KR102503966B1 - 액추에이터용 구동 유닛, 그리고 구동 유닛 및 전동 유닛을 포함한 액추에이터 - Google Patents

액추에이터용 구동 유닛, 그리고 구동 유닛 및 전동 유닛을 포함한 액추에이터 Download PDF

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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 액추에이터의 전동 유닛(2)을 구동하기 위한 구동 유닛(1), 그리고 구동 유닛 및 전동 유닛을 포함하는 액추에이터에 관한 것이다. 구동 유닛(1)은, 구동될 전동 유닛(2)의 정합 부재(4)와 맞물릴 수 있는 정렬 부재(7)를 포함한다. 정합 부재(4)는 전동 유닛(2)의 전동축(9)의 부분이다.

Description

액추에이터용 구동 유닛, 그리고 구동 유닛 및 전동 유닛을 포함한 액추에이터
공개 공보 DE 102012222949 A1호는 전기 모터를 통해 회전 운동으로 전환될 수 있는 웜샤프트를 구비한 전동 장치(transmission device), 그리고 제1 피니언과 연결된 제1 웜기어, 및 제2 피니언과 연결된 제2 웜기어를 개시하고 있으며, 이들 웜기어는, 제1 웜기어 및 제1 피니언이 공통의 제1 회전축을 중심으로 회전될 수 있고, 제2 웜기어 및 제2 피니언은 공통의 제2 회전축을 중심으로 회전될 수 있는 방식으로, 웜샤프트에 접촉한다. 또한, 전동 장치는, 제1 회전축을 중심으로 회전되는 제1 피니언 및 제2 회전축을 중심으로 회전되는 제2 피니언에 의해 조정축을 따라 조정될 수 있는 가변 피스톤을 포함한다. 또한, 상기 공개 공보의 발명은 전동식 브레이크 부스터에 관한 것이다.
액추에이터의 전동 유닛(transmission unit)을 구동하기 위한 본 발명에 따른 구동 유닛(drive unit)은 구동될 전동 유닛의 정합 부재(mating element)와 맞물릴 수 있는 정렬 부재(alignment element)를 포함한다. 정합 부재는 전동 유닛의 전동축(transmission axle)의 부분이다. 이러한 구성은, 전동축과 구동 부재 사이에 전동축을 안정화시키는 데 적합한 기계적 상호작용이 제공된다는 장점이 있다.
전동축이 양측에서 박벽의 전동부 하우징(transmission housing) 내에서 지지될 수 있다면, 전동부 하우징으로 전달되는 지지력(bearing force)이 너무 클 수 있고, 전동부 하우징이 하중을 받아 탄성 변형이 되게 할 수 있다. 이 경우, 전동축이 하중을 받아 기울어지는 단점이 있을 수도 있다. 마찬가지로, 구동 기어휠과 전동부 내에 제공된 기어휠의 치합(tooth meshing)이 목표 상태로부터 점점 더 이탈될 수 있다. 이는 상대적으로 더 높은 소음 발생 및 상대적으로 더 높은 치형부 하중(tooth load)을 야기할 수 있다.
본원 구동 유닛의 하우징은 전동 유닛의 하우징보다 더 안정적으로 형성될 수 있으며, 그럼으로써 구동 유닛의 하우징이 전동축을 지지하기에 더 적합하다. 구동 유닛의 하우징은 상대적으로 더 강한 힘을 지지할 수 있다. 이렇게 전동축의 기울어짐이 효과적으로 저지될 수 있으며, 이는 전동 유닛의 기능성을 향상시킨다.
이 경우, 본원의 구동 유닛은 전기 모터, 특히 제어 장치가 장착되어 있는 전기 모터, 예컨대 이른바 파워 팩(power pace)일 수 있다. 전동 유닛은, 구동 유닛에 의해 구동되는 브레이크 부스터인 액추에이터의 부분일 수 있다. 정렬 부재와 정합 부재는 수커넥터/암커넥터로서, 또는 암커넥터/수커넥터로서 존재할 수 있다.
본원 구동 유닛의 구현예에서, 상기 구동 유닛은 구동 부재와 연결되어 있는 구동축을 포함한다. 정렬 부재 및 구동축은 이들의 각각의 종방향으로 평행하게 정렬되고 상호 오프셋되며, 특히 구동축과 정렬 부재의 종방향으로의 정렬은 전동 유닛과 관련한 구동 유닛의 조립 방향에 상응한다. 이는, 조립 시 정렬 부재 및 정합 부재의 유닛들이 간단하게 서로 맞물릴 수 있게 하는 장점이 있다. 정렬 부재와 구동축의 기설정된 오프셋에 의해, 구동축과 전동축 사이에 달성될 이격 간격도 조립 시 용이하게 달성될 수 있으며, 이는 구동부와 전동부의 더 나은 기능을 보장한다.
본원 구동 유닛의 일 구현예에서, 정렬 부재는 구동 유닛의 하우징의 부분이다. 그로 인해, 전동축의 힘들의 양호한 지지가 달성될 수 있다. 마찬가지로, 정렬 부재를 포함한 구동 유닛의 간단한 제작이 가능하며, 예컨대 압축 성형품으로서, 또는 스탬핑 성형품으로서, 또는 주조품으로서 일체형으로 가능하다.
본원 구동 유닛의 구현예에서, 정렬 부재는 구동 유닛의 하우징에 직접 또는 간접적으로 장착된다. 이 경우, 상기 정렬 부재는, 하우징의 부분으로서의 정렬 부재에 비해, 구동 유닛의 하우징과 직접적으로 또는 간접적으로 연결되는 별도의 부품으로서 존재한다. 연결 방법으로는 여러 기술이 고려되며, 예컨대 직접 접착되거나, 나사로 결합되거나, 용접되거나, 또는 간접적으로 캐리어를 통해, 특히 모터 플랜지를 통해 연결된다. 이는, 정렬 부재가 직접적으로 하우징의 부분이 아닌 경우에 정렬 부재의 선택 또는 설계 시 상대적으로 더 높은 모듈성(modularity)을 보장한다.
본 발명에 따른 액추에이터는 상기 유형의 구동 유닛 및 전동 유닛을 포함한다. 전동 유닛은, 구동 유닛의 정렬 부재와 맞물릴 수 있는 전술한 정합 부재를 포함한다. 구동 유닛은, 전동 유닛의 정합 부재가 구동 유닛의 정렬 부재와 맞물리는 방식으로 상기 전동 유닛과 기계적으로 연결된다. 이 경우, 정합 부재는 전동 유닛의 전동축의 부분이다. 액추에이터, 즉, 상기 유형으로 장착된 구동 유닛을 포함한 브레이크 부스터는, 전동 유닛이 구동 유닛 상에 지지됨으로써 전동 유닛의 전동축의 최적의 정렬이 달성된다는 장점이 있다. 마찬가지로, 바람직하게는 전동 유닛에 대한 구동 유닛의 정확한 상대 정렬을 위해, 자유도는 정렬 부재와 정합 부재의 맞물림을 통해 결정된다. 이는 상대적으로 더 간단한 조립을 허용한다.
본원 액추에이터의 구현예에서, 정렬 부재와 정합 부재는 서로 상보적이다.
또 다른 구현예에서, 정렬 부재와 정합 부재는, 정렬 부재가 수커넥터 타입이고 정합 부재는 암커넥터 타입인 방식으로 서로 상보적이다. 이 경우, 정렬 부재는 적어도 부분적으로 정합 부재 내에 수용된다. 그 대안으로, 정렬 부재가 암커넥터 타입으로, 그리고 정합 부재가 수커넥터 타입으로 제공될 수도 있으며, 이런 경우에는 정합 부재가 정렬 부재 내에 수용된다. 상보적인 정렬 부재와 정합 부재의 제공을 위한 대안들은 부재들의 맞물림 및 전동 유닛과 구동 유닛의 간단한 조립을 간소화한다.
바람직한 구현예에서, 구동 유닛의 구동축에 대한, 구동 유닛의 정렬 부재의 평행 오프셋을 통해 이격 간격이 결정된다. 결정된 이격 간격과, 전동축의 정합 부재와 정렬 부재의 맞물림을 통해, 전동 부재(transmission element)에 대한 구동 부재의 이격이 결정될 수 있다. 이 경우, 전동 부재는 전동축 상에 배치되어 구동 부재에 의해 구동될 수 있다. 전동 부재는 전동 기어휠일 수 있고, 구동 부재는 구동 유닛의 모터 피니언일 수 있다. 이미 언급한 것처럼, 상기 방식으로 결정된 이격 간격은 구동부와 전동부 간의 상호작용의 기능성을 향상시킨다.
본원 액추에이터의 구현예에서, 구동 유닛과 전동 유닛 사이에서 정합 부재가 정렬 부재와 맞물리는 영역이 밀봉 부재에 의해 매체 밀봉 방식으로 밀봉된다. 이는, 물 또는 오염물이 전동부의 내부에 도달할 수 있는 상황을 방지한다.
또한, 바람직하게는, 밀봉 부재가 정합 부재의 둘레에 배치된다. 이는 씰의 공간 절약식 장착을 가능하게 한다.
또한, 바람직하게는, 정렬 부재가 정합 부재와 맞물릴 때, 밀봉 부재는 추가로 정렬 부재의 둘레에도 배치될 수 있다. 두 부재를 모두 둘러쌀 수 있는 포괄형 씰은 추가적인 또 다른 씰을 불필요하게 만들 수 있다.
구현예에서, 밀봉 부재는 구동 유닛의 하우징 벽부와 전동 유닛의 하우징 벽부 사이에 배치될 수 있다. 이런 배치는 씰의 간단한 고정을 가능하게 하는데, 그 이유는 구동 유닛과 전동 유닛이 조립될 때 어쨋든 서로 고정되기 때문이다.
본 발명의 구현예에서, 정합 부재뿐만 아니라 밀봉 부재도 캡에 의해 덮인다. 그로 인해 단일 씰만 제공해도 충분하며, 또 다른 별도의 씰은 불필요하다. 정합 부재의 커버링은 상보적인 정렬 부재의 상응하는 커버링을 수반한다. 커버링은, 정렬 부재와 정합 부재 중 어느 부재가 핀으로서 제공되고 어느 부재가 홈부(recess) 또는 구멍으로서 제공되는지와 무관하게 구현될 수 있다. 이 경우, 캡은 정렬에 상응하게 조정되어야 한다.
바람직한 방식으로, 캡은 계단형으로 형성되며, 환형 표면과 원형 표면을 포함한다. 원형 표면은 정합 부재를 덮고, 환형 표면은 밀봉 부재를 적어도 부분적으로 덮는다. 그에 따라, 하나의 밀봉 부재만으로 밀봉을 보장하기 위해, 캡은 정합 부재 및 정렬 부재의 주어진 기하구조에 맞춰 최적으로 조정된다.
또 다른 구현예에서, 밀봉 부재는, 일측으로 구동 유닛의 하우징 벽부 또는 구동 유닛의 모터 플랜지와, 타측으로 전동 유닛의 하우징 벽부 사이에 배치된다. 이는 각각 제공되어 있는, 구동부 및 전동 유닛의 대향 배치된 부품들의 밀봉을 가능하게 한다.
도 1은 전동 유닛 및 구동 유닛을 포함하는 액추에이터의 부분도이다.
도 2는 구동 유닛을 도시한 도면이다.
도 3은 구동 유닛과 전동 유닛 간의 연결 지점을 도시한 도면이다.
도 4는 구동 유닛과 전동 유닛 간의 연결 지점을 도시한 도면이다.
도 5, 도 6 및 도 7은 연결 지점의 밀봉을 위한 방법들을 도시한 도면이다.
도 1에는, 적어도 구동 유닛(1) 및 전동 유닛(2)을 포함하는 액추에이터의 일부분이 도시되어 있다. 상기 액추에이터는, 예컨대 모터로 구동되는 압력 피스톤을 변위시키고 이와 동시에 자동적으로, 다시 말해 운전자로부터 독립적으로, 또는 압력 형성 시 운전자의 힘 보조의 형태로 제동 효과를 생성함으로써, 유압 브레이크 시스템 내에서 유압 제동압을 생성하는 브레이크 부스터일 수 있다. 그러나 브레이크 부스터가 아닌 다른 액추에이터들에서의 이용도 가능하다.
구동 유닛(1)은 구동축(3)을 포함하는 전기 모터(1)일 수 있다. 구동축(3)은 모터 하우징(10)에 회전 가능하게 지지되며, 모터 피니언(5)과 기계적으로 연결되어 있다. 모터 피니언(5)은 구동축(3)의 일측 단부에 장착되거나, 상기 구동축에 형성되며, 특히 일체로 형성된다.
전동 유닛(2)은 구동될 전동 기어휠(6)을 포함한다. 전동 기어휠(6)은 전동축(9) 상에 지지된다. 전동축(9) 상에서의 전동 기어휠(6)의 지지는, 전동 기어휠(6)이 전동축(9)을 중심으로 회전될 수 있는 방식으로 수행된다. 전동 유닛(2)은 액추에이터 내에서, 예컨대 브레이크 부스터 내에서의 운동을 야기할 수 있다. 전동 기어휠(6)을 통해, 예컨대 액추에이터로서의 브레이크 부스터의 웜 드라이브어(worm drive)가 구동될 수 있다.
전동 유닛(2)의 전동 기어휠(6)은 구동 유닛(1)을 통해 구동된다. 구동 유닛(1)의 모터는 구동축(3)을 통해 모터 피니언(5)을 회전시킨다. 모터 피니언(5)은 전동 기어휠(6)과 맞물린다. 모터 피니언(5)과 전동 기어휠(6)의 맞물림은 모터 피니언(5) 및 전동 기어휠(6)의 상응하는 치형부들을 통해 수행될 수 있다.
전동 기어휠(6)과 모터 피니언(5)의 기계적 접촉을 위해, 모터 피니언(5)은 전동 유닛(2)의 내부 챔버(11) 내로 삽입된다. 이는, 모터 피니언(5)이 전동 유닛(2)의 하우징 부재(12)의 개구부를 통과하여 내부 챔버(11) 내로 삽입됨으로써 수행될 수 있다. 이 경우, 모터 피니언(5)은 이미 구동축(3) 상에 장착되어 있거나, 성형되었거나, 상기 구동축과 연결되어 있을 수 있다.
전동 유닛의 내부 챔버(11) 내로의 모터 피니언(5)의 삽입은, 구동 유닛(1)이 전동 유닛(2)과 함께 장착됨으로써 수행될 수 있다. 이를 위해, 구동 유닛(1)을 모터 피니언(5)과 함께 예컨대 조립 방향(x)으로 전동 유닛(2)으로 접근시킬 수 있다. 이와 마찬가지로, 대안적으로 전동 유닛(2)을 구동 유닛(1)으로 접근시킬 수도 있다.
전동 기어휠(6)과 모터 피니언(5)의 상호작용 시, 모터 피니언(5)과 전동 기어휠(6)은 서로 정확하게 상대 배치됨에 따라, 구동하는 부품[모터 피니언(5)]과 구동되는 부품[전동 기어휠(6)] 간의 기계적 맞물림이 충분히 정확하게 수행된다. 또한, 모터 피니언(5)과 전동 기어휠의 상호작용 시, 하중이 인가됨으로써 부품들의 이전의 정확한 배치 상태로부터 이탈될 수 있게 하는 힘도 전달된다.
구동 유닛(1)은, 전동 기어휠(6)에 대한 모터 피니언(5)의 정확한 상대 배치를 보장하는 정렬 부재(7)를 포함한다. 마찬가지로 전동 유닛(2)은, 역시 전동 기어휠(6)에 대한 모터 피니언의 정확한 상대 배치를 보장하는 정합 부재(4)를 포함한다.
정렬 부재(7)는 핀(7)일 수 있거나, 또는 저널(7)일 수도 있다. 상기 핀(7) 또는 저널(7)은 구동 유닛(1)의 하우징(10) 상에 형성될 수도 있다. '형성된다'는 말은 한편으로 정렬 부재(7)가 하우징(10)과 일체형임을 의미할 수 있다. 그 대안으로, 정렬 부재(7)가 하우징(10) 상에 고정됨으로써, 예컨대 접착되거나, 용접되거나, 나사로 결합됨으로써, 상기 하우징 상에 형성될 수 있다. 다른 고정 유형들도 고려될 수 있다.
마찬가지로, 정렬 부재(7)는 구동 유닛(1)의 하우징(10)에 또는 그 내에 함몰부(7) 또는 홈부(7) 또는 구멍(7)으로서 형성될 수 있다. 정렬 부재(7)의 이러한 실시예에서도, 정렬 부재(7)는 하우징 상에 장착될 수 있거나, 또는 하우징 내에 성형될 수도 있다. 고정 기술들로는 마찬가지로 공지된 고정 유형들, 특히 핀 또는 저널로서 형성되는 경우에 언급한 고정 기술들도 고려된다.
전동 유닛(2)의 정합 부재(4)는 정렬 부재(7)에 대해 상보적으로 형성된다. '상보적'이란, 정합 부재(4)와 정렬 부재(7)의 기하학적 치수설계가, 이들이 상호 맞물릴 수 있도록 제공됨을 의미한다. 정렬 부재(7)로서의 핀의 경우, 예컨대 상보적인 정합 부재(4)는 홈부 또는 구멍으로서 제공된다. 홈부(4) 또는 구멍(4)은 그 지름 및 깊이에 있어서, 핀(7)이 적어도 부분적으로 홈부(4) 내에 수용될 수 있도록 설계된다. 또한, 홈부(4) 내로의 핀(7)의 수용은 강제 끼워맞춤 방식으로 수행될 수 있다. 따라서, 핀(7)은 삽입 후에 -경우에 따라 압입 압력의 이용하에- 홈부(4) 내에 파지될 수 있다. 강제 끼워맞춤을 통해, 일측 부품으로부터 타측 부품으로의 힘 전달도 가능하다.
구동 유닛(1) 상에 홈부가 정렬 부재(7)로서 제공되는 실시예의 대안의 경우, 상보적인 정합 부재(4)는 핀(4)으로서 제공된다.
이미 기술한 것처럼, 전동 유닛(2)은, 전동 유닛(2)의 하우징(12) 상에 지지되는 전동축(9)을 포함한다. 이 경우, 전동축(9)의 일측 단부는 전동부 하우징(12) 내의 개구부를 통과하여 구동 유닛(1)의 방향으로 돌출된다. 전동부 하우징(12)의 개구부를 통과하여 돌출되는 전동축(9)의 단부 상에 정합 부재(4)가 형성된다.
전동 유닛(2)의 정합 부재(4)는 전동 유닛(2) 상에서, 전동 유닛(2)과 구동 유닛(1)의 조립 시 정렬 부재(7)에 대향하는 위치에 형성된다. 달리 말하면, 구동 유닛(1) 상에서 정렬 부재(7)의 포지셔닝과, 전동 유닛(2) 상에서 정합 부재(4)의 포지셔닝은 상호 조정되며, 그럼으로써 그에 상응하게 배향된 조립 시 정합 부재(4)와 정렬 부재(7)가 서로 맞물릴 수 있게 된다.
상술한 것처럼, 모터 피니언(5)은 전동부 하우징(12) 내의 개구부를 통과하여 전동 유닛(2)의 내부 챔버(11) 내에 도달한다. 모터 피니언(5)을 위한 전동부 하우징(12) 내의 개구부를 통해, 그리고 각각 구동 유닛(1) 상에서의 정렬 부재(7) 및 전동 유닛(2) 상에서의 정합 부재(4)의 포지셔닝을 통해, 구동 유닛(1)이 전동 유닛(2)과 함께 장착되는 정렬이 정의된다. 이에 상응하는, 구동 유닛(1)에 대한 전동 유닛(2)의 상응하는 정렬 시만 부재들의 끼워맞춤식 조립이 수행될 수 있다.
또한, 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2) 사이에는, 두 유닛의 장착 및/또는 연결을 수월하게 하는 모터 플랜지(13)도 제공될 수 있다. 언급한 정렬 부재(7)는 모터 플랜지(13) 상에도 고정될 수 있고, 상기 모터 플랜지와 일체형으로도 형성될 수 있다. 마찬가지로, 정렬 부재(7)는 구동 유닛(1) 상에 함몰부 또는 홈부의 형태로 간접적으로, 예컨대 모터 플랜지(13)를 통해 형성될 수 있다. 구동 유닛(1) 상에서의 모터 플랜지(13)를 통한 간접적인 형성은 모터 플랜지(13) 내 보어/구멍의 형태로 제공될 수 있으며, 이때 모터 플랜지는 구동 유닛(1)에 고정되어 있다.
도 2에는, 구동 유닛(1)이 미장착된 상태로, 다시 말해 전동 유닛(2)으로부터 분리되어 도시되어 있다. 도 2에는 다시 한번 구동축(3), 모터 피니언(5), 그리고 핀(7)과 구동축(3) 사이의 이격 간격(d)이 강조되어 있다. 상기 이격 간격(d)은, 핀(7)이 구동축(3)에 대해 배치되어 있는 평행 오프셋도 정의한다. 전동 유닛(2) 상에 구동 유닛(1)이 조립된 상태에서, 상기 이격 간격은 전동축(9)에 대한 구동축(3)의 상대 평행 오프셋에 상응한다. 도 2에 도시된 실시예는 핀으로서의 정렬 부재(7)를 포함한다. 이 경우, (미도시한) 관련 전동 유닛은 전동축(9) 내에 정합 부재(4)로서 홈부(4)를 구비해야 한다.
여기에 도시된 구동 유닛(1)의 예에서, 정렬 부재(7)는 구동 유닛의 하우징(10) 상에 성형되는 것이 아니라, 상기 하우징 상에 간접적으로 고정된다. 핀(7)의 고정은, 구동 유닛의 하우징(10) 상에 장착되어 있는 모터 플랜지(13)를 통해 수행된다. 따라서, 핀(7)은, 간접적으로 고정되는 방식으로 구동 유닛(1)에 형성된다. 핀(7)은 모터 플랜지(13) 내에 압입될 수 있다. 또한, 핀(7)은 압입되어 압착(crimping)될 수 있다. 핀(7)과 모터 플랜지(13) 사이의 연결부는 강성 연결부이다. 핀(7)과 모터 플랜지(13) 간의 연결부는 매체 밀봉 방식으로, 즉, 공기 및/또는 물에 대해 밀봉되도록 형성된다.
도 3에는, 핀(7)의 형태인 정렬 부재(7)와 홈부(4)의 형태인 정합 부재(4) 간의 맞물림이 도시되어 있다. 본 실시예에서, 핀(7)은 모터 플랜지(13) 내에 고정되며, 특히 그곳에 압입되고 압착된다. 이 경우, 물이 액추에이터 내에 도달할 수 있는 상황을 방지할 수 있어야 한다. 도 3에서는, 위치(15)에서 물이 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2) 사이에 도달할 수도 있다는 점이 확인된다. 그곳에 침투된 물은, 전동 유닛(2) 내에서 특히 전동축(9)을 수용하는 전동 유닛(2)의 하우징 벽부(12) 내 개구부의 영역에 도달할 수 있다. 밀봉을 위해, 전동부 벽부(12)의 개구부의 영역에 씰(14)이 장착된다. 도 3에 도시된 실시예에서 씰(14)은, 정합 부재(4)도 포함하는, 전동축(9)의 일측 단부의 둘레에 장착된다. 씰(14)은 예컨대 밀봉 링일 수 있다. 밀봉 링(14)은 전동축(9)의 둘레에 배치되며, 이 경우 구동 유닛(1)이 전동 유닛(2)과 조립 장착된 상태에서 정렬 부재(7), 즉, 여기서는 핀도 에워싼다. 밀봉 링(14)은 조립 방향(x)(도 1 참조)으로 구동 유닛(1)의 하우징 벽부(10)와 전동 유닛(2)의 하우징 벽부(12) 사이에 배치된다. 본 예에 도시된 것처럼, 핀(7)이 구동 유닛의 하우징(10)과 일체형이 아니라, 상기 핀이 모터 플랜지(13)에 의해 구동 유닛(1) 상에 고정된다면, 밀봉 링(14)은 비록 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2) 사이에 배치되기는 하나, 모터 플랜지(13) 및 전동 유닛(2)의 하우징(12)과 적어도 부분적으로 접촉한다. 구동 유닛(1)의 하우징(10)에 대한 직접적인 접촉은 본 실시예에서 존재하지 않는다.
도 4에는, 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2) 사이의 밀봉의 대안적 구현예가 도시되어 있다. 여기서 정렬 부재(7)는, 전동축(9)이 그 단부의 테이퍼 섹션(4)(tapered section)으로써 지지되어 있는 홈부 또는 함몰부(7)이다. 본 구현예에서, 씰(14)은 마찬가지로 전동축(9)의 둘레에 배치된다. 씰(14)은 전동축의 테이퍼 섹션(4)의 일부분을 에워싼다. 전동축(9)의 테이퍼 섹션(4)은 전동 유닛(2)의 하우징 벽부(12)의 개구부를 통해 돌출된다. 축방향 밀봉 링은 구동 유닛(1)의 하우징 벽부(10)와 전동 유닛(2)의 하우징 벽부(12) 사이에 직접 배치되며, 특히 조립된 상태에서 압착된다. 축방향 밀봉 링(14)은 본 실시예에서 자신의 주연부를 따라서 적어도 부분적으로 모터 플랜지(13)에 의해 에워싸인다.
도 5에는, 전동축(9)의 정합 부재(4)가, 전동 유닛(2)의 하우징의 벽부(12)를 통과하여 돌출하는 전동축(9)의 단부에 상응하는 도 4의 일 구현예가 도시되어 있다. 이 경우, 정렬 부재(7)는 구동 유닛(1) 상에 형성된 함몰부/홈부(7)이다. 이때, 홈부는, 구동 유닛(1)과 고정 연결된 모터 플랜지(13) 내의 리세스가 되도록 형성된다. 그런 다음 전동축은 구동 유닛(1)의 모터 플랜지(13)와 맞물려서, 그곳에 지지된다.
도 6의 실시예는 동일한 원리를 기반으로 하지만, 여기서는 전동축(9)의 테이퍼 부분이 전동 유닛(2)의 하우징 벽부(12)의 개구부를 통과하여 모터 플랜지(13) 내의 상응하는 홈부(7)와 맞물린다. 이 경우, 전동부 하우징(12)의 개구부 및 홈부(7)의 설계는 전동축(9)의 테이퍼 섹션(4)에 맞춰, 특히 테이퍼 섹션(4)의 길이 및 지름에 맞춰 조정된다.
도 5 및 도 6의 두 실시예의 공통점은, 구동 유닛(1) 상에 장착된 모터 플랜지(13) 내에서 정합 부재(4)로서의 전동축(9)의 단부 섹션(4)[또는 도 6에서의 테이퍼 섹션(4)]의 지지 시, 단부 섹션(4)을 덮는 캡이 이용된다는 점이다. 단부 섹션(4)[또는 도 6에서의 테이퍼 섹션(4)]은 캡(16)에 의해 덮이는 방식으로 모터 플랜지의 홈부(7)와 맞물리며, 그곳에 지지된다. 이 경우, 캡은 모자 형태로 단차부를 갖도록 형성된다. 환형 표면(16a)이 밀봉 링(14)을 덮는다. 캡(16)의 원형 표면(16b)은 전동축(9)을 덮는다. 캡은 박판으로 형성될 수 있으며, 또 다른 재료들도 고려될 수 있다.
밀봉 링(14)은 도 5 및 도 6의 두 실시예에서 캡(16)의 측면 연장부(16a)와 전동 유닛(2)의 하우징 벽부(12) 사이에서만 압입된다. 이 경우, 전동축(9)의 종방향에도 상응하는 조립 방향(x)으로, 그러나 전동축(9)의 중심에서 약간 편심하여 절단해보면, 장착 상태에서 모터 하우징(10), 모터 플랜지(13), 캡(16)의 측면 연장부(16a), 씰(14) 및 전동부 하우징 벽부(12)로 이루어진 적층(stacking)이 나타난다. 이는 도 5 및 도 6에서 분명하게 확인되며, 절단선(s)으로 표시되어 있다.
캡(16)과 관련해서 유의할 점은, 정합 부재(4)를 홈부, 암커넥터 또는 구멍(4)으로서 형성하고, 정렬 부재(7)를 핀(7) 또는 수커넥터(7)로서 형성하는 경우, 캡(16)에 의한 커버링이 달성될 수 있다는 것이다. 이 경우, 캡의 볼록부(convexity)가 반대 방향으로 제공되어 정합 부재(4)의 안쪽으로 돌출될 수도 있다. 관여하는 부품들의 지름이 상응하게 조정되어야 할 수 있는데, 그 이유는 그렇게 되면 정합 부재(4)도 캡을 수용해야 할 수 있기 때문이다.
도 7에는, 밀봉의 또 다른 구현예가 도시되어 있으며, 여기서는 정합 부재(4)와 맞물리는 핀(7)이 모터 플랜지(13)에 직접 성형되어 있다. 핀(7)은 여기서 모터 플랜지(13)와 일체형으로, 예컨대 상기 모터 플랜지 상에 성형되어 있다. 모터 플랜지(13)가 다시 구동 유닛(1)의 하우징(10)과 고정 연결되어 있음으로써, 핀(7)은 모터 플랜지(13)를 통해 구동 유닛(1) 상에 형성되어 있다. 이러한 형성은 직접적인 것이 아니라, 모터 플랜지(13)를 통한 간접 형성이다.
씰(14)은 다시, 주연을 따라서 전동축(9)의 단부 섹션(4), 즉, 정합 부재(4)를 에워싸면서 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2) 사이에 장착되는, 특히 압착되는 축방향 씰이다. 정합 부재(4)와 핀(7)이 맞물림으로써, 밀봉 링은 정합 부재(4)의 안쪽에 배치된 핀(7)을 부분적으로 에워싼다. 이 경우, 더 구체적으로 말하면, 밀봉 링(14)은 전동 유닛(2)의 하우징(12) 및 모터 플랜지(13)와 직접 접촉한다.
반경 방향 바깥쪽에서부터 안쪽으로 축의 중심까지, 밀봉 링(14)에서 시작하여 전동축(9)의 정합 부재(4)의 외벽부 및 핀(7)이 뒤따르는 순서가 형성된다. 도 5 및 도 6에서와 유사한 단면(s)에서 축 중심으로부터 떨어져 전동축(9)을 따라 전동 유닛(2)의 하우징 벽부(12), 밀봉 링(14), 모터 플랜지(13), 및 구동 유닛(1)의 하우징(10)의 순서가 형성된다.
도 8에는 액추에이터의 제조를 위한 방법이 개략적으로 도시되어 있다.
제1 단계(81)에서, 구동 유닛(1)과 전동 유닛이 서로 상대적으로 정렬된다. 이 경우, 정렬은, 두 유닛을 결합할 때 구동축(3)이 모터 피니언(5)과 함께 전동 유닛(2)의 하우징 벽부(12) 내 개구부를 통해 안내될 수 있도록 수행된다. 마찬가지로 정렬은 추가로, 정렬 부재(7)와 정합 부재(4)가 서로 대향하여 포지셔닝되어, 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2)의 결합 시 상호 맞물릴 수 있는 조건에서 수행된다.
그 다음 단계(82)에서, 구동 유닛(1)과 전동 유닛은 서로를 향해 안내되며, 그럼으로써 모터 피니언(5)이 전동 유닛(2)의 내부 챔버(11) 내로 삽입될 뿐만 아니라, 정렬 부재(7)도 정합 부재(4)와 맞물리게 린다. 이처럼 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2)을 서로를 향해 접근시키는 단계에서, 모터 피니언(5)은 전동 유닛(2)의 내부 챔버(11) 내에서 전동 기어휠(6)과 관련하여 정확하게 포지셔닝된다. 이 포지셔닝은, 모터 피니언(5)이 회전할 때 공지된 방식으로 힘 전달이 실행되도록 수행된다. 서로를 향한 접근은 도 1에 도시된 조립 방향(x)으로 수행된다.
그런 다음, 단계(83)에서 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2)이 서로 고정된다. 고정은 예컨대 나사 결합을 통해 수행될 수 있다. 또 다른 연결 기술들도 가능하다.
밀봉 링(14)은, 정합 부재(4)와 정렬 부재(7)의 실시예에 따라 상호 간의 접근 이전에 상응하는 위치에 배치된다. 마찬가지로, 캡(16)은 -실시예에서 제공되는 경우- 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2)의 상호 간의 접근 이전에 그에 상응하게 포지셔닝된다.

Claims (20)

  1. 액추에이터의 전동 유닛(2)을 구동하기 위한 구동 유닛(1)으로서, 상기 구동 유닛(1)은, 구동될 전동 유닛(2)의 정합 부재(4)와 강제 끼워맞춤 방식으로 맞물릴 수 있는 정렬 부재(7)를 포함하며, 상기 정합 부재(4)는 전동 유닛(2)의 전동축(9)의 부분이고,
    정렬 부재(7)는 구동 유닛(1)의 하우징(10)에 직접, 또는 캐리어 또는 모터 플랜지를 통해 간접적으로 장착되고, 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2) 사이에는, 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2)의 장착 및/또는 연결을 수월하게 하는 모터 플랜지(13)가 제공되고 정렬 부재(7)는 핀의 형태로 모터 플랜지(13) 상에 고정되거나, 모터 플랜지(13)와 일체형으로 성형될 수 있고, 또는 정렬 부재(7)는 구동 유닛(1)과 고정 연결된 모터 플랜지(13) 내의 리세스로서 형성되는,
    구동 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 구동 유닛(1)은, 구동 부재(5)와 연결되어 있는 구동축(3)을 포함하며, 정렬 부재(7) 및 구동축(3)은 이들의 각각의 종방향으로 평행하게 정렬되고 상호 오프셋되며, 구동축(3)과 정렬 부재(7)의 종방향으로의 정렬(x)은 전동 유닛(2)과 관련한 구동 유닛(1)의 조립 방향(x)에 상응하는, 구동 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 정렬 부재(7)는 구동 유닛(1)의 하우징(10)의 부분인 것을 특징으로 하는, 구동 유닛.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 구동 유닛(1) 및 전동 유닛(2)을 포함하는 액추에이터로서,
    - 상기 전동 유닛(2)은, 구동 유닛(1)의 정렬 부재(7)와 맞물릴 수 있는 정합 부재(4)를 포함하며,
    - 상기 구동 유닛(1)은, 전동 유닛(2)의 정합 부재(4)가 구동 유닛의 정렬 부재(7)와 맞물리는 방식으로 상기 전동 유닛(2)과 기계적으로 연결되며,
    - 상기 정합 부재(4)는 전동 유닛(2)의 전동축(9)의 부분인,
    액추에이터.
  6. 제5항에 있어서, 정렬 부재(7)와 정합 부재(4)는 서로 상보적인, 액추에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    - 정렬 부재(7)가 수커넥터 타입이고 정합 부재(4)는 암커넥터 타입이며, 상기 정렬 부재(7)가 상기 정합 부재(4) 내에 적어도 부분적으로 수용되는 방식으로, 또는
    - 정렬 부재(7)가 암커넥터 타입이고 정합 부재(4)는 수커넥터 타입이며, 상기 정합 부재(4)가 상기 정렬 부재(7) 내에 수용되는 방식으로,
    정렬 부재(7)와 정합 부재(4)가 상보적인, 액추에이터.
  8. 제5항에 있어서,
    - 구동 유닛(1)의 구동축(3)에 대한, 상기 구동 유닛(1)의 정렬 부재(7)의 평행 오프셋에 의해 이격 간격(d)이 결정되며,
    - 결정된 이격 간격과, 전동축(9)의 정합 부재(4)와 정렬 부재(7)의 맞물림에 의해, 전동 부재(6)에 대한 구동 부재(5)의 이격이 결정될 수 있으며, 상기 전동 부재(6)는 전동축(9) 상에 배치되어 구동 부재(5)에 의해 구동될 수 있는, 액추에이터.
  9. 제6항에 있어서,
    - 구동 유닛(1)의 구동축(3)에 대한, 상기 구동 유닛(1)의 정렬 부재(7)의 평행 오프셋에 의해 이격 간격(d)이 결정되며,
    - 결정된 이격 간격과, 전동축(9)의 정합 부재(4)와 정렬 부재(7)의 맞물림에 의해, 전동 부재(6)에 대한 구동 부재(5)의 이격이 결정될 수 있으며, 상기 전동 부재(6)는 전동축(9) 상에 배치되어 구동 부재(5)에 의해 구동될 수 있는, 액추에이터.
  10. 제7항에 있어서,
    - 구동 유닛(1)의 구동축(3)에 대한, 상기 구동 유닛(1)의 정렬 부재(7)의 평행 오프셋에 의해 이격 간격(d)이 결정되며,
    - 결정된 이격 간격과, 전동축(9)의 정합 부재(4)와 정렬 부재(7)의 맞물림에 의해, 전동 부재(6)에 대한 구동 부재(5)의 이격이 결정될 수 있으며, 상기 전동 부재(6)는 전동축(9) 상에 배치되어 구동 부재(5)에 의해 구동될 수 있는, 액추에이터.
  11. 제5항에 있어서, 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2) 사이에서 정합 부재(4)가 정렬 부재(7)와 맞물리는 영역이 밀봉 부재(14)에 의해 매체 밀봉 방식으로 밀봉되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  12. 제6항에 있어서, 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2) 사이에서 정합 부재(4)가 정렬 부재(7)와 맞물리는 영역이 밀봉 부재(14)에 의해 매체 밀봉 방식으로 밀봉되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  13. 제7항에 있어서, 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2) 사이에서 정합 부재(4)가 정렬 부재(7)와 맞물리는 영역이 밀봉 부재(14)에 의해 매체 밀봉 방식으로 밀봉되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  14. 제8항에 있어서, 구동 유닛(1)과 전동 유닛(2) 사이에서 정합 부재(4)가 정렬 부재(7)와 맞물리는 영역이 밀봉 부재(14)에 의해 매체 밀봉 방식으로 밀봉되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  15. 제11항에 있어서, 밀봉 부재(14)는 정합 부재(4)의 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  16. 제15항에 있어서, 정렬 부재(7)가 정합 부재와 맞물릴 때, 밀봉 부재(14)는 추가로 정렬 부재(7)의 둘레에도 배치되는 것을 특징으로 하는, 액추에이터.
  17. 제15항에 있어서, 밀봉 부재(14)는 구동 유닛(1)의 하우징 벽부(10)와 전동 유닛(2)의 하우징 벽부(12) 사이에 배치되는, 액추에이터.
  18. 제17항에 있어서, 정합 부재(4) 및 밀봉 부재(14)가 캡(16)에 의해 덮이는, 액추에이터.
  19. 제18항에 있어서, 캡(16)은 계단형으로 환형 표면(16a) 및 원형 표면(16b)을 포함하여 형성되며, 상기 원형 표면(16b)은 정합 부재(4)를 덮고, 상기 환형 표면(16a)은 밀봉 부재(14)를 적어도 부분적으로 덮는, 액추에이터.
  20. 제16항에 있어서, 밀봉 부재(14)는
    - 일측으로 구동 유닛(1)의 하우징 벽부(10) 또는 구동 유닛(1)의 모터 플랜지(13)와,
    - 타측으로 전동 유닛(2)의 하우징 벽부(12)
    의 사이에 배치되는, 액추에이터.
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