KR20120000414A - 능동 조향 시스템 - Google Patents

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정래욱
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 능동 조향 시스템은 입력축; 상기 입력축이 관통하는 중공 모터; 피니언 출력축; 및 상기 입력축의 회전과 상기 중공 모터의 회전을 조합하여 상기 피니언 출력축에 회전을 전달하는 매개부;를 포함한다.

Description

능동 조향 시스템{ACTIVE FRONT STEERING SYSTEM}
본 발명은 조향 시프템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중공 모터를 이용하여 돌출된 구성을 삭제한 능동 조향 시스템에 관한 것이다.
AFS (Active Front Steering) 시스템은 차량의 주행상황에 따라서 조향 기어비를 가변하여 저속에서는 조타 편의성을 향상시키고, 고속에서는 직진안정성을 향상시키는 시스템이다.
도4 및 도5를 참조하면, 일반적인 능동 조향 시스템은 조향 기어비를 가변 시키기 위해서 스티어링 컬럼부에 모터(120)와 감속기(170)를 장착하고 있다.
입력축(110)은 미도시한 운전대와 연결되며, 그 일단에는 유성기어(140)가 구비되어 매개기어(130)의 선기어(132) 및 피니언 출력축(180)의 일단에 구비된 링기어(182)와 치합한다.
상기 매개기어(130)의 외주는 상기 모터(120)와 웜(모터) 및 웜휠(매개기어 외주)로 치합되어 있으며, 미도시한 콘트롤러의 제어에 의하여 상기 모터(120)가 상기 매개기어(130)를 회전시켜, 차량의 속도에 따라 운전자의 의도를 반영한 조향각을 출력하게 된다.
여기서, 상기 모터(120)의 회전에 따라 저속에서는 조타 편의성이 향상되도록 상기 입력축(110)의 입력 신호를 증폭한 출력값을 출력하도록 하고, 고속에서는 안정성이 증가되도록 상기 입력축(110)의 입력 신호를 상대적으로 축소한 출력값을 출력하도록 한다.
그러나, 이와 같이 일반적인 능동 조향 시스템에서는 상기 모터(120)가 웜-웜휠 결합으로 스티어링 컬럼의 측면에 장착되어 주변 부품들과의 패키지가 불리한 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 중공 모터를 이용하여 돌출된 구성을 삭제한 능동 조향 시스템을 제공하는 것이다.
편심기어를 이용하여 다수의 기어를 이용하지 않고 모터의 동력을 조향에 이용할 수 있는 능동 조향 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 능동 조향 시스템은 입력축; 상기 입력축이 관통하는 중공 모터; 피니언 출력축; 및 상기 입력축의 회전과 상기 중공 모터의 회전을 조합하여 상기 피니언 출력축에 회전을 전달하는 매개부;를 포함할 수 있다.
상기 매개부는 상기 중공 모터에 결합된 편심 모터축; 상기 편심 모터축에 결합되어 편심 회전하는 제1 유성기어; 상기 입력축과 연결된 제2 유성기어; 및 상기 제1 유성기어와 상기 제2 유성기어와 치합된 매개 기어;를 포함하되, 상기 피니언 출력축은 상기 중공 모터에 의해 회전하는 상기 매개 기어와 상기 제2 유성 기어의 조합에 의하여 회전할 수 있다.
상기 매개 기어에는 상기 제1 유성기어와 치합하는 제1 링기어가 형성되고, 상기 제2 유성기어와 치합하는 선기어가 형성될 수 있다.
상기 피니언 출력축에는 상기 제2 유성기어와 치합하는 제2 링기어가 구비될 수 있다.
상기 입력축은 상기 매개 기어를 관통하며, 그 일단에 상기 제2 유성 기어가 구비될 수 있다.
상기 제1 유성기어에는 원주 방향을 따라 복수개의 안내 홀이 형성되며, 안내 핀이 상기 안내 홀에 내접하여 구비되며, 상기 제1 유성 기어가 편심되어 회전하여 상기 안내 홀이 상기 안내 핀을 주위로 회전할 수 있다.
상기 편심 모터축과 상기 제1 유성기어 사이에는 베어링이 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 능동 조향 시스템에 의하면, 중공 모터를 이용함으로써 돌출된 구성이 없어 조향부의 장착 및 레이아웃에 유리하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 능동 조향 시스템에 의하면, 편심기어를 이용하여 다수의 기어를 이용하지 않고 모터의 동력을 조향에 이용할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 능동 조향 시스템의 단면도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 능동 조향 시스템의 편심 모터축을 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 능동 조향 시스템의 일부 기어를 도시한 사시도이다.
도4는 일반적인 능동 조향 시스템의 사시도이다.
도5는 일반적인 능동 조향 시스템의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 능동 조향 시스템의 단면도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 의한 능동 조향 시스템의 편심 모터축을 도시한 사시도이고, 도3은 본 발명의 실시예에 의한 능동 조향 시스템의 일부 기어를 도시한 사시도이다.
도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 능동 조향 시스템은 입력축(10); 상기 입력축(10)이 관통하는 중공 모터(20); 피니언 출력축(80); 및 상기 입력축(10)의 회전과 상기 중공 모터(20)의 회전을 조합하여 상기 피니언 출력축(80)에 회전을 전달하는 매개부;를 포함한다.
상기 매개부는 상기 중공 모터(20)에 결합된 편심 모터축(30); 상기 편심 모터축(30)에 결합되어 편심 회전하는 제1 유성기어(50); 상기 입력축(10)과 연결된 제2 유성기어(70); 및 상기 제1 유성기어(50)와 상기 제2 유성기어(70)와 치합된 매개 기어(60);를 포함하되, 상기 피니언 출력축(80)은 상기 중공 모터(20)에 의해 회전하는 상기 매개 기어(60)와 상기 제2 유성 기어(70)의 조합에 의하여 회전한다.
상기 매개 기어(60)에는 상기 제1 유성기어(50)와 치합하는 제1 링기어(62)가 형성되고, 상기 제2 유성기어(70)와 치합하는 선기어(64)가 형성된다.
상기 피니언 출력축(80)에는 상기 제2 유성기어(70)와 치합하는 제2 링기어(82)가 구비된다.
상기 입력축(10)은 상기 매개 기어(60)를 관통하며, 그 일단에 상기 제2 유성 기어(70)가 구비된다.
상기 제1 유성기어(50)에는 원주 방향을 따라 복수개의 안내 홀(68)이 형성되며, 안내 핀(66)이 상기 안내 홀(68)에 내접하여 구비되며, 상기 제1 유성 기어(50)가 편심되어 회전하여 상기 안내 홀(68)이 상기 안내 핀(66)을 주위로 회전한다.
상기 편심 모터축(30)과 상기 제1 유성기어(50) 사이에는 베어링(40)이 구비되어 상기 편심 모터축(30)과 상기 제1 유성기어(50) 사이의 마찰을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 작동을 도1 내지 도3을 참조하여 설명한다.
미도시한 콘트롤러는 차량의 운전 속도에 따라 운전자의 의도를 반영한 출력값을 결정하여 상기 중공 모터(20)를 제어하게 된다.
즉, 저속에서는 조타 편의성이 향상되도록 상기 입력축(10)의 입력 신호를 증폭한 출력값을 출력하도록, 상기 모터(20)의 회전이 제어되며, 운전자가 조향하여 출력되는 상기 제2 유성기어(70)의 회전과, 상기 모터(20)의 회전에 의하여 회전하는 상기 매개기어(60)의 출력값의 조합으로 상기 피니언 출력축(80)이 회전하게 한다.
여기서, 상기 모터(20)의 1회전에 따라, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 유성기어(50)가 편심되어 1회전 하게 되고, 이에 따라 상기 매개 기어(60)는 1 피치(pitch), 즉, 하나의 나사산만큼 이동하게 된다.
여기서, 상기 안내 홀(68)은 그에 삽입된 상기 안내 핀(66)과 각각 내접하며 상기 편심 모터 축(30) 주위를 편심하여 회전한다.
따라서, 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 능동 조향 시스템은 중공의 모터를 이용하여 그 부피를 줄일 수 있고, 특히, 종래의 모터가 돌출된 형상이 아니어서 시스템 전체의 레이아웃이 향상된다.
또한, 편심 기어가 구비되어 기어 수를 줄이면서 큰 기어비를 얻을 수 있어 보다 정밀한 제어가 가능하면서도 구성 부품의 수는 줄일 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 입력축 20: 중공 모터
30: 편심 모터축 40: 베어링
50: 제1 유성기어 60: 매개 기어
62: 제1 링기어 64: 선기어
66: 안내 핀 68: 안내 홀
70: 제2 유성기어 80: 피니언 출력축
82: 제2 링기어

Claims (7)

  1. 입력축;
    상기 입력축이 관통하는 중공 모터;
    피니언 출력축; 및
    상기 입력축의 회전과 상기 중공 모터의 회전을 조합하여 상기 피니언 출력축에 회전을 전달하는 매개부;
    를 포함하는 능동 조향 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 매개부는
    상기 중공 모터에 결합된 편심 모터축;
    상기 편심 모터축에 결합되어 편심 회전하는 제1 유성기어;
    상기 입력축과 연결된 제2 유성기어; 및
    상기 제1 유성기어와 상기 제2 유성기어와 치합된 매개 기어;
    를 포함하되,
    상기 피니언 출력축은 상기 중공 모터에 의해 회전하는 상기 매개 기어와 상기 제2 유성 기어의 조합에 의하여 회전하는 것을 특징으로 하는 능동 조향 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 매개 기어에는
    상기 제1 유성기어와 치합하는 제1 링기어가 형성되고,
    상기 제2 유성기어와 치합하는 선기어가 구비된 것을 특징으로 하는 능동 조향 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 피니언 출력축에는
    상기 제2 유성기어와 치합하는 제2 링기어가 구비된 것을 특징으로 하는 능동 조향 시스템.
  5. 제4항에서,
    상기 입력축은 상기 매개 기어를 관통하며, 그 일단에 상기 제2 유성 기어가 구비된 것을 특징으로 하는 능동 조향 시스템.
  6. 제3항에서,
    상기 제1 유성기어에는 원주 방향을 따라 복수개의 안내 홀이 형성되며,
    안내 핀이 상기 안내 홀에 내접하여 구비되며,
    상기 제1 유성 기어가 편심되어 회전하여 상기 안내 홀이 상기 안내 핀을 주위로 회전하는 것을 특징으로 하는 능동 조향 시스템.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 편심 모터축과 상기 제1 유성기어 사이에는 베어링이 구비된 것을 특징으로 하는 능동 조향 시스템.

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KR20180064676A (ko) * 2016-12-06 2018-06-15 현대자동차주식회사 자동차의 비상 조향 시스템

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