KR0171904B1 - 전자기 회전 작동기 - Google Patents

Abstract

드로틀 단면을 제어하기 위한 자기 복귀부재(18)를 갖는 회전 작동기(1)가 그 구조에 있어서 간단하게 되며 복귀부재(18)의 토오크 변동이 개선된다. 상기 목적을 위하여, 복귀부재(18)는 강자성 재료로 제작되며 모터 작동기(2)의 영구 자석 세그먼트(10)의 영역내에 배치된다. 3개의 짧은 아암(22 내지 24)과 하나의 연장된 아암(25)을 갖는 복귀 부재(18)의 비대칭 구조로 인하여, 부재(18)에 의해 발생된 최대 토오크는 감소되며 부재(18)가 소정의 로킹 위치로 귀환시키는 복원각이 증가한다. 회전 고정자(1)는 내연기관용 공전 완속 운전 작동기로서 특히 적절하다.

Description

[발명의 명칭]

전자기 회전 작동기

[발명의 상세한 설명]

[종래 기술]

본 발명은 청구범위 제1항의 일반적 형태로 구성된 회전 작동기에 관한 것이다. 이러한 회전 작동기는 JP-GM-GM 60-88044에 이미 공지되어 있으며, 파일럿 모터로의 전력이 차단되면, 회전 작동기의 전기자를 한정된 정지 위치로 이동시키는 자기 복귀부재를 갖는다. 하우징에 고정된 영구 자석과는 별도로, 상기 복귀부재는 전기자에 연결된 또다른 두 개의 영구 자석으로 구성한다. 정지 위치에서의 작은 토오크 변동으로 인하여, 이것은 비교적 작은 복원력을 발생시킨다.

반면, 제어 토오크에 대향한 복귀 부재의 최대 토오크는 매우 높다.

[발명의 장점]

청구범위 제1항의 특징적인 형태를 갖는 본 발명에 따른 회전 작동기는 복귀부재가 더욱 양호한 토오크 특성을 갖는 동시에 보다 간단한 구조를 갖는 장점을 갖는다.

제2항 등에 기술된 수단에 의하여, 제1항에서 특징지어진 회전 작동기의 또다른 개선 및 개량이 가능하다.

회전 방향으로의 피크 토오크에서 또다른 감속을 발생시키는 동시에 부재가 소정의 로크 위치로 다시 역회전하는 복귀 각도를 증가시키는 복귀 부재의 비대칭 단면 형상이 특히 바람직하다.

복귀 장치를 위하여 구동 영구 자석을 사용하는 것이 부품을 감소시킨다. 디스크형 구조는 복귀 방치의 축방향 구조 길이를 단축시킨다. 복귀부재의 아암은 반경 방향폭이 작으므로 토오크/회전 각도 특성에서 급격한 제로 전이가 수행되며 파일럿 모터에 전류가 흐르지 않을 때 역회전의 로킹점을 더욱 정확하게 유지시킨다.

[도면]

본 발명의 양호한 실시예가 도면에 도시되어 있으며, 하기에 상세히 설명한다. 제1도는 회전 작동기의 종단면도, 제2도는 복귀 부재의 평면도이다.

[양호한 실시예의 설명]

회전 작동기(1)는 파일럿 모터(2)를 구비하며, 그 회전자는 내연기관의 공전 연소 공기를 제어하도록 드로틀 플랩을 갖는 흡입 튜브(5)로 가는 바이패스 라인(4)내에 배치된 교축 부재(3)상에서 작동한다. 드로틀 밸브부재(3)는 바이패스 라인(4)내에서 제어개구(6)를 다소 폐쇄하는 회전자 슬라이더로서 구성된다. 제어개구(6)는 하우징(12)내에 배치되며, 하우징내에는 또한 드로틀 밸브부재(3)가 수용된다. 파일럿 모터(2)는 필드 와인딩(8)을 갖는 중심 고정자(7)와 회전자를 형성하는 컵형 전기자(9)로 구성하며, 상기 전기자는 실린더 재킷형 벽상에 배치된 두 개의 영구 자석 세그먼트(10)를 제공한다.

이러한 영구자석 세그먼트(10)는 셀형이며 각각 약 135°의 각 범위를 커버한다. 전기자(9)는 하우징(12)내에 유지된 두 베어링(13,14)내에 낮은 마찰로 지지된 평활 샤프트(11)를 갖는다. 바이패스 라인(4)을 제어하는 드로틀 밸브부재(3)는 샤프트(11)상에 장착된다.

고정자(7)는 회전자(9)와 고정자(7)너머로 돌출하는 하우징 캡(6)상에 장착되며 하우징(12)에 연결된다. 샤프트(17)상에서 강자성 재료인 복귀부재(18)를 지지한다. 그래서 고정자(7)와 같은 복귀부재(18)는 회전될 수 없다. 그것은 얇은 디스크형 구조이며 전기자(9)의 영구자석 세그먼트(10)의 작동 영역내에 위치하며, 영구 자석을 접촉하지 않고 그것까지 방사 방향으로 접근하여 연장한다. 영구자석 세그먼트(10)는 반경 크기로 복귀 부재(18)를 지나 돌출한다.

복귀부재(18)는 샤프트(17)까지 밀려지는 중심부(19)로 구성하며(제2도 참조), 중심 구멍(20)을 가지고 스포크형으로 연장하는 두 개의 대향 위치하는 신장부(21)를 유지한다. 상기 신장부의 외단부상에는 축방향으로 이격된 두 아암(22,23,24,25)이 휘일 림 형태로 각각 부착되며 복귀 부재(18)의 주변을 형성하는 원형 라인을 따라 연장한다. 한 아암(25)이 원주 방향의 연장부(26)에 의해 다른 것보다 길다. 각각의 경우 두 아암(22,23,24,25)이 복귀부재(18)의 자극을 형성한다. 두 아암(22,23)은 영구자석 세그먼트(10)의 각 범위에 상응하여 약 135°의 각도를 커버한다. 두 아암(24,25)은 약 20° 내지 30°의 연장부의 각 크기에 의하여 135°보다 큰 각 범위를 커버한다. 상기 아암(22 내지 25)은 연장부(26)가 없이 구멍(20)에 대해 점대칭으로 배치된다. 연장된 아암(25)으로 인하여, 복귀 부재(18)는 점 또는 축 대칭이 존재하지 않도록 비대칭된다. 또한 이것은 한 아암(25)을 축소시키므로써 수행될 수 있다. 아암(22 내지 25)의 자유 단부는 서로 접촉하지 않는다. 아암(22 내지 26)의 반경 방향 너비는 작으며, 도시된 실시예에서, 축(17)방향으로 디스크(18)의 재료 두께보다 작다. 신장부(21)의 확장에 있어서, 복귀부재(18)는 영구자석 세그먼트(10)로부터의 거리가 아암(22 내지 25)의 경우에서 보다 크도록 편평부(27)를 갖는다. 이것은 상기 영역내에서 복귀 부재(18)의 도자도를 감소시키며, 그결과 전기자가 약 90°로 회전된 다음 로킹 위치로 부재상에 고정되는 것이 방지된다.

고형 구조의 경우에 복귀 부재(18)를 장착하기 위하여, 한 신장부(21)는 그 원주로부터 구멍(20)까지 통과하는 체결구멍(29)을 가지며 나사식 핀이 그 내부로 나사 결합될 수 있다.

그러나, 복귀부재는 각각의 적층부로부터 축적될 수 있으며 샤프트상에 가압될 수 있다.

복귀부재(18)는 고정자, 즉 드로틀 밸브부재(3)를 파일럿 모터(2)의 무전류 상태에서 한정된 위치로 이동시키는 임무를 가지며, 상기 위치에서 그것을 유지하기 위하여 바이패스 라인(4)내의 드로틀 밸브부재에 의해 충분한 공기가 유동할 수 있는 비상 주행 단면을 개방하여 내연기관이 연속으로 작동한다.

상기 목적을 위하여 적절한 복귀 토오크가 드로틀 밸브부재(3)의 모든 작동 위치와 전기자의 정지점에서 이용가능하여야 하는, 즉 제2도에 도시된 복귀 장치의 자기 로킹점은 매우 정밀하게 유지되어야 한다. 정지 위치에서, 아암(22 내지 24)은 영구자석 세그먼트(10)의 동일 길이로 연장하며, 아암(26)은 원주 방향으로 형성된 영구자석 세그먼트사이의 틈으로 돌출한다.

복귀 토오크의 피크는 파일럿 모터의 제어 토오크를 초과하지 않아야 한다. 이러한 필요 조건은 본 발명에 따른 복귀 장치에 의해 충족된다. 종래의 회전 작동기와 비교하면, 회전각에 대한 토오크 편차는 피크에서 편평하며 로킹점이 2° 내지 4°의 협소한 각 범위로 제한 유지되도록 로킹점에서 급격(마찰과 히스테리시스 영향)하다. 복귀 부재의 비대칭 구조로 인하여, 복귀 범위는 복귀 부재가 회전 작동기내에 사용될 때 다음 고정 위치로 튀어 오르는 것에 대한 예방 측정이 취해지는 형태의 대칭 정렬과 비교하여 증가한다. 이것은 복귀 부재가 대칭 형상을 가지면 두 개의 대향 위치하는 스트롱거와 두 개의 위커 또는 이전 것에 대하여 90°오프셋된 부적절한 로킹점이 얻어지기 때문이다. 본 발명에 따른 복귀 부재에 있어서 복귀각은 파일럿 모터의 우세한 제어 범위가 위치하는 방향에서 약 40°내지 65°로 증가한다.

본 발명은 도시된 실시예에 제한받지 않는다. 영구자석 중 하나가 상기 형태로 연장하며 예를들면 단 두개의 장착된 복귀 부재상에 작용하면 복귀부재 작용으로서 충분하다.

두 개의 대향극 영구자석(10)을 갖는 양극 시스템 대신에, 자석 복귀 시스템이 4극 시스템으로 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서 로킹점은 영구 자석의 중앙에 위치한다. 90°로 회전될 수 있는 자석사이의 틈에 위치하는 로킹점이 작동 로킹점으로 구성될 수 있다. 상기 목적을 위하여, 아암(22 내지 25)은 보다 얇게 제작될 수 있으며 신장부(21)의 단부에서 편평부(27)는 별개의 절취부로 제작될 수 있다.

Claims (9)

1. 하우징(12,16)에 수용된 파일럿 모터(2) 및 자기적으로 작용하는 드로틀 밸브부재(3)용 비접촉 복귀 부재(13)를 가지며, 특히 내연기관의 연료 운반 라인(4)에 있어서 드로틀 밸브 단면을 제어하기 위한 전자기 회전 작동기(1)에 있어서, 상기 하우징(12,16)에 관하여 고정된 고정자(7) 및 회전 가능한 전기자(9)는 드로틀 밸브부재(3)에 연결되며, 고정자(7) 및 전기자중 하나는 전기자(9)의 회전축에 대해 대칭으로 배열된 대향 영구자석 세그먼트(10)를 가지며 다른 하나는 전류가 흐르는 필드 와인딩(8)을 가지며, 상기 복귀부재(18)는 영구자석 세그먼트(10)중 적어도 하나의 전계에 위치하는 전기자 회전 작동기에 있어서, 상기 복귀부재(18)는 강자성 재료로 구성되는 것과, 영구자석 세그먼트(10)중 적어도 하나는 파일럿 모터(2)의 종방향으로 연장되며 또한 복귀부재(18)는 적어도 하나의 영구자석 세그먼트(10)의 연장된 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 드로틀 밸브 단면을 제어하기 위한 전자기 회전 작동기.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정자(7)의 축(17)에 수직인 평면에 있어서, 복귀부재(18)는 비대칭이며, 특히 중심 대칭도 축 대칭도 아닌 것을 특징으로 하는 드로틀 밸브 단면을 제어하기 위한 전자기 회전 작동기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복귀부재(18)는 축 넓이가 얇은 디스크로 구성되는 것을 특징으로 하는 드로틀 밸브 단면을 제어하기 위한 전자기 회전 작동기.
4. 제1항에 있어서, 상기 복귀부재(18)는 서로 방사상으로 대향하는 두 개의 스포크형상의 신장부(21)를 가지며, 각각 두 개의 아암(22 내지 25)은 각 신장부(21)의 외단부로부터 원형 가상선을 따라 연장하는 것을 특징으로 하는 드로틀 밸브 단면을 제어하기 위한 전자기 회전 작동기.
5. 제4항에 있어서, 상기 복귀부재(18)의 아암(25)중 하나는 다른 세 개의 아암(22 내지 24)보다 길거나 짧은 것을 특징으로 하는 드로틀 밸브 단면을 제어하기 위한 전자기 회전 작동기.
6. 제4항에 있어서, 상기 아암(22 내지 25)은 방사상 넓이가 얇게 구성되는 것을 특징으로 하는 드로틀 밸브 단면을 제어하기 위한 전자기 회전 작동기.
7. 제7항에 있어서, 상기 필드 와인딩(8)과 복귀부재(18)는 파일럿 모터(2)의 고정자(7)에 배치되는 것을 특징으로 하는 드로틀 밸브 단면을 제어하기 위한 전자기 회전 작동기.
8. 제7항에 있어서, 상기 파일럿 모터(2)의 전기자(9)는 컵 형태로 고정자(7)를 에워싸도록 제작되며, 영구자석 세그먼트(10)는 전기자(9)와 복귀부재(18)의 원통형 벽상에 축방향으로 겹쳐지는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자기 회전 작동기.
9. 제4항에 있어서, 상기 복귀부재(18)는 신장부(21)의 확장부내에서 영구자석 세그먼트(10)에 대한 복귀부재(18)의 공간이 아암(22 내지 25)의 영역내에서 보다 큰 영역에서 편평부(27)를 유지하는 것을 특징으로 하는 드로틀 밸브 단면을 제어하기 위한 전자기 회전 작동기.