KR20210095854A - 차량의 후방 차축 조향 시스템용 작동기 및 이러한 작동기를 갖는 후방 차축 조향 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 후방 차축 조향 시스템용 작동기(1)에 관한 것으로, 하우징(3) 내에서 종방향으로 변위 가능한 추력 로드(2)를 포함하되, 상기 추력 로드(2)는 상기 하우징(3)에 배열된 단일 부품 또는 다중 부품 활주 레일(6)에서 축방향으로 안내되는 안내 요소(5)를 갖는 회전 잠금 장치(4)를 가지며, 상기 활주 레일(6)과 상기 하우징(3) 사이에 엘라스토머 링(7)이 배열된다. 본 발명은 또한 이러한 작동기(1)를 갖는 후방 차축 조향 시스템 및 이러한 후방 차축 조향 시스템을 포함하는 차량에 관한 것이다.

Description

차량의 후방 차축 조향 시스템용 작동기 및 이러한 작동기를 갖는 후방 차축 조향 시스템

본 발명은 하우징 내에서 종방향으로 변위 가능하고 회전 잠금 장치를 갖는 추력 로드를 포함하는 차량의 후방 차축 조향 시스템용 작동기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 유형의 작동기를 갖는 후방 차축 조향 시스템 및 이러한 후방 차축 조향 시스템을 포함하는 차량에 관한 것이다.

DE 10 2016 206 564 A1은 하우징과 스핀들 및 스핀들 너트를 갖는 스핀들 드라이브를 갖는 작동기를 개시한다. 스핀들 너트는 회전 방향으로 구동될 수 있으며 회전 잠금 장치를 갖는 스핀들은 축방향으로 조절 가능하며 하우징 측면의 적어도 하나의 스핀들 단부에서 지지된다. 회전 잠금 장치는 제1 조인트를 통해 하우징에 대해 지지되고 제2 조인트를 통해 스핀들에 연결된 커플링 로드를 포함한다.

본 발명의 목적은 차량의 후방 차축 조향 시스템을 위한 전기 기계식 작동기를 더욱 개발하는 것이다.

본 발명에 따라 이 목적은 청구항 1의 기능을 갖춘 작동기에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직하거나 유리한 실시예는 종속 청구항들, 다음 설명, 및 첨부된 도면으로부터 만들어진다.

본 발명에 따른 차량용 작동기는 하우징 내에서 종방향으로 변위 가능한 추력 로드를 포함하며, 추력 로드는 하우징에 배열된 단일 부품 또는 다중 부품 활주 레일에서 축방향으로 안내되는 안내 요소를 갖는 회전 잠금 장치를 가지며, 엘라스토머 링이 활주 레일과 하우징 사이에 배열된다. 작동기는 하우징에 대해 추력 로드를 축방향으로 변위시킴으로써 차량의 후방 차축에 있는 작동기에 작동식으로 연결된 차륜의 조향 각도를 설정하기 위해 제공된다. 예를 들어, 이는 차량의 코너링을 개시한다.

이를 위해, 추력 로드는 바람직하게는 각각의 차륜이 적어도 간접적으로 수용되는 포크 요소와의 각각의 포크 연결부를 그 자유 단부에 갖는다. 추력 로드는 바람직하게는 하나 이상의 부품으로 구성되고 하나 이상의 부품으로 연결되고 그와 동심으로 배열되는 나사형 스핀들을 갖는다. 또한, 예를 들어 전기 모터 형태의 구동 유닛이 제공되어 축방향으로 움직일 수 없는 회전 구동되는 나사형 너트를 구동할 수 있으며, 이는 나사형 스핀들에 작동식으로 연결되고 따라서 추력 로드에 간접적으로 연결된다. 추력 로드와 함께 나사형 스핀들은 나사형 너트의 회전에 의해 하우징 또는 나사형 너트에 대해 길이방향 변위 또는 종방향 변위로 설정된다. 따라서, 나사형 스핀들과 나사형 너트는 나사형 구동부를 형성하고, 나사형 너트의 회전 구동은 조향 각도를 설정하기 위해 추력 로드의 선형 조절 이동을 야기한다. 더욱이, 구동 유닛은 예를 들어 벨트 트랜스미션으로서 설계되고 나사형 너트에 작동식으로 연결되는 트랜스미션 장치를 포함할 수 있다.

타이 로드와 하우징 사이의 회전 잠금 장치는 활주 레일을 따라 축방향으로 안내되는 안내 요소에 의해 구현되고, 활주 레일은 본질적으로 이러한 목적을 위해 세장형 구멍을 갖거나 형성하며, 적어도 부분적으로 안내 요소를 수용하고 이를 축방향으로 안내한다. 즉, 안내 요소, 활주 레일 및 엘라스토머 링이 회전 잠금 장치를 형성한다. 안내 요소 및/또는 활주 레일은 바람직하게는 플라스틱으로 형성된다. 이러한 방식으로, 특히 저렴하고 마찰이 적은 회전 잠금 장치가 제공된다. 또한, 작동기의 중량이 감소한다.

엘라스토머 링은 바람직하게는 탄성 변형 가능한 재료로 만들어지며, 하우징과 활주 레일 사이의 배열로 인해, 예를 들어 나사형 너트의 회전 방향의 결과로 발생할 수 있는 구조-기인 소음을 차단하거나 감쇠한다. 즉, 활주 레일, 그리고 이에 따라 안내 요소 또한 작동기 동작 동안 하우징과 접촉하지 않는다.

활주 레일은 바람직하게는 2개의 부분으로 설계되고 제1 및 제2 레일 요소로 구성된다. 2개의 레일 요소는 그 대면하는 측면에 세장형 구멍을 공동으로 형성하고, 그 내부에서 안내 요소는 추력 로드의 변위 방향으로 안내되고, 안내 요소에 대한 레일 요소의 위치는 엘라스토머 링에 의해 유지된다. 레일 요소는 엘라스토머 링에 의해 안내 요소의 변위 방향에 대해 횡방향으로 서로를 향해 이동할 수 있는 방식으로 설계된다. 이를 위해, 레일 요소의 원치 않는 변형 또는 사전 장력을 방지하기 위해 레일 요소 사이에 간극이 형성될 수 있다. 활주 레일의 2개 부분 설계는 안내 요소가 엘라스토머 링과 직접 접촉하지 않기 때문에 회전 잠금 장치 내에서 마찰을 감소시킨다.

엘라스토머 링은 바람직하게는 2개의 레일 요소 주위에 배열된다. 즉, 엘라스토머 링은 레일 요소가 그 위치에 유지되도록 2개의 레일 요소와 안내 요소를 공간적으로 둘러싼다. 엘라스토머 링은 또한 바람직하게는 엘라스토머 링의 내주가 반경방향으로 레일 요소에 달라 붙어 결과적으로 안내 요소에 대해 이들 요소를 누르거나 압력을 인가할 수 있도록 초과 크기로 설계된다. 따라서, 레일 요소는 안내 요소에 대해 사전 장력 부여된다. 이에 의해, 타이 로드와 하우징 사이에 유격이 없는 회전 잠금 장치가 유리하게 구현된다. 즉, 안내 요소, 하우징 및 활주 레일 사이의 유격이 엘라스토머 링에 의해 제거된다. 또한, 엘라스토머 링의 탄성 효과로 인해 안내 요소는 추력 로드의 축방향으로 활주 레일에 대해 변위 가능한 상태로 유지된다.

안내 요소는 바람직하게는 추력 로드의 리세스에 적어도 부분적으로 수용되고 적어도 하나의 나사 요소에 의해 추력 로드에 체결된다. 따라서, 안내 요소는 회전적으로 고정된 방식으로 추력 로드에 연결된다. 안내 요소와 추력 로드 사이의 대안적인 연결도 고려할 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 센서 요소 및 하나의 측정 대상을 포함하는 센서 장치가 제공되며, 측정 대상은 안내 요소 상에 배열되고 하우징에 적어도 간접적으로 체결되는 적어도 하나의 센서 요소에 효과적으로 연결된다. 적어도 하나의 센서 요소는 바람직하게는 하우징에 고정되어 배열되고, 측정 대상은 센서 대응물로서 안내 요소에 통합되고 적어도 하나의 센서 요소와 상호 작용한다. 대안적으로, 하우징에 배열된 추력 로드 상에 적어도 하나의 센서 요소를 배열하는 것이 고려될 수 있다.

적어도 하나의 센서 요소는 바람직하게는 선형 센서이다. 이 경우, 하우징에 대한 추력 로드의 상대적 위치는 특히 광학 측정 방법에 의해, 예를 들어 경로 및/또는 거리 측정에 의해 감지되고, 기록된 데이터는 예를 들어 제어 및 평가 유닛에 의해 추가 평가를 위해 제공될 수 있다. 다른 물리적 측정 원리에 기반한 측정 방법도 센서 장치에 대해 고려할 수 있다.

이러한 작동기는 바람직하게는 차량의 본 발명에 따른 후방 차축 조향 시스템에 사용된다. 차량은 복수의 후방 차축을 가질 수 있으며, 하나 이상의 후방 차축은 각각 각각의 작동기와 함께 각각의 후방 차축 조향 시스템을 갖는다.

본 발명을 개선하기 위한 추가 조치는 도면에 기초한 본 발명의 바람직한 예시적인 실시예의 설명과 함께 아래에 더 구체적으로 도시되어 있다.
도 1은 본 발명에 따른 후방 차축 조향 시스템의 단순화된 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 작동기의 개략적인 분해도를 도시한다.
도 3은 도 2에 따른 본 발명에 따른 작동기의 개략적인 종방향 단면도를 도시한다.
도 4는 도 2 및 도 3에 따른 본 발명에 따른 작동기의 개략적인 단면도를 도시한다.

도 1에 따르면, 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 추력 로드(2)가 종방향으로 안내되는 하우징(3)을 갖는 작동기(1)를 포함하는 차량(여기에 도시되지 않음) 후방 차축 조향 시스템이 도시되어 있다. 추력 로드(2)에 의해, 후방 차축 조향 시스템의 포크 요소(14)에 적어도 간접적으로 배열된 각각의 차륜(또한 여기에 도시되지 않음)의 조향 각도에 대한 조절이 이루어질 수 있다. 또한, 후방 차축 조향 시스템은 추력 로드(2)를 종방향 변위로 적어도 간접적으로 변위시키는 구동 유닛(15)을 갖는다.

도 2 내지 도 4에 따르면, 하우징(3)을 따라 축방향으로 변위 가능한 추력 로드(2)는 안내 요소(5)를 갖는 회전 잠금 장치(4)를 갖고, 안내 요소(5)는 하우징(3)에 배열된 2개 부분 활주 레일(6)에서 축방향으로 안내된다. 도 3 및 도 4에서 특히 잘 알 수 있는 바와 같이, 안내 요소(5)는 추력 로드(2)의 리세스(8)에 삽입되고 고정 연결을 위해 2개의 나사 요소(9)에 의해 추력 로드(2)에 체결된다.

2개 부분 활주 레일(6)은 제1 및 제2 레일 요소(6a, 6b)로 구성되며, 2개의 레일 요소(6a, 6b)는 안내 요소(5)가 변위 방향(16)으로 종방향으로 안내되는 그 상호 대면하는 측면에 세장형 구멍(19)을 공동으로 형성한다. 활주 레일(6)의 안내 요소(5) 및 레일 요소(6a, 6b)는 플라스틱으로 형성된다.

작동기(1)는 또한 커버(17)에 배열된 센서 요소(11) 및 안내 요소(5)에 견고하게 연결된 센서 대응물로서 측정 대상(12)을 갖는 선형 센서로 설계된 센서 장치(10)를 갖는다. 커버(17)는 4개의 나사형 요소(18)에 의해 하우징(3)에 고정된다. 추력 로드(2)의 축방향 변위 동안, 하우징(3)에 대한 추력 로드(2)의 상대적인 축방향 위치는 센서 장치(10)에 의해 감지될 수 있다. 따라서, 센서 요소(11)는 측정 대상에 작동식으로 연결된다.

도 3 및 도 4는 활주 레일(6)과 하우징(3) 사이에 엘라스토머 링(7)이 배열되어 있음을 보다 상세히 도시한다. 엘라스토머 링(7)은 2개의 레일 요소(6a, 6b) 주위에 배열되고 초과 크기로 설계되며, 즉, 엘라스토머 링(7)은 레일 요소(6a, 6b)가 안내 요소(5)를 향해 영구적으로 사전 장력 부여되는 방식으로 레일 요소(6a, 6b)와 관련하여 설계된다. 즉, 레일 요소(6a, 6b)와 안내 요소(5) 사이의 영구적인 접촉이 유격이 없는 상태로 실현되어 추력 로드(2)를 종방향 이동 상태로 설정하는 구동 유닛의 회전 방향의 반전 동안의 작동기(1) 내부의 스위칭 소음이 방지된다. 따라서, 유격이 없는 하우징(7)에 대한 타이 로드(2)의 회전 잠금 장치가 구현되며, 타이 로드(2)와 하우징(3) 사이의 구조-기인 음향 전달이 엘라스토머 링(7)에 의해 방지된다.

도 2에 따르면, 2개의 레일 요소(6a, 6b)는 본질적으로 C 형상 또는 U 형상이고, 2개의 레일 요소(6a, 6b)는 안내 요소(5)의 변위 방향(16)에 본질적으로 평행하게 연장된다. 레일 요소(6a, 6b) 사이에 각각의 간극(20)이 형성되어 레일 요소(6a, 6b)가 변위 방향(16)에 횡방향으로, 즉, 안내 요소(5)의 방향으로 변위되게 한다.

1 작동기
2 추력 로드
3 하우징
4 회전 잠금 장치
5 안내 요소
6 활주 레일
6a, 6b 레일 요소
7 엘라스토머 링
8 리세스
9 나사형 요소
10 센서 장치
11 센서 요소
12 측정 대상
14 포크 요소
15 구동 유닛
16 변위 방향
17 커버
18 커버용 나사 요소
19 세장형 구멍
20 간극

Claims (9)

1. 차량의 후방 차축 조향 시스템용 작동기(1)로서,
   하우징(3) 내에서 종방향으로 변위 가능한 추력 로드(2)를 포함하고, 상기 추력 로드(2)는 안내 요소(5)를 갖는 회전 잠금 장치(4)를 구비하며, 안내 요소는 상기 하우징(3)에 배열된 단일 부품 또는 다중 부품 활주 레일(6)에서 축방향으로 안내되되, 엘라스토머 링(7)은 상기 활주 레일(6)과 상기 하우징(3) 사이에 배열되는, 작동기(1).
2. 제1항에 있어서, 상기 활주 레일(6)은 제1 및 제2 레일 요소(6a, 6b)로 구성된 2개의 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 작동기(1).
3. 제2항에 있어서, 상기 엘라스토머 링(7)이 상기 2개의 레일 요소(6a, 6b) 주위에 배열되는 것을 특징으로 하는, 작동기(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안내 요소(5)가 상기 추력 로드(2)의 리세스(8)에 적어도 부분적으로 수용되고, 적어도 하나의 나사 요소(9)를 통해 추력 로드(2)에 체결되는 것을 특징으로 하는, 작동기(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 센서 요소(11) 및 측정 대상(12)을 포함하는 센서 장치(10)가 제공되되, 상기 측정 대상(12)은 상기 안내 요소(5) 상에 배열되고, 상기 하우징(3)에 적어도 간접적으로 체결되는 상기 적어도 하나의 센서 요소(11)에 효과적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 작동기(1).
6. 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서 요소(11)가 선형 센서인 것을 특징으로 하는, 작동기(1).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안내 요소(5) 및/또는 상기 활주 레일(6)이 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 작동기(1).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 작동기(1)를 포함하는 차량용 후방 차축 조향 시스템.
9. 제8항에 따른 후방 차축 조향 시스템을 포함하는, 차량.

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