KR100593855B1 - 단일 모터식 액튜에이터와 이를 이용한 자동차용 측면거울 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 모터(14)를 구비하고서 2개의 서로 직각인 축들(6,7) 주위로 선회운동을 실행할 수 있는 액튜에이터에 관한 것으로, 제 1감속단(20)은 워엄 (21)과, 2개의 출력부를 갖는 회전선택 커플링(50)에 연결된 워엄휠(22)로 형성되고, 상기 출력부들의 각각은 워엄(31;41)과 워엄휠(32;42)로 이루어진 제 2감속단 (30;40)에 연결되며, 핀/슬롯(35;36)의 연결을 매개로 각각의 보조워엄휠(32;42)은 이동되는 부분(16)에 연결된다.

Description

단일 모터식 액튜에이터와 이를 이용한 자동차용 측면거울 {ONE-MOTOR ACTUATOR AND WING MIRROR USING THE SAME}

본 발명은 두가지의 다른 서로 독립적인 설정동작을 실행하는 2개의 출력부를 갖춘 액튜에이터에 관한 것으로, 상기 2개의 출력부는 서로 독립적인 2개의 물체들의 위치를 설정하는 다른 물체들에 연결될 수 있으나, 이들 2개의 출력부는 다른 두 위치에서, 예컨대 다른 2개의 선회축에 대한 두가지 선회동작과 같은 한 물체의 두가지 설정동작을 실행하는 상기 물체와 함께 연결될 수도 있다. 특히, 본 발명은 단지 하나의 모터를 갖춘 이러한 액튜에이터에 관한 것이다.

상기 액튜에이터는 독점적이지는 않지만, 특히 자동차용 측면거울에 유용하고, 그러므로 여기서는 이러한 특정한 예에 대해 설명할 것이다.

최근에, 여러 유형의 측면거울이 공지되어 있는 바, 거울판이 거울 하우징에 조정가능하게 장착되고, 이 거울판의 위치는 대체로 직각인 2개의 선회축 주위로 선회운동함으로써 조정가능하게 되는데, 선회운동은 상기 거울하우징에 유사하게 장착된 모터에 의해 운전석에 있는 운전자가 멀리서 이행시킬 수 있다.

종래에, 상기 거울판은 4방향, 즉 수평한 선회축에 대해 위쪽 또는 아래쪽으 로, 그리고 수직한 선회축에 대해 왼쪽 또는 오른쪽으로 선회될 수 있다. 특히, 상기 거울판은 이들 4방향 중 임의의 방위로부터 조정될 수 있는데, 이는 훨씬 쉬운 작동을 제공하는 것이 통상적이지만, 이러한 액튜에이터의 단점은 이들 액튜에이터가 각각 2방향으로 회전할 수 있는 2개의 모터, 즉 상하이동을 이행시키는 하나의 모터와 좌우이동을 이행시키는 다른 모터를 필요로 한다는 것이다. 이들 2개의 모터는 거울하우징에서 비교적 많은 공간을 차지하고, 전체적으로 비교적 비싼 액튜에이터가 되게 한다.

더구나, 이들 2개의 모터를 작동시키기 위해서는 마찬가지로 비교적 비싼 5-위치스위치(5-position switch)가 필요하게 된다.

임의의 위치에서 수평방향 및 수직방향 모두로 거울판과 같은 부품을 설정할 수 있되, 그 구조가 상당히 값이 싼 액튜에이터를 필요로 하게 되었다. 이러한 필요를 충족시키기 위해, 단지 하나의 모터를 갖춘 액튜에이터가 이미 제안되어 있으며, 이러한 단일 모터식 액튜에이터는 2개의 운동자유도 각각으로의 순환이동을 기초로 하는데, 한 자유도(수평)는 모터가 한 방향으로 회전하게 됨으로써 이행되는 한편, 다른 자유도(수직)는 모터가 다른 방향으로 회전하게 됨으로써 이행된다. 그러므로, 이러한 액튜에이터에서는 전술한 4방향 중 임의의 방위로부터 거울판을 조정하는 것이 불가능하다. 수평인 자유도에 대해서, 모터의 기동은 가장 왼쪽위치에 도달할 때까지 왼쪽으로의 선회운동을 일으키고, 다음에 상기 거울판은 가장 오른쪽위치에 도달할 때까지 오른쪽으로의 선회운동을 이행하며, 그 후에 선회운동의 방향이 다시 반대로 되게 되는데, 이를 순환이동이라 한다.

일반적으로, 단일 모터식 액튜에이터는 제 1방향으로 이동되는 부품의 순환이동을 실행하는 제 1순환이동수단과, 제 2방향으로 이동되는 부품의 순환이동을 실행하는 제 2순환이동수단 및, 상기 모터가 한 방향으로 회전될 때 제 1순환이동수단을 구동시키는 한편, 모터가 다른 방향으로 회전될 때 제 2순환이동수단을 구동시키도록 되고서, 제 1과 제 2순환이동수단과 모터 사이에 연결된 분리-전동수단을 구비한다.

독일 공개공보 4,321,847호는 모터의 출력축에 장착된 워엄(worm)이 2개의 기어휠을 구동하는 단일 모터식 액튜에이터를 게재하고 있다. 1방향 커플링에 의해 각 기어휠은 보조워엄을 구동시키고, 각 보조워엄은 원형디스크에 동축으로 연결된 워엄휠을 구동시킨다. 거울지지판으로의 연결로드는 상기 원형디스크에 편심으로 장착되어 있다.

상기 액튜에이터는 비교적 많은 부품을 갖춤과 더불어, 이 액튜에이터는 공지된 액튜에이터가 비교적 저효율을 갖기 때문에 상기 모터가 1방향 커플링을 모두 갖춘 2개의 기어휠을 항상 구동시켜야 한다는 결점을 갖고 있다. 추가로, 이 공지된 액튜에이터에는 상기 1방향 커플링이 다소 심하게 하중을 받게 된다.

특히, 측면거울에 사용될 때 상기 거울판은 예컨대 전기적인 작동기구에 결함이 있는 경우에는 외력을 가함으로써 서로 조정될 수 있는 것이 바람직하다. 이를 위해, 공지된 액튜에이터의 연결로드는 2부분의 구조로 되는 바, 바아(bar)형상인 제 1부재는 대체로 중공의 원통구조로 된 제 2부재에 신축적으로 선회할 수 있고, 이 바아형상의 제 1부재는 리브(rib)가 구비된 외부면을 갖추며, 상기 중공의 원통형인 제 2부재는 이들 리브와 상호작용하면서 탄력있는 돌출부를 구비한 내부면을 갖춘다. 외력이 가해질 때, 이들 돌출부는 상기 리브를 가로질러 이동하여, 연결바아의 축방향길이를 변화시키다.

상기 구조에서는 본래 두가지 중요한 결점이 있는 바, 첫째로 반대방향으로 외력을 가함으로써 확실히 원래 위치로 복귀할 수 없고, 둘째로 적당한 전기적인 조정에 의한 수동변환, 즉 연결바아의 변화된 축방향길이를 원상태로 돌릴 수 없는데, 이는 수동조정 후에 액튜에이터의 조정범위가 변화됨을 의미한다.

단일 모터식 액튜에이터의 다른 예가 미국 특허 4,474,428호에 기술되어 있는 바, 이 액튜에이터에는 감속기구가 모터축과 일직선으로 되어 설치되어 있다. 2개의 구동디스크는 상기 감속기구의 구동축과 동심적으로 편심되어 장착되는데, 각 구동디스크는 축방향의 2방향 커플링의 출력부에 연결된다. 이들 구동디스크 중 하나는 선형운동을 위해 거울하우징에 베어링으로 장착되는 손가락 형상부에 흔들림없이 배치되는 한편, 상기 구동디스크들 중 다른 하나는 거울지지판에 굽어진 바아에 의해 연결된 링에 의해 흔들림없이 둘러싸이게 된다. 이 공지된 구조도 다수의 결점을 갖는 바, 이 공지된 구조의 중요한 단점은, 상기 구조가 상당히 복잡하며 많은 공간을 필요로 하고 거울이 수동으로 조정될 수 없다는 것이다.

본 발명의 목적은 종래기술의 전술된 결점을 극복하는 데에 있다.

본 발명의 일반적인 목적은 더욱 간단하고 값이 싼 단일 모터식 액튜에이터 를 제공하는 데에 있다. 특히, 본 발명의 목적은 적은 수의 부품들을 갖춘 단일 모터식 액튜에이터를 제공하는 것으로, 상기 부품들은 비교적 간단한 방식으로 제조되고 조립될 수 있다.

또한, 본 발명의 목적은 수동으로도 조정되어 전기적인 조정범위가 조정 후에 변화되지 않는 한편, 확실하게 다시 시작위치에 수동으로 복귀될 수 있는 액튜에이터를 제공하는 것이다.

이와 더불어, 본 발명의 다른 형태와 특징 및 장점들은 첨부도면을 참조로 하는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 다음 명세서에 의해 명확히 될 것이다.

도 1은 측면거울을 개략적으로 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 액튜에이터의 실시예에서 작동부의 개략적인 사시도,

도 3a는 액튜에이터 하우징의 세부를 개략적으로 도시한 측면도,

도 3b는 도 3a의 B-B선 단면도,

도 4a는 보조워엄휠의 한 실시예를 개략적으로 도시한 종단면도,

도 4b는 보조워엄휠의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 종단면도,

도 5는 도 3b와 비교되는 구조적인 변형의 단면도,

도 6은 회전선택 커플링의 한 실시예를 개략적으로 도시한 단면도,

도 7a는 회전선택 커플링의 구조적인 변형의 세부를 개략적으로 도시한 사시도,

도 7b는 다른 방향에서 바라본 도 7a에 도시된 구조적인 변형의 개략적인 사시도,

도 8a는 도 6과 비교되는 회전선택 커플링의 바람직한 실시예의 개략적인 단면도,

도 8b는 도 8a의 B-B선 단면도,

도 9a는 본 발명에 따른 액튜에이터의 실질적인 실시예의 상부평면도,

도 9b는 도 9a에 도시된 액튜에이터의 측면도,

도 9c는 도 9a에 도시된 액튜에이터의 단면도이다.

도면들에서, 동일하거나 비교되는 부품들에는 동일한 참조번호를 부여한다.

2개의 서로 직각인 방향으로 거울판을 선회시키기 위한 측면거울용 거울조정기구가 일반적으로 공지되어 있기 때문에, 그 구조는 측면거울(1)의 수평단면을 개략적으로 도시한 도 1을 참조로 하여 아래에 단지 아주 간략히 설명될 것이다. 측면거울(1)은 도시되지 않은 차량에 기저부(3)를 매개로 장착된 그릇형상의 거울하우징(2)을 구비한다. 거울판(4)은 수직한 선회축(6)과 수평한 선회축(7) 주위로 거울하우징(2)에 대해 선회할 수 있는 거울지지판(5)에 장착된다. 상기 선회축들(6, 7)의 교차부(S)는 바람직하기로 거울판(4)의 표면에 가능한 가까이 위치된다. 액튜에이터(10)는 거울하우징(2)내에 배치되는 바, 이 액튜에이터(10)는 하우징 바닥부(12)와 덮개부(13)를 갖춘 액튜에이터 하우징(11)을 구비하고, 이 액튜에이터 하우징(11)의 바닥부(12)는 예컨대 나사에 의해 거울하우징(2)에 부착되는 한편, 상기 액튜에이터 하우징(11)의 덮개부(13)는 예컨대 마찬가지로 나사에 의해 거울지지판(5)에 부착된다. 이 거울지지판(5)은 액튜에이터 하우징(11)의 덮개부(13)와 일체로 형성될 수도 있다. 상기 덮개부(13)는 바닥부(12)에 연결되어, 액튜에이터 하우징(11)내에 배치된 액튜에이터 구성요소들을 보호하기 위한 사실상 방진(防塵)부로 된다.

아래에 후술되는 커플링수단(17)을 구동시키는 단일한 전기모터(14)는 액튜에이터 하우징(11)에 설치되고 바닥부(12)에 대해 고정되는데, 커플링수단(17)은 화살표(A)로 표시된 방향으로 상기 덮개부(13)에 운동을 전하기 위해 고정점(P)에서 액튜에이터 하우징(11)의 덮개부(13)를 고정하여, 거울판(5)과 이에 장착된 거울(4)이 선회축(6) 주위로 선회운동할 수 있게 한다. 비교되게, 커플링수단은 다른 선회축(7) 주위로 선회운동을 실행하는 덮개부의 다른 지점을 고정하고 있는데, 이는 당해분야의 숙련자들이 알고 있으며, 간략히 하기 위해 도 1에는 도시되어 있지 않다.

도 2는 서로에 대해 그들의 공간적인 방위로 향하고 있는 액튜에이터(10)의 일부 중요한 부품들의 개략적인 사시도로서, 이들 부품은 간략히 하기 위해 도 2에 도시되지 않은 액튜에이터 하우징(11)에 설치된다.

상기 액튜에이터(10)는 액튜에이터 하우징에 대칭적으로 배치된 단일한 모터 (14)를 구비하는데, 이 모터(14)는 간략히 하기 위해 도 2에 도시되지 않은 전기적인 연결점을 가지며, 제공된 전압에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다.

상기 모터(14)는 기본워엄(21)을 장착한 구동축(15)을 갖추고, 상기 기본워엄(21)은 기본워엄휠(22)을 구동시키는데, 이 또한 액튜에이터 하우징(11)에 대칭적으로 설치되며, 기본워엄(21)과 기본워엄휠(22)의 조합은 액튜에이터(10)의 제 1감속단(20)을 형성한다.

2개의 보조워엄(31,41)이 기본워엄(21)의 양쪽에 설치되는데, 이들 보조워엄 (31,41)의 회전축은 기본워엄(21)의 회전축에 대체로 직각으로 정렬되고, 각각은 보조워엄휠(32, 42)을 구동시킨다. 제1 보조워엄(31)과 제1 보조워엄휠(32)의 조합은 하나의 선회축 주위로 선회운동에 대해 액튜에이터(10)의 제 2감속단(30)을 형성하는 한편, 제 2보조워엄(41)과 제 2보조워엄휠(42)의 조합은 다른 선회축 주위로 선회운동에 대해 액튜에이터(10)의 다른 제 2감속단(40)을 형성한다. 원칙적으로, 상기 2개의 감속단(30,40)은 동일하나 서로에 대해 거울상으로 되고, 서로에 대해 대칭적으로 설치되는데, 이 때문에 단지 감속단(30)은 아래에 설명된다.

도 3a는 고정점(P)의 위치에서 액튜에이터 하우징(11)의 일부를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 3b는 상기 고정점(P)의 위치에서 제 1보조워엄휠(32)을 개략적으로 도시한 단면도이다. 그 외주면이 제 1보조워엄휠(32)에 대해 지지면으로 작용하는 디스크(33)는 제 1보조워엄휠(32)에 동축으로 장착되고, 핀(35)은 제 1보조워엄휠(32)로부터 멀리 향하고 있는 디스크(33)의 축방향 끝면(34)에 편심으로 장착된다. 상기 액튜에이터 하우징(11)의 덮개부(13)는 거울지지판(5)에 대해 비스듬히 설치되고서 이 거울지지판(5)에 대체로 평행하게 향하고 있는 슬롯(36)을 갖춘 벽부(16)를 구비하는데, 상기 핀(35)이 이 슬롯(36)에 고정된다.

바람직하기로, 상기 워엄휠(32)과 디스크(33)는 일체로 형성되는 한편, 상기 핀(35)도 디스크(33)와 일체로 제조될 수 있어서, 워엄휠(32)과 디스크(33) 및 핀 (35)의 조합은 예컨대 사출성형에 의해 쉽게 제조될 수 있는 단일부품을 형성할 수 있다.

핀(35)과 슬롯(36) 사이의 연결을 매개로 워엄휠(32)의 회전은 A방향으로 액튜에이터 하우징(11)의 덮개부의 왕복운동, 즉 거울지지판(50의 왕복선회운동을 일으키게 된다는 것을 당해분야의 숙련자들은 이해할 것이다.

상기 액튜에이터(10)는, 거울판(4)의 수동조정의 가능성이 필요없게 되면, 제 1보조워엄휠(32)이 항상 핀(35)과 슬롯(36)을 매개로 액튜에이터 하우징(11)의 덮개부(13)의 벽부(16)에 연결되는 구조로 될 수 있다. 하지만, 본 발명은 핀(35)과 슬롯(36) 사이의 강제로 제한된 연결을 비교적 간단한 방식으로 제공하는데, 주어진 한계수준을 초과하는 외력이 발생될 때 상기 핀(35)은 슬롯(36)을 떠나게 된다. 상기 한계수준은 정상작동 동안 발생하는 마찰력이 상기 한계수준 보다 낮게 되도록 선택되나. 한편으로 상기 한계수준은 과도한 작용력없이 거울판(4)에 수동으로 가해지는 압력을 통해 극복될 수 있다.

본 발명은 상기 핀(35)과 슬롯(36) 사이에 강제로 제한된 연결을 실현하기 위한 다양한 변형들을 제공하는 바, 제 1변형에서는 상기 벽부(16)가 다소 유연성이 있어, 그 결과 이 벽부가 외력이 발생하는 동안 다소 밖으로 굽어져 벽부(16)와 디스크(33) 사이의 거리를 증가시킨다.

제 2변형에서는 상기 워엄휠(32)에 대한 핀(35)의 축방향 위치가 변화가능하 다. 이 제 2변형의 예가 도 4a와 도 4b에 도시되어 있는 바, 각각은 워엄휠(32)의 종단면을 도시하고 있다. 도 4a에 도시된 실시예에서, 워엄휠(32)은 편심으로 위치되고서 축방향으로 향하고 있는 보어(130)을 구비하는데, 이 안에 핀(35)이 축방향을 미끄럼이동할 수 있도록 설치된다. 바깥쪽으로, 즉 도 4a에서 왼쪽으로 밀어내는 탄성부재(131)는 상기 보어(130)의 바닥과 핀(35) 사이에 설치된다. 바람직하기로, 상기 핀(35)은 볼로 대체된다. 도 4b에 도시된 실시예에서, 워엄휠(32)은 디스크(33)의 끝부분에 부착된 한 끝을 갖는 유연성 있는 ㄴ형상립부(132)를 구비하는 한편, 이 ㄴ형상립부(132)의 다른 끝은 핀(35)을 제한한다. 이 실시에의 장점은 워엄휠(32)과 디스크(33) 및 핀(35)을 갖춘 ㄴ형상립부(132)의 조합이 단일한 일체로 제조될 수 있다는 것이다.

상기 핀(35)과 슬롯(36)의 분리를 용이하게 하기 위해서, 슬롯(36)의 끝부분은 바람직하기로 다소 경사지거나 둥글며, 핀(35)은 바람직하기로 볼록하거나 원뿔대형상인 끝을 갖는다.

거울판(4)이 실제로 수동으로 조정되고 핀(35)이 슬롯(36)을 떠나면, 핀(35)의 위치는 변화되지 않은 채로 남아 있는다. 본 발명의 중요한 형태에 따르면, 거울판(4)과 핀(35)이 수동으로 되돌려질 때 이 핀(35)과 슬롯(36)이 다시 서로 만나면서 상기 핀(35)이 슬롯(36)으로 미끄럼이동하기 때문에, 그 후에 거울판(4)의 원래 위치는 간단한 방식으로 다시 되돌아갈 수 있게 된다. 본 발명의 다른 중요한 형태에 따르면, 워엄휠(32)의 회전시 핀(35)이 슬롯(36)을 만나고 이어서 이 핀(35)이 슬롯(36)으로 미끄럼이동할 때까지 상기 핀(35)은 우선 벽부(16)를 따라 이동하기 때문에, 거울판(4)의 수동조정 후에 다시 모터(14)의 작동을 통해 거울판 (4)을 조정할 수도 있다. 상기 거울판(4)의 조정범위가 이전의 수동조정에 영향을 받지 않게 된다.

원칙적으로, 상기 벽부(16)는 평평한 벽부일 수 있지만, 이 벽부는 바람직하기로 구면의 일부인 형상을 갖는데, 이 구의 중심은 선회축들(6,7)의 교차부(S)와 대체로 일치한다. 이 경우에, 상기 디스크(33)의 끝면(34)도 또한 바람직하기로 구면의 일부인 형상을 갖는데, 마찬가지로 이 구면의 중심은 선회축들(6,7)의 교차부 (S)와 대체로 일치하는 한편, 워엄휠(32)의 회전축은 바람직하기로 상기 교차부(S)를 통해 뻗어 있다. 이는 2개의 보조워엄휠(32,42)의 두 회전축이 지점(S)에서 교차한다는 것을 의미한다. 따라서, 2개의 보조워엄휠(32,42)의 두 회전축은 이 경우에 각각의 보조워엄(31,41)의 각 회전축에 대해 경사져 있는데, 이 때문에 상기 보조워엄휠(32,42)은 상응하는 워엄(31,41)의 지름보다 큰 축방향길이를 갖는다.

전술된 실시예에서 제 1보조워엄휠(32)의 회전축은 대체로 벽부(16)에 직각인 한편, 다른 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 제 1보조워엄휠(32)의 회전축이 거울지지판(5)에 대체로 직각이고, 디스크(33)는 그 표면(37)을 매개로 벽부 (16)에 고정되어 있다. 상기 제 1보조워엄휠(32)의 회전축은 상응하는 보조워엄 (31)의 회전축에 대체로 직각인데, 이 경우에 디스크(33)는 긴 축방향길이를 갖는 한편, 이 디스크(33)의 지름은 바람직하기로 벽부(16)의 윤곽을 따르도록 된 축방향 위치의 함수이다. 도 5에 도시된 실시예에서, 그 자체로 순환되고서 돌출되어 있는 돌출부(38)는 디스크(33)의 표면(37)에 형성되어 있는데, 이 돌출부는 벽부 (16)의 오목부나 홈(36)에 고정된다. 상기 돌출부(38)의 작용은 전술된 핀(35)의 작용과 비교되는데, 워엄휠(32)의 회전시 벽부(16)를 향하고 있는 돌출부(38) 일부의 축방향 위치가 변화하고, 상기 벽부(16)의 홈(36)은 순환방식으로 변화하는 축방향 위치를 따른다.

바람직하기로, 상기 돌출부(38)는 그 자체로 순환되는 홈으로 대체될 수 있으면서 상기 벽부(16)는 슬롯(36) 대신에 돌출되어 있는 핀을 갖출 수 있는데, 이 핀은 전술된 홈에 고정된다. 간략히 하기 위해 별도로 도시되지 않은 이러한 실시예의 장점은, 이 경우에 디스크(33)와 벽부(16) 사이에서 자유로이 움직이는 접촉이 워엄휠(32)의 모든 각위치에서 더욱 쉽게 확보될 수 있다는 것이다.

상기 디스크(33)의 표면(37)에 돌출부나 홈을 이용하는 것의 장점은, 어떤 한도내에서 워엄휠(32)의 회전각의 함수로 벽부(16)의 위치를 설명하는 관계를 조정할 수 있다는 것이다. 당해분야의 숙련자들이 이해하는 바와 같이, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 실시예의 벽부(16)의 위치는 워엄휠(32)의 꾸불꾸불한 회전각으로 설명될 수 있는 바, 이는 워엄휠(32)의 일정한 회전속도에서 벽부(16)의 이동속도는 워엄휠(32)의 회전각의 여현(cosine)으로 설명될 수 있는데, 극단에 가까운 위치에서는 이동속도가 확실히 낮아지고, 중앙에 가까운 위치에서는 이동속도가 확실히 높아진다. 상기 디스크(33)의 표면(37)상에 돌출부나 홈을 위해 적당한 형상을 선택함으로써, 이동속도는 위치들의 넓은 범위에 걸쳐 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다.

회전선택 커플링(50)은 기본워엄휠(22)과 2개의 보조워엄(31,41) 사이에 구비된다. 본 발명의 테두리내에서, 커플링은 보조워엄(31)에 한 방향으로 향하는 기본워엄휠(22)의 회전을 전달하고, 제 2보조워엄(41)에 다른 방향으로 향하고 있는 기본워엄휠(22)의 회전을 전달한다. 그러므로, 모터(14)의 회전방향에 따라서, 거울판(4)은 하나 또는 다른 선회축(6,7) 주위로 진동하는 선회운동을 이행한다.

본 발명은 이러한 회전선택 커플링(50)의 다른 실시예를 제공하는 바, 도 6 내지 도 8을 참조로 하여 아래에 설명된다.

회전선택 커플링(50)의 제 1실시예는 도 6에 개략적으로 도시되어 있다. 기본워엄휠(22)은 액튜에이터 하우징(11)의 바닥부(12)의 일부를 형성하는 2개의 베어링(51,52)으로 회전가능하게 장착된다. 보조워엄(31)은 액튜에이터 하우징(11)의 바닥부(12)의 일부를 형성하는 2개의 베어링(53,54)으로 회전가능하게 장착되고, 제 2보조워엄(41)은 상기 바닥부(12)의 일부를 형성하는 2개의 베어링(55,56)으로 회전가능하게 장착된다. 2개의 보조워엄(31,41)의 회전축은 기본워엄휠(22)의 회전축(57)과 정렬된다. 기본워엄휠(22)은 축방향 보어(62)를 갖추고 있다. 2개의 보조워엄(31,41)은 기본워엄휠(22)쪽으로 향하고 있는 굴대부(63,64)를 갖춘다. 상기 기본워엄휠(22)에 고정된 한끝(66)을 갖춘 제 1나선형스프링(65)은 기본워엄휠(22)이 보조워엄(31) 사이에 구비되는데, 예컨대 도시된 바와 같이 이 끝(66)은 기본워엄휠(22)의 축방향 보어(62)에 조이듯이 수용된다. 상기 나선형스프링(65)의 다른끝(67)은 보조워엄(31)의 굴대부(63) 주위에 꼭 끼듯이 고정된다. 유사하게, 제 2나선형스프링(68)은 기본워엄휠(22)이 제 2보조워엄휠(41) 사이에 구비되는데, 그 한끝(69)은 기본워엄휠(22)에 고정되는 한편, 다른끝(70)은 제 2보조워엄(41)의 굴대부(64) 주위에 꼭 끼듯이 고정된다. 2개의 나선형스프링(65,68)의 피치들은 일직선으로 되어 있다. 구조적인 변형에서, 별도의 2개의 나선형스프링(65,68)은 기본워엄휠(22)에 고정되게 장착된 그 중심부를 갖춘 단일하면서 연속적인 나선형스프링으로 대체될 수 있다.

축 주위로 감겨 있는 한끝을 갖춘 나선형스프링은, 나선의 다른끝이 나선의 피치의 방향으로 회전되면 제 1끝의 감음은 큰 지름을 나타내는 경향이 있어서, 상기 축에 대해 미끄러지게 되는 한편, 나선의 다른끝이 피치의 방향에 대해 회전하게 되면 제 1끝의 감음은 작은 지름을 나타내는 경향이 있어서, 상기 축 주위를 조이게 되는 특성을 갖는다. 그러므로, 기본워엄(22)의 회전동안 상기 나선형스프링 (65,68)의 끝들(67,70) 중 하나는 관련된 축(63,64) 주위를 조이게 되어 관련된 보조워엄(31,41)을 구동시키는 한편, 상기 끝들(70,67) 중 다른 하나는 미끄러져서, 관련된 보조워엄휠(42,32)에 의해 제공된 저항력에 대해 관련된 보조워엄(41,31)을 끌 수 없게 된다.

도 7a는 제 2실시예의 세부의 사시도인데, 이는 도 6을 참조로 하여 위에서 기술된 제 1실시예의 변형으로 간주될 수 있어서, 이 제 2실시예는 도 6을 부분적으로 참조하여 기술된다. 제 1실시예와는 다르게, 나선형스프링의 끝들(67,70)은 보조워엄(31,41)의 굴대부(63,64) 주위로 조이듯이 구비되지 않으나, 이들 굴대부 (63,64) 주위로 자유로이 회전할 수 있다. 상기 나선형스프링(65,68)은 그들의 안정조건에 대해 다소 탄성적으로 압축되는데, 즉 압축응력조건이 나선형스프링(65, 68)에서 우세하게 되는 한편, 그들의 끝(67,70)은 축들(63,64)에 각각 구비된 플랜 지(71,72)에 대해 축방향으로 압박하게 된다. 간략히 하기 위해 도 7a는 단지 나선형스프링(65)의 관련된 끝(67)과 함께 보조워엄(31)의 축(63)을 도시하고 있다. 다른 방향에서 바라본 플랜지(71)를 도시한 도 7b의 개략적인 사시도에서 더욱 명확히 나타낸 바와 같이, 쐐기형상의 외양을 갖는 캠(73)이 플랜지(71)상에 형성되어 있다. 당해분야의 숙련자들은, 기본워엄휠(22)이 도 7a에서 화살표(P1)로 표시된 바와 같은 방향으로 회전하면 나선형 스프링(65)의 끝(67)은 워엄(31)에 형성된 캠(73)을 따라 가고, 기본워엄휠(22)이 도 7a에서 화살표(P2)로 표시된 바와 같은 반대방향으로 회전하면 나선형 스프링(65)의 끝(67)은 워엄(31)에 형성된 캠(73)을 따라 갈 수 없으나, 상기 캠(73)에 의해 축방향으로 압축된다는 것을 이해한다.

도 8a는 회전선택 커플링의 제 3실시예에서 기본워엄휠(22)의 회전축(57)상의 개략적인 종단면도이고, 도 8b는 도 8a의 B-B선 단면도이다. 보조워엄(31)의 굴대부(63)는 기본워엄휠(22)의 중앙개구부(62)로 뻗어 있다. 이 굴대부(63)는 방사상으로 향하고 있는 측면(82)을 갖춘 캠(81)을 구비하는 한편, 캠(81)의 다른 측면은 점차 감소하는 지름을 가져서, 단면도에서 상기 캠(81)은 일반적으로 도 6의 형상을 갖는다. 하나의 캠(81) 대신에, 축(63)은 원주방향으로 서로에 대해 이동되는 여러 캠을 구비할 수 있다.

방사상의 방향으로 각도를 이루는 방향의 내부벽으로부터 안쪽을 가리키는 커플링 돌기부(91)는 기본워엄휠(22)의 중앙 개구부(62)의 내부벽에 형성된다. 상기 커플링 돌기부(91)는 다소 유연성이 있어, 기본워엄휠(22)의 중앙 개구부(62)의 내부벽에 대해 굽어지거나 선회할 수 있다. 하나의 커플링 돌기부(91) 대신에, 기 본워엄휠(22)의 중앙 개구부(62)는 원주방향으로 서로에 대해 이동되는 여러 커플링 돌기부를 구비할 수 있다.

당해분야의 숙련자들은, 기본워엄휠(22)이 도 8b에서 화살표(P1)로 표시된 바와 같은 방향으로 회전하면 커플링 돌기부(91)는 워엄(31)에 형성된 캠(81)을 따라 가고, 기본워엄휠(22)이 도 8b에서 화살표(P2)로 표시된 바와 같은 반대방향으로 회전하면 커플링 돌기부(91)는 워엄(31)에 형성된 캠(81)을 따라 갈 수 없으나, 상기 캠(81)에 의해 바깥쪽으로 굽어진다는 것을 이해한다.

숙련자들이 이해하고 있는 바와 같이, 상기 기본워엄휠(22)은 비교되는 방식으로 제 2보조워엄(41)과 연결되는 하나 이상의 커플링 돌기부를 구비하고, 상기 기본워엄휠(22)은 바람직하기로 대칭으로 된다.

제 1실시예의 장점은 비구동축 위에 있는 스프링끝의 미끄러짐은 실질적으로 소음이 없는 한편, 다른 두 실시예는 덜컹덜컹 소음을 발생시킨다는 것이다. 제 3실시예의 장점은 생산과 조립이 간단하고, 적은 수의 부품들을 갖추어서, 더욱 값싸게 되는데, 이 때문에 제 3실시예가 바람직하다.

전술한 설명에서, 본 발명의 구조와 작동은 개략적인 도면들을 참조로 하여 설명되었다. 본 발명에 따른 액튜에이터의 실질적인 실시예가 도 9a 내지 도 9c에 도시되어 있는 바, 이들 도면은 액튜에이터 하우징(11)의 바닥부(12)와 덮개부(13)가 수평한 선회운동과 수직한 선회운동을 위한 공동의 선회점으로 작용하는 중심점에서 볼조인트(18)로 서로 연결된 것을 명확히 도시하고 있다.

당해분야의 숙련자들은, 청구범위에 한정된 발명의 개념과 범주로부터 벗어 남 없이 본 발명에 따른 장치의 도시된 실시예가 변경되고 응용될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

예컨대, 도 8a 또는 도 8b에 도시된 실시예에 관하여, 나선형스프링(65)은 굴대부(63)의 외부면에 고정되지 않고 워엄휠(32)에 형성된 축방향 보어의 내부면에 고정될 수 있다. 또한, 나선형으로 감긴 나선형 스프링(65,68)은 보조워엄(31, 41)의 굴대부(63,64)에 고정되게 장착되고, 기본워엄휠(22)에 미끄러지듯이 또는 톱니커플링을 매개로 연결된다.

추가로, 도 8a 또는 도 8b에 도시된 실시예에 관하여, 예컨대 기본워엄휠 (22)의 중앙 개구부(62)의 내부벽은 비대칭인 캠을 구비하는 한편, 중앙개구부(62)로 뻗어 있는 굴대부(63,64)는 유연성 있는 커플링 돌기부를 구비한다.

앞에서, 액튜에이터 하우징(11)의 바닥부(12)는 거울하우징(2)에 부착되고, 덮개부(13)는 거울지지판(5)에 부착되지만, 상기 액튜에이터 하우징(11)이 반대로 장착될 수도 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 장점은 단지 하나의 모터를 구비하면서 4가지 다른 운동을 실행하기 쉬운 액튜에이터와 관련하여 설명되었다. 본 발명의 중요한 형태는 회전운동을 두 반대방향으로 이동가능한 부품의 순환운동으로 전환할 수 있는 커플링부재인데, 본 발명에 따른 커플링부재는 워엄휠이 축방향으로 향하고 있지만 편심으로 위치되고서 가늘고 긴 슬롯에 고정되는 연결핀을 구비하는 구조로 된다. 하지만, 이러한 커플링부재는 두가지 다른 운동을 실행하는 하나의 모터나 4가지 다른 운동을 실행하는 2개의 모터를 포함하는 액튜에이터에 유용하다.

Claims (20)

1. 기본워엄(21)과 기본워엄휠(22)로 형성된 제 1감속단(20)과, 보조워엄(31)과 제 1보조워엄휠(32)로 형성된 제 2감속단(30), 제 2보조워엄(41)과 제 2보조워엄휠 (42)로 형성된 제 3감속단(40), 및 하우징 바닥부(12)와 다른 2개의 선회축(6,7) 주위로 상기 하우징 바닥부(12)에 대해 선회할 수 있는 하우징 덮개부(13)를 갖춘 액튜에이터 하우징(11)을 구비하되, 상기 감속단들(20;30;40)은 하우징 바닥부(12)에 대해 베어링으로 장착되고, 각각의 보조워엄휠(32;42)은 상기 선회축들(6,7) 각각의 주위로 하우징 덮개부(13)의 순환적인 선회운동으로 워엄휠(32;42)의 회전을 전환시키는 하우징 덮개부(13)의 서로 다른 부분에 분리가능하게 연결된 액튜에이터에 있어서,

   한쪽으로는 상기 기본워엄휠(22)과 그리고 다른 쪽으로는 보조워엄(31) 및 제 2보조워엄(41) 사이에 연결된 회전선택 커플링(50)을 구비한 것을 특징으로 하는 단일 모터식 액튜에이터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 워엄휠(32)은, 축방향으로 향하되 편심으로 위치되면서 상기 하우징 덮개부(13)의 벽부(16)에 형성된 오목부 또는 슬롯(36)에 고정되는 핀(35)을 갖춘 끝면(34)을 구비하는 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서, 상기 핀(35)은 워엄휠(32)에 대해 축방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
5. 삭제
6. 제 4항에 있어서, 상기 핀(35)은 워엄휠(32)에 굽어지게 또는 선회할 수 있게 부착된 대체로 ㄴ형상립부(132)에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
7. 제 6항에 있어서, 상기 ㄴ형상립부(132)와 워엄휠(32)은 단일한 부재로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
8. 제 1항에 있어서, 상기 워엄휠(32)은, 이에 동축상으로 형성되고서 하우징 덮개부(13)의 벽부(16)에 형성된 오목부 또는 슬롯(36)에 결합되며 그 자체로 순환되는 돌출부(38)를 갖춘 표면(37)을 갖는 디스크(33)를 구비하는 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
9. 제 8항에 있어서, 상기 벽부(16)는 다소 유연성 있는 구조로 되어 외력의 발생동안 상기 돌출부(38)가 벽부(16)를 구부림으로써 상기 슬롯(36)을 빠져나올 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
10. 제 8항에 있어서, 상기 돌출부(38)는 홈으로 대체되고, 상기 슬롯(36)은 돌설부로 대체되는 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 제 1항에 있어서, 상기 회전선택 커플링(50)은 한쪽으로는 기본워엄휠(22)에 견고하게 부착되고 다른 쪽으로는 제 1보조워엄(31)에 연결된 나선형으로 감긴 제 1나선형스프링(65)과, 한쪽으로는 기본워엄휠 (22)에 견고하게 부착되고 다른 쪽으로는 제 2보조워엄휠(41)에 연결된 나선형으로 감긴 제 2나선형스프링(68)을 구비하는 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
16. 제 15항에 있어서, 상기 나선형스프링(65;68)과 보조워엄(31;41) 사이의 연결은 감싸여진 스프링연결의 구조로 된 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
17. 제 15항에 있어서, 상기 각각의 보조워엄(31;41)은 관련된 나선형스프링(65; 68)의 끝과 상호작용하면서 한쪽으로 작용하는 캠(73)을 구비하는 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
18. 제 1항에 있어서, 상기 회전선택 커플링(50)은 보조워엄(31;41)이 기본워엄휠(22)에 있는 축방향 개구부(62)로 뻗어 있는 굴대부 (63;64)를 가진다는 점에서 한정되되, 돌출하는 캠 또는 돌기부(81;91)가 굴대부 (63;64)의 외부면과 개구부(62)의 내부면에 구비되어 단지 한 방향으로 회전을 전달하도록 상호작용하는 것을 특징으로 하는 액튜에이터.
19. 삭제
20. 거울하우징(2)과, 이 거울하우징(2) 내부에 선회가능하게 장착된 거울판(4), 및 상기 거울판을 작동시키는 액튜에이터(10)를 구비하여 이루어지되, 상기 액튜에이터는 전술된 청구항 중 어느 한 항을 따르는 자동차용 측면거울.

Images