KR100966346B1

KR100966346B1 - Actuator used electromagnetic

Info

Publication number: KR100966346B1
Application number: KR1020080028540A
Authority: KR
Inventors: 이진우; 임종대; 박중권
Original assignee: 인지컨트롤스 주식회사
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2010-06-28
Also published as: KR20090103138A

Abstract

본 발명은 전자기력에 의해 작동하는 엑츄에이터에 관한 것이다. 원통형의 하우징(50); 상기 하우징(50)의 일단부를 차폐하는 커버(52); 상기 하우징(50)에 내장되는 솔레노이드(60); 상기 솔레노이드(60)에 의해 이동하는 플런저(70); 상기 하우징(50)의 타단부를 차폐하고, 플런저(70)가 내부로 삽입되는 원통형의 삽입관(82)을 갖는 캡(80) 및; 상기 삽입관(82)의 단부에 상기 솔레노이드(60)의 초기 전자기력을 응집시켜서 상기 플런저(70)를 이동시키고, 이동하는 플런저(70)에 점층적으로 강화된 전자기력을 제공하는 자기력 유도수단;을 포함하며, 자기력 유도수단은, 상기 삽입관(82)의 단부 및 내부에 두께감소부(82a) 및 내측경사부(82b)를 형성하고, 상기 플런저(70)의 단부에 테이퍼부(70b)를 형성하여 구성한 것을 특징으로 한다. 본 발명은, 두께감소부(82a)와 내측경사부(82b) 및 테이퍼부(70b)로 구성된 자기력 유도수단에 의해 우수한 초기 거동력 및 중간 거동력을 갖는다.The present invention relates to an actuator operated by electromagnetic force. Cylindrical housing 50; A cover 52 for shielding one end of the housing 50; A solenoid (60) embedded in the housing (50); A plunger 70 moved by the solenoid 60; A cap 80 that shields the other end of the housing 50 and has a cylindrical insertion tube 82 into which the plunger 70 is inserted; Magnetic force inducing means for agglomerating the initial electromagnetic force of the solenoid 60 at the end of the insertion tube 82 to move the plunger 70 and to provide a gradually strengthened electromagnetic force to the moving plunger 70; It includes, the magnetic force inducing means, the thickness reduction portion (82a) and the inner inclined portion (82b) is formed in the end and the inside of the insertion tube 82, and the tapered portion (70b) is formed at the end of the plunger (70) Characterized in that configured. The present invention has excellent initial and intermediate behavior by the magnetic force inducing means composed of the thickness reducing portion 82a, the inner inclined portion 82b and the tapered portion 70b.

엑츄에이터, 전자기력, 응집, 면적, 확장 Actuator, Electromagnetic Force, Cohesion, Area, Expansion

Description

Actuator using electromagnetic force {ACTUATOR USED ELECTROMAGNETIC}

본 발명은 구동력을 제공하는 엑츄에이터에 관한 것으로서, 전자기력을 이용한 엑츄에이터에 관한 것이다. 특히, 유체를 단속하는데 사용되는 엑츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator for providing a driving force, and to an actuator using an electromagnetic force. In particular, it relates to an actuator used to interrupt a fluid.

일반적으로 전자제어가 가능한 전자밸브는 전자기력에 의해 작동한다. 이러한 전자밸브는 내부의 엑츄에이터에 의해 작동하면서 유로를 개폐한다. 이와 같이 전자밸브의 내부에 내장된 엑츄에이터는 전자기력을 이용하여 밸브를 이동시킨다. 즉, 엑츄에이터는 전자기력에 의해 작동된다.In general, the solenoid valve which can be controlled electronically is operated by electromagnetic force. Such a solenoid valve opens and closes a flow path while operating by an internal actuator. In this way, the actuator built into the solenoid valve moves the valve using electromagnetic force. That is, the actuator is operated by electromagnetic force.

전술한 바와 같은 일반적인 전자기력을 이용한 엑츄에이터는 첨부된 도 1에 도시된 바와 같이, 개방된 양단부가 커버(12) 및 캡(14)으로 차폐된 하우징(10)의 내부에서 플런저(1)에 전자기력을 제공하여 플런저(1)를 구동시킨다. 이때, 플런저(1)는 캡(14)에 형성된 삽입관(14a)의 단부에 집중되는 솔레노이드(20)의 전자기력에 의해 이동된다. As shown in FIG. 1, the actuator using a general electromagnetic force as described above, the electromagnetic force is applied to the plunger 1 inside the housing 10 in which both open ends are shielded by the cover 12 and the cap 14. To drive the plunger 1. At this time, the plunger 1 is moved by the electromagnetic force of the solenoid 20 which is concentrated at the end of the insertion tube 14a formed in the cap 14.

여기서, 전술한 엑츄에이터는 삽입관(14a)의 단부가 도면의 "가"에 도시된 바와 같이 날카롭게 형성되고, 단부의 내주면이 수직으로 형성된다. 따라서, 이러 한 엑츄에이터는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 코일(22)이 와인딩된 보빈(24)으로 이루어진 솔레노이드(20)의 전자기력이 캡(14)을 통해 전이되면서 하우징(10)의 내부에 자기회로를 형성한다. 이때, 캡(14)은 솔레노이드(20)가 초기 작동할 경우, 즉 솔레노이드(20)에 전원이 공급될 경우, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 날카롭게 형성되어 플런저(1)의 단부와 공극상태로 이격된 삽입관(14a)의 단부에 솔레노이드(20)의 초기 전자기력이 집중된다. 따라서, 플런저(1)는 삽입관(14a)의 단부에 집중되는 전자기력에 의해 상승한다.Here, in the above-described actuator, the end portion of the insertion tube 14a is sharply formed as shown in "a" in the figure, and the inner circumferential surface of the end portion is vertically formed. Accordingly, such an actuator may be configured as the electromagnetic force of the solenoid 20 made up of the bobbin 24 on which the coil 22 is wound, as shown in FIG. A magnetic circuit is formed inside. At this time, the cap 14 is sharply formed as shown in (b) of FIG. 2 when the solenoid 20 is initially operated, that is, when power is supplied to the solenoid 20, and the end of the plunger 1 The initial electromagnetic force of the solenoid 20 is concentrated at the end of the insertion tube 14a spaced apart from the gap. Therefore, the plunger 1 rises by the electromagnetic force concentrated at the end of the insertion pipe 14a.

이와 같이 전자기력에 의해 상승하는 플런저(1)는 수직으로 형성된 삽입관(14a)의 내부로 삽입된다. 이때, 전자기력은 플런저(1)의 단부를 통해 삽입관(14a)의 내주면으로 전이된다. 즉, 전자기력은 플런저(1)의 단부를 따라 선형태로 삽입관(14a)의 내주면으로 전이된다.In this way, the plunger 1 rising by the electromagnetic force is inserted into the insertion tube 14a vertically formed. At this time, the electromagnetic force is transferred to the inner circumferential surface of the insertion pipe 14a through the end of the plunger 1. That is, the electromagnetic force is transferred to the inner circumferential surface of the insertion tube 14a in a linear form along the end of the plunger 1.

여기서, 전술한 바와 같은 일반적인 엑츄에이터(A)는 삽입관(14a)의 단부가 날카롭게 형성됨에 따라 엣지타입(Edge type)이라 불리운다. 이러한 엑츄에이터는 삽입관(14a)의 단부에 초기 전자기력이 집중됨에 따라, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 플러저(1)를 작동시키는 초기의 힘이 약 12N 에 달한다.Here, the general actuator A as described above is called an edge type as the end of the insertion pipe 14a is sharply formed. This actuator has an initial force of about 12N as the initial electromagnetic force is concentrated at the end of the insertion tube 14a, as shown in FIG.

하지만, 전술한 바와 같은 엑츄에이터(A)는 플런저(1)가 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 약 3.0 mm 정도 이동하여도 초기의 전자기력과 동일한 약 12N의 전자기력이 플런저(1)에 제공된다. 따라서, 전술한 바와 같은 엑츄에이터(A)는 플런저(1)의 초기 구동력은 좋은 반면, 초기 보다 강한 전자기력을 플런저(1)에 계속적으로 제공할 수 없으므로 초기 구동된 플런저(1)를 계속해서 원활하게 작동시킬 수 없다. 즉, 전술한 엑츄에이터(A)는 초기의 전자기력이 강하여 초기 구동력은 좋으나, 중간 전자기력이 증강되지 않으므로 중간 거동이 매우 나쁘다. 한편, 첨부된 도 3은 콘타입(Cone type)이라 불리우는 엑츄에이터(B)를 도시한 것이다. 이와 같이 전술한 엑츄에이터(A)와 달리 구성된 전자기력을 이용한 엑츄에이터(B)는, 도면의 "나"에 도시된 바와 같이 전자기력의 전이면적이 확장되도록 도시된 바와 같이 삽입관(14a)의 단부 내주면에 경사면(14a')이 형성된 것과, 플런저(1)의 단부에 테이퍼부(1a')가 경사형성된 것이 전술한 엑츄에이터(A)와의 차이점이다.However, the actuator A as described above provides the plunger 1 with an electromagnetic force of about 12 N which is the same as the initial electromagnetic force even when the plunger 1 is moved about 3.0 mm as shown in FIG. do. Therefore, while the actuator A as described above has a good initial driving force of the plunger 1, it is not possible to continuously provide the plunger 1 with a stronger electromagnetic force than the initial one, so that the initial driven plunger 1 can be smoothly continued. It can't work. That is, the above-mentioned actuator A has a good initial driving force due to the strong initial electromagnetic force, but the intermediate behavior is very bad since the intermediate electromagnetic force is not enhanced. On the other hand, Figure 3 attached shows an actuator (B) called a cone type (Cone type). As described above, the actuator B using the electromagnetic force, which is different from the above-described actuator A, is disposed on the inner peripheral surface of the end portion of the insertion tube 14a as shown in FIG. The inclination of the inclined surface 14a 'and the tapered portion 1a' formed at the end of the plunger 1 are different from the actuator A described above.

이러한 다른 종류의 엑츄에이터(B)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 전술한 경사면(14a') 및 테이퍼부(1a')를 통해 자기회로가 형성된다. 이때, 전자기력은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 플런저(1)의 테이퍼부(1a')를 따라 면형태를 이루면서 삽입관(14a)의 경사면(14a')으로 전이된다. 따라서, 이와 같은 엑츄에이터(B)는 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 점차적으로 증강되는 전자기력을 플런저(1)에 제공한다. 따라서, 초기 전자기력에 의해 구동된 플런저(1)를 원활하게 구동시킬 수 있다.In this other type of actuator B, a magnetic circuit is formed through the aforementioned inclined surface 14a 'and the tapered portion 1a' as shown in FIG. At this time, the electromagnetic force is transferred to the inclined surface 14a 'of the insertion pipe 14a while forming a surface along the tapered portion 1a' of the plunger 1 as shown in FIG. Therefore, such an actuator B provides the plunger 1 with an electromagnetic force which is gradually increased as shown in FIG. Therefore, the plunger 1 driven by the initial electromagnetic force can be driven smoothly.

하지만, 전술한 다른 종류의 엑츄에이터(B)는 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 플런저(1)에 제공되는 초기의 전자기력이 약 10N 에 불과하다. 즉, 다른 종류의 엑츄에이터(B)는 초기의 전자기력이 도 1 및 도 2에 도시된 전술한 엑츄에이터(A) 보다 약 2N이 부족하다. 따라서, 도 3의 엑츄에이터(B)는 플런저(1)를 초기에 원활하게 구동시킬 수 없다. 즉, 도 3의 엑츄에이터(B)는 중간 전자기력이 우수하여 중간거동력은 좋은 반면, 초기 전자기력이 미흡하여 초기 거동력은 매우 나쁘다.However, the other type of actuator B described above has only an initial electromagnetic force of about 10 N provided to the plunger 1 as shown in FIG. That is, the other type of actuator B has an initial electromagnetic force about 2N shorter than the above-mentioned actuator A shown in FIGS. 1 and 2. Therefore, the actuator B of FIG. 3 cannot drive the plunger 1 smoothly initially. That is, the actuator (B) of FIG. 3 is excellent in the intermediate electromagnetic force, the medium behavior force is good, while the initial electromagnetic force is insufficient, the initial behavior force is very bad.

한편, 도 1 내지 도 4의 미설명부호 C는 전술한 엑츄에이터(A, B)가 설치되는 엔진헤드나 스티어링박스와 같은 구조물이고, R은 전술한 커버(12)의 중앙을 관통한 상태로 플런저(1)에 체결되어 플런저(1)와 함께 이동하는 로드이며, V는 구조물(C)에 형성된 밸브시트를 차폐하는 밸브부재이다.Meanwhile, reference numeral C of FIGS. 1 to 4 denotes a structure such as an engine head or a steering box in which the above-described actuators A and B are installed, and R is a plunger while penetrating the center of the cover 12 described above. It is a rod which is fastened to (1) and moves with the plunger 1, and V is a valve member for shielding the valve seat formed in the structure (C).

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서, 초기의 전자기력이 전달되는 부위를 협소하게 형성한 동시에, 초기 이후에 전자기력이 전달되는 부위는 면상으로 형성하여, 전자기력이 한곳에 응집되는 구조 및 전자기력의 전이면적이 확장형성된 구조를 갖는 전자기력을 이용한 엑츄에이터를 제공하기 위함이 그 목적이다.
특히, 두께감소나 경사에 의해 응집 및 전이면적 확장 구조를 갖는 전자기력을 이용한 엑츄에이터를 제공하기 위함이 그 목적이다.The present invention was created in order to solve the above-described conventional problems, and at the same time narrowly forming a portion to which the initial electromagnetic force is transmitted, and at the same time, a portion to which the electromagnetic force is transmitted after the initial formation is formed in a plane, where the electromagnetic force is aggregated in one place. An object of the present invention is to provide an actuator using an electromagnetic force having a structure in which the entire area of the structure and the electromagnetic force is extended.
In particular, it is an object of the present invention to provide an actuator using an electromagnetic force having a cohesive and full-surface expansion structure by thickness reduction or inclination.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전자기력을 이용한 엑츄에이터는, 전자기력에 의해 작동하는 엑츄에이터에 있어서, 양단부가 개방된 원통형의 하우징; 상기 하우징의 일단부를 차폐하는 커버; 상기 커버에 일단부가 지지된 상태로 상기 하우징에 내장되고, 코일이 와인딩된 보빈으로 이루어져서 전자기력을 발생하는 솔레노이드; 상기 솔레노이드의 보빈에 내장되어 솔레노이드의 전자기력에 의해 이동하는 플런저; 상기 하우징의 타단부를 차폐한 상태로 상기 플런저의 이동을 위한 자기회로를 형성하고, 상기 솔레노이드의 상기 보빈에 삽입되어 전자기력에 의해 이동하는 플런저가 내부에 삽입되는 삽입관을 갖는 캡 및; 상기 캡에 형성된 상기 삽입관의 단부에 상기 솔레노이드에서 발생되는 초기의 전자기력을 응집시켜서 솔레노이드에 내장된 상기 플런저를 이동시키고, 이동하는 플런저의 단부와 대면하는 면적이 점진적으로 확장됨에 따라 초기의 전자기력에 의해 이동하는 플런저에 점층적으로 강화된 전자기력을 제공하는 자기력 유도수단;을 포함하며, 상기 자기력 유도수단은, 상기 플런저와 공극상태로 대향하는 상기 삽입관의 단부에 끝으로 갈수록 얇은 두께를 갖는 두께감소부를 형성한 동시에, 이 두께감소부의 내측 상단에서 상부를 향해 내측경사부를 형성하고, 이 내측경사부와 대향하는 상기 플런저의 단부에 상기 내측경사부에 대응하는 테이퍼부를 형성하여, 상기 솔레노이드의 초기 전자기력이 상기 두께감소부의 끝에서 응집되어 상기 플런저를 이동시키고, 상기 플런저의 이동에 의해 서로 대향하는 상기 테이퍼부 및 내측경사부가 점진적으로 근접하면서 전자기력의 전이량이 점층적으로 증가하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 두께감소부는 예컨대, 상기 삽입관의 단부 외주면에 원주방향을 따라 테이퍼를 형성하여, 단부가 상기 솔레노이드와 이격되도록 구성한 동시에 단부의 두께가 끝으로 갈수록 얇아지도록 구성할 수 있다.
상기 두께감소부는, 상기 삽입관의 단부 두께가 점진적으로 얇아짐에 따라 단부의 끝부분 단면이 꼭지점 형태로 형성될 수 있다.
상기 내측경사부는 예컨대, 상기 삽입관의 축방향을 따라 형성되는 가상의 수직선에 대하여 예각 이내의 각도로 형성될 수 있으며, 상기 수직선에 대해 25° 내지 55°이내의 각도로 형성되는 것이 바람직하다.An actuator using an electromagnetic force according to the present invention for achieving the above object comprises: an actuator operated by an electromagnetic force, the cylindrical housing of which both ends are open; A cover that shields one end of the housing; A solenoid embedded in the housing with one end supported by the cover, the solenoid configured to generate an electromagnetic force by using a bobbin wound with a coil; A plunger embedded in the bobbin of the solenoid and moving by the electromagnetic force of the solenoid; A cap having an insertion tube which forms a magnetic circuit for the movement of the plunger in a state of shielding the other end of the housing and is inserted into the bobbin of the solenoid and moves by an electromagnetic force into the plunger; The initial electromagnetic force generated in the solenoid is agglomerated at the end of the insertion tube formed in the cap to move the plunger embedded in the solenoid, and as the area facing the end of the moving plunger gradually expands, Magnetic force inducing means for providing a gradual strengthened electromagnetic force to the plunger to move by, wherein the magnetic force inducing means, the thickness having a thinner thickness toward the end at the end of the insertion tube facing the plunger in a void state At the same time as forming the reducing portion, an inner inclined portion is formed from the inner upper end of the thickness reducing portion toward the upper portion, and a taper portion corresponding to the inner inclined portion is formed at the end of the plunger facing the inner inclined portion, so that the initial portion of the solenoid is formed. Electromagnetic force is agglomerated at the end of the thickness reducing section to remove the plunger. The tapered portion and the inner inclined portion which are opposed to each other by the movement of the plunger are gradually approached, and the transfer amount of the electromagnetic force is gradually increased.
For example, the thickness reducing part may be configured to form a taper along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the end portion of the insertion tube, so that the end portion is spaced apart from the solenoid, and the thickness of the end portion becomes thinner toward the end.
The thickness reducing part may be formed in the form of a vertex of the end of the end portion of the end portion as the end thickness of the insertion tube is gradually thinned.
For example, the inner inclined portion may be formed at an angle within an acute angle with respect to an imaginary vertical line formed along the axial direction of the insertion tube, and is preferably formed at an angle within 25 ° to 55 ° with respect to the vertical line.

상기와 같은 본 발명에 따른 전자기력을 이용한 엑츄에이터는, 캡에 형성된 삽입관의 단부에 초기 전자기력을 응집시키고, 이동하는 플런저에 의해 점층적으로 강화된 전자기력을 제공하는 자기력 유도수단으로 인하여, 플런저를 초기에 용이하게 작동시킬 수 있을 뿐만 아니라 초기 작동 이후에도 지속적으로 원활하게 작동시킬 수 있으므로, 엑츄에이터의 응답성을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 삽입관의 두께감소부 및 내측경사부와 플런저의 테이퍼부에 의해 전자기력의 전이량이 점층적으로 증가하므로 플런저의 초기 거동력 및 중간 거동력을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The actuator using the electromagnetic force according to the present invention as described above, agglomerates the initial electromagnetic force to the end of the insertion tube formed in the cap, and the magnetic force inducing means for providing the electromagnetic force gradually strengthened by the moving plunger, the plunger initial Not only can it be easily operated but also it can be operated smoothly continuously after the initial operation, which can greatly improve the responsiveness of the actuator.
In particular, since the transfer amount of the electromagnetic force is gradually increased by the thickness reducing portion of the insertion tube and the taper portion of the inner sloping portion and the plunger, it is possible to greatly improve the initial behavior and the intermediate behavior of the plunger.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전자기력을 이용한 엑츄에이터를 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 전자기력을 이용한 엑츄에이터의 종단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 엑츄에이터의 작동상태 및 효율을 도시한 작동도이며, 도 7은 도 5에 도시된 엑츄에이터 및 일반적인 엑츄에이터의 효율을 비교한 그래프이다.Hereinafter, the actuator using the electromagnetic force according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the actuator using the electromagnetic force according to the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 7 is an operation diagram showing the operating state and efficiency of the actuator shown in FIG. 7, and FIG. 7 is a graph comparing the efficiency of the actuator and the general actuator shown in FIG. 5.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 전자기력을 이용한 엑츄에이터(C)는 도시된 바와 같이 개방된 양단부가 커버(52) 및 캡(80)에 의해 차폐되는 하우징(50)의 내부에 솔레노이드(60) 및 플런저(70)가 내장된다.Referring to FIG. 5, the actuator C using the electromagnetic force according to the embodiment of the present invention has a solenoid inside the housing 50 in which both open ends thereof are shielded by the cover 52 and the cap 80. 60 and plunger 70 are incorporated.

여기서, 전술한 커버(52)는 도시된 바와 같이 로드(R)가 관통되는 관통공(52a)이 중앙에 형성되며, 원통형 하우징(50)의 개방된 일단부(하부)를 차폐한 다. 그리고, 전술한 캡(80)은 도시된 바와 같이 하우징(50)의 타단부(상부)에 고정되어 하우징(50)의 타단부를 차폐한다. 또, 전술한 솔레노이드(60)는 도시된 바와 같이 코일(62)이 와인딩된 보빈(64)으로 이루어져서 커버(52)에 일단부(하부)가 지지된 상태로 하우징(50)에 내장된다. 또한, 전술한 플런저(70)는 도시된 바와 같이 하우징(50)에 내장되어 솔레노이드(60)를 구성하는 보빈(64)의 내부에 삽입된다.Here, as described above, the cover 52 has a through hole 52a through which the rod R penetrates in the center, and shields an open end portion (lower portion) of the cylindrical housing 50. As described above, the cap 80 is fixed to the other end (upper part) of the housing 50 to shield the other end of the housing 50. In addition, the solenoid 60 described above is formed in the housing 50 in a state in which one end (lower part) is supported on the cover 52 by the bobbin 64 in which the coil 62 is wound. In addition, the plunger 70 described above is inserted into the bobbin 64 that is embedded in the housing 50 and constitutes the solenoid 60, as shown.

이와 같은 엑츄에이터는 캡(80)에 형성된 삽입관(82)의 단부에 솔레노이드(60)에서 발생되는 초기의 전자기력을 응집시켜서 솔레노이드(60)에 내장된 플런저(70)를 이동시키고, 이동하는 플런저(70)의 단부와 대면하는 면적이 점진적으로 확장됨에 따라 초기의 전자기력에 의해 이동하는 플런저(70)에 점층적으로 강화된 전자기력을 제공하는 자기력 유도수단;을 포함하는 것이 가장 큰 특징이다.Such an actuator agglomerates the initial electromagnetic force generated by the solenoid 60 at the end of the insertion tube 82 formed in the cap 80 to move the plunger 70 embedded in the solenoid 60 and move the plunger ( As the area facing the end of the 70 is gradually expanded, the magnetic force inducing means for providing a gradual strengthened electromagnetic force to the plunger 70 moving by the initial electromagnetic force;

이러한 자기력 유도수단은 예컨대, 도면상의 확대도 "I"에 도시된 바와 같이 플런저(70)와 공극상태로 대향하는 삽입관(82)의 단부에 끝으로 갈수록 얇은 두께를 갖는 두께감소부(82a)를 형성한 동시에, 이 두께감소부(82a)의 내측 상단에서 상부를 향해 내측경사부(82b)를 형성하고, 이 내측경사부(82b)와 대향하는 플런저(70)의 단부에 내측경사부(82b)에 대응하는 테이퍼부(70b)를 원주방향을 따라 형성하여 구성할 수 있다. 즉, 전술한 자기력 유도수단은 삽입관(82)에 형성되는 두께감소부(82a) 및 내측경사부(82b)와 플런저(70)의 단부에 형성되는 테이퍼부(70b)를 포함하여 구성할 수 있다.Such magnetic force inducing means is provided with, for example, a thickness reducing portion 82a having a thinner thickness toward the end of the insertion tube 82 facing in the air gap with the plunger 70 as shown in an enlarged view "I" in the drawing. At the same time, the inner inclined portion 82b is formed from the inner upper end of the thickness reducing portion 82a toward the upper portion, and the inner inclined portion 82b is formed at the end of the plunger 70 facing the inner inclined portion 82b. Can be formed by forming a tapered portion 70b corresponding to the circumferential direction. That is, the above-described magnetic force inducing means may be configured to include a thickness reducing portion 82a formed in the insertion tube 82, an inner inclined portion 82b and a tapered portion 70b formed at the end of the plunger 70. .

여기서, 전술한 두께감소부(82a)는 예컨대, 확대도 "I"에 도시된 바와 같이 삽입관(82)의 단부 외주면에 원주방향을 따라 테이퍼를 형성하여, 단부가 솔레노이드(60)와 이격되도록 구성한 동시에 단부의 두께가 끝으로 갈수록 얇아지도록 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 삽입관(82)의 단부는 두께감소부(82a)에 의해 솔레노이드(60)를 구성하는 보빈(64)의 내주면과 이격된다.Here, the above-described thickness reducing portion 82a forms a taper along the circumferential direction on the outer circumferential surface of the end portion of the insertion tube 82, for example, as shown in the enlarged view “I”, so that the end portion is spaced apart from the solenoid 60. At the same time, the thickness of the end portion is preferably configured to become thinner toward the end. That is, the end of the insertion tube 82 is spaced apart from the inner peripheral surface of the bobbin 64 constituting the solenoid 60 by the thickness reducing portion 82a.

이와 같은 두께감소부(82a)는 확대 도시된 바와 같이, 삽입관(82)의 단부 두께가 점진적으로 얇아짐에 따라 단부의 끝부분 단면이 꼭지점 형태로 형성되도록 구성할 필요가 있다. 이렇게, 삽입관(82)의 단부 끝부분을 꼭지점 형태로 형성할 경우 전자기력이 단부의 끝부분 꼭지점에 집중적으로 응집된다. 따라서, 삽입관(82)은 단부의 끝부분에 보다 많은 양의 전자기력이 응집된다.As shown in the enlarged view, the thickness reducing part 82a needs to be configured such that the end section of the end portion is formed in the form of a vertex as the end thickness of the insertion tube 82 gradually decreases. As such, when the end of the insertion tube 82 is formed in the form of a vertex, the electromagnetic force is concentrated at the end of the end of the end. Therefore, the insertion tube 82 is agglomerated with a greater amount of electromagnetic force at the end of the end.

한편, 전술한 내측경사부(82b)는 예컨대, 확대도 "I"에 도시된 바와 같이 삽입관(82)의 축방향을 따라 형성되는 가상의 수직선(Y)에 대하여 예각 이내의 각도(θ)로 형성하는 것이 바람직하다. 이렇게 내측경사부(82b)를 예각 이내의 각도(θ)로 형성하는 이유는 플런저(70)의 이동시 내측경사부(82b)를 플런저(70)의 테이퍼부(70b)와 보다 긴밀하게 인접시키기 위함이다. 물론, 내측경사부(82b)를 예각 이내의 각도(θ)로 구성하게되면, 내측경사부(82b) 및 테이퍼부(70b)가 보다 긴밀하게 인접함에 따라 전자기력이 원활하게 전이된다.On the other hand, the above-described inner inclined portion 82b has, for example, an angle θ within an acute angle with respect to the imaginary vertical line Y formed along the axial direction of the insertion tube 82 as shown in the enlarged view "I". It is preferable to form. The reason why the inner inclined portion 82b is formed at an angle θ within an acute angle is that the inner inclined portion 82b is more closely adjacent to the tapered portion 70b of the plunger 70 when the plunger 70 moves. to be. Of course, when the inner inclined portion 82b is formed at an angle θ within an acute angle, the electromagnetic force is smoothly transferred as the inner inclined portion 82b and the tapered portion 70b are more closely adjacent to each other.

하지만, 전술한 경사부(82)가 둔각의 각도(θ)로 형성되면, 플런저(70)의 이동시 내측경사부(82b)는 플런저(70)의 테이퍼부(70b)와 다소 멀리 이격된 상태를 유지한다. 따라서, 내측경사부(82b) 및 테이퍼부(70b)는 전자기력이 전술한 예각 이내의 각도(θ) 보다 원활하게 전이되지 못한다.However, when the aforementioned inclined portion 82 is formed at an obtuse angle θ, the inner inclined portion 82b is slightly spaced apart from the tapered portion 70b of the plunger 70 when the plunger 70 moves. Keep it. Therefore, the inner inclined portion 82b and the tapered portion 70b do not smoothly transfer the electromagnetic force than the angle θ within the above-described acute angle.

이와 같이 예각 이내의 각도도(θ)로 형성되는 내측경사부(82b)는 예컨대, 수직선(Y)에 대해 25° 내지 55°이내의 각도(θ)로 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 내측경사부(82b)는 확대도 "II"에 도시된 바와 같이 플런저(70)의 테이퍼부(70b)와 최적의 거리를 유지하도록, 수직선(Y)에 대해 약 32°의 각도(θ)로 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 테이퍼부(70b)는 내측경사부(82b)의 각도(θ)에 대응형성되어야 함은 자명하다.As such, the inner inclined portion 82b formed at an angle angle θ within an acute angle is preferably formed at an angle θ within 25 ° to 55 ° with respect to the vertical line Y, for example. In particular, the inner inclined portion 82b has an angle θ of about 32 ° with respect to the vertical line Y so as to maintain an optimum distance from the tapered portion 70b of the plunger 70 as shown in the enlarged view "II". It is preferably formed by Of course, the tapered portion 70b should be formed corresponding to the angle θ of the inner inclined portion 82b.

도 6을 참조하면, 전술한 플런저(70) 및 캡(80)의 삽입관(82)은 도면의 (a)에 도시된 바와 같이 하우징(50)의 내부에서 자기회로를 형성한다. 이때, 솔레노이드(60)에 전원이 공급됨에 따라 발생되는 초기의 전자기력은 도면의 (b)에 도시된 바와 같이 테이퍼부(70b)가 형성된 플런저(70)의 단부를 통해 삽입관(82)의 두께감소부(82a)에 집중되면서 응집된다. 물론, 전자기력은 두께감소부(82a)가 도시된 바와 같이 얇게 형성됨에 따라 두께감소부(82a)의 끝부분에 집중되면서 응집된다. 따라서, 두께감소부(82a)는 응집되는 전자기력에 의해 끝부분에서 인력을 발생시켜서 플런저(70)의 단부를 상부로 당긴다. 즉, 플런저(70)는 두께감소부(82a)의 끝부분에서 발생되는 인력에 의해 이동한다.Referring to FIG. 6, the aforementioned plunger 70 and the insertion tube 82 of the cap 80 form a magnetic circuit inside the housing 50 as shown in (a) of the drawing. At this time, the initial electromagnetic force generated when power is supplied to the solenoid 60, the thickness of the insertion tube 82 through the end of the plunger 70, the tapered portion 70b is formed as shown in (b) of the figure Aggregates while concentrating on the baking sheet 82a. Of course, the electromagnetic force is agglomerated while being concentrated at the end of the thickness reducing portion 82a as the thickness reducing portion 82a is formed thin. Therefore, the thickness reducing portion 82a generates an attractive force at the end portion by the coherent electromagnetic force and pulls the end portion of the plunger 70 upward. That is, the plunger 70 moves by the attraction force generated at the end of the thickness reducing portion 82a.

이렇게, 플런저(70)가 초기 전자기력에 의한 인력에 의해 이동할 경우, 서로 대향하는 플런저(70)의 테이퍼부(70b) 및 삽입관(82a)의 내측경사부(82b)는 전술한 바와 같이 점진적으로 근접한다. 이때, 전자기력은 테이퍼부(70b) 및 내측경사부(82b)가 근접됨에 따라 점층적으로 전이량이 증가한다. 특히, 전자기력은 테이퍼부(70b) 및 내측경사부(82b)가 면상으로 형성되어 전이면적이 확장형성됨에 따라 보다 많은 양의 전자기력이 전이된다. 따라서, 플런저(70)는 이동시 테이퍼부(70b) 및 내측경사부(82b)를 통해 초기 보다 큰 전자기력이 지속적으로 공급된다.Thus, when the plunger 70 is moved by the attraction force due to the initial electromagnetic force, the tapered portion 70b of the plunger 70 and the inner inclined portion 82b of the insertion tube 82a facing each other gradually become as described above. Close. At this time, the electromagnetic force gradually increases as the taper portion 70b and the inner slope portion 82b are approached. In particular, the electromagnetic force is transferred to a larger amount of electromagnetic force as the tapered portion 70b and the inner inclined portion 82b are formed in a planar shape and the front and back areas are expanded. Therefore, the plunger 70 is continuously supplied with a larger electromagnetic force than the initial through the tapered portion 70b and the inner inclined portion 82b during the movement.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에이터(C)는, 전술한 바와 같이 캡(80)의 삽입관(82)에 형성된 두께감소부(82a)로 인하여 도면상의 (c)에 도시된 바와 같이 초기에 약 16N의 전자기력(인력)을 플런저(70)에 제공한다. 그리고, 플런저(70)가 이동을 실시하면 서로 인접하는 테이퍼부(70b) 및 내측경사부(82b)로 인하여 플런저(70)에 전자기력을 점차적으로 증강시켜서 제공한다. 이때, 증강되는 전자기력은 플런저(70)가 약 3.5mm를 이동할 경우 약 21N이 제공된다.As described above, the actuator C according to the embodiment of the present invention initially has a thickness reducing portion 82a formed in the insertion tube 82 of the cap 80, as shown in (c) of the drawing. An electromagnetic force (force) of about 16 N is provided to the plunger 70. Then, when the plunger 70 moves, the electromagnetic force is gradually provided to the plunger 70 due to the tapered portion 70b and the inner inclined portion 82b adjacent to each other. At this time, the augmented electromagnetic force is provided about 21N when the plunger 70 moves about 3.5mm.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에이터(C)는 도시된 바와 같이 초기 전자기력이 전술한 도 1에 도시된 엑츄에이터(A) 보다 크게 형성된다. 왜냐하면, 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에이터(C)는 전자기력이 두께감소부(82a)에 응집될 뿐만 아니라 테이퍼부(70b) 및 내측경사부(82b)의 확장된 전이면적을 통해 전이되기 때문이다. 물론, 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에이터(C)는 도 3에 도시된 전술한 엑츄에이터(B) 보다 훨씬 큰 초기 전자기력을 제공한다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에이터(C)는 일반적인 엑츄에이터(A, B) 보다 우수한 초기 성능을 갖는다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에어터(C)는 우수한 초기 응답성을 갖는다.Referring to FIG. 7, the actuator C according to the embodiment of the present invention has a larger initial electromagnetic force than the actuator A shown in FIG. 1 as shown in FIG. 1. This is because the actuator C according to the embodiment of the present invention not only aggregates the electromagnetic force to the thickness reducing portion 82a but also transfers the expanded front and back areas of the tapered portion 70b and the inner inclined portion 82b. Of course, the actuator C according to the embodiment of the present invention provides a much larger initial electromagnetic force than the above-described actuator B shown in FIG. That is, the actuator C according to the embodiment of the present invention has superior initial performance than the general actuators A and B. Therefore, the actuator C according to the embodiment of the present invention has excellent initial response.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에이터(C)는 플런저(70)가 초기 이동된 후에는, 즉 플런저(70)가 3.0mm 이동 중에는 도면상의 (c)에 도시된 바와 같이 전술한 도 3의 엑츄에이터(B)와 대등한 성능의 전자기력을 제공한다. 따라서, 플런저(70)는 초기 뿐만 아니라 계속해서 지속적으로 원활하게 작동한다.In addition, the actuator C according to the embodiment of the present invention is the same as shown in (c) of FIG. 3 after the plunger 70 is initially moved, that is, while the plunger 70 is moved by 3.0 mm. Provides an electromagnetic force of equivalent performance to the actuator (B). Thus, the plunger 70 operates smoothly continuously as well as initially.

결론적으로, 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에이터(C)는 초기 뿐만 아니라 초기 이후에도 일반적인 종래의 엑츄에이터(A, B) 보다 원활하게 작동한다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 엑츄에이터(C)는 초기 및 중간 전자기력이 매우 우수하여 초기 및 중간거동력이 매우 우수함에 따라 대단히 신속한 응답성능을 발휘한다.In conclusion, the actuator C according to the embodiment of the present invention operates more smoothly than the conventional conventional actuators A and B not only at the beginning but also after the initial stage. That is, the actuator (C) according to the embodiment of the present invention exhibits extremely fast initial and intermediate electromagnetic forces and thus very fast initial and intermediate behavior forces.

상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 동일 사상의 범주내에서 적절한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으므로, 이러한 형상 및 구조의 변형은 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Since the above embodiments are merely illustrative of preferred embodiments of the present invention, the scope of application of the present invention is not limited to the above, and appropriate modifications are possible within the scope of the same idea. Therefore, since the shape and structure of each component shown in the embodiment of the present invention can be carried out by deformation, it is natural that the modification of the shape and structure belong to the appended claims of the present invention.

도 1은 일반적인 전자기력을 이용한 엑츄에이터의 종단면도;1 is a longitudinal sectional view of an actuator using a general electromagnetic force;

도 2는 도 1에 도시된 엑츄에이터의 작동상태 및 효율을 도시한 작동도;2 is an operation diagram showing the operating state and efficiency of the actuator shown in FIG.

도 3은 다른 실시예에 의한 일반적인 전자기력을 이용한 엑츄에이터의 종단면도;3 is a longitudinal sectional view of an actuator using a general electromagnetic force according to another embodiment;

도 4는 도 3에 도시된 엑츄에이터의 작동상태 및 효율을 도시한 작동도;4 is an operation diagram showing the operating state and efficiency of the actuator shown in FIG.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 전자기력을 이용한 엑츄에이터의 종단면도;5 is a longitudinal sectional view of an actuator using electromagnetic force according to an embodiment of the present invention;

도 6은 도 5에 도시된 엑츄에이터의 작동상태 및 효율을 도시한 작동도; 및6 is an operation diagram showing the operating state and efficiency of the actuator shown in FIG. And

도 7은 도 5에 도시된 엑츄에이터 및 일반적인 엑츄에이터의 효율을 비교한 그래프. 7 is a graph comparing the efficiency of the actuator shown in FIG. 5 and the general actuator.

<도면의 주요부호 설명><Description of Major Symbols in Drawing>

50 : 하우징50: housing

52 : 커버52: cover

60 : 솔레노이드60: solenoid

70 : 플런저70: plunger

70b : 테이퍼부70b: taper

80 : 캡80: cap

82 : 삽입관82: insertion tube

82a : 두께감소부82a: thickness reduction part

82b : 내측경사부82b: medial slope

Claims

In actuators operated by electromagnetic force,

A cylindrical housing 50 having both ends open;

A cover 52 for shielding one end of the housing 50;

A solenoid 60 embedded in the housing 50 with one end supported by the cover 52 and configured to generate an electromagnetic force by using a bobbin 64 with a coil 62 wound thereon;

A plunger 70 embedded in the bobbin 64 of the solenoid 60 and moved by the electromagnetic force of the solenoid 60;

A magnetic circuit for moving the plunger 70 is formed while shielding the other end of the housing 50, and the plunger 70 is inserted into the bobbin 64 of the solenoid 60 and moved by electromagnetic force. Cap 80 having an insertion tube 82 into which is inserted; And

The plunger (70) moves the plunger (70) embedded in the solenoid (60) by aggregating the initial electromagnetic force generated by the solenoid (60) at the end of the insertion tube (82) formed in the cap (80). And magnetic force inducing means for providing a gradually strengthened electromagnetic force to the plunger 70 moving by the initial electromagnetic force as the area facing the end of the 70 is gradually expanded.

The magnetic force inducing means,

At the end of the insertion tube 82 opposed to the plunger 70 in a pore state, a thickness reducing portion 82a having a thinner thickness is formed at the end, and from the inner upper end of the thickness reducing portion 82a to the top. An inner inclined portion 82b is formed, and a tapered portion 70b corresponding to the inner inclined portion 82b is formed at an end portion of the plunger 70 that faces the inner inclined portion 82b, and the solenoid ( The initial electromagnetic force of 60 is agglomerated at the end of the thickness reducing portion 82a to move the plunger 70, and the tapered portion 70b and the inner inclined portion 82b facing each other by the movement of the plunger 70. Actuator using electromagnetic force, characterized in that configured to gradually increase the amount of transfer of electromagnetic force progressively close to).

delete

The method of claim 1, wherein the thickness reducing portion 82a,

The taper is formed along the circumferential direction of the end circumferential surface of the insertion tube (82), the end is configured to be spaced apart from the solenoid (60) and at the same time the thickness of the end is configured to be thinner toward the end of the actuator using an electromagnetic force.

The method of claim 1, wherein the thickness reducing portion 82a,

Actuator using an electromagnetic force, characterized in that the end portion of the end portion is formed in the form of a vertex as the end thickness of the insertion tube 82 is gradually thinner.

The method of claim 1, wherein the inner inclined portion 82b,

Actuator using an electromagnetic force, characterized in that formed at an angle (θ) within an acute angle with respect to the imaginary vertical line (Y) formed along the axial direction of the insertion tube (82).

The method of claim 5, wherein the inner inclined portion 82b,

Actuator using an electromagnetic force, characterized in that formed at an angle (θ) within 25 ° to 55 ° with respect to the vertical line (Y).