执行机构模块的制作方法

本发明涉及一种执行机构模块（actuatormodule），尤其涉及一种能够通过变更执行机构内部的控制板的结合位置而减小外罩的上下宽度并借此缩短机芯（movement）的上下长度，同时将机芯以可拆装的结合结构构成的执行机构模块。

背景技术：

如图1a、图1b所示，现有的执行机构模块是在外罩40的一侧内部沿着上下垂直的方向配置驱动电机10。在驱动电机10的上部形成旋转轴11，而在驱动电机10的下部形成电机电极（附图编号未记载）。

齿轮部20由多个减速齿轮连接，从外罩40的一侧上部向外罩40的另一侧下部方向排列。此时，齿轮部20的输入轴（附图编号未记载）连接到驱动电机10的旋转轴11，齿轮部20的输出轴21上部裸露到外罩40的外部，而齿轮部20的输出轴21下部连接到与后续说明的控制板31结合的传感器32。

控制部30由控制板31以及传感器32构成。控制板31的一侧位于驱动电机10的下端，而另一侧在外罩40的内部向另一侧沿着水平方向形成。控制板31的另一侧结合有用于对齿轮部20的输出轴21的旋转角度以及旋转速度进行检测的传感器32。之所以将控制板31配置在驱动电机10的下端，是为了在不使用独立连接线的情况下直接将位于驱动电机10的下端部的电机电极焊接结合到控制板31。

因此，外罩40的上下长度h因为受到驱动电机10的上下长度以及与控制板31的结合位置的限制而必须以均匀的宽度形成。

在向外罩40的另一侧上部裸露的输出轴21上部以及与输出轴21位于相同轴线上的外罩40的另一侧下部分别结合有角状体（horn）60。角状体60与后续说明的机芯50结合，通过与输出轴21的旋转动作连动而驱动机芯50工作。

此外，在图1a、图1b中对最常用的“匚”字形机芯50的结合状态进行了概念性图示。机芯50由单个主体构成，虽未图示，但机芯50的结合位置以及结合结构等能够以多种不同的方式实施。

如上所述的现有的执行机构模块，会因为机芯50的上下长度较长而在机芯50受到一定大小以上的力量作用时造成机芯50的扭转并因此导致控制精确度下降的问题。此外，由单个主体构成的机芯50，会导致需要根据其结合位置或结合方法制作成多种不同形态的大小以及长度的问题。

先行技术文献

专利文献大韩民国注册专利第10-1277573号。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种执行机构模块，它可以通过对执行结构外罩内部的控制板的结合位置进行调整，从而减小结合有机芯的外罩的上下宽度以及与其结合的连接机芯的上下长度，并借此实现整体结构紧凑。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种执行机构模块，它可以通过将机芯以可组装的方式构成，从而可以根据机芯的适用位置以及使用者的要求，以多种不同的形态构成配备有可拆装机芯的执行机构模块。

为解决上述技术问题，本发明执行机构模块的技术解决方案为：

包括：驱动电机；齿轮部，连接到所述驱动电机的上部旋转轴并连动旋转；控制部，通过对所述驱动电机进行控制而对所述齿轮部相对于输出轴的旋转角度以及旋转速度进行控制；外罩，内部安装有所述驱动电机、齿轮部以及控制部，在所述输出轴的两侧分别形成与所述输出轴位于相同轴线上的旋转结合部，所述输出轴的上部通过形成于一侧的所述旋转结合部裸露到外部；以及，机芯，结合到所述外罩，以所述输出轴的旋转轴为中心，以与所述输出轴连动的方式结合到形成于所述裸露的输出轴的另一侧的所述旋转结合部，借助于所述驱动电机的驱动与所述齿轮部的输出轴连动。

在另一实施例中，所述控制部，包括：控制板，位于所述驱动电机的周围部侧面；以及，传感器，安装于所述控制板，与所述输出轴的下部连接。

在另一实施例中，安装有所述驱动电机的外罩的上下长度与所述驱动电机的上下长度对应且大于安装有所述输出轴的外罩的上下长度。

在另一实施例中，安装有所述驱动电机的所述外罩的上下部以及安装有所述输入轴的所述外罩的上下部之间，是通过向所述外罩的内侧方向折曲而连接，在所述折曲部位的两侧形成用于对所述机芯的转动角度进行限制的角度限制部。

在另一实施例中，在所述外罩的周围部中不会与所述机芯发生干扰的位置上还配备有以贯通所述外罩的上下部的方式形成的多个连接件连接孔。

在另一实施例中，所述机芯，包括：上部机芯，一侧结合到向所述外罩的上部裸露的所述输出轴并与所述输出轴连动；下部机芯，一侧以可旋转的方式结合到在外罩的下部形成的所述旋转结合部；以及，连接机芯，以可拆装的方式结合到所述上部机芯的另一侧以及所述下部机芯的另一侧。

在另一实施例中，在所述上部机芯以及下部机芯的另一侧形成以相互间隔一定的距离的方式相向配置的弹性支撑片，在所述弹性支撑片的端部分别形成沿着相向的外侧方向突出的阻挡凸起；在所述连接机芯的上下部分别形成与所述弹性支撑片的位置对应的支撑孔，在所述支撑孔中形成在与所述弹性支撑片结合时用于对所述阻挡凸起进行阻挡支撑的支撑坎。

本发明可以达到的技术效果是：

首先，通过将控制板的结合位置配置在驱动电机的侧面周围部而非驱动电机的下端部，并使安装有输出轴的外罩的上下长度小于安装有驱动电机的外罩的上下长度，能够减小与其结合的机芯的上下长度，从而防止现有的机芯的扭转现象并借此实现精密控制。

此外，通过省略角状体结构，能够进一步减小机芯的上下长度，从而实现整体紧凑设计。

此外，通过配备角度限制部，能够对机芯的最大/最小旋转角度进行测定，从而对中心基准值进行设定。

此外，通过配备连接件连接孔，即使是在需要连接用于执行转动或旋转动作的独立的连接件的情况下，也能够通过连接件连接孔轻易地实现连接而不需要配备用于对连接件进行连接的额外的结构体，从而对结构体进行简化、节省因此而导致的成本并使得维护保养作业变得更加容易。

此外，通过在机芯的结构中采用由上部机芯、下部机芯以及连接结构体构成的组装式结构，并采用可以在上部机芯以及下部机芯上对连接结构体进行安装或拆卸的可拆装结构，能够轻易地对上部机芯以及下部机芯的长度进行调整。

此外，能够根据机芯的结合位置以及使用状态，能够相应地适用不同的机芯构成。

此外，通过利用可拆装的机芯结构，不仅能够提供“匚”字形的结构，还能够轻易地提供“一”字形以及“└”字形的结构。

此外，通过在对可拆装的机芯进行结合时使得阻挡凸起被支撑坎支撑，能够实现稳固的结合效果。

附图说明

本领域的技术人员应理解，以下说明仅是示意性地说明本发明的原理，所述原理可按多种方式应用，以实现许多不同的可替代实施方式。这些说明仅用于示出本发明的教导内容的一般原理，不意味着限制在此所公开的发明构思。

结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与上文的总体说明和下列附图的详细说明一起用于解释本发明的原理。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1a是对现有的执行机构模块的内部构成状态进行概念性图示的斜视图；

图1b是图1a的正面图；

图2是本发明执行机构模块的一实施例的斜视图；

图3是图2的分解斜视图；

图4是图2的底面分解斜视图；

图5是对本发明执行机构模块的一实施例的构成状态进行概念性图示的示意图；

图6是对本发明的机芯的转动状态进行图示的示意图；

图7是对本发明的机芯的结合结构进行图示的示意图；

图8是对本发明的执行机构进行图示的示意图；

图9是对本发明的执行机构的连接件连接孔的使用状态进行图示的示意图；

图10是对本发明的连接件连接孔的未使用状态进行图示的示意图。

图中附图标记说明：

10为驱动电机，11为旋转轴，

20为齿轮部，21为输出轴，

30为控制部，31为控制板，

32为传感器，40为外罩，

50为机芯，60为角状体，

100为驱动电机，110为旋转轴，

200为齿轮部，210为第一减速齿轮，

220为第二减速齿轮，230为第三减速齿轮，

240为第四减速齿轮，241为输出轴，

242为旋转支撑凸起，

300为控制部，310为控制板，

320为传感器，

400为外罩，410为上部外罩，

411为角度限制部，412、422为旋转结合部，

420为下部外罩，421为角度限制部，

430为主体外罩，440为连接件连接孔，

500为机芯，510为上部机芯，

511、521为结合孔，

513为弹性支撑片，514、524为阻挡凸起，

520为下部机芯，523为弹性支撑片，

530为连接机芯，531为支撑孔，

532为支撑坎，

600为连接件，610为第一连接件，

620为第二连接件，

700为笔记部，800为支撑部。

具体实施方式

接下来，将结合示例性的附图对适用本发明的部分实施例进行详细的说明。需要注意的是，在为各个附图中的构成要素分配参考符号的过程中，对于相同的构成要素，即使是被标记在不同的附图上，也尽可能地分配了相同的符号。此外，在对适用本发明的实施例进行说明的过程中，如果判定对相关的公知构成或功能的具体说明可能会妨碍对本发明之实施例的理解，将省略相关的详细说明。

此外，在对适用本发明之实施例的构成要素进行说明的过程中，可能会使用如第一、第二、a、b、（a）以及（b）等术语。上述术语只是为了将上述构成要素与其他构成要素进行区分，相应构成要素的本质、次序或顺序等并不因为上述术语而受到限制。当记载为某个构成要素与其他构成要素“连接”、“结合”或“接触”时，上述构成要素能够与其他构成要素直接连接或接触，但也能够理解为上述各个构成要素之间还有其他构成要素“连接”、“结合”或“接触”。

如图2至图4所示，本发明执行机构模块大体上包括执行机构a以及以可转动的方式与其结合的机芯500。

如图5所示，执行机构a包括驱动电机100、齿轮部200、控制部300以及外罩400。

驱动电机100通过旋转齿轮部200而驱动后续说明的机芯500工作。驱动电机100位于外罩400的内部一侧（以图5为基准的左侧）。在驱动电机100的中心上部形成旋转轴110，而在下端部形成电机电极（附图编号未记载）。

齿轮部200安装于外罩400的内部，其输入轴（附图编号未记载）连接到驱动电机100的旋转轴110并连动旋转。齿轮部200可以包括第一减速齿轮210、第二减速齿轮220、第三减速齿轮230以及第四减速齿轮240。虽然在图3中图示了四个减速齿轮，但是也可以由三个以下的减速齿轮构成或由五个以上的减速齿轮构成。第一、第二、第三减速齿轮210、220、230包括位于上部的半径较大的第一齿轮（附图编号未记载）以及位于上述第一齿轮下部的半径较小的第二齿轮（附图编号未记载）。第四减速齿轮240包括位于上部的半径较小的第二齿轮以及位于上述第二齿轮下部的半径较大的第一齿轮。第一减速齿轮210的第一齿轮与旋转轴110啮合旋转。第二减速齿轮220的第一齿轮与第一减速齿轮210的第二齿轮啮合旋转。第三减速齿轮230的第一齿轮与第二减速齿轮220的第二齿轮啮合旋转。第三减速齿轮230的第二齿轮与第四减速齿轮240的第一齿轮啮合旋转。此时，第一减速齿轮210的旋转轴为输入轴，而第四减速齿轮240的旋转轴为输出轴241。借此，构成驱动电机100的旋转力被输入到第一减速齿轮210并以预先设定的旋转减速比通过第四减速齿轮240输出的结构。在输出轴241的上端部形成旋转支撑凸起242。旋转支撑凸起242结合到后续说明的上部机芯510的结合孔511，用于对上部机芯510转动时的旋转力进行支撑。第一减速齿轮210位于外罩400的内部一侧上部，以第二减速齿轮220、第三减速齿轮230以及第四减速齿轮240的顺序依次向下连接。位于外罩400的内部另一侧的第四减速齿轮240的输出轴241上部向外罩400的另一侧上部裸露一定长度，输出轴240的下部结合到后续说明的传感器320。

控制部300也位于外罩400的内部，包括pcb形态的控制板310以及传感器320。控制板310的一侧（以图5为基准的左侧）位于驱动电机100的侧面周围，驱动电机100的电机电极和控制板310通过电线（未图示）连接。控制板310的另一侧上部（以图5为基准的右侧上部）与传感器320结合。传感器320与上述输出轴241的下部结合。传感器320用于对输出轴241的旋转角度以及旋转速度进行检测并将检测到的信息传递到控制板310。控制板310用于对驱动电机100的旋转角度以及旋转速度进行控制。

外罩400的内部安装有驱动电机100、齿轮部200以及控制部300，在输出轴241的上下两侧分别形成与输出轴241位于相同轴线上的旋转结合部412、422，输出轴241的上部通过形成于上部的旋转结合部412裸露到外部。

此外，图5是为了对外罩400的内部结构进行图示而仅对后续说明的上部外罩410进行图示并对下部外罩420以及主体外罩430进行省略的形态，为了说明的便利，下部外罩420以及主体外罩430仅对轮廓线进行了图示。如图5所示，外罩400的一侧上下长度与驱动电机100的上下长度对应，安装有齿轮部200的输出轴241的外罩的另一侧上下长度h2小于外罩400的一侧上下长度h1。即，根据控制板310的结合位置向驱动电机100的上部移动的距离，外罩400的另一侧上下长度h2能够小于外罩400的一侧上下长度h1。此时，还能够同时对齿轮部200的排列位置进行调整（向下部移动），从而使整个外罩400的另一侧上下长度h2变小。即，因为能够缩短后续说明的连接机芯530的上下长度，因此在假设将相同的力量施加到机芯500时，所发生的扭转现象也将减少。

此外，外罩400可以包括上部外罩410、下部外罩420以及主体外罩430。

主体外罩430的上部以及下部为开放形态，在其内部安装有如上所述的驱动电机100、齿轮部200以及控制部300。

上部外罩410用于对主体外罩430的上部进行开闭，而下部外罩420用于对主体外罩430的下部进行开闭。在上部外罩410以及下部外罩420的另一侧，形成小孔形态的旋转结合部412、422。形成于上部外罩410的旋转结合部412可供齿轮部200的输出轴241上部裸露到外部，而形成于下部外罩420的旋转结合部422可供后续说明的下部机芯520以可旋转的方式结合。在安装有驱动电机100的上、下部外罩410、420的一侧以及安装有齿轮部200的输出轴241的上、下部外罩410、420的另一侧之间，是通过向上部外罩410以及下部外罩420的内侧方向分别折曲而连接，在折曲部位的两侧形成用于对后续说明的机芯500的转动角度进行限制的角度限制部411、421。

如图6所示，作为一实施例，可以通过使形成于一侧的角度限制部411与上部机芯510发生接触而对转动最小值进行设定，而且如虚线部分所示，可以通过使形成于另一侧的角度限制部411与上部机芯发生接触而对转动最大值进行设定。此外，通过计算出转动最小值以及转动最大值，可以将转动中间值（平均值）设定为基准值，因此能够方便地对基准值进行设定。作为一实施例，当图6中的转动最小值为-110°（实线部分）而转动最大值为+110°（虚线部分）时，基准值为0°。此外，因为在上部机芯510的宽度变小或变大时转动最小值以及转动最大值也将随之变大或变小，因此能够通过调整上部机芯510的宽度而对转动半径进行调整。此外，虽然在图6中仅对上部机芯510进行了图示，但是因为位于下部的下部机芯520同样以与上部机芯510相同的角度转动并与形成于下部外罩420中的角度限制部421接触，因此其原理相同。

由如上所述的驱动电机100、齿轮部200、控制部300以及外罩400构成的执行机构a的旋转结合部412、422以能够与输出轴241的旋转轴连动的方式与机芯500结合。

适用本发明的机芯500采用可拆装结构，包括上部机芯510、下部机芯520以及连接机芯530。

上部机芯510的一侧通过形成于上部外罩410的另一侧的旋转结合部412结合到裸露在上部外罩410的上部的输出轴241。因为在输出轴241的上部形成上述第二齿轮且在上述第二齿轮的上部形成旋转支撑凸起242，因此在上部机芯510的一侧中心将形成与上述第二齿轮以及旋转支撑凸起242对应的结合孔511。即，在结合孔511的下部内侧周面上形成与上述第二齿轮对应的母齿轮部（附图编号未记载），在母齿轮部的上部中从输出轴241的中心偏离的位置形成可供旋转支撑凸起242结合的小孔，从而构成结合孔511。上部机芯510通过螺栓等结合到输出轴241。

下部机芯520的一侧以可旋转的方式结合到形成于下部外罩420的另一侧的旋转结合部422。下部机芯520同样通过螺栓等结合到旋转结合部422，且为了使旋转结合部422流畅地旋转，能够配备如滚珠轴承等。

连接机芯530以可拆装的方式结合到上部机芯510以及下部机芯520的另一侧。即，在上部机芯510以及下部机芯520的另一侧，分别形成以相互间隔一定的距离的方式相向配置的弹性支撑片513、523。在弹性支撑片513、523的端部，分别形成沿着相向的外侧方向突出的阻挡凸起514、524。此外，在连接机芯530中与弹性支撑片513、523的位置对应的上下部分别形成支撑孔531，在支撑孔531中形成在与弹性支撑片513、523结合时用于对阻挡凸起514、524进行阻挡支撑的支撑坎532。

在图7中对上部机芯510以及下部机芯520结合到连接机芯530的状态进行了图示。即，首先如图7的（a）所示，在弹性支撑片513被插入到支撑孔531的过程中向相向的内侧方向弯曲，接下来如图7的（b）所示，在还原成原状的过程中阻挡凸起514将被阻挡结合到支撑坎532。虽然在图7中对上部机芯510进行了图示，但是相同的结构也能够适用于下部机芯520。

因此，阻挡凸起514从插入到支撑孔531中的前端向后端的外侧方向倾斜或弯曲形成为宜。

此外，在从连接机芯530分离上部机芯510时，通过从插入有弹性支撑片513的支撑孔531的相反一侧向相向的内侧方向按压阻挡凸起514，能够使阻挡凸起514从支撑坎532脱离并借此使上部机芯510与连接机芯530分离。

此外，在外罩400的周围部中不会与机芯500发生干扰的位置上还配备有以贯通外罩400的上下部的方式形成的多个连接件连接孔440。

图8是对适用本发明的另一执行机构a进行图示的平面图，对在外罩400的周围部形成四个连接件连接孔440的状态进行了图示。在连接件连接孔440中安装有旋转部件，在所安装的旋转部件的两侧端部能够分别连接用于执行转动或旋转动作的独立的连接件600。

接下来，将结合图9以及图10对连接件连接孔440的使用状态进行说明。

首先，连接件600也被连接到输出轴241，连接到输出轴241中的连接件也能够理解成机芯500。但是为了便于说明，在下述说明内容中将统称为连接件600。

图9是对构成自动笔记部700的状态进行图示的示意图，用于对笔记部700进行固定的支撑部800和第一执行机构a1以及第二执行机构a2之间分别通过连接件600连接。

即，在第一执行机构a1的输出轴241的两侧端部和支撑部800之间通过第一连接件610连接，在形成于第一执行机构a1下部的连接件连接孔440的两侧端部和支撑部800之间通过第二连接件620连接。此外，在第一执行机构a1的输出轴241的两侧端部和第二执行机构a2的输出轴241的两侧端部之间通过第一连接件610连接，在形成于第一执行机构a1上部的连接件连接孔440的两侧端部和形成于第二执行机构a1上部的连接件连接孔440的两侧端部之间分别通过第二连接件620连接。第一连接件610以及第二连接件620采用不会对相互之间的转动或旋转动作造成干扰的结构。此外，第一连接件610以及第二连接件620大致上分别平行连接，在工作时也将维持平行的状态。

此时，之所以由第一连接件610以及第二连接件620构成连接件600，是为了稳固地对笔记部700进行固定以避免其在工作过程中发生晃动。当在支撑部800和第一执行机构a1以及第二执行机构a2之间分别只利用如图10所示的第一连接件610连接时，笔记部700和支撑部800的重量以及转动（或旋转）过程中所受到的力量会导致支撑部800难以被坚固固定的问题，因此笔记部700的控制精确度也将随之下降。所以，必须配备如图9所示的第二连接件620，但是如果假定没有形成连接件连接孔440，则必须配备用于对第二连接件620进行连接的额外的结构体。因此，能够通过形成于执行机构a1、a2的连接件连接孔440轻易地实现连接而不需要配备用于对连接件600进行连接的额外的结构体440，从而对结构体进行简化、节省因此而导致的成本并使得维护保养作业变得更加容易。

接下来，将对如上所述的适用本发明的执行机构模块的组装过程进行详细的说明。

首先，在将驱动电机100结合到主体外罩430之后，将结合有传感器320的控制板310安装到主体外罩430。此时，在驱动电机100的电机电极和控制板310之间通过电线连接，可以在安装到主体外罩430之前连接或在安装之后连接。

接下来，将安装在主体外罩430内侧上部的驱动电机100的旋转轴110上结合第一减速齿轮210。在结合第一减速齿轮210之后，以相互啮合旋转的方式依次结合第二、第三、第四减速齿轮220、230、240。此时，第四减速齿轮240的输出轴241的下端部结合到传感器320的中心。

在将驱动电机100、齿轮部200以及控制部300安装到主体外罩430之后，利用上部外罩410以及下部外罩420封闭主体外罩430的上下部。虽未图示，在对上部外罩410、下部外罩420以及主体外罩430进行结合时能够利用螺栓等进行连接。

此时，以使输出轴241的上部裸露到上部外罩410的旋转结合部412的方式进行封闭，并在封闭之后结合机芯500。

在对机芯500进行结合时，能够首先对上部机芯510或下部机芯520中的某一个进行结合。在对上部机芯510进行结合时，在确认输出轴241的旋转支撑凸起242被结合到结合孔511的正确位置之后，利用螺栓对结合孔511以及输出轴241进行固定，从而使输出轴241以及上部机芯510连动旋转。在对下部机芯520进行结合时，利用螺栓对结合孔521以及下部外罩420的旋转结合部422进行固定。

接下来，将上部机芯510以及下部机芯520的形成有阻挡凸起514、524的弹性支撑片513、523分别结合到形成于连接机芯530的上下部的支撑孔531中，从而完成执行机构模块的组装。

此外，作为一实施例，当需要更换使用长度较长的上部机芯510以及下部机芯520时，将阻挡凸起514、524从支撑坎532分离并将弹性支撑片513、523从支撑孔531分离，从而对连接机芯530进行分解。松开对上部机芯510以及下部机芯520进行固定的螺栓，从而对上部机芯510以及下部机芯520进行分离。利用如上所述的方法，对长度更长的新的上部机芯510以及下部机芯520进行结合。接下来，利用如上所述的方法重新结合上述所分解出的连接机芯530。

或者，也可以将连接机芯530更换成不同形状的其他连接机芯530，此时在利用如上所述的方法分解出连接机芯530之后重新结合使用需要更换的新的连接机芯530。

在上述内容中，虽然以构成适用本发明之实施例的所有构成要素被结合成一体或结合工作的方式进行了说明，但这并不代表本发明必须限定于如上所述的实施例。即，在本发明的目的范围内，上述所有构成要素中的一个以上能够选择性地结合工作。此外，除非另有明确的相反记载，否则在上述内容中所记载的“包括”、“构成”或“具有”等术语只是代表相应的构成要素存在，并不是排除其他构成要素，而是应该理解为还能够包括其他构成要素。除非另有定义，否则包含技术性或科学性术语在内的所有术语的含义与具有本发明所属技术领域之一般知识的人员所通常理解的含义相同。已在词典中做出定义的通常所使用的术语应理解为与相关技术的上下文一致的含义，除非在本发明中做出明确的定义，否则不应解释为过于理想或夸张的含义。

上述内容只是对本发明的技术思想进行的示例性说明，具有本发明所属技术领域之一般知识的人员能够在不脱离本发明的本质特性的范围内进行各种修改以及变形。因此，在本发明中所公开的实施例只是用于对本发明的技术思想进行说明而非限定，本发明的技术思想的范围并不限定于如上所述的实施例。本发明的保护范围应通过下述的权利要求书做出解释，与其同等范围内的所有技术思想均包含在本发明的权利要求范围之内。