KR930006101B1 - 작동기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

작동기

제1a,b 및 c도는 본 발명의 실시예에 의한 작동기를 나타내는 단면도.

제2a,b 및 c도는 가각 제1a,b 및 c도의 선 Ⅱ-Ⅱ의 단면도.

제3a 및 b도는 본 발명의 실시예에 의한 코일 결선도.

제4a도는 본 발명 및 종래 작동기의 미디엄 모드 정지상태를 나타내는 동작 설명도.

제4b도는 소프트 모드 정지상태를 나타내는 동작 설명도.

제4c도는 소프트 모드로 절환한 상태를 나타내는 동작 설명도.

제5a도는 본 발명 및 종래 작동기의 소프트 모드 정지상태를 나타내는 동작 설명도.

제5b도는 하드 모드 정지상태를 나타내는 동작 설명도.

제5c도는 하드 모드로 절환한 상태를 나타내는 동작 설명도.

제6a도는 본 발명 및 종래 작동기의 하드 모드 정지 상태를 나타내는 동작 설명도.

제6b도는 미디엄 모드 정지 상태를 나타내는 동작 설명도.

제6c도는 미디엄 모드로 절환한 상태를 나타내는 동작 설명도.

제7도는 종래의 작동기를 나타내는 단면도.

제8도는 제7도의 선 Ⅶ-Ⅶ의 단면도.

제9도는 영구자석의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,101,201 : 하우징 3,103,203 : 영구자석

4,104,204 : 요크 5,105,205 : 베어링

6,106,206 : 출력축 6a1 : 연결부

6b : 홈부 7,107,207 : 고정자

8 내지 13,111 내지 116,210 내지 215 : 코일

14,117,216 : 통전 절환 수단

108a 내지 108f 및 208a 내지 208f : 돌극부

109a 내지 109f 및 209a 내지 209f : 개구부

110a 내지 110f : 홈부

203e 내지 203j : 홈부

본 발명은 감쇠력 가변형 서스펜션 시스템의 쇼크 업쇼버내에서 오일 통로 면적을 절환하는 작동기에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 작동기로서 예를들면 실공소 62-24850호 공보에 기재되어 있듯이, 작동기의 출력축에 고정된 봉형상의 영구자석과, 이 영구자석의 양단 외측에서 원주방향으로 이간하여 배치되어 있고, 상기 출력축의 중심을 통하는 직경 방향의 선상에 대향하여 설치된 복수대의 전자석을 가지는 고정자를 구비하며, 상기 전자석중 1대를 선택하여 여자함으로서, 영구자석을 흡인하여 출력축을 회동시키는 것이 있다.

제4a도, 제5a도 및 제6a도는 후술하는 본 발명의 통전 절환 수단이지만, 종래의 작동기와 동일한 구성을 이루므로, 제4a도에 의하여 종래의 작동기를 설명한다. 제7도는 종래의 작동기를 나타내는 단면도이고, 제8도는 제7도의 Ⅶ-Ⅶ선의 단면도이다.

이들 제4a도, 제5a도, 제6a도, 제7도 및 제8도에서 1은 하우징, 2는 하우징(1)에 고정된 고정축, 3은 영구자석, 4는 요크 홈(4a)을 설치하고 있는 요크, 5는 베어링, 6은 롤핀(6a)을 요크(4)의 홈(4a)에 삽입하며, 홈부(6b)를 가지는 출력축으로서, 이 출력축(6)은 롤핀(6a)과 요크 홈(4a)의 감합에 의하여 출력축(6)이 요크(4)와 연결되고, 이 요크(4)에 상기 영구자석(3)이 부착됨으로서 출력축(6)은 영구자석(3)과 연결되어 있다.

영구자석(3)의 외주에서 직경방향으로 이간한 하우징(1)에 고정자(7)가 고정되어 있다. 이 고정자(7)는 6개의 돌극부(7a,7b,7c,7d,7e,7f)와 개구부(7g,7h,7i,7j,7k,7l)을 형성하고 있다.

고정자(7)의 돌극부(7a 내지 7f)에 코일(8 내지 13)이 각각 권장되어 있다.

코일(8)과 코일(11), 코일(9)과 코일(12), 코일(10)과 코일(13)은 각각 직렬로 접속되고, 코일(11 내지 13)의 각 일단은 서로 접속되어 있다.

코일(8 내지 10)은 통전 절환 수단(14), 휴즈(16), 점화스위치(17)를 거쳐 전원으로서의 밧데리(18)에 접속되어 있다.

통전 절환 수단(14)은 선택 스위치(15)를 갖추고 있다. 선택 스위치(15)는 3개의 고정 접점(15a,15b,15c)을 가지며, 고정접점(15a)은 가동접점(15d,15e,15f)에, 고정접점(15b)은 가동접점(15g,15h,15i)에, 고정접점(15c)은 가동접점(15j,15k,15l)에서 각각 절환 가능하며, 고정 접점(15a 내지 15c)은 연동하여 절환하도록 되어 있다.

고정 접점(15a)은 코일(8)에, 고정 접점(15b)은 코일(9)에, 고정 접점(15c)은 코일(10)에 각각 접속되어 있다.

가동접점(15e,15i,15j)은 휴즈(16), 점화 스위치(17)를 거쳐 밧데리(18)의 플러스 단자에, 가동 접점(15d,15h,15l)은 밧데리(18)의 마이너스 단자에 저속되고, 가동 접점(15f,15g,15k)은 오픈으로 되어 있다.

고정 접점(15a 내지 15c)이 가동 접점(15d,15g,15j)으로 절환되어 있을때에 소프트 모드, 고정 접점(15a 내지 15c)이 가동 접점(15e,15h,15k)으로 절환되어 있을대에 미디엄 모드, 고정 접점(15a 내지 15c)이 가동 접점(15f,15i,15l)으로 절환되어 있을때에 하드 모드로 된다.

제4a도는 미디엄 모드로 절환후의 상태, 제5a도는 소프트 모드로 절환후의 상태, 제6a도는 하드 모드로 절환 후의 상태를 나타낸다.

다음에 동작에 대하여 설명한다. 제5a도의 소프트 모드에서 제4a도의 미디엄 모드로 절환한 경우의 동작에 대하여 설명한다.

동전 절환 수단(14)을 조작하여, 고정 접점(15a 내지 15c)을 각각 가동 접점(15e,15h,15k)으로 절환한다. 이때, 전류가 점화 스위치(17), 휴즈(16), 가동 접점(15e), 고정 접점(15a), 코일(8), 코일(11), 코일(12), 코일(9), 고정 접점(15b), 가동 접점(15h)의 순서로서 흐른다.

고정자(7)의 자극은 정지 위치를 나타내는 제4a도에서, 영구자석(3)의 자극 반전부와 일치하는 고정자(7)의 개구부(7g,7j)이 양측 코일(8,9) 및 코일(11,12)의 위치에 영구자석(3)의 자극을 흡인하는 자계로 되고, 돌극부(7a,7d)는 N극, 돌극부(7b,7e)는 S극으로 된다.

그때, 돌극부(7a,7d)의 N극은 영구자석(3)의 N극 사이에 반발력을, S극 사이에 흡입력을 발생하고, 돌극부(7b,7e)의 S극은 영구자석(3)의 S극 사이에 반발력을, N극 사이에 흡인력을 발생함으로, 영구자석(3)에는 우회전의 토크가 작용하여 우로 회전하다.

정지시는 제4a도에 나타나듯이, 돌극부(7a,7d)의 N극과 영구자석(3)의 S극, 돌극부(7b,7e)의 S극과 영구자석(3)의 N극이 각각 흡인하여 정지한다.

정지시에 영구자석이 과회전한 경우에는 영구자석(3)의 S극과 돌극부(7b,7e)의 S극이 대향하는 부분이 발생하고, 이때, 영구자석(3)의 S극과 돌극부(7b,7e)의 S극이 발발하고, 영구자석(3)에는 좌회전의 토크가 발생하여 좌로 회전한다.

이와 같이, 정지시에 영구자석(3)이 과회전한 경우에는 돌극부(7b,7e)의 반발자계를 받고, 영구자석(3)의 자극 반전부와 고정자(7)의 개구부가 일치하도록 수정력이 항시 작동한다.

하드 모드에서 미디엄 모드, 미디엄 모드에서 소프트모드 하드 모드에서 소프트 모드, 미디엄 모드에서 하드 모드, 소프트 모드에서 하드 모드로의 절환도, 통전 절환 수단(14)을 절환함으로서, 상기와 같은 동작으로 절환한다.

종래 작동기는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 출력축(6)의 가공 및 롤핀(6a)의 출력축(6)으로의 압입등, 조립 공정수가 증가하거나, 부품 점수가 증가하는 등으로서, 가격이 높게 된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 된 것이고, 부품 점수를 적게할 수 있고, 가공 및 조립공정수를 적게할 수 있으며, 값싼 작동기를 얻는 것을 목적으로 한다.

또한, 종래 작동기는 복수대의 전자석중, 영구자석 정지선의 전자석대를 영구자석이 흡입하는 방향으로 여자되어 영구자석을 흡인 정지시키도록 하고 있으므로, 정지위치 부근에서는 토크 감소와 쇼크 업 쇼버의 마찰 부하에 의해, 영구자석의 정지위치가 정확하게 행하여지지 않는다는 과제가 있었다. 전자석으로의 통전 오프시의 유지 토크가 작으므로 무통전시에 위치 벗어남을 일으키기 쉽다는 과제도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해소하기 위하여 이루어진 것이고, 영구자석의 정지위치를 정확하게 하여 쇼크 업 쇼버내의 오일 통로 면적의 절환을 확실하게 행할 수 있는 작동기를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 작동기는 수지로 형성하여 영구자석과 연결하고, 연결부의 직경방향 일축에 대하여 강성을 낮게 하고, 출력축 단부에 홈부를 가지는 출력축을 설치한 것이다.

본 발명에 관한 작동기는 하우징내에 회전 가능하게 장착된 영구자석의 외측에서 직경방향으로 이간하여 하우징에 고정시키고, 코일을 권장한 돌극부 및 개구부의 수를 영구자석의 극대수의 3배로 하고, 이 돌극부의 원주방향 중앙에 홈부를 형성한 고정자와, 영구자석 회전 운동후의 정지선에서 영구자석의 자극 반전부에 대응하는 고정자 개구부 양측의 코일에 각각 영구자석을 흡인하는 자계를 발생하도록 통전을 절환하는 통전 절환 수단을 설치한 것이다.

또한, 본 발명에 관한 작동기는 하우징과, 이 하우징내에 회전 가능하게 지승된 영구자석과, 이 영구자석의 중심에 연결된 출력축과, 상기 영구자석의 외주에이격되어 고정되고, 영구자석의 극대수의 3배수의 돌극부 및 그 돌극부간에 개구부를 가지는 고정자와, 고정자에 권장된 코일과, 코일로의 통전을 절환하는 통전 절환 수단을 갖춘 작동기에서, 상기 영구자석의 외주에 상기 극대수의 3배의 홈부를 등간격으로 설치한 것이다.

본 발명에 있어서 작동기는 출력축 및 영구자석의 연결을 수지에 의하여 일체로 형성함으로서, 출력축의 가공, 롤핀의 압입이 불필요하게 되고, 피구동 장치의 입력축이 편심하여 있는 경우에는 출력축 연결부의 저강성부가 탄성 변형함으로서 구동력을 전달한다.

본 발명에서는 영구자석 회전 운동후의 정지선에서 영구자석의 자극 반전부 중심과 고정자 개구부 중심이 벗어나 정지했을때, 고정자 자극과 영구자석 자극의 동극부가 반발하고, 이극부가 흡인하여 영구자석 자극 반전부 중심과 고정자 개구부 중심이 합치하도록 회전 로크가 작용하고, 통전 OFF시에서도 영구자석 자극 반전부와 고정자 개구부 또는 홈부가 대응하여 자기 저항을 감소시키도록 작용한다.

이하, 본 발명의 작동기에 대한 실시예를 도면에 따라 설명한다. 제1a도는 그 일실시예의 구성을 나타내는 단면도,

제2a도는 제1a도의 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도이고, 제1a도 및 제2a도는 종래의 제7도, 제8도에 각각 대응한다. 제4a도, 제5a도 및 제6a도는 작동기의 통전 절환 수단을 나타내는 도면이다.

제1a도, 제2a도, 제4a도, 제5a도 및 제6a도에서 종래와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 중복되는 설명을 피하고, 종래와 다른 부분을 주체로 서술한다.

제1a도 및 제2a도에서 6은 출력축, 6a₁은 연결부, 6c는 연구자석(3)을 고정하는 고정부, 6b는 홈부이다. 그외에는 종래예와 마찬가지이다.

다음에 작용에 대하여 설명한다. 출력축(6)을 수지로 형성하고, 동시에 영구자석(3)을 일체로 형성하여 연결부(6a₁)에 연결한다.

이때, 연결부(6a₁)는 제2a도에 나타나듯이, 원호상의 중공 홈부를 형성하여 직경방향의 일축 Ⅹ-Ⅹ축에 대해 강성을 낮게 함으로서, 피구동 장치의 입력축이 편심하고 있는 경우에는 저강성부가 Ⅹ-Ⅹ축 주위로 비틀어져서 탄성 변형함으로서 구동력을 전달할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 내측 영구자석 회전식에 대하여 나타냈지만, 외측 영구자석 회전식이나 영구자석(3)과 고정자(7)가 축방향에 대향하는 방식에서도 같은 효과를 얻을 수 있다.

제1b도는 그 일실시예의 구성을 나타내는 단면도, 제2b도는 제1b도의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도, 제3a도는 코일의 내부 접속도, 제4b도, 제5b도 및 제6b도는 각각 소프트, 하드 미디엄의 각 정지 상태를 나타내는 단속 설명도이다. 본 실시예에서는 60°의 회전 각도 절환용 작동기에 대하여 설명한다.

제1b도, 제2b도, 제3a도, 제4b도, 제5b도 및 제6b도에서 101은 하우징, 102는 하우징(101)의 중심부에 고정된 고정축, 103은 2극대(전체로서 4극)에 부착된 영구자석이고, N극에는 103a와 S극에는 103b가 형성되어 있다.

영구자석(103)에는 요크(104), 베어링(105)이 고정되어 있고, 상기 고정축(102) 주위에서 회전 운동가능하게 장착되어 있다.

출력축(106)은 요크(104)에 형성된 홈(104a)과 출력축(106)에 고정된 핀(106a)에 연결되어 있다.

고정자(107)는 영구자석(103)의 외주에서 직경방향으로 이간하여 하우징(101) 내의 고정되어 있다.

이 고정자(107)는 6개의 돌극부(108a,108b,108c,108d,108e,108f)의 개구부(109a,109b,109c,109d,109e,109f) 및 홈부(110a,110b,110c,110d,110e,110f)를 형성하고 있다.

이들의 홈부(110a 내지 110f)는 돌극부(108a 내지 108f)의 원주방향 중앙에 형성되어 있으며, 홈부(110a 내지 110f)의 길이는 개구부(109a 내지 109f)의 길이에 대략 일치하고 있다.

111 내지 116은 코일로서 고정자(107)의 돌극부(108a 내지 108f)에 각각 권장되어 있다.

제3a도에서 알 수 있듯이, 코일(111)과 코일(114), 코일(112)와 코일(115), 코일(113)과 코일(116)이 각각 직렬로 접속되고, 코일(114 내지 116)의 각 1단이 서로 접속되어 있다.

코일(111 내지 113)은 통전 절환 수단(117), 휴즈(119), 점화 스위치(120)를 거쳐서 전원의 밧데리(121)에 접속되어 있다.

통전 절환 수단(117)은 선택스위치(118)을 갖추고, 선택 스위치(118)는 3개의 고정 접점(118a,118b,118c)을 가지고 있다.

고정 접점(118a)은 가동 접점(118d,118e,118f)에, 고정 접점(118b)은 가동 접점(118g,118h,118i)에, 고정 접점(118c)은 가동 접점(118j,118k,118l)에서 각각 절환 가능하며, 고정 접점(118a 내지 118c)은 연동하여 절환하도록 되어 있다.

여기서, 고정 접점(118a 내지 118c)이 가동 접점(118d,118g,118j)에 절환되어 있을때 소프트 모드(S)로 되고, 고정 접점(118a 내지 118c)이 가동 접점(118e,118h,118k)에 절환되어 있을때 하드 모드(H)로 되고, 고정 접점(118a 내지 118c)이 가동 접점(118f,118i,118l)에 절환되어 있을때 미디엄 모드(M)로 되는 것으로 한다.

이미 서술했듯이, 제4b도는 소프트 모드(S)로 절환후의 상태, 제5b도는 하드 모드(H)로 절환후의 상태, 제6b도는 미디엄 모드(M)로 절환후의 상태를 나타내고, 제4b도, 제5b도 및 제6b도중의 영구자석(103)의 중심(122)은 조절로드 각도를 나타낸다.

통전 절환 수단(117)의 고정 접점(118a)은 코일(111)에, 고정 접점(118b)은 코일(112)에, 고정 접점(118c)은 코일(113)에 각각 접속되고, 가동 접점(118c,118i,118j)은 휴즈(119)와 점화스위치(120)를 거쳐서 밧데리(121)의 플러스 단자에, 가동 접점(118d,118h,118l)은 밧데리(121)의 마이너스 단자에 접속되어 있다. 가동 접점(118f,118g,118k)은 오픈으로 되어 있다.

여기서, 예를 들면 제4b도에 나타내는 소프트 모드(S)에서 제5b도에 나타내는 하드 모드(H)로 절환된 것으로 하면, 통전 절환 수단(117)에 의하여, 고정 접점(118a,118b,118c)이 각각 가동 접점(118e,118h,118k)에 접속된다.

그때, 전류는 점화 스위치(120), 휴즈(119), 가동 접점(118e), 고정 접점(118a), 코일(111), 코일(114), 코일(115), 코일(112), 고정 접점(118b), 가동 접점(118h)을 순차로 흐르게 된다.

고정자(107)의 자극은 정지 위치를 나타내는 제5b도에서 영구자석(103)의 자극 반전부에 일치하는 고정자(107)의 개구부(109a,109d) 양측의 코일(111,112) 및 코일(114,115)에 영구자석(103)을 흡인하는 자계로 되고, 돌극부(108a,108d)는 N극에, 돌극부(108b,108e)는 S극으로 된다.

영구자석(103)의 회전 개시시는 돌극부(108a,108d)의 N극과 영구자석(103)의 N극(103a)이 반발하고, 돌극부(108b,108e)의 S극과 영구자석(103)의 N극(103a)이 흡인, S극(103b)이 반발하고, 영구자석(103)에 우회전의 회전 토크가 발생하여 우회전한다.

다음에 정지시는 제5b도에 나타나듯이, 돌극부(108a,108d)의 N극과 영구자석(103)의 S극(103b)이, 돌극부(108b,108e)의 S극과 영구자석(103)의 N극(103a)이 각각 흡인하여 정지한다.

그러나, 영구자석(103) 및 요크(104)의 관성에 의하여 과회전한 경우, 영구자석(103)의 S극(103b)과 돌극부(108b,108e)의 S극이 접근 또는 대향하는 부분이 발생하여 반발하고, 반대로 영구자석(103)의 N극(103a) 및 S극(103b)과 돌극부(108b,108e)의 S극, 돌극부(108a,108d)의 N극에 대한 이극간의 대향하는 부분이 감소하여 흡인함으로, 영구자석(103)에 좌회전의 회전 토크가 발생하여 좌회전한다.

영구자석(103)은 자극 반전부와 개구부(108g,108j)의 중심이 항상 일치하도록 수정력이 작동한다.

상기 절환 종료후, 작동기의 발열을 방지함으로, 코일(111,114,112,115)의 통전을 OFF한 경우, 영구자석(103)의 N극(103a)에서 발생한 자속은 돌극부(108b 또는 108e)를 통과하고 고정자(107)의 외주부를 경유하여 돌극부(108a 또는 108d)에서 S극 (103b)으로 돌아간다.

돌극부(108c,108f)와 대향하는 영구자석(103)의 N극(103a)에서 발생한 자속은 돌극부(108c,108f)를 통과하며, S극(103b)으로 돌아간다.

영구자석(103)의 자극 반전부와 개구부(109a,109d)의 중심 및 홈부(110c,110f)중심이 일치하고 있는 경우, 자로 단면적이 최대로 되고 자기 저항이 최소로 된다.

이때, 영구자석(103)의 자극 반전부와 개구부(109a,109d)의 중심 및 홈부(110c,110f)의 중심이 벗어난 경우, 자속이 통과하는 자로 단면적이 감소하여 자기 저항이 증가함으로 영구자석(103)은 자극 반전부와 개구부(109a,109d) 중심 및 홈부(110c,110f)중심이 일치하여, 자기 저항이 최소로 되도록 회전 토크가 발생하여 수정된다.

하드 모드(H)에서 소프트 모드(S), 하드 모드(H)에서 미디엄 모드(M), 미디엄 모드(M)에서 하드 모드(H)로 통전 절환 수단(117)을 절환함으로서, 상기와 같은 동작으롤 절환한다.

또한, 상기 실시예에서는 60°회전운동 각도 절환용 작동기에 대하여 설명했지만, 영구자석(103)의 극대수를 1(극수는 2), 돌극부의 수를 3으로 하여 120°절환으로, 영구자석(3)의 극대수를 4(극수는 8), 돌극부의 수를 12로 하여 30°절환등, 고정자(107)의 돌극부의 수를 영구자석(103)의 극대수의 3배(극수의 1.5배)로 하여 이 각도로 절환하여도 좋다.

상기 실시예에서는 내측 영구자석 회전식으로서 설명했지만 외측 영구자석 회전식이나 영구자석과 고정자가 축방향에 대향한 방식이어도 좋고, 상기 실시예와 같은 효과를 나타낸다.

상기 실시예에서는 통전 절환 수단(117)을 기계적 스위치로서 설명했지만, 트랜지스타 등을 사용한 전자회로로서 절환하여도 같은 효과가 얻어진다.

제1c도는 본 발명에 따른 작동기의 측단면도, 제2c도는 제1c도의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 횡단 평면도로서, 이 실시예에서는 60°회전 운동 각도 절환용 작동기에 대하여 설명한다. 도면에서 201은 하우징을 나타내고, 202는 하우징(201)의 중심에 설치한 고정축, 203은 2극대(전부로서 4극)에 부착된 환상의 플라스틱 자석으로 되는 영구자석이고, 제9도에 나타나듯이 N극(203a,203b), S극(203c,203d)를 나타내고, 외주에 60°피치의 홈부(203e 내지 203j)가 형성되어 있다. 이중, 180°마다의 홈부(203e,203h)와 자극 반전부(N극 203a,203b와 S극 203c,203d의 절환부) 4개소중 2개소가 일치하고 있다. 상기 영구자석(203)에는 요크(204) 및 베어링(205)이 설치되어 있고, 상기 고정축(202)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 206은 상기 고정축(202)에 동축으로 장착한 출력축이고, 상기 요크(204)에 형성한 홈(204a)과 출력축(206)에 설치한 핀(206a)에 연결되어 있다. 207은 상기 영구자석(203)의 외주로 이격되어 고정된 고정자이고, 그 내주부에 6개의 등간격인 돌극부(208a 내지 208f)와, 그 돌극 부분에 개구부(209a 내지 209f)를 형성하고 있다. 여기서, 상기 영구자석(203)의 홈부(203e 내지 203j)의 홈폭과 고정자(207)의 개구부(209a 내지 209f) 폭은 거의 일치하고 있다.

210 내지 215는 고정자(207)의 돌극부(208a 내지 208f)에 권장한 코일이고, 제3b도에 나타나듯이 코일(210과 213), 코일(211과 214), 코일(212와 215)은 각각 직렬로 접속되고, 코일(213 내지 215)이 서로 접속되어 있다. 코일(210 내지 212)은 제4c도의 결선도에 나타나듯이 통전 절환 수단(216), 휴즈(218), 점화스위치(219)를 거쳐 전원의 밧데리(220)에 접속되어 있다. 상기 통전 절환 수단(216)은 선택 스위치(217)를 갖추며, 3개의 고정 접점(217a 내지 217c)을 가지고 있다. 그리고 고정 접점(217a)은 가동 접점(217d 내지 217f)에, 고정 접점(217b)은 가동 접점(217g 내지 217i)에, 고정 접점(217c)은 가동 접점(217j 내지 217l)에 연동하여 절환 가능하다. 여기서 고정 접점(217a 내지 217c)이 가동 접점(217d,217g,217j)에 절환되어 있을때 소프트 모드(S)로 되고, 고정 접점(217a 내지 217c)이 가동 접점(217e,217h,217k)에 절환되어 있을때 하드 모드(H)로 되고, 같은 고정 접점(217a 내지 217c)이 가동 접점(217f,217i,217l)에 절환되어 있을때 미디엄 모드(M)로 된다.

제4c도는 소프트 모드(S)로 절환한 상태, 제5c도는 하드 모드(H)의 상태, 제6c도는 미디엄 모드(M)의 상태를 나타내고, 도면중, 영구자석(203)의 중심(221)은 조절 로드 각도를 나타낸다. 통전 절환 수단(216)의 고정 접점(217a)은 코일(210)에, 고정 접점(217b)은 코일(211)에, 고정 접점(217c)은 코일(212)에 각각 접속되고, 가동 접점(217e,217i,217j)은 휴즈(218), 점화 스위치(219)를 거쳐서 밧데리(220)의 플러스 단자에, 가동 접점(217d,217h,217l)은 밧데리(20)의 마이너스 단자에 접속되어 있다. 그리고, 가동 접점(217f,217g,217k)은 오픈으로 되어 있다.

다음에 동작에 대하여 설명한다. 예를들면 제4c도에 나타내는 소프트 모드(S)에서 제5c도의 하드 모드(H)로 절환한 것으로 하면, 통전 절환 수단(216)에 의하여 고정 접점(217a 내지 217c)이 각각 가동 접점(217e,217h,217k)에 접속된다.

이때 전류는 점화 스위치(219), 휴즈(218), 가동 접점(217e), 고정 접점(217a), 코일(210,213,214,211), 고정 접점(217b), 가동접점(217h)의 순서로 흐른다. 고정자(207)의 자장은 정지 위치를 나타내는 제5c에서, 영구자석(203)의 자극 반전부에 일치하는 고정자(207)의 개구부(209a,209b)의 양측의 코일(210,211) 및 코일(213,214)에 영구자석(203)을 흡인하는 자계로 되며, 돌극부(208a,208b)는 N극으로, 돌극부(208b,208e)는 S극으로 된다. 그리고 영구자석(203)의 회전 개시시는 돌극부(208a,208d)의 N극과 영구자석(203)의 N극(203b,203a)이 반발하고, 돌극부(208b,208e)의 S극과 영구자석(203)의 N극(203b,203e)이 흡인하고, 영구자석의 S극(203d,203c)은 반발하며, 이것에 의하여 영구자석(203)에 우회전의 회전 토크가 발생한다. 다음에 정지시는 제5c도에 나타나듯이 돌극부(208a,208d)의 N극과 영구자석(203)의 S극(203c,203d)이 흡인하고, 돌극부(208b,208e)의 S극이 영구자석(203)의 N극(203b,203a)과 흡인하여 정지한다.

그런데, 영구자석(203) 및 요크(204)의 관성에 의하여 그것 자체가 과회전한 경우, 영구자석(203)의 S극(203c,203d)과 돌극부(208b,208e)의 S극이 접근 또는 대향하는 부분이 발생하여 반발하고, 반대로 영구자석(203)의 N극(203a,203b) 및 S극(203c,203d)과 돌극부(208e,208b)의 S극 및 돌극부(208a,208d)의 N극의 이극간에 대향하는 부분이 감소하여 흡인함으로 영구자석(203)에 좌회전의 회전 토크가 발생한다. 영구자석(203)은 자극 반전부와 개구부(208g,208j)의 중심이 항상 일치하도록 수정력이 작용한다.

상기 절환 종료후, 작동기의 발열을 방지하기 위한 코일(210,213,211,214)로의 통전을 오프한 경우, 영구자석의 N극(203a,203b)에서 발생한 자속은 돌극부(208e 또는 208b)를 통하여 고정자(207)의 외주부를 경유해서 돌극부(208d 또는 208a)에서 영구자석의 S극(203d,203c)으로 돌아간다. 돌극부(208c,208f)와 대향하는 영구자석(203)의 N극 (203a)에서 발생한 자속은 돌극부(208f)를 통하여 S극(203c)으로 돌아가고, 다른쪽은 N극(203b)에서 발생한 자속은 돌극부(208c)를 통하여 S극(203d)으로 돌아간다.

한편, 영구자석(203)의 홈부(203e 내지 203j)와 개구부(209a 내지 209f)가 일치하고 있는 경우, 자로 단면적이 최대로 하고, 자기 저항이 최소로 된다. 이때, 상기 홈부(203e 내지 203j)와 개구부(209a 내지 209f)가 벗어난 경우, 자로 단면적이 감소하여 자기 저항이 증가함으로, 자기 저항이 최소로 되도록 회전 토크가 발생하여 영구자석(203)의 각도가 수정된다.

또한, 상기 설명에서는 소프트 모드(S)에서 하드 모드(H)로 전환한 경우에 대하여 설명했지만, 하드 모드(H)에서 소프트 모드(S), 하드 모드(H)에서 미디엄 모드(M), 미디엄 모드(M)에서 하드 모드(H)로 절환하는 경우도 통전 절환 수단(216)을 절환하는 것이고, 상기와 같은 동작으로 절환한다.

상기 실시예에서는 60°회전 운동 각도 절환용의 작동기에 대하여 설명했지만, 영구자석(203)의 극대수를 1(극수는 2), 돌극부의 수를 3으로 하여 120°절환, 영구자석(203)의 극대수를 4(극수 8), 돌극부의 수를 12로 하여 30°절환 등, 고정자(207)의 돌극부수를 영구자석(203)의 극대수의 3배(극수의 1.5배)로 하여 다각도로 절환하여도 좋다.

이 실시예에서는 내측 영구자석 우회전식의 경우를 나타냈지만, 외측 영구자석 회전식이나 영구자석과 고정자가 축방향에 대향한 방식이어도 좋다.

통전 절환 수단(216)은 기계식 스위치를 사용했지만, 그외 트랜지스터 등을 사용한 전자 회로로서 절환하는 것이어도 상기와 같은 작용을 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 출력축을 합성수지로서 형성하여 영구자석과 연결하고, 이 연결부를 직경방향 1축에 대하여 강성을 약하게 구성했으므로, 작동기를 값싸게 할 수 있고, 피구동 장치의 입력축 편심에 대응할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 고정자 돌극부의 원주 방향 중앙에 홈부를 형성하고, 이 홈부의 원주방향 길이를 고정자 개구부 길이에 거의 일치시키도록 구성했으므로, 통전 OFF시의 유지토크가 크고, 정지위치 정도가 높은 작동기를 얻을 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 영구자석의 외주에 극대수의 3배수의 홈부를 등간격으로 설치했으므로, 통전 오프시의 유지 토크가 크고 영구자석의 정지 위치 정도가 높고, 쇼크업 쇼보내의 오일 통로 단면적의 절환을 확실하게 행할 수 있는 작동기로 된다.

Claims (4)

1. 하우징(101)과, 이 하우징(101) 내에 회전 가능하게 장착된 영구자석(103)과, 이 영구자석(103)에 연결된 출력축(106)과, 상기 영구자석(103)의 외주에서 직경방향으로 이간하여 상기 하우징(101) 내에 고정되어서 원주방향 중앙에 홈부(110 내지 110f)가 형성되고, 상기 영구자석(103) 극대수의 3배의 돌극부(108a 내지 108f) 및 개구부(109a 내지 109f)를 가지는 고정자(107)와, 이 고정자(107)에 권장된 코일(111 내지 116)과, 이 코일(111 내지 116)의 통전을 절환하여 상기 영구자석(103) 회전 운동후의 정지선에 영구자석(103)의 자극 반전부에 대응하는 상기 고정자(107)의 개구부(109a 내지 109f) 양측의 코일(111 내지 116)에 각각 영구자석(103)을 흡인하는 자계를 발생하도록 통전을 절환하는 통전 절환 수단(117)을 갖춘 것을 특징으로 하는 작동기.
2. 하우징(201)과, 이 하우징(201) 내에 회전 가능하게 장착된 영구자석(203)과, 이 영구자석(203)의 중심에 연결된 출력축(206)과, 상기 영구자석(203)의 외주에 이간하여 고정되고, 영구자석(203)의 극대수의 3배수의 돌극부(208a 내지 208f) 및 그 돌극부(208a 내지 208f)간에 개구부(209a 내지 209f)를 가지는 고정자(207)와, 고정자(207)에 권장된 코일(210 내지 215)과, 코일(210 내지 215)로의 통전을 절환하는 통전 절환 수단(216)을 구비한 작동기에 있어서, 상기 영구자석(203)의 외주에 상기 극대수의 3배의 홈부(203e 내지 203j)를 등간격으로 설치한 것을 특징으로 하는 작동기.
3. 제1항에 있어서, 출력축(106)을 합성수지로 형성하여 영구자석(103)에 연결한 것을 특징으로 하는 작동기.
4. 제2항에 있어서, 출력축(206)을 합성수지로 형성하여 영구자석(203)에 연결한 것을 특징으로 하는 작동기.

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