KR20130057859A - 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터를 제공한다. 상기 엑츄에이터는 모터로부터 동력을 전달 받아 회전하는 제 1구동부와; 상기 제 1구동부로부터 동력을 전달 받아 회전하는 제 2구동부와; 상기 제 2구동부의 회전에 연동되며, 스토퍼에 의하여 회전 범위가 한정되는 회전부; 및 상기 제 2구동부의 축선 방향을 따라 상기 제 2구동부의 측부에 위치되는 케이스 일부분에 설치되며, 외력에 의하여 직선 유동되어 상기 제 2구동부를 선택적으로 가압하는 락 유닛을 포함한다.

Description

락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터{ACTUATOR FOR VEHICLES HAVING A LOCK UNIT}
본 발명은 차량용 엑츄에이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엑츄에에터 구동시 선택적으로 기어들의 감속비에 영향을 받지 않고 스토퍼의 역할을 수행할 수 있는 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터에 관한 것이다.
일반적으로, 엑츄에이터는 스퍼 기어와 헬리컬 기어를 포함한다.
상기 스퍼 기어와 헬리컬 기어와의 결합 구조에서는, 기어의 역회전 방지를 위하여 스토퍼 등의 장치 구현을 위한 같은 부가 구성이 구비된다.
종래의 엑츄에이터는 사출된 케이스에 형성된 스토퍼에 의하여 설정된 각도 만큼 동작한다.
이때 상기 스토퍼는 모터에 의하여 발생되는 토크에 의해서는 파손되지 않는다. 그러나, 상기 스토퍼는 인위적으로 웜 기어를 회전시키는 경우 파손된다.
즉, 모터 구동 외 인위적인 회전력이 작용되는 경우, 기어의 감속비로 인하여 플라스틱으로 형성된 케이스로부터 쉽게 파손된다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-0692407호가 있으며, 상기 선행 문헌에는 종동 기어의 회전 범위를 제한하는 스토퍼에 대한 기술이 개시된다.
본 발명의 목적은, 엑츄에에터 구동시 선택적으로 기어들의 감속비에 영향을 받지 않고 스토퍼의 역할을 수행할 수 있는 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터를 제공함에 있다.
본 발명은 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터를 제공한다.
상기 엑츄에이터는 모터로부터 동력을 전달 받아 회전하는 제 1구동부와; 상기 제 1구동부로부터 동력을 전달 받아 회전하는 제 2구동부와; 상기 제 2구동부의 회전에 연동되며, 스토퍼에 의하여 회전 범위가 한정되는 회전부; 및 상기 제 2구동부의 축선 방향을 따라 상기 제 2구동부의 측부에 위치되는 케이스 일부분에 설치되며, 외력에 의하여 직선 유동되어 상기 제 2구동부를 선택적으로 가압하는 락 유닛을 포함한다.
상기 락 유닛은, 상기 제 2구동부의 일단으로부터 상기 축선 방향을 따라 돌출되는 돌출단과, 상기 제 2구동부 측부의 상기 케이스 일부분에 설치되며, 상기 돌출단을 에워싸는 내부 공간 및 일측부에 상기 축선을 따르는 통공이 형성되는 가이드 케이스와, 상기 가이드 케이스의 내부 공간에 위치되며, 외주에 나사산이 형성되는 가이드 링과, 상기 가이드 케이스의 내부에 형성되며, 상기 가이드 링을 통공 인근에서 대기시키고, 외력을 전달 받아 상기 가이드 링을 상기 돌출단에 밀착되도록 직선 이동시키는 이동 제한 부재와, 상기 돌출단을 외감하며, 상기 가이드 링이 상기 대기 영역에 위치되도록 탄성 지지하는 탄성 스프링을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 이동 제한 부재는, 상기 가이드 케이스의 내벽에 형성되며, 일정 길이를 갖는 스크류 체결부와, 상기 가이드 케이스의 내벽에서 상기 스크류 체결부와 경계를 이루어 형성되며, 일정 길이를 갖는 안내부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 안내부는 상기 통공 인근에서, 상기 가이드 케이스 내벽에 형성되는 매끈한 면으로 형성되고, 상기 스크류 체결부는 상기 돌출단 인근에서, 상기 가이드 케이스 내벽에 형성되는 스크류로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 통공 주변에 위치되는 상기 가이드 링의 단부에는, 외부의 회전력을 전달 받기 위한 홈이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 2구동부는, 상기 제 1구동부로부터 회전력을 전달 받는 윔 휠과, 상기 웜 휠과 연결되며, 축선을 따라 일정 길이를 이루고, 일단에 상기 돌출단이 형성되는 윔 기어를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 통공은, 상기 홈의 주변 영역을 외부로 노출시키도록 일정의 내경을 이루는 것이 바람직하다.
본 발명은 엑츄에에터 구동시 선택적으로 기어들의 감속비에 영향을 받지 않고 스토퍼의 역할을 수행할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 락 유닛을 갖는 엑츄에이터를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 다르는 락 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 락 유닛이 작동되는 엑츄에이터를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따르는 락 유닛의 작동 상태를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 가이드 케이스와 가이드 링을 보여주는 부분 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 엑츄에이터에서 락 유닛의 작동 전 상태를 보여준다.
도 1을 참조 하면, 본 발명의 차량용 엑츄에이터는 케이스(10)와, 제 1구동부(100)와, 제 2구동부(200)와, 회전부(300) 및 락 유닛(400)으로 구성된다.
상기 제 1구동부(100)는 모터(미도시)로부터 회전력을 전달 받는 제 1윔 기어(110)를 포함한다.
상기 제 1윔기어(110)는 제 1회전축(미도시)을 따라 회전된다.
상기 제 2구동부(200)는 제 2웜 기어(220)와 제 2웜 휠(210)을 포함한다.
상기 제 2구동부(200)는 제 2회전축(미도시)을 따라 회전된다. 상기 제 2회전축의 축선은 상기 제 1회전축과 직교를 이루는 방향을 따른다.
상기 제 2웜 휠(210)은 상기 제 1웜 기어(110)로부터 회전력을 전달 받는다.
상기 제 2윔 기어(220)는 상기 제 2회전축의 축선을 따라 일정 길이를 갖는다.
상기 제 2윔 기어(220)의 일단은 케이스(10)의 일단측으로 돌출 형성된다.
여기서, 상기 제 2윔 기어(220)의 일단과 타단 각각은 베어링(B)에 의하여 회전 지지된다.
상기 회전부(300)는 상기 제 2구동부(200)로부터 회전력을 전달 받아 회전된다. 상기 회전부(300)는 케이스(10)의 내부에 배치된다.
상기 회전부(300)는 상기 제 2윔 기어(220)와 치합되는 제 3윔 휠(310)을 포함한다. 상기 제 3윔 휠(310)은 제 3회전축(미도시)을 따라 회전된다.
상기 제 3회전축은 실질적으로 상기 제 1회전축과 평행하도록 형성된다.
상기 제 3웜 휠(310) 상에는 케이블 클립(320)이 설치된다.
상기 케이블 클립(320)에는 고정단(322)이 설치된다.
상기 고정단(322)에는 일정 길이의 케이블(340) 일단이 고정된다.
상기 케이블(340)의 타단은 케이스(10)의 외부로 연장된다. 상기 케이블(10)은 일정의 하중을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 3윔 휠(310)에는 상기 제 3윔 휠(310)의 회전 경로를 따라 일정 각을 이루는 슬라이딩 홀(321)이 형성된다.
상기 슬라이딩 홀(321)은 상기 제 3윔 휠(310)의 회전 범위를 규제하는 역할을 수행한다.
상기 케이스(10) 상에는 상기 슬라이딩 홀(321)을 관통하는 스토퍼(330)가 설치된다. 상기 스토퍼(330)는 플라스틱으로 형성된다.
도면에 도시되지는 않았지만, 상기 스토퍼(330)는 케이스(10)와 일체로 이루어져 돌출 형성될 수도 있고, 스크루 결합과 같은 방식으로 케이스(10) 상에 설치될 수도 있다.
한편, 상기에 언급한 바와 같이 제 2윔 기어(220)의 일단은 케이스(10)의 외부로 일정 길이 돌출된다.
상기 락 유닛(400)은 돌출단(221)과, 가이드 케이스(410)와, 가이드 링(420)과, 이동 제한 부재(500) 및 탄성 스프링(430)으로 구성된다.
상기 돌출단(221)은 상기 제 2윔 기어(220)의 일단에서 일정 길이 돌출되어 형성된다. 상기 돌출단(221)은 케이스(10)의 외부로 돌출된다.
상기 가이드 케이스(410)는 상기 돌출단(221)을 에워싸도록 상기 케이스(10)의 일측에 설치된다.
상기 가이드 케이스(410)는 내부 공간(401)을 갖도록 중공 형상을 이룬다.
상기 가이드 케이스(410)의 타단은 상기 케이스(10)의 일측에 고정 설치된다. 상기 고정 설치 방식은 볼트 체결과 같은 방식이 채택될 수도 있다.
상기 가이드 케이스(410)의 일단에는 내부 공간(401)을 노출시키는 통공(411)이 형성된다.
상기 가이드 케이스(410)의 내부 공간(401)은 일정의 행정 거리를 갖는다. 상기 행정 거리는 후술하기로 한다.
상기 가이드 링(420)은 상기 가이드 케이스(410)의 내부 공간(401)에 배치된다.
상기 가이드 링(420)의 외주는 상기 가이드 케이스(410)의 내벽 형상과 대응되도록 형성된다. 상기 가이드 케이스(410)의 내벽 형상은 원 형이다.
따라서, 상기 가이드 링(420)은 상기 가이드 케이스(410)의 내부 공간(401)에서 회전 가능한 상태를 이룰 수 있다.
상기 가이드 링(420)의 외주에는 나사산(422)이 형성된다.
상기 이동 제한 부재(500)는 상기 가이드 케이스(410)의 내부에 형성된다.
상기 이동 제한 부재(500)는 상기 가이드 케이스(410)에 형성되는 스크류 체결부(520)와, 안내부(510)로 구성된다.
상기 안내부(510)는 상기 가이드 케이스(410)의 내벽에서 통공(411) 인근으로부터 일정 거리를 이루는 위치까지 형성된 매끈한 면을 포함한다.
상기 스크류 체결부(520)는 상기 안내부(510)로부터 돌출단(221)이 위치된 부분 레벨 까지의 내벽에 형성되는 스크류를 포함한다.
즉, 가이드 케이스(410)의 내부 공간(401)은 통공(411)으로부터 돌출단(221) 위치까지 1의 행정 거리라 한다면, 상기 안내부(510)는 통공(411)으로부터 1/3의 행정 거리를 이루고, 나머지 2/3의 행정 거리는 스크류 체결부(520)를 이룬다.
상기와 같은 경우, 가이드 링(420)의 길이는 상기 1/3 행정 거리보다 짧게 형성되는 것이 좋다.
따라서, 외부의 회전력이 제공되면,, 상기 가이드 링(420)은 안내부(510)에서 공회전되고, 스크류 체결부(520)에서 나사 결합되어 직진 이동 될 수 있다.
상기 탄성 스프링(430)은 상기 가이드 케이스(410)의 내부 공간(401)에 배치된다.
상기 탄성 스프링(430)의 일단은 상기 가이드 링(420)의 하단을 탄성 지지하고, 탄성 스프링(430)의 타단은 가이드 케이스(410)의 하단을 탄성 지지한다.
여기서, 상기 탄성 스프링(430)은 돌출단을 외감하도록 배치된다.
이에 더하여, 상기 통공(411)은, 도 5에 도시되는 바와 같은 홈(421)의 주변 영역을 외부로 노출시키도록 일정의 내경을 이루는 것이 좋다. 상기 통공(411)에는 일정 크기의 공구(600, 도 4 참조)가 출입될 수 있다.
다음은, 상기와 같은 구성을 갖는 차량용 엑츄에이터의 작용을 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2를 참조 하여, 락 유닛의 작동 전 상태를 설명하도록 한다.
제 1구동부(100)는 제 2구동부(200)로 회전력을 전달한다.
상기 제 2구동부(200)는 상기 전달 받은 회전력을 회전부(300)로 전달할 수 있다.
상기 회전부(300)는 스토퍼(330)가 상기 회전부(300)의 회전과 연동되어 일정 길이의 슬라이딩 홀(321)에서 회전됨에 의하여, 회전 범위가 용이하게 규제된다.
이때, 제 2구동부(200)의 돌출단(221)은 자유단을 이룰 수 있다. 즉, 외부에서 다른 가압력을 전달 받지 않는 상태이다.
가이드 링(420)은 가이드 케이스(410) 내부의 안내부(510)에 위치된 상태이다. 상기 안내부(510)는 매끈한 내벽을 이루기 때문에, 상기 가이드 링(420)의 공 회전을 유도할 수 있다.
또한, 탄성 스프링(430)은 가이드 링(420)의 하단을 탄성 지지한 상태로 상기 가이드 링(420)이 안내부(510)에 위치될 수 있도록 가이드 링(420)에 추가적으로 힘을 가한다.
이를 ‘초기 상태’라 한다.
도 3 및 도 4를 참조 하여, 락 유닛(400)의 작동을 통하여 상기 ‘초기 상태’에서 ‘수동 잠금 상태’를 이루는 과정을 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조 하면, 일자 또는 십자 드라이버와 같은 공구(600)의 단부를 가이드 케이스(410)의 통공(411)을 통하여 내부 공간(401)으로 삽입한다. 상기 공구(600)는 외부에서의 회전력을 가이드 링(420)에 제공하기 위한 수단이다.
상기 공구(600)의 끝단을 가이드 링(420)의 상단에 형성된 홈(421)에 끼운다.
상기 공구(600)는 상기 가이드 링(420)을 돌출단(221) 측으로 가압한다. 이와 동시에, 상기 공구(600)는 상기 가이드 링(420)으로 회전력을 제공할 수 있다.
이때, 상기 가이드 링(420)의 외주에 형성된 나사산(422)은 스크류 체결부(520)와 스크류 체결된다.
이어, 상기 가이드 링(420)은 상기 제공되는 회전력에 따라 회전되면서 돌출단(221) 측으로 직진 이동될 수 있다. 이와 동시에, 탄성 스프링(430)은 가압된다.
상기와 같이 가이드 링(420)이 연속적으로 직진 이동되면, 상기 가이드 링(420)의 하단은 돌출단(221)에 밀착될 수 있다.
이와 동시에, 상기 가이드 링(420)의 하단이 상기 돌출단(221) 상단에 밀착됨으로써, 상기 돌출단(221)은 상기 가이드 링(420)으로부터 가압력을 제공 받을 수 있다.
상기 돌출단(221)이 가압됨으로써, 제 2구동부(200)는 부가적인 스토퍼에 의하여 규제받는 것과 같은 효과를 갖는다.
또한, 상기와 같은 가압력은 엑츄에이터 구동시, 플라스틱으로 제작되는 스토퍼(330)에서의 규제력을 완화하여 줄 수 있다.
10 : 케이스 100 : 제 1구동부
200 : 제 2구동부 300 : 회전부
400 : 락 유닛 410 : 가이드 케이스
420 : 가이드 링 430 : 탄성 스프링
500 : 이동 제한 부재 510 : 안내부
520 : 스크류 체결부

Claims (6)

  1. 모터로부터 동력을 전달 받아 회전하는 제 1구동부;
    상기 제 1구동부로부터 동력을 전달 받아 회전하는 제 2구동부;
    상기 제 2구동부의 회전에 연동되며, 스토퍼에 의하여 회전 범위가 한정되는 회전부; 및
    상기 제 2구동부의 축선 방향을 따라 상기 제 2구동부의 측부에 위치되는 케이스 일부분에 설치되며, 외력에 의하여 직선 유동되어 상기 제 2구동부를 선택적으로 가압하는 락 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 락 유닛은,
    상기 제 2구동부의 일단으로부터 상기 축선 방향을 따라 돌출되는 돌출단과,
    상기 제 2구동부 측부의 상기 케이스 일부분에 설치되며, 상기 돌출단을 에워싸는 내부 공간 및 일측부에 상기 축선을 따르는 통공이 형성되는 가이드 케이스와,
    상기 가이드 케이스의 내부 공간에 위치되며, 외주에 나사산이 형성되는 가이드 링과,
    상기 가이드 케이스의 내부에 형성되며, 상기 가이드 링을 통공 인근에서 대기시키고, 외력을 전달 받아 상기 가이드 링을 상기 돌출단에 밀착되도록 직선 이동시키는 이동 제한 부재와,
    상기 돌출단을 외감하며, 상기 가이드 링이 상기 대기 영역에 위치되도록 탄성 지지하는 탄성 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 이동 제한 부재는,
    상기 가이드 케이스의 내벽에 형성되며, 일정 길이를 갖는 스크류 체결부와,
    상기 가이드 케이스의 내벽에서 상기 스크류 체결부와 경계를 이루어 형성되며, 일정 길이를 갖는 안내부를 구비하되,
    상기 안내부는 상기 통공 인근에서, 상기 가이드 케이스 내벽에 형성되는 매끈한 면으로 형성되고,
    상기 스크류 체결부는 상기 돌출단 인근에서, 상기 가이드 케이스 내벽에 형성되는 스크류로 형성되는 것을 특징으로 하는 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 통공 주변에 위치되는 상기 가이드 링의 단부에는,
    외부의 회전력을 전달 받기 위한 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2구동부는,
    상기 제 1구동부로부터 회전력을 전달 받는 윔 휠과,
    상기 웜 휠과 연결되며, 축선을 따라 일정 길이를 이루고, 일단에 상기 돌출단이 형성되는 윔 기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 통공은,
    상기 홈의 주변 영역을 외부로 노출시키도록 일정의 내경을 이루는 것을 특징으로 하는 락 유닛을 갖는 차량용 엑츄에이터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160052154A (ko) * 2014-11-04 2016-05-12 현대자동차주식회사 오버라이드 과토크 방지 기능을 갖춘 파킹해제장치

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