JP6031492B2 - 衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータに関し、より詳細には、車両の衝突試験で対象物体に加速力を加える衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータに関する。

自動車会社及び研究所では、車両の安全性を確認するために安全性試験を行っており、特に、車両の衝突事故により発生する状況を予めシミュレーションすることで、乗員が受ける悪影響を最小化するための研究を活発に行う傾向にある。

かかる研究の一つとして、新型車両が開発されると、安全事故が発生した時に乗員に伝えられる影響を試験するための衝突試験過程が必須に行われる。

上記の衝突試験過程では、通常、人体模型（dummy）を衝突試験対象である車両に搭乗させた後、衝突部材などに様々な速度で衝突させることで、前記人体模型が受ける衝撃をセンサなどの計測装置で計測するか、その映像を撮影して分析する。

しかし、上記の衝突試験過程は、条件速度に応じて多数の実際車両を試験に投入しなければならず、車両の条件に応じて人体模型を準備しなければならないなど、準備過程が長い。したがって、車両による金銭的損害だけでなく、長い投資時間による時間的、人的損害まで甘受するしかないという問題点がある。

上記の問題点を解決するために、車両に加速力を加える試験用アクチュエータを設け、圧力流体により生成された加速力をアクチュエータ内のピストン及びロッドを介して試験対象車両または条件に対応する試験対象物質に加えることで、車両の実際事故時と同じ環境で衝突実験を行っている。

米国登録特許第８４５３４８９号（「Method and System for Concluding Crash Tests」、登録日：２０１３．０６．０４．）には、圧力流体によりピストン及びロッドを作動させることで対象物体に衝突を加える衝突テスト遂行方法及びシステムが開示されている。

前記特許に記載の衝突テスト及び一般的な衝突テストで用いられるアクチュエータは、衝突テスト時にアクチュエータの誤動作によって発生するピストンとアクチュエータの本体との間の内部衝撃を防止するために、衝撃吸収装置を備える。

一般的な衝撃吸収装置は、弾性を有する衝撃吸収装置をアクチュエータの内部に備える。しかし、ピストン及びロッドが速い速度でストローク方向に進行するアクチュエータにおいて衝撃を吸収することが難しいだけでなく、衝撃により発生する圧力がアクチュエータ及び衝撃吸収装置に伝達されて破損する恐れがある。

他の方法としては、誤動作による衝撃をクラッシュチューブ（crush tube）などを用いて吸収する方法がある。

しかし、前記クラッシュチューブは、１回性の消耗品であって、衝撃により潰れたクラッシュチューブは取り替えなければならず、取り替える度に追加コスト及び整備時間がかかるという問題点がある。

米国登録特許第８４５３４８９号（「Method and System for Concluding Crash Tes ts、登録日：２０１３．０６．０４．）

本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、衝突試験に用いられるアクチュエータを、ピストン及びロッドを含む動作部と、前記動作部に高い圧力の空圧（３５０bar）を供給するチャンバーと、前記動作部の移動を制御する制御部と、が一体型になるように形成することで、一般的な油圧シリンダや空圧シリンダに比べ、動作部のストローク方向への移動速度を高めることができる衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータを提供することにある。

特に、本発明の目的は、衝突試験に用いられるアクチュエータの内部に油圧クッション方式のクッション部を備えることで、動作部の誤動作時にも動作部の衝撃により発生する衝撃を吸収することができるだけでなく、衝撃により発生する油圧を外部に排出することで、半永久的に使用可能であるため、金銭的、時間的損失を防止することができる衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータを提供することにある。

また、本発明の目的は、前記動作部の移動を制御するための制御部を選択された位置に形成し、サーボバルブ（servo-valve）により制御することで、速い速度で移動する前記動作部を容易に制動することができる衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータを提供することにある。

また、本発明の目的は、前記制御部の制御パッドをロッドに接触させる方式で前記動作部の移動を制動することで、油圧を用いて制動する方法に比べ、速い速度で移動する前記動作部を容易に制御することができる衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータを提供することにある。

さらに、本発明の目的は、前記動作部のピストンを空気力学軸受（aero dynamic bearing）に形成することで、動作部のストローク方向への移動にも直接的な摩擦が発生しないため摩擦力を減少させることができ、耐磨耗性が増大される衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータを提供することにある。

本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータは、本体及び手段を含むストローク駆動アクチュエータであって、前記本体の内部のストローク方向に形成された中空で移動可能であるように備えられるピストン、及び前記ピストンと連結されて前記本体の一側方向に突出するロッドを含む動作部と、前記本体の他側に形成され、前記動作部に空圧を供給するチャンバーと、前記本体の一側に前記中空を囲むように形成され、前記動作部の移動を制御する制御部と、前記ピストンのストローク方向の前記制御部の前面に、前記ピストンの衝撃を吸収するクッション部と、を含んで一体型に形成され、前記クッション部は、前記ピストンのストローク方向への前進を阻止する伸縮性材質のクッションピストンと、前記クッションピストンと連結されて形成され、油圧を外部に排出するクッションバルブと、を含むことを特徴とする。

特に、前記制御部は、前記ロッドの外周面に接触するように形成され、前記動作部の動作を制御する制御パッドと、前記制御パッドの一側に形成され、油圧により前記制御パッドを固定させる固定制御部と、前記制御パッドの他側に形成され、油圧により前記制御パッドの動作を制御する動作制御部と、油圧を供給して前記制御部の動作を制御する制動解除制御部と、を含むことを特徴とする。

また、前記制動解除制御部は、前記固定制御部より大きい油圧を前記動作制御部に供給することで前記制御パッドを前記ロッドから解放させることを特徴とする。

また、前記固定制御部はスプリング状に形成され、弾性により前記制御パッドを固定することを特徴とする。

さらに、前記制動解除制御部は、前記固定制御部の弾性より大きい油圧を前記動作制御部に供給することで前記制御パッドを前記ロッドから解放させることを特徴とする。

また、前記衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータは、前記ピストンのストローク前進方向の端部に、前記中空に空圧を供給する後進空圧供給部をさらに含むことを特徴とする。

また、前記ピストンは空気力学軸受（aero dynamic bearing）であることを特徴とし、前記空気力学軸受は、前記ロッドを囲むように形成された軸受中空を含む軸受本体と、前記軸受本体の外部面に周方向に形成された複数のエア溝と、前記軸受本体の一側面に形成された複数のエア孔と、前記エア孔に流入される空圧を前記エア溝に案内する案内管と、を含むことを特徴とする。

尚、前記衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータは、前記動作部の前記ロッドの一端に備えられた加速度測定センサをさらに含むことを特徴とする。

本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータは、衝突試験に用いられるアクチュエータを、ピストン及びロッドを含む動作部と、前記動作部に高い圧力の空圧（３５０bar）を供給するチャンバーと、前記動作部の移動を制御する制御部と、が一体型になるように形成することで、一般的な油圧シリンダ及び空気圧シリンダに比べ、動作部のストローク方向への移動速度を高めることができる。

特に、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータは、衝突試験に用いられるアクチュエータの内部に油圧クッション方式のクッション部を備えることで、動作部の誤動作時にも動作部の衝撃により発生する衝撃を吸収することができるだけでなく、衝撃により発生する油圧を外部に排出することで、半永久的に使用可能であるため、金銭的、時間的損失を防止することができる。

また、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータは、前記動作部の移動を制御するための制御部を選択された位置に備え、サーボバルブ（servo-valve）により制御することで、速い速度で移動する前記動作部を容易に制動することができる。

また、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータは、前記制御部の制御パッドをロッドに接触させる方式で前記動作部の移動を制動することで、油圧を用いて制動する方法に比べ、速い速度で移動する前記動作部を容易に制動することができる。

尚、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータは、前記動作部のピストンを空気力学軸受（aero dynamic bearing）に形成することで、動作部のストローク方向への移動にも直接的な摩擦が発生しないため摩擦力を減少させることができ、耐磨耗性が増大される。

本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータを示した図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの断面を示した図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの断面を示した他の図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの制御部を拡大した図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの駆動回路図である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの第１実施例を示した図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの第１実施例を示した他の図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの第１実施例の制御部を拡大した図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの第２実施例を示した図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの第３実施例を示した図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの第３実施例を示した他の図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの第４実施例を示した図面である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの制御部の斜視図である。 本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの他の方式による制御部を示した図面である。

以下、上記の特徴を有する本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータを添付図面を参照して詳細に説明する。

本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は、通常的かつ辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されるべきである。

したがって、本明細書に記載された実施例と図面に図示された構成は、本発明のもっとも好ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想の全部を代弁しているわけではないため、本出願時点においてこれらを代替することができる多様な均等物と変形例があり得ることを理解するべきである。

本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、車両の衝突試験に用いられるアクチュエータである。図１から図５に図示されたように、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、本体１００及び手段を含むストローク（storke）駆動アクチュエータであって、大きく、動作部２００と、チャンバー３００と、制御部４００と、を含んで形成されることを特徴とする。

前記動作部２００は、前記本体１００の内部にストローク方向に形成された中空１１０で移動可能であるように備えられるピストン２１０と、前記ピストン２１０と連結され、前記本体１００の一側方向に突出するロッド２２０と、を含む。

前記動作部２００のピストン及びロッドは、一般的なアクチュエータまたはシリンダなどに備えられるピストン及びロッドと類似するため、その構造的な詳細な説明は省略する。

前記チャンバー３００は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給部３１０を含み、前記動作部２００のピストン２１０及びロッド２２０がストローク方向に運動可能であるように、前記圧縮空気供給部３１０から供給された圧縮空気による空圧を前記動作部２００に供給する。

前記制御部４００は、油圧（oil pressure）及び固定制御部４２０を用いて前記動作部２００の移動を制御するように形成され、前記本体１００の一側に形成される。

すなわち、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、前記チャンバー３００、動作部２００、及び制御部４００が一体型に形成されることを特徴とする。

特に、前記動作部２００と前記チャンバー３００とが一体型に形成されることで、前記チャンバー３００から供給される空圧の伝達長さが短くなるため、従来のアクチュエータに比べ、移動距離による損失なしに高い空圧（３５０bar）を前記動作部２００に供給することができるという利点がある。また、高い空圧を前記動作部２００に供給することで、従来のアクチュエータに比べ速い速度で前記動作部２００をストローク方向に移動させることができる。

すなわち、車両の衝突試験のためには、前記動作部２００の前記ピストン２１０及びロッド２２０が速い速度でストローク方向に移動しなければならないが、そのために、本発明は、前記動作部２００、チャンバー３００、及び制御部４００を一体型に形成することで、実際の車両の衝突と類似の試験条件を再現することができる利点がある。

尚、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、前記動作部２００が非常に速い速度で移動するため、前記動作部２００の移動を制御する制御部４００が、速い速度で移動する前記動作部２００の移動を制御できるように形成されるべきである。

したがって、一般的な油圧または空圧だけで制動させる従来のアクチュエータとは異なって、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の制御部４００は、大きく、制御パッド４１０、固定制御部４２０、動作制御部４３０、及び制動解除制御部４４０で構成され、油圧により制御部４００の動作を制御することを特徴とする。

前記制御部４００についてより詳細に説明すれば、図４または図１３に図示されたように、前記制御パッド４１０は、前記ロッド２２０の外周面に接触するように形成されて前記動作部２００の移動を拘束する役割をし、これは、車両のブレーキパッド（ブレーキディスク）の制動原理と類似の原理で形成される。

また、前記制御パッド４１０は楔状に形成されて、前記ロッド２２０に接触して制動させたり前記ロッド２２０を解放させたりすることが好ましいが、前記楔状に限定されるものではない。

尚、前記制御パッド４１０は、３〜５個が前記ロッドの外周面に接触するように備えられることが好ましいが、前記制御パッド４１０の個数が限定されるものではない。

この際、前記制御パッド４１０は、前記制御パッド４１０の一側に形成された固定制御部４２０により前記ロッド２２０と接触するように形成される。前記制御パッド４１０が前記ロッド２２０と接触して前記ロッド２２０を拘束させるように、前記固定制御部４２０は、前記制動解除制御部４４０から油圧を受け、その油圧を用いて、前記制御パッド４１０が前記ロッド２２０の運動を拘束させるように前記制御パッド４１０を固定させる役割をする。

前記動作制御部４３０は、前記制御パッド４１０を中心として前記固定制御部４２０と対向する位置である前記制御パッド４１０の他側に形成されており、前記動作制御部４３０も、油圧を用いて前記制御パッド４１０の動作を制御する。

この際、前記制御パッド４１０の動作とは、前記制御パッド４１０が前記ロッド２２０と接触して前記ロッド２２０を制動させたり、前記ロッド２２０を解放させて前記ロッド２２０を制動しないことを意味する。

前記制動解除制御部４４０は、前記固定制御部４２０及び動作制御部４３０に油圧を供給または中断することで前記制御部４００の動作を制御する。前記制動解除制御部４４０は、サーボバルブ（servo valve）などからなって自動制御可能に備えられることが好ましいが、前記サーボバルブに限定されるものではない。

前記制動解除制御部４４０の制御による前記制御部４００の動作を詳細に説明する。

図２は本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の動作部２００が制動されている状態を示した図面であり、図３は本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の動作部２００が制動されず、ストローク方向に移動されている状態を示した図面である。

図２に図示されたように、前記制御パッド４１０は、前記制動解除制御部４４０から供給される油圧により、前記固定制御部４２０及び動作制御部４３０によって両側が固定される。固定された制御パッド４１０が前記ロッド２２０と接触して固定させることで、前記動作部２００の移動が制動される。

この際、図５に図示されたように、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の動作部２００を動作させるためには、前記制動解除制御部４４０が前記固定制御部４２０より多くの油圧を前記動作制御部４３０に供給し、その油圧により前記動作制御部４３０が前記制御パッド４１０を前記固定制御部４２０の方向に押すことで、前記制御パッド４１０が前記ロッド２２０から離れるようにして、前記ロッド２２０を解放させる。

すなわち、前記制動解除制御部４４０は、前記固定制御部４２０の油圧より大きい油圧を前記動作制御部４３０に供給することで、前記制御パッド４１０を前記ロッド２２０から脱落させて前記ロッド２２０を解放させる。

上述のように、前記ロッド２２０を前記制御パッド４１０から解放させるために、前記制動解除制御部４４０が前記固定制御部４２０には油圧を供給しないか、前記動作制御部４３０により大きい油圧を供給することで制御することができる。

前記動作後、前記動作部２００がチャンバー３００から供給される空圧によってストローク方向に進み、前記動作部２００が移動しようとする距離だけ移動すると、前記制動解除制御部４４０が前記動作制御部４３０に供給された油圧を回収することで、油圧が平衡になるかまたは前記固定制御部４２０に供給される油圧が多くなる。これにより、前記動作制御部４３０及び固定制御部４２０の油圧による力によって、前記制御パッド４１０が前記ロッド２２０と接触して前記ロッド２２０を制動することになる。

尚、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、前記動作部２００のスクロク前進方向の端部に、前記中空１１０に空圧を供給する後進空圧供給部５００をさらに含むことができる。

すなわち、前記制御部４００が前記動作部２００を制動しないと、それと同時に前記動作部２００が前記チャンバー３００の空圧によりストローク方向に進み、前記動作部２００が所定距離進んだ後に前記制御部４００により制動される。前記動作部２００がストローク方向に後進する時には、前記制御部４００は前記動作部２００を制動せず、前記後進空圧供給部５００に供給される空圧により前記動作部２００がストローク方向に後進する。

この際、前記後進空圧供給部５００に空圧を供給する後進空圧貯蔵部２を備えることができるが、これに限定されず、様々な方法で前記動作部２００をストローク方向に後進させることができる。

尚、図２及び図３に図示されたように、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、前記制動解除制御部４４０に油圧を供給する油圧供給部１を含む構成を取ることができる。

前記油圧供給部１は、前記制動解除制御部４４０に油圧を速く供給するために、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の側面または上部に備えられることが好ましいが、アクチュエータが設けられる場所及び環境に応じて、別に備えて配管で連結してアクチュエータの動作に用いてもよい。

前記油圧供給部１とともに、本発明による空圧チャンバー一体型の衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、前記チャンバー３００の上部または側面に、前記チャンバー３００内の空圧を適正なレベルに維持させる空圧安全部３を備えることができる。

前記空圧安全部３は、安全バルブにより前記チャンバー３００内の空圧が適正なレベルの圧力に維持されるようにすることができ、装置破損の恐れのある過度な圧力または前記動作部２００の作動ができない程度の小さい圧力を予防することができるため、アクチュエータの効率的な運用を可能にするとともに、安全事故を予防することができる利点がある。

図３に図示されたように、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、前記ピストン２１０のストローク方向の前記制御部４００の前面に、ピストン２１０の衝撃を吸収するクッション部６００をさらに含むことを特徴とする。

前記クッション部６００は、前記ピストン２１０のストローク方向への前進を阻止するクッションピストン６１０と、前記クッションピストン６１０と連結されて形成され、前記ピストン２１０と前記クッションピストン６１０の衝撃時にその衝撃により発生する油圧を外部に排出するクッションバルブ６２０と、を含む。

すなわち、前記クッション部６００は、前記動作部２００がストローク方向に移動する時に、慣性力によって前記動作部２００の制動距離が長くなったり、誤動作によって前記ピストン２１０が前記本体１００の一部と衝突した時にその衝突により発生する衝撃を吸収する役割をする。

この際、前記クッション部６００は、前記ピストン２１０との衝撃時にその衝撃により発生する油圧を前記クッションバルブ６２０を介して外部に排出することで、前記ピストン２１０による衝撃を吸収することができるだけでなく、衝撃による油圧を外部に排出することで、半永久的に使用可能であるという利点がある。

これは、１回性の従来のクッション装置と異なって半永久的に使用可能であるため、金銭的、時間的損失を防止することができる利点がある。

この際、前記クッションバルブ６２０を介して外部に排出された油圧は前記油圧供給部１にさらに回収されるか、他の装置により回収されるなど、様々な回収実施例が可能である。

尚、前記クッションピストン６１０は、ピストンとの衝撃を吸収するために伸縮性のある材質からなることが好ましい。

＜本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の第１実施例＞
本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の制御部４００は、図６から図８に図示されたように、前記固定制御部４２０がスプリング状に形成されており、油圧でなく、自体弾性によって前記制御パッド４１０を固定させることができる。

すなわち、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の第１実施例による制御部４００は、前記制動解除制御部４４０が前記固定制御部４２０の弾性より大きい油圧を前記動作制御部４３０に供給することで、前記制御パッド４１０を前記ロッド２２０から解放させることを特徴とする。

換言すれば、図６に図示されたように、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の第１実施例による前記制御パッド４１０は、スプリング状の固定制御部４２０の弾性力及び他側に固定された動作制御部４３０により前記ロッド２２０と接触して固定されることで、前記動作部２００の移動を制動する。

一方、図７に図示されたように、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の動作部２００を移動させるためには、前記制動解除制御部４４０が前記動作制御部４３０に油圧を供給し、その油圧により前記動作制御部４３０が前記制御パッド４１０を前記スプリング状の固定制御部４２０の方向に押すことで、前記制御パッド４１０が前記ロッド２２０から離れるようにして、前記ロッド２２０を解放させる。

すなわち、前記制動解除制御部４４０は、前記スプリング状の固定制御部４２０の弾性より大きい油圧を前記動作制御部４３０に供給することで、前記制御パッド４１０を前記ロッド２２０から脱落させることで前記ロッド２２０を解放させる。

勿論、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の前記固定制御部４２０が前記スプリング状に限定されるものではなく、前記制御パッド４１０を固定させる程度の力、及び前記動作制御部４３０に油圧が加えられて前記制御パッド４１０を解放させる程度の弾性を有する材質であれば、前記スプリング材質またはスプリング状に限定されず様々な実施例が可能である。

この際、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータの制御部４００は、制御パッド４１０を前記ロッド２２０から脱落させるか制動するための方法として、上記の方法だけでなく、図１４に図示されたように、前記制御部４００を油圧ピストンタイプに形成して、前記制御パッド４１０が油圧によるピストンの作動によって前記ロッド２２０を制動または脱落させるようにするなど、様々な制御実施例が可能である。

尚、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、前記ピストン２１０の外周面に周方向に形成された少なくとも一つ以上のＯリング（不図示）を含むことができる。

Ｏリングは、前記ピストン２１０の前面と後面を密閉させることで、前記本体１００内の中空１１０の密閉力を高め、動作部２００の移動のために供給される空圧が維持されるようにすることができる。

＜本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の第２実施例＞
図９は本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の制御部４００の実施例を示した図面である。

図９に図示されたように、前記制御部４００の固定制御部４２０と動作制御部４３０とが、互いに位置が変わって形成されることができる。

この場合、衝突試験環境に応じて様々な位置に形成できるだけでなく、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の第１実施例によるスプリング状の固定制御部４２０を形成する時に、前記スプリング状の固定制御部４２０を前記本体１００の外部方向の近くに備えることで、スプリング状の固定制御部４２０の取り入れまたは修理が容易であるという利点がある。

＜本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の第３実施例＞
本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の前記ピストン２１０は、図１０及び図１１に図示されたように、空気力学軸受（aero dynamic bearing）に形成されることができる。

前記空気力学軸受は、前記ロッド２２０を囲むように形成された軸受中空２１２を含む軸受本体２１１と、前記軸受本体２１１の外周面に周方向に形成された複数のエア溝２１３と、を含む。

さらに、前記空気力学軸受は、前記軸受本体２１１の一側面に形成された複数のエア孔２１４と、前記エア孔２１４に流入される空圧を前記エア溝２１３に案内する案内管２１５と、を含む。

すなわち、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００のピストン２１０を空気力学軸受に形成することで、ピストン２１０の外部面のエア溝２１３に空気力学的な軸受膜が形成される。この場合、ピストン２１０と前記本体１００とが直接的に摩擦されない方式で運用可能であるという利点がある。

換言すれば、前記ピストン２１０が前記本体１００と直接的に摩擦されない方式でストローク方向に移動できるため、摩擦力が減少して寿命が増加し、耐磨耗性が増大されるだけでなく、摩擦力が減少されて前記動作部２００の高速運動が可能であるという利点がある。

＜本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の第４実施例＞
本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、上述のように、前記本体１００、動作部２００、及びチャンバー３００が一体型に形成されることが好ましい。

しかし、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００のチャンバー３００は、衝突試験が行われる空間の大きさ及び構造に応じて分離して形成されていてもよい。

すなわち、図１２に図示されたように、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００のチャンバー３００を前記本体１００の上部または下部及び比較的遠い距離に設けることができるだけでなく、シミュレーションのための試験条件及び対象に応じて、１個以上の前記チャンバー３００を設けることができる。

この際、前記チャンバー３００と本体１００とがフレキシブルな材質の配管で連結されることが好ましいが、これに限定されるものではない。

上述のように、前記チャンバー３００を別に分離して本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００を形成する場合、装着位置の制約がないという利点がある。また、１個以上の複数のチャンバー３００を構成することで、前記チャンバー３００の直径を減少させることができるため、前記チャンバー３００の設置高さの制約がないという利点がある。

勿論、前記チャンバー３００の形成位置及び形成個数は、試験条件及び対象車両の特徴に応じて様々な実施例が可能であるため、これに限定されるものではない。

本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００は、図２及び図３、図６及び図７に図示されたように、前記ロッド２２０の一端に備えられた加速度計測センサ７００をさらに含むことができる。

前記加速度計測センサ７００は、本発明による衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ１０００の動作部２００の動作速度を計測することができるため、正確な衝突テストを可能にするだけでなく、アクチュエータの運用における安全事故を予防できる利点がある。

勿論、前記動作部２００の衝突テストにおいて妨害とならないものであれば、前記加速度計測センサ７００の他に衝突テストに必要なセンサを付着することができる。したがって、前記ロッド２２０の一端に備えられる付着物が前記加速度計測センサ７００に限定されるものではなく、様々な付着物の実施例が可能である。

１０００ 衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ
１００ 本体
１１０ 中空
２００ 動作部
２１０ ピストン
２１１ 軸受本体
２１２ 軸受中空
２１３ エア溝
２１４ エア孔
２１５ 案内管
２２０ ロッド
３００ チャンバー
３１０ 圧縮空気供給部
４００ 制御部
４１０ 制御パッド
４２０ 固定制御部
４３０ 動作制御部
４４０ 制動解除制御部
５００ 後進空圧供給部
６００ クッション部
６１０ クッションピストン
６２０ クッションバルブ
７００ 加速度計測センサ
１ 油圧供給部
２ 後進空圧貯蔵部
３ 空圧安全部

Claims (8)

1. 本体（１００）及び手段を含むストローク駆動アクチュエータであって、
   前記本体（１００）の内部のストローク方向に形成された中空（１１０）で移動可能であるように備えられるピストン（２１０）、及び前記ピストン（２１０）と連結されて前記本体（１００）の一側方向に突出するロッド（２２０）を含む動作部（２００）と、
   前記本体（１００）の他側に形成され、前記動作部（２００）に空圧を供給するチャンバー（３００）と、
   前記本体（１００）の一側に前記中空（１１０）を囲むように形成され、前記動作部（２００）の移動を制御する制御部（４００）と、
   前記ピストン（２１０）のストローク方向の前記制御部（４００）の前面に、前記ピストン（２１０）の衝撃を吸収するクッション部（６００）と、含み、
   前記クッション部（６００）は、
   前記ピストン（２１０）のストローク方向への前進を阻止する伸縮性材質のクッションピストン（６１０）と、
   前記クッションピストン（６１０）と連結されて形成され、油圧を外部に排出するクッションバルブ（６２０）と、を含むことを特徴とする衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ。
2. 前記制御部（４００）は、
   前記ロッド（２２０）の外周面に接触するように形成され、前記動作部（２００）の動作を制御する制御パッド（４１０）と、
   前記制御パッド（４１０）の一側に形成され、油圧により前記制御パッド（４１０）を固定させる固定制御部（４２０）と、
   前記制御パッド（４１０）の他側に形成され、油圧により前記制御パッド（４１０）の動作を制御する動作制御部（４３０）と、
   油圧を供給して前記制御部（４００）の動作を制御する制動解除制御部（４４０）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ。
3. 前記制動解除制御部（４４０）は、前記固定制御部（４２０）より大きい油圧を前記動作制御部（４３０）に供給することで前記制御パッド（４１０）を前記ロッド（２２０）から解放させることを特徴とする、請求項２に記載の衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ。
4. 前記固定制御部（４２０）はスプリング状に形成され、弾性により前記制御パッド（４１０）を固定することを特徴とする、請求項２に記載の衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ。
5. 前記制動解除制御部（４４０）は、前記固定制御部（４２０）の弾性より大きい油圧を前記動作制御部（４３０）に供給することで前記制御パッド（４１０）を前記ロッド（２２０）から解放させることを特徴とする、請求項４に記載の衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ。
6. 前記ピストン（２１０）のストローク前進方向の端部に、前記中空（１１０）に空圧を供給する後進空圧供給部（５００）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ。
7. 前記ピストン（２１０）は空気力学軸受（aero dynamic bearing）であることを特徴とし、
   前記空気力学軸受は、
   前記ロッド（２２０）を囲むように形成された軸受中空（２１２）を含む軸受本体２１１と、
   前記軸受本体（２１１）の外部面に周方向に形成された複数のエア溝（２１３）と、
   前記軸受本体（２１１）の一側面に形成された複数のエア孔（２１４）と、
   前記エア孔（２１４）に流入される空圧を前記エア溝（２１３）に案内する案内管（２１５）と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ。
8. 前記動作部（２００）の前記ロッド（２２０）の一端に備えられた加速度計測センサ（７００）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の衝突試験用ハイブリッドサーボアクチュエータ。