KR101537302B1

KR101537302B1 - 직동(直動) 구동장치

Info

Publication number: KR101537302B1
Application number: KR1020137033435A
Authority: KR
Inventors: 사토시 이토
Original assignee: 니폰 펄스 모터 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2015-07-16
Also published as: JP2014180184A; KR20140136860A; CN104160597A; CN104160597B; JP6150224B2; WO2014141491A1

Abstract

종래의 케이싱 외주에 코킹기의 금형으로 지지를 받는 단차형상으로 돌출된 링 형상의 수용부를 마련할 필요나, 코킹 압착시에 개재되는 고무시트를 이용할 필요를 없애고, 결선 핀 1lb으로의 배선기판 92이나 커넥터 91의 결선작업을, 외부 케이스 2 내에 기어 케이스 3을 수용하기 전의 공정에서 실시할 수 있도록 하고, 조립 작업이 간소화된 직동 구동장치 1의 케이싱 구조를 제공한다. 원통형상의 기어 케이스 3에, 감속기어 수단 12과 모터 11를 각각 수용하는 기어 수용부 31과 모터 수용부 32를 형성하고, 기어 케이스 3의 원호면에, 기어 수용부 31에 형성된 요홈부 311와 모터 수용부 32측에 오목형 부시 6를 개재하여 형성된 홈부 61에 의해, 급전부재를 배치하여 설치하는 연통하는 오목형 홈을 형성하고, 외부 케이스 2를 끼웠을 때에 액상 밀봉제 7 주입용의 유입로를 형성하도록 구성한다.

Description

직동(直動) 구동장치{Driving apparatus for direct acting}

본 발명은, 모터와 감속기어 수단이 수용되는 기어 케이스와, 이것에 끼워지는 원통뚜껑 형상의 외부 케이스와, 그 개구측을 막는 베어링 하우징이 장착된 밑판을 구비하는 직동 구동장치의 케이싱 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 이러한 종류의 직동 구동장치는, 케이싱 내부에 악영향을 미치는 환경에서 이용되는 경우가 많고, 이와 같은 환경하에서는, 수분, 기름, 먼지, 부식 가스, 액체연료 등의 유체나 기체가 케이싱 내부로 유입될 우려가 있어, 이것들의 유입을 방지하고 모터를 포함하는 내부기구를 보호하기 위한, 밀봉 구조로 할 필요가 있다.

그런데, 종래의 모터를 수용하는 외부 케이스(캔)와, 그 회전을 전달하는 감속기어 수단이 수용된 기어 케이스를 각각 조립하고 결선 핀을 통해 모터에 전원을 공급하는 리드선 인출 홀(개구)에, 밀봉제를 충진하는 동시에, 외부 케이스와 기어 케이스의 외측단 접합부분에 고무시트 등을 접착하고, 외부 케이스의 외측단을 압접 밀봉한 케이싱 구조가 알려져 있다(특허문헌 1의 도 2, 특허문헌 2의 도 1, 5참조).

그러나, 이들 케이싱 구조로 된 것은, 기어 케이스가 오로지 감속기어 수단만을 수용하기 위해서만 형성되고, 리드선 인출 홀도 기어 케이스에만 형성되어 있기 때문이다. 또한, 모터는, 외부 케이스의 내주면과 이격된 상태로 내장되어 있고, 특히, 모터 케이스의 외주면에는, 그 일부에 노치를 형성한 결선 홀이 형성되고, 이 결선 홀을 통해 여자 코일의 말단이 접속된 결선 핀이 바깥쪽을 향해 세워져 있고, 이 결선 홀을 갖는 원주면 부분에 형성된 광폭의 공간부를 통해, 결선 핀(급전선)을 연장시키거나, 플렉시블 프린트 케이블을 이용하여 케이스를 조립한 후에, 기어 케이스의 인출 홀 부분이 형성된 모터에서 떨어진 부위에서 리드선과 결선한 후, 인출 홀을 밀봉제로 밀봉하도록 구성되어 있다.

즉, 특허문헌 1에 있어서는, 기어 케이스(7)에 통형상의 인출 홀을 일체로 형성하고, 특허문헌 2에 있어서는, 고무층 (102)에 통형상의 인출 홀(고무홀 연출부(延出部), 1021)를 일체로 성형하고 커넥터(105)를 배치하여 설치하였다.

이로 인해, 리드선과의 결선은, 밀봉제 (24, 106)를 충진하여 밀봉하는 관계에서, 결선부위를, 모터측의 인출 홀에서 인출하여 납땜 등의 결선작업을 하고 나서 홀 내저부에 결합할 필요가 있으므로, 결선 작업을 하기 어렵다는 문제를 갖고 있었다. 특히, 특허문헌 2에서는, 인출 홀(고무홀 연출부, 1021)의 저부에 결선 핀(급전선303)을 길게 하여 그 선단을 관통시키고 있으므로, 관통시에 결선 핀이 구부러지는 등, 수율이 나쁘고, 작업 효율이 떨어지고, 고무층(102)을 기어 케이스(몰딩부재11)와는 별도로 성형하여 조립하여야 하며, 부품수가 많아서 부착 작업 시간을 필요로 한다고 하는 결점을 갖고 있다.

또한, 양자 모두, 모터를, 외부 케이스의 내주면과 이간시킨 상태에서 수용시킨 것 뿐이므로, 기어 케이스와 코킹(calking) 압접(pressure welding)에 의해 밀봉할 때, 압접 방향으로의 케이싱 구조에 강성을 확보할 수 없고, 코킹(calking)된 부위의 외부 케이스와 기어 케이스의 외측단을 외주에 단차형상으로 돌출 형성하여, 코킹 압접의 지지를 받기 위한 링 형상의 수용부를 마련해야 하며, 이와 같은 코킹 압접에 의한 밀봉 구조에서는, 케이싱 전체의 외주면을, 링 형상의 수용부가 없는 원통형상으로 제작할 수 없을 뿐만 아니라, 완전한 압접 밀봉이 어렵고, 유체의 유입 방지를 확실히 하기 위해 수지 밀봉제를 도포하여 외면을 피복해야 한다는 구조상의 문제가 있다. 더욱이, 이와 같이 모터의 외주면을 지지하지 않는 케이싱 구조에서는, 예를 들면, 수송시에 강한 충격을 받았을 경우에, 모터의 유지 강도 문제나 작동 불량을 유발하는 문제가 남아 있어, 코킹 압접 부위의 고무시트의 열화, 접착 박리 등으로 유체가 진입되었을 경우에, 외부 케이스 내공간에 노출된 결선 핀이 부식되거나 단락되어, 모터 기능을 손상할 우려가 있었다.

특허문헌 1: 특개평3- 89826호 공보 특허문헌 2: 특허공개 2003-97660호 공보

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것이며, 직동 구동장치의 조립작업을 간소화할 수 있고, 케이싱 구조 전체의 강성 및 강도의 향상과, 모터의 유지 강도, 밀봉도의 향상을 동시에 확보할 수 있는 직동 구동장치의 케이싱 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 보다 구체적인 목적은, 본 명세서의 기재에 의해 명확해 진다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명이 채용한 기술 수단은, 원통뚜껑 형상의 외부 케이스 내에, 모터와, 그 회전을 전달하는 감속기어 수단이 수용된 기어 케이스와, 외부 케이스의 개구측에 마련되어, 상기 감속기어 수단에 연동 연결되면서 진퇴 이동 가능한 직동축(直動軸)이 수용된 베어링 하우징을 장착하기 위한 밑판을 구비하는 직동 구동장치며, 상기 모터는, 모터 케이스의 일부가 노치로 형성된 결선 홀로부터, 여자 코일의 선 단말이 접속되어 바깥쪽을 향해 세워진 결선 핀을 갖고, 상기 기어 케이스는, 감속기어 수단이 배치되어 설치되는 기어 수용부와, 모터가 배치되어 설치되는 모터 수용부를 포함하여 원통형상으로 형성되고, 그 임의의 폭의 원호면을 개방하여, 상기 기어 수용부에 단면으로 보면 오목한 형상의 요홈부를 형성하고, 상기 모터 수용부를 단면으로 보면 'C'자 형상으로 개구부를 형성하는 한편, 상기 요홈부가 면접하는 상기 밑판의 대응 부위에, 상기 결선 핀에 전원을 공급하는 리드선을 외부로 인출하기 위한 리드선 인출 홀을 마련함과 동시에, 상기 결선 홀 부위에, 상기 결선 홀을 덮으면서, 상기 개구부를 막도록 오목한 형상으로 형성시킨 고무 재질의 오목형 부시를, 상기 결선 핀을 관통하여 돌출되도록 한 상태에서 상부를 덮도록 장착시키고, 상기 요홈부와 함께 연통하는 오목형 홈을 형성하도록 개구부에 배치하여 설치하고, 상기 외부 케이스를 상기 기어 케이스에 끼운 상태에서, 외부 케이스의 내주면부와 오목형 부시와 요홈부에 의해, 상기 리드선 인출 홀로부터 액상 밀봉제를 유입하는 유입로를 형성하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 직동 구동장치의 케이싱 구조는, 원통뚜껑 형상의 외부 케이스 내에 수용된 모터와 기어 케이스를, 베어링 하우징이 장착된 밑판을 통해 밀봉하는 직동 구동장치이에서, 기어 케이스에 모터를 수용하는 모터 수용부가 형성되어 있으므로, 모터 수용부에 의해 모터의 외주면(모터 수용부의 내주면과 면접촉하는)과 기어 수용부측의 외면(외부 케이스의 내주면과 면접촉하는)을 확실히 끼운 상태에서 조립하여 유지할 수 있고, 이 상태로 모터 수용부의 개구부에, 돌출되어 설치된 결선 핀을, 오목형 부시를 관통하여 상부를 덮도록 장착하는 것만으로, 모터 케이스의 결선 홀이 덮히면서 개구부가 막혀, 요홈부와 함께 연통하는 오목형 홈을 기어 케이스에 형성할 수 있다. 이로 인해, 외부 케이스 내에 기어 케이스를 수용하기 전의 공정에서, 오목형 부시로부터 돌출된 결선 핀으로의 배선기판이나 커넥터를 접속하여 오목형 홈에 배치하여 설치할 수 있으며, 리드선과의 결선작업도 용이하게 할 수 있고, 조립 작업을 간소화할 수 있다. 또한, 이 결선 후에 외부 케이스를 기어 케이스에 끼우는 것 만으로, 모터가 외부 케이스 저면에 지지된 상태에서 모터 수용부 내에 밀봉 유지되어, 액상 밀봉제를 유입하기 위한 유입로를 형성할 수 있는 동시에, 모터 수용부에 의해 코킹 압접시의 압접력을 받아 지지할 수 있다.

그 결과, 종래와 같이, 코킹 부위의 외부 케이스와 기어 케이스의 외측단을, 외주에 단차형상으로 돌출 형성하고, 코킹시에 지지를 받는 링 형상의 수용부를 마련할 필요나, 코킹 압착시에 개재되는 고무시트를 이용할 필요가 일체 없어지고, 외부 케이스의 내주면에 대하여 액상 밀봉제가 확실히 접착되어 고형화됨과 함께, 케이싱 구조 전체의 강성강도의 향상과, 모터의 유지 강도, 밀봉도의 향상이 동시에 확보되어, 베어링 하우징의 선단부를 워크(작업측)에 연결　지지한 상태에서, 외부로부터 진동을 받아도, 워크의 작동 불량을 유발하는 우려를 해소할 수 있다.

도1은 본 발명의 실시형태를 나타내는 직동 구동장치의 측면도이다.
도2는 본 발명의 실시형태를 나타내는 직동 구동장치의 전면도이다.
도3은 직동 구동장치의 케이싱 구조를 나타내는 전체 종단면도이다.
도4는 오목형 부시 부분의 케이싱 구조를 나타내는 전체 횡단면도이다.
도5는 오목형 부시를 나타내는 구성 도이며, 도(A)는 표면측 사시도, 도(B)는 이면측 사시도, 도(C)는 정면도, 도(D)는 표면도, 도(E)는 측면도, 도(F)는 종단면도이다.
도6은 직동 구동장치의 조립 분해 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 바람직한 실시형태로서 예시하는 직동 구동장치를 도면을 기초로 상세히 설명한다.

도 1은 직동 구동장치의 측면도, 도 2는 그 전면도, 도 3은 직동 구동장치의 케이싱 구조를 나타내는 전체단면도, 도 4는 오목형 부시 부분의 케이싱 구조를 나타내는 전체 횡단면도이다. 이들 도면들에 나타낸 바와 같이, 1은 직동 구동장치며, 상기 직동 구동장치(1)은, 원통 형상의 외부 케이스(2)와, 외부 케이스(2) 내에, 영구 자석형(PM 형) 스테핑 모터나 DC모터 등의 모터(11)와, 그 회전을 전달하는 감속기어 수단(12)이 수용되는 기어 케이스(3)와, 외부 케이스(2)의 개구측에 마련되는 밑판(4)과, 상기 밑판(4)에 장착되는 진퇴 이동이 가능한 직동축(51)이 수용된 베어링 하우징(5)을 구비하여 구성된다. 모터(11)에는, DC모터, 브러시가 없는 DC 모터(BLDC 모터) 등, 공지의 다양한 모터를 채용할 수 있으나, 본 실시예에서는, 오픈 루프 제어가 가능하고 비용면에서 유리한 PM형 (영구자석형) 스테핑 모터를 채용하고 있다.

모터(11)는, 한 쌍의 코일 보빈(111)과 여자 코일(112)을 구비하는 요크로서의 원통형 모터 케이스(113)와, 모터 케이스(113)의 내주측에 회전 가능하게 배치되어 설치된 회전자(114)와, 회전자(114)의 중심에 배치되어 설치되어 일체로 회동하는 회전축(115)과, 회전축(115)의 기단부를 플랜지(117)을 통해 지지하는 베어링(116)을 구비한다.

모터 케이스(113)의 외주면에는, 그 일부가 노치로 형성된 결선 홀(11a)로부터, 여자 코일(112)의 권선단말을 외부로 인출하도록 접속된 결선 핀(1lb)이 케이스 바깥쪽을 향해 세워져 설치되어 있다.

외부 케이스(2)는, 주면부(21)과 저면부(22)에 의해, 단면으로 보면 'ㄷ'자형의 원통뚜껑 형상을 갖고, 개구측의 선단 주변부가, 기어 케이스(3)와 함께 내장되는 밑판(4)보다도 연장 형성되어 있다. 이 선단 주변부는, 주면부(21)의 내주면과, 원판 형상의 밑판4의 상측면의 주변부위를 이간한 상태(압접시키지 않는 상태)에서, 코킹에 의해 내부에 경사형상으로 약 45°로 절곡하여 경사주변부(23)를 형성하고, 밑판(4)이 이탈하지 않도록 한다. 이 경사주변부(23)의 내주면과 밑판(4)의 상측면의 주변부위에 의해, 약 45°의 '∠' 형상의 공간부(23a)을 형성하여 유입 영역으로서 구성하고, 밑판(4) 상면측에 액상 밀봉제(7)를 주입하여 충진하는 수용홈부(71)가 형성되어 있다. 또한, 외부 케이스(2) 내의 저면부(22)에는, 그 내주 직격에 상당하는 원판 형상의 고무시트(8a)가 부설되고, 기어 케이스(3)과 밑판(4)의 사이에 링 형상의 고무 씰(8b)이 개재되어 있다.

기어 케이스 3는 수지재료에 의해, 원통형상으로 일체로 형성된다. 수지재료는, 임의로 선택 가능하지만, 본 실시예에서는 강도가 높은 유리섬유강화 수지가 채용되었다. 이 기어 케이스(3)에는, 소정수의 기어가 임의로 조합된 감속 기구로 이루어지는 감속기어 수단(12)이 배치되어 설치되는 기어 수용부(31)와, 모터(11)가 배치되어 설치되는 모터 수용부(32)가 일체로 형성되고, 내부 원통영역이 그 중심 위치보다도 편심되어 개구되어 있다. 기어의 구성은, 본 실시예와 같이 스퍼 기어가 소정수 조합된 구성뿐 아니라, 기타, 파동기어(harmonic gear) 기구나 유성기어 기구도 용도에 따라 사용이 가능하다. 더욱이, 기어 케이스(3)의 내부에는, 직동축(51)의 기단부나 각 기어 축을 회전 가능하도록 지지하고, 모터(11)(모터 케이스, 113)의 상면과 외측단을 받아 지지하도록, 이들의 형상에 적합한 오목한 형상의 셋트 홈이 패인 지지부(33)가 형성되어 있다. 모터 수용부(32)의 내주면은, 모터(11)를 설치했을 때에, 모터 케이스(113)의 외주면을 확실히 면접 지지된 상태에서 조립, 유지되도록 형성된다. 액상 밀봉제는, 금속제의 외부 케이스의 열팽창율을 추종할 수 있는 유연성을 가진 수지가 바람직하다. 본　실시예에서는, 적당한 유연성을 구비한, 주제와 경화제를 혼합하는 것에 의해 경화하는 에폭시 수지를 사용한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 원통형상의 기어 케이스(3)의 주벽은, 편심되어 개구된 내부원통영역을 사이에 두고, 일측이 두껍게 형성되고, 타측이 얇게 형성되어 있다.

기어 케이스(3)의 주벽의 두꺼운 부분에는, 기어 수용부(31)에 위치하고 외주면부가 절결된 요홈부(311)가 형성되어 있다. 즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 기어 케이스3의 외주면에는, 그 편심 개구부의 두꺼운 부분에, 임의의 폭을 갖는 원호면이 개방되고, 기어 수용부(31)의 단면에서 보면 오목한 형상의 요홈부(311)가 형성되어 있다.

더욱이, 기어 케이스(3)의 주벽의 두꺼운 부분에는, 모터 수용부(32)에 위치한 개구부(321)가 형성되어 있다. 즉, 도 4, 도 6에 나타낸 바와 같이, 모터 수용부(32)를 단면으로 보면 거의 C자 형상이 되도록 개구부(321)가 형성되어 있고, 이 개구부(321)에 모터 케이스(113)의 결선 홀(11a)과 결선 핀(1lb)이 배치되도록 되어 있다. 이 개구부(321)의 외측단을 약간 팽출시켜, 기어 케이스(3)을 외부 케이스(2)의 내주면에 꼭 끼이도록 접촉시켜 삽입한다.

또한, 요홈부(311)가 면접하는 밑판(4)의 대응 부위에, 결선 핀(1lb)에 전원을 공급하는 리드선(9)을 외부로 인출하기 위한 리드선 인출구(41)가 마련되어 있고, 이 리드선 인출구(41)는 요홈부(311)의 내주면과 같은 모양으로 형성되어 있다.

베어링 하우징(5)은, 그 기단측이 밑판(4)에 마련된 장착 홀(42)에 대해 장착 가능하도록 단차 형상을 갖고, 직동축(51)이 출몰(出沒)하는 선단측에 워크로 연결되는 부착부(5a)를 구비하고, 황동재에 의해 전체가 원통형상으로 형성되어, 직동축(51)의 선단부(밸브)를, 기체나 액체 등의 유체 배관의 밸브실 내에 배치하여 설치하고, 변실 내의 유체 홀(流孔)을 개폐하여 유량을 제어하는 장치에 적용하게 되어 있다. 베어링 하우징5내에는, 일부를 원호형상으로 D 컷트한 비원형의 암나사로서의 나사부(511)가 형성된 직동축(51)과, 이것에 대응한 조립 공차를 갖고 나사부(511)를 슬라이딩 접촉하여 안내하는 베어링부재(53)와, 나사부(511)에 나사결합되는 수나사로서의 나사축부(521)의 기단측에, 베어링 하우징(5)에서 바깥쪽으로 돌출되는 연결축부(522)가 형성된 회전축(52)을 구비한다.

연결축부(522)에는, 감속기어 수단 12(12b)이 장착되어 있고, 지지부(33)에 의해 회전가능 하게 지지된 상태에서, 베어링 하우징(5)의 기단측을 밑판(4)에 마련된 장착 홀에 끼워지게 한다. 이것에 의해, 직동축(51)은, 회전축(115)의 회동에 따라, 감속기어 수단 12(12b)을 통해 연동 연결된 회전축(52)이 회전하고, 회전 중지 규제된 상태에서 나사결합 하여 이송되어 앞뒤로 이동하고, 그 선단이 베어링 하우징 (5)으로부터 출몰하는, 소위, 이송나사 기구에 의해 왕복 구동이 가능하도록 구성된다.

한편, 이와 같은 이송나사 기구의 그 외의 상세한 구성 및 기능에 대해서는, 본원 출원인이 먼저 출원하여, 특허공개 2010-266016호 공보로서 공개된 공개 공보에 기재와 같으므로 설명을 생략한다.

도 5의 (A)∼(F)는, 오목형 부시(6)를 나타내는 구성도이며, 이들의 도면에 나타낸 바와 같이, 오목형 부시(6)는, 그 내주면이 요홈부(311)의 내주면과 같은 모양으로, 측면으로 보면 거의 오목한 형상으로 형성된 홈부(61)와, 액상 밀봉제(7)을 수용하는 수용부(62)에 의해, 결선 홀(11a)을 덮으면서 개구부(321)을 막는 외관형상을 가지며, 고무 재료로 종단면으로 보면 거의 L자 형상으로서 일체로 형성되어 있다. 홈부(61)의 모터 케이스(113)의 결선 홀(11a)과 대면하는 저면부는, 이에 대응하는 만곡면에 형성되고, 모터 케이스(113)의 판두께 만큼 이면으로부터 돌출되고, 결선 홀(11a) 내에 삽입되어 그 외주의 작은 입구를 막는 볼록부(611, 612)와, 볼록부(611, 612) 사이에 결선 핀(1lb)의 관통이 용이하도록 이면으로부터 함몰하는 박막의 결선 핀 관통부(612)를 포함하여 형성된다. 또한, 수용부(62)는, 외부 케이스(2)의 주면부(21)를 향해 아래쪽으로 경사되는 경사면으로 형성되어 있다. 오목형 부시(6)의 홈부(61)의 양측의 입상부의 선단주변 및 수용부(62)의 선단주변은, 외부 케이스(2)의 주면부(21)의 내주면에 밀접하도록 만곡면으로 형성되어 있다.

다시 말해, 홈부(61)의 저면부는, 그 표면이 요홈부(311)의 저면과 한면이 되는 두께 폭으로 형성되고, 오목형 부시(6)을 결선 홀(11a) 부위에 장착할 때에, 박막의 결선 핀 관통부(612)에 대하여, 간격이 고르지 않은 결선 핀(11b)이라도 그 선단을 구부리지 않고 관통할 수 있다. 이 상태에서 볼록부(611, 611)를 결선 홀(11a) 내에 삽입하고, 오목형 부시(6)가 상부를 덮도록 장착하면, 홈부(61)가 요홈부(311)와 연통하고, 요홈부(311)와 함께 오목형 홈이 형성된다. 이 오목형 홈은, 홈 내에, 결선 핀(1lb)에 전원을 공급하는 리드선(9)이나 커넥터(91), 배선기판(92) 등을 배치하여 설치하는 전원공급 부재의 배치 영역으로 구성되고, 외부 케이스(2)를 끼웠을 때에, 주면부(21)의 내주면에 양개구의 단면(즉, 오목형 부시(6)의 홈부(61)의 양측 입상부의 선단주변 및 요홈부(311)의 양측의 입상부의 선단주변)이 밀접되고, 밑판(4)을 장착하면, 리드선 인출구(41)를 통해서 수용홈부(71)와 연통하고, 액상 밀봉제(7)를 유입하는 유입홀(72)가 되어 유입로를 형성한다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 도 3, 도 6에 나타낸 바와 같이, 요홈부(311)의 저면 부분만 내려가도록 하여　단부형상으로 형성하고, 요홈부(311)의 저면의 홈부(61) 측 부위를 홈부(61)의 저면과 같은 높이로 하고, 양자의 접합된 부위에, 홈부(61)의 저면부로부터 돌출된 결선 핀(1lb)으로의 배선기판(92)을 걸쳐 위치를 결정하는 장착 홈을 형성하고 있다.

다음으로, 직동 구동장치의 조립 구조를, 도 6에 도시한 분해 설명도를 기초로 설명한다. 먼저, 전공정(前工程)으로서,

(1) 외부 케이스(2) 내의 저면부(22)에 고무시트(8a)를 부설해 둔다.

(2) 모터(11)에 회전자(114)가 회전 가능한 축의 형태로 하고, 오목형 부시(6)를, 결선 핀(1lb)의 선단을 결선 핀 관통부(612)에 관통시켜, 결선 홀(11a) 부위에 장착한다.

(3) 베어링 하우징(5)을, 밑판(4)의 장착 홀(42)에 그 기단측을 삽입하고, 장착 홀(42)로부터 약간 돌출된 단차 형상(링 형상)의 외측단을 확장하여 열린 형상으로 코킹 고정해 두고, 베어링 하우징(5) 내에, 나사축부(521)를 나사부(511)에 나사결합시킨 직동축(51)을 베어링부재(53)에 삽입하고, 워셔(54)과 함께 수용하여 조립한다.

(4) 기어 케이스(3)의 기어 수용부(31) 내에, 감속기어(12a, 12c)에 축을 고정시킨 상태에서, 감속기어 수단 12(12a, 12b, 12c)을 조립한다.

이들 부재를 장착하여 조립한 후 공정으로서,

(1) 기어 케이스(3)의 모터 수용부(32)에 대해, 오목형 부시(6)의 양측면을 개구부(321)의 양측면에 슬라이딩 시키고, 모터(11)을 삽입 조립한다.

(2) 오목형 부시(6)의 결선 핀 관통부(612)로부터 돌출된 결선 핀(11b)에 배선기판(92)을 세트하고 납땜하여 결선하고, 배선기판(92)에 베이스측 커넥터(91)을 장착하고, 이것에 리드선(9) 측의 커넥터(91)를 삽입한다.

(3) 리드선(9)을 리드선 인출구(41)에서 인출한 상태에서, 외부 케이스(2)를 기어 케이스(3)에 끼운다.

(4) 베어링 하우징(5)이 장착된 밑판(4)을, 고무 씰(8b)을 개재시켜, 밑판(4)의 이면측으로 돌출되는 연결축부(522)를 지지부(33)의 조립 홈에 삽입하고, 기어 케이스(3)의 요홈부(311)의 대응 위치에 리드선 인출구(41)의 위치 결정하여 기어 케이스(3)의 상면에 조립한다.

한편, 상기의 조립 구조에 있어서의 수순은 임의이다.

조립이 완료되면, 최종공정으로서,

(5) 밑판(4)에서 돌출되는 외부 케이스(2)의 개구측 선단 주변부를 안쪽에 코킹(calking)하여 경사주변부(23)를 형성하여, 기어 케이스(3)가 이탈되지 않도록 하고, 액상 밀봉제(7)를, 베어링 하우징(5)을 상측으로 하여, 수용홈부(71)와 그것에 연통하는 유입홀(72)에 주입하여 고착화시킴으로써 조립 작업이 완료된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예의 형태에 있어서, 원통뚜껑 형상의 외부 케이스(2) 내에, 결선 홀(11a)로부터 돌출된 결선 핀(1lb)을 갖는 모터(11)와 기어 케이스(3)을 수용하고, 베어링 하우징(5)이 장착된 밑판(4)을 삽입하여 밀봉하는 것이나, 본 발명에 있어서의 직동 구동장치(1)의 케이싱 구조는, 기어 케이스(3)를, 감속기어 수단(12)이 배치되어 설치되는 기어 수용부(31)와, 모터(11)가 배치되어 설치되는 모터 수용부(32)를 구비하여 원통형상으로 형성하고, 임의의 폭의 원호면을 개방하여, 기어 수용부(31) 단면으로 보면 오목한 형상의 요홈부(311)를 형성하고, 모터 수용부(32) 단면으로 보면 C자 형상이 되도록 개구부(321)가 형성되어 있다.

그리고, 요홈부(311)가 면접하는 밑판(4)의 대응 부위에, 결선 핀(1lb)에 전원을 공급하는 리드선(9)을 외부에 인출하기 위한 리드선 인출구(41)를 마련하는 동시에, 결선 홀(11a) 부위에, 이 결선 홀(11a)을 덮으면서, 개구부(321)를 막도록 오목한 형상으로 형성시킨 고무 재질의 오목형 부시(6)를, 결선 핀(11b)을 관통 돌출되도록 한 상태에서 상부를 덮도록 장착시켜, 홈부(61)가 요홈부(311)과 함께 연통하는 오목형 홈을 형성하도록 개구부(321)에 배치하여 설치하고, 외부 케이스(2)를 기어 케이스(3)에 끼운 상태에서, 외부 케이스(2)의 내주면부와 오목형 부시(6)와 요홈부(311)에 의해, 리드선 인출구(41)로부터 액상밀봉제(7)로 유입하는 유입로(유입홀, 72)를 형성하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성하면, 원통뚜껑 형상의 외부 케이스(2) 내에 수용된 모터(11)와 기어 케이스(3)를, 베어링 하우징(5)이 장착된 밑판(4)을 통해 밀봉하는 직동 구동장치(1)에서, 기어 케이스(3)에 모터(11)를 수용하는 모터 수용부(32)가 일체로 형성되어 있으므로, 모터 수용부(32)에 의해 모터(11)의 외주면(모터 수용부(32)의 내주면과 면접촉하는)과 기어 수용부(31) 측의 외면(외부 케이스(2)의 내주면과 면접촉하는)을 확실히 끼워 보호한 상태에서 장착하여 유지할 수 있고, 이 상태에서 모터 수용부(32)의 개구부(321)에, 돌출된 결선 핀(1lb)을 오목형 부시(6)의 결선 핀 관통부(612)에 관통하여 장착하는 것 만으로, 모터 케이스(113)의 결선 홀(11a)이 덮이고, 개구부(321)가 메워져서, 홈부(61)가 요홈부(311)와 함께 연통하는 오목형 홈을 기어 케이스(3)에 형성할 수 있다. 이로 인해, 외부 케이스(2) 내에 기어 케이스(3)을 수용하기 전의 공정에서, 오목형 부시(6)로부터 돌출된 결선 핀(1lb)에 배선기판(92)이나 커넥터(91)를 접속하여, 홈부(61)과 요홈부(311)로 이루어지는 오목형 홈 내에 배치하여 설치할 수 있고, 리드선(9)과의 결선작업을 모터(11)의 근방위치에서 용이하게 실시할 수 있고, 조립 작업을 간소화할 수 있다.

더욱, 이 결선 후에 외부 케이스(2)를 기어 케이스(3)에 끼우는 것 만으로, 액상 밀봉제(7)를 유입하기 위한 유입로(유입홀, 72)도 형성할 수 있을 뿐 아니라, 모터(11)이, 외부 케이스(2)의 저면에 지지되어, 모터 수용부(32) 내에 밀봉 유지된 상태로 모터 케이스(113)의 외면 전역을 모터 수용부(32)의 내주면에 밀착 수용할 수 있는 동시에, 외부 케이스(2)의 내주면과 기어 케이스(3)의 외주면이 밀접된, 이른바 ２중 밀봉구조로 할 수 있고, 모터 수용부(32)에 의해 코킹 압접(calking pressure welding)시의 압접력을 받아 지지된 상태로, 경사주변부(23)를 절곡 형성할 수 있다.

그 결과, 종래와 같이, 코킹 부위의 외부 케이스와 기어 케이스와의 외측단을, 외주에 단차형상으로 돌출형성하고, 코킹기의 금형으로 지지받는 링 형상의 수용부를 마련할 필요나, 코킹 압착시에 개재되는 고무시트를 이용할 필요가 일절 없어지고, 케이스 전체의 소형화를 가능하게 할 수 있다.

또한, 유입홀(72)에 유입된 액상 밀봉제 (7)에 의해 배선기판(92) 등의 급전부재를 완전히 밀봉할 수 있고, 외부 케이스(2)의 내주면에 대하여 액상 밀봉제(7)가 확실히 접착되어 고형화되는 것과 더불어 내부공간이 전혀 없어지고, 케이싱 구조 전체의 강성강도의 향상과, 모터(11)의 유지강도, 밀봉도의 향상이 동시에 확보되고, 베어링 하우징(5)의 선단부를 워크 측에 연결 지지된 상태에서, 외부로부터 충격을 받아도, 워크로의 작동 불량을 유발할 우려를 해소할 수 있다.

또한, 오목형 부시(6)는, 외부 케이스(2)의 저면부(22) 측에 유입된 액상 밀봉제(7)을 수용하는 수용부(62)을 마련하고, 단면으로 보면 거의 L자 형상으로 형성되어 있으므로, 수용부(62)의 저면이, 외부 케이스(2)의 저면부(22)에 부설된 고무시트(8a)에 대해, 모터 수용부(32)의 단면과 함께 밀접되고, 오목형 부시(6)를 유지하는 기능을 가지면서, 수용부(62)의 외주면이, 외부 케이스(2)의 내주면부와 밀접되어, 유입홀(72)의 저면부로서 기능을 가질 수 있으므로, 흘러 들어온 액상 밀봉제(7)에 의해, 유입홀(72) 내를 확실하게 밀착 유지한 상태로 조립할 수 있다.

더욱이, 수용부(62)는, 외부 케이스(2)의 주면부(21)의 내주면부와 밀접하면서, 홈부(61)의 저면으로부터 선단을 향해 외부 케이스(2)의 저면부(22) 측(도 3에서는 아래 쪽)에 경사되어 형성되어 있으므로, 홈부(61)를 수용부(62) 측에 확대되어 열린 형상으로 형성할 수 있고, 결선 핀(1lb)으로의 배선기판(92)의 삽입 작업이나, 납땜에 의한 결선작업이 용이해지고, 수용부(62)의 경사면이, 유입되는 액상 밀봉제(7)를 배선기판(92) 측을 향해 외부 케이스(2)의 내주면 측으로부터 충진할 수 있고, 기포의 발생을 방지하는 동시에, 확실히 밀착시킬 수 있다.

또한, 오목형 부시(6)의 저면과 요홈부(311)의 저면에는, 각각의 저면에 걸쳐 결선 핀(1lb)에 접속된 배선기판(92)이 장착되어 있으므로, 오목형 부시(6)의 홈부(61)의 양측의 입상면 및 요홈부(311)의 양측의 입상면이, 배선기판(92)을 세트 할 때의 안내면으로서 기능하고, 결선 핀(1lb)의 배열(6개)에 대응하여 마련된 배선기판(92)의 관통홀에, 결선 핀(1lb)의 선단의 위치를 결정할 수 있고, 구부리지 않고 삽입이 가능하므로 조립 작업을 용이하게 할 수 있다. 더욱, 배선기판(92)은, 오목형 부시(6)과 요홈부(311)의 양쪽 저면에 걸쳐 밀착된 상태에서 배치되므로, 홈부(61)와 요홈부(311)에 의해 형성되는 오목형 홈의 급전부재의 배치영역으로서의 기능이 손상되지 않고, 유입홀(72)에 있어서의 유입로를 확보한 상태에서, 리드선(9)이나 커넥터(91)를 오목형 홈 내로 넣을 수 있다.

또한, 외부 케이스(2)는, 그 선단 주변부가 밑판(4)보다도 연장되어 형성되고, 상기 선단 주변부를, 그 내주면과 밑판(4)의 상측면의 주변부위에서 이격된 상태에서 안쪽으로 경사형상으로 절곡하여 경사주변부(23)를 형성하고, 상기 경사주변부(23)에 의해 밑판(4)을 이탈하지 않도록 고정하는 동시에, 경사주변부(23)의 내주면과 밑판(4)에 의해 형성되는 '∠' 형상의 공간부(23a)을, 액상 밀봉제(7)의 유입영역으로 구성하였다.

이와 같이 구성하면, 밑판(4)의 표면측에, 경사주변부(23)가 입상되고, 액상 밀봉제(7)를 주입하여 충진하는 수용홈부(71)를 형성할 수 있고, 이 수용홈부(71)에 액상 밀봉제(7)를 주입하는 것 만으로, 수용홈부(71) 전역을, 경사주변부(23)가 입상 폭 만큼의 두꺼운 두께로 접착하여 고형화된 상태에서 확실하게 밀봉할 수 있다. 따라서, '∠' 형상의 공간부(23a) 내로 들어간 액상 밀봉제(7)에 의해, 경사주변부(23)의 내주면과 밑판(4)의 상부 주변면이 확실하게 접착 밀봉될　뿐만 아니라, 밑판(4)에 세워져 설치된 베어링 하우징 5과의 접합주변도 동시에 접착 밀봉할 수 있다.

더욱이, 액상밀봉제를 유입하는 수용홈부(71)는, 리드선 인출구(41)로 연통되어 있으므로, 수용홈부(71)에 흘려 넣은 액상 밀봉제(7)를, 리드선 인출구(41)로부터 유입로(유입홀 72) 내에 유입시키고, 혹은, 리드선 인출구 41로부터 유입로(유입홀 72)내에 주입한 액상 밀봉제(7)에 의해, 수용홈부(71) 내를 메울 수 있고, 밀봉 작업이 하나의 공정으로 용이하게 실시할 수 있다.

이로 인해, 종래와 같이, 외부 케이스 2의 개구측 선단 주변부를, 고무시트를 개재하여 안쪽에 코킹 압접(calking pressure welding)한 것에 비해, 코킹에 의한 밀착 불량의 우려가 일소되고, 제작 후에 케이싱 전면에 수지 밀봉제를 도포할 필요가 없이 케이싱을 확실한 밀봉 구조로 할 수 있다.

1 직동 구동장치
11 모터
11a 결선 홀
1lb 결선 핀
111 코일 보빈
112 여자 코일
113 모터 케이스
114 회전자
115 회전축
116 베어링
117 플랜지
12 감속기어 수단
2 외부 케이스
21 주면부
22 저면부
23 경사주변분
23a ∠형상 공간부
3 기어 케이스
31 기어 수용부
311 요홈부
32 모터 수용부
321 개구부
33 지지부
4 밑판
41 리드선 인출 홀
42 장착 홀
5 베어링 하우징
5a 장착부
51 직동축
511 나사부
52 회전축
521 나사축부
522 연결축부
53 베어링부재
54 워셔
6 오목형 부시
61 홈부
611 볼록부
612 결선 핀 관통부
62 수용부
7 액상밀봉제
71 수용홈부
72 유입홀
8a 고무시트
8b 고무 씰
9 리드선
91 커넥터
92 배선기판

Claims

주면부와, 저면부와, 개구를 구비한 원통형상의 외부 케이스와,
상기 외부 케이스 내에 마련되어, 모터와 해당 모터의 회전을 전달하는 감속기어 기구가 수용된 기어 케이스와,
상기 외부 케이스의 개구 측에 마련되어, 베어링 하우징이 장착되는 밑판과,
상기 베어링 하우징에 수용되고, 상기 감속기어 기구에 연동 연결된 직동축을 구비하는 직동 구동장치에 있어서,
상기 모터는, 여자 코일의 단말이 접속된 결선 핀을 갖고,
상기 결선 핀은, 상기 모터의 모터 케이스에 형성된 결선 홀에서 바깥쪽으로 연장되어 있고,
상기 기어 케이스는, 상기 감속 기구가 배치되는 기어 수용부와, 상기 모터가 배치되는 모터 수용부를 가지며 원통형상으로 형성되어 있고, 상기 기어 케이스의 원통형상의 주벽의 일부에는, 상기 기어 수용부에 위치한 요홈부와, 상기 모터 수용부에 위치한 개구부가 형성되어 있고,
상기 밑판에는, 상기 요홈부에 대응하여, 상기 결선 핀에 전원을 공급하는 리드선을 외부로 인출하기 위한 리드선 인출구가 형성되어 있고,
상기 모터 수용부의 상기 개구부에는, 상기 결선 홀을 덮으면서, 해당 개구부를 막도록 오목한 형상으로 형성시킨 고무 재질의 오목형 부시가 설치되고, 상기 결선 핀은 상기 오목형 부시를 관통하여 해당 오목형 부시의 홈부로 돌출되어 있는 동시에, 상기 오목형 부시의 상기 홈부와 상기 요홈부가 연통하여 일체로 오목형 홈을 형성하고 있어,
상기 외부 케이스를 상기 기어 케이스에 끼운 상태에서, 상기 외부 케이스의 상기 주면부의 내주면과 상기 오목형 부시의 상기 홈부와 상기 요홈부에 의해, 상기 리드선 인출구로부터 액상 밀봉제를 주입하는 유입로가 형성되어 있는, 직동 구동장치의 케이싱 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 오목형 부시는, 상기 외부 케이스의 저면부측에 유입된 액상 밀봉제를 수용하는 수용부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 직동 구동장치의 케이싱 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 수용부는, 상기 외부 케이스의 상기 내주면과 밀접하면서, 해당 오목형 부시의 저면으로부터 상기 외부 케이스의 상기 내주면을 향하고, 상기 외부 케이스의 저면부 측에 경사되어 있는 것을 특징으로 하는 직동 구동장치의 케이싱 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 오목형 부시의 저면과 상기 요홈부의 저면에는,
상기 두 저면에 걸쳐, 상기 결선 핀에 접속된 배선기판이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 직동 구동장치의 케이싱 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 외부 케이스는, 상기 밑판보다도 연장되는 선단 주변부를 구비하고 있고, 상기 선단 주변부를 안쪽으로 경사형상으로 절곡된 경사 주변부가 형성되어 있고, 해당 경사 주변부에 의해 상기 밑판을 이탈하지 않도록 하는 동시에, 해당 경사 주변부의 내주면과 상기 밑판에 의해 형성되는 공간부가 액상 밀봉제의 유입영역으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 직동 구동장치의 케이싱 구조.
청구항 5에 있어서,
상기 경사 주변부와 상기 밑판에 의해 상기 액상 밀봉제를 유입하는 수용홈부를 형성하고, 상기 수용홈부를 상기 리드선 인출구에 연통시켜, 수용홈부에 흘려 넣은 상기 액상 밀봉제가, 상기 유입로 내로 주입되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 직동 구동장치의 케이싱 구조.