KR20130030635A - 후륜 조향장치용 액츄에이터 - Google Patents

후륜 조향장치용 액츄에이터 Download PDF

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Abstract

후륜 조향장치용 액츄에이터에 대한 발명이 개시된다. 개시된 후륜 조향장치용 액츄에이터는: 하우징부의 내측에 설치되며 동력의 전달로 회전되는 회전자의 내측에 중공부를 구비하는 중공모터부와, 중공부의 내측에 설치되어 회전자와 같이 회전하는 너트부 및 너트부의 내측에 맞물려 설치되며 너트부의 회전으로 직선 이동하는 이동스크루부를 포함하며, 너트부의 내측에는, 이동스크루부의 외측에 형성된 이동나사산의 일측에 접하여 설치되는 제1나사부 및 제1나사부와 대향되어 이동나사산의 타측에 접하여 설치되는 제2나사부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

후륜 조향장치용 액츄에이터{ACTUATOR FOR REAR WHEEL TYPE STEERING APPARATUS}
본 발명은 후륜 조향장치용 액츄에이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후륜을 조향하기 위한 응답성을 개선시켜 주행안정성을 향상시킬 수 있는 후륜 조향장치용 액츄에이터에 관한 것이다.
일반적으로, 이륜 조향장치의 차량은, 전륜만을 조타하여 차량의 진행방향을 바꾼다.
이때, 전륜 및 후륜의 횡력 발생 시점이 서로 다르게 되므로, 차량의 진행 방향과 운전자의 주시 방향이 일치하지 않게 된다.
최근에는, 후륜에도 조향장치가 적용되어, 주차시에는 회전 반경이 감소하며, 고속 주행 중에는, 방향 선회시 주행안정선을 향상시킨다.
이러한 후륜 조향장치에 사용되는 액츄에이터는, 너트부에 맞물려 있는 이동스크루부가 직선 이동을 하게 되므로, 이동스크루부에 링크 연결된 후륜의 방향이 조절된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 1998-0015086호(1998.05.25 공개, 발명의 명칭: 자동차 후륜 조향 장치)에 개시되어 있다.
너트부와 이동스크루부의 사이에 형성된 간격인 클리어런스(Clearance)로 인하여, 너트부의 회전방향이 전환되는 경우, 너트부에 맞물려 돌아가는 이동스크루부의 동작이 바로 이루어지지 않는다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 너트부의 회전 방향이 변경되는 경우에도, 후륜을 조향하기 위한 이동스크루부의 응답성을 개선시켜 주행안정성을 향상시킬 수 있는 후륜 조향장치용 액츄에이터를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 후륜 조향장치용 액츄에이터는: 하우징부의 내측에 설치되며 동력의 전달로 회전되는 회전자의 내측에 중공부를 구비하는 중공모터부와, 중공부의 내측에 설치되어 회전자와 같이 회전하는 너트부 및 너트부의 내측에 맞물려 설치되며 너트부의 회전으로 직선 이동하는 이동스크루부를 포함하며, 너트부의 내측에는, 이동스크루부의 외측에 형성된 이동나사산의 일측에 접하여 설치되는 제1나사부 및 제1나사부와 대향되어 이동나사산의 타측에 접하여 설치되는 제2나사부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한 너트부는, 제1나사부와 제2나사부의 사이에 위치하며, 이동나사산과 이격되는 이격부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 이격부의 일측과 접하는 제1나사부의 제1치형과, 이격부의 타측과 접하는 제2나사부의 제2치형 사이의 거리는, 제1치형 및 제2치형과 마주하는 이동나사산의 골과 골 사이의 거리보다 설정길이만큼 긴 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 제1치형 및 제2치형과 마주하는 이동나사산의 골과 골 사이의 거리를 이격거리로 하며, 설정길이는, (이격거리 이내에 있는 나사산수)×(피치/100)보다 크고, (이격거리 이내에 있는 나사산수)×(피치/10)보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 후륜 조향장치용 액츄에이터는, 너트부의 내측에 구비된 제1나사부가 이동스크루부에 구비된 이동나사산의 일측에 접하여 설치되거나 근접하게 설치되며, 제2나사부는 이동나사산의 일측에 접하여 설치되거나 근접하게 설치되므로, 너트부의 회전 방향이 변경되는 경우에도, 후륜을 조향하기 위한 이동스크루부의 응답성을 개선시켜 주행안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 조향장치용 액츄에이터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 "A"부분을 확대 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1나사부와 제2나사부가 이동나사산에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 후륜 조향장치용 액츄에이터의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 자동차에 사용되는 후륜 조향장치용 액츄에이터를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 조향장치용 액츄에이터를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 "A"부분을 확대 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1나사부와 제2나사부가 이동나사산에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 조향장치용 액츄에이터(1)는, 하우징부(10)의 내측에 설치되며 동력의 전달로 회전되는 회전자(24)의 내측에 중공부(26)를 구비하는 중공모터부(20)와, 중공부(26)의 내측에 설치되어 회전자(24)와 같이 회전하는 너트부(30) 및 너트부(30)의 내측에 맞물려 설치되며 너트부(30)의 회전으로 직선 이동하는 이동스크루부(40)를 포함한다.
이러한 너트부(30)의 내측에는, 이동스크루부(40)의 외측에 형성된 이동나사산(42)의 일측(44)에 접하여 설치되거나 근접하게 설치되는 제1나사부(31) 및 제1나사부(31)와 대향되어 이동나사산(42)의 타측(46)에 접하여 설치되거나 근접하게 설치되는 제2나사부(33)가 구비된다.
중공모터부(20)의 고정자(22)는 하우징부(10)의 내측에 고정되며, 고정자(22)의 내측에 중공부(26)를 구비한 회전자(24)가 설치되며, 전원의 공급으로 회전자(24)는 회전된다.
중공부(26)의 내측에 설치되어 회전자(24)와 같이 회전하는 너트부(30)를 관통하여 이동스크루부(40)가 설치된다.
너트부(30)의 내측에는, 이동스크루부(40)의 외측에 형성된 이동나사산(42)의 일측(44)에 접하여 설치되는 제1나사부(31) 및 제1나사부(31)와 대향되어 이동나사산(42)의 타측(46)에 접하여 설치되는 제2나사부(33)가 구비된다.
이러한 제1나사부(31)와 제2나사부(33)의 사이에는 이격부(35)가 설치되며, 이러한 이격부(35)는 이동스크루부(40)의 이동나사산(42)과 이격된 상태로 설치된다.
너트부(30)의 내측에 맞물려 설치되는 이동스크루부(40)는, 너트부(30)의 회전에 의해 직선 이동하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 스크루바가 사용될 수 있다.
일 실시예에 따른 이동스크루부(40)는, 외주면에 이동나사산(42)이 구비되며, 이러한 이동나사산(42)의 골과 골 사이의 거리를 피치(P)로 설정한다.
이러한, 이동스크루부(40)의 일측(도 3기준 우측)(44)은 제1나사부(31)에 접하거나 근접하게 설치되며, 이동스크루부(40)의 타측(도 3기준 좌측)(46)은 제2나사부(33)에 접하거나 근접하게 설치된다.
이동스크루부(40)는 연결부(50)와 축 연결되며, 하우징부(10)의 내측을 따라 이동스크루부(40)가 이동되는 경우, 이에 연결된 연결부(50)도 이동된다.
이러한 이동스크루부(40)와 연결부(50)에는 링크부재(60)가 연결되며, 링크부재(60)는 후륜과 연결되므로, 이동스크루부(40)의 이동에 따라 후륜도 이동된다.
한편, 이격부(35)의 일측(도 3기준 좌측)과 접하는 제1나사부(31)의 제1치형(32)과, 이격부(35)의 타측(도 3기준 우측)과 접하는 제2나사부(33)의 제2치형(34) 사이의 거리는, 제1치형(32) 및 제2치형(34)과 마주하는 이동나사산(42)의 골과 골 사이의 거리보다 설정길이(I)만큼 길게 형성된다.
즉, 제1치형(32) 및 제2치형(34)과 마주하는 이동나사산(42)의 골과 골 사이의 거리를 이격거리(D)로 설정할 경우, 제1치형(32)의 돌출된 부분과 제2치형(34)의 돌출된 부분 사이의 거리는 이격거리(D)에 설정길이(I)를 더한다.
이러한 설정길이(I)는, 제1나사부(31)에 복수로 구비되는 제1치형(32)과 제2나사부(33)에 복수로 구비되는 제2치형(34)이, 이동나사산(42)과 근접하게 설치되거나 접하게 설치되어, 후륜 조향장치용 액츄에이터(1)의 응답성을 향상시키는 기술사상 안에서 다양한 변형이 가능하다.
일 실시예에 따른 설정길이(I)는, (이격거리(D) 이내에 있는 나사산수)×(피치(P)/100)보다 크고, (이격거리(D) 이내에 있는 나사산수)×(피치(P)/10)보다 작게 형성된다.
(이격거리(D) 이내에 있는 나사산수)×(피치(P)/100)보다 작거나 같을 경우에는, 제1나사부(31)에 구비된 제1치형(32)과 제2나사부(33)에 구비된 제2치형(34)이 이동나사산(42)과 이격되는 틈새가 많이 형성되므로, 응답성이 저하된다.
또한, (이격거리(D) 이내에 있는 나사산수)×(피치(P)/10)보다 크거나 같을 경우에는, 제1나사부(31)에 구비된 제1치형(32)과 제2나사부(33)에 구비된 제2치형(34)이 이동나사산(42)에 간섭되어 회전불량이 발생할 수 있다.
너트부(30)의 외측에는 베어링(70)이 설치되어 너트부(30)의 회전을 안내한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜 조향장치용 액츄에이터(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
중공모터부(20)가 동작되어 회전자(24)가 회전되는 경우, 회전자(24)에 맞물려 있는 너트부(30)가 회전된다.
너트부(30)가 정방향으로 회전할 때, 제1나사부(31)의 제1치형(32)이 이동나사산(42)의 일측(44)에 접하여 회전되므로, 이동스크루부(40)도 너트부(30)를 따라 회전하면서 일측 방향으로 직선이동한다.
또한, 너트부(30)가 역방향으로 회전할 때, 제2나사부(33)의 제2치형(34)이 이동나사산(42)의 타측(46)에 접하므로, 이동스크루부(40)도 너트부(30)를 따라 회전하면서 타측 방향으로 직선이동한다.
이와 같이, 너트부(30)의 회전 방향에 따라, 제1나사부(31)와 제2나사부(33)가 서로 바꿔가며 이동스크루부(40)에 접하여 회전하므로, 너트부(30)의 회전방향이 변경되어도, 이동스크루부(40)의 동작이 신속하게 이루어지며, 이에 연결된 링크부재(60)도 신속하게 이동되어 후륜을 이동시킨다.
상술한 바와 같은 구성에 의하면, 일 실시예에 따른 후륜 조향장치용 액츄에이터(1)는, 너트부(30)의 내측에 구비된 제1나사부(31)가 이동스크루부(40)에 구비된 이동나사산(42)의 일측(44)에 접하여 설치되거나 근접하게 설치되며, 제2나사부(33)는 이동나사산(42)의 타측(46)에 접하여 설치되거나 근접하게 설치되므로, 너트부(30)의 회전 방향이 변경되는 경우에도, 후륜을 조향하기 위한 이동스크루부(40)의 응답성을 개선시켜 주행안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 자동차에 사용되는 후륜 조향장치용 액츄에이터를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 후륜을 구비하는 다른 종류의 이동장치에도 본 발명에 의한 후륜 조향장치용 액츄에이터가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 후륜 조향장치용 액츄에이터
10: 하우징부 20: 중공모터부
22: 고정자 24: 회전자
26: 중공부 30: 너트부
31: 제1나사부 32: 제1치형
33: 제2나사부 34: 제2치형
35: 이격부 40: 이동스크루부
42: 이동나사산 44: 일측
46: 타측 50: 연결부
60: 링크부재 70: 베어링
D: 이격거리 I: 설정길이
P: 피치

Claims (4)

  1. 하우징부의 내측에 설치되며, 동력의 전달로 회전되는 회전자의 내측에 중공부를 구비하는 중공모터부;
    상기 중공부의 내측에 설치되어 상기 회전자와 같이 회전하는 너트부; 및
    상기 너트부의 내측에 맞물려 설치되며, 상기 너트부의 회전으로 직선 이동하는 이동스크루부를 포함하며,
    상기 너트부의 내측에는, 상기 이동스크루부의 외측에 형성된 이동나사산의 일측에 접하여 설치되는 제1나사부; 및
    상기 제1나사부와 대향되어 상기 이동나사산의 타측에 접하여 설치되는 제2나사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향장치용 액츄에이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 너트부는, 상기 제1나사부와 상기 제2나사부의 사이에 위치하며, 상기 이동나사산과 이격되는 이격부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 조향장치용 액츄에이터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이격부의 일측과 접하는 상기 제1나사부의 제1치형과, 상기 이격부의 타측과 접하는 상기 제2나사부의 제2치형 사이의 거리는, 상기 제1치형 및 상기 제2치형과 마주하는 상기 이동나사산의 골과 골 사이의 거리보다 설정길이만큼 긴 것을 특징으로 하는 후륜 조향장치용 액츄에이터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1치형 및 상기 제2치형과 마주하는 상기 이동나사산의 골과 골 사이의 거리를 이격거리로 하며,
    상기 설정길이는, (이격거리 이내에 있는 나사산수)×(피치/100)보다 크고, (이격거리 이내에 있는 나사산수)×(피치/10)보다 작은 것을 특징으로 하는 후륜 조향장치용 액츄에이터.
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