KR102657191B1 - 차량용 독립 조향장치 - Google Patents

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KR102657191B1
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서한이노빌리티(주)
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Abstract

본 발명은 차륜의 회전 중심에 결합된 허브 베어링을 지지하는 너클; 상기 너클의 상부에서 상기 차륜의 회전 중심축으로부터 이격된 제1지점에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 힌지 결합되는 제1액추에이터; 상기 너클의 하부에일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 결합되는 로워 암; 및 상기 너클의 상부에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 연결되는 고정링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 독립 조향장치를 제공한다.

Description

차량용 독립 조향장치{an independent steering system for a vehicle}
본 발명은 차량용 독립 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 모든 차륜의 방향을 독립적으로 제어할 수 있는 차량용 독립 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 파워 스티어링 시스템은 펌프, 동력실린더를 겸한 기어박스, 배관 등 구성이 복잡하고 조타 보조력의 정밀한 제어가 어려우며 누유 시 파워 스티어링 작동이 이루어지지 않는 문제가 있어, 간단한 구성으로 조향이 가능하고 보조력의 정밀한 제어가 가능하도록 모터를 이용한 전동 조향장치가 개발되었다.
이러한 전동 조향장치는 모터에 볼 스크류를 매개로 구동링크가 전/후진 가능하게 설치되고, 구동링크에 회동링크가 연결되며, 회동링크에 타이로드가 연결되고, 타이로드가 너클에 연결된 구조로 이루어진다.
따라서, 모터의 회전방향에 따라 구동링크가 전/후진하고, 이에 회동링크가 시계방향 또는 반 시계방향으로 회동하며, 회동링크에 연결된 타이로드가 당겨지거나 밀림으로써 휠의 방향이 전환된다.
그러나, 종래의 전동 조향장치는 전기한 바와 같이 복잡한 연결 구조를 필요로 하며, 각 차륜의 조향각도를 개별적으로 조절할 수 없는 한계를 가지고 있다.
한국등록특허공보 제10-1273111호(2013.06.03 등록)
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 각 차륜을 연결하는 너클에 액추에이터를 설치하여 차륜의 조향을 독립적으로 조절할 수 있는 차량용 조향장치를 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 차륜의 회전 중심에 결합된 허브 베어링을 지지하는 너클; 상기 너클의 상부에서 상기 차륜의 회전 중심축으로부터 이격된 제1지점에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 힌지 결합되는 제1액추에이터; 상기 너클의 하부에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 결합되는 로워 암; 및 상기 너클의 상부에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 연결되는 고정링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 독립 조향장치를 제공한다.
상기 차량용 독립 조향장치는 상기 너클의 상부에서 상기 제1지점과 수평선 상에 나란히 배치된 제2지점에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 결합되며, 상기 제1액추에이터와 반대 방향의 스트로크로 작동하는 제2액추에이터; 를 더 포함할 수 있다.
상기 차량용 독립 조향장치는 상기 제1액추에이터와 제2액추에이터의 타 단부를 회동 가능하도록 힌지 결합시키고 차량의 바디에 고정되는 케이스; 를 더 포함할 수 있다.
상기 제1액추에이터 또는 제2액추에이터는 상기 제1지점 또는 제2지점에 연결되는 피스톤과, 상기 피스톤의 외측에 배치되어 상기 피스톤의 스트로크를 안내하며 상기 케이스에 일 단부가 연결되는 실린더를 포함하는 스트로크 모듈과, 상기 피스톤 내부에서 회전 가능하도록 배치되는 스크류 샤프트와, 상기 스크류 샤프트의 회전운동을 상기 피스톤의 직선 운동으로 전환시키는 스크류 너트와, 상기 스크류 샤프트에 회전력을 제공하는 모터를 구비하는 구동모듈을 포함할 수 있다.
상기 고정링크는 차량의 높이방향을 따라서 상기 차륜의 회전 중심과 제1액추에이터 사이에 배치되고, 일 단부가 상기 제1지점과 제2지점 사이에 배치되며, 상기 제1액추에이터 또는 제2액추에이터의 길이방향에 대하여 경사지도록 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 독립 조향장치에 의하면,
첫째, 두 개의 액추에이터가 작동하는 스트로크의 거리를 최소화 함으로써 소형화 할 수 있고,
둘째, 조향장치에 필수적으로 수반되어야만 했던 복잡한 링크절의 구조를 제거할 수 있어 조향장치에 따른 구조를 간소화 할 수 있으며,
셋째, 구조를 간소화 하면서 설치공간을 줄임으로써 공간 활용성을 증대시킴과 동시에 경량화를 실현할 수 있고,
넷째, 두 개의 액추에이터를 구비함으로써 하나의 액추에이터가 손상되는 경우에 대비하여 안정성을 향상시킬 수 있으며,
다섯째, 너클의 회동 중심선 상에 고정링크를 연결함으로써 차량의 전/후 방향으로 너클을 고정시킬 수 있어 조향 안정성을 증대시킬 수 있고,
여섯째, 조향장치를 이용하여 캠버의 조절이 가능하므로, 차량의 선회 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 독립 조향장치가 구비된 차량을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 차량용 독립 조향장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 차량용 독립 조향장치를 도시하는 측면도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 차량용 독립 조향장치의 상부를 도시하는 평면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태에 따른 차량용 조향장치의 조향 상태를 도시하는 참고도이다.
도 6은 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태를 도시하는 측면도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 액추에이터를 분해하여 도시하는 분해 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 독립 조향장치가 구비된 차량을 도시하는 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 차량용 독립 조향장치를 도시하는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 독립 조향장치(100)는 차륜(W)이 4개 구비된 차량을 기준으로 전차륜이 독립적으로 조향을 제어할 수 있고, 적어도 2개 또는 전차륜에 구동력을 전달할 수도 있다. 물론, 차량용 독립 조향장치(100)는 차륜(W)이 3개인 경우, 또는 4개를 초과하는 차량에도 적용이 가능하다.
먼저, 본 발명에 따른 차량용 독립 조향장치(100)는 차량(V)이 진행하는 방향에 따라서 스티어링 휠(steering wheel)과 기계적인 연결 없이도 차륜(W)의 회전 각도를 조절할 수 있다.
차량용 독립 조향장치(100)는 일 측이 차륜(W)에 결합되고 타 측이 차량의 바디(body)에 결합된다. 차량용 독립 조향장치(100)의 일 측은 허브 베어링(10)을 중심으로 외측에 차륜(W)이 회전 가능하도록 배치되고, 내측에 너클(20)이 결합되면서 허브 베어링(10)과 차륜(W)의 결합체를 지지한다. 그리고, 너클(20)에는 허브 베어링(10)의 회전 중심(c)을 벗어난 위치에 차량용 독립 조향장치(100) 가 결합된다. 허브 베어링(10)과 너클(20) 상에는 제동장치(30)가 결합될 수 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 차량용 독립 조향장치를 도시하는 측면도이고, 도 4는 도 2에 나타낸 차량용 독립 차륜 제어장치의 상부를 도시하는 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 조향장치(100)는 너클(20)과, 제1액추에이터(110)와, 제2액추에이터(120)와, 케이스(130)와, 로워 암(140) 및 고정링크(150)를 포함한다. 물론, 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120) 중 어느 하나의 액추에이터만으로 조향 장치로써의 기능을 구현할 수도 있다. 본 실시예에서 액추에이터가 두 개 구비된 것은 어느 하나의 액추에이터가 제 기능을 구현할 수 없을 때를 대비한 안전성을 확보하기 위함이나, 서로 이격 배치된 액추에이터(110, 120)를 통해서 보다 정교하고 안정적인 조향을 구현하기 위해서이기도 하다.
제1액추에이터(110)는 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c)을 지나는 가상의 수직선을 중심으로 일 측에 위치하는 제1지점(P1)에 일 단부가 결합되고, 제2액추에이터(120)는 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c)을 지나는 가상의 수직선을 중심으로 타 측에 위치하는 제2지점(P2)에 일 단부가 결합된다. 제1지점(P1)과 제2지점(P2)은 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c)을 기준으로 상부에 배치되는 것이 바람직하며, 차륜(W) 회전 중심(c)의 상부에서 서로 수평방향(수평선상에)으로 나란히 배치되는 것이 바람직하다. 도면에 도시하지는 않았지만, 제1지점(P1)과 제2지점(P2)은 너클(20) 상에서 차륜(W)의 회전 중심(c)을 기준으로 하부에 나란히 배치될 수도 있다. 다만, 차량용 조향장치(100)에서 제1지점(P1)과 제2지점(P2)의 위치는 평면상에서 차륜의 회전 중심(c)으로부터 양 측으로 이격되는 것이 바람직하다.
너클(20)의 하부에는 로워 암(140)의 일 단부가 연결된다. 따라서 액추에이터의 스트로크 변화가 없다는 가정하에 액추에이터(110, 120)와 너클(20)과 로워 암(140)은 하나의 링크절 구조를 이룰 수 있다. 이때, 너클(20)의 하부에서 차륜(W)의 회전 중심(c)을 지나는 가상의 수직선 상에 로워 암(140)의 일 단부가 연결되는 것이 바람직하다. 물론, 로워 암(140)은 액추에이터(110, 120)의 스트로크 변화에 대응하여 회동할 수도 있다.
너클(20)의 하부에서 로워 암(140)의 일 단부가 연결되는 부분(141)과, 너클(20)의 상부에서 액추에이터들(110, 120)의 일 단부가 연결되는 부분(P1, P2)에는 각각 구면 베어링(미도시)이 마련되어 결합되는 것이 바람직하다.
그리고, 고정링크(150)는 일 단부가 너클의 상부에서 차륜의 회전 중심과 중첩되도록 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 결합된다. 물론, 고정링크(150)의 일 단부는 차륜의 회전 중심과 중첩되지 않도록 결합될 수도 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 고정링크(150)는 길이가 길어지거나 줄어들 수 있도록 턴버클 구조로 이루어질 수 있고, 이를 통해서 일 단부와 타 단부 사이의 결합 거리를 조정한 후 고정할 수 있다.
즉, 고정링크(150)의 일 단부(P3)는 너클(20)의 상부에서 제1지점(P1)과 제2지점(P2) 사이에 배치되고, 제1액추에이터(110) 또는 제2액추에이터(120)의 길이방향에 대해서 경사지도록 배치된다.
그리고, 고정링크(150)는 도 3과 같이, 차량의 높이방향을 따라서 차륜의 회전 중심(C)과 액추에이터 사이에 배치된다. 또한, 차륜의 회전 중심(c)을 기준으로 하부에 로워 암(140)이 배치되면 상부에 고정링크(150)가 배치되는 것이 바람직하다.
각 액추에이터(110, 120)와 로워 암(140)의 타 측에는 케이스(130)가 마련되고, 액추에이터(110, 120)와 로워 암(140)의 타 단부가 케이스(130) 상에서 회동 가능하도록 연결된다. 케이스(130)는 차량의 바디(body, 도 1 참조)와 연결된 구성이거나 바디의 일부분일 수 있다.
그리고, 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)는 서로 동일한 방향으로 스트로크가 증감하여 차륜의 캠버를 조절할 수 있다. 차량은 타이어의 특성에 의해서 캠버 각도에 따른 마찰 계수가 변화하는데, 선회 성능을 높이기 위해서는 캠버를 유도할 필요가 있다. 그런데, 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)를 서로 다른 방향으로 스트로크가 증감하면 차륜의 조향을 조절할 수 있지만, 서로 같은 방향으로 스트로크가 증감하면 차륜의 캠버를 조절할 수 있다. 따라서, 차량의 속도, 조향 각도, 탑승 중량, 등에 따라서 차륜(또는 타이어)이 지면과 이루는 캠버를 최적화하면 차량의 선회 성능을 향상시킬 수 있다.
이때, 고정링크(150)는 양 단부가 회동 가능하도록 연결되기 때문에 캠버를 조절하는 과정에서도 너클을 견고하게 지지할 수 있다.
도 5는 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태에 따른 차량용 조향장치의 조향 상태를 도시하는 참고도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 차량용 조향장치(100)는 액추에이터의 스트로크에 따라서 너클(도 3 참조, 20)을 회전시킴으로써 차륜(W)의 방향을 조절할 수 있다.
예컨대, 도 5(a)와 같이, 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 동일 길이를 유지하는 중립 상태에 있으면 차량이 전후 방향으로 직진할 수 있다. 또한, 도 5(b)와 같이, 제1액추에이터(110)의 스트로크가 중립 상태를 기준으로 감소하고 제2액추에이터(120)의 스트로크가 증가하면 좌회전하도록 조향이 이루어질 수 있다.
또한, 도 5(c)와 같이, 제1액추에이터(110)의 스트로크가 중립 상태를 기준으로 증가하고 제2액추에이터(120)의 스트로크가 감소하면 우회전을 할 수 있다. 물론, 차량용 조향장치(100)는 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)가 서로 동일한 크기의 스트로크가 서로 반대방향으로 증가하거나 감소하도록 작동하여 조향을 제어할 수 있다.
이때, 고정링크(150)는 너클(20)과 케이스(130) 사이의 거리를 일정하게 유지함으로써 액추에이터(110, 120)가 작동하는 과정이나 동력의 전달 또는 요철에 의한 충격이 전달되는 과정에서도 제1액추에이터(110)와 제2액추에이터(120)의 스트로크에 영향이 전달되지 않도록 지지하는 기능을 제공한다.
도 6은 도 4에 나타낸 액추에이터의 작동상태를 도시하는 측면도이고, 도 7은 도 6에 나타낸 액추에이터를 분해하여 도시하는 분해사시도이다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 차량용 조향장치(100)의 제1액추에이터(110)는 제1지점(P1)과 케이스(130)를 연결하여 스트로크가 증감하도록 연결된 피스톤(111)과 실린더(112)를 포함하는 스트로크 모듈(113)과, 스트로크 모듈(113) 내부에서 피스톤(111)과 실린더(112) 사이에 상대이동에 따른 동력을 제공하는 구동모듈(114)을 포함한다.
스트로크 모듈(113)은 제1지점(P1)에 피스톤(111)의 일 단부가 연결되고, 케이스(130) 상에 실린더(112)의 일 단부가 연결된다. 실린더(112)는 피스톤(111) 외측에 결합된다. 피스톤(111)은 상대적으로 스트로크가 증가(또는, 길이가 증가)하거나 또는 스트로크가 감소(또는, 길이가 감소)하도록 실린더(112) 내부에서 직선 왕복운동을 수행한다.
피스톤(111)은 외주면이 대략 중공의 원통 형상으로 이루어지고, 일 단부에 마련된 제1체결구(1112)가 제1지점(P1)에 연결되며, 외주면 상에는 제1가이드면(1113)이 형성된다. 제1가이드면(1113)은 피스톤(111)의 길이 방향을 따라서 외주면 상에 복수개가 배치될 수 있다.
그리고 피스톤(111)의 내주면 상에는 가이드홈(1114)이 형성된다. 가이드홈(1114)은 피스톤(111)의 길이방향을 따라서 내주면 상에서 서로 반대되는 위치에 복수개 배치될 수 있다.
실린더(112)는 내부에 피스톤(111)이 삽입되는 중공의 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 실린더(112)는 피스톤(111)이 결합되는 일 측에 탈착 가능하도록 마련된 체결부재(112-1)를 포함한다.
체결부재(112-1)는 대략 링 형상으로 이루어지되 제1가이드면(1113)과 대응하는 위치에 제2가이드면(1115)이 형성된다. 제2가이드면(1115)은 제1가이드면(1113)과 마주하도록 배치되면서 실린더(112) 내부에서 피스톤(111)이 회전하는 것을 방지함과 동시에 직선 왕복 운동하는 방향을 안내할 수 있다.
즉, 피스톤(111)의 제1가이드면(1113) 단부에는 피스톤(111)과 일체로 삽입부재(111-1)가 마련되는데, 삽입부재(111-1)는 항시 실린더(112) 내부에 위치하도록 배치된다. 이때, 삽입부재(111-1)는 체결부재(112-1)가 실린더(112)의 단부에 결합되면서 실린더(112) 내부에 위치하게 된다.
예컨대, 제2가이드면(1115) 및 제1가이드면(1113)의 결합구조는 피스톤(111)과 실린더(112) 사이에서 추가적으로 복수의 위치에 마련될 수 있다.
실린더(112)의 일 단부가 케이스(130) 상에 마련된 제4지점(P4)에서 회동 가능하도록 연결되기 위해 내부를 관통하는 홀이 형성된 제2체결구(1116)가 마련된다. 제2체결구(1116)와 제4지점(P4) 사이에는 구면 베어링이 마련되어 케이스 상의 제4지점(P4) 상에서 제2체결구(1116)가 상대 회동이 가능하도록 연결된다.
구동모듈(114)은 회전력을 제공하는 모터(M1)와, 모터(M1)의 회전력을 전달받아 회전하는 스크류 샤프트(1141)와, 스크류 샤프트(1141) 상에 결합되어 회전운동을 직선 운동으로 전환시키는 스크류 너트(1142)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 구동모듈(114)은 모터(M1)와 스크류 샤프트(1141)가 벨트 구동에 의해 구동력을 전달한다. 모터(M1)의 회전축과 스크류 샤프트(1141)에 키 결합된 풀리(1143) 사이에는 벨트(belt)가 연결되고, 벨트는 타이밍 벨트로 이루어지면서 구동모듈(114)은 스크류 샤프트(1141)의 정교한 회전을 제어할 수 있게 된다. 물론, 모터(M1)의 회전축 상에도 풀리(1144)가 마련될 수 있으며, 모터 회전축의 풀리(1144)와 스크류 샤프트(1141)에 결합된 풀리(1143)는 감속비에 따라서 그 지름이 서로 다르게 형성될 수 있다.
이때, 제1액추에이터(110)는 실린더(112)와 모터(M1)를 연결하는 모터 브라켓(1145)을 포함한다. 모터 브라켓(1145)의 일 측은 실린더(112)의 외주면 일부를 감싸도록 연결되고, 타 측은 모터(M1)가 결합된다. 그리고, 모터 브라켓(1145)에는 모터(M1)의 회전축과 벨트의 일부를 커버하도록 모터 쉴드(미도시)가 구비될 수 있다.
스크류 샤프트(1141)에 결합된 풀리(1143)는 실린더(112) 내부에 위치할 수 있고, 이러한 경우 실린더(112)는 벨트가 출입할 수 있도록 일부 개구될 수 있다. 실린더(112) 내부에는 풀리(1143)와 연결되는 영역에 인접하여 스크류 샤프트(1141)의 회전을 지지하는 베어링(1147)이 구비될 수 있다.
모터 브라켓(1145)에서 모터(M1)가 결합되는 영역에는 내부에 모터를 수납하는 모터 하우징(M1-1)의 결합 위치가 조정될 수 있도록 장공(1148)이 형성될 수 있다. 모터 브라켓(1145) 상에서 모터 하우징(M1-1)의 결합위치(또는 모터 회전축과 풀리(1143)의 간격) 조정은 벨트의 장력을 조절하는데 기여할 수 있다.
스크류 샤프트(1141) 상에는 스크류 너트(1142)가 결합되는데, 스크류 너트(1142)는 피스톤(111)의 가이드홈(1114) 상에서 슬라이딩 이동 가능하도록 키 결합되고, 스크류 너트(1142)와 피스톤(111)은 스냅링(1149)에 의해 결합위치가 고정된다.
따라서, 스크류 샤프트(1141)가 회전하면, 스크류 너트(1142)는 x축 방향을 따라서 직선 왕복운동이 이루어지고, 스크류 너트(1142)와 연결된 피스톤(111)은 스크류 너트(1142)와 연동하여 직선운동이 이루어질 수 있다. 물론, 피스톤(111)과 스크류 너트(1142)의 결합 방식은 다른 구조를 통해서 이루어질 수도 있다.
제2액추에이터(120)는 제1액추에이터(110)와 동일한 구조를 갖기 때문에 중복 설명은 생략한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 독립 조향장치에 의하면, 두 개의 액추에이터가 작동하는 스트로크의 거리를 최소화 함으로써 소형화 할 수 있고, 조향장치에 필수적으로 수반되어야만 했던 복잡한 링크절의 구조를 제거할 수 있어 조향장치에 따른 구조를 간소화 할 수 있으며, 구조를 간소화 하면서 설치공간을 줄임으로써 공간 활용성을 증대시킴과 동시에 경량화를 실현할 수 있고, 두 개의 액추에이터를 구비함으로써 하나의 액추에이터가 손상되는 경우에 대비하여 안정성을 향상시킬 수 있으며, 너클의 회동 중심선 상에 고정링크를 연결함으로써 차량의 전/후 방향으로 너클을 고정시킬 수 있어 조향 안정성을 증대시킬 수 있고, 조향장치와 캠버의 분리가 가능하므로, 차량의 선회 성능이 향상될 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의해 결정되어야 한다.
100: 차량용 조향장치
110: 제1액추에이터
120: 제2액추에이터
130: 케이스
140: 로워 암
150: 고정링크

Claims (5)

  1. 차륜의 회전 중심에 결합된 허브 베어링을 지지하는 너클;
    상기 너클의 상부에서 상기 차륜의 회전 중심축으로부터 이격된 제1지점에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 힌지 결합되는 제1액추에이터;
    상기 너클의 하부에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 결합되는 로워 암; 및
    상기 너클의 상부에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 연결되는 고정링크를 포함하며,
    상기 너클의 상부에서 상기 제1지점과 수평선 상에 나란히 배치된 제2지점에 일 단부가 힌지 결합되고, 타 단부가 차량의 바디 측에 결합되며, 상기 제1액추에이터와 반대 방향의 스트로크로 작동하는 제2액추에이터;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 독립 조향장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1액추에이터와 제2액추에이터의 타 단부를 회동 가능하도록 힌지 결합시키고 차량의 바디에 고정되는 케이스; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 독립 조향장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1액추에이터 또는 제2액추에이터는,
    상기 제1지점 또는 제2지점에 연결되는 피스톤과, 상기 피스톤의 외측에 배치되어 상기 피스톤의 스트로크를 안내하며 상기 케이스에 일 단부가 연결되는 실린더를 포함하는 스트로크 모듈과,
    상기 피스톤 내부에서 회전 가능하도록 배치되는 스크류 샤프트와, 상기 스크류 샤프트의 회전운동을 상기 피스톤의 직선 운동으로 전환시키는 스크류 너트와, 상기 스크류 샤프트에 회전력을 제공하는 모터를 구비하는 구동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 독립 조향장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정링크는,
    차량의 높이방향을 따라서 상기 차륜의 회전 중심과 제1액추에이터 사이에 배치되고,
    일 단부가 상기 제1지점과 제2지점 사이에 배치되며,
    상기 제1액추에이터 또는 제2액추에이터의 길이방향에 대하여 경사지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 독립 조향장치.
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