KR20190126361A - 자동차 요소용 작동장치의 기계적 피드백 유닛의 액추에이터로서 전자기 액추에이터 및 전자기 액추에이터를 갖는 자동차 요소용 작동장치 - Google Patents

자동차 요소용 작동장치의 기계적 피드백 유닛의 액추에이터로서 전자기 액추에이터 및 전자기 액추에이터를 갖는 자동차 요소용 작동장치 Download PDF

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Abstract

자동차요소용 작동장치의 기계적인 피드백 유닛의 액추에이터로서 전자기 액추에이터(10)에는, 고정자(12)와 트랜슬레이터(24)가 제공되며, 트랜슬레이터는 이동축(36)을 따라 병진운동하도록 이동될 수 있고, 트랜슬레이터는 고정자(12)에 대하여 거리를 유지하면서 정지위치와 하나 이상의 단부위치, 바람직하게는 정지위치에 대하여 정지위치에서 시작하여 이동축(36)을 따라 마주하는 방향으로 배열된 두 개의 단부 위치중 하나와의 사이에서 왕복 이동될 수 있다. 액추에이터(10)는, 이동시 병진운동하도록 트랜슬레이터(24)를 가이드 하기 위한 가이드 장치(40)를 더 포함하며, 가이드 장치(40)는 하나 이상의 리프 스프링(38)을 구비하고, 리프 스프링은 이동축(36)에 대하여 횡단하여 연장하며, 중앙 부착부(46)와 부착부(46)의 양측 상의 고정부(42)를 구비한다. 트랜슬레이터(24)가 리프 스프링(38)의 부착부(46)와 기계적으로 결합되고 리프 스프링의 고정부(42)가 고정자(12)와 기계적으로 결합되거나, 고정자(12)가 리프 스프링(38)의 부착부(46)와 기계적으로 결합되고 리프 스프링의 고정부(42)가 트랜슬레이터(24)와 기계적으로 결합된다.

Description

자동차 요소용 작동장치의 기계적 피드백 유닛의 액추에이터로서 전자기 액추에이터 및 전자기 액추에이터를 갖는 자동차 요소용 작동장치
본 발명은 자동차 요소용 작동장치의 기계적 피드백 유닛의 액추에이터로서의 전자기 액추에이터에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 작동장치의 기계적 피드백 유닛의 액추에이터로서의 이러한 전자기 액추에이터를 갖는 자동차 요소용 작동장치에 관한 것이다.
현대의 작동 컨셉은, 특히 자동차 요소의 작동장치용 작동 컨셉은, 터치 필드가 디스플레이되는 터치스크린으로 구현된 작동표면을 갖는 작동요소를 포함한다. 명령은 터치 필드를 터치함으로써 입력되고, 작동입력이 유효한 경우에 촉각으로 피드백과 확인을 받는다. 촉각에 의한 피드백은 작동요소를 기계적으로 짧게 여기시키는 것으로 제공되며, 이에 대해 특히 전자기 액추에이터가 사용된다.
이러한 전자기 액추에이터는 가능한 한 정확하게 가이드되는 액추에이터를 가져야만 한다.
일반적으로, 전자기 액추에이터는 고정자와 이동축을 따라 고정자에 대하여 병진운동으로 이동될 수 있는 트랜슬레이터를 포함한다. 트랜슬레이터는 고정자의 부분들 사이에 배열되며, 고정자에 대하여 병진운동하는 동안 일정한 거리를 유지한다. 이를 위해 전자기 액추에이터는 이동하는 동안 트랜슬레이터를 병진운동하도록 가이드하는 가이드 장치를 포함한다.
또한 가이드 장치는 종종 트랜슬레이터를 정지위치로 복귀시키는 기능도 이어받는다. 임머션-코일(immersion coil) 액추에이터 형태의 이러한 전자기 액추에이터는 독일특허공보 DE-A-10 2015 220 494에 설명되어 있다. 그러나, 이 예에서 사용된 리프 스프링에 의한 기계적인 가이드는, 큰 병진운동에 대하여 트랜슬레이터와 고정자 사이의 거리가 일정하게 유지되는 것을 보장하지 않는다.
일본특허공보 JP-A-2017-018958에, 진동 액추에이터가 공지되어 있는데, 이를 통해 전자기적으로 구동될 때 프레임 내에서 웨이트를 왕복운동시킬 수 있다. 이를 위해, 웨이트는 진동축에 위치된 단부에 리프 스프링에 의해 스프링-탄성적으로 장착되어 있다.
유럽특허 EP-A-3 070 578 및 EP-A-1 939 061에서, 작동유닛용 진동 액추에이터를 설명하고 있다.
본 발명의 목적은 자동차 요소용 작동장치의 기계적 피드백 유닛의 액추에이터로서 개선된 가이드를 갖는 전자기 액추에이터를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은,
- 고정자,
- 이동축을 따라 병진운동하도록 이동될 수 있고, 고정자에 대하여 거리를 유지하면서 정지위치와 하나 이상의 단부위치, 바람직하게는 정지위치에 대하여 정지위치로부터 시작하여 이동축을 따라 반대방향으로 배열된 두 개의 단부위치중 하나와의 사이에서 왕복 이동될 수 있는, 트랜슬레이터, 및
- 이동중에 트랜슬레이터를 병진운동하도록 가이드하는 가이드 장치를 포함하고,
- 상기 가이드 장치는, 상기 이동축에 대해 횡단방향으로 연장하고 중앙 부착부와 상기 부착부의 양측 상의 고정부를 갖는 하나 이상의 리프 스프링을 포함하고,
- 상기 트랜슬레이터가 상기 리프 스프링의 부착부와 기계적으로 결합되고 상기 리프 스프링의 고정부가 상기 고정자와 기계적으로 결합되거나, 상기 고정자가 상기 리프 스프링의 부착부와 기계적으로 결합되고 상기 리프 스프링의 고정부가 상기 트랜슬레이터와 기계적으로 결합되는, 전자기 액추에이터를 제공함으로써 달성된다.
본 발명의 전자기 액추에이터는 고정자와, 이동축을 따라 병진운동식으로 이동될 수 있는 트랜슬레이터를 포함한다. 트랜슬레이터는 이동축을 따라 선형으로 이동될 수 있지만, 또한 곡선을 따라 이동될 수도 있다. 트랜슬레이터가 병진운동으로 이동될 수 있는 것은 중요하다. 트랜슬레이터가 움직일 때, 트랜슬레이터와 고정자 사이의 거리는 동일하게 유지된다. 트랜슬레이터는 정지위치와 하나 이상의 단부위치 사이에서 왕복운동으로 이동될 수 있다. 바람직하게, 트랜슬레이터는 정지위치로부터 두 개의 반대방향으로 단부위치로 이동될 수 있고, 단부위치로부터 다시 정지위치로 이동된다.
이동하는 동안 트랜슬레이터의 병진운동식 가이드를 위해, 본 발명에 의해 가이드 장치가 제공되는데, 이 가이드 장치는 이동축에 대해 횡단하여 연장하는 하나 이상의 리프 스프링을 포함한다. 리프 스프링은, 중앙 부착부와, 부착부의 양측에 있는 고정부를 포함하고, 두 개의 고정부는 바람직하게 리프 스프링의 양측 반대편 단부에 제공된다. 본 발명에 의하면, 두 개의 고정부는 기계적으로 고정자에 연결되고 부착부는 트랜슬레이터에 기계적으로 연결된다. 또는, 본 발명에 의해, 리프 스프링의 두 개의 고정부는 트랜슬레이터에 기계적으로 결합되고, 리프 스프링의 부착부는 고정자에 기계적으로 결합된다.
두 개의 단부가 고정자 또는 트랜슬레이터에 연결된 리프 스프링의 이러한 구조에 의하면, 고정자에 대해 트랜슬레이터를 정확하게 평행하게 가이드할 수 있다. 이러한 가이드는, 가이드 장치가 트랜슬레이터의 이동축에 대해 횡단하는 방향으로 연장하는 두 개의 리프 스프링을 포함하고 각각의 리프 스프링이 부착부와 부착부의 양측에 배열된 두 개의 고정부를 갖는 사실에 의해, 또한, 두 개의 리프 스프링은, -트랜슬레이터의 이동축의 방향에서 보았을 때- 서로 이격되어 배치되고, 특히 트랜슬레이터 또는 고정자 중 어느 하나의 반대편 단부들에 배치되어 있는 사실에 의해 개선될 수 있다. 두 개의 리프 스프링 사이에 또는 두 개의 리프 스프링에 트랜슬레이터와 고정자를 배치함으로써, (특히 트랜슬레이터 및/또는 고정자 및 리프 스프링 또는 리프 스프링들이 이동축에 대하여 대칭일 때) 이동 중에 토크에 영향을 받지 않고, 각각 트랜슬레이터와 고정자를 정확하게 평행하게 가이드하는 것을 보장한다. 따라서, 추가적인 기계적 가이드 요소가 필요하지 않게 된다. 트랜슬레이터는 오로지 두 개의 리프 스프링에 기계적으로 고정되고, 이로써 트랜슬레이터가 움직일 때 고정자에 대한 거리가 변하지 않게 되고, 트랜슬레이터는 토크를 받지 않게 된다. 본 발명에 따라 정렬할 때, 트랜슬레이터의 이동축에 대해 횡단하여 그리고 트랜슬레이터와 고정자 사이의 에어 갭의 정렬에 횡단하여, 즉, 트랜슬레이터와 고정자 사이의 에어 갭 자체에 횡단하여, 하나 이상의 리프 스프링을 사용하는 경우에 얻을 수 있는 장점은, 트랜슬레이터와 고정자 사이의 에어 갭에 횡단하여 트랜슬레이터를 가이드하는 것이 이상적으로 견고(stiff)하여 고정자와의 접촉을 피하고 따라서 마찰과 노이즈를 피할 수 있다는 점이다. 트랜슬레이터는 트랜슬레이터의 이동방향에서 고정자에 부드럽게 결합된다. 리프 스프링이 걸치는 평면이 에어 갭에 횡단하는 방향으로 향하도록 위치된 본 발명에 따라 설치된 하나 이상의 리프 스프링을 포함하는 본 발명의 가이드 장치에 의해, 에어 갭이, 즉 트랜슬레이터와 고정자 사이의 거리가 최소인 전자기 액추에이터를 제공할 수 있어서, 컴팩트하고 부피가 작은 구성를 구현할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에서, 하나 이상의 리프 스프링의 부착부가 부착부에서 돌출하는 부착 러그를 포함하고, 부착러그에 의해 리프 스프링이 트랜슬레이터에 -또는 대안으로 고정자에- 부착될 수 있고, 하나 이상의 리프 스프링의 각 부착부에 돌출하는 고정 러그가 제공되고, 고정러그에 의해 리프 스프링이 고정자에 -또는 대안으로 트랜슬레이터에- 장착될 수 있다.
본 발명에 따른 전자기 액추에이터는 바람직하게 소위 임머션-코일 액추에이터로 구셩될 수 있고, 여기서 트랜슬레이터는 고정자의 두 개의 플레이트형 고정자 요소(고정자 플레이트 요소) 사이에 배치되는 플레이트형 트랜슬레이터 요소(트랜슬레이터 플레이트 요소)로서 마련된다. 두 개의 고정자 플레이트 요소는 기계적인 스페이서에 의해 서로 소정의 거리를 유지한다. 하나 이상의 리프 스프링에 의해, 바람직하게는 두 개의 리프 스프링에 의해, 고정자 플레이트 요소 중 하나에 또는 각각 고정자 플레이트 요소 중 하나에 결합된 트랜슬레이터 플레이트 요소가, 두 개의 고정자 플레이트 요소 사이의 공간에 배치된다. 두 개의 리프 스프링의 경우, 둘다, 트랜슬레이터와, 고정자 플레이트 요소들 중 하나와의 사이에 배열될 수 있다; 또는 하나의 리프 스프링이 트랜슬레이터 플레이트 요소와 고정자 플레이트 요소들 중 하나와의 사이에 배열될 수 있고, 나머지 리프 스프링은 트랜슬레이터 플레이트 요소와 나머지 고정자 플레이트 요소와의 사이에 배열될 수 있다. 트랜슬레이터 플레이트 요소 상에 토크의 영향 없이, 트랜슬레이터는 본 발명에 따라 고정자 플레이트 요소에 대한 트랜슬레이터 플레이트 요소의 완전히 평행하는 변위에 의해 가이드되기 때문에, 전자기 액추에이터의 이전에 설명한 구조는 트랜슬레이터 플레이트 요소와 두 개의 고정자 플레이트 요소 사이의 에어 갭을 최소로 하여 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 추가 실시예에서, 고정자가 하나 이상의 영구자석 및/또는 하나 이상의 고정자 코일을 포함하고 트랜슬레이터가 고정자의 영구자석과 협력하는 하나 이상의 트랜슬레이터 코일 및/또는 트랜슬레이터의 선형 이동을 위한 고정자 코일을 포함하거나, 트랜슬레이터가 하나 이상의 영구 자석 및/또는 하나 이상의 트랜슬레이터 코일을 포함하고 고정자가 트랜슬레이터의 영구자석과 협력하는 하나 이상의 고정자 코일 및/또는 트랜슬레이터의 선형이동을 위한 트랜슬레이터 코일을 포함하고, 하나 이상의 고정자 코일 및/또는 하나 이상의 트랜슬레이터 코일을 제어하는 제어유닛이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상술한 목적은 또한 자동차 요소용 작동장치에 의해 달성될 수 있는데, 작동장치는,
- 하우징과,
- 상기 하우징 내에 및/또는 상기 하우징에 배열되고 작동표면을 갖는 수동식으로 작동할 수 있는 작동요소와,
- 상기 작동요소의 작동표면의 수동식 작동을 촉각으로 확인하기 위해 활성화될 수 있는, 상술한 실시예들 중 어느 하나에 따른 전자기 액추에이터를 포함하고,
- 상기 작동요소는 측방향으로 및/또는 측방향 성분을 포함하는 이동축을 따라 이동할 수 있고,
- 상기 액추에이터의 고정자가 상기 하우징에 기계적으로 결합되고 상기 액추에이터의 트랜슬레이터가 상기 작동요소에 기계적으로 결합되거나, 상기 액추에이터의 고정자가 상기 작동요소에 기계적으로 결합되고 상기 액추에이터의 트랜슬레이터가 상기 하우징에 기계적으로 결합된다.
아래에서, 도면을 참고하여 구체적으로 본 발명을 설명하도록 한다:
도 1은 트랜슬레이터의 이동축에 횡단방향으로 연장하는 두 개의 리프 스프링을 포함하는 본 발명에 따른 전자기 액추에이터의 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 전자기 액추에이터를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1에 따른 전자기 액추에이터를 나타내는 평면도이다.
도 4 및 도 5는 트랜슬레이터를 정지 위치로부터 두 개의 있을 수 있는 단부 위치들 중 하나의 위치로 이동시키도록 작동된 후의, 전자기 액추에이터를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 트랜슬레이터의 이동축에 횡단방향으로 연장하는 두 개의 리프 스프링을 포함하는 전자기 액추에이터의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 촉각 피드백을 제공하여 작동자의 입력을 확인하도록 도 1 내지 도 5의 전자기 액추에이터에 의해 작동 장치의 작동 요소가 기계적으로 여기된, 자동차 요소용 작동 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자기 액추에이터(10)를 나타내는 사시도이며, 도 2와 도 3은 각각 전자기 액추에이터를 나타내는 측면도와 평면도이다. 액추에이터(10)는 고정자(12)를 포함하며, 이 실시예에서 고정자(12)는 두 개의 이격된 고정자 플레이트 요소(14, 16)를 포함하고, 두 개의 고정자 플레이트 요소는 서로 위아래로 배열되어 있다. 상기 고정자 플레이트 요소(14, 16)에는 영구자석(18, 20)이 제공된다. 두 개의 볼트형상의 스페이서(22)는 두 개의 고정자 플레이트 요소(14, 16)를 서로 연결시킨다.
트랜슬레이터(24)가 두 개의 고정자 플레이트 요소(14, 16) 사이에 배열되어 있는데, 이 실시예에서는 트랜슬레이터 플레이트 요소(26)로 마련되어 있다. 트랜슬레이터 플레이트 요소(26)에는 하나 이상의 전기코일(28)이 제공된다. 전기라인(30)은 트랜슬레이터(24)로 안내되는데, 예를 들어 도면부호 32로 표시된 플러그에 의해 제어유닛(34)에 전기적으로 연결될 수 있다. 코일(28)을 제어함으로써, 유동(flow)방향에 따라 두 개의 반대방향 중 한 방향으로 트랜슬레이터(24)가 움직인다. 트랜슬레이터(24)는 이동축을 따라 움직이는 데, 이 이동축은 도 1에서 도면부호 36으로 표시되어 있다(예를 들어 도 6 참고).
커플링 요소(37)가 트랜슬레이터(24)에 연결되어, 트랜슬레이터(24)와 트랜슬레이터에 의해 이동되는 물체와의 사이에 기계적인 연결을 구현하는데, 자동차 작동 장치의 스프링-탄성적으로 장착된 작동요소를 예로 들 수 있다(예를 들어 도 6 참고).
본 발명에 의하면, 트랜슬레이터(24)가 이동축(36)의 연장방향으로 두 개의 고정자 플레이트 요소(14, 16) 중 하나와 연성으로(softly) 결합되어 있고, 횡단하는 방향으로 강성으로(stiffly) 결합되어 있다. 강성의 견고한 결합을 통해, 트랜슬레이터(24)는 이동축(36)을 따라 움직일 때 고정자(12)의 방향으로는 움직일 수 없는 것을 보장할 수 있다. 따라서, 트랜슬레이터(24)가 움직일 때, 고정자 플레이트 요소(14, 16)에 대한 트랜슬레이터(24)의 위 및 아래의 에어갭은 변하지 않는 상태를 유지한다. 이러한 견고한 결합은 또한, 이동축(36)에 횡단하는 부하가 있을 때 액추에이터의 갭이 변하는 것을 방지한다.
이 실시예에서, 트랜슬레이터(24)의 상부 고정자 플레이트 요소(14)와의 이러한 특별한 기계적인 결합은, 두 개의 리프 스프링(38)에 의해 이루어지며, 리프 스프링은 고정자 플레이트 요소(14, 16)에 대한 에어 갭을 유지하면서 트랜슬레이터(24)의 병진운동을 가이드 하는 가이드 장치(40)를 보장할 수 있다. 각각의 리프 스프링(38)은 두 단부에 각각 하나의 고정부(42)를 포함하며, 고정부에는 리프 스프링(38)의 대응하는 단부로부터 측방향으로 돌출된 앵글 고정 러그(44)가 제공된다. 각각의 리프 스프링(38)의 고정부(42) 사이에, 부착부(46)가 제공되며 부착부는 그 중심이 대응하는 리프 스프링(38)의 단부들 사이에 위치한다. 부착 러그(48)는 각각의 부착부(46)로부터 돌출한다. 이 실시예에서, 부착 러그(48)는 상부 고정자 플레이트 요소(14)에 장착되고, 고정 러그(44)는 트랜슬레이터(24)에 장착되어 있다. 상부 고정자 플레이트 요소(14)는 리프 스프링(38)의 부착부(46)의 영역에 돌출된 부착부(50)들을 포함하며, 돌출된 부착부들은 서로 반대편 양측에 정렬되고, 돌출된 부착부에 부착 러그(48)가 장착된다. 이러한 돌출된 부착부(50)에 의해, 각각의 인접하는 리프 스프링(38)에 대한 공간(54)이 이동축(36)을 따라 위치된 고정자 플레이트 요소(14)의 (전방 및 후방) 단부들 각각 사이에 형성되어, 트랜슬레이터(24)에 의해 수반되는 리프 스프링(38)의 고정부(42)가 상부 고정자 플레이트 요소(14)와 충돌하는 일이 없이, 트랜슬레이터(24)가 특정 경로에 의해 양 방향으로 이동축(36)을 따라 움직일 수 있다. 이러한 상황은 도 4 및 도 5에서 볼 수 있다.
도 6은 액추에이터(10')의 구조를 나타내는 것으로서, 다른 실시예를 나타내는데, 도 1 내지 도 5의 액추에이터와 구조와 기능면에서 대응하는 요소들은 동일한 도면부호로 표시한다.
도 1 내지 도 5에 따른 액추에이터(10)와 비교하여, 도 6의 액추에이터(10')의 리프 스프링(38)은 대응하는 부착부(46)에서 트랜슬레이터(24)의 돌출 부착부(50)에 장착되고, 고정부(42)에서 두 고정자 플레이트 요소(14, 16)에 연결되어 있다. 따라서, 리프 스프링(38)도, 고정자 플레이트 요소(14, 16)에 대한 스페이서로서 기능한다; 그러나, 도 6에 점선으로 표시한 것처럼, 스페이서(22)들이 별도로 제공될 수 도 있다.
아래에서, 힘 피드백 기능을 갖는 자동차 요소용 작동장치에 대하여 전자기 액추에이터를 사용할 수 있는 가능성을 도 1을 참고하여 설명하도록 한다.
도 7은 작동 요소(112)를 포함하는 작동 장치(110)를 개략적으로 측면도로 나타낸 도면이다. 이 실시예에서, 작동 요소(112)는 다수의 기호 필드가 표시될 수 있는 작동표면(114)을 갖는 디스플레이 조립체로 구성되어 있다. 작동 요소(112)는 보통 백라이트이다.
수직방향으로(양방향 화살표(118) 참고) 이동하도록 작동시키기 위해, 그리고 옆방향으로(도 7에서 양방향 화살표(120) 참고) 이동하도록 작동하는 것을 보장하기 위해, 개략적으로 도시된 제1 및 제2 스프링(122, 124)을 통해 작동 요소(112)는 하우징(126)에 탄성적으로 장착되어 있다. 센서(128)를 사용하여, 작동 요소(112)가 수직이동축(118)을 따라 이동했다는 것을 측정할 수 있다. 이는 평가 및 제어 유닛(34)에서 결정되며, 이에 의해 평가 및 제어 유닛은 액추에이터(10)(또는 10')를 제어한다. 액추에이터(10)(또는 10')의 고정된 고정자(12)는 하우징(126)에서 지지되며, 트랜슬레이터(24)는 커플링 요소(37)에 의해 작동 요소(112)와 기계적으로 결합된다(또는 그 반대도 성립). 트랜슬레이터(24)의 액티브 이동축은 양방향 화살표(36)로 표시되어 있다.
작동 요소(112)가 더 크고 더 복잡하게 구성될 수록, 더 무거워지며, 차지하는 설치 공간도 더 커진다. 만일 햅틱 피드백이 전체 작동 표면(114)에 대하여 동일하게 이루어져야 한다면, 작동 요소(112)는 햅틱 피드백이 이루어지는 동안 병진운동만 수행해야만 한다. 트랜슬레이터(24)의 선형 가이드는 이것에 기여한다.
도 7에 따르면, 액티브 햅틱 피드백이 이루어지는 동안 작동 요소(112)의 전체적인 병진 운동은, 측방향 성분과 수직방향 성분을 모두 포함한다. 이러한 피드백 움직임이 완전히 측방향이 아니라는 사실은, 햅틱 감각이 작동 요소(112)의 작동 표면(114) 전체에 대하여 동일해야만 한다는 사실에 중요한 역할을 못한다. 액티브 햅틱 피드백이 이루어지는 동안 작동 요소(112)가 회전 운동을 겪지 않는다는 것이 결정적이며, 이는 바람직하게 작동 요소(112)가 공간 내에서 오직 평행하게만 이동되는 것을 의미하고, 이는 또한 트랜슬레이터(24)의 선형 가이드에 의해 지지된다.
위에서 설명한, 도 6의 작동 유닛(110) 내의 액추에이터(10)(또는 10')의 배열구조는, 본 발명에 대하여 반드시 요구되는 것은 아니지만, 햅틱 피드백과 관련하여 소정의 장점을 제공하며, 이는 PCT 출원 PCT/EP2017/051416에도 설명되어 있는데 그 내용은 본 출원에 참고로 통합된다.
10 액추에이터
10' 액추에이터
12 고정자
14 상부 고정자 플레이트 요소
16 하부 고정자 플레이트 요소
18 영구자석
20 영구자석
22 스페이서
24 트랜슬레이터
26 트랜슬레이터 플레이트 요소
28 코일
30 라인
32 플러그
34 제어유닛
36 트랜슬레이터의 이동축
37 커플링 요소
38 리프 스프링
40 리프 스프링의 가이드 장치
42 고정부
44 고정 러그
46 부착부
48 부착 러그
50 부착 돌출부
52 이동축의 연장부에 배치된 각각의 고정자 플레이트 요소의 단부
54 고정자 플레이트 요소 단부 및 인접한 리프 스프링 사이의 공간
110 작동 유닛
112 작동 요소
114 작동 표면
116 기호 필드
118 수직 이동축
120 양방향 화살표
122 스프링
124 스프링
126 하우징
128 센서

Claims (8)

  1. 작동 장치의 작동에 대한 촉각 피드백을 위해, 특히 자동차 요소에 대해 제공되는 작동 장치의 기계적 피드백 유닛용 전자기 액추에이터로서,
    - 고정자(12),
    - 이동축(36)을 따라 병진운동하도록 이동될 수 있고, 상기 고정자(12)에 대하여 상기 이동축(36)에 직교하는 방향으로 에어 갭 거리를 유지하면서 정지위치와 하나 이상의 단부위치 사이에서 왕복 이동될 수 있는 트랜슬레이터(24) 및
    - 트랜슬레이터의 이동 중에 트랜슬레이터를 병진운동하도록 가이드하는 가이드 장치(40)를 포함하고,
    - 상기 가이드 장치(40)는, 상기 이동축(36)에 대해 횡단방향으로 그리고 상기 고정자(12)와 트랜슬레이터(24)의 에어 갭 거리의 정렬에 대해 횡단방향으로 연장하며 중앙 부착부(46)와 상기 부착부(46)의 양측 상의 고정부(42)를 갖는 하나 이상의 리프 스프링(38)을 포함하고,
    - 상기 트랜슬레이터(24)가 상기 리프 스프링(38)의 부착부(46)와 기계적으로 결합되고 상기 리프 스프링의 고정부(42)가 상기 고정자(12)와 기계적으로 결합되거나, 상기 고정자(12)가 상기 리프 스프링(38)의 부착부(46)와 기계적으로 결합되고 상기 리프 스프링의 고정부(42)가 상기 트랜슬레이터(24)와 기계적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 전자기 액추에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정자(12)에 대하여 상기 이동축(36)에 직교하는 방향으로 에어 갭 거리를 유지하면서 상기 트랜슬레이터(24)는 상기 정지위치와 상기 두 단부위치 중 하나의 단부위치 사이에서 왕복으로 이동될 수 있고, 상기 두 단부 위치는 상기 정지위치에 대하여 상기 정지위치로부터 출발하여 상기 이동축(36)을 따라 반대방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 전자기 액추에이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하나 이상의 리프 스프링(38)의 부착부(46)는 상기 부착부(46)로부터 돌출하는 부착 러그(48)를 포함하고, 상기 리프 스프링(38)은 상기 부착 러그(48)에 의해 상기 트랜슬레이터(24)에 부착되고, 상기 하나 이상의 리프 스프링(38)의 고정부(42)에는 돌출하는 고정 러그(44)가 제공되고, 상기 리프 스프링(38)은 상기 고정 러그(44)에 의해 상기 고정자(12)에 장착되는 것을 특징으로 하는 전자기 액추에이터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하나 이상의 리프 스프링(38)의 부착부(46)는 상기 부착부(46)로부터 돌출하는 부착 러그(48)를 포함하고, 상기 리프 스프링(38)은 상기 부착 러그(48)에 의해 상기 고정자(12)에 부착되고, 상기 하나 이상의 리프 스프링(38)의 고정부(42)에는 돌출하는 고정 러그(44)가 제공되고, 상기 리프 스프링(38)은 상기 고정 러그(44)에 의해 상기 트랜슬레이터(24)에 장착되는 것을 특징으로 하는 전자기 액추에이터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드 장치(40)는 상기 트랜슬레이터(24)의 이동축(36)에 대해 횡단방향으로 연장하는 두 개의 리프 스프링(38)를 포함하고, 각각의 리프 스프링은 중앙 부착부(46)와 상기 부착부(46)의 양측에 배열된 두 개의 고정부(42)를 구비하고, 상기 두 개의 리프 스프링(38)은 트랜슬레이터(24)의 이동축(36) 방향에서 보았을 때 서로 이격되어 있고, 특히 상기 트랜슬레이터(24) 또는 상기 고정자(12) 중 하나의 양측 반대편 단부들에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기 액추에이터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정자(12)는 두 개의 플레이트형 고정자 요소(14, 16)를 포함하고, 상기 트랜슬레이터(24)는 상기 고정자 요소(14, 16) 사이에 배열된 플레이트형 트랜슬레이터 요소로서 제공되는 것을 특징으로 하는 전자기 액추에이터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정자(12)가 하나 이상의 영구자석(18, 20) 및/또는 하나 이상의 고정자 코일을 포함하고 상기 트랜슬레이터(24)가 상기 고정자(12)의 영구자석(18, 20)과 협력하는 하나 이상의 트랜슬레이터 코일(28) 및/또는 상기 트랜슬레이터(24)의 선형 운동을 위한 고정자 코일을 포함하거나, 상기 트랜슬레이터(24)가 하나 이상의 영구자석 및/또는 하나 이상의 고정자 코일(28)을 포함하고 상기 고정자(12)가 상기 트랜슬레이터(24)의 영구자석과 협력하는 하나 이상의 고정자 코일 및/또는 상기 트랜슬레이터(24)의 선형 운동을 위한 트랜슬레이터 코일(28)을 포함하고,
    상기 하나 이상의 고정자 코일 및/또는 상기 하나 이상의 트랜슬레이터 코일(28)을 제어하는 제어유닛(34)이 제공되는 것을 특징으로 하는 전자기 액추에이터.
  8. 자동차 요소용 작동장치로서,
    - 하우징(126)과,
    - 상기 하우징(126) 내에 및/또는 상기 하우징(126)에 배열되고 작동표면(114)을 갖는 수동식으로 작동할 수 있는 작동요소(112)와,
    - 상기 작동요소(112)의 작동표면(114)의 수동식 작동을 촉각으로 확인하기 위해 활성화될 수 있는, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 전자기 액추에이터(10)를 포함하고,
    - 상기 작동요소(112)는 측방향으로 및/또는 측방향 성분을 포함하는 이동축을 따라 이동할 수 있고,
    - 상기 액추에이터(10)의 고정자(12)가 상기 하우징(126)에 기계적으로 결합되고 상기 액추에이터(10)의 트랜슬레이터(24)가 상기 작동요소(112)에 기계적으로 결합되거나, 상기 액추에이터(10)의 고정자(12)가 상기 작동요소(112)에 기계적으로 결합되고 상기 액추에이터(10)의 트랜슬레이터(24)가 상기 하우징(126)에 기계적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 요소용 작동장치.
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