KR102537910B1 - 액티브 롤 스태빌라이저 - Google Patents

액티브 롤 스태빌라이저 Download PDF

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KR102537910B1 KR1020160113383A KR20160113383A KR102537910B1 KR 102537910 B1 KR102537910 B1 KR 102537910B1 KR 1020160113383 A KR1020160113383 A KR 1020160113383A KR 20160113383 A KR20160113383 A KR 20160113383A KR 102537910 B1 KR102537910 B1 KR 102537910B1
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성준호
허남환
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Abstract

본 발명은 액티비 롤 스태빌라이저에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저는 차륜 사이에 설치되는 제1 스태빌라이저 바 및 제2 스태빌라이저 바를 포함하는 한 쌍의 스태빌라이저 바와 상기 한 쌍의 스태빌라이저 바 사이에 연결되어 상기 한 상의 스태빌라이저 바에 회전력을 전달하는 액추에이터를 포함하고, 상기 액추에이터는 회전력을 발생시키는 모터와 상기 한 쌍의 스태빌라이저 바 사이에 결합되고, 상기 모터가 내부에 위치하는 하우징과 그리고 상기 모터와 연결되어 상기 모터에서 발생한 회전력을 전달하는 유성기어부를 포함하고 상기 유성기어부는 상기 모터와 결합되어 상기 모터에서 발생된 회전력을 전달하는 모터 구동축과 상기 모터 구동축과 연결되어 회전력을 전달하는 선기어 또는 유성 기어를 가지는 감속기를 적어도 하나 이상 포함하며, 상기 모터 구동축 또는 상기 선기어의 일면에 돌출되어 형성되는 적어도 하나 이상의 돌출부와 상기 돌출부를 감싸도록 위치하는 적어도 하나 이상의 지지베어링을 가지어, 상기 모터 구동축 또는 상기 선기어의 중심축을 지지하는 축 지지 부재를 포함하는 액티브 롤 스태빌라이저를 포함한다.

Description

액티브 롤 스태빌라이저{Active Roll stabilizer}
본 발명은 액티브 롤 스태빌라이저에 관한 것이다.
일반적으로 차량이 선회 또는 롤링 시 차체의 안정성을 향상시키기 위해 차량에 스태빌라이저가 구비된다.
스태빌라이저는 차량 좌우의 바퀴가 서로 상하 작용하는 경우 액추에이터를 이용하여 길이 방향으로 형성된 스태빌라이저 바를 회전시켜 복원력을 발생시키고 이에 따라 차체의 기울기를 감소시킬 수 있다.
다만, 종래 사용되는 스태빌라이저는 액추에이터에 의해 전자적으로 제어되며 이에 따라 스태빌라이저 바가 회전 시 설정된 최대 구동력을 넘어 동작하는 경우가 많다.
또한, 차량의 선회 또는 롤링 시 모터의 구동력을 전달하는 유성기어부의 각 구성이 결합력이 약해지는 경우가 생기며, 이로 인해 스태빌라이져 바의 비틀림이 생기거나, 차체의 안정성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 유성기어의 결합력을 강화하고, 중앙 회전축을 결합을 견고히 할 수 있는 액티브 롤 스태빌라이저를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 차륜에 연결된 스태빌라이저 바의 롤 모멘트를 제어하여 차량의 안정성을 도모할 수 있는 액티브 롤 스태빌라이저를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 차량에 탑재되는 액티브 롤 스태빌라이저를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 액티브 롤 스태빌라이저는 차륜 사이에 설치되는 제1 스태빌라이저 바 및 제2 스태빌라이저 바를 포함하는 한 쌍의 스태빌라이저 바와 상기 한 쌍의 스태빌라이저 바 사이에 연결되어 상기 한 상의 스태빌라이저 바에 회전력을 전달하는 액추에이터를 포함하고 상기 액추에이터는 회전력을 발생시키는 모터와 상기 한 쌍의 스태빌라이저 바 사이에 결합되고, 상기 모터가 내부에 위치하는 하우징과 그리고 상기 모터와 연결되어 상기 모터에서 발생한 회전력을 전달하는 유성기어부를 포함하고, 상기 유성기어부는 상기 모터와 결합되어 상기 모터에서 발생된 회전력을 전달하는 모터 구동축과 상기 모터 구동축과 연결되어 회전력을 전달하는 선기어 또는 유성 기어를 가지는 감속기를 적어도 하나 이상 포함하며 상기 모터 구동축 또는 선기어의 일면에 돌출되어 형성되는 적어도 하나 이상의 돌출부와 상기 돌출부를 감싸도록 위치하는 적어도 하나 이상의 지지베어링을 가지어, 상기 모터 구동축 또는 상기 선기어의 중심축을 지지하는 축 지지 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 유성기어부는 상기 모터의 구동축과 연결되어 회전력을 전달하는 제1 선기어 및 상기 모터 구동축과 연결되는 제1 유성기어를 포함하는 제1 감속기와 상기 제1 선기어와 연결되어 회전력을 전달하는 제2 선기어 및 상기 제1 선기어와 연결되는 제2 유성기어를 포함하는 제2 감속기를 포함하며 상기 축 지지 부재는 상기 모터 구동축의 일면에 돌출되어 형성되는 제1 돌출부와 상기 제1 돌출부을 감싸도록 위치하는 제1 지지베어링를 포함하고 상기 제1돌출부 및 상기 제1 지지베어링은 상기 제1 선기어의 일면에 형성된 제1 수용홈에 삽입될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 유성기어부는 상기 제2 선기어와 연결되며 제3 유성기어를 가지는 제3감속기를 더 포함하며, 상기 축 지지 부재는 상기 제1 선기어의 일면에 돌출되어 형성되는 제2 돌출부와 상기 제2 돌출부를 감싸도록 위치하는 제2 지지베어링를 더 포함하고 상기 제2 돌출부 및 상기 제2 지지베어링은 상기 제2 선기어의 일면에 형성된 제2 수용홈에 삽입될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 액티브 롤 스태빌라이저는 상기 유성기어부와 결합되어, 상기 모터에서 발생된 회전력을 출력시켜 상기 제1 스태빌라이저 바를 동작시키는 댐핑부를 더 포함하고, 상기 축 지지 부재는 상기 제2 선기어의 일면에 돌출되어 형성되는 제3 돌출부와 상기 제3 돌출부를 감싸도록 위치하는 제3 지지베어링을 더 포함하고 상기 제3 돌출부 및 상기 제3 지지베어링은 상기 댐핑부에 형성된 제3 수용홈에 삽입될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 댐핑부는 상기 제3 감속기와 인접하게 위치하는 캐리어를 포함하고 상기 제3 수용홈은 상기 캐리어에 위치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부보다 크고 상기 제3 돌출부보다 작게 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 액티브 롤 스태빌라이저는 상기 하우징 및 상기 제1 스태빌라이저 바 사이에 설치되어 상기 제1 스태빌라이저 바가 틸팅될 수 있도록 하는 틸팅 베어링을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 틸팅 베어링은 복열 앵글러 베어링일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 수용홈은 상기 제1 선기어 중 상기 모터와 인접하는 면에 형성되며 상기 제2 수용홈은 상기 제2 선기어 중 상기 제1 선기어와 인접하는 면에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 돌출부, 상기 제2 돌출부 그리고 상기 제3 돌출부의 돌출방향은 모두 동일 방향이며 상기 제1 돌출부, 상기 제2 돌출부 그리고 상기 제3 돌출부의 중심은 모터의 중심축과 동일 선상에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 유성기어부의 각 구성 중 모터에서 발생된 회전력을 전달하는 중앙축 상에 위치하는 구성에 복수개의 돌출부 및 지지 베어링을 제공하여, 중앙 회전축을 보강하며 축방향 회전이 견고하게 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 유성기어부의 각 구성을 축 지지 부재로 지지하여, 모터의 회전력을 스태빌라이저 바에 안정적으로 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 액티브 롤 스태빌라이저는 스태빌라이저 바와 연결된 액추에이터를 통해서 스태빌라이저 바의 비틀림 모멘트를 제어하여 차량의 자세를 제어할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저가 차량에 장착된 모습을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 A 영역을 확대하여 보여주는 확대도이다.
도 5는 도 2의 유성기어부의 구성을 분해하여 보여주는 분해 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되게 도시된 부분도 있다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저가 차량에 장착된 모습을 보여주는 개략도이다.
도 1을 참고하면, 액티브 롤 스태빌라이저(1)는 차량에 장착될 수 있다. 액티브 롤 스태빌라이저(1)는 차륜에 연결된 스태빌라이저 바(10)의 롤 모멘트를 제어하여 차량의 안정을 도모할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저(1)는 전자식 액티브 롤 스태빌라이저 (Electronic Active Roll Stabilizer)로 제공될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전자식 액티브 롤 스태빌라이저는 차량의 선회구간 및 회전구간에서 롤 앵글(Roll Angle)을 변화시켜 차량의 안정성을 유지 할 수 있다.
액티브 롤 스태빌라이저(1)는 스태빌라이저 바(10) 및 액추에이터(30)를 포함한다.
스태빌라이저 바(10)는 한 쌍의 제공될 수 있다. 한 쌍의 스태빌라이저 바(10)는 차량 운행 시 차량의 롤 거동을 제어할 수 있다. 한 쌍의 스태빌라이저 바(10)는 모터(50)가 구동되면, 모터(50)로부터 회전력을 전달 받을 수 있다.
한 쌍의 스태빌라이저 바(10) 각각의 일단부는 차량의 좌우 차륜 사이에 설치될 수 있다. 한 쌍의 스태빌라이저 바(10) 각각의 타단부는 액추에이터(30)의 양측에 각각 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저(1)는 스태빌라이저 바(10)와 연결된 액추에이터(30)를 통해서 스태빌라이저 바(10)의 비틀림 모멘트를 제어하여 차량의 자세를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저를 보여주는 사시도이다. 이하의 설명에서 도 2에서 볼 때 제1 스태빌라이저 바(11)에서 제2 스태빌라이저 바(13) 쪽을 전방으로 규정하고, 제2 스태빌라이저 바(13)에서 제1 스태빌라이저 바(11) 쪽을 후방으로 규정하여 설명한다.
도 2를 참고하면, 한 쌍의 스태빌라이저 바(10)는 제1 스태빌라이저 바(11) 및 제2 스태빌라이저 바(13)를 포함할 수 있다. 제1 스태빌라이저 바(11) 및 제2 스태빌라이저 바(13)는 모터(50)의 회전축의 연장선 상에 하우징(31)의 양 단부에 결합될 수 있다.
또한, 제1 스태빌라이저 바(11)는 회전형으로서 하우징(31)의 일단부 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(31)의 후단부에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제2 스태빌라이저 바(13)는 고정형으로서 하우징(31)의 타단부 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(31)의 전단부에 고정되게 결합될 수 있다.
제1 스태빌라이저 바(11)의 일단부 및 제2 스태빌라이저 바(13)의 일단부 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 스태빌라이저 바(11)의 전면 및 제2 스태빌라이저 바(13)의 후면에는 각각 제1 나사홈(미도시) 및 제2 나사홈(미도시)이 형성될 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 액추에이터(30)는 스태빌라이저 바(10)의 비틀림 모멘트를 조절하기 위한 것으로 하우징(31), 모터(50), 유성기어부(60) 및 댐핑부(70)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저를 보여주는 단면도이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 하우징(31)은 하우징 몸체(33), 제1 결합부(35) 및 제2 결합부(42)를 포함할 수 있다. 하우징 몸체(33)는 원통형상으로 제공될 수 있다. 하우징 몸체(33)는 내부에 중공부가 형성될 수 있다. 하우징 몸체(33)의 내부에는 모터(50), 유성기어부(60) 및 댐핑부(70)가 위치할 수 있다. 하우징 몸체(33)에는 내부에 모터(50)가 고정될 수 있다.
모터(50)는 하우징 몸체(33)에 고정된 상태에서 구동될 수 있다. 하우징 몸체(33)는 모터(50)의 구동 시 회전되어 비틀림 모멘트가 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 하우징 몸체(33)는 양 단부 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 하우징 몸체(33)의 후단부에는 제1 결합부(35)가 결합될 수 있고, 하우징 몸체(33)의 전단부에는 제2 결합부(42)가 결합될 수 있다.
제1 결합부(35)에는 제1 스태빌라이저 바(11)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제2 결합부(42)에는 제2 스태빌라이저 바(13)가 고정되도록 결합될 수 있다.
도 3을 참고하면, 제1 결합부(35)는 제1 결합 몸체(37) 및 제1 결합 돌출부(39)를 포함할 수 있다. 제1 결합 몸체(37)는 원판 형상으로 형성될 수 있다. 제1 결합 돌출부(39)는 원통 형상일 수 있다.
제1 결합 돌출부(39)는 제1 결합 몸체(37)의 일측면 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 제1 결합 몸체(37)의 중앙부에 후방으로 형성될 수 있다. 즉, 하우징 몸체(33)에 대하여 제1 스태빌라이저 바(11) 방향으로 돌출 형성될 수 있다.
제1 결합 몸체(37)의 직경은 제1 결합 돌출부(39)의 직경보다 커서 단차지게 형성될 수 있다. 제1 결합부(35)는 제1 결합 원판부(41)를 더 포함할 수 있다. 제1 결합 원판부(41)는 원판 형상으로 형성될 수 있다.
제1 결합 원판부(41)는 제1 결합 돌출부(39)의 단부에 결합될 수 있다. 제1 결합 원판부(41)의 내주면에는 실링부재(83)가 설치될 수 있다. 실링부재(83)는 제1 스태빌라이저 바(11)를 실링하기 위해 설치될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제1 결합 몸체(37), 제1 결합 돌출부(39) 및 제1 결합 원판부(41)의 중심부에는 제1 관통홀(35a)이 형성될 수 있다. 제1 스태빌라이저 바(11)는 제1 관통홀(35a)에 삽입된 상태로 커플러(75)와 결합될 수 있다.
도 3을 참고하면, 제1 결합부(35) 및 제1 스태빌라이저 바(11) 사이에는 틸팅 베어링(79)이 설치될 수 있다. 틸팅 베어링(79)이 제공되어, 제1 스태빌라이저 바(11)가 틸팅될 수 있도록 하고, 제1 결합부(35)와 제1 스태빌라이저 바(11) 사이의 저항을 감소시켜 수명을 증대시키고 소음과 진동을 감소시킬 수 있다.
도 3을 참고하면, 틸팅 베어링(79)은 링 형 단면으로 제1 스태빌라이저 바(11)의 외주면 및 제1 결합 돌출부(39)의 내주면 사이에 제1 스태빌라이저 바(11)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.
제1 결합 돌출부(39)의 축 방향 길이는 틸팅 베어링(79)의 축 방향 길이보다 길게 형성됨으로써 제1 결합부(35)의 내부에 틸팅 베어링(79)이 안착될 수 있도록 한다.
틸팅 베어링(79)의 일측면 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 틸팅 베어링(79)의 전면이 제1 결합 원판부(41)의 후면에 접하도록 형성되어 틸팅 베어링(79)을 지지할 수 있다.
틸팅 베어링(79)은 복열 베어링일 수 있다. 이와는 달리, 틸팅 베어링(79)은 앵글러(angular) 베어링일 수 있다. 선택적으로, 틸팅 베어링(79)은 틸팅 모멘트를 흡수할 수 없는 베어링이라면 이에 한정되지는 않는다. 또한, 틸팅 베어링(79)에서는 틸팅 모멘트가 흡수되지 않는다.
틸팅 베어링(79)은 제1 스태빌라이저 바(11)의 틸팅 동작이 가능하게 하고 제1 스태빌라이저 바(11)의 틸팅 동작 시 제1 스태빌라이저 바(11)의 마모를 방지하거나 최소화할 수 있다.
도 3을 참고하면, 제2 결합부(42)는 제2 결합 몸체(43) 및 제2 결합 돌출부(45)를 포함할 수 있다. 제2 결합 몸체(43)는 원판 형상으로 형성될 수 있다. 제2 결합 돌출부(45)는 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
제2 결합 돌출부(45)는 제2 결합 몸체(43)의 일측면, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 제2 결합 몸체(43)의 전면에 돌출 형성될 수 있다. 제2 결합 몸체(43)의 직경은 제2 결합 돌출부(45)의 직경보다 커서 단차지게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제2 결합 몸체(43) 및 제2 결합 돌출부(45)의 중심부에는 제2 관통홀(42a)이 형성되고, 제2 결합 몸체(43) 내부에는 제2 관통홀(42a)이 단차지게 형성되어 제2 볼트 부재(49)의 후단부가 접하여 고정될 수 있다.
제2 스태빌라이저 바(13)는 제2 관통홀(42a)에 삽입된 상태로 제2 결합 몸체(43)와 결합될 수 있다. 제2 볼트 부재(49)가 제2 관통홀(42a)에 삽입된 상태에서 제2 스태빌라이저 바(13)의 제2 나사홈에 나사 결합됨으로써 제2 스태빌라이저 바(13)는 제2 결합 몸체(43)에 고정될 수 있다.
또한, 고정부재(46)는 링형 단면으로서 중심부에 고정홀(미도시)이 형성될 수 있다. 이때 고정부재(46)는 고정홀에 제2 결합 돌출부(45)가 삽입된 상태로 하우징 몸체(33)의 전단부에 결합될 수 있다.
고정부재(46)는 하우징 몸체(33)의 전단부에 결합됨으로써 제2 스태빌라이저 바(13)와 제2 결합 몸체(43)가 결합됨으로써 생기는 틈을 밀폐시킬 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 모터(50)는 하우징 몸체(33)의 전단부에 설치되고 하우징 몸체(33)의 내부에서 제2 스태빌라이저 바(13) 및 유성기어부(60) 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 모터(50)는 전원이 인가되면 자력을 발생시키는 스테이터(51) 및 스테이터(51)에 의해 발생된 자력으로 회전하는 로터(53)를 포함할 수 있다.
또한, 하우징 몸체(33)의 전단부에는 모터(50)의 전원이 인가되기 위한 와이어(미도시)를 외부와 연결하기 위해서 연결홀(미도시)이 형성될 수 있다. 이때 연결홀을 통해서 와이어가 외부의 전력원과 연결될 수 있다. 또한 와이어를 보호하기 위해서 연결홀 및 와이어 사이에는 방수용 고무 커버(미도시)를 설치할 수 있다.
도 4는 도 3의 A 영역을 확대하여 보여주는 확대도이고, 도 5는 도 2의 유성기어부(60)의 구성을 분해하여 보여주는 분해 사시도이다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참고하면, 유성기어부(60)는 모터(50)에서 전달된 회전력을 댐핑부(70)로 전달할 수 있다. 유성기어부(60)는 모터(50)와 댐핑부(70) 사이에 위치할 수 있다. 유성기어부(60)는 단수를 더할수록 기어비가 커지는 감속기의 구성을 포함할 수 있다.
유성기어부(60)는 적어도 하나 이상의 감속기(100,200,300)를 가질 수 있다. 감소기는 모터(50)의 회전력을 전달하는 선기어(110,210) 또는 유성기어(120,220,320)를 가질 수 있다.
이하의 실시 예에서는 유성기어부(60)가 3개의 감속(100,200,300)기를 가지는 것을 예로 들어 설명한다.
유성기어부(60)는 제1 감속기(100), 제2 감속기(200), 제3 감속기(300), 축 지지 부재(400) 그리고 모터 구동축(500)을 포함한다.
제1 감속기(100)는 모터(50)의 전방에 위치할 수 있다. 제1 감속기(100)는 일단은 모터(50)와 결합되고, 타단은 제2 감속기(200)와 결합될 수 있다. 제1 감속기(100)는 제1 선기어(110) 및 제1 유성기어(120)를 포함할 수 있다.
제1 선기어(110)는 모터(50)로부터 전달받은 회전력을 전달한다. 제1 선기어(110)는 모터(50)의 전방에 위치할 수 있다. 제1 선기어(110)는 외주면에는 기어톱니가 형성될 수 있다.
제1 선기어(110)에는 제1 수용홈(413)이 형성될 수 있다. 제1 수용홈(413)은 제1 선기어(110)의 후방면에서 전방을 향하는 방향으로 형성될 수 있다. 제1 수용홈(413)에는 후술하는 제1 돌출부(411) 및 제1 지지베어링(412)이 삽입될 수 있다. 제1 수용홈(413)은 제1 돌출부(411) 및 제1 지지베어링(412)이 결합된 상태의 외측형상과 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 일 예로 제1 수용홈(413)은 원통 형상으로 형성될 수 있다.
제1 유성기어(120)는 후술하는 모터 구동축(500)과 맞물릴 수 있다. 제1 유성기어(120)는 복수개가 제공될 수 있다. 본 발명의 실시 예로 제1 유성기어(120)는 3개가 제공되는 것을 예로 들었으나 이에 한정되지 않는다.
제2 감속기(200)는 제1 감속기(100)의 전방에 위치할 수 있다. 제2 감속기(200)는 일단은 제1 감속기(100)와 결합되고, 타단은 제3 감속기(300)와 결합될 수 있다. 제2 감속기(200)는 제2 선기어(210)와 제2 유성기어(220)를 포함할 수 있다.
제2 선기어(210)는 모터(50)로부터 전달받은 회전력을 제1 선기어(110)와 연결되어 댐핑부(70)로 전달할 수 있다. 제2 선기어(210)는 제1 선기어(110)의 전방에 위치 할 수 있다. 제2 선기어(210)의 외주면에는 기어톱니가 형성될 수 있다.
제2 선기어(210)에는 제2 수용홈(423)이 형성될 수 있다. 제2 수용홈(423)은 제2 선기어(210)의 후방면에서 전방을 향하는 방향으로 형성될 수 있다. 제2 수용홈(423)에는 후술하는 제2 돌출부(421) 및 제2 지지베어링(422)이 삽입될 수 있다. 제2 수용홈(423)은 제2 돌출부(421) 및 제2 지지베어링(422)이 결합된 상태의 외측형상과 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 일 예로 제2 수용홈(423)은 원통 형상으로 형성될 수 있다.
제2 유성기어(220)는 제1 선기어(110)와 맞물릴 수 있다. 제2 유성기어(220)는 제1 감속기(100)의 후방에 위치할 수 있다. 제2 유성기어(220)는 복수개가 제공될 수 있다. 본 발명의 실시 예로 제2 유성기어(220)는 3개가 제공되는 것을 예로 들었으나 이에 한정되지 않는다.
제3 감속기(300)는 제2 감속기(200)의 전방에 위치할 수 있다. 제3 감속기(300)는 댐핑부(70)의 후단에 위치할 수 있다. 제3 감속기(300)는 모터(50), 제1 감속기(100), 제2 감속기(200)순으로 전달받은 모터(50)의 회전력을 전달받아 댐핑부(70)로 전달할 수 있다. 제3 감속기(300)는 제3 유성기어(320)를 포함할 수 있다.
제3 유성기어(320)는 제2 선기어(210)와 맞물릴수 있다. 제3 유성기어(320)는 복수개 제공될 수 있다. 본 발명의 실시 예로 제3 유성기어(320)는 5개가 제공되는 것을 예로 들었으나 이에 한정되지 않는다.
모터 구동축(500)은 모터(50)에 결합된다. 모터 구동축(500)은 모터(50)에서 발생된 회전력을 유동기어부에 전달할 수 있다. 모터 구동축(500)은 모터(50)의 전방에 위치하며, 모터(50)와 결합될 수 있다.
축 지지 부재(400)는 모터 구동축(500) 또는 선기어(110,210)의 중심축을 지지할 수 있다. 축 지지 부재(400)는 모터(50)에 발생된 회전력을 한 쌍의 스태빌라이저 바(10)에 전달하도록 모터(50), 제1 감속기(100), 제2 감속기(200), 그리고 제3 감속기(300)를 결합 할 수 있다. 축 지지 부재(400)는 적어도 하나 이상의 돌출부(411,421,431)와 적어도 하나 이상의 지지베어링(412,422,432)을 가질 수 있다.
축 지지 부재(400)는 제1 돌출부(411), 제1 지지베어링(412), 제2 돌출부(421), 제2 지지베어링(422), 제3 돌출부(431), 제3 지지베어링(432)을 포함한다.
제1 돌출부(411)는 모터 구동축(500)과 연결될 수 있다. 제1 돌출부(411)는 모터 구동축(500)의 일면에서 돌출되어 형성될 수 있다. 일 예로 제1 돌출부(411)는 모터 구동축(500) 중 제1 감속기(100)와 인접하는 면에 형성될 수 있다. 제1 돌출부(411)의 돌출 방향은 제1 스태빌라이저 바(11)를 향하는 전방방향으로 돌출될 수 있다. 제1 돌출부(411)의 단면은 모터 구동축(500)의 단면보다 적게 제공될 수 있다. 제1 돌출부(411)는 원통형상으로 제공될 수 있다. 제1 돌출부(411)의 중심은 모터(50)의 중심축과 동일 선상에 위치할 수 있다. 제1 돌출부(411)는 제1 수용홈(413)에 삽입될 수 있다.
제1 지지베어링(412)은 제1 돌출부(411)를 감싸도록 위치할 수 있다. 제1 지지베어링(412)은 제1 돌출부(411)를 지지할 수 있다. 제1 지지베어링(412)은 미끄럼 베어링으로 제공될 수 있다. 제1 지지베어링(412)은 제1 돌출부(411)를 감싸도록 위치하며, 제1 수용홈(413)에 삽입될 수 있다.
제2 돌출부(421)는 제1 선기어(110)와 연결될 수 있다. 제2 돌출부(421)는 제1 선기어(110)의 일면에서 돌출되어 형성될 수 있다. 일 예로 제2 돌출부(421)는 제1 선기어(110) 중 제3 감속기(300)와 인접하는 면에 형성될 수 있다. 제2 돌출부(421)의 돌출 방향은 제1 스태빌라이저 바(11)를 향하는 전방방향으로 돌출될 수 있다. 제2 돌출부(421)의 단면은 제1 선기어(110)의 단면보다 적게 제공될 수 있다. 제2 돌출부(421)는 제1 돌출부(411)보다 크게 제공될 수 있다. 제2 돌출부(421)는 원통형상으로 제공될 수 있다. 제2 돌출부(421)의 중심은 모터(50)의 중심축과 동일 선상에 위치할 수 있다. 제2 돌출부(421)는 제2 수용홈(423)에 삽입될 수 있다.
제2 지지베어링(422)은 제2 돌출부(421)를 감싸도록 위치할 수 있다. 제2 지지베어링(422)은 제2 돌출부(421)를 지지할 수 있다. 제2 지지베어링(422)은 미끄럼 베어링으로 제공될 수 있다. 제2 지지베어링(422)은 제2 돌출부(421)를 감싸도록 위치하며, 제2 수용홈(423)에 삽입될 수 있다.
제3 돌출부(431)는 제2 선기어(210)와 연결될 수 있다. 제3 돌출부(431)는 제2 선기어(210)의 일면에서 돌출되어 형성될 수 있다. 일 예로 제3 돌출부(431)는 제2 선기어(210) 중 댐핑부(70)와 인접하는 면에 형성될 수 있다. 제3 돌출부(431)의 돌출 방향은 제1 스태빌라이저 바(11)를 향하는 전방방향으로 돌출될 수 있다.
제3 돌출부(431)의 단면은 제2 선기어(210)의 단면보다 적게 제공될 수 있다. 제3 돌출부(431)는 제1 돌출부(411) 및 제2 돌출부(421)보다 크게 제공될 수 있다. 제3 돌출부(431)는 원통형상으로 제공될 수 있다.
제3 돌출부(431)의 중심은 모터(50)의 중심축과 동일 선상에 위치할 수 있다. 제1 돌출부(411), 제2 돌출부(421) 그리고 제3 돌출부(431)의 중심은 모터(50)의 중심축과 동일선상에 위치할 수 있다. 제3 돌출부(431)는 후술하는 댐핑부(70)의 캐리어(71)에 형성된 제3 수용홈(433)에 삽입될 수 있다.
제3 지지베어링(432)은 제3 돌출부(431)를 감싸도록 위치할 수 있다. 제3 지지베어링(432)은 제3 돌출부(431)를 지지할 수 있다. 제3 지지베어링(432)은 미끄럼 베어링으로 제공될 수 있다. 제3 지지베어링(432)은 제3 돌출부(431)를 감싸도록 위치하며, 제3 수용홈(433)에 삽입될 수 있다.
상술한 축 지지 부재(400)의 각각의 구성은 모터(50)와 유성기어부(60)의 제1 감속기(100), 제2 감속기(200), 제3 감속기(300) 그리고 후술하는 댐핑부(70)를 결합시킬 수 있다. 또한, 모터(50)에서 발생된 회전력을 전달하는 중앙 회전축에 각각 돌출부 및 지지베어링을 형성하여 축방향 회전이 상호 견고하게 이루어 질 수 있게 하는 효과를 가집니다. 이로 인해, 모터(50)에서 발생된 회전력을 안정적으로 스태빌라이저 바(10)에 전달 할 수 있다.
한편, 도 3을 참고하면, 댐핑부(70)는 캐리어(71), 댐퍼(73) 및 커플러(75)를 포함할 수 있다. 댐핑부(70)는 유성기어부(60)와 결합되어 모터(50)로부터 발생된 회전력을 출력시켜 제1 스태빌라이저 바(11)를 동작시킬 수 있다.
댐핑부(70)는 하우징 몸체(33) 내부에서 유성기어부(60)와 제1 스태빌라이저 바(11) 사이에 위치할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 캐리어(71)는 일 방향으로 회전 가능한 원통 형상으로서, 일면 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 전면에 결합홈(71a)이 형성될 수 있다.
캐리어(71)의 후면에는 제3 수용홈(433)이 형성될 수 있다. 제3 수용홈(433)에는 제3 돌출부(431) 및 제3 지지베어링(432)이 삽입될 수 있다. 제3 수용홈(433)은 제3 돌출부(431) 및 제3 지지베어링(432)이 결합된 상태의 외측형상과 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 일 예로 제3 수용홈(433)은 원통 형상으로 형성될 수 있다.
캐리어(71)는 후방에는 유성기어부(60)가 모터(50)의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 결합되고, 전방에는 댐퍼(73) 및 커플러(75)와 결합되어 모터(50)를 통해 회전되는 회전력을 유성기어부(60) 및 댐퍼(73)를 거쳐 커플러(75)에 전달할 수 있다.
댐퍼(73)는 결합홈(71a)의 형상과 대응되게 형성될 수 있다. 댐퍼(73)는 하우징 몸체(33)의 전단부에 위치한 캐리어(71)와 커플러(75) 사이에 결합되어 충격성 토크를 저감시키고 승차감을 향상시킬 수 있다.
도 3을 참고하면, 커플러(75)는 하우징 몸체(33) 내부에서 모터(50)의 회전축의 연장선상에 배치되어 모터(50)의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.
커플러(75)의 전단부는 제1 스태빌라이저 바(11)가 제1 관통홀(35a)에 삽입된 상태에서 제1 스태빌라이저 바(11)의 후단부와 결합될 수 있다.
또한, 커플러(75)의 후단부는 모터(50)와 연결되어 모터(50)의 회전력을 제1 스태빌라이저 바(11)에 전달할 수 있다. 이때, 커플러(75)는 캐리어(71)로부터 댐퍼(73)를 거친 토크를 제1 스태빌라이저 바(11)로 전달한다.
커플러(75)는 커플러 몸체(76), 연장부(78) 및 돌출부(77)를 포함하여, 각각 제1 스태빌라이저 바(11) 및 캐리어(71)와 결합될 수 있다. 커플러 몸체(76), 연장부(78) 및 돌출부(77)의 중심부에는 결합홀(76a)이 형성될 수 있다.
커플러 몸체(76)의 전단면의 적어도 일부가 제1 결합 몸체(37)의 후단면에 접하여 지지될 수 있다.
커플러 몸체(76)는 일단부 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 커플러 몸체(76)의 전면에 전방으로 돌출된 연장부(78)가 형성될 수 있다. 즉, 연장부(78)는 하우징 몸체(33)에 대하여 제1 스태빌라이저 바(11) 방향으로 연장 형성될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서 연장부(78)의 전단부가 틸팅 베어링(79)의 후면에 접하여 틸팅 베어링(79)을 지지할 수 있다.
또한, 커플러 몸체(76)의 타단부 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 커플러 몸체(76)의 후면에 후방으로 돌출된 돌출부(77)가 형성될 수 있다. 즉, 돌출부(77)는 하우징 몸체(33)에 대하여 제2 스태빌라이저 바(13) 방향으로 돌출 형성될 수 있다.
연장부(78)는 링 형 단면으로서, 중심부에 결합홀(76a)이 형성될 수 있다. 이때 제1 스태빌라이저 바(11)는 결합홀(76a)에 삽입된 상태에서 커플러 몸체(76)와 결합될 수 있다.
돌출부(77)의 후단부를 통해 제1 볼트 부재(47)가 삽입되고, 연장부(78)를 통해 제1 스태빌라이저 바(11)가 삽입된 상태에서 제1 스태빌라이저 바(11)에 형성된 제1 나사홈에 제1 볼트 부재(47)가 나사 결합될 수 있다.
돌출부(77)의 중심부에 형성된 결합홀(76a)의 직경이 커플러 몸체(76)에 형성된 결합홀(76a)의 직경보다 커서 제1 볼트 부재(47)의 후단부는 커플러 몸체(76)의 후면에 접한 상태로 제1 스태빌라이저 바(11)의 제1 나사홈에 결합될 수 있다.
돌출부(77)는 댐퍼(73)와 연결되어 캐리어(71)에 결합될 수 있고, 돌출부(77)는 캐리어(71)의 결합홈(71a)에 끼움 결합될 수 있도록 결합홈(71a)에 대응되도록 형성될 수 있다.
도 2를 참고하면, 하우징(31) 내부에는 모터(50)와 유성기어부(60) 및 댐핑부(70)가 설치되어 있으나 이외에도 전자식 액티브 롤 스태빌라이저(1)(Electronic Active Roll Stabilizer)가 작동하기 위한 여러 가지 장치들이 설치될 수 있다.
이러한 장치들은 전자식 액티블 롤 스태빌라이저에서 공지된 장치들로서 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 축 지지 부재(400)의 각각의 구성은 모터(50)와 유성기어부(60)의 제1 감속기(100), 제2 감속기(200), 제3 감속기(300) 그리고 후술하는 댐핑부(70)를 결합시킬 수 있다. 또한, 모터(50)에서 발생된 회전력을 전달하는 중앙 회전축에 각각 돌출부 및 지지베어링을 형성하여 축방향 회전이 상호 견고하게 이루어 질 수 있게 하는 효과를 갖는다. 이로 인해, 모터(50)에서 발생된 회전력을 안정적으로 스태빌라이저 바(10)에 전달 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저(1)는 제1 결합부(35) 및 제1 스태빌라이저 바(11) 사이에 틸팅 베어링(79)이 설치됨으로써 제1 스태빌라이저 바(11)가 틸팅될 수 있도록 하고, 제1 결합부(35)와 제1 스태빌라이저 바(11) 사이의 저항을 감소시켜 수명을 증대시키고 소음과 진동을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 롤 스태빌라이저(1)는 스태빌라이저 바(10)와 연결된 액추에이터(30)를 통해서 스태빌라이저 바(10)의 비틀림 모멘트를 제어하여 차량의 자세를 제어할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 액티브 롤 스태빌라이저 10 : 스태빌라이저 바
11 : 제1 스태빌라이저 바 13 : 제2 스태빌라이저 바
30 : 액추에이터 31 : 하우징
33 : 하우징 몸체 34 : 걸림턱
35 : 제1 결합부 35a : 제1 관통홀
37 : 제1 결합 몸체 39 : 제1 결합 돌출부
41 : 제1 결합 원판부 42 : 제2 결합부
42a : 제2 관통홀 43 : 제2 결합 몸체
45 : 제2 결합 돌출부 46 : 고정부재
47 : 제1 볼트 부재 49 : 제2 볼트 부재
45 : 제2 결합 돌출부 50 : 모터
51 : 스테이터 53 : 로터
60 : 유성기어부 61 : 제1 단 감속기
63 : 제2 단 감속기 65 : 제3 단 감속기
70 : 댐핑부 71 : 캐리어
71a : 결합홈 73 : 댐퍼
75 : 커플러 76 : 커플러 몸체
76a : 결합홀 77 : 돌출부
78 : 연장부 79 : 틸팅 베어링
81 : 부시 83 : 실링부재
100: 제1 감속기 110: 제1 선기어
120: 제1 유성기어 200: 제2 감속기
210: 제2 선기어 220: 제2 유성기어
300: 제3 감속기 320: 제3 유성기어
400: 축 지지 부재 411: 제1 돌출부
412: 제1 지지베어링 413: 제1 수용홈
421: 제2돌출부 422: 제2 지지베어링
423: 제2 수용홈 431: 제3 돌출부
432: 제3 지지베어링 433: 제3 수용홈
500: 모터 구동축

Claims (10)

  1. 차륜 사이에 설치되는 제1 스태빌라이저 바 및 제2 스태빌라이저 바를 포함하는 한 쌍의 스태빌라이저 바;와
    상기 한 쌍의 스태빌라이저 바 사이에 연결되어 상기 한 상의 스태빌라이저 바에 회전력을 전달하는 액추에이터;를 포함하고,
    상기 액추에이터는,
    회전력을 발생시키는 모터;와
    상기 한 쌍의 스태빌라이저 바 사이에 결합되고, 상기 모터가 내부에 위치하는 하우징;과 그리고
    상기 모터와 연결되어 상기 모터에서 발생한 회전력을 전달하는 유성기어부;를 포함하고,
    상기 유성기어부는,
    상기 모터와 결합되어 상기 모터에서 발생된 회전력을 전달하는 모터 구동축;과
    상기 모터 구동축과 연결되어 회전력을 전달하는 선기어 또는 유성 기어를 가지는 감속기를 적어도 하나 이상 포함하며,
    상기 모터 구동축 또는 상기 선기어의 일면에 돌출되어 형성되는 적어도 하나 이상의 돌출부와 상기 돌출부를 감싸도록 위치하는 적어도 하나 이상의 지지베어링을 가지어, 상기 모터 구동축 또는 상기 선기어의 중심축을 지지하는 축 지지 부재를 포함하고,
    상기 유성기어부는 상기 모터의 구동축과 연결되어 회전력을 전달하는 제1 선기어 및 상기 모터 구동축과 연결되는 제1 유성기어를 포함하는 제1 감속기를 포함하며,
    상기 축 지지 부재는,
    상기 모터 구동축의 일면에 돌출되어 형성되는 제1 돌출부;와
    상기 제1 돌출부를 감싸도록 위치하는 제1 지지베어링;를 포함하고,
    상기 제1 돌출부 및 상기 제1 지지베어링은 상기 제1 선기어의 일면에 형성된 제1 수용홈에 삽입되는 액티브 롤 스태빌라이저.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유성기어부는,
    상기 제1 선기어와 연결되어 회전력을 전달하는 제2 선기어 및 상기 제1 선기어와 연결되는 제2 유성기어를 포함하는 제2 감속기;를 더 포함하는 액티브 롤 스태빌라이저.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유성기어부는 상기 제2 선기어와 연결되며 제3 유성기어를 가지는 제3감속기;를 더 포함하며,
    상기 축 지지 부재는,
    상기 제1 선기어의 일면에 돌출되어 형성되는 제2 돌출부;와
    상기 제2 돌출부를 감싸도록 위치하는 제2 지지베어링;를 더 포함하고,
    상기 제2 돌출부 및 상기 제2 지지베어링은 상기 제2 선기어의 일면에 형성된 제2 수용홈에 삽입되는 액티브 롤 스태빌라이저.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액티브 롤 스태빌라이저는 상기 유성기어부와 결합되어, 상기 모터에서 발생된 회전력을 출력시켜 상기 제1 스태빌라이저 바를 동작시키는 댐핑부를 더 포함하고,
    상기 축 지지 부재는,
    상기 제2 선기어의 일면에 돌출되어 형성되는 제3 돌출부;와
    상기 제3 돌출부를 감싸도록 위치하는 제3 지지베어링을 더 포함하고,
    상기 제3 돌출부 및 상기 제3 지지베어링은 상기 댐핑부에 형성된 제3 수용홈에 삽입되는 액티브 롤 스태빌 라이저.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 댐핑부는 상기 제3 감속기와 인접하게 위치하는 캐리어를 포함하고,
    상기 제3 수용홈은 상기 캐리어에 위치하는 액티브 롤 스태빌 라이저.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부보다 크고 상기 제3 돌출부보다 작게 제공되는 액티브 롤 스태빌 라이저.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 액티브 롤 스태빌라이저는 상기 하우징 및 상기 제1 스태빌라이저 바 사이에 설치되어 상기 제1 스태빌라이저 바가 틸팅될 수 있도록 하는 틸팅 베어링을 더 포함하는 액티브 롤 스태빌라이저.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 틸팅 베어링은 복열 앵글러 베어링인 액티브 롤 스태빌라이저.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제1 수용홈은 상기 제1 선기어 중 상기 모터와 인접하는 면에 형성되며,
    상기 제2 수용홈은 상기 제2 선기어 중 상기 제1 선기어와 인접하는 면에 형성되는 액티브 롤 스태빌라이저.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제1 돌출부, 상기 제2 돌출부 그리고 상기 제3 돌출부의 돌출방향은 모두 동일 방향이며,
    상기 제1 돌출부, 상기 제2 돌출부 그리고 상기 제3 돌출부의 중심은 모터의 중심축과 동일 선상에 위치하는 액티브 롤 스태빌라이져.
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