WO2014204129A1 - 팬클러치용 전자식 액추에이터 - Google Patents

팬클러치용 전자식 액추에이터 Download PDF

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WO2014204129A1
WO2014204129A1 PCT/KR2014/005129 KR2014005129W WO2014204129A1 WO 2014204129 A1 WO2014204129 A1 WO 2014204129A1 KR 2014005129 W KR2014005129 W KR 2014005129W WO 2014204129 A1 WO2014204129 A1 WO 2014204129A1
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bearing
housing
nut
bobbin
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차정옥
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(주)쿨링시스템
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Definitions

  • the present invention relates to an actuator for driving a fan clutch by introducing a viscous liquid by an electric field generated when an electric current is applied to the coil. More specifically, an electric force line can be concentrated along a shaft, and the internal structure is simplified.
  • the present invention relates to an electronic actuator capable of miniaturizing a product and reducing manufacturing cost.
  • a vehicle is equipped with a radiator to improve the cooling efficiency of the coolant that cools the engine, and a cooling fan is installed to promote cooling of the coolant passing through the radiator, and the cooling fan receives power from the water pump pulley of the engine.
  • a fluid fan clutch that transmits power to rotate the cooling fan is connected.
  • the fluid fan clutch is provided with an actuator for introducing a viscous fluid, a conventional actuator will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional electronic actuator for a fan clutch.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a viscous liquid clutch actuator as a conventional technique described in US Patent Publication US 6557686 B1 (2003.5.6).
  • the actuator 10 includes a housing 14, a shaft 16, a nut 18, a nonmagnetic bushing 20, a bearing 22, an electromagnet coil 24, and a ferromagnetic can 26. .
  • the rotating shaft 16 has a first end 28 and a second end 30, the first end 28 is located on the outer side of the housing 14 and the second end 30 is The shaft 16 is configured to be easily rotated in the housing 14 by being positioned inside the housing 14.
  • the nut 18 includes an inner circumferential surface 32, an outer circumferential surface 34, and a coupling means 36, wherein the coupling means 36 allows the actuator 10 to be easily attached to the clutch 12.
  • the nut 18 rotates with the clutch 12, and the stainless bushing 20 is the first end 28 and the nut 18 of the shaft 16. Is coupled to the inner circumferential surface (32).
  • the shaft 16, the bearing 22, the nut 18 is integrated with the clutch 12 to rotate.
  • the bearing 22 is disposed in the vicinity of the second end 30 of the shaft 18 so that the shaft 16 is easily rotated.
  • the ferromagnetic can 26 is disposed in a ring shape around the shaft 16, and the electromagnet coil 124 is disposed inside the ferromagnetic can 26, and the bearing 22 is outside the ferromagnetic can 26. It is arranged so that the magnetic flux loop 48 is formed into the bearing 22.
  • the conventional electric actuator for the fan clutch configured as described above has a relatively low density of the electric line of force 48, so that there is little force for pulling the armature plate 42, and the bearing 22 is mounted outside the ferromagnetic can 26.
  • the shaking of the shaft 18 is increased, thereby increasing the lateral load applied to the bearing 22.
  • the internal structure of the actuator 10 becomes complicated, there is a disadvantage in that the miniaturization of the fan clutch is generated and the manufacturing cost is increased.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, the electric line of force can be concentrated along the shaft, can reduce the lateral load applied to the bearing, and the internal structure is simplified, the product can be reduced in size and manufacturing cost
  • the purpose is to provide an electronic actuator.
  • the shaft is rotated by receiving a rotational force from the engine crankshaft;
  • a bobbin mounted to surround the stop portion of the shaft, the coil being wound therein;
  • a nut made of a magnetic material and mounted to surround one longitudinal side of the shaft, the nut being screwed to the clutch;
  • An upper bushing made of a nonmagnetic material and press-fitted between the longitudinal one side of the shaft and the nut to integrally connect the shaft and the nut;
  • a housing made of a magnetic material and composed of a bottom plate and a side wall to surround the other longitudinal side of the shaft, the side wall extending to partially overlap with the nut;
  • a bearing mounted on the other longitudinal outer peripheral surface of the shaft located inside the housing;
  • a lower bushing made of a nonmagnetic material and press-fitted between the bearing and the housing to integrally connect the bearing and the housing.
  • the bobbin surrounds the entire outer circumferential surface of the shaft exposed between the upper bushing and the bearing, and the coil is wound to fill the entire interior of the bobbin.
  • the lower bushing is provided with a seating groove in which a part of the bearing is inserted and fixed.
  • the nut has an extension that extends away from the shaft and is bent toward the housing, the side wall of the housing being positioned such that its outer side faces the inner side of the extension.
  • the bearing is made of nonmagnetic material or is installed to be spaced apart from the bobbin and the bearing.
  • a center hole is formed in the bottom plate of the housing, and the other end of the shaft extends through the center hole and protrudes out of the housing.
  • the electric line of force can be concentrated along the shaft, can reduce the one-sided load of the shaft, there is an advantage that the internal structure is simplified to reduce the size and manufacturing cost of the product.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional electronic actuator for a fan clutch.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a magnetic field formation pattern of a conventional electronic actuator for fan clutch.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the electronic actuator for fan clutch according to the present invention.
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing a coupling structure of the lower bushing and the housing included in the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a magnetic field formation pattern of the electronic actuator for fan clutch according to the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view of the electronic actuator for the fan clutch according to the present invention
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing a coupling structure of the lower bushing and the housing included in the present invention
  • Figure 5 is an electronic actuator for a fan clutch according to the present invention. It is sectional drawing which shows the magnetic field formation pattern of this.
  • Electronic actuator is an electronic actuator for operating the viscous fluid inflow into the vehicle fan clutch, the shaft 100 is rotated by receiving a rotational force from the engine crankshaft, and surrounds the stop portion of the shaft 100 It is mounted so that the coil 210 is wound inside the bobbin 200, and made of a magnetic material is mounted so as to surround the longitudinal one side (upper side in the present embodiment) of the shaft 100 and the outer peripheral surface of the clutch 12
  • the nut 300 is screwed in and made of a non-magnetic material is pressed between the longitudinal side of the shaft 100 and the nut 300 to integrally connect the shaft 100 and the nut 300
  • the housing 500 in which the shaft 100 and the bobbin 200, etc. are seated therein is made of a magnetic material and positioned to partially overlap the nut 300, the coils 210 wound on the bobbin 200 may be disposed.
  • the magnetic force lines E are formed along the shaft 100, the housing 500, and the nut 300, and the magnetic force lines form a loop.
  • the line of magnetic force E between the upper side of the nut 300 and the upper side of the shaft 100 protrudes upward to partially contact the armature plate 42 to attract the armature plate 42.
  • the magnetic force line E is turned to form a through hole so that a greater attraction force is generated.
  • the operation principle and related configuration in which the armature plate 42 is pulled by the magnetic field generated between the shaft 100 and the nut 300 are substantially the same as those of the conventional electronic actuator shown in FIGS. 1 and 2. The detailed description thereof will be omitted.
  • a bearing 600 may be provided on the outer circumferential surface of the lower side.
  • the bearing 600 is made of metal to have strong durability.
  • the lines of magnetic force may be dispersed in the bearing 600, thereby degrading the strength of the magnetic field. Therefore, the lower bushing 700 made of a nonmagnetic material may be press-fitted between the bearing 600 and the housing 500. As such, when the lower bushing 700 is press-fitted between the bearing 600 and the housing 500, the bearing 600 and the housing 500 do not directly contact each other, and thus the magnetic force lines are distributed to the bearing 600. The phenomenon can be prevented.
  • the bearing 600 included in the present invention is characterized in that it is mounted at a point located inside the housing 500 of the outer circumferential surface of the shaft 100.
  • the mounting position of the bearing 600 is closer to the longitudinal interruption of the shaft 100, so that the shaking of the shaft 100 is reduced. Accordingly, there is an advantage that the piece load applied to the bearing 600 is reduced, thereby improving the life of the bearing 600.
  • the bearing 600 may be replaced with a smaller standard, thereby minimizing the size of the product.
  • the upper surface of the bottom plate 520 of the housing 500 is disposed to face the bottom surface of the bearing 600, and a lower end of the shaft 100 is formed at the center of the bottom plate 520.
  • the inner circumferential surface of the lower bushing 700 may be provided with a seating groove 710 in which a part of the bearing 600 can be inserted and fixed.
  • the seating groove 710 is formed in a shape that is joined to the outer end of the bearing 600, that is, the edge portion of the bearing 600 can be inserted in a fitting manner.
  • the inner circumferential surface of the lower bushing 700 does not move in any of left, right, and up and down directions. Since it is fixedly coupled to, the bearing 600 is not shaken even if the shaft 100 is rotated, thereby reducing the risk of breakage of the bearing 600, it is possible to obtain the effect that the noise is significantly reduced.
  • the bearing 600 when the bearing 600 is configured to be partially inserted into the lower bushing 700, the upper surface of the lower bushing 700 is positioned higher than the upper surface of the bearing 600 such that the upper surface of the bearing 600 is bobbin 200.
  • the bottom surface of the lower bushing 700 is not lower than the bottom surface of the bearing 600 so that the bottom surface of the bearing 600 does not contact the bottom plate 520 of the housing 500.
  • the bearing 600 may be made of a nonmagnetic material so as to fundamentally prevent the above-mentioned decrease in strength of the magnetic field.
  • the material of the bearing 600 is generally made of a metal, that is, a magnetic material, when the bearing 600 is made of a magnetic material, the bearing 600 is seated on the inner circumferential surface of the lower bushing 700 as mentioned above.
  • the groove 710 is formed.
  • the bearing 600 supports the shaft 100 so as not to shake laterally when the shaft 100 is rotated. If you can, it can be replaced by various kinds of ball bearings.
  • the coil 210 does not surround any part of the outer circumferential surface of the shaft 100, but maximizes the outer circumferential surface of the shaft 100 between the upper bushing 400 and the bearing 600. It is preferable that it is comprised by the surrounding structure. That is, the bobbin 200 is mounted to surround the entire outer circumferential surface of the shaft 100 exposed between the upper bushing 400 and the bearing 600, and the coil 210 fills the entire interior of the bobbin 200. It is preferable to wind so that As such, when the section in which the coil 210 surrounds the outer circumferential surface of the shaft 100 becomes long, the electric force lines are concentrated along the shaft 100, and thus, the force for pulling the armature plate 42 may be increased. That is, when the electronic actuator according to the present invention is used, the armature plate 42 can be pulled more strongly even if the same size of the component and the same size of power are used, so that the performance compared to the standard can be obtained.
  • the bobbin 200 the outer end (side facing the housing side wall) extending toward the side wall 510 of the housing 500 so that the mounting position in the housing 500 can be fixed constantly. And then bent upward, and mounted to stack with the side wall 510.

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Abstract

본 발명에 의한 전자식 액추에이터는, 엔진 크랭크축으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 샤프트; 상기 샤프트의 중단 부위를 둘러싸도록 장착되되 내부에 코일이 감겨지는 보빈; 자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트의 길이방향 일측을 둘러싸도록 장착되되 클러치에 나사결합되는 너트; 비자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트의 길이방향 일측과 상기 너트 사이에 압입되어, 상기 샤프트와 너트를 일체로 연결시키는 상측부싱; 자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트의 길이방향 타측을 둘러싸도록 바닥판과 측벽으로 구성되며, 상기 측벽은 상기 너트와 일부 겹치도록 연장되는 하우징; 상기 하우징의 내측에 위치되는 상기 샤프트의 길이방향 타측 외주면에 장착되는 베어링; 비자성체 물질로 제작되어 상기 베어링과 상기 하우징 사이에 압입되어, 상기 베어링과 하우징을 일체로 연결시키는 하측부싱;을 포함하여 구성된다.

Description

팬클러치용 전자식 액추에이터
본 발명은 코일에 전류가 인가되었을 때 발생되는 전기장에 의해 점성액체가 유입됨으로써 팬클러치를 구동시키기 위한 액추에이터에 관한 것으로, 더 상세하게는 전기력선이 샤프트를 따라 집중될 수 있고, 내부 구조가 단순화되어 제품의 소형화 및 제조원가 절감이 가능한 전자식 액추에이터에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 엔진을 냉각시키는 냉각수의 냉각 효율 향상을 위해 라디에이터가 장착되고, 이 라디에이터를 통과하는 냉각수의 냉각을 촉진시키는 냉각팬이 설치되며, 냉각팬에는 엔진의 워터 펌프 풀리로부터 동력을 전달받고 라디에이터의 온도가 높은 경우 냉각팬을 회전시키도록 동력을 전달하는 유체 팬클러치가 연결된다. 상기 유체 팬클러치에는 점성유체가 인입되도록 하는 액추에이터가 구비되는데, 이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액추에이터에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 팬클러치용 전자식 액추에이터의 단면도이다.
종래의 전자식 액추에이터는 전기력선이 발생되도록 형성되며 내부에 베어링을 장착한 것으로 도면을 중심으로 구체적으로 설명하면 아래와 같다. 도 1은 미국 특허 공보 US 6557686 B1(2003.5.6)에 기재된 종래의 기술로서 점성액체 클러치 액추에이터의 단면도를 나타낸다. 상기 액추에이터(10)는 하우징(14), 샤프트(16), 너트(18), 비자성체 부싱(20), 베어링(22), 전자석 코일(24) 및 강자성체 캔(26)을 포함하여 구성되어 있다. 상기 회전하는 샤프트(16)는 제1단부(28)와 제2단부(30)를 구비하고, 제1단부(28)는 상기 하우징(14)의 외측부에 위치하며 상기 제2단부(30)는 상기 하우징(14)의 내측부에 위치하도록 하여 상기 샤프트(16)가 하우징(14) 내에서 용이하게 회전하도록 구성한 것이다. 상기 너트(18)는 내주면(32), 외주면(34) 및 결합수단(36)을 포함하고 있으며 상기 결합수단(36)은 액추에이터(10)가 상기 클러치(12)에 용이하게 부착되도록 하는 것으로 상기 액추에이터(10)가 상기 클러치(12)에 부착되면 너트(18)는 클러치(12)와 함께 회전하며, 상기 스테인리스 부싱(20)은 상기 샤프트(16)의 제1단부(28) 및 너트(18)의 내주면(32)과 결합되어 있다.
따라서 상기 샤프트(16), 상기 베어링(22), 너트(18)는 클러치(12)와 일체화 되어 회전하는 것이다. 또한 상기 베어링(22)은 샤프트(18)의 제2단부(30) 부근에 배치 결합되어 상기 샤프트(16)가 용이하게 회전하도록 하고 있는 것이다. 또한 강자성체 캔(26)은 상기 샤프트(16) 주변부에 링 형태로 배치되고 있으며 상기 강자성체 캔(26) 내부에 전자석 코일(124)이 배치되는 구조이고 상기 베어링(22)은 강자성체 캔(26) 외측에 배치되도록 하여 자속 루프(48)를 베어링(22) 안쪽으로 형성되도록 한 것이다.
상기와 같은 종래의 기술은 전원이 전자석 코일(24)에 공급되면 코일 주위에 자성체를 통로로 하여 전기력선(48)이 형성되고 상기 전기력선(48)이 아마추어 플레이트(42) 내에 존재하는 공극에 자력이 형성되도록 한다. 그러므로 상기 자력에 의하여 스프링에 의한 클로즈드 포지션(Closed position)에서 오픈 포지션(Open position)으로 아마추어 플레이트(42)를 끌어당긴다. 상기와 같이 아마추어 플레이트(42)가 오픈 포지션으로 되면 상기 아마추어 플레이트(42)는 점성 액체가 클러치(12) 내부로 흘러들어 클러치(12)와 결합되도록 하여 상기 액추에이터(10)가 클러치(12)를 동작시키도록 하는 것이다.
그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 팬클러치용 전자식 액추에이터는, 전기력선(48)의 밀도가 비교적 낮아 아마추어 플레이트(42)를 당기는 힘이 적고, 베어링(22)이 강자성체 캔(26) 외부에 장착되어 있어 샤프트(18)의 흔들림이 증가되며, 이에 따라 베어링(22)에 가해지는 편하중이 증가된다는 단점이 있다. 또한, 액추에이터(10)의 내부 구성이 복잡해지므로, 팬클러치의 소형화에 한계가 발생되며 제조원가가 상승된다는 단점도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 전기력선이 샤프트를 따라 집중될 수 있고, 베어링에 가해지는 편 하중을 감소시킬 수 있으며, 내부 구조가 단순화되어 제품의 소형화 및 제조원가 절감이 가능한 전자식 액추에이터를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전자식 액추에이터는, 엔진 크랭크축으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 샤프트; 상기 샤프트의 중단 부위를 둘러싸도록 장착되되 내부에 코일이 감겨지는 보빈; 자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트의 길이방향 일측을 둘러싸도록 장착되되 클러치에 나사결합되는 너트; 비자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트의 길이방향 일측과 상기 너트 사이에 압입되어, 상기 샤프트와 너트를 일체로 연결시키는 상측부싱; 자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트의 길이방향 타측을 둘러싸도록 바닥판과 측벽으로 구성되며, 상기 측벽은 상기 너트와 일부 겹치도록 연장되는 하우징; 상기 하우징의 내측에 위치되는 상기 샤프트의 길이방향 타측 외주면에 장착되는 베어링; 비자성체 물질로 제작되어 상기 베어링과 상기 하우징 사이에 압입되어, 상기 베어링과 하우징을 일체로 연결시키는 하측부싱;을 포함하여 구성된다.
상기 보빈은 상기 상측부싱과 상기 베어링 사이로 노출되는 상기 샤프트의 외주면 전체를 둘러싸고, 상기 코일은 상기 보빈의 내부 전체를 채우도록 감겨진다.
상기 하측부싱은, 상기 베어링 일부가 인입되어 고정될 수 있는 안착홈이 구비된다.
상기 너트는, 상기 샤프트와 멀어지는 방향으로 연장되다가 상기 하우징을 향해 절곡되는 연장부를 구비하고, 상기 하우징의 측벽은 외측면이 상기 연장부의 내측면과 대향되도록 위치된다.
상기 베어링은 비자성체 물질로 제작되거나, 상기 보빈 및 베어링과 이격되도록 설치된다.
상기 하우징의 바닥판에는 센터홀이 형성되고, 상기 샤프트는 길이방향 타측단이 상기 센터홀을 관통하여 상기 하우징 외부로 돌출된다.
본 발명에 의한 팬클러치용 전자식 액추에이터는, 전기력선이 샤프트를 따라 집중될 수 있고, 샤프트의 편 하중을 감소시킬 수 있으며, 내부 구조가 단순화되어 제품의 소형화 및 제조원가 절감이 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 팬클러치용 전자식 액추에이터의 단면도이다.
도 2는 종래의 팬클러치용 전자식 액추에이터의 자기장 형성 패턴을 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 팬클러치용 전자식 액추에이터의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 포함되는 하측부싱과 하우징의 결합구조를 도시하는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 팬클러치용 전자식 액추에이터의 자기장 형성 패턴을 도시하는 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 팬클러치용 전자식 액추에이터의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 팬클러치용 전자식 액추에이터의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 포함되는 하측부싱과 하우징의 결합구조를 도시하는 분해사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 팬클러치용 전자식 액추에이터의 자기장 형성 패턴을 도시하는 단면도이다.
본 발명에 의한 전자식 액추에이터는 차량용 팬클러치 내부로의 점성 유체 유입을 동작시키기 위한 전자식 액추에이터로서, 엔진 크랭크축으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 샤프트(100)와, 상기 샤프트(100)의 중단 부위를 둘러싸도록 장착되되 내부에 코일(210)이 감겨지는 보빈(200)과, 자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트(100)의 길이방향 일측(본 실시예에서는 상측)을 둘러싸도록 장착되며 외주면은 클러치(12)에 나사결합되는 너트(300)와, 비자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트(100)의 길이방향 일측과 상기 너트(300) 사이에 압입되어 상기 샤프트(100)와 너트(300)를 일체로 연결시키는 상측부싱(400)과, 자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트(100)의 길이방향 타측(본 실시예에서는 하측)을 둘러싸도록 장착되며 상기 너트(300)와 일부 겹치도록 연장되는 측벽(510)을 구비하는 하우징(500)을 포함하여 구성된다. 이때 상기 하우징(500)은, 그릇과 같이 오목한 형상을 갖도록 바닥판(520)과 측벽(510)으로 구성된다.
이와 같이 샤프트(100) 및 보빈(200) 등이 내부에 안착되는 하우징(500)이 자성체 물질로 제작되고 너트(300)와 일부 겹치도록 위치되면, 보빈(200)에 감겨진 코일(210)에 전류가 인가되었을 때 도 5에 도시된 바와 같이 자기력선(E)은 샤프트(100)와 하우징(500), 너트(300)를 따라 형성되는바, 상기 자기력선이 하나의 루프를 이루게 된다. 한편, 너트(300)의 상측과 샤프트(100)의 상측 사이의 자기력선(E)은 상향으로 돌출되어 아마추어 플레이트(42)와 일부 접촉되어 상기 아마추어 플레이트(42)를 끌어당기게 되는데, 상기 아마추어 플레이트(42)의 가운데 부위에는 자력선(E)이 터닝되어 보다 큰 인력이 발생되도록 관통홀이 형성된다. 이와 같이 샤프트(100)와 너트(300) 사이에서 발생되는 자기장에 의해 아마추어 플레이트(42)가 끌어 당겨지는 동작원리 및 관련 구성은 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 전자식 액추에이터와 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 엔진의 크랭크축으로부터 인가되는 회전력에 의해 샤프트(100)가 회전될 때 상기 샤프트(100)가 어느 일측으로 편심되지 아니하고 안정적으로 회전될 수 있도록, 상기 샤프트(100)의 길이방향 타측(본 실시예에서는 하측) 외주면에는 베어링(600)이 구비될 수 있다. 상기 베어링(600)은 강한 내구성을 갖도록 금속으로 제작되는데, 상기 베어링(600)과 하우징(500)이 직접 접촉되면 자기력선이 베어링(600)으로도 분산되어 자기장의 세기가 저하될 우려가 있다. 따라서 상기 베어링(600)과 하우징(500) 사이에는 비자성체 물질로 제작되는 하측부싱(700)이 압입되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 베어링(600)과 하우징(500) 사이에 하측부싱(700)이 압입되면, 상기 베어링(600)과 하우징(500)이 직접적으로 접촉되지 아니하는바, 자기력선이 베어링(600) 측으로 분산되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
이때, 본 발명에 포함되는 베어링(600)은, 샤프트(100)의 외주면 중 하우징(500) 내측에 위치하는 지점에 장착된다는 점에 특징이 있다. 이와 같이 상기 베어링(600)이 하우징(500) 내에 장착되면, 상기 베어링(600)의 장착위치가 샤프트(100)의 길이방향 중단에 보다 근접하게 되는바, 샤프트(100)의 흔들림이 감소되며, 이에 따라 베어링(600)에 가해지는 편 하중이 감소되어 상기 베어링(600)의 수명이 향상된다는 장점이 있다. 또한, 베어링(600)에 가해지는 편 하중이 감소되면 상기 베어링(600)을 보다 작은 규격으로 대체 가능하므로, 제품의 소형화가 가능해진다는 장점이 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(500)의 바닥판(520) 상면이 베어링(600)의 저면과 대향되도록 배치되고 샤프트(100)의 하측단이 바닥판(520) 중심에 형성된 센터홀(530)을 관통하여 하우징(500) 외부로 돌출되도록 장착되면, 하우징(500)의 크기가 최소화되므로, 도 1에 도시된 종래의 전자식 액추에이터에 비해 크기가 매우 작아진다는 이점도 있다.
한편, 상기 하측부싱(700)의 내주면에는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 베어링(600) 일부가 인입되어 고정될 수 있는 안착홈(710)이 구비될 수 있다. 상기 안착홈(710)은 베어링(600)의 외측단 즉, 가장자리 부위가 끼워 맞춤 방식으로 삽입될 수 있도록, 상기 베어링(600)의 외측단과 형합되는 형상으로 형성된다. 이와 같이 하측부싱(700)의 내주면에 베어링(600) 인입을 위한 안착홈(710)이 구비되면, 상기 베어링(600)은 좌우 및 상하 어느 방향으로도 움직이지 아니하도록 하측부싱(700)의 내주면에 고정 결합되므로, 샤프트(100)가 회전되더라도 베어링(600)은 흔들리지 아니하고, 이에 따라 베어링(600)의 파손 우려가 저감되고 소음 발생이 현저히 감소된다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 베어링(600)이 하측부싱(700)에 일부 인입되도록 구성되면, 하측부싱(700)의 상면이 베어링(600)의 상면보다 더 높게 위치되어 베어링(600)의 상면이 보빈(200)과 접촉되지 아니하고 하측부싱(700)의 저면이 베어링(600)의 저면보다 더 낮게 위치되어 베어링(600)의 저면이 하우징(500)의 바닥판(520)과 접촉되지 아니하는바, 자기력선이 상기 베어링(600)을 통해 분산되는 문제를 더욱 확실하게 방지할 수 있다는 장점이 있다. 물론, 상기 언급한 자기장의 세기 저하를 근본적으로 방지할 수 있도록, 상기 베어링(600)이 비자성체 물질로 제작될 수도 있다. 그러나 베어링(600)의 소재는 일반적으로 금속 즉, 자성체 물질로 제작되는 경우가 많으므로, 상기 베어링(600)이 자성체 물질로 제작되는 경우에는 상기 언급한 바와 같이 하측부싱(700)의 내주면에 안착홈(710)이 형성됨이 바람직하다.
참고로, 본 실시예에서는 상기 베어링(600)이 볼베어링으로 적용되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 베어링(600)은 샤프트(100)가 회전될 때 측방향으로 흔들리지 아니하도록 상기 샤프트(100)를 지지할 수 있다면 볼베어링 이외에 다양한 종류로 대체될 수 있다.
한편 본 발명에 의한 전자식 액추에이터는, 상기 코일(210)이 샤프트(100)의 외주면 중 어느 일부만을 둘러싸는 것이 아니라, 상측부싱(400)과 베어링(600) 사이의 샤프트(100)의 외주면을 최대한 둘러싸는 구조로 구성됨이 바람직하다. 즉, 상기 보빈(200)은 상측부싱(400)과 베어링(600) 사이로 노출되는 상기 샤프트(100)의 외주면 전체를 둘러싸도록 장착되고, 상기 코일(210)은 보빈(200)의 내부 전체를 채우도록 감겨짐이 바람직하다. 이와 같이 코일(210)이 샤프트(100)의 외주면을 둘러싸는 구간이 길어지면, 전기력선이 샤프트(100)를 따라 집중되므로 아마추어 플레이트(42)를 당기는 힘이 증가된다는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 전자식 액추에이터를 이용하면, 동일한 규격의 부품과 동일한 크기의 전력을 사용하더라도 아마추어 플레이트(42)를 보다 강하게 당길 수 있으므로 규격 대비 성능이 향상된다는 이점을 얻을 수 있게 된다.
이때, 상기 보빈(200)은, 하우징(500) 내에서의 장착위치가 일정하게 고정될 수 있도록, 외측(하우징 측벽을 바라보는 측) 끝단이 상기 하우징(500)의 측벽(510)을 향해 연장되었다가 상향 절곡되어, 상기 측벽(510)과 적층되도록 장착됨이 바람직하다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 실용신안등록청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 엔진 크랭크축으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 샤프트(100);
    상기 샤프트(100)의 중단 부위를 둘러싸도록 장착되되 내부에 코일(210)이 감겨지는 보빈(200);
    자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트(100)의 길이방향 일측을 둘러싸도록 장착되되 클러치(12)에 나사결합되는 너트(300);
    비자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트(100)의 길이방향 일측과 상기 너트(300) 사이에 압입되어, 상기 샤프트(100)와 너트(300)를 일체로 연결시키는 상측부싱(400);
    자성체 물질로 제작되어 상기 샤프트(100)의 길이방향 타측을 둘러싸도록 바닥판(520)과 측벽(510)으로 구성되며, 상기 측벽(510)은 상기 너트(300)와 일부 겹치도록 연장되는 하우징(500);
    상기 하우징(500)의 내측에 위치되는 상기 샤프트(100)의 길이방향 타측 외주면에 장착되는 베어링(600);
    비자성체 물질로 제작되어 상기 베어링(600)과 상기 하우징(500) 사이에 압입되어, 상기 베어링(600)과 하우징(500)을 일체로 연결시키는 하측부싱(700);
    을 포함하며,
    상기 하측부싱(700)은, 상기 베어링(600) 일부가 인입되어 고정될 수 있는 안착홈(710)이 구비되는 것을 특징으로 하는 팬클러치용 전자식 액추에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보빈(200)은, 상기 상측부싱(400)과 상기 베어링(600) 사이로 노출되는 상기 샤프트(100)의 외주면 전체를 둘러싸고,
    상기 코일(210)은 상기 보빈(200)의 내부 전체를 채우도록 감겨지는 것을 특징으로 하는 팬클러치용 전자식 액추에이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보빈(200)은 상기 하측부싱(700)의 일측면을 덮고, 상기 하우징(500)은 상기 하측부싱(700)의 타측면을 덮도록 장착되는 것을 특징으로 하는 팬클러치용 전자식 액추에이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 너트(300)는, 상기 샤프트(100)와 멀어지는 방향으로 연장되다가 상기 하우징(500)을 향해 절곡되는 연장부를 구비하고,
    상기 하우징(500)의 측벽(510)은 외측면이 상기 연장부의 내측면과 대향되는 것을 특징으로 하는 팬클러치용 전자식 액추에이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베어링(600)은 비자성체 물질로 제작되거나, 상기 보빈(200) 및 베어링(600)과 이격되는 것을 특징으로 하는 팬클러치용 전자식 액추에이터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(500)의 바닥판(520)에는 센터홀(530)이 형성되고,
    상기 샤프트(100)는 길이방향 타측단이 상기 센터홀(530)을 관통하여 상기 하우징(500) 외부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 팬클러치용 전자식 액추에이터.
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