KR20200014705A - 액추에이터 - Google Patents

Abstract

고정자 수용부를 규정하는 내부면을 갖는 액추에이터 하우징 및 고정자를 포함하는 액추에이터가 제공된다. 고정자 수용부는 회전자 지지 요소 및 상기 회전자 지지 요소 주위로 이격된 복수개의 가이드 돌출부를 포함하며, 상기 복수개의 고정자 접합 돌출부는 상기 내부면과 일체로 형성된다. 상기 고정자가 상기 액추에이터 하우징의 고정자 수용부에 수용되어 고정자를 액추에이터 하우징에 대해 위치시키는 경우, 상기 고정자는 복수개의 고정자 접합 돌출부와 결합 가능한 복수개의 로케이터 리세스를 갖는다.

Description

액추에이터{ACTUATOR}

본 발명은 특히 그러나 반드시는 아닌 별 형상 모터와 같은 전기 모터를 갖는 액추에이터의 일부로서 사용되는 액추에이터에 관한 것이다. 본 발명은 또한 액추에이터 하우징에 관한 것이다. 액추에이터를 조립하고 액추에이터 하우징을 형성하는 방법이 또한 제공된다.

브러시리스 DC 모터 또는 스테퍼 모터를 갖는 액추에이터는 전형적으로 플라스틱 하우징을 갖도록 제조되며, 이는 모터를 저렴하고 효율적으로 제조할 수 있게한다. 기존의 많은 액추에이터에는 DC 또는 주석 캔 타입 스테퍼 모터가 있지만, 일부 최신 액추에이터는 별 형상의 브러시리스 DC 모터를 사용하기 시작했다.

별 형상의 모터의 문제점은 주석 캔 유형의 모터와 비교하여 상대적으로 편평하며, 결과적으로 모터의 높이보다 훨씬 큰 폭과 길이를 갖는다. 회전자는 별 형상의 고정자 내에 위치할 수 있으며, 고속으로 회전할 수 있다. 따라서 회전자의 정확한 위치 결정은 효과적인 작동을 위해 매우 중요하며, 고정자는 회전자가 부드럽게 회전할 수 있도록 배치되어야 하므로, 소음이 줄어 든다.

기존 액추에이터 하우징은 고정자를 외부 모양으로 형성된 하우징의 개구부에 고정자를 삽입함으로써 조립된다. 그러나, 고정자 및 하우징의 제조에서의 생산 공차로 인해, 고정자와 고정자 형상 개구부 사이에 유격이 있을 수 있다. 이로 인해 사용중인 고정자의 이동이 발생하여 고정자에 대해 회전자가 중심을 벗어날 수 있다. 이것은 다중 컴포넌트 고정자에 대해 특히 문제이다. 대안은 단일 스탬핑된 부품의 스택으로서 형성된 고정자를 제공하는 것이 될 수 있으며, 여기서 고정자 라미네이션에 코일을 삽입하는 것은 자동화하기 어렵다.

이 문제에 대한 전통적인 해결책은 하우징 내부에 스프링 또는 이와 유사한 바이어싱 요소를 제공하여, 고정자를 올바른 위치로 밀어 넣는 것이다. 이렇게 하면 공차 문제가 해결되지만, 조립 공정이 더 복잡하고 부품 고장의 위험이 증가하기 때문에 제조 비용도 크게 증가한다.

본 발명은 조립 동안 공차 문제를 야기하지 않고 고정자가 액추에이터 하우징에 고정될 수 있는 간단한 메커니즘을 제공하고자 한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 고정자 수용부를 규정하는 내부면을 갖는 액추에이터 하우징 - 상기 고정자 수용부는 회전자 지지 요소 및 상기 회전자 지지 요소 주위로 이격된 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부를 포함하며, 상기 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부는 상기 내부면과 일체로 형성됨 - ; 및 고정자 - 상기 액추에이터 하우징에 대해 상기 고정자를 위치시키기 위하여 상기 고정자가 상기 액추에이터 하우징의 고정자 수용부에 수용되는 경우에 상기 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부와 접하여 맞물리는 복수개의 로케이터 리세스를 가짐 - 를 포함하는 액추에이터가 제공된다.

액추에이터 하우징 내의 고정자 어버트먼트 돌출부에 정합된 로케이터 리세스를 갖는 고정자의 제공은 바람직하게는 고정자의 하우징 내로의 용이한 삽입을 가능하게 하는 한편, 고정자를 돌출부에 및 회전자에 대해 어느 정도 자동으로 정렬하는 것을 가능하게 한다.

바람직하게는, 각각의 상기 고정자 어버트먼트 돌출부는 중심 지지체 및 중심 지지체로부터 측 방향으로 연장되는 로케이터 헤드를 포함할 수 있다.

고정자 어버트먼트 돌출부들의 구조는 이들이 2 개의 인접한 고정자 요소 또는 고정자의 일부 사이에 형성된 로케이터 리세스의 좁은 영역에 끼워질 수 있도록 한다. 따라서, T 자형 또는 실질적으로 T 자형 고정자 어버트먼트 돌출부가 이 요건을 유리하게 충족시킬 수 있다.

바람직하게는, 각각의 로케이터 헤드는 회전자 지지 요소를 향하여 배향될 수 있다.

로케이터 지지 요소를 향한 로케이터 헤드의 배향은 로케이터 헤드가 로케이터 리세스의 회전자 근접 내부면과 접촉할 수 있게 하며, 로케이터 헤드는 사용중인 고정자에 대해 양의 유지력을 제공한다.

선택적으로, 각 고정자 헤드의 회전자 대면 표면은 고정자가 고정자 수용부에서 수용될 때 로케이터 리세스의 회전자 근접 내부면과 접촉할 수 있다.

로케이터 헤드를 로케이터 리세스에 직접 접촉시키면, 회전자에 대한 정렬을 유지하면서 한 번에 여러 방향으로부터의 물리적 유지력을 생성한다.

바람직하게는, 각각의 로케이터 헤드는 아치형 또는 실질적으로 아치형 또는 사다리꼴 프로파일을 가질 수 있다.

로케이터 헤드의 실질적으로 아치형 또는 사다리꼴 프로파일은 액추에이터 하우징의 회전자 지지 요소에 대한 고정자의 정위치의 보유를 돕는 자연적인 버트레스(buttressing) 형상을 제공할 수 있다.

선택적으로, 고정자의 각 로케이터 리세스는 고정자로부터 연장되는 한 쌍의 측면 돌출부에 의해 형성될 수 있다.

고정자의 고정자 부분의 측면에 형성된 물리적 측면 돌출부의 제공은 본 발명의 유용한 로케이터 리세스가 형성될 수 있는 간단한 메커니즘을 제공하여, 고정자가 액추에이터 하우징의 고정자 어버트먼트 돌출부에 정렬 가능함을 보장한다.

복수의 고정자 어버트먼트 돌출부는 회전자 지지 요소 주위에 등각도로 이격될 수 있다.

고정자에 균일한 유지력을 제공하기 위해, 가이딩 돌출부가 회전자 지지 요소 주위에 균일하게 이격되는 것이 유리하다.

바람직하게는, 고정자는 별 형상의 고정자일 수 있다.

중심 회전자 수용부로부터 복수의 방사상으로 연장되는 아암을 갖는 별 형상의 모터의 비표준 형상은 로케이터 리세스가 고정자 상에 위치될 수 있는 다양한 위치를 편리하게 제공한다.

일 실시예에서, 고정자는 복수의 고정자 요소 및 복수의 고정자 요소가 맞 물릴 수 있는 코일 본체를 포함할 수 있다.

다중 구성 요소 고정자는 전통적으로 공차 문제에 더 취약하므로, 회전자와의 정렬이 더 어렵다. 조립 관점에서, 다중 구성 요소 고정자가 바람직하고, 본 발명은 액추에이터의 효과에 대한 공차의 영향을 제한하는 역할을 한다.

바람직하게는, 각각의 고정자 요소는 코일 본체에 삽입 가능한 중심 로케이터 아암 및 코일 본체 주위에 맞물릴 수 있는 한 쌍의 외부 아암을 포함할 수 있으며, 각각의 외부 아암은 상기 로케이터 리세스를 적어도 부분적으로 형성하기 위한 정지부를 포함한다.

고정자 요소의 측면 돌출부는 고정자 어버트먼트 돌출부와 맞물릴 수 있는 로케이터 리세스를 형성할 뿐만 아니라, 잠재적으로 존재하는 2차 고정자 어버트먼트 요소와 결합하도록 동작하는 것과 같은 고정자가 액추에이터 하우징 내로의 유용한 로케이터로서 동작한다.

선택적으로, 각각의 로케이터 리세스는 인접한 고정자 요소들 사이의 인터페이스에 형성될 수 있다.

로케이터 리세스가 인접한 고정자 요소의 돌출 부분들 사이에 형성되면, 전용 로케이터 리세스가 임의의 모든 고정자 요소 또는 피스에 형성될 필요가 없기 때문에, 로케이터 리세스의 생성은 훨씬 더 간단하다.

고정자 요소의 개수는 고정자 어버트먼트 돌출부의 개수와 동일할 수 있다.

돌출부의 개수를 고정자 요소의 개수와 매칭시키는 것은 각각의 고정자 요소에 대해 보유의 균일성을 보장하여, 회전자에 대한 정렬을 훨씬 더 효과적으로 만든다.

바람직하게는, 고정자 수용부는 고정자를 정렬하기 위한 복수의 2차 고정자 어버트먼트 요소를 더 포함할 수 있다. 상기 2차 고정자 어버트먼트 요소는 직립 고정자 아암 지지 벽으로서 제공될 수 있다.

2차 가이드 요소는, 특히 별 형상 모터의 아암의 정렬을 보조함으로써, 고정자가 고정자 수용 영역에 위치될 수 있는 용이성을 향상시킬 수 있다.

선택적으로, 고정자 어버트먼트 돌출부는 사용시 고정자의 외부면에 맞닿을 수 있다.

고정자의 외부면에 대한 맞닿음에 의해, 고정자 어버트먼트 돌출부는 효과적인 보유 또는 쐐기 힘으로 고정자의 위치를 고정할 수 있고, 사용중인 고정자의 측면 분리(dislodging)를 방지할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 액추에이터 하우징이 제공되며, 상기 액충이터 하우징은 고정자 수용부를 규정하는 내벽 - 상기 고정자 수용부는 회전자 지지 요소를 포함함 - 및 상기 회전자 지지 요소 주위로 이격된 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부 - 상기 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부는 상기 내벽과 일체로 형성됨 - 을 포함한다.

고정자와 맞물리기에 적합한 고정자 어버트먼트 돌출부를 일체로 형성한 액추에이터 하우징은, 회전자 지지 요소에 의해 규정된 바와 같이, 고정자가 예상되는 회전자 위치에 대한 정렬에 어려움을 겪지 않고 용이하게 삽입되는 것을 가능하게 한다.

바람직하게는, 각각의 상기 고정자 어버트먼트 돌출부는 중심 지지체 및 중심 지지체로부터 측 방향으로 연장되는 로케이터 헤드를 포함할 수 있다.

각각의 로케이터 헤드는 회전자 지지 요소를 향하여 배향될 수 있다.

선택적으로, 각각의 로케이터 헤드는 아치형 또는 실질적으로 아치형 프로파일을 가질 수 있다.

고정자 어버트먼트 돌출부 각각은 회전자 지지 요소 주위에 등각으로 이격될 수 있다.

바람직하게는, 고정자 수용부는 고정자를 정렬하기 위한 복수의 2차 가이드 요소를 더 포함할 수 있다.

2차 가이드 요소는 직립형 고정자 아암 지지 벽으로 제공될 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 본 발명의 제2 양태에 따른 액추에이터 하우징을 형성하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 회전자 지지 요소 및 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부가 함께 일체로 형성되도록 액추에이터 하우징을 성형하는 단계를 포함한다.

단일 성형 단계에서 액추에이터의 고정자 어버트먼트 돌출부 및 회전자 지지 요소를 형성함으로써, 이들 구성 요소의 상대적 위치가 고정된다. 이것은 다중 구성 요소 고정자에 있어 더 큰 문제인 고정자 제조에서의 공차를 보상한다.

본 발명은 이제 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서보다 구체적으로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 측면에 따른 액추에이터의 일 실시예의 분해 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1의 액추에이터의 액추에이터 하우징의 평면도를 도시한다.
도 3은 고정자가 액추에이터 하우징의 고정자 수용부에 삽입된 도 1의 액추에이터를 도시한다.
도 4는 도 1의 액추에이터의 고정자의 평면도를 도시한다.
도 5는 도 3에 도시된 액추에이터의 평면도를 도시한다.
도 6은 회전자, 기어 트레인 및 액추에이터 하우징의 제2 부분을 포함하는 도 1의 액추에이터의 분해 사시도를 도시한다.

도 1은 10으로 전체적으로 표시된 액추에이터를 도시하며, 이 액추에이터는 스테퍼 모터 또는 이와 유사한, 바람직하게는 별 형상의 브러시리스 DC 모터와 같이 사용하기에 적합하다. 액추에이터(10)는 액추에이터 하우징(12) 및 고정자 수용부(16)에서 액추에이터 하우징(12)에 삽입될 수 있는 고정자(14)를 포함한다.

액추에이터(10)는 별 형상의 모터를 위해 특별히 설계되었으므로, 고정자(14)는 별 형상인 것으로 도시되어 있다. 그러나, 스테퍼 모터 또는 BLDC 모터와 같은 전통적인 브러시리스 모터와 같은 다른 모터 구성으로 본 발명을 구현하는 것이 가능할 수 있다.

도 2에 분리되어 도시된 액추에이터 하우징(12)은 액추에이터의 필요한 구성 요소가 그 안에 삽입될 수 있도록 형성된다. 따라서, 액추에이터 하우징(12)의 베이스(20)의 내부면(18)은 상기 구성 요소를 수용하도록 구성된 형상을 가질 수 있고, 액추에이터 하우징(12)의 범위를 규정하는 직립한 외벽(22)을 그 주위에 갖는다.

고정자 수용부(16)는 회전자를 위한 차축 지지체로서 도시된 회전자 지지 요소(24)를 포함하며, 여기에서 중공 회전자와 맞물리는 위치에 차축(26)을 가지는 것으로 도시되며, 고정자(14)의 중심 위치를 규정한다. 차축(26)이 일반적으로 별개의 요소로서 제공될 수 있지만, 하우징(12)의 회전자 지지 요소(24)와 일체로 형성되어 하우징(12)과 일체로 형성될 수 있다. 회전자 지지 요소가 차축 지지체로서 도시되지만, 이것이 동일하게 차축 자체이거나 또는 베어링 지지체 및/또는 회전자를 위한 베어링일 수 있다. 회전자 지지 요소(24)는 고정자(14)에 대한 회전을 위한 회전자를 위치시키는 역할을 한다.

고정자 수용부(16)의 주요 위치 결정 메커니즘은 바람직하게는 차축(26)과 평행한 방향으로 액추에이터 하우징(12)의 내부면(18)으로부터 직립하고, 액추에이터 하우징(12) 내에서 정위치를 유지하도록 고정자(14)와 접하여 맞물리도록 설계되는 복수의 고정자 어버트먼트 돌출부(28)로서 제공된다. 4 개의 고정자 어버트먼트 돌출부(28)가 여기에 도시되어 있으며, 이는 4 개의 아암을 갖는 별 형상 고정자(14)와 일치한다. 고정자 어버트먼트 돌출부(28)의 개수는 고정자(14)의 아암의 개수와 동일하거나 및/또는 고정자 어버트먼트 돌출부(28)의 개수는 고정자(14)의 아암들 사이의 조인트의 개수와 동일하지만, 특히 많은 개수의 아암을 갖는 별 형상 모터를 위해서는 동일하지 않은 개수로 확실한 결합이 달성될 수 있다.

각각의 고정자 어버트먼트 돌출부(28)는 바람직하게는 중심 지지체(30) 및 중심 지지체(30)로부터 측면으로 연장되는 로케이터 헤드(32)를 포함하여, 평면에서 볼 때 일반적으로 T 자형 프로파일을 갖는다. 중심 지지체(30)는 여기서 구조적 지지를 위해 주로 제공되며, 필요할 경우 없는 것도 가능하다. 고정자 어버트먼트 돌출부(28)는 일단 삽입되면 고정자(14)를 지지하는 작용을 한다.

각각의 로케이터 헤드(32)는 그 자체가 회전자 지지 요소(24)를 향하여 배향되는 아치형, 일반적으로 아치형, 경사형, 테이퍼형, 오목형 또는 사다리꼴 프로파일을 가질 수 있다. 고정자 삽입을 돕기 위해 바람직하게 경사지거나 모따기된 상부 자유 에지와 함께, 각 로케이터 헤드(32)는 바람직하게는 고정자 수용부(16)에 고정자가 수용될 때 고정자(14)와 접촉하는 회전자 대면 표면(32a)을 가지며, 로케이터 헤드(32)의 외부 측면 돌출 부재, 예컨대 아암 또는 날개는 고정자(14)의 고정 수단으로서 작동하도록 구성된다. 로케이터 헤드(32)의 형상은 고정자(14) 자체의 형상에 의해 결정될 수 있음을 이해할 것이나, 본 고정자 어버트먼트 돌출부(28)의 형상은 대응하는 회전자를 둘러싸는 고정자(14)의 대체로 원형인 중심 부분을 지지하는데 유용할 수 있다.

고정자 수용부(16)는 고정자(14)를 위한 채널 또는 수용체와 같은 2차 가이드 요소(34)를 포함할 수 있으며, 여기서는 직립된 고정자 아암 지지 벽(36)으로서 형성되고, 쌍으로 되어, 고정자(14)의 아암(38)을 수용하고 정렬하기 위한 채널을 규정할 수 있으며, 이는 도 3 및 도 5에 도시된 연결된 배치로부터 가장 잘 볼 수 있는데, 여기서 고정자(14)가 고정자 수용부(16)에 삽입되어 차축(26)이 회전자 수용 공극(40)을 통해 연장되도록 고정자 수용부(16) 내로 삽입된다. 실제로, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 2차 가이드 요소(34)와 고정자 어버트먼트 돌출부(28) 사이의 공간은 고정자(14)의 일부가 안착될 수 있는 안장(saddle)을 효과적으로 형성 할 수 있다. 스냅 핏 맞물림 요소, 또는 성형 몰딩(shaped moldings)과 같은 다른 2차 가이드 요소(34)가 고려될 수 있다.

이 경우에 다시 바람직하게는 액추에이터 하우징(12)으로부터 연장되는 직립 스핀들, 샤프트 또는 차축의 형태인 추가 차축(42)이 액추에이터의 기어 트레인을지지하기 위해 사용된다. 예시적인 추가 차축(42)이 도 3에 도시될 수 있으며, 기어 트레인의 기어 위치를 표시하거나 고정하는 것을 돕는다. 다시, 이것들은 액추에이터 하우징(12)과 함께 또는 액추에이터 하우징(12)의 일부로서 잠재적으로 형성될 수 있지만, 이들은 여기서 별도의 구성 요소인 것으로 도시되어 있다.

본 발명의 고정자(14)는 도 4에 보다 상세하게 도시되어 있고, 도 5에서 더 효과적으로 액추에이터 하우징에 제 위치에 도시되어 있다. 본 발명은 완성된 고정자(14)에서 각 구성 요소에 대한 제조 공차가 누적되어 사용중인 고정자(14)를 중심으로하여 당 업계에 알려진 문제점을 악화시키기 때문에 다중 구성 요소 고정자를 고려하여 만들어졌다.

고정자(14)는 바람직하게는 회전자 수용 보이드(40)를 규정하는 중심 부분을 갖는 코일 본체(44), 및 고정자(14)의 아암(38)을 형성하는 복수의 방사상으로 연장되는 부재를 포함한다. 코일 권선(46)은 각각의 방사상으로 연장하는 부재들 주위로 감길 수 있다. 코일 본체(44)는 바람직하게는 전기 절연성 재료로 형성된다.

고정자(14)는 또한 3 개의 결합된 아암을 갖도록 형성된 복수의 개별 고정자 요소(48); 2 개의 외부 고정자 아암(50) - 각각의 외부 고정자 아암(50)의 단부는 코일 본체(44)의 방사상으로 연장하는 부재 주위로 맞물리도록 형성됨 - ; 및 코일 본체(44)의 반경 방향으로 연장되는 부재 내에 수용 가능한 중심 로케이터 아암(52)을 포함한다.

고정자(14)가 액추에이터 하우징(12)의 고정자 수용부(16)에 삽입될 때 고정자 어버트먼트 돌출부(28)와 수용 가능하게 맞물릴 수 있는 복수의 로케이터 리세스(54)를 갖도록 고정자(14)는 전체적으로 형성된다. 로케이터 리세스(54)의 형상은 고정자(14)가 일단 조립되면 로케이터 리세스(54)가 2 개의 인접한 고정자 요소(48)들 사이에서 그리고/또는 그 사이의 인터페이스에서 규정되도록 고정자 요소(48)의 각각의 외부 고정자 아암(50)으로부터 외측으로 돌출하는 측면 돌출부(56)의 존재에 의해 형성된다.

측면 돌출부(56)는 바람직하게는 상기 측면 돌출부(56)의 대면하는 쌍들 사이에 잘록한(constricted) 또는 오목한(throated) 억세스(54a)를 형성하는 형상을 제공한다. 오목한 억세스(54a)를 갖는 로케이터 리세스(54)는 고정자 어버트먼트 돌출부(28)의 로케이터 헤드(32)를 축 방향으로 수용하고 측 방향으로 유지하기에 적합하다. 고정자 어버트먼트 돌출부(28)는 바람직하게는 회전자 지지 요소(24)에 대해 고정자(14)를 제 위치에 고정적으로 유지하도록 위치된다. 측면 돌출부(56)는 또한 고정자(14)에 대해 더 큰 양(positive)의 측면 위치 결정력을 제공하기 위해 2차 가이드 요소(34)에 맞닿아, 고정자(14)를 특히 사용시 더욱 고정시킨다. 따라서 측면 돌출부(56)는 사용중인 고정자 어버트먼트 돌출부(28)와 2차 가이드 요소(34) 사이의 안장에 안착될 수 있다.

로케이터 헤드(32)의 회전자 대면 표면(32a)의 형상은 바람직하게는 각각의 로케이터 리세스(54)의 회전자 근접 내부면(58)에 대응하도록 형상화될 수 있다. 여기서, 이는 로케이터 헤드(32)의 의사-아치형 프로파일에 대응하며, 이는 부분 사다리꼴인 것으로 간주될 수 있어서, 회전자 근접 내부면(58)을 미러링한다.

회전자 근접 내부면(58)은 제1 고정자 요소(48) 상에 제1 정지부를 형성하는 제1 측면 돌출부(56)로부터 외부 고정자 아암(50)를 따라 인접한 고정자 요소들(48) 사이의 인터페이스를 가로질러 또는 고정자 요소(48)가 서로로부터 약간 이격되는 경우에는 잠재적으로 코일 몸체(44)를 가로 질러 코일 몸체 (44)의 중심을 향해 연장되는 것을 포함하여, 제2 고정자 요소(48)의 인접 외부 고정자 아암(50)까지, 및 제2 고정자 요소(48) 상의 제2 정지부를 형성하는 제2 측면 돌출부까지 로케이터 리세스(54)의 표면인 것으로 간주될 수 있다.

적어도 고정자 어버트먼트 돌출부(28) 및 회전자 지지 요소(24)를 포함하지만, 바람직하게는 2차 가이드 요소(34)를 포함하는 액추에이터 하우징(12)이 이 실시예에서 일체형 유닛으로서 형성되기 때문에, 액추에이터 하우징(12)의 제조 공차는 현저하게 감소된다. 이들 구성 요소들이 서로에 대한 위치 결정이 고정됨에 따라, 다중 구성 요소 고정자(14)의 구성에서 작은 공차가 수용될 수 있고, 고정자 어버트먼트 돌출부(28)는 바람직하게는 고정자 수용부(16)에 일단 삽입되면 고정자(14)에 유지력을 제공한다.

이러한 액추에이터 하우징(12)을 형성하기 위해, 회전자 지지 요소(24)와 복수의 고정자 어버트먼트 돌출부(28)가 일체로 형성되도록 예를 들어 사출 성형을 통한 성형이 편리하게 고려될 수 있다.

완전한 액추에이터 장치(60)가 도 6에 도시되어 있다. 액추에이터 하우징(12)은 바람직하게는 전술한 베이스부(62) 및 베이스부(62)와 맞물릴 수 있는 덮개(64)를 포함하는 2-파트 하우징이다. 회전자 지지 요소(24) 내에 수용 가능한 차축(26)은 회전자 수용 공극(40) 내에 수용되는 회전자(66)와 동축이다. 커넥터 유닛(68)이 또한 제공되며, 이는 코일 권선(46)의 통전을 가능하게 하기 위해 전원에 연결될 수 있는 전기 커넥터를 포함한다.

추가 차축(42)은 또한 기어 트레인의 다양한 기어(70)와 함께 일렬로 되는데, 이는 회전자(66)로부터 액추에이터(60)의 출력으로 구동력을 전달한다. 기어(70)의 배열은 별 형상 모터와 관련된 대형 면적 요구 사항을 고려하여 액추에이터 하우징(12)의 최소 높이가 요구된다.

따라서, 이러한 액추에이터는 고정자(14)를 액추에이터 하우징(12)의 고정자 수용부(16)에 삽입함으로써 조립될 수 있다. 복수의 로케이터 리세스(54)는 고정자 지지 요소(24)에 대해 고정자(14)를 정렬시키기 위해 복수의 고정자 어버트먼트 돌출부(28)와, 바람직하게는 각각이 균일한 또는 상대적으로 균일한 유지력을 적어도 측면에 제공하기 위하여 고정자(14)와 접촉하는 고정자 어버트먼트 돌출부(28)와 맞물린다.

고정자(14)의 축 방향 유지력을 향상시키기 위해, 하나 이상의 고정자 어버트먼트 돌출부는 멈춤쇠(detent), 캐치, 래치 또는 후크와 같은 축 방향 유지 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부면이 경사진 돌출 핑거와 같이 외향 돌출 외팔보 후크를 제공하면, 고정자가 로케이터 리세스(54)에서 고정자 어버트먼트 돌출부로 미끄러져 들어가고 고정자가 그 위로 밀려들어갈 때 후크가 이어서 굽혀지고, 그 후, 예를 들어 회전자 근접 내부면(58)에서 또는 인접하여 고정자 본체의 가장자리 위로 돌출하도록 복귀한다. 따라서 고정자(14)는 또한 사용중의 진동 또는 흔들림과 같은 축방향 힘을 받는 경우에 더욱 탄력적으로 제위치에 유지된다.

다중 구성 요소 고정자(14)의 경우, 고정자 수용부(16)에 삽입되기 전의 조립체는 별 형상 구성을 갖는 코일 본체(44)를 제공하고 복수의 고정자 요소(48)를 코일 본체(44)의 아암과 결합시킴으로써 달성될 수 있으며, 여기서, 각각의 로케이터 리세스(54)는 인접한 고정자 요소(48)들 사이의 인터페이스에 형성된다.

본 발명은 액추에이터 하우징의 고정자 어버트먼트 돌출부가 고정자를 제자리에 정렬 및 위치시키기 위해 삽입될 수 있는 리세스를 갖는 고정자를 갖는 것으로 설명되었다. 고정자로부터 연장되고 액추에이터 하우징의 대응하는 오목부에 삽입될 수 있는 돌출부를 제공하는 것이 가능할 수 있음을 이해할 것이다.

따라서, 고정자가 액추에이터 하우징 내부에 직접적이고 쉽게 위치할 수 있는 액추에이터를 제공할 수 있다. 액추에이터 하우징에는 고정자에서 발견될 수 있는 로케이터 리세스와 맞물릴 수 있는 복수의 고정자 어버트먼트 돌출부가 제공된다. 고정자 어버트먼트 돌출부는 액추에이터 하우징과 일체로 형성되고, 액추에이터의 회전자를 위한 차축에 대해 고정되기 때문에, 고정자의 위치 또한 고정될 것이다. 이는 일반적으로 단일 고정자보다 훨씬 큰 제조 공차를 갖는 다중 구성 요소 고정자 구성에 유리하다. 이는 고정자에 바이어싱 구성 요소가 필요하지 않고 구성 요소 고장의 위험을 크게 완화하기 때문에 비용 효율적인 고정자를 생산할 수 있도록 한다.

본 발명과 관련하여 본 명세서에서 사용될 때 단어 "포함하다/포함하는" 및 "갖는/포함하는"은 언급된 특징, 정수, 단계 또는 성분의 존재를 특정하기 위해 사용되지만, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 구성 요소 또는 그룹의 존재 또는 부가를 배제하지는 않는다.

명확성을 위해, 별도의 실시예들과 관련하여 설명 된 본 발명의 특정 특징들은 또한 단일 실시예에서 조합하여 제공될 수 있다는 것이 이해된다. 반대로, 간결하게, 단일 실시예와 관련하여 설명된 본 발명의 다양한 특징은 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 제공될 수 있다.

전술한 실시예는 단지 예로서 제공되며, 본 명세서에 정의된 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자에게 다양한 다른 변형이 명백 할 것이다.

Claims (15)

1. 액추에이터로서:
   고정자 수용부를 규정하는 내부면을 갖는 액추에이터 하우징 - 상기 고정자 수용부는 회전자 지지 요소 및 상기 회전자 지지 요소 주위로 이격된 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부를 포함하며, 상기 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부는 상기 내부면과 일체로 형성됨 - ; 및
   고정자 - 상기 액추에이터 하우징에 대해 상기 고정자를 위치시키기 위하여 상기 고정자가 상기 액추에이터 하우징의 고정자 수용부에 수용되는 경우에 상기 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부와 접하여 맞물릴 수 있는 복수개의 로케이터 리세스를 가짐 -
   를 포함하는, 액추에이터.
2. 청구항 1에 있어서, 각각의 상기 고정자 어버트먼트 돌출부는 중심 지지체 및 상기 중심 지지체로부터 측방향으로 연장되는 로케이터 헤드를 포함하는, 액추에이터.
3. 청구항 2에 있어서, 각각의 상기 로케이터 헤드는 상기 회전자 지지 요소를 향해 배향되는, 액추에이터.
4. 청구항 3에 있어서, 각각의 상기 로케이터 헤드의 회전자 대면 표면은 상기 고정자가 상기 고정자 수용부에 수용되는 경우에 상기 로케이터 리세스의 회전자 근접 내부면과 접촉하는, 액추에이터.
5. 청구항 2에 있어서, 각각의 로케이터 헤드는 아치형 또는 실질적으로 아치형 또는 사다리꼴 프로파일을 갖는, 액추에이터.
6. 청구항 2에 있어서, 상기 고정자의 각각의 로케이터 리세스는 상기 고정자로부터 연장되는 한 쌍의 측방향 돌출부에 의해 형성되는, 액추에이터.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부는 상기 회전자 지지 요소 주위로 등각도로 이격되는, 액추에이터.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 고정자는 복수개의 고정자 요소와 상기 복수개의 고정자 요소와 맞물릴 수 있는 코일 본체를 포함하는 별 형상 고정자인, 액추에이터.
9. 청구항 8에 있어서, 각각의 고정자 요소는 상기 코일 본체 내에 삽입 가능한 중심 로케이터 아암 및 상기 코일 본체 주위로 맞물릴 수 있는 한 쌍의 외부 아암을 포함하며, 각각의 외부 아암은 상기 로케이터 리세스를 적어도 부분적으로 형성하는 정지부를 포함하는, 액추에이터.
10. 청구항 8에 있어서, 각각의 로케이터 리세스는 인접 고정자 요소들 사이의 인터페이스에서 형성되는, 액추에이터.
11. 청구항 8에 있어서, 상기 고정자 요소의 개수는 고정자 어버트먼트 돌출부의 개수와 동일한, 액추에이터.
12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정자 수용부는 상기 고정자를 정렬하기 위한 복수개의 2차 가이드 요소를 더 포함하며, 상기 2차 가이드 요소는 직립 고정자 아암 지지 벽으로서 제공되는, 액추에이터.
13. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 사용중인 상기 고정자 어버트먼트 돌출부는 상기 고정자의 외면에 맞닿는, 액추에이터.
14. 고정자 수용부를 규정하는 내부면을 포함하는 액추에이터 하우징으로서, 상기 고정자 수용부는 회전자 지지 요소 및 상기 회전자 지지 요소 주위에 이격되어 있는 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부를 포함하고, 상기 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부는 상기 내부면과 일체로 형성되는, 액추에이터 하우징.
15. 청구항 14에 기재된 액추에이터 하우징을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은 상기 회전자 지지 요소와 복수개의 고정자 어버트먼트 돌출부가 함께 일체로 형성되도록 상기 액추에이터 하우징을 성형하는 단계를 포함하는, 액추에이터 하우징 형성 방법.

Images