WO2019054574A1

WO2019054574A1 - 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 x-y 가이드

Info

Publication number: WO2019054574A1
Application number: PCT/KR2017/014697
Authority: WO
Inventors: 경문건; 권혁도
Original assignee: 경문건; 이택원
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2019-03-21
Also published as: KR101944856B1

Abstract

본 발명은 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명은 상측 커버; 상기 상측 커버에 의해 덮이는 하측 커버; 상기 하측 커버의 일단에서 타단 끝까지 가로질러 고정되는 X축 레일; 상기 X축 레일의 양측단부에 결합되는 한쌍의 제2 슬라이드 베어링; 상기 X축 레일에 고정 결합되는 X축 랙기어; 상기 X축 랙기어에 맞물려 회전하는 X축 피니언기어를 결합시킨 X축 모터; 상기 X축 모터가 내부에 감싸여진 제1 관통홀과 상기 X축 모터에 수직으로 형성되는 Y축 모터가 감싸여진 제2 관통홀이 형성되는 Y축 레일; 하기 슬라이더의 하측부에 결합되는 Y축 랙기어에 맞물려 회전하는 Y축 피니언기어를 결합시킨 Y축 모터; 상단과 하단으로 나뉘어 슬라이더와 Y축 레일에 결합되며, 상기 하단에 Y축 레일의 양측단부가 결합되는 한쌍의 제1 슬라이드 베어링; 상기 제1 슬라이드 베어링의 상단에 결합되는 슬라이더; 상기 슬라이더의 상측부에 결합되는 중앙 코일;로 구성된 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드에 관한 것이다.

Description

슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드

일반적으로 테이블을 X축 방향 및 Y축 방향으로 자유롭게 이동시키는 2 차원 이동 장치로서는 여러 가지 것이 제안되고 있다.

예를 들면, 일본특개평5-92376호 공보에는 도 1과 같이 2 차원 이동 장치가 개시되어 있다.

상기 공보에는 각 1대의 X축 가이드(14) 및 X축 락(12)과, 각 1대의 Y축 가이드(26) 및 Y축 락(24)과, Y축 가이드 사이에 걸쳐 설치되어, 양단에 각 락(24)에 서로 맞물리는 피니언 기어(33)를 구비하고 Y축 가이드를 따라서 Y축 방향을 따라 이동 가능한 X축 슬라이더 가이드(30) 및 이와 평행한 볼나사(34)와, X축 가이드 사이에 걸쳐 설치되어 양단에 각 락(12)에 서로 맞물리는 피니언 기어(22)를 구비하여 X축 가이드를 따라서 X축 방향을 따라 이동 가능한 Y축 슬라이더 가이드(18) 및 이에 평행한 볼나사(38)와, 볼나사(34, 38)에 나사결합되고 X축 슬라이더 가이드와 Y축 슬라이더 가이드를 X-Y방향을 따라 이동 가능한 슬라이더(42)와, 볼나사(34, 38)를 회전 구동하여 슬라이더를 X-Y방향을 따라 이동시키는 모터(38, 40)를 구비한 2 차원 이동기구가 개시되고 있다.

그러나, 이러한 구성에서는, X축 및 Y축 방향으로 슬라이더가 이동하는 거리에 상당하는 길이의 락이나 볼나사를 배치하기 때문에 소형화가 곤란하다. 상기 공보에서는, 락이나 볼나사의 재질에 대한 기재는 없지만, 락은 합성수지로 형성하는 것이 일반적인이다. 합성 수지제의 락은 길어지면 질수록 성형이 곤란하여 부품 가격도 높아진다. 또한, 볼나사는 금속제의 환봉을 절삭 가공하여 제작하는 것이 일반적인데, 긴 볼나사는 극히 고가가 되는 문제가 있었다.

또한, 특개 2008-109762호 공보에는, 락을 이용하지 않는 2 차원 이동 장치가 개시되고 있다.

즉, 피드 스크류축(feed screw axis)에 X축 구동대를 나사결합시켜, 피드 스크류축을 X모터로 회전 구동하여 X축 구동대를 X축 방향을 따라 이동시키는 것과 동시에, X축 구동대에 장비한 피드 스크류축에 Y축 구동대를 나사결합시켜, 피드 스크류축을 Y모터로 회전 구동하여 Y축 구동대를 Y축 방향을 따라 이동시키도록 구성되어 있다.

그러나, 이러한 구성에서도, 당연히 X축 및 Y축 방향으로 X축 구동대 및 Y축 구동대의 이동거리에 상당하는 길이의 피드 스크류축을 배치해야 하기 때문에, 소형화는 곤란하다.

또한, 상기 공보에는, 피드 스크류축의 재질은 기재되지 않지만, 이런 종류의 피드 스크류축으로는 상술한 바와 같이 금속제의 환봉을 절삭 가공해 제작하는 것이 일반적이고, 긴 나사축은 지극히 비용의 문제가 있다.

이를 해결하기 위해 한국공개특허 제2012-0099571호는 도 1 (a), (b)와 같이 테이블을 X축 방향 및 Y축 방향으로 자유롭게 이동시키는 2 차원 이동 기구에 있어서, 간단한 구성이고 염가이고 소형화가 용이한 2 차원 이동 기구를 제공하기 위한 것이다.

2 차원 이동 기구에 있어서, X축용 슬라이더 및 Y축용 슬라이더에 각각 설치된 각 락의 양단 근방의 이빨에 동시에 서로 맞물리는 각 한 벌의 피니언을 배치한다. 상기 각 한 벌의 피니언은 각 모터에 구동되어 동기 회전하는 구성으로 한다.

그러나 상술한 종래 발명들은 넓은 구동부에 의한 데드스페이스가 많고, 편측에서 구동하므로 모터용량이 증대하고, 많은 부품수로 인한 경제성이 저하된다.

또한 종래의 가이드부 강성부족에 의한 구동시 떨림이 심하고, 편측구동으로 구동부와 코일이 중앙 부분과 멀어질 시에 걸림 현상이 발생한다.

또한 종래의 테이블을 X축 방향 및 Y축 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 없고 특히 모터 등의 배치된 부분에는 코일이 도달할 수 없어 무선 단말기가 코너에 걸쳐져 있는 경우 무선 충전이 완벽하게 이루어지기 매우 어렵다.

또한 이 경우 송신코일과 정확하게 매칭되어 유도전류를 발생시키지 못하면, 과전류가 발생하면서 높은 온도의 열도 함께 발생하여 화재의 위험도 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 중앙 코일이 케이스의 전 영역의 어느 위치에도 이동할 수 있어, 무선 단말기가 케이스의 어떤 위치에 놓이더라도 중앙 코일이 상기 무선 단말기의 코일이 위치한 부분에 정확하게 일치하도록 하여 자기유도작용이 방해 받지 않고 충실한 충전 기능을 발휘할 수 있는 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 슬라이더와 Y축 레일 사이, Y축 레일과 X축 레일 사이를 연결하는 관통홀에 X축 모터와 Y축 모터를 끼워 넣어 X축 레일과 Y축 레일을 따라 움직이는 데 방해 받지 않으면서 최대한 슬림하게 생산할 수 있는 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상측 커버; 상기 상측 커버에 의해 덮이는 하측 커버; 상기 하측 커버의 일단에서 타단 끝까지 가로질러 고정되는 X축 레일; 상기 X축 레일의 양측단부에 결합되는 한쌍의 제2 슬라이드 베어링; 상기 X축 레일에 고정 결합되는 X축 랙기어; 상기 X축 랙기어에 맞물려 회전하는 X축 피니언기어를 결합시킨 X축 모터; 상기 X축 모터가 내부에 감싸여진 제1 관통홀과 상기 X축 모터에 수직으로 형성되는 Y축 모터가 감싸여진 제2 관통홀이 형성되는 Y축 레일; 하기 슬라이더의 하측부에 결합되는 Y축 랙기어에 맞물려 회전하는 Y축 피니언기어를 결합시킨 Y축 모터; 상단과 하단으로 나뉘어 슬라이더와 Y축 레일에 결합되며, 상기 하단에 Y축 레일의 양측단부가 결합되는 한쌍의 제1 슬라이드 베어링; 상기 제1 슬라이드 베어링의 상단에 결합되는 슬라이더; 상기 슬라이더의 상측부에 결합되는 중앙 코일;로 구성되고, 상기 X축 모터의 작동에 따라 상기 제2 슬라이드 베어링에 결합된 Y축 레일은 상기 X축 레일을 따라 이동한 후, 상기 Y축 모터의 구동에 따라 Y축 레일에 결합된 슬라이더는 Y축 레일 방향으로 이동하여 상기 슬라이더 위에 결합된 중앙 코일을 무선 충전의 최적 위치에 도달하도록 한다.

상기 코일은 원형, 타원형, 사각형 중 하나의 형태로 권선된다.

상기 X축 모터와 Y축 모터는 상기 Y축 레일에 형성된 결합홀에 결합되고, 상기 X축 모터와 Y축 모터의 상기 결합홀의 상측 부분으로 노출된 영역은 슬라이더와 Y축 레일 사이의 공간으로 슬라이더가 Y축으로 움직이는 데 방해가 안 되도록 설치되며, 상기 결합홀의 하측 부분으로 노출된 영역은 Y축 레일과 X축 레일 사이의 공간으로 Y축 레일이 X축을 따라 움직이는 데 방해가 안 되도록 설치된다.

상기 제2 슬라이드 베어링은 X축 레일의 양측단부에 "ㄷ"자형으로 결합되는 베어링이다.

상기 제1 슬라이드 베어링은 E"자 형상으로 이루어져 있고, 상기 Y축 레일의 양측단부가"E"자 형상 중 하단 형상에 결합되고, 상기 "E"자 형상 중 상단에 상기 슬라이더가 결합된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 가이드레일(X, Y축 레일)과 슬라이더의 사이에 구동부(구동모터, 랙 엔 피니언기어)를 배치한 구조로 데드스페이스 제거, 안정적 주행(부드러운 움직임, 소음제거)을 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 중앙 코일이 케이스의 전 영역의 어느 위치에도 이동할 수 있어, 무선 단말기가 어떤 위치에 놓이더라도 동일한 무선 충전 효율을 가질 수 있다.

또한 본 발명은 차량에 설치될 경우 슬림한 형상으로 어느 내부 인테리어와도 잘 어울리며, 외부 충격에 의해 무선 단말기가 어떤 위치에 놓이더라도 동일한 무선 충전 효율을 가질 수 있다.

또한 본 발명은 레일과 슬라이더의 중심부에 구동부가 위치해 부드럽고 안정적인 주행을 얻을 수 있어 소음이 적다.

또한 차량에 설치될 경우 종래의 컵 형태의 무선 충전기나 삽입홀에 슬라이딩되어 충전되는 방식이 사이즈가 크고 작음에 차별을 두고, 다양한 제조사에서 생산된 모델명에 따라 제한이 있었다면 본 발명은 평평한 커버 위에 충전하는 방식을 사용하여, 커버 위에 놓일 수만 있다면 무선 단말기의 종류를 가리지 않고 충전할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 형태가 납작한 보드 형태이어서, 차량에서 스마트폰과 같은 무선 단말기의 거치 선호도가 가장 높은 센터페시아 밑부분의 평평한 장소에 설치될 수 있어 외관상 매우 미려하다.

또한 본 발명은 ㄷ 자형상과 E자 형상의 슬림한 슬라이드 베어링을 사용하여 두께가 얇고 소음이 적으며 내구성이 뛰어나다.

도 1은 종래 발명에 따른 무선 충전기의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.

도 2와 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드의 전체적인 구성을 투명화하여 자세히 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 충전의 최적 위치에 도달하기 위해 상측 커버에 의해 덮이는 하측 커버 내부에서 X축 및 Y축 방향으로 자유롭게 슬라이드 이동하는 중앙 코일을 보여주는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 X축 랙기어는 상기 X축 레일에 고정 결합되는 기어 등을 보여주는 도면이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드의 내부 구성을 보여주는 도면이다.

도 7과 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 슬라이드 베어링을 보여주는 도면이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드의 제작 방법을 보여주는 도면이다.

본 발명은 상측 커버; 상기 상측 커버에 의해 덮이는 하측 커버; 상기 하측 커버의 일단에서 타단 끝까지 가로질러 고정되는 X축 레일; 상기 X축 레일의 양측단부에 결합되는 한쌍의 제2 슬라이드 베어링; 상기 X축 레일에 고정 결합되는 X축 랙기어; 상기 X축 랙기어에 맞물려 회전하는 X축 피니언기어를 결합시킨 X축 모터; 상기 X축 모터가 내부에 감싸여진 제1 관통홀과 상기 X축 모터에 수직으로 형성되는 Y축 모터가 감싸여진 제2 관통홀이 형성되는 Y축 레일; 하기 슬라이더의 하측부에 결합되는 Y축 랙기어에 맞물려 회전하는 Y축 피니언기어를 결합시킨 Y축 모터; 상단과 하단으로 나뉘어 슬라이더와 Y축 레일에 결합되며, 상기 하단에 Y축 레일의 양측단부가 결합되는 한쌍의 제1 슬라이드 베어링; 상기 제1 슬라이드 베어링의 상단에 결합되는 슬라이더; 상기 슬라이더의 상측부에 결합되는 중앙 코일;로 구성되고, 상기 X축 모터의 작동에 따라 상기 제2 슬라이드 베어링에 결합된 Y축 레일은 상기 X축 레일을 따라 이동한 후, 상기 Y축 모터의 구동에 따라 Y축 레일에 결합된 슬라이더는 Y축 레일 방향으로 이동하여 상기 슬라이더 위에 결합된 중앙 코일을 무선 충전의 최적 위치에 도달하도록 한다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상측 커버(1)와 하측 커버(2)로 보호받는 X축 레일(21)과 Y축 레일(22)이 X축, Y축으로 크로스 되어 있는 상태에서 크로스 결합된 중앙 부분에 제2 슬라이드 베어링(42), X축 랙기어(311), X축 모터(31), Y축 모터(32), 제1 슬라이드 베어링(41), 슬라이더(13), 중앙 코일(11)이 설치된다.

본 발명에 따른 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드를 통해 충전기(무선충전 송신장치)의 전력을 무선 단말기의 충전지(무선충전 수신장치)에 전달하는 방법은 여러 가지 방법이 이용되고 있다.

본 실시예에서는, 이하에 상세하게 기재하지만, 충전기측과 충전지측에 각각 코일을 마련하고, 그러한 코일을 이용하여 충전기의 전력을 자기유도작용에 의해 충전지에 전달하여 충전지를 충전시킨다.

이렇게 어느 위치에서든 자기유도작용이 최적화되도록 무선 충전의 최적 위치에 도달하기 위해서는 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 상측 커버(1)에 의해 덮이는 하측 커버(2) 내부에서 X축 및 Y축 방향으로 자유롭게 슬라이드 이동하는 중앙 코일(11)이 필요하다.

이 때, 상기 중앙 코일(11)은 원형, 타원형, 사각형 중 하나의 형태로 권선될 수 있다.

또한 X축 레일(21)과 Y축 레일(22)이 크로스 결합된 중앙 부분에 제2 슬라이드 베어링(42), X축 랙기어(311), X축 모터(31), Y축 모터(32), 제1 슬라이드 베어링(41), 슬라이더(13), 중앙 코일(11)이 설치되어야 상기 상측 커버(1)의 전 영역에서 어느 부분에 무선 단말기가 놓이더라도 자기유도작용이 방해 받지 않고 충실한 충전 기능을 발휘할 수 있는 것이다.

만일 종래 발명처럼 X축 레일(21)과 Y축 레일(22)이 크로스 결합된 중앙 부분이 아닌 외각 부분에 모터 등이 배치된다면 모터가 배치된 부분에 까지 코일이 이동할 수 없고 무선 단말기가 코너에 걸쳐져 있는 경우 무선 충전이 완벽하게 이루어지기 매우 어렵기 때문이다.

또한 이 경우 송신코일과 정확하게 매칭되어 유도전류를 발생시키지 못하면, 유도전류가 발생하면서 높은 온도의 열도 함께 발생하여 화재의 위험도 있게 된다.

X축 레일(21)은 상기 하측 커버(2)의 일단에서 타단 끝까지 가로질러 고정되는 장치이다. 그럼으로써 X축 레일(21)에 고정되어 움직이는 Y축 레일(22)이 중앙 코일(11)을 신속하게 특정 위치로 이동시킬 수 있다.

상기 X축 레일(21)에 수직으로 형성되는 Y축 레일(22)은 X축 및 Y축 방향으로 슬라이더(13)에 고정 결합된 중앙 코일이 이동하여 무선 충전의 최적 위치에 도달토록 한다.

상기 Y축 레일(22)은 상기 X축 모터(31)가 내부에 감싸여지도록 형성되는 제1 관통홀(310)과 상기 X축 모터(31)에 수직으로 형성되는 Y축 모터(33)가 감싸여져 외부에서 안보이도록 하는 제2 관통홀(320)이 형성되는 레일이다.

여기에서 상기 X축 모터(31)와 Y축 모터(33)는 상기 Y축 레일(22)에 형성된 결합홀(35)에 결합될 수 있는 데, 상기 X축 모터(31)와 Y축 모터(33)는 측면에서 봤을 때 상측 부분으로 노출된 영역과 상기 결합홀(35)의 하측 부분으로 노출된 영역이 같고, 상기 결합홀(35)의 상측 부분으로 노출된 영역은 슬라이더(13)와 Y축 레일(22) 사이의 공간으로 슬라이더(13)가 Y축으로 움직이는 데 방해가 안 되도록 설치되며, 상기 결합홀(35)의 하측 부분으로 노출된 영역은 Y축 레일(22)과 X축 레일(21) 사이의 공간으로 Y축 레일(22)이 X축을 따라 움직이는 데 방해가 안 되도록 설치된다.

따라서 본 발명은 슬라이더(13)와 Y축 레일(22) 사이, Y축 레일(22)과 X축 레일(21) 사이를 연결하는 관통홀(310, 320)에 X축 모터(31)와 Y축 모터(33)를 끼워 넣어 X축 레일(21)과 Y축 레일(22)을 따라 움직이는 데 방해 받지 않으면서 최대한 슬림하게 제품을 생산할 수 있도록 하였다.

도 5에 도시된 바와 같이 X축 랙기어(311)는 상기 X축 레일(21)에 고정 결합되는 기어로서 X축 모터(31)의 구동에 의해 X축 피니언기어(313)가 회전 운동하고, 상기 X축 피니언기어(313)에 맞물려 직선 운동하는 X축 랙기어(311)의 왕복 운동에 의하여 X축 레일(21)이 소정의 위치로 이동되게 한다.

이 때 X축 모터(31)는 상기 X축 랙기어(311)와 맞물려 회전하는 X축 피니언기어(313)와 결합되는 모터로서 상기 X축 모터(31)의 양측은 Y축 레일(22)의 결합홀(35)에 의해 고정되고, 고정된 X축 모터(31)의 회전력이 상기 X축 레일(21)에 그대로 전달되도록 상기 X축 랙기어(311)는 상기 X축 레일(21)에 고정 결합(F)된다.

Y축 모터(32)는 하기 슬라이더(13)의 하측부에 결합되는 Y축 랙기어(321)와 맞물려 회전하는 Y축 피니언기어(323)와 결합되는 모터이다.

상기 Y축 모터(32)는 상기 X축 모터(31)와 수직을 이루도록 배치되는 데, 도 6에 도시된 바와 같이 X축 모터(31)로 X축 방향으로 Y축 레일(22)을 왕복 이동시키기 위하여 상기 X축 레일(21)의 양끝단을 하측 커버(2)의 내측면에 고정 결합시킨다. 즉 X축 레일(21)이 고정 지지하는 동안 X축 모터(31)에 전기적 신호를 가하여 정, 역회전시켜 Y축 레일(22)이 X축 방향으로 왕복 이동할 수 있게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제2 슬라이드 베어링(42)은 상기 X축 레일(21)의 양측단부에 "ㄷ"자형으로 결합되는 베어링이다.

상기 X축 레일(21)이 고정된 상황에서 상기 제2 슬라이드 베어링(42)을 타고 상기 제2 슬라이드 베어링(42)의 윗면과 결합된 Y축 레일(22)이 X축 방향으로 왕복 이동할 수 있게 된다.

도 8에 도시된 바와 같이 제1 슬라이드 베어링(41)은 E"자 형상으로 이루어져 있고, 상기 Y축 레일(22)의 양측단부가"E"자 형상 중 하단 형상에 결합되는 베어링이다.

상기 "E"자 형상 중 하단에 제1 슬라이드 베어링(41)이 결합되어 상기 슬라이더(13) 상측면의 중앙 코일(11)이 특정 Y 축의 임의의 위치로 이동하기 위해서는 상기 "E"자 형상 중 상단에 결합되는 상기 슬라이더(13)는 고정되는 것이 바람직하다.

상기 슬라이더(13)는 먼저 X 축을 따라 이동하는 Y축 레일(22)에 얹혀 임의의 X축에 도달하고, Y축 모터(32)의 구동에 의해 상기 제1 슬라이드 베어링(41)의 "E"자 형상 중 상단 형상에 결합되는 슬라이더(13)의 상측부 중앙 코일(11)을 임의의 Y축에 도달시킨다.

결론적으로, 상기 X축 모터(31)의 작동에 따라 상기 제2 슬라이드 베어링(42)에 결합된 Y축 레일(22)은 상기 X축 레일(21)을 따라 이동한 후, 상기 Y축 모터(32)의 구동에 따라 Y축 레일(22)에 결합된 슬라이더(13)는 Y축 레일(22) 방향으로 이동하여 상기 슬라이더(13) 위에 결합된 중앙 코일(11)을 무선 충전의 최적 위치에 도달하도록 한다.

이하 본 발명의 실시를 위한 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드의 제작 방법에 대하여 자세히 설명한다.

도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드는 무선 충전의 최적 위치에 도달하기 위해 상측 커버(1)에 의해 덮이는 하측 커버(2) 내부에서 X축 및 Y축 방향으로 자유롭게 슬라이드 이동하는 중앙 코일(11)을 보호하기 위한 상측 커버(1)와 하측 커버(2)를 준비한다.

여기에서 상측 커버(1)와 하측 커버(2)는 일반적인 합성 수지 재료를 사용할 수 있으며, 상측 커버(1)의 경우 스마트폰의 원활한 충전을 위해 미끄럼 방지 재질을 코팅하거나 요철을 형성시킬 수 있다.

첫 번째 단계로, X축 레일(21)에는 상측부에 X축 랙기어(311)를 부착 고정 시키고, X축 모터(31)의 X축 피니언기어(313)와 맞물리도록 배치한 후 상기 X축 레일(21)의 양측면에는 제2 슬라이드 베어링(42)이 위치한다.

이 때 상기 X축 레일(21)의 양측면은 계단식으로 접혀 형성되는 것이 바람직한데, 모터와 같은 일정 부피를 갖는 물체를 레일 사이에 특별한 부피를 차지하는 공간의 추가 없이 배치시킬 수 있기 때문이다.

두 번째 단계로, 상기 X축 모터(31)의 위치를 잡아주는 Y축 레일(22)과 X축 레일(21) 사이를 연결하는 관통홀(310, 320)에 X축 모터(31)와 Y축 모터(33)를 끼워 넣는다.

세 번째 단계로, 상기 관통홀(320)에 Y축 모터(32)를 삽입하고 상기 Y축 레일(22) 상에 형성된 결합홀(35)에 고정한다.

네 번째 단계로, E"자 형상으로 이루어진 제1 슬라이드 베어링(41)의 하단부를 Y축 레일(22)의 양측단부에 결합시킨다.

이때도 상기 Y축 레일(22)의 양측부는 계단식으로 굴곡져 굴곡진 부분이 상기 제1 슬라이드 베어링(41)의 하단부에 삽입된다.

다섯 번째 단계로, Y축 모터(32)의 Y축 랙기어(321)와 맞물려 회전하는 Y축 피니언기어(323)를 결합한다.

여섯 번째 단계로, "E"자 형상 중 상단 형상에 슬라이더(13)를 결합하여 상기 슬라이더(13)가 X축을 따라 임의 위치로 이동할 수 있도록 한다.

일곱 번째 단계로, 상기 슬라이더(13)의 상측부에 중앙 코일(11)을 부착시키는 데 상기 중앙 코일(11)과 슬라이더(13) 사이에 자기 유도 재질을 추가로 접합시켜 일정 방향으로만 자기 유도 현상이 생성될 수 있도록 할 수 있다.

여덟 번째 단계로, 상술한 조립된 X축 레일(21)과 Y축 레일(22)을 하측 커버(2)에 삽입하고, 상기 X축 레일(21)만 상기 하측 커버(2)의 내측면에 고정한다.

이렇게 하면 상기 X축 레일(21)은 움직일 수 없지만 상기 X축 레일(21)의 상측부에 있는 Y축 레일(22)이 X축 방향으로 이동할 수 있고, 임의의 X축 방향으로 이동한 후 슬라이더(13)가 임의의 Y축 방향으로 이동할 수 있게 된다.

Claims

상측 커버;

상기 상측 커버에 의해 덮이는 하측 커버;

상기 하측 커버의 일단에서 타단 끝까지 가로질러 고정되는 X축 레일;

상기 X축 레일의 양측단부에 결합되는 한쌍의 제2 슬라이드 베어링;

상기 X축 레일에 고정 결합되는 X축 랙기어;

상기 X축 랙기어에 맞물려 회전하는 X축 피니언기어를 결합시킨 X축 모터;

상기 X축 모터가 내부에 감싸여진 제1 관통홀과 상기 X축 모터에 수직으로 형성되는 Y축 모터가 감싸여진 제2 관통홀이 형성되는 Y축 레일;

하기 슬라이더의 하측부에 결합되는 Y축 랙기어에 맞물려 회전하는 Y축 피니언기어를 결합시킨 Y축 모터;

상단과 하단으로 나뉘어 슬라이더와 Y축 레일에 결합되며, 상기 하단에 Y축 레일의 양측단부가 결합되는 한쌍의 제1 슬라이드 베어링;

상기 제1 슬라이드 베어링의 상단에 결합되는 슬라이더;

상기 슬라이더의 상측부에 결합되는 중앙 코일;로 구성되고,

상기 X축 모터의 작동에 따라 상기 제2 슬라이드 베어링에 결합된 Y축 레일은 상기 X축 레일을 따라 이동한 후, 상기 Y축 모터의 구동에 따라 Y축 레일에 결합된 슬라이더는 Y축 레일 방향으로 이동하여 상기 슬라이더 위에 결합된 중앙 코일을 무선 충전의 최적 위치에 도달하도록 하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드.
제1항에 있어서,

상기 코일은 원형, 타원형, 사각형 중 하나의 형태로 권선되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드.
제1항에 있어서,

상기 X축 모터와 Y축 모터는 상기 Y축 레일의 내부면에 형성된 결합홀에 결합되고, 상기 X축 모터와 Y축 모터의 상기 결합홀의 상측 부분으로 노출된 영역은 슬라이더와 Y축 레일 사이의 공간으로 슬라이더가 Y축으로 움직이는 데 방해가 안 되도록 설치되며, 상기 결합홀의 하측 부분으로 노출된 영역은 Y축 레일과 X축 레일 사이의 공간으로 Y축 레일이 X축을 따라 움직이는 데 방해가 안 되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드.
제1항에 있어서,

상기 제2 슬라이드 베어링은 X축 레일의 양측단부에 "ㄷ"자형으로 결합되는 베어링인 것을 특징으로 하는 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드.
제1항에 있어서,

상기 제1 슬라이드 베어링은 E"자 형상으로 이루어져 있고, 상기 Y축 레일의 양측단부가"E"자 형상 중 하단 형상에 결합되고, 상기 "E"자 형상 중 상단에 상기 슬라이더가 결합되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 베어링 방식을 이용한 무선충전용 X-Y 가이드.