KR20220014889A

KR20220014889A - 선형 구동장치, 시트의 종방향 조정유닛 및 차량

Info

Publication number: KR20220014889A
Application number: KR1020217043296A
Authority: KR
Inventors: 마르코 워슬러; 마르셀 메들베크; 로빈 테이크만; 파비오 마우치
Original assignee: 이엠에스 기어 에스에 운트 코. 카케아아
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2022-02-07
Also published as: US11813966B2; EP3980669A1; US11679693B2; EP3980670A1; EP3748195B1; KR102682138B1; KR102686442B1; KR20220016892A; WO2020245255A1; CN114174109A; KR102686444B1; KR20220016958A; CN114207319B; ES2928913T3; EP3980670B1; US20220316568A1; CN113905925A; US20220325784A1; CN114206666A; EP3980668B1

Abstract

본 발명은 선형 구동장치(linear drive)(1)에 관한 것으로, 상기 선형 구동장치(1)는 종축(X)을 중심으로 회전가능한 구동축(10); 전진 톱니(21)를 구비하는 적어도 하나의 전진부재(20); 기어 로드(gear rod)(30); 및 적어도 하나의 가이드 수단(40)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 전진부재(20)는 상기 종축(X)을 중심으로 상기 구동축(10)이 회전할 때 상기 전진부재(20)의 전진 톱니(21)가 주기적인 운동(22)의 전진을 발생하기 위해 상기 기어 로드(30)로 수축되도록 상기 구동축(10)에 결합되며, 상기 적어도 하나의 가이드 수단(40)은 상기 적어도 하나의 전진부재(20)의 전진 톱니(21)가 상기 기어 로드(30)로 수축될 때 상기 기어 로드(3)에 대항하는, 적어도 하나의 전진부재(20)용 카운터 베어링(counter bearing)을 형성한다. 또한, 본 발명은 종방향 조정유닛 및 차량에 관한 것이다.

Description

선형 구동장치, 시트의 종방향 조정유닛 및 차량

본 발명은 청구항 1항의 특징을 갖는 선형 구동장치, 청구항 21항의 특징을 갖는 시트의 종방향 조정유닛 및 청구항 22항의 특징을 갖는 차량에 관한 것이다.

선형 구동장치(linear drive)는 서로 다른 구성으로 종래 기술로부터 이미 알려져 있고 차량에서 시트의 위치를 조정하기 위한 종방향 조정유닛으로 널리 사용된다. 일반적으로, 종방향 조정유닛은섀시에 고정된 하부 레일 및 그 안에 배치된 상부 레일과 상호작용하며, 상부 레일은 종방향 조정유닛을 통해 모터에 의해 구동가능하고 시트에 결합된다. 종래기술에 따르면, 통상적으로, 종방향 조정유닛에 의한 상부 레일의 조정은, 상부 레일 내부에 배치되고 각각의 제1 단부 및 제2 단부에서 지지되는 스핀들에 의해 수행된다.

이러한 종방향 조정유닛은 예를 들어 DE 36 40 197 A1, DE 42 08 948 C2, DE 196 42 655 C2, DE 198 15 283 A1, DE 10 2004 013 009 A1 및 DE 10 2006 052 936 A1에 알려져 있다.

종방향 조정유닛으로서의 조정기능 외에도 사고에 대한 안전성도 보장해야 하는 선형 구동장치에 대한 높은 요구로 인해, 이러한 선형 구동장치는 다양한 제조방법 및 공정이 필요한 다양한 구조 형태를 가지고 있다. 백래시(backlash)가 없는 선형운동은 많은 노력을 기울여야만 실현할 수 있으며 파단하중(fracture load)은 큰 노력으로만 조정할 수 있다는 것이 입증되었다. 또한, 자동차의 새로운 형태의 내부공간 개념에서도 사고에 대한 안정성 외에도 더 큰 규모의 제조방법 및 더 높은 제조 속도를 요구한다. 종래기술에 따른 스핀들을 구비한 선형 구동장치의 제조 속도가 더욱 증가하는 것은 제한적으로만 가능하다. 상대적으로 큰 주행경로는 새로운 공간개념을 가능케하며, 여기서, 새로운 공간개념을 실현하기 위해서 관련 구성요소가 공간 안으로 돌출해서는 안된다. 오히려, 상해 원인을 줄이고 눈에 띄지 않게 하기 위해서 관련 구성요소가 지하, 특히, 차량의 지하로 통합가능한 것이 필요하다.

여기서, 본 발명이 시작된다.

본 발명은 종래기술로부터 알려진 단점을 목적에 맞는 방식으로 제거하는 개선된 선형 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.　또한, 동시에 가변적이고 조정가능한 파단하중에서 대략 백래시(backlash)가 없는 선형운동을 가능하게 하는 특히, 컴팩트한 디자인의 선형 구동장치가 제공되어야 한다.　또한, 본 발명에 따른 선형 구동장치를 사용하여 높은 조정속도를 실현하는 것이 가능해야 한다.

이러한 목적은 청구항 1항의 특징을 갖는 선형 구동장치, 청구항 21항의 특징을 갖는 종방향 조정유닛, 및 청구항 22항의 특징을 갖는 차량에 의해 달성된다.

청구항 1항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 선형 구동장치는 종축을 중심으로

회전가능한 구동축; 전진 톱니를 구비하는 적어도 하나의 전진부재; 기어 로드(gear rod); 및 적어도 하나의 가이드 수단을 포함하고, 상기 적어도 하나의 전진부재는 상기 종축을 중심으로 상기 구동축이 회전할 때 상기 전진부재의 전진 톱니가 주기적인 운동의 전진을 발생하기 위해 상기 기어 로드로 수축되도록 상기 구동축에 결합되며, 상기 적어도 하나의 가이드 수단은 상기 적어도 하나의 전진부재의 전진 톱니가 상기 기어 로드로 수축될 때 상기 기어 로드에 대항하는, 적어도 하나의 전진부재용 카운터 베어링(counter bearing)을 형성한다. 상기 가이드 수단은 상기 적어도 하나의 전진부재의 전진 톱니가 수축할 때 발생하는 힘 또는 힘 구성요소를 수용하며, 이러한 힘 또는 힘 구성요소는 상기 종축을 향하여 상기 전진부재 위로 작용한다.

본 발명은, 상기 구동축이 상기 종축을 중심으로 완전히 회전할 때 상기 적어도 하나의 전진부재는 적어도 하나의 완전한 주기적인 운동을 따르고, 상기 전진 톱니의 전진을 발생하기 위해 상기 기어 로드로 수축되거나 이어서 다시 신장되는 사상을 기초로 하고 있다.

수축시 상기 적어도 하나의 전진부재의 적어도 하나의 전진 톱니는 상기 기어 로드와 유효 접촉하거나, 바람직하게는, 상기 기어 로드의 두 개의 톱니 사이의 공간으로 완전히 수축될 수 있고, 이러한 상태에서 상기 적어도 하나의 가이드 수단 및 상기 기어 로드 사이는 쐐기로 조여질 수 있다. 여기서, 상기 적어도 하나의 가이드 수단은 상기 기어 로드의 평면에서 힘 또는 힘 구성요소를 수용하거나 접선방향으로 카운터 베어링(counter bearing)로서 수용할 수 있으므로, 상기 구동축에 어떠한 추가적인 횡방향 힘이 작용하지 않으며, 상기 선형 구동장치의 높은 파단하중을 보장한다.

또한, 여기서 그리고 이하, 주기적인 운동은 상기 적어도 하나의 전진부재의 적어도 하나의 전진 톱니의 운동으로 이해할 수 있으며, 이러한 운동에서 상기 적어도 하나의 전진 톱니는 출구점에서 한 번 상기 기어 로드로 수축되며, 한 번 완전히 상기 기어 로드로부터 이탈되어 상기 출구점으로 복귀하고, 그 반대도 가능하다. 상기 각각의 전진 톱니는 상기 구동축의 회전동안 하나 또는 그 이상의 완전한 기간 또는 주기를 경험할 수 있다. 여기서, 기간 또는 주기의 수는 항상 정수에 해당한다.

상기 적어도 하나의 전진 톱니를 상기 기어 로드로 침지할 때 상기 기어 로드의 톱니와 상기 전진 톱니는 유효 접촉함으로써 상기 종축에서 전진이 발생한다. 이러한 목적을 위해 상기 각각의 전진 톱니는 상기 기어 로드 또는 두 개의 톱니 사이의 공간으로 침지된다. 이때, 상기 전진 톱니 및 상기 기어 로드의 톱니는 소위 마찰면에서 유효 접촉되며, 이에 따라, 전진이 발생한다. 이를 위해, 적어도 상기 톱니 및/또는 전진 톱니는 적어도 하나의 마찰면을 구비하며, 바람직하게는, 쐐기(wedge) 면의 방식으로 형성된 두 개의 마찰면을 구비한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 가이드 수단은 상기 적어도 하나의 전진부재의 운동을 상기 기어 로드의 방향으로 전환한다. 상기 적어도 하나의 가이드 수단에 의하여 상기 운동 또는 스트로크 운동중에 적어도 하나의 전진 톱니 위로 접선방향으로 전환을 수행하는 힘이 작용한다. 따라서, 이러한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 전진 톱니는 피벗 운동(pivoting motion)을 수행한다.

또한, 상기 적어도 하나의 가이드 수단이 상기 운동을 상기 회전축을 중심으로 하거나 링크를 따라서 설정하는 것이 바람직한 것으로 입증되었다. 상기 회전축에서 상기 적어도 하나의 전진 톱니는 피벗 운동하며 위치하여 유지할 수 있다. 상기 링크는 바람직한 방식으로, 접촉면으로 형성된 가이드를 구비할 수 있고, 상기 가이드에는 상기 적어도 하나의 가이드 수단 및 상기 적어도 하나의 전진톱니 사이의 유효 접촉이 존재한다. 상기 링크는 상기 적어도 하나의 전진부재의 운동은, 상기 종축을 절개하는 것이 아니라 접선방향 또는 순차적으로 정렬되는 축을 따라서 하나의 운동으로 가이드될 수 있다. 상기 적어도 하나의 전진부재의 운동은 고정된 회전축 또는 순간 폴(instant pole)을 중심으로 한 피벗 운동으로 전환될 수 있으며, 상기 피벗 운동은 바람직한 실시예에서 L자 형태 곡선을 따라서 배치되며, 상기 L자 형태 곡선은 대략 나선형의 진행에 해당하며 상기 종축 내의 웰(well)을 구비할 수 있다. 상기 가이드 수단의 본 실시예에서 상기 적어도 하나의 전진 톱니의 운동은 우선 대략 순전히 방사방향의 운동으로 설명할 수 있는데, 이러한 운동은 스트로크를 증가시키면서 접선방향으로 전환한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 기어 로드는 종축에 위치한 제1 평면에 평행하게 이격되어 배치되는 제2 평면 안에 배치된다. 따라서, 상기 제2 평면은, 상기 종축을 절개하지 않고, 바람직하게는, 임의의 원의 접선, 즉, 하나의 평면에서 상기 종축에 수직으로 위치하고 그 중심점에 상기 종축을 형성하는 접선 위에 배치되도록 위치한다. 상기 제2 평면 내의 적어도 하나의 기어 로드의 정렬은, 상기 기어 로드의 톱니가 상기 평면에 위치하거나, 다시 말해서, 톱니 팁(tooth tip) 및 톱니 풋(tooth foot)은 상기 제2 평면 내에 위치하도록 수행된다. 상기 적어도 하나의 전진부재의 전진 톱니를 수축할 때 횡방향 힘 또는 접선방향 힘이 발생하는데, 적어도 부분적으로, 바람직하게는, 완전히 상기 가이드 수단을 통해 수용될 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 전진부재는 기어 로드 하우징 안으로 돌출하는 것이 바람직한 것으로 입증되었다. 상기 기어 로드 하우징은 U자 형태로 형성될 수 있고, 상기 기어 로드를 수용한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 기어 로드 하우징은 모듈식으로 구성된다. 이에 따라, 상기 기어 로드 하우징의 길이는 다수의 기어 로드 하우징 단면을 종축 안에서 서로 정렬함으로써 임의로 확대되어 조정될 수 있다. 특히, 다수의 기어 로드 하우징 단면은 플러그 인(plug-in) 시스템 및/또는 연결수단의 방식으로 서로 연결되는 경우에 바람직하다.

또한, 상기 적어도 하나의 전진부재가 상기 기어 로드 하우징의 리세스 안으로 돌출하여 상기 기어 로드가 제1 측면 상에서 상기 리세스 안에 배치되고, 상기 적어도 하나의 가이드 수단, 바람직하게는, 상기 링크는 반대측에 위치한 제2 측면 상에 배치되는 경우에 바람직한 것으로 입증되었다. 상기 적어도 하나의 전진 톱니를 상기 리세스 안으로 침지할 때, 상기 적어도 하나의 가이드 수단은 상기 기어 로드의 방향으로 상대적 운동을 강요하고, 상기 적어도 하나의 전진 톱니는 상기 기어 로드 안으로 침지한다. 이로부터 발생하는 횡방향 힘 또는 방사상 힘에 대해 상기 링크는 카운터 베어링을 형성한다. 따라서, 이러한 횡방향 힘 또는 방사상 힘은 상기 기어 로드 하우징 내부에 머무르며, 상기 전진부재 위에는 회전 모멘트가 작용하지 않는다. 상기 기어 로드 하우징을 상기 리세스 안으로 침지할 때, 상기 적어도 하나의 전진 톱니는 상기 적어도 하나의 가이드 수단과 상기 기어 로드 사이의 형태 말단부(Formschluss)로 가압된다.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기 링크는 쐐기 형태 및/또는 활 형태의 가이드 면을 구비하고, 상기 적어도 하나의 전진 톱니의 방향을 전환하는 것은 상기 링크를 통해 선형 또는 비선형으로 수행한다. 상기 링크의 실시예를 통해 상기 적어도 하나의 전진 톱니의 운동 특성은 접선방향에서 크게 영향을 받을 수 있다. 여기서, 상기 쐐기 형태의 링크는 상기 적어도 하나의 전진 톱니를 일정하게 접선방향으로 방향전환한다. 활 형태의 링크는 바람직한 실시예에 따르면, 상기 기어 로드를 수축하거나 신장할 때 상기 적어도 하나의 전진 톱니의 가능한한 선형 운동을 상기 기어 로드의 방향으로 수행하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기 구동축은 적어도 하나의 캠축 디스크를 구비한 캠축을 포함하며, 상기 캠축 디스크는 상기 전진 톱니에 구동적으로 결합된다. 상기 적어도 하나의 캠축 디스크는 상기 적어도 하나의 전진 톱니의 주기적인 스트로크 운동을 설정한다. 여기서, 상기 구동적인 결합은 바람직하게는, 상기 캠축 디스크와 상기 적어도 하나의 전진 톱니의 슬라이딩 면 사이의 마찰 접촉을 통해 수행된다. 상기 적어도 하나의 캠축 디스크는 예를 들어, 편심 디스크(eccentric disc)로 형성되거나, 두 개의 최대값 사이에 상기 적어도 하나의 전진 톱니의 가능한한 선형 스트로크 운동이 상기 기어 로드의 방향으로 발생하도록 최적화된 형태를 구비할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 리세스는 상기 전진부재를 관통한다. 이에 따라, 상기 리세스는 완전히 상기 전진부재를 통해 신장되고, 여기서, 상기 리세스는 관통 홀 또는 돌파구로 형성될 수 있거나 외부로 개방된 홈(groove)으로 형성될 수 있다. 상기 리세스는 바람직하게는, 적어도 하나의 캠축 디스크과의 슬라이딩 접촉을 생성하도록 형성하는 두 개의 측면으로 형성된다. 바람직하게는, 상기 리세스는 상기 전진부재의 제1 말단 영역 안에 배치되며, 그러는 동안에 반대측 말단 영역에는 상기 적어도 하나의 전진 톱니가 배치된다.

본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 캠축이 상기 리세스 안의 적어도 하나의 전 부재를 관통한다. 다시 말해서, 상기 캠축은 상기 종축 안에서 상기 리세스를 통해 신장되고, 바람직하게는, 상기 전진부재는 상기 종축을 향해 정렬된다. 상기 캠축은 적어도 상기 리세스의 측면 중 하나와 접촉하고, 상기 캠축과 상기 적어도 하나의 전진부재 사이의 구동적인 결합을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 캠축 디스크는 상기 종축을 중심으로 비대칭적으로 형성된다. 여기서, 또한, 바람직하게는, 상기 캠축 디스크는 대칭 평면을 중심으로 상기 종축에서 거울대칭적으로 형성될 수 있다.

이외에도, 상기 구동축이 일정한 각도 속도로 회전할 때 상기 적어도 하나의 전진부재가 상기 종축을 중심으로 실질적으로 일정한 속도로 상기 기어 로드 안으로 수축되거나 신장되도록, 상기 적어도 하나의 캠축 디스크가 형성되는 것이 특히 바람직한 것으로 입증되었다. 이와 관련하여, 상기 적어도 하나의 전진부재가 상기 기어 로드로 수축되거나 신장되는 두 개의 전환점 내지 최대값 사이의 대략 일정한 속도는 실질적으로 상기 적어도 하나의 전진부재의 일정한 속도로 이해된다. 상기 두 개의 전환점 사이, 바람직하게는, 80% 이상, 바람직하게는, 90% 이상 스트로크의 경우 속도는 ±10%, 더 바람직하게는, ±5%의 허용오차 범위 내의 값이 평균값이 된다. 상기 전환점에서 상기 전진부재가 이에 상응하게 지연되고, 이어서, 다시 가속된다. 이러한 종류의 운동은 XY 도면에서 지그재그로 설명될 수 있으며, 상기 허브의 X축에서 확산되고, 회전각의 Y축에서 확산된다. 이러한 실시예에서 상기 적어도 하나의 전진 톱니는 전진을 발생하기 위해 상기 구동축의 완전한 회전(=360°)동안 딱 한 번 상기 기어 로드로 수축되거나 다시 신장된다.

전술한 선형 구동장치의 실시예에 따르면, 상기 구동축이 크랭크 축(crank shaft)을 포함하는 경우에 바람직할 수 있다. 상기 적어도 하나의 전진 톱니는 상기 크랭크 축으로서 적어도 영역별로 형성된 구동축에 간접적 또는 직접적으로 구동적으로 결합될 수 있다. 여기서, 바람직하게는 상기 적어도 하나의 전진 톱니가 연결 로드(connection rod)에 의해 상기 구동축에 결합된다. 상기 구동축은 이미 설명한 캠축과 크랭크 축 사이의 결합일 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 전진부재가 상기 적어도 하나의 가이드 수단을 통하여 상기 기어 로드의 방향으로 전환되어 상기 최대값 사이의 기어 로드로 향한 운동이 일정하게 되는 경우에 바람직한 것으로 입증되었다. 이러한 실시예에서 상기 링크는 활 형태의 가이드를 제공하는 경우에 바람직할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 두 개의 전진부재는 상기 종축에 평행하고 이격되어 배치된 각각 적어도 하나의 전진 톱니를 구비한다. 따라서, 상기 각각의 캠축 디스크 또는 연결 로드에는 각각 전진부재가 배치된다. 여기서, 상기 각각의 전진 톱니의 변위(displacement)는 상기 각각의 캠축 디스크 또는 크랭크 축의 각도 위치(angular position)에 따라 좌우된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 두 개의 전진부재의 운동은 상기 종축을 중심으로 소정의 각도로 위상 오프셋되어 수행되는 경우에 바람직한 것으로 입증되었다. 상기 구동축의 회전동안 상기 각각의 전진부재의 변위는 상기 구동축의 일정한 회전속도에서 시간에 따라 오프셋되어 수행된다. 여기서 그리고 이하, 위상 오프셋은 적어도 두 개의 전진부재를 상기 구동축의 서로 다른 회전각도로 상기 기어 로드 안으로 침지하고 이탈하는 것으로 이해한다.

상기 위상 오프셋은 예를 들어 상기 캠축 디스크 또는 크랭크 축의 크랭크 단면부 사이의 횡축을 중심으로 한 각도 오프셋을 통해 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 선형 구동장치의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 적어도 두 개의 전진부재의 주기적 운동의 위상 오프셋(Δφ)은 상기 구동축의 회전과 관련하여 적어도 1/256, 더욱 바람직하게는, 적어도 1/128, 1/64, 1/32, 1/16 또는 1/8 및 바람직하게는, 1/2보다 작거나 같다. 바람직하게는, 상기 위상 오프셋(Δφ)은 1/2보다 작고, 특히 1/3 또는 1/4 회전보다 작다. 상기 두 개의 인접한 전진부재 사이의 위상 오프셋(Δφ)은 상기 구동축의 회전과 관련하여 0 ≤ Δφ ≤ 1일 수 있으며, 바람직하게는 0 < Δφ < 1일 수 있다. 상기 적어도 두 개의 인접한 전진부재 사이의 위상 오프셋(Δφ)은 바람직하게는, Δφ = 0.2 또는 72° 또는 Δφ = 0.4 또는 144°일 수 있다. 따라서, 상기 두 개의 인접한 캠축 디스크 사이의 각도(α)는 마찬가지로 72° 또는 144° 일 수 있다.

상기 위상 오프셋의 각각의 소수부(1/n)의 수학적 역수는 상기 전진부재의 최소값(k)을 설정하는데, 즉, k = (n/i) - 1이다. 여기서, i는 상기 구동축의 회전(φ)시 상기 제공하는 전진부재의 주기적인 운동의 수이다. 예를 들어, 바람직하게는, 상기 전진부재 사이의 위상 오프셋이

φ이고 회전당 전진부재가 완전한 주기적인 운동을 실행하는 경우에 적어도 두 개의 전진부재가 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 적어도 두 개의 전진부재의 적어도 두 개의 전진톱니는 제1 간격으로 상기 종축 안에 배치되며, 상기 기어 로드의 톱니는 제2 간격으로 상기 종축을 따라서 배치된다. 여기서, 상기 제1 간격은 상기 제2 간격보다 작거나 상기 제2 간격은 상기 제1 간격보다 작다. 다시 말해서, 서로 다른 전진부재의 전진 톱니 사이의 제1 간격과 상기 기어 로드의 톱니 사이의 제2 간격은 동일해서는 안된다.

상기 제1 간격 및 상기 제2 간격은 각각 상기 각각의 전진 톱니 또는 상기 기어 로드 또는 톱니 팁의 기하학적 중심과 관련되며 상기 종축에 평행하게 측정된다. 상기 제1 간격 및 상기 제2 간격의 서로 다른 측정을 통해, 상기 위상 오프셋을 갖는 적어도 두 개의 전진부재의 주기적인 운동중에 상기 각각의 전진 톱니는 상기 기어 로드의 톱니에 대한 서로 다른 상대적 위치에 배치되는 것이 실현된다.

또한, 상기 각각의 전진 톱니 및/또는 상기 기어 로드의 톱니가 직사각형, 삼각형, 곡선의 나선형(evolvent) 또는 사인파(sine wave) 형태로 형성되는 경우에 바람직한 것으로 입증되었다. 바람직하게는, 삼각형 또는 사인파 형태의 톱니 형태이다. 또한 바람직하게는, 상기 기어 로드의 톱니 및/또는 전진 톱니가 상기 종축에 평행하게 등간격으로 배치된다. 두 개 이상의 전진 톱니가 제공되는 경우에, 이러한 전진 톱니가 상기 종축에 평행하게 적어도 하나의 행에서 등간격으로 배치되는 경우에 마찬가지로 바람직하다.

상기 각각의 전진 톱니 및/또는 상기 기어 로드의 톱니가 대칭적으로 형성되는 경우에 바람직한 것으로 입증되었다. 상기 각각의 전진 톱니 및/또는 상기 기어 로드의 톱니를 대칭적으로 형성함으로써, 상기 구동축의 일정한 회전수에 따라 동일한 조정속도가 두 개의 전진방향에서 상기 종축을 따라 실현될 수 있다.

본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 전진부재의 적어도 하나의 전진 톱니는 더 크거나 동일하거나 더 작은 톱니 길이 및/또는 더 큰 톱니 높이를 상기 기어 로드의 적어도 하나의 톱니로서 구비한다. 상기 톱니 높이 및 상기 기어 로드의 톱니의 톱니 길이의 증가를 통해 상기 전진 톱니의 위치면(locating surface)은 톱니 측면 또는 상기 톱니 측면의 마찰면으로 상승하여, 상기 기어 로드와 상기 전진 톱니 사이의 동일한 크기의 동력 전달이 실행될 수 있다. 마찬가지로, 상기 전진 톱니의 톱니 높이 및 톱니 길이는 상기 톱니 높이 및 상기 기어 로드의 톱니의 톱니 길이보다 크므로, 상대적으로 높은 중첩위치(superposition)가 발생할 수 있고, 상대적으로 높은 최대 부하(load)가 실현될 수 있으므로, 선형 구동장치의 원활한 동작이 향상될 수 있다. 따라서, 상기 전진 톱니와 상기 기어 로드의 톱니 사이의 크기 비율의 선택을 통해 최대 부하와 서로 다른 동작 특성을 조정할 수 있다. 상기 톱니 길이와 상기 전진 톱니의 톱니 높이가 상기 톱니 길이 및 상기 기어 로드의 톱니의 톱니 높이보다 작은 경우, 상기 기어 로드의 두 개의 톱니 사이의 톱니 공간으로 하나 이상의 전진 톱니가 동시에 침지되거나 이탈할 수 있다.

또한, 바람직하게는, 상기 적어도 두 개의 전진 톱니 및 상기 기어 로드의 톱니는 상응하는 톱니 형태를 갖는다. 상응하는 톱니 형태에서 보면, 상기 각각의 톱니가 상기 기어 로드의 두 개의 톱니 사이의 톱니 공간으로 완전하게 침지될 때 상기 기어 로드와 반대인 마찰면과 편평하게 상기 기어 로드의 톱니의 적어도 하나의 마찰면에 인접할 수 있다. 특히, 바람직하게는, 상기 각각의 전진 톱니 및 상기 기어 로드의 적어도 하나의 톱니가 동일한 톱니 엣지 각(tooth edge angle)을 구비한다. 이와 관련하여, 상기 각각의 톱니 엣지의 마찰면은 강제적으로 일 평면에 상응해서는 안되며, 마찬가지로, 바람직하게는 외부로 굽어진 평면으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 적어도 두 개의 전진부재가 하나의 행에서 축을 따라서 상기 종축에 평행하게 배치되는 경우에 바람직한 것으로 입증된다. 마찬가지로, 상기 기어 로드가, 제2 평면 내의 제2 행 및 상기 종축에 평행한 축에 배치되는 다수의 톱니를 구비하는 경우에 바람직하다.

본 발명에 따른 선형 구동장치의 또다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 전진부재 및 상기 구동축이 위치하여 배치되는 슬라이드가 구비된다. 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 전진부재가 하나의 평면에서 상기 종축에 수직으로 슬라이드 베어링의 방식으로 유지된다. 이에 따라, 상기 적어도 하나의 전진 톱니를 통해 발생한 전진구동이 상기 슬라이드로 이전될 수 있다. 상기 슬라이드는 단일 또는 다수개로 분할되어 형성되고, 적어도 하나의 기어 로드 또는 기어 로드 하우징에 대해 선형이동하여 유지되는 수단을 구비할 수 있다. 특히, 상기 슬라이드는 적합한 수단을 통해 상기 기어 로드 하우징에 원활한 동작으로 지지되어 유지되는 경우에 바람직하다.

선형 구동장치의 또다른 실시예에 따르면, 구동장치가 구비된다. 바람직하게는, 상기 구동장치는 상기 구동축을 구동할 수 있는 전기모터일 수 있다.

또한, 바람직하게는, 상기 구동장치와 상기 구동축 사이에 기어가 배치된다. 여기서, 특히 바람직하게는, 상기 구동장치와 상기 구동축 사이에 유성 기어(planetary gear)가 배치될 수 있다.

상기 선형 구동장치의 실시예에 따르면, 상기 구동장치 및/또는 상기 기어는 슬라이드(slide)에 배치될 수 있다. 상기 구동장치를 에너지 및/또는 제어신호로 상기 슬라이드에 배치하는 것은 상응하는 전기 도선을 사용한 케이블 캐리어(cable carrier)에 의해 수행될 수 있다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 선형 구동장치를 구비한 종방향 조정유닛에 관한 것이다.

본 발명의 또다른 측면은 본 발명에 따른 적어도 하나의 선형 구동장치를 구비한 차량에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 예시적인 실시예 및 본 발명의 또다른 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 선형 구동장치의 사시도로서, 기어 로드(gear rod) 하우징에 배치되고 적어도 하나의 전진부재를 구비하는 슬라이드를 포함하고, 상기 전진부재는 구동적으로 구동축에 결합되고, 상기 구동축의 회전시 상기 기어 로드 하우징의 리세스에 배치된 적어도 하나의 기어 로드 안으로 전진하기 위한 주기적인 운동으로 수축되거나 신장되는 선형 구동장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 본 발명에 따른 선형 구동장치의 개략적인 사시도이다.
도 3은　도 1에 따른 선형 구동장치의 개략적인 전면도이며, 상기 슬라이드 내의 구성요소를 볼 수 있는 도면이다.
도 4는 도 1에 따른 선형 구동장치의 개략적인 후면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4에 따른 전진 톱니의 상세도로, 캠축 디스크에 의해 구동축에 결합된 전진 톱니를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전진 톱니의 상세도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전진 톱니의 상세도이다.
도 8A 내지 도 8D는 기어 로드 하우징 단면을 개략적으로 부분적으로 도시하는 단면도이다.

이하, 동일하거나 기능적으로 동일한 구성 요소는 동일한 참조기호로 표시한다. 명확성을 기하기 위해, 개별 도면에서 동일하거나 기능적으로 동일한 모든 구성요소에 참조번호가 제공되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 선형 구동장치(1)를 도시하며, 상기 선형 구동장치(1)는 기어 로드(gear rod) 하우징(50) 및 슬라이드(70)를 구비한다. 상기 슬라이드(70)는 종축(X)을 따라서 상기 기어 로드 하우징(50) 상에서 이동가능하게 배치되어 유지된다. 상기 선형 구동장치(1)는 종방향 조정유닛(미도시)에서 시트(미도시)를 조정하기 위해 차량(미도시)에 사용될 수 있다. 여기서, 상기 기어 로드 하우징(50)은 차량 바닥 안에 단단히 배치될 수 있고, 상기 슬라이드(70)는 상기 시트 및/또는 시트 행(row)에 결합될 수 있다.

도 8A 내지 도 8D에 상세하게 도시된 상기 기어 로드 하우징(50)은 하나 또는 다수개의 기어 로드 하우징 단면(51)으로 형성될 수 있는 모듈식 시스템일 수 있다. 이에 따라, 상기 슬라이드(70)의 주행경로는 상기 기어 로드 하우징(50) 상에 특수용도(application-specific)로 이론적으로 끝없이 길게 구성될 수 있다.

상기 기어 로드 하우징(50)은 도시된 실시예에서와 같이, 입방형(cuboidal)으로 형성될 수 있고, 상기 슬라이드(70)에 대향하는 측면으로부터 개방되고 이에 따라 접근가능하게 형성된 리세스(55)를 포함할 수 있다.

상기 리세스(55) 안에, 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 기어 로드(30)가 배치된다. 상기 기어 로드(30)는 다수의 톱니(31)로 형성되며, 바람직하게는, 등간격으로, 상기 종축(X)에 평행한 축을 따라서 배치된다. 각각 두 개의 톱니(31) 사이에 해당하는 톱니 공간(32)이 형성된다.

상기 기어 로드(30)는 제2 평면(E2)의 상기 리세스(55) 내부에 배치된다. 상기 제2 평면(E2)은 상기 종축(X) 안에 위치하는 제1 평면(E1)에 평행하고 이격되어 있다. 상기 기어 로드(30)의 톱니(31)는 상기 제2 평면(E2)의 방향을 가리킨다. 이에 따라, 톱니 풋(tooth foot) 및 톱니 팁(tooth tip)은 상기 제2 평면(E2)에 배치된다.

상기 기어 로드 하우징(50)은, 상기 종축(X) 안에서 상기 리세스(55) 안의 제1 말단 영역 및 제2 말단 영역 안에서 각각, 상기 슬라이드(70)의 최대 주행경로를 상기 기어 로드 하우징(50) 상에 설정하는 스트로크를 형성하도록 형성될 수 있다.

상기 기어 로드(30)의 톱니(31)들은 동일하며 톱니 높이(H2), 톱니 길이(L2) 및 톱니 엣지 각(γ2)을 구비한다. 상기 톱니(31)는 제2 간격(A2)으로 배치되며, 상기 각각의 제2 간격(A2)는 도 2에 도시된 바와 같이, 각각 상기 각각의 톱니(31)의 기하학적 중심과 관련하여 측정된다. 대칭적인 톱니(31)에서 일반적으로 톱니 팁이 상기 기하학적 중심에 형성된다. 상기 기하학적 중심으로부터 두 개의 대칭적인 톱니 엣지가 마찰면(33)으로 신장된다. 도시된 실시예에서, 상기 두 개의 엣지는 대략 135°의 각도를 포함한다. 상기 엣지는 바람직하게는, 180° 이하이고 30°보다 큰 각도를 포함한다.

상기 슬라이드(70)는 도 1 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 하우징부(61) 및 제2 하우징부(62)로 이루어진 두 개로 분할된 하우징(60)을 포함할 수 있다. 상기 하우징(60)은 제1 말단 영역 및 제2 말단 영역을 구비한다. 상기 제1 말단 영역 및 상기 제2 말단 영역은 말단 스트로크로서 상기 기어 로드 하우징(50)과 함께 상호작용할 수 있다.

도 1을 다시 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 슬라이드(70)의 하우징(60) 안에 구동축(10)이 상기 종축(X)에 동축으로 배치되며, 상기 구동축(10)은 베어링(68)을 사용하여 상기 종축(X)에서 회전가능하게 위치되어 유지된다. 상기 구동축(10)은 기어(85)를 사용하여 구동장치(80)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 상기 구동축(10)은 상기 구동장치(80)를 통해 상기 종축(X)을 중심으로 한 회전운동으로 오프셋될 수 있다.

상기 구동장치(80)는 바람직하게는, 전기 구동장치일 수 있으며, 또한 바람직하게는, 유성 기어로 형성된 기어(85)를 사용하여 상기 구동축(10)에 결합될 수 다. 상기 기어(85)는 상기 구동장치(80)의 회전수를 상기 구동축(10)의 회전수로 전환시킬 수 있다.

상기 구동축(10)은 도시된 실시예에 따르면, 적어도 단면적으로 캠축(12)으로 형성될 수 있고, 두 개의 베어링(68) 사이에 서로 이격되어 배치된 캠축 디스크(13)를 포함할 수 있다. 상기 캠축 디스크(13)는 각각 하나의 평면에서 상기 종축(X)을 향하여 배치된다.

상기 캠축 디스크(13)는 상기 종축(X)을 따라서 각각 서로 소정의 각도(α)로 회전되어 배치된다. 여기서, 본 실시예에서, 10개의 캠축 디스크(13)가 상기 종축(X)을 중심으로 각각 각도(α = 22.5°)로 회전되어 배치된다.

또한, 도 4를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 하우징(60) 안에는 각각 다수의 가이드 리세스(65)가 배치된다. 상기 가이드 리세스(65)는 상기 종축(X)을 향하여 방사방향(R)에서 상기 구동축(10)에 배치되고, 상기 기어 로드 하우징(50)의 리세스(55)로 향한다.

상기 각각의 가이드 리세스(65) 안에 전진 톱니(21)를 갖는 전진부재(20)가 배치된다. 상기 전진부재(20)는 상기 가이드 리세스(65) 안에서 이동가능하며, 이중화살표로 표시한 바와 같이, 운동(22)을 수행할 수 있다. 상기 운동(22)은, 추후 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명되는 바와 같이, 상기 전진 톱니(21)가 상기 리세스(55) 내부에서 상기 기어 로드(30)로 수축되도록 수행된다.

도 2, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 각각의 전진부재(20)는 리세스(25)를 포함하며, 상기 리세스(25)는 캠축 디스크(13)를 수용할 수 있다. 상기 리세스(25)는 관통 개구부 또는 천공부의 방식으로 상기 전진부재(20)를 완전히 관통한다.

상기 전진부재(20)는 I 형태로 제1 말단 단면 및 제2 말단 단면으로 형성된다. 여기서, 상기 제1 말단 단면에 상기 리세스(25)가 배치되고, 상기 제2 말단 단면에 전진 톱니(21)가 배치된다. 상기 각각의 전진 톱니(21)는 높이(H1), 톱니 길이(L1) 및 톱니 엣지 각도(γ1)를 포함한다.

상기 캠축(12) 및 상기 전진부재(20) 사이의 구동적 결합은, 특히, 도 5 내지 도 7에 따른 단면도에서 도시된 바와 같이, 상기 리세스(25) 안에서 상기 캠축 디스크(13)의 마찰면(14)과 상기 리세스(25)의 내면(26) 사이의 유효 접촉을 통해 수행된다. 상기 구동축(10)과 상기 각각의 전진부재(20) 사이의 결합을 통해 상기 전진부재(20)는 상기 기어 로드(30)로 수축되고, 다시 신장될 수 있다. 이때, 이를 위해 별도의 복원수단을 구비할 필요가 없다. 수축을 위해, 상기 캠축 디스크(13)의 동력 입력이 상기 내면(26)중 하나의 측면에서 수행되고, 신장을 위해, 상기 캠축 디스크(13)의 동력 입력이 반대측에 위치한 내면(26)에서 수행된다. 상기 전진부재(20)의 각각의 전진 톱니(21)는 주기적인 운동 내에서 한 번 상기 기어 로드(30) 또는 톱니 공간(32)으로 수축되고, 완전히 이탈되고, 출구 위치로 복원될 수 있다.

상기 종축(X)에 평행한 행에서, 상기 구동축(10)을 따라서 10개의 전진 톱니(21)가 간격(A1)으로 배치되고, 상기 간격(A1)은 상기 전진 톱니(21)의 기하학적 중심에 관한 것이다. 이에 상응하게 각각의 전진 톱니(21)에 캠축 디스크가 배치될 수 있다.

가이드 리세스(65)는 상기 각각의 전진부재(20)를 위해 축방향 베어링을 형성한다. 이에 따라, 상기 전진부재(20)는 원활하게 이동가능하게 배치되고, 상기 가이드 리세스(65)를 통해 상기 기어 로드 하우징(50)의 리세스(55) 안으로 돌출할 수 있고, 상기 리세스(55) 내부에서 상기 기어 로드(30)의 톱니 공간(32)중 하나로 수축되거나 신장될 수 있다.

상기 각각의 전진 톱니(21)는 바람직하게는, 상기 기어 로드(30)의 톱니(31)의 형태에 맞출 수 있다. 따라서, 상기 전진 톱니(21)의 톱니 엣지는 상기 전진 톱니(21)가 상기 톱니 공간(32)으로 완전히 침지된 상태에서 상기 톱니(31)의 엣지에 편평하게 인접한다. 상기 각각의 전진 톱니(21)의 톱니 길이(L1)는 두 개의 톱니(31) 사이의 간격(A2)에 해당할 수 있다. 이는, 두 개의 전진 톱니(21) 사이의 간격(A1)이 두 개의 톱니(31) 사이의 간격(A2)보다 크거나 작은 경우에 바람직할 수 있다. 따라서, A2 < A1이거나 바람직하게는, A1 > A2이다. 다시 말해서, A1 ≠ A2이어야 한다.

상기 종축(X)을 중심으로 각도(α)로 서로 회전된 캠축 디스크(13)를 통해 상기 각각의 전진부재(20)의 주기적인 운동이 위상 오프셋되어 수행된다. 이에 따라, 상기 전진부재(20)는 상기 구동축(10)의 서로 다른 회전각도로 상기 기어 로드(30) 또는 상기 톱니 공간(32)중 하나로 수축되고 신장되거나 침지되고 이탈될 수 있다.

상기 선형 구동장치(1)의 기능은 각각의 전진부재(20)가 상기 리세스(55)로 돌출하고 상기 리세스(55) 내부에서 가이드 수단(40)을 통해 상기 기어 로드(30)로 안내되어 방사방향으로 침지될 수 있다는 사실에 기초한다. 상기 가이드 수단(40)은 상기 각각의 전진부재(20)의 강제 가이드를 형성하고, 상기 기어 로드(30)에 대항하여 작용하고 적어도 하나의 전진부재(20)의 힘을 상기 제2 평면(E2)의 방향으로 수용하는 카운터 베어링(counter bearing)으로 작용한다.

각각의 전진 톱니(21)가 잠길 때 제1 엣지 또는 마찰면(23) 중 하나가 톱니(31) 중 하나의 엣지 또는 마찰면(33)과 접촉하게 된다. 두 개의 마찰면(23, 33)은 쐐기(wedge) 형태로 형성됨으로써 상기 종축(X) 안에 정렬된 구동장치를 발생한다. 상기 구동장치를 통해 상기 슬라이드(70)가 상기 종축(X)을 따라 공간으로 삽입된다. 상기 전진부재(20)의 전진 톱니(21) 중 하나가 상기 기어 로드(30)에 완전히 잠기자마자, 또다른 톱니 공간(32)의 중심에 오프셋 배치된 위상 오프셋을 갖는 또다른 전진 톱니(21)가 뒤따른다.　또다른 전진부재(20)의 또다른 전진 톱니(21)는 전진구동을 발생하면서 또다른 톱니 공간(32)에 잠긴다. 한편, 먼저 톱니 공간(32)에 완전히 잠긴 전진 톱니(21)는 접촉 마찰면(23, 33)을 통해 상기 톱니 공간(32)으로부터 신장되며, 상기 각각의 전진부재(20)의 반대측에 배치된 전진 톱니(21)는 동시에 상기 반대편 기어 로드(30)의 반대편 톱니 공간(32)으로 수축된다. 또다른 전진 톱니(21)는 오프셋되거나 동시에 따를 수 있으므로, 추가 전진구동이 발생할 수 있다.

도 5 내지 도 7에 따른 확대도에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 캠축 디스크(13)는 특별한 형태맞춤부를 구비함으로써, 상기 각각의 전진부재(20)의 가능한한 선형 내지 일정한 운동을 발생할 수 있다. 구체적으로, 상기 도시된 실시예에서 상기 캠축 디스크(13)는 하트 모양으로 형성되고, 각각 반원으로 신장하는 제1 단면 및 제2 단면을 구비한다. 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면은 거울대칭적으로 형성되고, 대략 나선형으로 동작한다. 상기 각각의 단면의 나선형 동작은 회전방향에서 증가하는 회전각(ф)을 가지고, 반경(R)의 변화, 즉, 상기 종축(X) 및 상기 마찰면(14) 사이의 간격이 대략 일정하게 변하는데, 즉,

이다. 따라서, 상기 제1 단면에서 상기 반경(r)은 선형으로 상승한다. 이러한 단면은 대략

이다. 상기 제2 단면에서 상기 반경(r)은 선형으로 하강한다. 상기 단면에서 대략

이다.

상기 제1 단면 및 상기 제2 단면 사이에는, 나선형 동작을 연결하는 각각 전환부(transition)가 형성된다. 상기 단면 및 상기 전환부는 점선으로 상징적으로 분리된다.

상기 전환부는 전환부 반경의 방식으로 형성되고, 바람직한 도시된 실시예에서 대략 상기 리세스(25)의 폭(B)에 해당할 수 있다. 상기 캠축 디스크(13)를 상기 리세스(25)에 쐐기로 조이거나 걸리도록 하기 위해서, 상기 전환부는, 두 개의 반대측의 직경방향으로 형성된 전환부 사이의 간격이 상기 리세스(25)의 폭(B)의 최소 90%, 바람직하게는 95%보다 크도록 선택할 수 있다.

상기 각각의 전진부재(20)는 회전시(ф=360°) 완전한 주기 또는 기간을 경험한다. 다른 말로 설명하자면, 상기 각각의 전진부재(20)는 상기 구동축(10) 또는 상기 캠축(12)의 회전시(ф=360°) 한 번 상기 기어 로드(30)로 수축되고 신장된다. 상기 종축(X)에서 이격된 두 개의 캠축 디스크(13) 사이의 각도 오프셋을 통해 위상 오프셋은 회전(ф=360°)과 관련하여 상기 종축(X) 1/16ф을 나타낸다. 다르게 말하면, 상기 캠축(12)은 22.5°만큼 회전되어야 하는데, 이는 제1 전진부재(20)가 수축된 후에 제2 전진부재(20)가 상기 동일한 기어 로드(30)의 또다른 톱니 공간(32)으로 침지되기 위함이다. 반대측에 배치된 각각의 제2 전진 톱니(21)는 180°의 위상 오프셋(Δф)으로 반대측에 위치한 기어 로드(30)로 수축되거나 신장된다. 도시된 실시예에서, 상기 위상 오프셋(Δф)은 상기 종축에 인접한 두 개의 전진부재(20) 사이에서

144°일 수 있다.

도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 각각의 전진부재(20)는 상기 기어 로드 하우징(50)의 리세스(55)로 돌출한다. 상기 리세스(55)는 상기 기어 로드 하우징(50)의 종방향 홈의 방식으로 상기 종축(X)을 따라서 가공되거나 형성되고, 두 개의 종방향 측면(52a, 52c) 및 바닥측면(52b)를 포함한다. 상기 종방향 측면(52a) 상에는 만입부(indentation)(53)의 내부에서 상기 제2 평면(E2)에는 상기 기어 로드(30)가 배치되며, 상기 대향하는 종방향 측면(52c) 상에는 링크(45)의 형태로 형성되는 상기 가이드 수단(40)이 배치된다. 상기 링크(45)는 쐐기 형태로 가이드 면(46)과 함께 형성되고, 상기 전진부재(20)를 상기 리세스(25)로 침지하거나 수축할 때 카운터 베어링이 상기 기어 로드(30) 상에 대향하는 측면에서 상기 리세스(55) 안에서 형성되고, 상기 전진부재(20) 또는 상기 전진 톱니(21)를 상기 기어 로드(30) 안으로 쐐기로 조인다. 수축시 상기 전진부재(20)가 상기 가이드 면(46)에서 슬라이딩하고, 이에 상응하게 상기 기어 로드(30)의 방향으로 가이드된다.

또한, 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 하우징(60) 안에 또다른 가이드 수단(47, 48)이 형성될 수 있으며, 상기 가이드 수단(47, 48)은 상기 하우징(60) 내부에서 상기 전진부재(20)의 제1 말단 영역을 가이드한다. 상기 또다른 가이드 수단(47, 48)은 상기 링크(45)와 같이 쐐기 형태로 형성될 수 있으며, 여기서, 가이드 면은 평행하고 이격되어 배치된다. 상기 또다른 가이드 수단(47, 48)은 상기 하우징(60)의 직경방향 측면에 배치될 수 있으므로, 상기 또다른 가이드 수단(47)은 상기 제1 하우징부(61)에 배치되고, 상기 제2 또다른 가이드 수단(48)은 상기 제2 하우징부(62)에 배치된다.

또다른 가이드 수단(47, 48)은, 상기 링크(45)와 함께 상기 각각의 전진부재(20)를 스트로크 운동으로 축을 따라서 안내하도록 구성된다. 여기서, 이러한 축은 상기 종축(X)을 절개하지 않으며 상기 종축(X)에 대해 접선방향 또는 순차적으로 정렬된다. 명료성을 위해, 운동 또는 스트로크 운동은 도 5에서 참조번호 22로 표시되며, 여기서, 상기 운동은 약 80°의 각도로 제1 평면(E1) 및 제2 평면(E2)으로 향한다.

도 6에 따른 실시예는, 주기적인 운동(마찬가지로, 참조번호 22로 표시된) 내의 상기 각각의 전진부재(20)를 회전시키기 위해 회전축(42)의 형태로 형성된 가이드 수단(40)을 도시한다.

상기 회전축(42)은, 상기 가이드 리세스(65) 내부에서 상기 하우징(60) 안에 형성된, 이에 상응하게 제공되는 베어링 핀(bearing pin)(43)을 통해 형성될 수 있다. 상기 베어링 핀(43)은 상기 각각의 전진부재(20)를 수축할 때 횡방향 힘을 상기 종축(X)에 수직으로 수용하고, 이에 따라, 상기 기어 로드(30)에 대항하여 전진부재(20)에 작용하는 상기 전진부재(20)용 카운터 베어링을 형성한다.

또다른 실시예가 도 7에 도시된다. 도 5에 도시된 실시예와의 차이점은 또다른 가이드 수단(47, 48)을 구비하지 않는다는 점이다. 따라서, 상기 각각의 전진부재(20)의 운동은 중첩된 회전운동 및 스트로크 운동에 해당한다. 상기 전진부재(20)는 상기 구동축(10)과 결합을 통해 상기 리세스(55) 안에서 단검(dagger) 형태로 상기 기어 로드(30) 안으로 가압된다.

참조번호 목록
1 선형 구동장치
10 구동축
12 캠축
13 캠축 디스크
14 마찰면
20 전진부재
21 전진 톱니
22 운동
23 마찰면
25 리세스
26 내면
30 기어 로드
31 톱니
32 톱니 공간
33 마찰면
40 가이드 수단
42 회전축
43 링크
47 또다른 가이드 수단
48 또다른 가이드 수단
50 기어 로드 하우징
51 기어 로드 하우징 단면
52a 종방향 측면
52b 바닥측면
52c 종방향 측면
53 만입부
55 리세스
60 하우징
61 제1 하우징부
62 제2 하우징부
65 가이드 리세스
68 베어링
70 슬라이드
80 구동장치
85 기어
A1 20과 21 사이의 제1 간격
A2 31 사이의 제 2 간격
E1 제1 평면
E2 제2 평면
X 종축

Claims

종축(X)을 중심으로 회전가능한 구동축(10);
전진 톱니(21)를 구비하는 적어도 하나의 전진부재(20);
기어 로드(gear rod)(30); 및
적어도 하나의 가이드 수단(40)을 포함하고,
상기 적어도 하나의 전진부재(20)는 상기 종축(X)을 중심으로 상기 구동축(10)이 회전할 때 상기 전진부재(20)의 전진 톱니(21)가 주기적인 운동(22)의 전진을 발생하기 위해 상기 기어 로드(30)로 수축되도록 상기 구동축(10)에 결합되며,
상기 적어도 하나의 가이드 수단(40)은 상기 적어도 하나의 전진부재(20)의 전진 톱니(21)가 상기 기어 로드(30)로 수축될 때 상기 기어 로드(3)에 대항하는, 적어도 하나의 전진부재(20)용 카운터 베어링(counter bearing)을 형성하는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가이드 수단(40)은 상기 적어도 하나의 전진부재(20)의 운동을 상기 기어 로드(30)의 방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가이드 수단(40)은 상기 운동을 상기 회전축(42)을 중심으로 하거나 링크(45)를 따라서 설정하는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기어 로드(30)는 종축(X)에 위치한 제1 평면(E1)에 평행하게 이격되어 배치되는 제2 평면(E2) 안에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전진부재(20)는 기어 로드 하우징(50) 안으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제5항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전진부재(20)는 상기 기어 로드 하우징(50)의 리세스(55) 안으로 돌출하여 상기 기어 로드(30)가 제1 측면(52a) 상에 배치되고, 상기 가이드 수단(40)은 반대측에 위치한 제2 측면(52c) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 링크(45)는 쐐기 형태 및/또는 활 형태의 가이드 면(46)을 구비하고,
상기 적어도 하나의 전진 톱니(20)의 방향을 전환하는 것은 상기 링크(45)를 통해 선형 또는 비선형으로 수행하는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동축(10)은 적어도 하나의 캠축 디스크(13)를 구비한 캠축(12)을 포함하며,
상기 캠축 디스크(13)는 상기 전진 톱니(20)에 구동적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전진부재(20)는 상기 구동축(10)을 둘러싸는 리세스(25)를 구비하며,
상기 구동축(10)의 회전시 상기 적어도 하나의 전진부재(20)의 적어도 하나의 전진 톱니(21)는 전진을 발생하기 위해 적어도 한 번 상기 기어 로드(30)로 수축되거나 신장되는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캠축 디스크(13)는 상기 적어도 하나의 전진 톱니(21)를 수축상태와 신장상태 사이에서 일정한 속도로 상기 기어 로드(30)로 수축하거나 신장하는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동축(10)은 크랭크 축(crank shaft)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전진부재(20)는 연결 로드(connection rod)에 의해 상기 구동축(10)에 결합되는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각각의 전진 톱니(21) 및/또는 톱니(31)는 상응하거나 대칭적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 두 개의 전진부재(20)가 구비되며, 상기 적어도 두 개의 전진부재(20)의 적어도 하나의 전진 톱니(21)는 위상 오프셋(Δφ)으로 상기 기어 로드(30)에 수축되거나 신장되는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제14항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 전진부재(20)의 주기적인 운동의 위상 오프셋(Δφ)은 상기 구동축(10)의 회전과 관련하여 하기 식 1/256 φ ≤ Δφ ≤
φ이 유효한 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 기어 로드(30)의 톱니(31)는 제1 간격(A1)으로 배치되며,
상기 전진 톱니(21)는 제2 간격(A2)으로 배치되며, 상기 제1 간격(A1)은 상기 제2 간격(A2)과 동일하지 않은데, 즉, A1 ≠ A2 인 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 두 개의 전진 톱니(21)는 하나의 행에서 축을 따라 상기 종축(X)에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슬라이드(70)가 구비되며,
상기 구동축(10) 및 상기 적어도 하나의 전진 톱니(21)가 상기 슬라이드(70)에 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
구동장치(80)가 구비되며,
상기 구동장치(80)는 상기 구동축(10)을 구동할 수 있는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동장치(80) 및 상기 구동축(10) 사이에 기어(85), 특히, 유성 기어가 배치되는 것을 특징으로 하는 선형 구동장치(1).
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 선형 구동장치(1)를 구비하는 종방향 조정유닛.
제21항에 따른 종방향 조정유닛을 구비하는 차량.