KR20230086870A - 엑츄에이터 및 이를 갖는 전자기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엑츄에이터를 제공한다. 상기 엑츄에이터는 케이스와; 상기 케이스의 내부에 장착되며, 웜 기어를 구비하는 구동 모터와; 상기 웜 기어와 맞물려 회전되는 웜 휠; 및, 상기 웜 휠과 일체를 이루며, 상기 웜 휠의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 토크를 전달하는 리드 스크루를 포함한다.

Description

엑츄에이터 및 이를 갖는 전자기기{Actuator motor and electronic equipment having the same}

본 발명은 엑츄에이터 및 전자 기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엑츄에이터의 출력 로드를 틀어짐 없이 안정적으로 직선 운동을 유도할 수 있는 엑츄에이터 및 이를 갖는 전자기기에 관한 것이다.

종래의 엑츄에이터는 모터와, 모터의 구동에 의해 회전되는 리드 스크루와, 리드 스크루와 스크루 방식으로 연결되는 작동 로드를 포함한다.

또한 상기 모터는 케이스의 내부에 고정되고, 작동 로드는 케이스의 일측을 통해 관통된다.

상기 모터가 작동되면, 모터의 회전에 따라 리드 스크루는 회전되고, 리드 스크루의 회전에 따라 작동 로드는 회전되면서 케이스의 일측에서 직선 방향을 따라 이동된다.

즉 종래에는 작동 로드가 회전하며 이송하는 구조로 회전으로 인하여 작동 로드의 이송 운동 추력이 낮아지고, 이송 속도가 느려지는 손실이 발생되는 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2013-0035321호(공개일: 2013년 04월 09일)

본 발명의 목적은 엑츄에이터의 리드스크루의 회전에 따라 직선 이동을 하는 출력 로드에 가이드들 구비하도록 하여 직선 이동시 회전되는 등의 자세 변경이 발생되는 것을 방지하여 안정적인 직선 이동을 안내할 수 있는 엑츄에이터 및 이를 갖는 전자기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기의 목적들을 달성하기 위해 본 발명은 엑츄에이터를 제공한다.

상기 엑츄에이터는 케이스와; 상기 케이스의 내부에 장착되며, 웜 기어를 구비하는 구동 모터와; 상기 웜 기어와 맞물려 회전되는 웜 휠; 및, 상기 웜 휠과 일체를 이루며, 상기 웜 휠의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 토크를 전달하는 리드 스크루를 포함한다.

여기서 상기 리드 스크루는,

로드와 나사 결합되되,

상기 로드는 일단이 개구되며, 내주에 나사산이 형성되는 체결홀이 형성되고,

상기 로드는 상기 체결홀에 나사 결합되어 축 방향을 따라 선형적으로 이동되도록 지지되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 로드의 외주면에는,

회전력을 추력으로 변환해주는 로드 가이드가 적어도 하나 이상 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 케이스와 결합되는 커버에는 가이드 홈부가 형성되고,

상기 가이드 홈부는 상기 로드 가이드와 대응되는 위치에 형성되어, 상기 로드 가이드의 이동을 안내하는 것이 바람직하다.

또한 상기 로드 가이드는, 돌기 또는 D-Cut 또는 핀의 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 케이스와 결합되는 커버에는,

상기 웜 휠이 유동을 방지하는 유동 방지부가 형성되며,

상기 유동 방지부는,

상기 웜 휠의 상부 평탄면을 지지하는 것이 바람직하다.

또한 상기 웜 휠은,

상기 케이스에 회전 지지되도록 샤프트가 설치되며,

상기 샤프트와 상기 웜 휠은 인서트 사출로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 샤프트는,

상기 웜 휠과 상기 리드 스크류에 일정 깊이를 이루어 압입되되,

상기 압입되는 상기 깊이는, 상기 샤프트의 전체 길이 기준 50% 내지 80% 범위 내 압입되어 형성되는 것이 바람직하다.

다른 실시예에 따라 본 발명은 상술한 엑츄에이터를 포함하는 전자기기를 제공한다.

상기의 과제에 따라 본 발명은 엑츄에이터의 리드스크루의 회전에 따라 직선 이동을 하는 출력 로드에 가이드들 구비하도록 하여 직선 이동시 회전되는 등의 자세 변경이 발생되는 것을 방지하여 안정적인 직선 이동을 안내할 수 있는 효과를 갖는다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 엑츄에이터의 내부를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 웜 휠과 리드스크루와의 결합관계를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 다른 결합 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 커버를 보여주는 사시도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하 첨부되는 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 엑츄에이터 및 이를 갖는 전자 기기를 설명한다.

본 발명에 따른 전자 기기는 본 발명의 엑츄에이터를 포함하고, 상기 엑츄에이터는 차량용 플러쉬 도어(Flush Door)용 엑츄에이터일 수 있다.

본 발명에 따른 엑츄에이터를 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 결합 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 엑츄에이터의 내부를 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조 하면, 본 발명의 엑츄에이터는 케이스(100)와, 커버(200)와, 구동 모터(300)와, 웜 휠(400)과, 리드 스크루(500)를 포함한다.

상기 케이스(100)와 상기 커버(200)는 서로 결합되며, 결합됨에 따라 내부 공간이 형성된다.

상기 케이스(100)의 내부 일측에는 구동 모터(300)가 배치된다. 상기 구동 모터(300)는 상기 구동 모터(300)의 모터축(미도시)에 연결되는 웜 기어(310)를 갖는다. 상기 윔 기어(310)는 모터축의 회전에 따라 회전된다.

상기 케이스(100)의 내부 일면에는 샤프트 지지부(110)가 형성된다. 상기 사프트 지지부(110)는 구동 모터(300)와 이격되는 위치에 홈 형상으로 형성된다.

상기 샤프트 지지부(110)에는 일정 길이를 갖는 사프트(120)의 일단이 끼워져 고정된다. 상기 샤프트(120)는 케이스(100)로부터 수직을 이루는 방향을 따라 배치된다.

상기 샤프트(120)에는 본 발명에 따른 웜 휠(400)의 중심이 관통되어 끼워진다.

상기 웜 휠(400)은 윔 기어(310)와 치합되는 위치에 배치된다.

상기 웜 휠(400)의 일면에는 리드 스크루(500)가 일정 길이를 이루어 일체로 형성된다. 상기 샤프트(110)와 상기 웜 휠(300)은 인서트 사출로 형성된다.

상기 리드 스크루(500)의 중심은 상기 웜 휠(400)의 중심과 일치된다. 상기 리드 스크루(500)는 샤프트(120)가 끼워진다.

상기 샤프트(120)는 상기 웜 휠(400)과 상기 리드 스크류(500)에 일정 깊이를 이루어 압입된다.

상기 압입되는 상기 깊이는 상기 샤프트(120)의 전체 길이 기준 50% 내지 80% 범위 내 압입되어 형성된다.

상기 윔 기어(310)가 회전되면, 이 회전력은 윔 휠(400) 및 리드 스크루(500)에 전달된다. 이에 일체를 이루는 웜 휠(400)과 리드 스크루(500)는 샤프트(120)를 회전축선으로 하여 회전되는 구조를 이룬다.

본 발명에 따른 리드스크루(500)는 로드(600)와 나사 체결된다.

상기 로드(600)의 일단 내부에는 상기 리드 스크루(500)의 일부분이 나사 결합되는 구조를 이룬다.

상기 로드(600)의 양측부에는 외측으로 돌출되는 한 쌍의 로드 가이드(610)가 형성된다.

상기 한 쌍의 로드 가이드(610)는 직사각 형상의 일정 길이를 갖는 형상으로 형성된다. 또한, 상기 로드 가이드(610)는 직사각 형상 뿐 만 아니라 다양한 형상으로도 형성 할 수 있다.

상기 한 쌍의 로드 가이드(610)는 커버(200)의 내측면에 형성되는 한 쌍의 가이드 홈(230)에 활주 가능하도록 결합된다.

상기 커버(200)의 중앙부에는 관통홀(210)이 형성된다.

상기 로드(600)의 선단은 상기 관통흘(210)을 통해 커버(200)의 외측으로 돌출된다. 상기 관통홀(210)의 내주에는 관통되는 로드(600)의 외주에 밀착되어 기밀을 이루는 오링(220)이 설치된다.

도 4는 본 발명에 따른 웜 휠과 리드스크루와의 결합관계를 보여주는 사시도이다. 도 5는 본 발명에 따른 엑츄에이터를 보여주는 다른 결합 사시도이다. 도 6은 본 발명에 따른 커버를 보여주는 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조 하면, 본 발명에 따른 로드(600)의 일단에는 개구부가 형성된다. 상기 로드(600)에는 상기 개구부의 내측으로 일정 깊이를 이루며, 내주에 나사산이 형성되는 체결홀(620)이 형성된다.

상기 로드(600)는 길이 방향을 따라 단차지도록 형성된다. 단차지는 부분에서 직경은 일단에서 타단 또는 선단을 따라 작아지도록 형성된다.

상기 체결홀(620)은 상기 로드(600)의 단차를 기준으로 타단측에 형성된다. 상기 로드(600)의 선단은 커버(200)의 관통홀(210)을 관통한다.

한편 본 발명에 따른 윔 휠(400)은 일치되는 축선을 이루어 일정 길이를 가지는 리드 스크루(500)가 형성된다.

상기 리드 스크루(500)는 상기 로드(600)에 형성된 개구부를 통해 체결홀(620)과 나사 체결된다.

따라서 상기 리드 스크루(500)의 회전에 따라 상기 로드(600)는 직선 이동이 가능할 수 있다.

그리고 상기 리드 스크루(500)의 양측부에 형성된 한 쌍의 로드 가이드(610)는 도 6에서 보여지는 커버(200)의 내측면에 형성되는 한 쌍의 가이드 홈(230)에 끼워진 상태로 활주 가능한다. 이에 리드 스크루(500)가 직선 이동을 하는 경우 이동 방향이 일정하게 유지되고, 로드(600)의 선단은 커버(200)를 관통하는 상태에서 직선 이동이 가능할 수 있다.

더하여, 상기 로드 가이드(610)는, 돌기 또는 D-Cut 또는 핀의 형상으로 형성된다.

또한 상기 케이스(100)와 결합되는 커버(200)에는 상기 웜 휠(400)의 유동을 방지하는 유동 방지부(240)가 적어도 하나 이상이 형성된다.

상기 유동 방지부(240)는 상기 웜 휠(400)의 상부 평탄면을 지지할 수 있다.

본 발명에 따른 유동 방지부(240)는 상기 웜 휠(400)의 평탄면을 지지함을 통해 상기 커버(200)가 누르는 구조를 이룰 수 있다.

상기 유동 방지부(240)는 원형의 돌기부로 적용되었지만, 다양한 형상으로도 변형이 가능할 수 있다.

이상 상기의 구성 및 작용을 통해 본 발명은 리드 스크루의 회전력을 로드 내부의 나사산과 대응하여 직선운동으로 변환하는 구조를 제공하면서 회전력을 추력으로 변환하기 위한 로드와 커버에 로드 가이드를 적용한 구조를 제시하였다.

또한 본 발명은 상기 로드의 회전을 막기 위해 로드 가이드를 적용하여, 1단 웜휠과 일체형인 리드 스크루의 회전운동을 직선 운동으로 변환할 수 있다.

본 발명은 로드의 내부에 나사산과 외부에 전/후진을 안내하는 로드 가이드를 적용함을 통해 로드가 회전되지 않고 축 방향을 따라 이송되도록 함을 통해, 상기 로드의 외부에 로드 가이드를 적어도 하나 이상으로 적용하여 부하가 집중되는 것을 방지하고, 상기 로드 외부의 로드가이드와 대응되도록 커버에 가이드 홈을 형성하여 안정적인 직선 이동을 가능하게 할 수 있다.

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 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100 : 케이스
110 : 샤프트 지지부
120 : 샤프트
200 : 커버
210 : 관통홀
220 : 오링
230 : 가이드 홈
300 : 구동 모터
400 : 웜 휠
500 : 리드 스크루
600 : 로드
610 : 로드 가이드

Claims (8)

1. 케이스;
   상기 케이스의 내부에 장착되며, 웜 기어를 구비하는 구동 모터;
   상기 웜 기어와 맞물려 회전되는 웜 휠; 및,
   상기 웜 휠과 일체를 이루며, 상기 웜 휠의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 토크를 전달하는 리드 스크루를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 리드 스크루는,
   로드와 나사 결합되되,
   상기 로드는 일단이 개구되며, 내주에 나사산이 형성되는 체결홀이 형성되고,
   상기 로드는 상기 체결홀에 나사 결합되어 축 방향을 따라 선형적으로 이동되도록 지지되는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 로드의 외주면에는,
   회전력을 추력으로 변환해주는 로드 가이드가 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 케이스와 결합되는 커버에는 가이드 홈부가 형성되고,
   상기 가이드 홈부는 상기 로드 가이드와 대응되는 위치에 형성되어, 상기 로드 가이드의 이동을 안내하는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 로드 가이드는, 돌기 또는 D-Cut 또는 핀의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 웜 휠은,
   상기 케이스에 회전 지지되도록 샤프트가 설치되며,
   상기 샤프트와 상기 웜 휠은 인서트 사출로 형성되는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 샤프트는,
   상기 웜 휠과 상기 리드 스크류에 일정 깊이를 이루어 압입되되,
   상기 압입되는 상기 깊이는, 상기 샤프트의 전체 길이 기준 50% 내지 80% 범위 내 압입되어 형성되는 것을 특징으로 하는 엑츄에이터.
   
8. 제 1항의 엑츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
   

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