter to a controller.

이어, 스텝 모터를 구동시켜, 상기 출력축을 상기 목표 이동 위치값에 이르는 위치로 회전 이동시키는 제 2단계를 거친다.Subsequently, a second step of driving the step motor to rotate the output shaft to a position reaching the target moving position value is performed.

상기 센싱 수신부를 사용하여, 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 상기 센싱 발신부를 통해 수신하는 제 3단계를 거친다.Using the sensing receiver, a third step of receiving the actual moved position value of the output shaft through the sensing transmitter.

상기 제어기를 사용하여, 상기 실제 이동 위치값과 상기 목표 이동 위치값이 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 스텝 모터를 사용하여 상기 출력축의 이동을 제어하는 제 4단계를 거친다.Using the controller, a fourth step of controlling the movement of the output shaft is performed using the step motor so that the actual movement position value and the target movement position value are included in a set error range.

상기 제 4단계에서, 상기 제어기는 상기 출력축의 실제 회전 이동된 위치값을 확인한다.In the fourth step, the controller checks the actual rotational position value of the output shaft.

그리고, 제어기는 상기 실제 회전 이동 위치값과 상기 목표 이동 위치값을 비교하여 오차값을 산출한다.Then, the controller compares the actual rotational movement position value with the target movement position value to calculate an error value.

상기 제어기는 상기 오차값이 상기 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 출력축의 이동 위치를 보정하도록 상기 스텝 모터를 재차 구동한다.The controller drives the step motor again to correct the movement position of the output shaft so that the error value is included in the set error range.

또한, 상기 제어기는, 상기 오차값에 따라 구동되는 펄스 값을 산출한다.Further, the controller calculates a pulse value driven according to the error value.

상기 제어기는 상기 설정된 오차 범위에 포함되어 위치되도록 상기 출력축을 재차 회전 이동시킬 수 있다.The controller may rotate the output shaft again so as to be located within the set error range.

더하여, 도 25를 참조 하면, 제어기는 센싱 발신부로부터 발신되는 상기 실제 이동 위치값을, 상기 센싱 수신부가 출력하는 값의 범위로 확장 또는 조정하는 캘리 브레이션 공정을 거칠 수 있다.In addition, referring to FIG. 25, the controller may undergo a calibration process of extending or adjusting the actual movement position value transmitted from the sensing transmitter to a range of values output by the sensing receiver.

이는 제품별 편차가 있는 센싱 수신부의 값(가우스값)을 센서가 출력으로 내보내는 값의 범위로 확장 또는 조정할 수 있다.It can expand or adjust the value (gauss value) of the sensing receiver with product-specific deviations to the range of values that the sensor sends to the output.

이를 통해 각 제품별 탑재된 센싱 마그네트의 편차를 보완하여 일정한 센서 출력 값을 유지할 수 있다. 특히, 길이 또는 각도에 따른 센서 출력 값을 조정할 수 있다.Through this, it is possible to compensate for the deviation of the sensing magnet installed for each product to maintain a constant sensor output value. In particular, the sensor output value can be adjusted according to the length or angle.

또한, 상기와 같은 캘리 브레이션 공정 이후, 상기 센싱 수신부에서 출력되는 비선형적인 출력하는 값을 선형적인 출력값으로 보정하는 리니얼라이즈 처리 공정을 거칠 수 있다.In addition, after the above-described calibration process, a linearization processing process of correcting a non-linear output value output from the sensing receiver to a linear output value may be performed.

여기서, 상기 위치값은, 상기 엑츄 에이터 동작에 따른 회전 방향을 따르는 각도값일 수 있다.Here, the position value may be an angle value along a rotation direction according to the actuator operation.

상기 리니얼라이즈 처리 공정은 상기 캘리브레이션 공정에서의 상기 센서의 출력 값이 비선형적인 특성을 가질 경우 선형적인 출력 특성을 확보하기 위하여 값을 조정하는 공정이다.The linearizing process is a process of adjusting a value in order to secure a linear output characteristic when the output value of the sensor in the calibration process has a nonlinear characteristic.

특히 포인트 개수를 조정하여 센싱 마그네트에 따른 에러율이 가장 작은 값으로 세팅할 수 있다.In particular, by adjusting the number of points, the error rate according to the sensing magnet can be set to the smallest value.

이에 따라, 본 발명은 리드 스크류의 최종 위치와 설정 위치의 오차를 실시간으로 보상하여 리드 스크류의 이송 위치의 정확도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention can improve the accuracy of the feed position of the lead screw by compensating for errors in the final position and the set position of the lead screw in real time.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예들 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. The above-described present invention can be variously substituted, modified, and changed within the scope of the technical spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

100 : 케이스
101 : 중공부
102 : 기립부
110 : 위치 결정부
111 : 제 1위치 결정부
112 : 제 2위치 결정부
113 : 제 3위치 결정부
114 : 제 4위치 결정부
120 : 부쉬 지지부
130 : 볼 베어링
140 : 베어링 수납부
200 : 커버
210 : 베어링 수납부
220 : 지지 돌기부
231 : 제 1스토퍼
232 : 제 2스토퍼
240 : 기어 샤프트 지지홀
300 : 스텝 모터
310 : 커버 부재
311 : 제 1커버 부재
312 : 제 2커버 부재
320 : 샤프트
330 : 이탈 방지부
331 : 지지홀
340 : 부쉬
400 : 회로 기판
401 : 결합공
402 : 고정 부재
500 : 웜기어
600 : 감속 기어
601 : 기어 샤프트
610 : 상단 기어
620 : 하단 기어
621 : 설치홀
622 : 보강 부재
700 : 출력 기어
710 : 출력축
711 : 단차부
720 : 플레이트
810 : 센싱 발신부
820 : 센싱 수신부100: case
101: hollow
102: standing part
110: positioning unit
111: first position determining unit
112: second position determination unit
113: third position determining unit
114: fourth position determining unit
120: bush support
130: ball bearing
140: bearing storage
200: cover
210: bearing storage
220: support protrusion
231: first stopper
232: second stopper
240: gear shaft support hole
300: step motor
310: cover member
311: No first cover
312: No second cover
320: shaft
330: departure prevention unit
331: support hole
340: bush
400: circuit board
401: joiner
402: fixing member
500: worm gear
600: reduction gear
601: gear shaft
610: upper gear
620: lower gear
621: Installation hole
622: reinforcement member
700: output gear
710: output shaft
711: step
720: plate
810: Sensing transmitter
820: sensing receiver

Claims (19)

케이스;
상기 케이스와 결합되어 내부 공간을 형성하는 커버;
개구부를 갖고, 내주면에 링 형상의 스테이터가 배치되는 모터 하우징과, 상기 스테이터 중앙에 형성되는 공간부에 마그네트와 결합되어 회전 가능하게 설치되는 로터와, 상기 개구부를 폐쇄하며, 중심에 회전 지지 부재가 결합되는 커버 부재와, 서로 결합되는 상기 케이스와 상기 커버 내부에 배치되며, 상기 로터의 중앙에 배치되며 일단이 상기 회전 지지 부재의 내륜 중앙에 형성된 홀을 통과하여 상기 커버 부재의 외측으로 돌출되는 샤프트를 구비하는 스텝 모터;
상기 스텝모터의 상기 샤프트의 일단에 삽입 설치된 웜기어;
상기 웜기어와 맞물리는 감속기어;
상기 감속기어와 맞물리는 출력기어;를 포함하되,
상기 출력기어의 외측부에는 센싱 발신부가 배치되고,
상기 내부 공간에는, 상기 센싱 발신부와 이격되어 상기 센싱 발신부의 위치값 또는 각도값을 감지하는 센싱 수신부를 포함하는 회로기판이 배치되는,
엑츄에이터.
case;
A cover combined with the case to form an interior space;
A motor housing having an opening, a ring-shaped stator disposed on an inner circumferential surface, a rotor rotatably installed with a magnet in a space formed in the center of the stator, and closing the opening, and a rotating support member in the center The cover member to be coupled, the casing to be coupled to each other, the inside of the cover, and disposed at the center of the rotor, one end passes through a hole formed in the center of the inner ring of the rotating support member and protrudes to the outside of the cover member Step motor having a;
A worm gear installed and installed at one end of the shaft of the step motor;
A reduction gear engaged with the worm gear;
Including, but; the output gear engaged with the reduction gear;
A sensing transmitter is disposed outside the output gear,
In the inner space, a circuit board including a sensing receiver configured to detect a position value or an angle value of the sensing transmitter is spaced apart from the sensing transmitter and disposed.
Actuator.
제 1항에 있어서,
상기 회로 기판에는 제어기가 구비되고,
상기 센싱 수신부는,
상기 출력 기어의 위치값을 감지하고, 감지된 상기 위치값을 상기 제어기로 전송하고,
상기 제어기는,
감지된 상기 위치값을 기초로 상기 스텝 모터를 구동시켜 상기 출력 기어의 최종 위치를 제어하는,
엑츄에이터.
According to claim 1,
The circuit board is provided with a controller,
The sensing receiver,
Sensing the position value of the output gear, transmitting the detected position value to the controller,
The controller,
Based on the detected position value to drive the step motor to control the final position of the output gear,
Actuator.
제 1항에 있어서,
상기 센싱 발신부는, 마그네트로 구성되는,
엑츄에이터.
According to claim 1,
The sensing transmitter, consisting of a magnet,
Actuator.
제 1항에 있어서,
상기 스텝모터의 일측과 타측에는, 커버 부재가 구비되되,
상기 커버 부재에는,
상기 케이스에 말착 고정되도록 적어도 하나 이상의 이탈방지부가 형성되는,
엑츄에이터.
According to claim 1,
On one side and the other side of the step motor, a cover member is provided,
The cover member,
At least one departure preventing portion is formed to be fixed to the case,
Actuator.
제 4항에 있어서,
상기 샤프트의 일단부는.
볼 베어링에 의하여 회전 지지되는,
엑츄에이터.
The method of claim 4,
One end of the shaft.
Rotationally supported by ball bearings,
Actuator.
제 4항에 있어서,
상기 이탈 방지부 중 어느 하나는,
상기 회로 기판에 접지되는,
엑츄에이터.
The method of claim 4,
Any one of the departure prevention unit,
Grounded on the circuit board,
Actuator.
제 1항에 있어서,
상기 출력 기어는,
외부의 상대물과 축 연결되는 출력축과,
상기 출력축의 외주로부터 외측으로 일체를 이루어 연장되며, 외측 둘레에 복수의 치(teeth)가 형성된 부채꼴 모양의 플레이트를 포함하는,
엑츄에이터.
According to claim 1,
The output gear,
The output shaft that is connected to the external counterpart,
It extends integrally from the outer periphery of the output shaft to the outside, and includes a fan-shaped plate having a plurality of teeth formed around the outside,
Actuator.
제 1항에 있어서,
상기 출력 기어는,
외부의 상대물과 축 연결되는 출력축과,
상기 출력축의 외주로부터 외측으로 일체를 이루어 연장되며, 외측 둘레에 복수의 치(teeth)가 형성된 원형의 플레이트를 포함하는,
엑츄에이터.
According to claim 1,
The output gear,
The output shaft that is connected to the external counterpart,
It extends integrally from the outer periphery of the output shaft to the outside, and includes a circular plate with a plurality of teeth formed around the outside,
Actuator.
제 1항에 있어서,
상기 센싱 발신부는,
상기 출력 기어에 본딩 또는 인서트 사출을 통해 일체로 형성되는,
엑츄에이터.
According to claim 1,
The sensing transmitter,
The output gear is formed integrally through bonding or insert injection,
Actuator.
제 1항에 있어서,
상기 감속 기어는,
단차 형상의 다단 기어로 구성되는,
엑츄에이터.
According to claim 1,
The reduction gear,
Consisting of stepped multi-stage gears,
Actuator.
제 10항에 있어서,
상기 감속 기어는,
상단 기어와,
상기 상단 기어의 하단에 형성되며, 상기 상단 기어의 직경보다 크게 형성되는 하단 기어를 구비하는,
엑츄에이터.
The method of claim 10,
The reduction gear,
With the top gear,
It is formed on the lower end of the upper gear, having a lower gear formed larger than the diameter of the upper gear,
Actuator.
제 11항에 있어서,
상기 하단 기어의 중앙에는 설치홀이 형성되고,
상기 설치홀에는 보강부재가 삽입 고정되는,
엑츄에이터.
The method of claim 11,
An installation hole is formed in the center of the lower gear,
In the installation hole, a reinforcing member is inserted and fixed,
Actuator.
제 1항의 엑츄 에이터를 구동을 제어하는 엑츄 에이터의 제어 방법에 있어서,
상기 엑츄 에이터의 제어 방법은,
센싱 발신부를 구비하는 출력축의 목표 이동 위치값을 제어기에 설정하는 제 1단계;
스텝 모터를 구동시켜, 상기 출력축을 상기 목표 이동 위치값에 이르는 위치로 회전 이동시키는 제 2단계;
상기 센싱 수신부를 사용하여, 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 상기 센싱 발신부를 통해 수신하는 제 3단계;
상기 제어기를 사용하여, 상기 실제 이동 위치값과 상기 목표 이동 위치값이 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 스텝 모터를 사용하여 상기 출력축의 회전 이동을 제어하는 제 4단계; 를 포함하는,
엑츄 에이터의 제어 방법.
In the control method of the actuator for controlling the driving of the actuator of claim 1,
The control method of the actuator,
A first step of setting a target movement position value of an output shaft having a sensing transmitter in a controller;
A second step of driving the step motor to rotate the output shaft to a position reaching the target moving position value;
A third step of using the sensing receiver to receive the actually moved position value of the output shaft through the sensing transmitter;
A fourth step of controlling rotational movement of the output shaft using the step motor so that the actual movement position value and the target movement position value are included in a set error range using the controller; Containing,
How to control the actuator.
제 13항에 있어서,
상기 제 4단계에서,
상기 제어기는 상기 출력축의 실제 이동된 위치값을 확인하고,
상기 실제 이동 위치값과 상기 목표 이동 위치값을 비교하여 오차값을 산출하고,
상기 오차값이 상기 설정된 오차 범위에 포함되도록 상기 출력축의 이동 위치를 보정하도록 상기 스텝 모터를 재차 구동하는,
엑츄 에이터의 제어 방법.
The method of claim 13,
In the fourth step,
The controller checks the actual moved position value of the output shaft,
Comparing the actual moving position value and the target moving position value to calculate an error value,
Driving the step motor again to correct the movement position of the output shaft so that the error value is included in the set error range,
How to control the actuator.
제 14항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 오차값에 따라 구동되는 펄스 값을 산출하고,
상기 설정된 오차 범위에 포함되어 위치되도록 상기 출력축을 재차 이동시키는,
엑츄 에이터의 제어 방법.
The method of claim 14,
The controller,
The pulse value driven according to the error value is calculated,
The output shaft is moved again so as to be located within the set error range.
How to control the actuator.
제 13항에 있어서,
상기 센싱 발신부로부터 발신되는 상기 실제 이동 위치값을,
상기 센싱 수신부가 출력하는 값의 범위로 확장 또는 조정하는 캘리 브레이션 공정을 거치는,
엑츄 에이터의 제어 방법.
The method of claim 13,
The actual moving position value transmitted from the sensing transmitter,
A calibration process that extends or adjusts to a range of values output by the sensing receiver,
How to control the actuator.
제 16항에 있어서,
상기 캘리 브레이션 공정 이후,
상기 센싱 수신부에서 출력되는 비선형적인 출력하는 값을 선형적인 출력값으로 보정하는 리니얼라이즈 처리 공정을 거치는,
엑츄 에이터의 제어 방법.
The method of claim 16,
After the calibration process,
Through a linearization processing process of correcting a nonlinear output value output from the sensing receiver to a linear output value,
How to control the actuator.
제 13항에 있어서,
상기 위치값은,
상기 엑츄 에이터 동작에 따른 회전 방향을 따르는 각도값인,
엑츄 에이터의 제어 방법.
The method of claim 13,
The position value,
The angle value along the direction of rotation according to the actuator operation,
How to control the actuator.
제 1항 또는 제 13항의 엑츄에이터를 포함하는,
전자 기기.


Claim 1 or 13 comprising the actuator,
Electronics.


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