KR20210091707A - 액티브 롤 스태빌라이저 - Google Patents

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KR20210091707A
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KR
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motor
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마르틴 브로이티감
마리오 아르놀트
라몬 유란츠
지몬 자게브카
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 액티브 롤 스태빌라이저에 관한 것으로, 토션 바 축을 따라 하나씩 배열되어 있는 토션 바 부품(2)(3) 사이에 분할된 토션 바(1)와, 상기 토션 바(1)로 토크를 전달하기 위한 액추에이터(4)가 액추에이터 하우징(5)에 제공되며, 상기 액추에이터 하우징(5)에 전기 모터(7)와 상기 전기 모터(7)에 연결된 트랜스미션(6)이 배열되어 있고, 상기 액추에이터 하우징(5)은 결합 회전을 위한 하나의 토션 바 부품(2)에 연결되고, 상기 트랜스미션(6)은 출력 측에서 결합 회전을 위한 다른 하나의 토션 바 부품(3)에 연결되며, 상기 전기 모터(7)의 모터 하우징(11)은 해당 모터 하우징의 두 개의 축방향 단부 중 하나만 사용하여 결합 회전을 위한 상기 액추에이터 하우징(5)에 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

액티브 롤 스태빌라이저
본 발명은 자동차용 액티브 롤 스태빌라이저에 관한 것이다. 이러한 롤 스테빌라이저는 커브길을 주행할 때 차체의 롤링 움직임을 줄여 준다.
유럽 특허(EP1714809 B1)로부터 알려진 전기기계식 롤 스태빌라이저는, 토션 바 축을 따라 하나씩 배열된 토션 바 부품으로 분할된 토션 바를 가지고, 트랜스미션과 전기 모터가 배열된 액추에이터 하우징에서 토션 모멘트를 토선 바로 전달하기 위해 두 개의 토션 바 부품 사이에 제공된 액추에이터를 가지며, 액추에이터 하우징이 하나의 토션 바 부품에 연결되고, 트랜스미션의 출력축이 다른 토션 바 부품에 연결된다.
전기 모터는 일반적으로 모터 하우징과 함께 결합 회전을 위한 액추에이터 하우징에 연결된다. 시스템 하중은 액추에이터를 통해 두 개의 토션 바 부품 사이에 전달된다. 이러한 시스템 하중은 종종 시스템 하중을 전달하는 구성 부품의 탄성 변형에 최소한 부분 하중으로서 관련이 있다.
본 발명의 목적은 청구항 1의 전제부의 특징에 따른 액티브 롤 스태빌라이저(active roll stabilizer)를 명시하여, 시스템 하중을 안정적인 방식으로 액추에이터로 전달할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명에 따르면, 발명의 목적은 청구항 1에 따른 액티브 롤 스태빌라이저에 의해 달성된다.
이러한 액티브 롤 스태빌라이저에는 토션 바 축을 따라 하나씩 배열된 토션 바 부품으로 분할된 토션 바가 있다. 서로 반대 방향으로 향하는 두 개의 토션 바 부품의 단부들은 공지의 방식으로 휠 캐리어 측에 연결될 수 있다. 두 개의 토션 바 부품 사이에 액추에이터가 제공되어, 토션 바로 토션 모멘트를 전송한다. 액추에이터 하우징에는 트랜스미션 및 전기 모터가 배열되어 있다. 액추에이터 하우징은 결합 회전을 위한 하나의 토션 바 부분에 연결된다. 특히 유성 변속기로 형성된 트랜스미션은 출력 측에서 결합 회전을 위한 다른 토션 바 부품과 연결된다. 모터 샤프트는 모터 토크를 트랜스미션의 입력축으로 전달한다. 이러한 모터 토크는 트랜스미션 출력 측 토크보다 낮다.
본 발명에 따르면, 전기 모터의 모터 하우징은 2축 단부 중 하나와 만의 결합 회전을 위한 액추에이터 하우징과 연결된다. 모터 하우징과 액추에이터 하우징은 축 방향으로 서로 평행하게 배치되어, 액추에이터 축을 따라 연장될 수 있는 것이 유리하다. 본 발명에 따른 이러한 배열은 모터 하우징이 모터 샤프트의 토크만을 흡수하도록 보장한다. 동시에 이러한 모터 측 토크가 액추에이터 하우징에서 지지되는 것인지가 보장된다.
본 발명의 특별한 장점은 전기 모터의 센서 요소가 시스템 하중의 영향을 받지 않는다는 사실에서 확인할 수 있다. 이러한 센서 요소는 전기 모터의 로터의 회전 위치를 감지하는 로터 위치 센서를 포함한다. 이러한 로터 위치 센서는 전기 모터의 하우징에 장착되어 있다. 시스템 하중으로 인해 센서 요소의 보정된 정렬이 조정되지 않는다.
모터 하우징에 시스템 하중이 없을 경우, 로터 또는 모터 샤프트의 회전 위치가 올바르게 결정되고, 액추에이터 하우징의 토션이 측정 결과에 영향을 미치지 않는다.
액추에이터 하우징의 한쪽 모터 단부에서만의 전기 모터의 결합 회전을 위한 연결은 시스템 하중의 일부 하중이 모터 하우징을 통해 흐르는 것을 방지한다. 따라서 모터는 자체 토크만 지원하며 시스템 하중이 없다. 이러한 방식으로 베어링 실드와 모터 하우징 사이에 전달되는 토크는 모터 샤프트에 의해 인가되는 토크에 의해서만 발생하며, 모터 하우징을 통해 액추에이터 하우징으로 전달되며, 이 토크가 베어링 실드를 통해 전달되는 것이 바람직하다.
전기 모터와 액추에이터 하우징 사이의 결합 회전을 위한 연결부는 폼 피팅, 마찰 체결 및 단단히 접합된 연결부로 구성된다. 예를 들어, 폼 피팅 연결부는 액츄에이터 하우징과 모터 하우징의 다각형 프로파일의 형태를 가질 수 있으며, 이는 토크가 폼 피팅 방식으로 전달되는 방식으로 결합된다. 이와 달리 또는 이에 추가하여, 폼 피팅에 마찰 체결 연결부가 제공될 수 있다. 예를 들어 전기 모터를 액추에이터 하우징에 압입할 수 있다. 액추에이터 하우징과 모터 하우징은 서로 용접될 수도 있다. 결합 회전을 위한 연결부는 상술한 연결 유형을 통해 고정 연결로 제공하는 것이 바람직하다.
전기 모터에는 일반적으로 로터가 장착되는 베어링 실드가 있다. 베어링 실드(A)에는 일반적으로 모터 샤프트를 위한 부싱이 제공된다. 예를 들어 전기 모터의 반대쪽 축 단부에 배열된 베어링 실드(B)는 센서 요소를 로터 위치 센서로 운반하거나 그 근처에 배열할 수 있다. 이러한 베어링 실드는 모터 하우징의 슬리브 모양의 하우징에 압입될 수 있다. 이러한 두 개의 베어링 실드 중 하나는 결합 회전을 위한 액추에이터 하우징에 연결되거나, 결합 회전을 위한 액추에이터 하우징에 연결된 기계 부품에 연결되는 숄더가 제공될 수 있다. 다른 베어링 실드는 숄더가 액추에이터 하우징 또는 기계 부품과 결합될 수 있으며, 숄더는 결합 회전을 위한 액추에이터 하우징에 연결된다. 이 경우 다른 베어링 실드의 숄더와 액추에이터 하우징 또는 기계 부품의 베어링 표면은 원통형이어서 상대 회전이 가능하다.
베어링 실드를 누르거나 기계 부분(바람직하게는, 유성 변속기의 링 기어)을 누르는 경우, 더 높은 압력 전송을 위해 액추에이터 하우징의 내경을 코팅하여 프레스 연결부에서 더 높은 마찰 계수를 얻어서, 더 높은 힘/토크를 전달할 수 있도록 하는 것이 편리할 수 있다. 모터 하우징에 시스템 하중의 일부라도 누락되면, 모터 하우징과 베어링 실드 사이의 간섭 피팅을 보다 약하게 설계할 수 있다.
상술한 모터 하우징은 중공 원통형 슬리브와 두 개의 베어링 실드를 가질 수 있으며, 각 실드는 슬리브의 축 단부에 배열되어 있되, 적어도 하나는 슬리브에 고정되거나, 결합 회전을 위해 연결된다. 또한 예를 들면, 다른 베어링 실드도 거기에 통합적으로 형성될 수 있다. 두 개의 베어링 실드 중 하나는 결합 회전을 위한 액추에이터 하우징에 연결되거나 결합 회전을 위한 액추에이터 하우징에 연결된 링 기어에 연결되는 환상형 숄더를 가질 수 있다. 다른 베어링 실드에는 또한 액추에이터 하우징상의 또는 결합 회전을 위한 액추에이터 하우징에 연결된 유성 변속기의 링 기어상의 작동으로 지지되는 환상형 숄더를 가질 수 있다.
베어링 실드(A)는 유성 변속기의 링 기어에 유격으로 결합할 수 있다. 구조 전달 사운드 경로는 링 기어 또는 액추에이터 하우징과 관련된 A-실드의 이러한 변속기 측 릴리스에 의해 중단된다. 이렇게 하면 시스템의 음향 동작이 개선된다. 베어링 실드는 고리형 숄더를 사용하여 링 기어의 원통형 리세스에 결합할 수 있다. 이러한 베어링 실드와 액추에이터 하우징 사이의 상대 회전은 시스템 하중 및 액추에이터 하우징의 탄성 변형 시 가능하다. 또한 입력 측에서 유성 변속기와 연결되어 있는 플로팅 모터 샤프트를 사용하여 유성 변속기의 행성에 대한 강제 지침을 줄이는 것이 유리할 수 있다. 이렇게 하면 작동 백래시를 줄일 수 있어 바람직하지 않은 소음을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 두 개의 도면에 표시된 예시적인 실시예를 참조하여 이하에 더 자세히 설명된다. 도면에서:
도 1은 본 발명 액티브 롤 스태빌라이저의 사시도이고, 및
도 2는 도 1의 액티브 롤 스태빌라이저의 횡단면을 취한 확대 상세도이다.
액티브 롤 스태빌라이저에는 토션 바 부품(2)(3)이 토션 바 축을 따라 하나씩 뒤에 배열되고, 액추에이터(4)가 효과적으로 배열되는 분할된 토션 바(1)가 제공된다. 액추에이터(4)는 토션 바(1)로 토션 모멘트를 전달하기 위해 제공된다.
트랜스미션(6)(제안된 경우에만) 및 전기 모터(7)가 액추에이터 하우징(5)에 배열되어 있다. 액추에이터 하우징(5)은 결합 회전을 위한 하나의 토션 바 부품(2)에 연결된다. 특히 유성 변속기(9)로 설계된 트랜스미션(6)의 출력 축(8)은 결합 회전을 위한 다른 토션 바 부품(3)에 연결된다. 전기 모터(7)의 모터 샤프트(10)는 모터 토크를 트랜스미션(6)의 입력축으로 전달한다. 모터 샤프트(10)는 동시에 트랜스미션(6)의 입력축을 형성할 수 있다.
모터 하우징(11)에는 중공 원통형 슬리브(12)가 있으며, 예시적인 실시예에서는 중공 원통형 액추에이터 하우징(5)과 동축으로 배열된다. 베어링 실드(13)(14)는 슬리브(12)의 각 축방향 단부에 부착되며, 모터 샤프트(10)(즉, 로터)는 회전식으로 장착된다. 슬리브(12)와 액추에이터 하우징(5) 사이에 환상형 갭(17)이 형성된다.
베어링 실드(13)은 트랜스미션(6)과 반대 방향으로 정렬된다. 이 베어링 실드(13)은 바깥쪽으로 방사형으로 돌출된 고리형 숄더(15)를 가진다. 베어링 실드(13)의 숄더(15)는 프레스 피팅을 통해 결합 회전을 위한 액추에이터 하우징(5)에 연결된다. 또는 추가로 베어링 실드(13)을 폼 피팅 방식으로 액추에이터 하우징(5)에 연결하거나 모터 토크를 전달하기 위해 거기에 단단히 접합될 수 있다.
베어링 실드(14)는 트랜스미션(6)을 향하는 측면에 배열된다. 이 베어링 실드(14)는 안쪽으로 방사형으로 돌출된 고리형 숄더(16)를 가진다. 베어링 실드(14)의 숄더(16)는 결합 회전을 위해 액추에이터 하우징(5)에 연결된 유성 변속기(9)의 링 기어(18)에 간극 피팅과 함께 장착된다.
결과적으로 전기 모터(7)의 모터 하우징(11)은 베어링 실드(13)을 통해서만 결합 회전을 위해 액추에이터 하우징(5)에 연결된다. 모터 하우징(11)은 결과적으로 모터 샤프트(10)의 토크만 흡수한다. 로터 위치 센서(여기에 도시되지 않음)는 베어링 실드(13)에 지지되며 전기 모터(7)의 로터 위치를 감지한다. 모터 하우징(11)에 시스템 하중이 없을 경우, 로터 또는 모터 샤프트(10)의 회전 위치는 올바르게 결정되고 액추에이터 하우징(11)의 토션은 측정 결과에 영향을 미치지 않는다.
1 : 토션 바
2, 3 : 토션 바 부품
4 : 액추에이터
5 : 액추에이터 하우징
6 : 트랜스미션
7 : 전기 모터
8 : 출력 축
9 : 유성 변속기
10 : 모터 샤프트
11 : 모터 하우징
12 : 슬리브
13, 14 : 베어링 실드
15, 16 : 숄더
17 : 갭
18 : 링 기어

Claims (8)

  1. 토션 바 축을 따라 하나씩 배열된 토션 바 부품(2)(3)으로 분할된 토션 바(1)와, 전기 모터(7)와 상기 전기 모터(7)에 연결된 트랜스미션(6)이 배열된 액추에이터 하우징(5)에 배열되어 있는 상기 토션 바(1)로 토션 토크를 전달하기 위한 액추에이터(4)를 가지며, 상기 액추에이터 하우징(5)은 결합 회전을 위한 상기 하나의 토션 바 부품(2)에 연결되고, 상기 트랜스미션(6)은 출력 측에서 결합 회전을 위한 상기 다른 토션 바 부품(3)에 연결되는 액티브 롤 스태빌라이저에 있어서,
    상기 전기 모터(7)의 모터 하우징(11)은 해당 모터 하우징의 두 개의 축방향 단부 중 하나만 사용하여 결합 회전을 위한 상기 액추에이터 하우징(5)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 액티브 롤 스태빌라이저.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모터 하우징(11)의 다른 축방향 단부와 상기 액추에이터 하우징(5) 또는 상기 액추에이터 하우징(5)에 단단히 연결된 기계 부품 사이에 간극 피팅이 제공되는 것을 특징으로 하는, 액티브 롤 스태빌라이저.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모터 하우징(11)은 중공 스리브(12) 및 각각이 상기 슬리브(12)의 하나의 축방향 단부에 배열되는 두 개의 베어링 실드(13)(14)를 가지는 것을 특징으로 하는, 액티브 롤 스태빌라이저.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트랜스미션(6)에 면하는 상기 베어링 실드(14)는 상기 전기 모터(7)의 모터 샤프트(10)를 위한 부싱을 가지고, 상기 트랜스미션(6)에서 대면하는 상기 베어링 실드(13)는 로터 위치 센서를 가지는 것을 특징으로 하는, 액티브 롤 스태빌라이저.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링 실드(13,14)의 적어도 하나는 결합 회전을 위한 상기 액추에이터 하우징(5)과 배열되거나 결합 회전을 위한 상기 액추에이터 하우징(5)에 연결된 링 기어(18)와 배열되는 숄더(15)(16)를 가지는 것을 특징으로 하는, 액티브 롤 스태빌라이저.
  6. 제4항에 있어서, 상기 다른 베어링 쉴드(14)는 상기 액추에이터 하우징(5)상의 또는 결합 회전을 위한 상기 액추에이터 하우징(5)에 연결된 유성 변속기(9)의 상기 링 기어(18)상의 작동으로 지지되는 환상 숄더(16)를 가지는 것을 특징으로 하는, 액티브 롤 스태빌라이저.
  7. 제4항 및 제6항에 있어서, 상기 베어링 실드(14)는 상기 유성 변속기(9)의 상기 링 기어(18)에서의 작동과 결합하는 것을 특징으로 하는, 액티브 롤 스태빌라이저.
  8. 제3항에 있어서, 상기 슬리브(12)와 상기 액추에이터 하우징(5) 사이에는 환상 갭(17)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 액티브 롤 스태빌라이저.
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