KR20150025377A - 후륜조향장치 및 이에 적용되는 위치센서모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터의 구동에 따른 리드스크류의 좌우 이송에 의해 후륜이 조향되는 후륜조향장치에 관한 것으로, 상기 발명은 리드스크류의 일부 외주변과 마그넷 링의 내주변 사이에 게재되어 리드스크류의 일부 외주변에 마그넷 링을 고정하는 마그넷 시트; 및 마그넷 시트에 의해 리드스크류에 고정되어, 리드스크류의 좌우 이송에 대응하여 이동하는 마그넷 링의 이동변위를 감지하기 위한 차동변환(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)센서를 구비하고, 차동변환센서에 의해 감지된 마그넷 링의 이동변위를 이용하여 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 본 발명은 마그넷 시트 하나만으로 마그넷 링을 리드스크류에 고정함으로써 종래와 같이 마그넷 링을 고정하기 위한 볼트, 너트, 리테이너링과 같은 부품의 필요없이 마그넷 링을 체결할 수 있어, 장치의 기구적 구조를 단순화할 수 있고 조립시간을 줄일 수 있다.

Description

후륜조향장치 및 이에 적용되는 위치센서모듈{Rear steering apparatus, and position sensor module applied to the same}
본 발명은 후륜조향장치에 관한 것으로, 차속, 조향각, 횡가속도 및 요레이트(yaw rate) 등과 같은 차량의 거동관련 신호를 입력받아 후륜을 조향하는 후륜조향장치에 관한 것이다.
후륜조향(Rear Wheel Steering)장치는 단품상태로 후륜의 타이어 너클에 연결되어 주행상황에 따른 입력 데이터를 통하여 후륜의 조향을 수행할 수 있다.
후륜조향장치는 운전자의 조향입력각, 차량속도 및 요레이트(yaw rate) 등과 같은 차량의 거동과 관련된 신호를 입력받아, 후륜을 조향하기 위해 (리드스크류와 연결된)모터를 구동시킨다. 모터는 리드스크류를 포함한 동력전달기구를 통해 후륜을 조향한다.
그러나 이와 같은 후륜조향장치는 구조가 복잡하고 제조 시에 조립시간이 많이 소요되는 어려움을 가지고 있다.
KR 10- 2013-0030635 A
본 발명의 목적은 모터의 구동에 따른 리드스크류의 이동변위를 측정하기 위한 센서부의 구조를 개선으로써, 기구적 구조를 단순화할 수 있고 조립시간을 줄일 수 있는 후륜조향장치 및 이에 적용되는 위치센서모듈을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 모터의 구동에 따른 리드스크류의 좌우 이송에 의해 후륜이 조향되는 후륜조향장치에 관한 것이다.
본 후륜조향장치는 상기 리드스크류의 일부 외주변과 상기 마그넷 링의 내주변 사이에 게재되어 상기 리드스크류의 일부 외주변에 마그넷 링을 고정하는 마그넷 시트; 및 상기 마그넷 시트에 의해 상기 리드스크류에 고정되어, 상기 리드스크류의 좌우 이송에 대응하여 이동하는 상기 마그넷 링의 이동변위를 감지하기 위한 차동변환(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)센서를 구비하고, 상기 차동변환센서에 의해 감지된 상기 마그넷 링의 이동변위를 이용하여 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 마그넷 시트는 상기 마그넷 링을 상기 리드스크류에 사전에 정해진 토크로 고정시킬 수 있는 탄성을 가질 수 있다.
상기 마그넷 시트는 외주변 및 내주변이 교번하여 절곡된 별(star) 모양의 링 형태로 구현될 수 있다.
상기 별 모양의 링 형태는, 상기 마그넷 시트의 외주변으로부터 외측으로 절곡되고 상기 마그넷 링의 내주변에 변형되어 밀착되는 제1 선단부와, 상기 마그넷 시트의 내주변으로부터 내측으로 절곡되고 상기 리드스크류의 일부 외주변에 변형되어 밀착되는 제2 선단부를 구비할 수 있다.
상기 제1 선단부는 상기 마그넷 링의 내주변의 표면 형태에 대응하여 형성되고, 상기 제2 선단부는 상기 리드스크류의 일부 외주변의 표면 형태에 대응하여 형성될 수 있다.
상기 리드스크류는, 일부 외주변을 따라 형성되어 상기 제2 선단부를 밀착시키면서 고정하기 위한 고정그루브를 구비할 수 있다.
상기 제1 선단부는, 상기 제1 선단부에 상기 마그넷 링의 내주변을 밀착시키면서 고정하기 위한 고정홈을 구비할 수 있다. 상기 고정홈은 상기 마그넷 링의 내주변이 맞물릴 수 있도록 상기 리드스크류의 축방향에 대해 수직방향으로 상기 제1 선단부의 평평한 부분의 중앙영역에 형성될 수 있다.
상기 후륜조향장치를 하우징하기 위한 하우징에, 상기 마그넷 링의 좌우 이동을 가이드하도록 상기 마그넷 링의 좌우 이동변위에 대응하는 가이드부가 형성될 수 있다. 상기 가이드부는, 상기 하우징에 홈 또는 노치의 형태로 상기 마그넷 링의 좌우 이동변위에 대응하여 길게 형성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면은 모터의 구동에 따른 리드스크류의 좌우 이송에 의해 후륜이 조향되는 후륜조향장치의 위치센서모듈에 관한 것이다.
본 후륜조향장치의 위치센서모듈은, 자신의 내주변과 상기 리드스크류의 일부 외주변과의 사이에 게재되는 마그넷 시트에 의해 상기 리드스크류에 고정되고, 상기 리드스크류의 좌우 이송에 대응하여 이동하는 마그넷 링; 및 상기 리드스크류의 좌우 이송에 대응하여 이동하는 상기 마그넷 링의 이동변위를 감지하기 위한 차동변환(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 마그넷 시트 하나만으로 마그넷 링을 리드스크류에 고정함으로써 종래와 같이 마그넷 링을 고정하기 위한 볼트, 너트, 리테이너링과 같은 부품의 필요없이 마그넷 링을 체결할 수 있어, 장치의 기구적 구조를 단순화할 수 있고 조립시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜조향장치의 기구적 형상 및 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타난 A의 단면도이다.
도 3은 도 2의 위치센서모듈을 확대한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 리드스크류, 마그넷 시트, 마그넷 링의 조립상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 6은 도 3의 마그넷 시트의 사시도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜조향장치의 기구적 형상 및 동작을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타난 A의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 후륜조향장치는 위치센서모듈(100)에 의해 측정되는 위치정보에 의해 모터모듈(200)이 구동되고, 그 구동에 따라 리드스크류 회전모듈(300)이 좌우 이송됨에 따라 후륜이 조향된다.
리드스크류 회전모듈(300)은 리드스크류(310)를 포함할 수 있다. 이에 대한 구성 및 동작은 공지기술에 해당하므로 여기서는 구체적 설명을 생략한다.
도 3을 참조하면 위치센서모듈(100)은 마그넷 링(110), 마그넷 시트(120), 차동변환(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)센서(130)을 포함할 수 있다.
마그넷 링(110)은 자신의 내주변과 리드스크류(310)의 일부 외주변과의 사이에 게재되는 마그넷 시트(120)에 의해 리드스크류(310)에 고정되어 리드스크류(310)의 좌우 이송에 대응하여 이동된다.
차동변환센서(130)는 리드스크류(310)의 좌우 이송에 대응하여 이동하는 상기 마그넷 링(110)의 이동변위를 감지할 수 있다.
본 실시예에 따른 후륜조향장치는 차동변환센서(130)에 의해 감지된 마그넷 링(110)의 이동변위를 이용하여 모터모듈(200)의 구동을 제어할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 후륜조향장치를 하우징하기 위한 하우징(400)에, 마그넷 링(110)의 좌우 이동을 가이드하도록 마그넷 링(110)의 좌우 이동변위에 대응하는 가이드부(410)가 형성될 수 있다.
가이드부(410)는, 하우징(400)에 홈 또는 노치의 형태로 마그넷 링(110)의 좌우 이동변위에 대응하여 길게 형성될 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷 시트(120)에 대해 구체적으로 설명한다.
마그넷 시트(120)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 리드스크류(310)의 일부 외주변과 마그넷 링(110)의 내주변 사이에 게재되어 리드스크류(310)의 일부 외주변에 마그넷 링(110)을 고정한다.
마그넷 시트(120)는 마그넷 링(110)을 리드스크류(310)에 사전에 정해진 토크로 고정시킬 수 있는 탄성을 가질 수 있다. 이를 위해 마그넷 시트(120)는 MC(Mono cast) 나일론으로 형성될 수 있다. MC나일론은 금속보다 열전도율이 낮으면서 Nylon 수지보다 분자량이 크고 결정화도가 높아 우수한 기계적 강도와 내마모성과 내열성을 보여 많은 금속대체용으로 사용된다.
마그넷 시트(120)는 도 6에 도시된 바와 같이 외주변 및 내주변이 교번하여 절곡된 별(star) 모양의 링 형태로 구현될 수 있다.
이와 같은 별 모양의 링 형태는, 외주변으로부터 외측으로 절곡되고 마그넷 링(110)의 내주변에 변형되어 밀착되는 제1 선단부(122)와, 내주변으로부터 내측으로 절곡되고 리드스크류(310)의 일부 외주변에 변형되어 밀착되는 제2 선단부(124)를 구비할 수 있다.
이와 같은 별 모양의 링의 형태를 이용함으로써, 마그넷 시트(120)는 마그넷 링(110)을 리드스크류(310)에 사전에 정해진 토크로 고정할 수 있다.
제1 선단부(122)는 마그넷 링(110)의 내주변의 표면 형태에 대응하여 형성되고, 제2 선단부(124)는 리드스크류(310)의 일부 외주변의 표면 형태에 대응하여 형성될 수 있다. 제1 선단부(122) 및 제2 선단부(124)는 육안으로 보기에 거의 평평하게 형성될 수 있다.
리드스크류(310)는 일부 외주변을 따라 형성되는 고정그루브(312)를 구비할 수 있다. 고정그루브(312)는 제2 선단부(124)를 밀착시키면서 고정할 수 있다.
제1 선단부(122), 제1 선단부(122)에 마그넷 링(110)의 내주변을 밀착시키면서 고정하기 위한 고정홈(122-2)을 구비할 수 있다.
고정홈(122-2)은 마그넷 링(110)의 내주변이 맞물릴 수 있도록 리드스크류(310)의 축방향에 대해 수직방향으로 제1 선단부의 표면의 중앙영역에 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 후륜조향장치는 마그넷 시트(120) 하나만으로 마그넷 링(110)을 리드스크류에 고정함으로써, 종래와 같이 마그넷 링을 고정하기 위한 볼트, 너트, 리테이너링과 같은 부품의 필요없이 마그넷 링을 체결할 수 있어, 장치의 기구적 구조를 단순화할 수 있고 조립시간을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 후륜조향장치는 위에서 설명한 실시예의 구성과 방법에 한정되지 않으며, 사용자의 필요에 따라 실시예의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속함을 이해해야 할 것이다.
100: 위치센서모듈
110: 마그넷 링
120: 마그넷 시트
122: 제1 선단부
122-2: 고정홈
124: 제2 선단부
130: 차동변환센서
200: 모터모듈
300: 리드스크류 회전모듈
310: 리드스크류
312: 고정그루브
400: 하우징

Claims (11)

  1. 모터의 구동에 따른 리드스크류의 좌우 이송에 의해 후륜이 조향되는 후륜조향장치에 있어서,
    상기 리드스크류의 일부 외주변과 상기 마그넷 링의 내주변 사이에 게재되어 상기 리드스크류의 일부 외주변에 마그넷 링을 고정하는 마그넷 시트; 및
    상기 마그넷 시트에 의해 상기 리드스크류에 고정되어, 상기 리드스크류의 좌우 이송에 대응하여 이동하는 상기 마그넷 링의 이동변위를 감지하기 위한 차동변환(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)센서를 구비하고,
    상기 차동변환센서에 의해 감지된 상기 마그넷 링의 이동변위를 이용하여 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷 시트는 상기 마그넷 링을 상기 리드스크류에 사전에 정해진 토크로 고정시킬 수 있는 탄성을 가지는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마그넷 시트는 외주변 및 내주변이 교번하여 절곡된 별(star) 모양의 링 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 별 모양의 링 형태는, 상기 마그넷 시트의 외주변으로부터 외측으로 절곡되고 상기 마그넷 링의 내주변에 변형되어 밀착되는 제1 선단부와, 상기 마그넷 시트의 내주변으로부터 내측으로 절곡되고 상기 리드스크류의 일부 외주변에 변형되어 밀착되는 제2 선단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 선단부는 상기 마그넷 링의 내주변의 표면 형태에 대응하여 형성되고, 상기 제2 선단부는 상기 리드스크류의 일부 외주변의 표면 형태에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 리드스크류는, 일부 외주변을 따라 형성되어 상기 제2 선단부를 밀착시키면서 고정하기 위한 고정그루브를 구비하는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 선단부는, 상기 제1 선단부에 상기 마그넷 링의 내주변을 밀착시키면서 고정하기 위한 고정홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정홈은 상기 마그넷 링의 내주변이 맞물릴 수 있도록 상기 리드스크류의 축방향에 대해 수직방향으로 상기 제1 선단부의 표면의 중앙영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 후륜조향장치를 하우징하기 위한 하우징에, 상기 마그넷 링의 좌우 이동을 가이드하도록 상기 마그넷 링의 좌우 이동변위에 대응하는 가이드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 하우징에 홈 또는 노치의 형태로 상기 마그넷 링의 좌우 이동변위에 대응하여 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치.
  11. 모터의 구동에 따른 리드스크류의 좌우 이송에 의해 후륜이 조향되는 후륜조향장치의 위치센서모듈에 있어서,
    자신의 내주변과 상기 리드스크류의 일부 외주변과의 사이에 게재되는 마그넷 시트에 의해 상기 리드스크류에 고정되고, 상기 리드스크류의 좌우 이송에 대응하여 이동하는 마그넷 링; 및
    상기 리드스크류의 좌우 이송에 대응하여 이동하는 상기 마그넷 링의 이동변위를 감지하기 위한 차동변환(Linear Variable Differential Transformer, LVDT)센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜조향장치의 위치센서모듈.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180048180A (ko) * 2016-11-02 2018-05-10 현대모비스 주식회사 후륜 조향장치
KR20180129323A (ko) * 2017-05-26 2018-12-05 주식회사 만도 후륜 조향 장치
KR20190044765A (ko) 2017-10-23 2019-05-02 주식회사 만도 차량용 후륜 조향 장치
KR20190094934A (ko) * 2018-02-06 2019-08-14 주식회사 현대포리텍 후륜의 조타각 검출장치

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