KR101834368B1

KR101834368B1 - 스위블 액츄에이터

Info

Publication number: KR101834368B1
Application number: KR1020160096421A
Authority: KR
Inventors: 김동현; 장현구
Original assignee: 우리산업 주식회사
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2018-03-06
Also published as: KR20180014304A

Abstract

본 발명은 스위블 액츄에이터에 관한 것으로, 모터수용부, 가이드레일부 및 스크류수용부를 형성한 하우징 본체; 상기 모터수용부에 설치되는 구동모터; 상기 구동모터에 길이방향의 일단이 결합되고 타단이 상기 스크류수용부에 회전가능하게 설치되는 이송스크류; 상기 이송스크류에 결합되며 축방향으로 직선운동하는 램프가동부; 및 차량의 조향각 정보를 수집 및 산출하여 상기 구동모터의 출력을 제어하는 PCB기판; 상기 PCB기판을 하우징 본체에 고정시키기 위한 기판용 플레이트를 포함하되, 상기 가이드레일부의 길이방향 양측 내면에는 상기 램프가동부의 직선이동시 전,후 및 좌우방향의 비틀림 유동하는 것을 방지하기 위해 위쪽의 폐쇄되는 가이드 형합홈이 형성되며, 상기 램프가동부의 양측면에는 상기 가이드 형합홈의 천정에 접촉하여 이송저항을 줄이도록 반구형 결합돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 국부적으로 점 접촉으로부터 상기 램프가동부의 이송저항을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

스위블 액츄에이터{Swivel Actuator Assembly}

본 발명은 스위블 액츄에이터에 관한 것으로, 차량 헤드램프를 이동시키는 액츄에이터의 조립구성 및 결합구조를 개선하여 작동소음 및 진동발생을 최소화함과 동시에 조립성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 스위블 액츄에이터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 장착되는 헤드램프는 조사각도가 일정하게 고정되어 있어서 차량 상태와는 무관하게 차량의 전방만을 비추게 된다.

따라서, 곡선 도로를 주행하게 되는 경우 도로 반대편에서 오는 차량(이하, "대향차"라 한다)의 운전자 시야가 교란될 뿐만 아니라, 진행하고자 하는 곡선도로에 대한 운전자 자신의 시야가 제대로 확보되지 않아 안전을 위협받는 상황이 종종 발생된다.

이에 대한 대책으로, 최근에는 야간주행시 운전자의 시인성을 충분히 확보할 수 있도록 운전자가 스티어링휠을 회전시키는 각도에 따라 헤드램프를 좌우방향으로 회전 이동 가능하게 하는 스위블 액츄에이터가 개발되고 있다.

이하, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 스위블 액츄에이터에 대하여 설명한다.

도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 스위블 액츄에이터는, 일정 길이로 연장되는 가이드레일부를 형성한 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 일측에 수용되는 모터(20)와, 상기 모터(20)에 연결되어 회전하는 이송스크류(30)와, 상기 이송스크류(30)에 결합되며 헤드램프가 좌우방향으로 회전할 수 있도록 직선운동하는 램프체결부(40)와, 상기 하우징(10)의 바닥면에 설치되는 PCB기판(50) 및 기판용 플레이트(60)로 구성된다.

따라서, 곡선도로 주행시 상기 조향각도에 따른 전기적 신호가 ECU(미도시)에 입력되면, 상기 ECU는 액츄에이터 조립체를 구동시켜 상기 헤드램프를 좌측 또는 우측으로 회전시킴으로써 운전자의 시인성을 안전하게 확보할 수 있다.

그러나, 종래기술에 따른 스위블 액츄에이터의 경우, 상기 모터(20)에는 체결용 돌기부(21)가 형성되고 상기 하우징(10)에는 상기 체결용 돌기부(21)를 수용하는 탄성체결부재(11)가 형성된 구조로서, 상기 모터(20)가 하우징(10)에 결합되기 위해서는 필연적으로 상기 체결용 돌기부(21)가 상기 탄성체결부(11)를 반경방향 외측으로 벌어지게 하는 스프링백이 발생하게 되는데, 이때, 상기 스프링백에 의하여 상기 모터(20)와 하우징(10) 간의 체결공차 허용치를 벗어나게 되면 고정력 약화에 따른 유격현상에 의해 조립불량이 발생하기 쉬운 문제점이 있었다.

또한, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 램프체결부(40)는 가이드돌기(41)의 상면과 하면이 각각 상기 하우징(10)에 밀착 접촉하는 상태로 이동하는 결합구조이기 때문에 그에 따른 마찰저항이 크게 발생하여 이송저항의 문제점이 발생한다.

한국공개특허공보 제2010-0037363호(2010.04.09)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 차량 헤드램프를 이동시키는 액츄에이터의 조립구성 및 결합구조를 개선하여 작동소음 및 진동발생을 최소화함과 동시에 조립성 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 스위블 액츄에이터를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 액츄에이터는, 모터수용부, 가이드레일부 및 스크류수용부를 형성한 하우징 본체; 상기 모터수용부에 설치되는 구동모터; 상기 구동모터에 길이방향의 일단이 결합되고 타단이 상기 스크류수용부에 회전가능하게 설치되는 이송스크류; 상기 이송스크류에 결합되며 축방향으로 직선운동하는 램프가동부; 및 차량의 조향각 정보를 수집 및 산출하여 상기 구동모터의 출력을 제어하는 PCB기판; 상기 PCB기판을 하우징 본체에 고정시키기 위한 기판용 플레이트를 포함하되, 상기 가이드레일부의 길이방향 양측 내면에는 상기 램프가동부의 직선이동시 전,후 및 좌우방향의 비틀림 유동하는 것을 방지하기 위해 위쪽의 폐쇄되는 가이드 형합홈이 형성되며, 상기 램프가동부의 양측면에는 상기 가이드 형합홈의 천정에 접촉하여 이송저항을 줄이도록 반구형 결합돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 형합홈의 천장과 반구형 결합돌기는 점 접촉하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징 본체에 아래쪽에서 위쪽을 향해 구동모터, 이송스크류 및 램프가동부가 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기 PCB기판은 상기 하우징 본체와 기판용 플레이트 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 기판용 플레이트의 일측에는 상기 구동모터의 하부 둘레면을 부분적으로 접촉 지지하는 부분접촉돌기가 형성되며, 타측에는 상기 이송스크류에 설치되는 베어링의 둘레면 일부구간을 감싸는 상태로 지지하는 지지부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기판용 플레이트는 상기 하우징 본체의 개구된 바닥면에 대응하는 형상으로 상기 하우징 본체 내부에 위치하여 상기 램프가동부를 간헐적으로 지지하며,

상기 PCB기판은 상기 기판용 플레이트의 이면에 배치되고 상기 하우징 본체와 볼트체결이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징 본체에는 볼트체결을 위한 복수의 볼트 체결구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 PCB기판은 상기 기판용 플레이트의 이면에 배치되고 상기 하우징 본체와 후크체결이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징 본체에는 후크체결을 위한 복수의 후크 체결구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 가이드레일부와 램프가동부에는 각각의 가이드 형합홈과 반구형 결합돌기를 구성함으로써, 국부적으로 점 접촉으로부터 상기 램프가동부의 이송저항을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 기판용 플레이트에는 부분접촉돌기와 지지부를 구성함으로써, 구동모터의 작동소음 및 진동을 효율적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 이송스크류를 한층 원활하고 안정적인 회전시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 기판용 플레이트가 하우징 본체 내에 설치되며, PCB기판이 기판용 플레이트의 이면에 배치가 이루어짐에 따라 PCB기판의 고장 발생시 상기 PCB기판만 간단하게 탈착시킬 수 있으므로 그에 따른 유지보수의 편의성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 스위블 액츄에이터의 구성 및 모터 체결구조를 나타낸 단면도 및 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 하우징과 램프체결부의 결합구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스위블 액츄에이터를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 하우징 본체와 램프가동부의 결합구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위블 액츄에이터를 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 PCB기판이 기판용 플레이트의 이면에 배치된 상태로 하우징 본체에 볼트체결되는 과정을 나타낸 저면 사시도이다.
도 8은 도 6의 하우징 본체와 램프가동부의 결합구조를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스위블 액츄에이터를 나타낸 분해 사시도이다.
도 10은 도 9의 PCB기판이 기판용 플레이트의 이면에 배치된 상태로 하우징 본체에 볼트체결되는 과정을 나타낸 저면 사시도이다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스위블 액츄에이터는 모터수용부(110), 가이드레일부(120) 및 스크류수용부(130)를 형성한 하우징 본체(100)와, 상기 모터수용부(110)에 설치되는 구동모터(200)와, 상기 구동모터(200)에 길이방향의 일단이 결합되고 타단이 상기 스크류수용부(130)에 회전가능하게 설치되는 이송스크류(300)와, 상기 이송스크류(300)에 결합되며 축방향으로 직선운동하는 램프가동부(400)와, 차량의 조향각 정보를 수집 및 산출하여 상기 구동모터(200)의 출력을 제어하는 PCB기판(500)과, 상기 PCB기판(500)을 하우징 본체(100)에 고정시키기 위한 기판용 플레이트(600)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 하우징 본체(100)는 일정 길이로 연장되는 베이스 구조물로서, 그 길이방향의 일측에는 모터수용부(110)가 형성되며, 타측에는 스크류스용부(130)가 형성되고, 상기 모터수용부(110)와 스크류수용부(130) 사이에는 가이드레일부(120)가 형성된다.

본 발명에 따른 상기 가이드레일부(120)의 길이방향 양측 내면에는 후술할 램프가동부(400)의 직선이동시 전,후 및 좌우방향의 비틀림 유동하는 것을 방지하기 위해 위쪽의 폐쇄되는 가이드 형합홈(121)이 형성된다.

여기서, 상기 가이드 형합홈(121)은 직각의 단면구조를 가지는 채널형으로 형성한다.

이는 상기 램프가동부(400)에 형성되는 반구형 결합돌기(431)와 접촉하는 면적을 최소화할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 상기 구동모터(200)는 상기 모터수용부(110)에 설치되는 것으로, 상기 이송스크류(300)를 회전시키는 동력을 전달하는 역할을 수행한다.

이러한 상기 구동모터(200)는 정밀제어가 가능한 스텝모터(step motor)를 사용하는 것이 좋다.

상기 구동모터(200)의 상부에는 고정돌출부(240)가 형성되고 상기 모터수용부(110)에는 상기 고정돌출부(240)가 결합되는 결합홀(112c)이 추가적으로 형성된다.

즉, 상기 고정돌출부(240)와 결합홀(112c)의 구성은 상기 모터수용부(110) 배치된 상기 구동모터(200)가 축방향으로 이동하거나 축회전방향으로 회전하는 것을 모두 방지할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 이송스크류(300)는 길이방향의 일단이 상기 구동모터(200)에 연결되고 타단이 상기 스크류수용부(130)에 회전가능하게 설치되는 것으로, 상기 램프가동부(400)를 직선 이동시키는 역할을 수행한다.

이러한 상기 이송스크류(300)는 외주면에 나사부(301)가 형성되어 있으며, 길이방향의 일단이 상기 구동모터(200)의 출력축과 연결되어 동력을 공급받아 회전하면 상기 이송스크류(300)의 회전방향에 따른 상대회전력에 의해 상기 램프가동부(400)는 직선이동하게 된다.

아울러, 상기 이송스크류(300)의 타단에는 베어링(310)을 추가적으로 설치하여 상기 이송스크류(300)의 안정적인 수평유지와 함께 원활한 회전력을 제공할 수 있도록 한다.

상기 램프가동부(400)는 상기 이송스크류(300)에 결합되며 축방향으로 직선운동하는 것으로, 상기 직선운동방향에 따라 헤드램프(미도시)를 좌우방향으로 회전할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 상기 램프가동부(400)에는 상기 이송스크류(300)가 관통하는 상태로 나사체결되는 나사체결공(410)이 형성되며, 상단에는 상기 헤드램프와 연결되는 체결돌기(420)가 돌출형성되며 하부 양측면에는 상기 가이드레일부(120)와 결합되는 가이드부재(430)가 형성된다.

특히, 상기 램프가동부(400)의 양측면 즉, 가이드부재(430)에는 상기 가이드 형합홈(121)의 천정에 접촉하여 이송저항을 줄이도록 반구형 결합돌기(431)가 형성된다.

이러한 상기 가이드 형합홈(121)의 천장과 반구형 결합돌기(431)는 점 접촉하는 것에 의해 이송시 발생하는 마찰저항을 크게 낮출 수 있다.

상기 PCB기판(500)은 차량의 조향각 정보를 수집 및 산출하여 상기 구동모터(200)의 출력을 제어하는 역할을 수행한다.

그리고, 상기 기판용 플레이트(600)는 상기 PCB기판(500)을 하우징 본체(100)에 견고히 고정시키는 역할을 수행한다.

본 발명에 따른 상기 기판용 플레이트(600)의 일측에는 상기 구동모터(200)의 하부 둘레면을 부분적으로 접촉 지지하는 부분접촉돌기(610)가 형성되며, 타측에는 상기 이송스크류(300)에 설치되는 베어링(310)의 둘레면 일부구간을 감싸는 상태로 지지하는 지지부(620)가 형성된다.

즉, 상기 부분접촉돌기(610)는 구동모터(200)의 외주 둘레면 등분하여 국부접촉 하는 구조이므로 상기 구동모터(200) 작동시 발생하는 진동 및 소음을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 구동모터(200)는 작동시 발생되는 열을 한층 효율적으로 방열시킬 수 있는 효과가 있다.

이와 같이, 상기 기판용 플레이트(600)에 부분접촉돌기(610) 및 지지부(620)를 형성하게 되면 상기 하우징 본체(100)에 형성되는 모터수용부(110)와 스크류스용부(130)의 형상 구조를 크게 단순화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 PCB기판(500)은 상기 하우징 본체(100)와 기판용 플레이트(600) 사이에 배치된다.

그리고, 상기 하우징 본체(100)에 아래쪽에서 위쪽을 향해 구동모터(200), 이송스크류(300) 및 램프가동부(400)가 일괄적으로 결합이 이루어진다.

즉, 상기 구동모터(200)에 이송스크류(300)가 결합되고 상기 이송스크류(300)에는 램프가동부(400)가 결합된 구조의 조립체는 상기 하우징 본체(100)의 개구된 아래쪽에서 윗쪽으로 진입하는 심플한 결합공정을 제공할 수 있다.

한편, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스위블 액츄에이터의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 구성 부품 간의 조립위치를 개선하여 유지보수의 편의성을 한층 향상시킬 수 있다.

즉, 유지보수의 편의성을 향상시킬 수 있도록 상기 기판용 플레이트(600)는 상기 하우징 본체(100)의 개구된 바닥면에 대응하는 형상으로 제작되고 상기 하우징 본체(100) 내부에 위치한다.

이때, 상기 하우징 본체(100) 내에 설치되는 기판용 플레이트(600)는 상기 램프가동부(400)의 하부면을 간헐적으로 지지할 수 있어 상기 램프가동부(400)의 작동시 아래쪽을 향하는 갑작스러운 부하가 발생할 경우 상기 램프가동부(400)를 안정적으로 받쳐주는 역할을 수행한다(도 8참조).

이러한 상기 기판용 플레이트(600)는 상기 하우징 본체(100) 바닥면 안쪽에 설치가 이루어짐에 따라 외부에 노출되지 않으므로 그에 따른 스위블 액츄에이터의 전체 높이를 줄일 수 있는 효과가 있다.

그리고, 상기 PCB기판(500)은 상기 기판용 플레이트(600)의 이면에 배치되고 상기 하우징 본체(100)와 볼트(B)체결이 이루어진다.

즉, 상기 PCB기판(500)이 기판용 플레이트(600)의 이면에 배치가 이루어짐에 따라 PCB기판(500)의 고장 발생시 상기 기판용 플레이트(600)를 함께 탈착시킬 필요없이 상기 PCB기판(500)만 간단하게 탈착시킬 수 있으므로 그에 따른 유지보수의 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 하우징 본체(100)에는 볼트체결을 위한 복수의 볼트 체결구(B1)가 형성된다.

또한, 도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 스위블 액츄에이터의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 구성 부품 간의 조립위치를 개선하여 유지보수의 편의성을 한층 향상시킬 수 있다.

상기 PCB기판(500)이 상기 기판용 플레이트(600)의 이면에 설치되는 결합구조로서, 이는 앞서 설명한 도 6 내지 도 8에 도시한 구성 및 구조와 동일 내지 유사하나, 상기 PCB기판(500)은 볼트(B)체결이 아닌 후크 체결구조로 이루어진다는 점에서 차이가 있다.

즉, 상기 하우징 본체(100)에는 PCB기판(500)의 테두리 양측면을 가압하는 상태로 후크체결 하는 복수의 후크 체결구(H)가 형성된다.

상기 후크 체결구(H)는 볼트 체결구(B1)의 구성보다 한층 신속하게 PCB기판(500)을 탈부착시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면들에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 하우징 본체 110 : 모터수용부
120 : 가이드레일부 121 : 가이드 형합홈
130 : 스크류수용부 200 : 구동모터
300 : 이송스크류 400 : 램프가동부
431 : 반구형 결합돌기 500 : PCB기판
600 : 기판용 플레이트

Claims

모터수용부, 가이드레일부 및 스크류수용부를 형성한 하우징 본체;
상기 모터수용부에 설치되는 구동모터;
상기 구동모터에 길이방향의 일단이 결합되고 타단이 상기 스크류수용부에 회전가능하게 설치되는 이송스크류;
상기 이송스크류에 결합되며 축방향으로 직선운동하는 램프가동부; 및,
차량의 조향각 정보를 수집 및 산출하여 상기 구동모터의 출력을 제어하는 PCB기판;
상기 PCB기판을 하우징 본체에 고정시키기 위한 기판용 플레이트를 포함하되,
상기 가이드레일부의 길이방향 양측 내면에는 상기 램프가동부의 직선이동시 전,후 및 좌우방향의 비틀림 유동하는 것을 방지하기 위해 위쪽의 폐쇄되는 가이드 형합홈이 형성되며, 상기 램프가동부의 양측면에는 상기 가이드 형합홈의 천정에 접촉하여 이송저항을 줄이도록 반구형 결합돌기가 형성되고,
상기 기판용 플레이트의 일측에는 상기 구동모터의 하부 둘레면을 부분적으로 접촉 지지하는 부분접촉돌기가 형성되며, 타측에는 상기 이송스크류에 설치되는 베어링의 둘레면 일부구간을 감싸는 상태로 지지하는 지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스위블 액츄에이터.
제1항에 있어서,
상기 가이드 형합홈의 천장과 반구형 결합돌기는 점 접촉하는 것을 특징으로 하는 스위블 액츄에이터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하우징 본체에 아래쪽에서 위쪽을 향해 구동모터, 이송스크류 및 램프가동부가 결합하는 것을 특징으로 하는 스위블 액츄에이터.
제3항에 있어서,
상기 PCB기판은 상기 하우징 본체와 기판용 플레이트 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 스위블 액츄에이터.
삭제
제1항에 있어서,
상기 기판용 플레이트는 상기 하우징 본체의 개구된 바닥면에 대응하는 형상으로 상기 하우징 본체 내부에 위치하여 상기 램프가동부를 간헐적으로 지지하며,
상기 PCB기판은 상기 기판용 플레이트의 이면에 배치되고 상기 하우징 본체와 볼트체결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위블 액츄에이터.
제6항에 있어서,
상기 하우징 본체에는 볼트체결을 위한 복수의 볼트 체결구가 형성되는 것을 특징으로 하는 스위블 액츄에이터.
제1항에 있어서,
상기 기판용 플레이트는 상기 하우징 본체의 개구된 바닥면에 대응하는 형상으로 상기 하우징 본체 내부에 위치하여 상기 램프가동부를 간헐적으로 지지하며,
상기 PCB기판은 상기 기판용 플레이트의 이면에 배치되고 상기 하우징 본체와 후크체결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 스위블 액츄에이터.
제8항에 있어서,
상기 하우징 본체에는 후크체결을 위한 복수의 후크 체결구가 형성되는 것을 특징으로 하는 스위블 액츄에이터.