KR102036857B1

KR102036857B1 - 구동 장치, 특히 전자 액추에이터

Info

Publication number: KR102036857B1
Application number: KR1020157008168A
Authority: KR
Inventors: 요헨 크레머; 한스-요에르그 페처
Original assignee: 보르그워너 인코퍼레이티드
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2019-10-25
Anticipated expiration: 2033-09-11
Also published as: US20150226221A1; WO2014046935A1; IN2015DN02605A; JP2015528542A; KR20150053934A; DE112013003920B4; CN104603421A; DE112013003920T5; CN104603421B; US9822695B2; JP6364412B2

Abstract

본 발명은, 하우징(2); 및 하우징(2) 내에서 안내되는 제1 생크 부분, 및 하우징(2)으로부터 돌출되는 제2 생크 부분(3)을 가지는 구동 생크를 포함하되, 하우징(2)에 체결되며 체결 영역(5)을 제외하고 제2 생크 부분(3)을 둘러싸는 쉴드 캡(4)이 구비되는, 구동 장치(1), 특히 전자 액추에이터에 관한 것이다.

Description

구동 장치, 특히 전자 액추에이터{ACTUATION DEVICE, IN PARTICULAR ELECTRONIC ACTUATOR}

본 발명은, 청구범위 제1항의 전제부에 따른, 특히 전자 액추에이터 형태의 구동 장치에 관한 것이다.

이러한 구동 장치는 예를 들어 웨이스트게이트 플랩을 개폐하기 위해 배기가스 터보차저에 사용된다. 이러한 구동 장치의 구동 생크는 예를 들어 엔진실에서와 같이 높은 주위 온도로 인해 온도가 상승될 수 있는데, 이는 첫째로 구동 생크 자체에 나쁜 영향을 끼칠 수 있으며, 둘째로는 구동 생크를 통해 열이 전도되어 구동 장치의 하우징 내에 열을 도입시키게 될 수 있다.

그러므로 본 발명의 목적은, 열의 부정적 영향으로부터 구동 장치의 구동 생크를 보호할 수 있는, 청구범위 제1항의 전제부에 명시된 유형의 구동 장치를 제공하는 데에 있다.

이러한 목적은 청구범위 제1항의 특징들에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 구동 장치의 쉴드 캡은, 구동 장치의 환경에서의 높은 온도로부터 구동 생크를 보호하기 위해, 구동 생크를 위한 열 차폐부를 형성하는 역할을 한다.

또한, 보호 캡은 유리하게, 상대적으로 많은 양의 오염수가 유입될 가능성을 막고, 또한 구동 생크의 오염을 방지한다.

종속 청구항들은 본 발명의 유리한 개선예들을 포함한다.

청구범위 제11항 및 제12항은 독립적으로 시판 가능한 제품으로서 본 발명에 따른 배기가스 터보차저를 정의한다.

쉴드 캡(쉴드 플레이트)은 바람직하게 냉각 보어 및/또는 물 배출 보어를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 쉴드 캡의 구성은, 바람직하게는 만곡된 형태의 연결(transition) 영역을 통해 서로 연결되며 상이한 직경들을 가지고 형성되는 두 개의 상호 연결된 원통형 부분을 제공한다.

또한, 쉴드 캡이 오차 없이 설치되는 것이 가능하도록 비틀림 방지 수단이 제공될 수 있다.

특히 바람직한 추가 실시형태에서, 상대적으로 큰 직경의 원통형 부분 상에 플랜지 부분이 구비되며, 이러한 플랜지 부분은 받침면(abutment surface)으로서의 역할을 하는 동시에 구동 장치를 센터링하는 역할을 한다.

쉴드 캡은 구동 장치와 액추에이터 브라켓 사이에 직접 체결, 특히 나사 결합될 수 있다. 이로 인해 체결 수단이 필요 없다는 이점이 생긴다.

본 발명의 추가적인 상세사항, 이점 및 특징들은 도면을 참조하여 이하의 예시적인 실시형태의 설명으로부터 명백해진다.
도 1은 본 발명에 따른 구동 장치의 단면 사시도를 보여준다.
도 2는 방향 수정 장치의 상세도를 보여준다.
도 3은 쉴드 캡의 정면도를 보여준다.
도 4는 도 3에서의 쉴드 캡의 사시도를 보여준다.
도 5는, 공지된 배기가스 터보차저를 본 발명에 따른 터보차저로 변환하기 위해 도 1의 구동 장치로 대체 가능한 액추에이터를 구비한 공지된 배기가스 터보차저의 단면 사시도를 보여준다.

도 1은, 이 예에서는 전자 액추에이터(전기 액추에이터)의 형태인, 본 발명에 따른 구동 장치(1)를 도시한다.

전기 액추에이터(1)는 하우징(2)을 구비하며, 이러한 하우징 내에서 제1 생크 부분에 의해 구동 생크(전체가 도시되지는 않음)가 안내된다. 구동 생크는 하우징(2)으로부터 돌출되고 도 1에서 파선으로 표시된 제2 생크 부분(3)을 구비한다.

도 1에 나타난 바와 같이, 상기 제2 생크 부분(3)은, 하우징(2)에 체결된, 특히 나사 결합된 쉴드 캡(4)에 둘러싸인다. 여기서, 제2 생크 부분(3)은 열이 불필요하게 생크 부분(3) 안으로 도입되는 것을 방지하기 위해 체결 영역(5)을 제외하고 쉴드 캡(4)으로 덮인다.

도 1과 함께 도 3 및 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 쉴드 캡(4)은 상호 연결된 두 개의 부분, 즉 제1 및 제2 원통형 부분(6, 7)을 구비한다. 여기서, 원통형 부분(6)의 직경(D₁)은 원통형 부분(7)의 직경(D₂)보다 작다. 여기서, 원통형 부분(6, 7)은 만곡된 연결 영역(19)을 통해 서로 연결되며, 쉴드 캡(4)은 바람직하게 일체형 구성요소이다.

도 3 및 도 4를 함께 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 쉴드 캡(4)은 냉각 및 물 배출 보어(8, 9, 10, 11)를 가진다.

제2 원통형 부분(7)에는 제2 원통형 부분(7)의 리세스로서 형성된 비틀림 방지 수단(12)이 제공된다. 상기 리세스(12)는 직사각형의 리세스 영역(12A) 및 이에 인접하며 제1 원통형 부분(6)에 인접한 원뿔형으로 좁아지는 리세스 영역(12B)을 가진다. 도 3 및 도 4를 함께 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 리세스(12)는 제1 원통형 부분(6)의 통로 리세스(18) 반대측에 배치된 제2 원통형 부분(7)의 단부측 개구(14)에 인접하며, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 쉴드 캡(4)이 장착된 상태에 있을 때 생크 부분(3)은 이러한 통로 리세스를 통해 연장된다. 쉴드 캡(4)은 또한, 제2 원통형 부분(7)의 단부측 개구(14)를 둘러싸는 플랜지 부분(13)을 포함한다. 상기 플랜지 부분(13)에는 리세스들이 구비되며, 그 중 리세스(15, 16, 17)가 도 4에 도시되어 있다. 상기 리세스는 나사들의 통로 역할을 하며, 이를 통해 쉴드 캡(4)은 구동 장치(1)의 하우징(2)에 체결될 수 있다. 그러나 원칙적으로 다른 체결 가능성 또한 생각해 볼 수 있다.

도 1 및 도 2는 또한 본 발명에 따른 구동 장치(1)에 방향 수정 장치(20)가 구비된 것을 보여준다. 상기 방향 수정 장치(20)는 생크 부분(3)의 체결 영역(5)에 고정되며, 이를 위해 이 예에서는 체결 영역(5)에 수나사(도 1에서는 상세히 도시되지 않음)가 구비된다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 체결 영역(5)의 수나사 상에 두 개의 너트(27, 28)가 나사 결합될 수 있고, 이들 나사는 도 1에 도시된 것과 같은 장착 상태에서, 체결 영역(5)이 통과할 있는 리세스(26)가 구비된 연결 플레이트(23) 주위에 맞물린다.

연결 플레이트(23)는 방향 수정 장치(20)의 중앙부(21)의 일 단부측(22) 상에 배치된다. 도 2에 나타난 바와 같이, 예시된 특히 바람직한 실시형태에서, 중앙부(21)와 연결 플레이트(23) 사이에는 직각(α)이 형성된다.

또한, 방향 수정 장치(20)는 중앙부(21)의 종방향측 상에 배치된 저널 플레이트(24)를 구비한다. 이로부터, 연결 플레이트(23)는 저널 플레이트(24)의 평면에 대해 90°로 회전된다는 것을 알 수 있으며, 이는 도 2의 예시로부터 자세히 확인할 수 있다. 저널 플레이트(24) 상에는 바람직하게 구형 형태로 이루어진 저널(25)이 배치된다.

도 1에 예시된 바와 같이, 커플링 로드(26)를 전기 액추에이터(1)의 구동 생크에 연결하기 위해, 저널(25)은 커플링 로드(26)의 일 단부의 연결 구멍을 통과하여 연장된다. 도 1의 예시에서 자세히 알 수 있는 바와 같이, 저널(25)이 연장되는 구멍은 커플링 로드(26)의 다른 단부 상에 형성된 구멍(29)에 대응한다.

상술된 중앙부(21)의 단부측(22) 상에서의 연결 플레이트(23) 배치, 및 중앙부(21)의 종방향측 상에서의 저널 플레이트(24)의 90° 회전된 배치에 의해, 운동 평면들의 방향 수정을 가능하게 하는 방향 수정 장치(20)의 구성을 얻는다.

저널(25)은 그 구조로 인해 정밀 주조 또는 절곡된 판금 부품으로서, 또는 MIM 부품으로서 형성될 수 있다.

도 5는 공지된 배기가스 터보차저의 일례로서 조절 로드(43)를 가진 액추에이터(44)를 구비한 터보차저(30)를 도시한다. 상기 설계는 공지된 실시형태를 나타낸다. 그러나 조절 로드(43)를 가진 액추에이터(44)가, 도 1 내지 도 4와 함께 전술된 본 발명에 따른 구동 장치(1)로 대체된다면, 배기가스 터보차저(30)는 본 발명에 따른 배기가스 터보차저로 변환될 수 있다.

도 5에 사용된 그 밖의 참조 부호들로 나타낸 기술적 특징들에 대한 자세한 설명은 본 발명의 원리를 설명하는 데에는 필요하지 않기 때문에, 상기 참조 부호들은 하기의 참조 부호 목록에 기재하기로 한다.

본 발명의 상기 기재된 개시내용 외에도, 도 1 내지 도 5에 예시적으로 나타낸 것을 명백히 참조한다.

1 구동 장치(전기 액추에이터)
2 하우징
3 생크 부분
4 쉴드 캡
5 체결 영역
6, 7 제1 및 제2 원통형 부분
8~11 냉각 및 물 배출 보어
12 비틀림 방지 수단
12A 직사각형 리세스 영역
12B 원뿔형 리세스 영역
13 플랜지 부분
14 단부측 개구
15~17 리세스
18 통로 개구
19 연결 영역
20 방향 수정 장치
21 중앙부
22 단부측
23 연결 플레이트
24 저널 플레이트
25 저널
26 커플링 로드
27, 28 너트
29 구멍
30 배기가스 터보차저
31 터빈 하우징
32 압축기 하우징
33 베어링 하우징
34 터빈 휠
35 샤프트
36 압축기 휠
37 터빈 하우징 입구
38 터빈 하우징 출구
39 플랩 장치
40 플랩 판
41 플랩 레버/스핀들
42 플랩 샤프트
43 조절 로드
44 액추에이터
α 직각

Claims

하우징(2); 및
하우징(2) 내에서 안내되는 제1 생크 부분, 및 하우징(2)으로부터 돌출되는 제2 생크 부분(3)을 가지는 구동 생크를 포함하는 구동 장치(1)에 있어서,
하우징(2)에 체결되며 체결 영역(5)을 제외하고 제2 생크 부분(3)을 둘러싸는 쉴드 캡(4)이 구비되고,
쉴드 캡(4)은 냉각 및 물 배출 보어(8, 9, 10, 11)를 가지는, 구동 장치.
제1항에 있어서,
쉴드 캡(4)은 상이한 직경(D1, D2)을 가진 두 개의 상호 연결된 부분, 즉 제1 및 제2 원통형 부분(6, 7)을 가지는, 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 장치(1)는 전자 액추에이터인, 구동 장치.
제2항에 있어서,
비틀림 방지 수단(12)이 제2 원통형 부분(7)에 형성되는, 구동 장치.
제4항에 있어서,
비틀림 방지 수단(12)은 제2 원통형 부분(7)에 리세스로서 형성되는, 구동 장치.
제2항에 있어서,
제2 원통형 부분(7)의 단부측 개구(14) 주위에 플랜지 부분(13)이 형성되는, 구동 장치.
제6항에 있어서,
플랜지 부분(13)에는 리세스(15, 16, 17)가 구비되는, 구동 장치.
제1항에 있어서,
쉴드 캡(4)은 하우징(2)에 나사 결합되는, 구동 장치.
제1항에 있어서,
체결 부분(5)은 방향 수정 장치(20)를 통해 커플링 로드(26)에 연결되는, 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 생크는 플라스틱 또는 금속으로 제조되는, 구동 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 구동 장치(1)를 포함하는 배기가스 터보차저(30).
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