KR20080034776A - 액츄에이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액츄에이터에 관한 것으로서, 내부에 수용공간을 형성하는 요크와; 요크의 내부에 배치되는 보빈과; 보빈의 둘레에 권회되어 자기력을 발생시키는 코일과; 보빈의 내부 일 측에 고정 배치되는 고정코어와; 보빈의 내부 타 측에 이동 가능하게 배치되는 가동코어를 구비하며, 요크와 가동코어 사이에는 요크와 가동코어가 서로 이격되게 비금속재질의 이격부가 개재된다. 이에 의해, 자기력 발생 시 가동코어가 신속하게 이동될 수 있고 금속 간 접촉을 억제하여 소음 및 변형 발생을 억제할 수 있다.

Description

액츄에이터{ACTRUATOR}
본 발명은 액츄에이터에 관한 것으로서, 특히 구동 시 가동 코어의 에어 갭을 확보함과 아울러 금속 간 충돌을 방지할 수 있도록 한 액츄에이터에 관한 것이다.
도 1은 종래의 액츄에이터의 단면도이고, 도 2는 도 1의 액츄에이터의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 액츄에이터는, 내부에 수용공간을 형성하는 요크(10)와; 상기 요크(10)의 내부에 배치되는 보빈(31)과; 상기 보빈(31)의 둘레에 권회되어 자기력을 발생시키는 코일(35)과; 상기 보빈(31)의 내부 일 측에 고정배치되는 고정코어(41)와; 상기 보빈(31)의 내부에 상기 고정코어(41)에 대해 접근 및 이격 가능하게 배치되는 가동코어(51)를 구비하고 있다.
상기 요크(10)는, 일 측이 개방된 "U" 자 단면 형상을 가지는 프레임(11)과, 상기 프레임(11)의 개방영역을 차단하도록 결합되는 요크플레이트(21)를 구비한다. 상기 요크(10)는 자로(磁路)를 형성할 수 있도록 자성체로 형성된다.
상기 프레임(11)의 일 단부에는 관통공(12)이 형성되어 있으며, 상기 관통공(12)에는 상기 고정코어(41)의 일 단부가 삽입 결합되어 있다. 상기 고정코 어(41)와 상기 가동코어(51) 사이에는 상기 가동코어(51)가 상기 고정코어(41)로부터 이격되게 탄성력을 가하는 스프링(71)이 구비되어 있다.
상기 가동코어(51)의 일 측에는 상기 요크플레이트(21)의 중앙에 관통된 관통공(22)에 삽입될 수 있게 삽입부(52)가 형성되어 있으며, 상기 가동코어(51)의 중심에는 로드(61)의 일 단이 결합되어 있다. 상기 로드(61)의 타 단부는 상기 고정코어(41)를 관통하여 외부로 돌출된다.
이러한 구성에 의하여, 상기 코일(35)에 전원이 인가되면 상기 가동코어(51)는 자기저항이 작아지는 방향, 즉 상기 고정코어(41)에 접근되는 방향으로 이동된다. 이에 의해 상기 로드(61)는 상기 요크(10)로부터 외측으로 더 돌출된다. 한편, 상기 코일(35)에 전원 공급이 차단되면 상기 가동코어(51)는 상기 스프링(71)의 탄성력에 의해 상기 고정코어(41)로부터 멀어지는 방향으로 이동되고, 상기 로드(61)는 초기 위치로 복귀된다.
그런데, 이러한 종래의 액츄에이터에 있어서는, 상기 가동코어(51)와 상기 요크플레이트(21)가 서로 접촉되어 있을 경우(상기 가동코어(51)와 상기 요크플레이트(21) 사이에 에어 갭(air gap)이 형성되지 아니한 경우), 상기 코일(35)에 전원이 인가된 즉시 상기 가동코어(51)가 상기 고정코어(41)측으로 신속하게 이동되지 못한다고 하는 문제점이 있다.
또한, 상기 스프링(71)의 탄성력이나, 상기 스프링(71) 대신에 상기 가동코어(51)를 초기 위치로 복귀시키는 리셋장치(미도시)에 의해 상기 가동코어(51)가 초기위치로 복귀될 때, 금속부재인 상기 가동코어(51)와 금속부재인 상기 요크플레 이트(21)가 서로 충돌하게 되어 소음 및 변형이 발생된다고 하는 문제점이 있다. 또한, 상기 가동코어(51)의 이동 시 상기 가동코어(51)와 상기 요크(10)가 서로 접촉되어 금속 마찰이 발생되어 소음을 유발하게 된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 자기력 발생 시 가동코어가 신속하게 이동될 수 있는 액츄에이터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 금속 간 접촉을 억제할 수 있는 액츄에이터를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 자기력 발생 시 가동코어가 신속하게 이동할 수 있고, 금속 간 충돌을 방지할 수 있으며 조립을 용이하게 할 수 있는 액츄에이터를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 목적 달성을 위해, 내부에 수용공간을 형성하는 요크와; 상기 요크의 내부에 배치되며 중공을 가지는 보빈과; 상기 보빈의 둘레에 권회되어 자기력을 발생시키는 코일과; 상기 보빈의 내부 일 측에 고정 배치되는 고정코어와; 상기 보빈의 내부 타 측에 이동 가능하게 배치되는 가동코어와; 상기 요크와 상기 가동코어가 서로 이격되도록 개재되는 비금속재질의 이격부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터를 제공한다.
여기서, 상기 이격부는 상기 보빈에 일체로 형성될 수 있다.
상기 요크는, 일 측이 개방된 단면 형상을 가지는 프레임과, 상기 프레임의 개방영역을 차단하도록 결합되는 요크플레이트를 포함하며, 상기 프레임에는 상기 가동코어의 일 영역이 삽입될 수 있게 관통공이 형성되게 구성될 수 있다.
상기 이격부는 상기 보빈의 중공 내부에 돌출 형성될 수 있다.
상기 보빈에는 상기 관통공의 내부에 삽입되는 삽입부가 형성되게 구성될 수 있다.
상기 가동코어와 상기 이격부 사이에 개재되는 완충부재를 더 포함할 수 있다.
상기 완충부재는 고무부재로 링형상을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 이격부는 상기 가동코어와 상기 요크 사이에 개재되는 완충부재로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 완충부재는 고무부재로 링형상을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 이격부는 상기 요크에 형성된 관통공에 삽입되는 바디와, 상기 바디의 단부에 반경방향을 따라 외측으로 연장된 플랜지를 구비하게 구성될 수 있다.
상기 이격부와 접촉할 수 있게 상기 가동코어에 결합되는 완충부재를 더 포함할 수 있다.
상기 이격부는 상기 요크와 상기 보빈 사이에 개재되는 판상으로 형성되고, 중앙에 상기 가동코어의 일 영역이 통과할 수 있게 관통공이 형성되게 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 내부에 수용공간을 형성하는 요크와; 상기 요크의 내부에 배치되며 중공을 가지는 보빈과; 상기 보빈의 둘레에 권회되어 자기력을 발생시키는 코일과; 상기 보빈의 내부 일 측에 고정 배치되는 고정코어와; 상기 보빈의 내부 타 측에 이동 가능하게 배치되는 가동코어와; 상기 가동코어 가 상기 고정코어로부터 이격되게 탄성력을 가하는 스프링과; 상기 요크와 상기 가동코어가 서로 이격되도록 개재되는 비금속재질의 이격부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터가 제공된다.
여기서, 상기 요크에는 상기 가동코어의 일 영역이 삽입될 수 있게 관통된 관통공이 형성되어 있으며, 상기 이격부는 상기 보빈의 내부에 돌출형성될 수 있다.
상기 가동코어의 둘레에 결합되어 상기 이격부와 접촉되는 완충부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 이격부는 상기 가동코어의 둘레에 탄성적으로 결합되어 상기 요크와 접촉되는 완충부재로 구성될 수 있다.
상기 요크의 일 측에 결합되는 하우징과, 상기 요크를 사이에 두고 상기 요크의 타 측에 결합되는 커버를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상기 요크와 가동코어 사이에 비금속재질의 이격부를 형성함으로써, 상기 요크와 상기 가동코어 사이에 에어 갭(air gap)이 형성되어 상기 코일의 자기력 발생 시 상기 가동코어가 상기 고정코어측으로 신속하게 이동될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 가동코어의 초기 위치 복귀 시 금속 간 충돌을 억제할 수 있어 소음 및 변형 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 보빈에 일체로 이격부를 형성함으로써 제작 및 조립을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 보빈에 일체로 이격부를 형성하고 상기 보빈의 일부가 상기 요크에 형성된 관통공에 삽입되도록 함으로써, 상기 가동코어 및 로드의 이동 시 금속 간 마찰을 방지하여 소음 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 요크의 관통공에 부싱을 결합함으로써, 상기 가동코어와 상기 요크가 직접 충돌되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 가동코어가 상기 요크와 직접 슬라이딩 접촉되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 요크와 상기 보빈 사이에 상기 가동코어와 접촉될 수 있게 판상의 이격부를 배치함으로써 에어 갭을 형성함과 아울러 금속 간 충돌을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 요크와 상기 가동코어 사이에 완충부재를 배치함으로써, 상기 요크와 가동코어 사이에 에어 갭을 형성할 뿐만 아니라 상기 가동코어의 초기 위치 복귀 시 충격을 완화할 수 있어 소음 및 변형 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 보빈에 일체로 이격부를 형성하고, 상기 이격부와 상기 가동코어 사이에 완충부재를 배치함으로써, 상기 이격부가 상기 가동코어의 반복동작에 의해 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 요크의 일 측에 하우징을 배치하고 타 측에 커버를 배치함으로써 상기 보빈의 둘레에 권회되는 코일을 보호할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도이고, 도 4는 도 3의 분리사시도이며, 도 5는 도 3의 액츄에이터의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 액츄에이터는, 내부에 수용공간을 형성하는 요크(120)와; 상기 요크(120)의 내부에 배치되며 중공(142)을 가지는 보빈(141)과; 상기 보빈(141)의 둘레에 권회되어 자기력을 발생시키는 코일(151)과; 상기 보빈(141)의 내부 일 측에 고정 배치되는 고정코어(161)와; 상기 보빈(141)의 내부 타 측에 이동 가능하게 배치되는 가동코어(171)와; 상기 요크(120)와 상기 가동코어(171)가 서로 이격되도록 개재되는 비금속재질의 이격부(145)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 요크(120)는 자로(磁路)를 형성할 수 있도록 자성체로 형성되어 있다. 상기 요크(120)는, 내부에 수용공간이 형성되며 일 측이 개방된 "U" 단면 형상을 가지는 프레임(121)과, 상기 프레임(121)의 개방영역을 차단하도록 결합되는 요크플레이트(131)를 구비한다. 상기 프레임(121)은 삼면이 개방된 형상을 가지며, 길이방향을 따라 일 단부에는 관통공(122)이 형성되어 있다. 상기 요크플레이트(131)는 상기 프레임(121)의 길이방향을 따른 일 단부에 결합되며, 중앙에는 상기 가동코어(171)의 일 영역이 삽입될 수 있도록 관통공(132)이 형성되어 있다.
상기 요크(120)의 두께방향을 따라 일 측에는 절연부재로 형성된 하우징(110)이 결합되며, 타 측에는 절연부재로 형성된 커버(115)가 결합된다. 이는 상기 요크(120)의 내부에 설치되는 상기 코일(151)을 보호할 수 있도록 하기 위함이다. 도면의 상하방향을 따라 상기 하우징(110)의 저부에는 피씨비(PCB)(117)가 수 용되며, 상기 하우징(110)의 저부에는 상기 피씨비(117)를 보호할 수 있도록 피씨비커버(118)가 결합된다. 상기 하우징(110)의 일 측에는 후술할 로드(181)가 돌출될 수 있게 수용부(112)가 형성되어 있다.
상기 요크(120)의 내부에는 보빈(141)이 배치되어 있으며, 상기 보빈(141)의 둘레에는 전원 인가 시 자기력을 발생할 수 있도록 코일(151)이 권회된다.
상기 보빈(141)은 절연성의 합성수지부재로 내부에 수용공간이 형성되게 중공(中空)(142)이 구비된 원통형상을 가지며, 양 단부 영역에는 반경방향을 외측으로 돌출되고 둘레방향을 따라 연장된 플랜지(143)가 각각 형성되어 있다.
상기 보빈(141)의 내부에는 자성체(磁性體)로 형성된 고정코어(161) 및 가동코어(171)가 각각 수용되어 있다. 상기 가동코어(171)는 상기 요크플레이트(131)측에 배치되며, 상기 고정코어(161)는 상기 가동코어(171)로부터 소정 거리 이격되게 배치되어 있다. 상기 가동코어(171)의 길이방향을 따라 일 측에는 반경방향으로 축소되고 길이방향으로 연장되어 상기 요크플레이트(131)를 통과하여 외부에 돌출되는 돌출부(172)가 형성되어 있다. 상기 가동코어(171)의 중심에는 로드(181)가 삽입결합되어 있으며, 상기 로드(181)의 일 단부는 상기 돌출부(172)를 통과하여 외부에 돌출되어 있다. 상기 로드(181)의 타 단부는 상기 고정코어(161)의 중심에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다.
상기 고정코어(161)의 일 단부에는 반경방향을 따라 축소되고 외측으로 소정 길이 연장된 결합부(162)가 형성되어 있으며, 상기 결합부(162)는 상기 프레임(121)의 관통공에 삽입 결합되어 있다. 상기 고정코어(161)의 중심에는 상기 로 드(181)가 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있도록 로드공(164)이 관통 형성되어 있다.
상기 가동코어(171) 및 고정코어(161) 사이에는 상기 가동코어(171)와 상기 고정코어(161)가 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 가하는 스프링(185)이 개재되어 있으며, 상기 고정코어(161) 및 가동코어(171)에는 상기 스프링(185)의 각 단부가 소정 깊이로 각각 삽입될 수 있도록 스프링수용부(166,174)가 각각 형성되어 있다.
한편, 상기 보빈(141)에는 상기 가동코어(171)와 상기 요크(120) 사이에 에어 갭(air gap)이 형성될 수 있도록 하는 이격부(145)가 형성되어 있다. 상기 이격부(145)는 상기 보빈(141)의 중공(142)의 내부에 상기 가동코어(171)와 접촉될 수 있게 돌출 형성될 수 있다. 또한, 상기 이격부(145)의 일 측에는 상기 요크플레이트(131)의 관통공(132)의 내부에 삽입될 수 있게 삽입부(148)가 형성되어 있다. 이는 상기 가동코어(171)의 슬라이딩 이동 시 상기 요크플레이트(131)와 상기 가동코어(171)가 직접 접촉되는 금속 마찰을 방지하기 위함이다.
상기 가동코어(171)와 상기 이격부(145) 사이에는 상기 가동코어(171)와 상기 이격부(145)가 직접 접촉되는 것을 억제할 수 있도록 완충부재(191)가 구비되어 있다. 이는 상기 가동코어(171)의 초기 위치 복귀 시 상기 가동코어(171)와 상기 이격부(145)가 충격적으로 접촉되어 상기 이격부(145)가 손상되는 것을 억제하기 위함이다. 상기 완충부재(191)는 충격을 완화할 수 있는 탄성부재로 형성된다. 또한, 상기 완충부재(191)는 합성수지부재 또는 고무부재로 형성될 수도 있다. 본 실시예에서 상기 완충부재(191)는 고무부재로 링형상을 가지도록 형성되어 있다. 상기 완충부재(191)는 상기 돌출부(172)의 외경에 비해 작은 내경을 가지도록 형성하여 결합된다. 이는 완충부재(191) 자체의 탄성을 이용하여 상기 돌출부(172)의 외경에 탄성적으로 결합됨으로써, 별도의 고정수단 및 공구를 이용하지 아니하고 결합을 용이하게 할 수 있도록 하기 위함이다.
이러한 구성에 의하여, 상기 코일(151)에 전원이 인가되면 상기 가동코어(171)는 도 5에 도시된 바와 같이, 자기저항이 작아지는 방향, 즉 상기 고정코어(161)측으로 이동된다. 이에 의해, 상기 로드(181)는 상기 요크플레이트(131)측으로 당겨진다. 이때, 상기 이격부(145) 및 완충부재(191)에 의해 상기 요크플레이트(131)와 이격되어 있어 상기 가동코어(171)가 신속하게 이동될 수 있다. 상기 가동코어(171)가 상기 고정코어(161)측으로 이동되면 상기 스프링(185)은 탄성력을 축적하며, 상기 코일(151)에 공급되는 전원이 차단되면 상기 가동코어(171)는 상기 스프링(185)의 탄성력에 의해 초기 위치로 복귀된다. 이때, 상기 완충부재(191)는 상기 가동코어(171)가 상기 이격부(145)에 충격적으로 접촉하는 것을 억제하게 되며, 상기 삽입부(148)에 의해 상기 돌출부(172)가 상기 요크플레이트(131) 간의 금속 마찰이 방지된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도이고, 도 7은 도 6의 액츄에이터의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 도시를 생약하고 동일한 참조부호를 인용하여 설명하며 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 액츄에이터는, 내부에 수용공간을 형성하는 요크(120)와; 상기 요크(120) 의 내부에 배치되며 중공(142)을 가지는 보빈(141)과; 상기 보빈(141)의 둘레에 권회되어 자기력을 발생시키는 코일(151)과; 상기 보빈(141)의 내부 일 측에 고정 배치되는 고정코어(161)와; 상기 보빈(141)의 내부 타 측에 이동 가능하게 배치되는 가동코어(171)와; 상기 요크(120)와 상기 가동코어(171)가 서로 이격되도록 개재되는 비금속재질의 이격부(205)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 요크(120)는, 내부에 수용공간이 형성되고 일 측이 개방된 "U" 단면 형상을 가지는 프레임(121)과, 상기 프레임(121)의 개방 영역을 차단하도록 결합되는 요크플레이트(131)를 구비하고 있다. 상기 프레임(121) 및 상기 요크플레이트(131)에는 각각 관통공이 형성되어 있다.
상기 요크(120)의 양 측에는 하우징(110) 및 커버(115)가 각각 결합되어 있으며, 상기 요크(120)의 내부에는 상기 하우징(110) 및 커버(115)에 의해 보호될 수 있도록 보빈(141) 및 코일(151)이 수용 설치되어 있다.
상기 보빈(141)의 내부 일 측에는 고정코어(161) 및 가동코어(171)가 수용설치되어 있다. 상기 고정코어(161)는 상기 요크플레이트(131)측에 배치되고 상기 가동코어(171)는 상기 고정코어(161)로부터 이격되게 배치되어 있다. 상기 가동코어(171)의 중심에는 로드(201)의 일 단이 삽입 결합되어 있으며, 상기 로드(201)의 타 단은 상기 고정코어(161)의 내부에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 상기 고정코어(161)와 가동코어(171) 사이에는 상기 가동코어(171)가 상기 고정코어(161)로부터 이격되게 탄성력을 가하는 스프링(185)이 구비되어 있다.
상기 가동코어(171)의 일 단부에는 반경방향을 따라 축소되고 길이방향을 따 라 연장된 돌출부(172)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(172)는 상기 프레임(121)의 관통공(122)에 이동 가능하게 삽입되어 있다. 상기 하우징(110)에는 상기 돌출부(172)를 수용할 수 있도록 수용부(112)가 형성되어 있다. 상기 고정코어(161)의 일 단부에는 반경방향을 따라 축소되고 외측으로 소정 길이 연장된 결합부(162)가 형성되어 있으며, 상기 결합부(162)는 상기 요크플레이트(131)의 관통공(132)에 삽입 결합되어 있다.
한편, 상기 요크(120)와 상기 가동프레임(121) 사이에는 소정의 에어 갭이 형성되도록 하는 이격부(205)가 형성되어 있다. 상기 이격부(205)는 탄성을 가지는 탄성부재, 예를 들면 고무부재로 형성되어 있다. 상기 이격부(205)는 프레임(121)의 관통공(122)의 내부에 삽입되는 원통 형상의 바디(206)와, 상기 바디(206)의 양 단부에 반경방향을 따라 연장되게 형성된 플랜지(207)를 구비하고 있다. 상기 플랜지(207)들 중 적어도 어느 하나는 상기 프레임(121)의 관통공(122)을 탄성적으로 통과할 수 있도록 형성된다. 여기서, 상기 이격부(205)는 합성수지부재로 두 부분으로 나누어 형성한 후 상기 관통공(122)에 결합되도록 구성할 수도 있다.
상기 이격부(205)와 상기 가동코어(171) 사이에는 상기 가동코어(171)가 상기 이격부(205)와 직접 접촉되는 것을 억제할 수 있도록 완충부재(191)가 설치되어 있다. 즉, 상기 완충부재(191)는 상기 가동코어(171)의 초기 위치 복귀 시 상기 가동코어(171)가 상기 이격부(205)에 충격적으로 접촉되는 것을 억제할 수 있도록 탄성부재, 예를 들면 고무부재로 형성되어 있다. 또한, 상기 완충부재(191)는 상 기 돌출부(172)의 외경에 비해 작은 내경을 가지도록 형성됨으로써 자체의 탄성력으로 별도의 고정수단을 사용하지 아니하고 상기 돌출부(172)의 둘레에 용이하게 결합될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 코일(151)에 전원이 인가되면 상기 가동코어(171)는 자기저항이 작아지는 방향으로 이동된다. 이에 의해, 상기 로드(201)는 상기 고정코어(161)의 단부로부터 외측으로 더 돌출된다. 이때, 상기 가동코어(171)는 상기 이격부(205) 및 완충부재(191)에 의해 상기 요크(120)로부터 이격되어 있어 상기 고정코어(161)측으로 신속하게 이동된다. 그리고, 상기 돌출부(172)는 상기 이격부(205)와 슬라이딩 접촉됨으로써 금속 마찰이 방지된다. 한편, 상기 코일(151)의 전원 공급이 차단되면, 상기 가동코어(171)는 상기 스프링(185)의 탄성력에 의해 초기 위치로 복귀된다. 이때, 상기 완충부재(191)는 상기 가동코어(171)가 상기 이격부(205)와 직접 접촉되는 것을 방지하여 상기 이격부(205)의 손상이 억제되도록 한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 액츄에이터는, 내부에 수용공간을 형성하는 요크(120)와; 상기 요크(120)의 내부에 배치되며 중공(142)을 가지는 보빈(141)과; 상기 보빈(141)의 둘레에 권회되어 자기력을 발생시키는 코일(151)과; 상기 보빈(141)의 내부 일 측에 고정 배치되는 고정코어(161)와; 상기 보빈(141)의 내부 타 측에 이동 가능하게 배치되는 가동코어(171)와; 상기 요크(120)와 상기 가동코어(171)가 서로 이격되도록 개재되는 비금속재질의 이격부(215)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 요크(120)는, 자로를 형성하는 프레임(121) 및 요크플레이트(131)를 구비하고 있다.
상기 요크(120)의 내부에는 원통형상의 보빈(141)이 설치되어 있으며, 상기 보빈(141)의 내부에는 가동코어(171) 및 고정코어(161)가 수용 설치되어 있다.
상기 가동코어(171)에는 돌출부(172)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(172)는 상기 프레임(121)의 관통공(122)에 삽입 결합되어 있다.
한편, 상기 요크(120)와 상기 가동코어(171) 사이에는 상기 가동코어(171)와 상기 요크(120) 사이에 에어 갭이 형성되도록 이격부(215)가 구비되어 있다. 상기 이격부(215)는 에어 갭을 형성함과 아울러 금속 간 충돌을 억제할 수 있도록 완충부재(191)로 형성되어 있다. 상기 완충부재(191)는 탄성부재, 예를 들면 고무부재로 링형상을 가지도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 완충부재(191)는 상기 돌출부(172)의 외경에 비해 작은 내경을 가지도록 형성하면 별도의 공구 및 고정수단 없이 결합을 용이하게 할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 이격부(215)는 상기 가동코어(171)가 상기 요크(120)로부터 이격되어 에어 갭이 형성되도록 함과 아울러 상기 가동코어(171)가 초기 위치로 복귀될 때 상기 요크(120)와 상기 가동코어(171)가 충격적으로 접촉되는 것을 억제한다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 액츄에이터는, 내부에 수용공간을 형성하는 요크(120)와; 상기 요크(120)의 내부에 배치되며 중공(142)을 가지는 보빈(141)과; 상기 보빈(141) 의 둘레에 권회되어 자기력을 발생시키는 코일(151)과; 상기 보빈(141)의 내부 일 측에 고정 배치되는 고정코어(161)와; 상기 보빈(141)의 내부 타 측에 이동 가능하게 배치되는 가동코어(171)와; 상기 요크(120)와 상기 가동코어(171)가 서로 이격되도록 개재되는 비금속재질의 이격부(225)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 요크(120)는, 자로를 형성하는 프레임(121) 및 요크플레이트(131)를 구비하고 있다.
상기 요크(120)의 내부에는 원통형상의 보빈(141)이 설치되어 있으며, 상기 보빈(141)의 내부에는 가동코어(171) 및 고정코어(161)가 수용 설치되어 있다.
상기 가동코어(171)에는 돌출부(172)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(172)는 상기 프레임(121)의 관통공(122)에 삽입 결합되어 있다.
한편, 상기 요크(120)와 상기 가동코어(171) 사이에는 상기 가동코어(171)와 상기 요크(120) 사이에 에어 갭이 형성되도록 이격부(225)가 구비되어 있다. 상기 이격부(225)는 에어 갭을 형성함과 아울러 금속 간 충돌을 억제할 수 있도록 판 상으로 형성되어, 상기 프레임(121)과 상기 보빈(141)이 사이에 결합되어 있다. 상기 이격부(225)에는 상기 돌출부(172)가 통과할 수 있도록 관통공(227)이 형성되어 있다. 상기 이격부(225)는 고무부재로 형성되어 있으며, 직물류 또는 합성수지부재 등으로로 형성가능하다. 여기서, 상기 이격부(225)와 상기 가동코어(171) 사이에 전술한 고무부재로 된 링형상의 완충부재(191)를 더 포함하도록 구성할 수도 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 이격부(225)는 상기 가동코어(171)가 상기 요 크(120)로부터 이격되어 에어 갭이 형성되도록 함과 아울러, 상기 가동코어(171)가 초기 위치로 복귀될 때 상기 요크(120)와 상기 가동코어(171)가 충격적으로 접촉되는 것을 억제한다.
전술 및 도시한 실시예에서는, 가동코어가 스프링에 의해 초기 위치로 복귀되는 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 상기 스프링 대신에 상기 가동코어를 초기 위치로 복귀시키는 리셋장치에 의해 상기 가동코어가 초기위치로 복귀되도록 구성할 수도 있다.
도 1은 종래의 액츄에이터의 단면도,
도 2는 도 1의 액츄에이터의 작용을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도,
도 4는 도 3의 분리사시도,
도 5는 도 3의 액츄에이터의 작용을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도,
도 7은 도 6의 액츄에이터의 작용을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도,
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 액츄에이터의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 하우징 115 : 커버
120 : 요크 121 : 프레임
122,132 : 관통공 131 : 요크플레이트
141 : 보빈 145 : 이격부
148 : 삽입부 151 : 코일
161 : 고정코어 171 : 가동코어
172 : 돌출부 181 : 로드
185 : 스프링

Claims (20)

  1. 내부에 수용공간을 형성하는 요크와;
    상기 요크의 내부에 배치되며 중공을 가지는 보빈과;
    상기 보빈의 둘레에 권회되어 자기력을 발생시키는 코일과;
    상기 보빈의 내부 일 측에 고정 배치되는 고정코어와;
    상기 보빈의 내부 타 측에 이동 가능하게 배치되는 가동코어와;
    상기 요크와 상기 가동코어가 서로 이격되도록 개재되는 비금속재질의 이격부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이격부는 상기 보빈에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 요크는, 일 측이 개방된 단면 형상을 가지는 프레임과, 상기 프레임의 개방영역을 차단하도록 결합되는 요크플레이트를 포함하며, 상기 프레임에는 상기 가동코어의 일 영역이 삽입될 수 있게 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이격부는 상기 보빈의 중공 내부에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보빈에는 상기 관통공의 내부에 삽입되는 삽입부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가동코어와 상기 이격부 사이에 개재되는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 완충부재는 고무부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 완충부재는 링형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이격부는 링 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이격부는 고무부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이격부는 상기 요크에 형성된 관통공에 삽입되는 바디와, 상기 바디의 단부에 반경방향을 따라 외측으로 연장된 플랜지를 구비한 것을 특징으로하는 액츄에이터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이격부는 고무부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 이격부와 접촉할 수 있게 상기 가동코어에 결합되는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 이격부는 상기 요크와 상기 보빈 사이에 개재되는 판상으로 형성되고, 중앙에 상기 가동코어의 일 영역이 통과할 수 있게 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  15. 내부에 수용공간을 형성하는 요크와;
    상기 요크의 내부에 배치되며 중공을 가지는 보빈과;
    상기 보빈의 둘레에 권회되어 자기력을 발생시키는 코일과;
    상기 보빈의 내부 일 측에 고정 배치되는 고정코어와;
    상기 보빈의 내부 타 측에 이동 가능하게 배치되는 가동코어와;
    상기 가동코어가 상기 고정코어로부터 이격되게 탄성력을 가하는 스프링과;
    상기 요크와 상기 가동코어가 서로 이격되도록 개재되는 비금속재질의 이격부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 요크에는 상기 가동코어의 일 영역이 삽입될 수 있게 관통된 관통공이 형성되어 있으며, 상기 이격부는 상기 보빈의 내부에 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 가동코어의 둘레에 결합되어 상기 이격부와 접촉되는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  18. 제17에 있어서,
    상기 완충부재는 고무링인 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 이격부는 상기 가동코어의 둘레에 탄성적으로 결합되어 상기 요크와 접촉되는 완충부재인 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 요크의 일 측에 결합되는 하우징과, 상기 요크를 사이에 두고 상기 요크의 타 측에 결합되는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터.
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