KR100567098B1

KR100567098B1 - 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터

Info

Publication number: KR100567098B1
Application number: KR1020030067280A
Authority: KR
Inventors: 오타히로히사; 토키야사토루; 미야지마마사야스; 이소즈미슈조
Original assignee: 미츠비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2006-03-31
Also published as: JP2004132489A; JP3723796B2; KR20040033246A; US7348698B2; US20040070295A1

Abstract

본 발명은, 자석의 소형·경량화를 도모하고, 저비용의 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터를 얻는 것을 목적으로 하며 그것을 위한 수단으로서, 희토류 자석으로 이루어지는 자석(11)을 갖는 로터(6)가 외장재(2) 내에 회전 자유롭게 배설되고, 관통구멍(16a)이 외장재(2)의 모터 축심 방향의 일단에 뚫려, 필터(23)가 모터 축심 방향의 타단측으로부터 관통구멍(16a)을 덮도록 배설되어 있다. 샤프트(4)는 수나사부(4a)를 암나사부(10b)에 나사결합하여 부시(10)에 부착되어 있다. 조작 부재(22)가 하우징(12)의 관통구멍(12c)으로부터 연장하는 샤프트(4)의 타단부에 일체로 장착되어 있다. 그리고, 샤프트(4)에 고착된 가이드 부재(20)의 회전 규제 돌기부(20a)가 중심구멍(12a)의 내벽면에 모터 축심 방향으로 연장된 안내홈(12b)에 헐겁게 끼워져 있다.

액추에이터, 변속 제어 밸브

Description

자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터{ACTUATOR FOR OPERATING A TRANSMISSION CONTROL VALVE OF AN AUTOMATIC TRANSMISSION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제 1의 실시예에 관한 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터를 도시한 평면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 화살표 단면도.

도 3은 도 1의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터의 주요부를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 액추에이터를 이용한 자동 변속 장치의 동작을 설명하는 모식도.

♣부호의 설명♣

1 : 스테핑 모터 2 : 외장재

3 : 모터 본체 4 : 샤프트

4a : 수나사부 5 : 스테이터

6 : 로터 10 : 부시

10b : 암나사부 11 : 자석

12 : 하우징 12b : 안내홈

20a : 회전 규제 돌기부 22 : 조작 부재

40 : 자동 변속 장치 42 : 변속 제어 밸브

100 : 액추에이터 A : 모터 축심

발명의 배경

발명의 분야

본 발명은, 자동차의 자동 변속 장치에 마련되어, 변속기구를 제어하기 위한 변속 제어 밸브를 조작하는 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터에 관한 것이다.

종래의 기술

종래, 자동차의 자동 변속 장치, 특히 CVT 컨트롤 장치에 있어서는 엔진측 샤프트와 드라이브 샤프트와의 회전비가, 금속 벨트에 의해 연결된 주-풀리와 부-풀리와의 직경비를 바꿈에 의해 조정되고 있다. 그리고, 주-풀리 및 부-풀리의 직경은 각 풀리의 벨트 홈의 폭을 바꿈에 의해 연속적으로 변화된다. 또한, 이 벨트 홈의 폭은 각 풀리에 마련된 드럼을 이동시킴에 의해 변화된다. 각 드럼은 유압 회로에 의해 이동되고, 그 이동량을 제어하는 변속 제어 밸브는 액추에이터에 의해 조작된다.

종래의 액추에이터는, 수지제의 외장재, 외장재 내에 마련된 모터 본체 및 모터 본체에 의해 회전되는 샤프트를 갖는 스테핑 모터와, 외장재에 결합되어 있는 수지제의 하우징과, 기단부가 하우징 내에 위치하며 또한 선단부가 하우징으로부터 돌출하도록 배설되고, 샤프트의 축방향으로 왕복 이동하여 변속 제어 밸브를 조작하는 파이프와, 샤프트의 회전을 파이프의 직선 운동으로 변환하는 동력 변환 기구를 구비하고 있다.

이 종래의 액추에이터에 있어서는, 파이프의 왕복 이동에 기인하여 하우징의 내외에 압력차가 발생한다. 그리고, 하우징의 내외를 연통하는 연통구멍을 하우징의 측벽에 뚫고, 파이프의 왕복 이동에 기인하여 발생하는 하우징의 내외의 압력차를 완화하고, 파이프를 순조롭게 운동시키고 있다. 또한, 필터를 연통구멍에 배설하고, 기름중 오염물질(contaminant)이 연통구멍을 통하여 하우징 내로 침입하는 것을 방지하고 있다.(예를 들면, 특개평11-218218호 공보(단락 0024, 특허청구의 범위, 도 2) 참조)

종래의 액추에이터에 있어서는, 하우징에 마련된 연통구멍에 필터를 접착하는 공정이 필요하게 되고, 제조 공정이 증가하게 되어 저비용화를 도모할 수 없는다는 과제가 있었다.

또한, 종래의 액추에이터에 있어서는 자석으로서 페라이트(ferrite) 자석이 사용되고 있었기 때문에, 자석의 소형·경량화를 도모할 수 없었으며 생산성이 저하되고, 저비용화를 도모할 수 없다는 과제가 있었다.

본 발명은, 상기한 과제를 해소하기 위해 이루어진 것으로, 모터 축심 위치 에 배설된 샤프트를 로터의 회전에 의해 축심 방향으로 왕복 이동하도록 구성하고, 샤프트의 왕복 이동에 기인하여 발생하는 체적 변화부를 로터 내에 형성하고, 필터를 로터의 조립 공정에서 동시에 고정할 수 있도록 하여, 제조 공정의 간소화를 도모하고, 저비용의 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 자석에 희토류 자석을 이용하여 자석의 소형·경량화를 도모하고, 저비용의 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터는, 외장재와 이 외장재 내에 배설된 스테이터 및 자극을 구성하는 자석이 원통 형상의 부시의 외주면에 부착되어 이루어지고, 이 스테이터 내에 모터 축심 주위에 회전 가능하게 배설된 로터로 이루어지는 모터 본체와, 모터 축심 위치에 타단측을 외장재로부터 연장하도록 배설된 샤프트를 갖는 스테핑 모터를 가지고 있다. 또한, 외장재의 모터 축심 방향의 타단에 연결되고, 샤프트의 연장부를 수용하는 하우징과, 로터의 모터 축심 주위의 회전력을 모터 축심 방향의 이동력으로 변환하는 동력 변환 기구와, 하우징의 모터 축심 방향의 바깥쪽에 배설되어, 모터 축심 방향의 이동력에 의해 모터 축심 방향으로 이동되어 변속 제어 밸브를 작동시키는 조작 부재를 구비하고 있다. 그리고, 자석이 희토류 자석으로 제작되어 있다.

또한, 발명에 관한 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터는 외장재와, 이 외장재 내에 배설된 스테이터 및 자극을 구성하는 자석이 내주벽면에 암나사부가 형성된 원통 형상의 부시의 외주면에 부착되어 이루어지고, 이 스테이터 내에 모터 축심 주위에 회전 가능하게 배설된 로터로 이루어지는 모터 본체와, 일단측에 형성된 수나사부를 암나사부에 나사결합시켜 모터 축심 위치에 타단측을 외장재로부터 연장하도록 배설된 샤프트를 갖는 스테핑 모터를 가지고 있다. 또한, 외장재의 모터 축심 방향의 타단에 연결되어, 샤프트의 타단측이 모터 축심 방향의 바깥쪽으로 연장되어 있는 하우징과, 샤프트의 회전을 규제하고, 로터의 모터 축심 주위의 회전력을 모터 축심 방향의 이동력으로 변환하고, 해당 샤프트를 모터 축심 방향으로 이동시키는 동력 변환 기구와, 하우징으로부터 연장하는 샤프트의 타단부에 부착되어, 모터 축심 방향으로 이동되어 변속 제어 밸브를 작동시키는 조작 부재를 구비하고 있다. 그리고, 관통구멍이 부시의 내부와 외장재의 외부를 연통하도록 외장재의 모터 축심 방향의 일단에 뚫리고，또한 필터가 모터 축심 방향의 타단측으로부터 관통구멍을 덮도록 배설되어 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 관해 설명한다.

제 1의 실시예

도 1은 본 발명의 제 1의 실시예에 관한 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터를 도시한 평면도, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 화살표 단면도, 도 3은 도 1의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터의 주요부를 도시한 단면도이다. 또한, 도 2중, A는 모터 축심을 나타내고 있다.

도 1 및 도 2에 있어서, 액추에이터(100)는 수지제의 외장재(2), 이 외장재(2) 내에 마련되어 있는 모터 본체(3) 및 이 모터 본체(3)에 의해 모터 축심(A) 방향으로 왕복 이동되는 샤프트(4)를 갖는 PM형의 스테핑 모터(1)와, 샤프트(4)의 축심 방향(모터 축심(A)의 방향에 상당)으로 왕복 이동 가능하게 배설된 조작 부재(22)와, 모터 본체(3)의 회전력을 샤프트(4)의 축심 방향의 왕복 이동력으로 변환하는 동력 변환 기구를 구비하고 있다.

모터 본체(3)는 외장재(2) 내에 고정되어 있는 스테이터(5)와, 베어링(14, 15)을 사이에 두고 회전 자유롭게 지지되어 있는 로터(6)를 가지고 있다.

스테이터(5)는 코일(7)과, 이 코일(7)로부터 인출되는 코일 터미널(8)과, 이 코일 터미널(8)에 접속되어 있는 커넥터 터미널(9)을 가지고 있다. 그리고, 이 커넥터 터미널(9)이 외부 커넥터(25)에 접속되어 있다.

로터(6)는 중공 원주 형상의 부시(10)와, 이 부시(10)의 외주면에 접착 고정되고, N극과 S극이 원주 방향으로 교대로 자화된 원통 형상의 자석(11)을 구비하고 있다. 이 부시(10)의 일단측이 베어링(14)을 사이에 두로 외장재(2)에 인서트 성형된 커버(16)에 지지되고, 타단측이 베어링(15)을 사이에 두고 후술하는 하우징(12)의 플랜지부(12d)에 지지되고, 자석(11)이 스테이터(5)의 내주측을 회전하게 되어 있다. 이 부시(10)의 축심 위치에 뚫린 중심구멍(10a)에는 암나사부(10b)가 형성되어 있다. 샤프트(4)는, 그 일단측에 형성되어 있는 수나사부(4a)를 암나사부(10b)에 나사결합시키고, 타단측을 부시(10)로부터 연장시켜 부시(10)에 부착되어 있다. 또한, 자석(11)에는 고온시의 감자률이 적으며 또한 고자속을 갖는 희토류 자석, 예를 들면 사마륨코발트 자석이 이용되고 있다.

하우징(12)은 중심구멍(12a)을 갖는 수지제의 바닥이 있는 원통체이다. 그리고, 안내 홈(12b)이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 홈 방향을 중심구멍(12a)의 구멍 중심의 방향에 일치시켜 중심구멍(12a)의 내벽면에 파여져 있다. 또한, 관통구멍(12c)이 하우징(12)의 선단의 중심 위치에 중심구멍(12a)과 외부를 연통하도록에 뚫려있다. 이와 같이 구성된 하우징(12)은 중심구멍(12a)의 구멍 중심을 부시(10)의 축심(모터 축심(A))에 일치시켜 샤프트(4)와 평행하게 늘어나는 복수개의 나사(13)에 의해 외장재(2)의 모터 축심(A) 방향의 타단에 체결 고정되어 있다. 이로써, 샤프트(4)의 부시(10)로부터의 연장부가 중심구멍(12a) 내를 통과하고, 관통구멍(12c)으로부터 연장하고 있다. 그리고, 수지제의 조작 부재(22)가 샤프트(4)의 관통구멍(12c)으로부터 연장하고 있는 선단부에 부착되어 있다. 이 조작 부재(22)가 변속 제어 밸브(도시 생략)에 연결되는 회전 가능한 레버(43)에 걸어 맞추고 있다.

가이드 부재(20)는 샤프트(4)의 부시(10)로부터의 연장부에 고착되어, 하우징(12)의 중심구멍(12a) 내에 배설되어 있다. 이 가이드 부재(20)의 외주부에는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 지름 방향으로 돌출하는 회전 규제 돌기부(20a)가 형성되어 있고, 안내홈(12b; guide grooves)에 헐겁게 끼워져 있다. 또한, 가이드 부재(20) 및 안내홈(12b)이 동력 변환 기구를 구성하고 있다.

커버(16)는 금속판을 바닥이 있는 원통 형상으로 제작하고, 관통구멍(16a)이 그 바닥면에 뚫려있다. 그리고, 이 커버(16)는 관통구멍(16a)을 로터(6)의 모터 축심(A) 방향의 일단측에 위치하도록 외장재(2)에 인서트 성형되어 있다.

여기서, 액추에이터(100)의 조립 방법에 관해 설명한다.

우선, 스테이터(5)와 외부 커넥터(25)가 수지 몰드되어, 외장재(2)와 일체로 제작된다.

또한, 가이드 부재(20)를 갖는 샤프트(4)가 회전 규제 돌기부(20a)를 하우징(12)의 중심구멍(12a)의 안내홈(12b) 내에 들어가도록 중심구멍(12a) 내에 삽입되고, 샤프트(4)의 선단을 관통구멍(12c)으로부터 연장시킨다. 그리고, 이 상태에서 사출 성형에 의해 조작 부재(22)를 하우징(12)의 관통구멍(12c)으로부터 연장하고 있는 샤프트(4)의 선단에 일체로 성형한다.

계속해서, 베어링(14, 15)을 부시(10)의 양 단부에 끼운다. 그리고, 스프링 부재(24)를 하우징(12)의 플랜지부(12d)에 장착하고, 그 후 샤프트(4)의 수나사부(4a)에 부시(10)의 암나사부(10b)를 나사결합하고 로터(6)를 샤프트(4)에 부착한다.

계속해서, 필터(23)를 외장재(2)에 고정되어 있는 스테이터(5) 내에 모터 축심(A) 방향의 타단측에서 삽입한다. 이로써, 필터(23)는 외장재(2)에 인서트 성형된 커버(16) 내에 배설된다. 그 후, 샤프트(4)의 일단측에 부착되어 있는 로터(6)를 스테이터(5) 내에 모터 축심(A) 방향의 타단측으로부터 삽입한다. 이로써, 베어링(14)이 커버(16) 내에 끼워지고, 필터(23)가 베어링(14)에 눌려 커버(16)의 바닥면에 밀접한다. 그리고, 스프링 부재(24)를 압축시키면서 하우징(12)을 외장재(2)에 맞닿게 하고, 나사(13)에 의해 하우징(12)을 외장재(2)에 체결 고정하여, 액추에이터(100)가 조립된다. 이 때, 스프링 부재(24)의 반발력이 베어링(14)을 커버(16)측으로 가압하도록 작용하고, 필터(23)가 베어링(15)과 커버(16)의 바닥면과의 사이에 끼여 지지·고정되고, 관통구멍(16a)이 필터(23)에 의해 덮힌다.

다음에, 이 액추에이터(100)의 동작에 관하여 설명한다. 또한, 이 액추에이터(100)는 도 4에 도시한 바와 같이, 변속 기구 및 이 변속 기구를 제어하는 변속 제어 밸브(42)를 수용하는 트랜스미션 케이스(도시 생략) 내에 설치되고, 자동 변속 장치(40)에 의해 구동 제어된다. 그리고, 액추에이터(100)의 샤프트(4)의 선단에 부착된 조작 부재(22)가 변속 제어 밸브(42)를 개폐한 레버(43)에 걸어맞추어 있다.

우선, 엔진(30)의 회전 토오크가 엔진측 샤프트(31), 주-풀리(32), 금속 벨트(33), 부-풀리(34) 및 드라이브 샤프트(35)를 통하여 차륜(36)에 전달되어 차량이 주행된다.

계속해서, 외부 커넥터(25)를 통하여 코일(7)에 전력이 공급되면, 코일(7)이 여자되어 로터(6)가 회전된다. 그리고, 로터(6)의 부시(10)의 암나사부(10b)와 샤프트(4)의 수나사부(4a)가 나사결합하고 있기 때문에, 샤프트(4)가 로터(6)와 함께 회전하려고 한다. 이 때, 가이드 부재(20)의 회전 규제 돌기부(20a)가 중심구멍(12a)의 안내홈(12b)에 걸어맞추어져 있기 때문에, 로터(6)로부터 샤프트(4)에 전달된 회전 토오크는 회전 규제 돌기부(20a)를 통하여 안내홈(12b)에 받아지고, 샤프트(4)의 회전이 저지된다. 이로써, 로터(6)의 회전력이 샤프트(4)의 축심 방향의 이동력으로 변환된다. 그 결과, 회전 규제 돌기부(20a)가 안내홈(12b)에 안내되어 안내홈(12b) 내를 그 홈 방향으로 이동하고, 샤프트(4)가 모터 축심(A) 방향으로 직선 이동한다. 그리고, 외부 커넥터(25)를 통하여 코일(7)에 공급된 전력의 극성을 바꿈에 의해, 샤프트(4)는 모터 축심(A) 방향의 역방향으로 이동하게 된다.

이 조작 부재(22)의 왕복 이동에 의해 레버(43)가 작동된다. 이 레버(43)의 작동력이 링크(44)를 통하여 변속 제어 밸브(42)에 전달되고, 변속 제어 밸브(42)가 개폐되게 된다. 그리고, 이 변속 제어 밸브(42)의 개폐에 의해, 주-풀리(32)에의 오일의 공급 배제가 행하여지고, 주-풀리(32)에 마련된 드럼(도시 생략)이 이동되고, 주-풀리(32)의 벨트 홈 폭이 조정된다. 이로써, 금속 벨트(33)에 의해 연결되어 있는 주-풀리(32)와 부-풀리(34)의 직경비가 변화되고, 엔진측 샤프트(31)와 드라이브 샤프트(35)와의 회전비가 조정된다.

이와 같이, 자동 변속 장치(40)의 제어부(41)가 속도 센서(37, 38)로부터의 엔진 측 샤프트(31) 및 드라이브 샤프트(35)의 회전 속도의 검출 신호에 의거하여 코일(7)에의 급전량을 제어함에 의해, 엔진측 샤프트(31)와 드라이브 샤프트(35)와의 회전비를 조정하고 있다.

이 액추에이터(100)에 있어서는 샤프트(4)의 왕복 이동에 기인하여 부시(10)의 중심구멍(10a)과 샤프트(4) 사이의 공간의 용적이 변동한다. 그리고, 이 공간의 용적 변동에 추종하여, 트랜스미션 케이스 내의 오일이 커버(16)의 관통구멍(16a)을 통하여 해당 공간에 출입하고, 샤프트(4)의 왕복 이동에 기인하여 발생하는 액추에이터(100)의 내외의 압력차가 완화된다. 이 때, 오일 중의 콘타미네이션이 관통구멍(16a)을 통하여 해당 공간 내로 침입하는 것이 필터(23)에 의해 저지된다. 이로써, 샤프트(4)의 왕복 운동, 즉 변속 제어 밸브(42)의 개폐 동작이 순조롭게 행하여진다.

본 제 1의 실시예에 의하면, 사마륨코발트 자석을 자석(11)에 이용하고 있기 때문에, 종래 자주 사용되고 있던 페라이트 자석에 비하여, 코일(7)의 감는 수가 동일한 경우, 같은 토오크를 발생시키기 위한 자석(11)의 용적·중량을 작게 할 수 있다. 그 결과, 모터 본체(3)를 소형·경량화할 수 있기 때문에, 소형·경량의 액추에이터(100)를 실현할 수 있으며 저비용화가 도모된다. 또한, 자석(11)의 사이즈를 작게 할 수 있기 때문에 저비용화가 도모된다. 또한, 로터(6)가 소형·경량화 할 수 있기 때문에, 로터(6)의 조립성이 향상되고, 액추에이터의 조립성이 향상된다.

또한, 코일(7)의 감는 수가 동일한 경우, 같은 토오크를 발생시키기 위해 필요한 코일(7)에의 통전 전류도, 페라이트 자석을 이용한 종래 예에 비하여, 저감할 수 있기 때문에 소비 전류가 작아진다. 그 결과, 컨트롤 유닛의 소비 전력을 저감할 수 있음과 함께, 코일(7)의 자기 발열량이 작아지고 내열 신뢰성이 향상된다. 또한, 자동 변속 장치 내는 동작중 고온으로 유지되지만, 코일(7)의 자기 발열량이 작기 때문에, 코일(7) 주위의 부재의 내열성에 관한 품질 신뢰성이 높아지고, 코일(7)의 쇼트나 단선 등의 발생 확률이 저감된다.

또한, 종래 예에서는 샤프트를 부시에 압입하고, 그 후 자석을 부시의 외주에 접착 고정하고 있기 때문에, 부시로부터 연장하는 샤프트가 방해하여 자석의 접착 작업성의 악화를 초래하고 있다. 또한, 샤프트의 압입에 의한 응력이 부시에 발 생하여 버려 부시의 내구성을 저하시킬 위험성이 있었다.

그러나, 본 제 1의 실시예에서는, 로터(6)와 샤프트(4)가 별개의 부품으로 구성되어 있기 때문에, 자석(11)을 단품(單品)의 부시(10)의 외주면에 접착하는 것으로 되어, 자석의 접착 작업성이 향상된다. 또한, 샤프트(4)가 부시(10)에 나사결합에 의해 장착되어 있기 때문에, 샤프트(4)를 부시(10)에 부착할 때, 부시(10)의 내구성을 저하시키는 응력이 부시(10)에 발생하는 일도 없다.

또한, 샤프트(4)에 고착된 가이드 부재(20)에 회전 규제 돌기부(20a)를 형성하고, 안내 홈(12b)을 하우징(12)의 중심구멍(12a)의 내벽면에 홈 방향을 모터 축심(A) 방향에 일치하도록 연장하고, 회전 규제 돌기부(20a)를 안내 홈(12b)에 헐겁게 끼우고 있기 때문에, 암나사부(10b)와 수나사부(4a)의 맞물림부를 통하여 샤프트(4)에 전달된 로터(6)의 회전력은 회전 규제 돌기부(20a)를 통하여 안내홈(12b)에 받아지고, 모터 축심(A) 방향의 이동력으로 변환된다. 이와 같이, 동력 변환 기구가 간이한 구조로 실현할 수 있으며, 저비용화가 도모된다.

또한, 관통구멍(16a)이 로터(6)의 내부와 외장재(2)의 외부를 연통하도록 외장재(2)의 모터 축심(A) 방향의 일단에 뚫려있기 때문에, 샤프트(4)의 왕복 운동에 기인하여 발생한 액추에이터(100)의 내외의 압력차가 관통구멍(16a)을 통한 오일의 출입에 의해 완화되고, 샤프트(4)의 왕복 운동이 순조롭게 행하여진다. 또한, 필터(23)가 관통구멍(16a)을 덮도록 배설되어 있기 때문에, 오일 중의 콘타미네이션의 모터 본체(3) 내에의 침입이 저지되고, 샤프트(4)의 왕복 운동이 순조롭게 행해진다.

또한, 관통구멍(16a)이 외장재(2)의 모터 축심(A) 방향의 일단에 뚫리고, 필터(23)가 모터 축심(A) 방향의 타단측에서 관통구멍(16a)을 덮도록 배설되고, 샤프트(4)를 조립한 로터(6)가 모터 축심(A) 방향의 타단측으로부터 외장재(2) 내에 고정되어 있는 스테이터(5) 내에 삽입되고, 또한 하우징(12)이 모터 축심(A) 방향의 타단측으로부터 외장재(2)에 장착되어 있기 때문에, 필터(23), 샤프트(4), 로터(6) 및 하우징(12)의 부착 방향이 한방향, 즉 모터 축심(A) 방향으로 되어, 액추에이터의 조립 작업성이 향상된다.

또한, 필터(23)가 부시(10)를 회전 자유롭게 지지한 베어링(14)과 커버(16)의 사이에 끼워 지지되어 부착되어 있기 때문에, 접착 등의 필터(23)의 고정 수단이 불필요하게 되고 저비용화가 도모된다. 또한, 스프링 부재(24)가 하우징(12)의 플랜지부(12db)와 부시(10)를 회전 자유롭게 지지한 베어링(15)과의 사이에 수축되어 있기 때문에, 스프링 부재(24)의 가세력이 베어링(15) 및 부시(10)를 통하여 베어링(14)에 작용하여, 필터(23)의 고정력이 장기적으로 안정되게 확보된다.

또한, 조작 부재(22)가 샤프트(4)의 타단측을 하우징(12)의 관통구멍(12c)으로부터 연장하도록 샤프트(4)를 하우징(12)에 조립한 상태에서, 사출 성형에 의해 샤프트(4)의 타단부에 일체로 형성되어 있기 때문에 부품 개수가 삭감되고, 액추에이터의 조립 작업성이 향상된다.

여기서, 액추에이터(100)는 T/M(트랜스미션) 내에 설치되고, 예를 들면, -40℃ 내지 150℃의 온도 영역에서 사용된다. 희토류 자석은 페라이트 자석에 비하여 고자속 밀도를 가지고 있고, 모터 본체의 소형·경량화를 실현할 수 있다. 그러나, 희토류 자석은 고온시에 불가역적으로 감자하여, 발생 토오크가 작아지는 경향을 갖기 때문에, 자동 변속 장치에 적용하는 액추에이터의 자석으로서는 고온, 예를 들면 130℃ 내지 150℃에서의 감자률이 15% 이하인 희토류 자석을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 자석(11)에 사용된 희토류 자석이 사마륨코발트(samarium-cobalt) 자석으로 한정되는 것이 아님은 말할 것도 없는 것이다.

또한, 상기 제 1의 실시예에서는 로터(6)의 회전력을 모터 축심(A) 방향의 이동력으로서 변환하고, 샤프트(4)를 모터 축심(A) 방향으로 이동시켜 샤프트(4)의 타단부에 부착된 조작 부재(22)를 동작시키는 구조의 액추에이터에 관하여 설명하고 있지만, 샤프트를 로터에 고착하고, 샤프트의 회전력을 모터 축심(A) 방향의 이동력으로 변환하여 중간부재를 모터 축심(A) 방향으로 이동시켜 중간부재의 타단부에 부착된 조작 부재를 동작시키는 구조의 액추에이터에 적용하여도 좋다. 이 구조의 액추에이터에 있어서도, 자석(11)에 희토류 자석을 이용함에 의해, 모터 본체의 소형·경량화가 도모된다.

제 2의 실시예

본 제 2의 실시예에서는, 희토류 자석인 네오디뮴 본드 자석(neodymium bonded magnets)을 자석(11)에 이용하고 있다. 또한, 다른 구성은 상기 제 1의 실시예과 같이 구성되어 있다.

이 네오디뮴 본드 자석은 수지를 바인더로서 분말 성형한 것으로, 예를 들면 사출 성형에 의해 제조된다. 그리고, 이 네오디뮴 본드 자석은 사마륨코발트 자석 등의 소결 자석에 비하여 갈라지기 어렵고, 또한, 높은 치수 정밀도를 얻을 수 있다.

따라서 본 제 2의 실시예에서는, 네오디뮴 본드 자석을 자석(11)에 이용하고 있기 때문에, 자석의 접착 공정이나 조립 공정에 있어서의 자석(11)이 갈라져 기인하는 수률의 저하도 억제되고, 보다 저비용화가 도모된다.

또한, 상기 각 실시예에서는, 자석(11)을 부시(10)의 외주면에 접착하여 로터(6)를 제작하는 것으로서 설명하고 있지만, 로터(6)의 구성은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 자석(11)을 수지로 인서트 성형하여 부시와 자석이 일체 성형된 로터 구성으로 하여도 좋다.

또한, 상기 각 실시예에서는 수지제의 가이드 부재(20b)와 샤프트(4)를 별개 부품으로 제작하고, 가이드 부재(20)를 샤프트(4)에 고착하는 것으로서 설명하고 있지만, 샤프트의 제조 과정에서 샤프트의 일부를 지름 방향으로 돌출시키고, 회전 규제 돌기부를 샤프트와 일체로 형성하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 각 실시예에서는 가이드 부재(20)에 돌출 회전 규제 돌기부(20a)와 중심구멍(12a)의 내벽면에 모터 축심(A) 방향으로 연장된 안내홈(12b)으로부터 동력 변환 기구를 구성하는 것으로 하고 있지만, 가이드 부재(20)에 홈부를 형성하고, 이 홈부에 헐겁게 끼우는 안내 돌기를 중심구멍(12a)의 내벽면에 모터 축심(A) 방향으로 연장하여 동력 변환 기구를 구성하여도 좋다.

또한, 상기 각 실시예에서는 스테이터(5)와 외부 커넥터(25)를 수지 몰드하여 외장재와 일체로 구성하는 것으로 하고 있지만, 스테이터(5)와 외부 커넥터(25) 와 외장재를 일체화하는 구성은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 스테이터(5)와 외부 커넥터(25)를 수지제 또는 금속제의 박스(외장재)에 조립하여 일체화하여도 좋고, 스테이터(5)와 외부 커넥터(25)를 일체화한 것을 수지제 혹은 금속제의 박스(외장재)에 조립하여 일체화하여도 좋다. 그리고, 금속제의 박스를 이용하면 스테이터에서의 발열을 효율적으로 방열하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 이상 설명한 바와 같이, 스테핑 모터의 로터에 구성된 자석을 희토류 자석으로 제작하고 있기 때문에, 모터 본체의 소형·경량화가 도모되고, 염가의 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터를 얻을 수 있다.

또한, 관통구멍이 부시의 내부와 외장재의 외부를 연통하도록 외장재의 모터 축심 방향의 일단에 뚫리고, 또한, 필터가 모터 축심 방향의 타단측으로부터 관통구멍을 덮도록 배설되어 있기 때문에 필터, 로터, 샤프트 및 하우징의 조립 방향이 모터 축심 방향에 일치하여 조립성이 향상되고, 염가의 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터를 얻을 수 있다.

Claims

삭제
자동 변속 장치의 변속 제어 밸브를 조작하기 위한 액추에이터에 있어서,

외장재와, 상기 외장재 내에 배설된 스테이터 및 상기 스테이터 내에 모터 축심 주위에 회전 가능하게 배설된 로터로 이루어지고, 상기 로터가 자극을 구성하는 자석이 내주 벽면에 암나사부가 형성된 원통 형상의 부시의 외주면에 부착되어 구성되어 있는 모터 본체와, 일단측에 형성된 수나사부를 상기 암나사부에 나사 결합시켜서 상기 모터 축심 위치에 타단측을 상기 외장재로부터 연장하여 나오도록 배설된 샤프트를 갖는 스테핑 모터와,

상기 외장재의 상기 모터 축심 방향의 타단에 연결되고, 상기 샤프트의 타단측이 연장되어 나와 있는 하우징과,

상기 샤프트의 회전을 규제하여, 상기 로터의 상기 모터 축심 주위의 회전력을 상기 모터 축심 방향의 이동력으로 변환하고, 상기 샤프트를 상기 모터 축심 방향으로 이동시키는 동력 변환 기구와,

상기 하우징으로부터 연장하여 나오는 상기 샤프트의 타단부에 부착되고, 상기 모터 축심 방향으로 이동되어 상기 변속 제어 밸브를 작동시키는 조작 부재를 구비하고,

관통구멍이 상기 외장재의 상기 모터 축심 방향의 일단에 배설된 커버에 상기 부시의 내부와 상기 외장재의 외부를 연통하도록 뚫리고, 또한, 필터가 상기 모터 축심 방향의 타단측에서부터 상기 관통구멍을 덮도록 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터.
제 2항에 있어서,

상기 자석이 희토류 자석인 것을 특징으로 하는 자동 변속 장치의 변속 제어 밸브 조작용 액추에이터.