KR20230003902A - 차량용 조향 액추에이터 장치 - Google Patents

차량용 조향 액추에이터 장치 Download PDF

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박수주
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Abstract

본 발명은 차량용 조향 액추에이터 장치에 관한 것으로, 하우징과, 하우징에 의해 지지되고, 구동력을 발생시키는 구동부와, 하우징 내부에 이동 가능하게 설치되고, 구동부로부터 구동력을 전달받아 왕복 이동하며 휠의 각도를 가변시키는 전달축부와, 전달축부의 이동에 연동되어 휠의 조향각을 측정하는 측정부 및 하우징과 전달축부의 상대 회전이 방지되도록 하우징과 전달축부의 사이에 구비되는 회전방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 조향 액추에이터 장치{STEERING ACTUATOR APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 조향 액추에이터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SBW(Steer By Wire) 시스템에 설치되는 차량용 조향 액추에이터 장치에 관한 것이다.
일반적으로, SBW(Steer By Wire) 시스템은 스티어링휠과 차량의 구동바퀴의 기계적 연결을 분리한 조향시스템으로, 스티어링휠의 회전 신호를 전자제어유니트(ECU)를 통해 입력받고, 입력된 회전 신호를 바탕으로 구동바퀴에 연결된 조향모터를 작동시켜 차량을 조향할 수 있다. 이러한 SBW(Steer By Wire) 시스템은 기존의 조향시스템이 갖는 기계적 연결구조가 제거됨으로써, 조향계 구성에 따른 레이아웃 자유도를 증가시키고, 연비를 개선하며, 차륜에서 역입력되는 외란을 제거할 수 있는 등의 장점을 갖고 있다. 이러한 SBW 시스템은 운전자가 조향각을 입력하는 핸들과, 운전자에게 반력감을 주는 반력장치, 그리고 타이어를 회전시키는 조향 액추에이터로 구성된다.
SBW 시스템에 랙 구동형 조향 액추에이터를 적용할 경우, 랙바의 위치를 통해 휠의 조향각을 감지하기 위한 센서가 필요하다. 센서를 장착하는 방법은 랙 바에 직접 센서를 부착하는 방식과, 피니언과 같은 별도의 기구물에 부착하는 방식으로 나눠진다. 랙 바에 직접 센서를 부착할 경우 LVDT 센서(Linear variable Differential Transformer, 선형 변위 센서)를 적용해야 한다. 그러나 LVDT 센서의 경우, 약 150mm 정도의 랙 스트로크 범위를 감지할 수 있도록 하기 위해 크기가 길어지게 되어 센서 단가가 상승하고 양산성이 떨어지는 문제점이 있다.
피니언과 같은 별도의 기구물에 부착하는 방식은 기존 R-MDPS(EPS)에서 인풋 피니언 쪽에 토크 센서 대신 앵글 센서를 장착하는 것이다. 그러나 기존 인풋 피니언 구조는 피니언과 랙바에 열처리가 되어있고, 유격 보상 구조 등 조립 부품이 많아 비용이 과도하게 소모되는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0116183호(2009.11.11 공개, 발명의 명칭: 자동차 조향장치의 서포트 요크 구조)에 개시되어 있다.
본 발명은 조향각 센서의 결합 구조를 단순화하고, 랙바를 안정적으로 지지할 수 있는 차량용 조향 액추에이터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치는: 하우징; 상기 하우징에 의해 지지되고, 구동력을 발생시키는 구동부; 상기 하우징 내부에 이동 가능하게 설치되고, 상기 구동부로부터 구동력을 전달받아 왕복 이동하며 휠의 각도를 가변시키는 전달축부; 상기 전달축부의 이동에 연동되어 상기 휠의 조향각을 측정하는 측정부; 및 상기 하우징과 상기 전달축부의 상대 회전이 방지되도록 상기 하우징과 상기 전달축부의 사이에 구비되는 회전방지부;를 포함한다.
또한, 상기 전달축부는, 상기 구동부로부터 발생되는 회전력을 직선 운동으로 변환하는 볼스크류부; 및 상기 볼스크류부로부터 연장되고, 상기 측정부와 맞물리는 랙바;를 포함한다.
또한, 상기 측정부는, 상기 랙바와 맞물려 결합되고, 상기 랙바의 이동에 연동되어 회전되는 피니언부; 및 상기 하우징에 결합되고, 상기 피니언부의 회전 각도 및 회전 방향을 측정하는 센서부;를 포함한다.
또한, 상기 피니언부는 스퍼(Spur) 타입의 기어 형상으로 구비된다.
또한, 상기 피니언부는 인서트 사출 공법에 의해 제작된다.
또한, 상기 회전방지부는, 상기 하우징과 상기 전달축부의 사이에 배치되는 바디부; 상기 바디부의 외주면으로부터 돌출되고, 상기 하우징의 내부로 오목하게 함몰 형성되는 제1삽입부에 삽입되는 제1회전방지부재; 및 상기 바디부의 내주면으로부터 돌출되고, 상기 전달축부의 내부로 오목하게 함몰 형성되는 제2삽입부에 삽입되는 제2회전방지부재;를 포함한다.
또한, 상기 제1회전방지부재와 상기 제2회전방지부재는 상기 바디부의 지름을 기준으로 서로 반대편의 원주 상에 배치된다.
또한, 상기 제2회전방지부재는 한 쌍으로 구비되고, 상기 바디부의 원주 방향을 따라 설정 간격 이격되어 배치된다.
또한, 한 쌍의 상기 제2회전방지부재가 이격되는 상기 설정 간격은 180도 이하이다.
또한, 상기 하우징의 내부에서 상기 전달축부를 지지하는 유동방지부;를 더 포함한다.
또한, 상기 유동방지부는, 외주면이 상기 하우징의 내주면에 압입되고, 내주면이 상기 전달축부에 접하는 제1유동방지부재; 및 외주면이 상기 회전방지부의 내주면에 압입되고, 내주면이 상기 전달축부에 접하는 제2유동방지부재;를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치는 유격 보상 구조 등 별도의 부품 없이 단순한 구조로 측정부를 랙바에 설치할 수 있어 최적화된 패키지를 구현할 수 있으며, 조립 공정을 축소할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치는 피니언부가 스퍼 타입의 기어 형상으로 구비되고, 인서트 사출 공법에 의해 제작됨에 따라 피니언부에 발생되는 축 방향으로의 분력을 방지할 수 있고, 제작에 따른 비용을 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치는 회전방지부와 유동방지부에 의해 전달축부가 하우징의 내부에서 중심축을 축으로 회전되거나 하우징 내부에서 끼이는 현상을 방지할 수 있음에 따라 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 하우징을 제외한 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 확대사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 3을 A-A'선으로 자른 단면도이다.
도 7은 도 3을 B-B'선으로 자른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전방지부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 하우징을 제외한 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 확대사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 6은 도 3을 A-A'선으로 자른 단면도이고, 도 7은 도 3을 B-B'선으로 자른 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치(1)는 하우징(100), 구동부(200), 전달축부(300), 측정부(400), 회전방지부(500), 유동방지부(600)를 포함한다.
하우징(100)은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치(1)의 개략적인 외관을 형성하고, 후술하는 구동부(200), 전달축부(300), 측정부(400), 회전방지부(500), 유동방지부(600)를 전체적으로 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(100)은 내부가 비어있는 중공형의 통 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 하우징(100)은 길이 방향이 차량의 폭 방향과 나란하게 배치된다. 하우징(100)은 볼팅 등에 의해 차량의 하방에 설치되는 서브프레임(미도시) 등에 고정되어 지지될 수 있다. 하우징(100)의 구체적인 형상은 도 1에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 액추에이터 장치(1) 구성을 전체적으로 지지할 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양한 설계 변경이 가능하다.
하우징(100)에는 제1삽입부(110)가 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1삽입부(110)는 하우징(100)의 내주면으로부터 하우징(100)의 외주면을 향해 오목하게 함몰 형성되는 홈의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 제1삽입부(110)는 길이 방향이 하우징(100)의 길이 방향과 나란하게 배치될 수 있다. 제1삽입부(110)에는 후술하는 회전방지부(500)에 구비되는 제1회전방지부재(520)가 삽입된다. 제1삽입부(110)의 단면 형상, 연장 길이는 후술하는 제1회전방지부재(520)의 형태에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다.
구동부(200)는 하우징(100)에 의해 지지되고, 구동력을 발생시켜 후술하는 전달축부(300)를 하우징(100)의 내부에서 이동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(200)는 동력발생부(210), 제어유닛(220), 동력전달부(230)를 포함한다.
동력발생부(210)는 외부로부터 전원을 인가받아 회전력을 발생시킨다. 동력발생부(210)는 하우징(100)에 고정되어 후술하는 제어유닛(220), 동력전달부(230)를 전체적으로 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 동력발생부(210)는 AC, DC BLDC 모터 등 외부로부터 입력받은 전력을 회전력으로 변환하는 다양한 종류의 전동 모터로 예시될 수 있다. 동력발생부(210)는 볼팅, 용접 등에 의해 하우징(100)의 외주면에 고정될 수 있다.
제어유닛(220)은 동력발생부(210)에 연결되고, 후술하는 측정부(400)에 의해 측정된 측정값을 바탕으로 동력발생부(210)의 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어유닛(220)은 동력발생부(210)의 일측에 결합되고, 동력발생부(210)의 회전 속도, 회전 여부 등 동력발생부(210)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있는 다양한 종류의 ECU(Electronic Control Unit)로 예시될 수 있다.
동력전달부(230)는 동력발생부(210)와 후술하는 전달축부(300)와 연결되고, 동력발생부(210)로부터 발생되는 회전력을 전달축부(300)로 전달한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달부(230)는 감속부(231)와, 볼너트부(232)를 포함할 수 있다.
감속부(231)는 동력발생부(210)와 연결되고, 동력발생부(210)의 회전 속도를 감속하여 후술하는 볼너트부(232)로 전달되는 회전력을 증폭시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 감속부(231)는 동력발생부(210)의 출력축과 함께 회전되는 구동풀리와, 볼너트부(232)와 연결되는 종동풀리 및 구동풀리와 종동풀리를 감싸도록 설치되고, 구동풀리의 회전에 연동되어 종동풀리를 회전시키는 벨트를 포함할 수 있다.
볼너트부(232)는 감속부(231)로부터 회전력을 전달받아 전달축부(300)를 이동시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 볼너트부(232)는 전달축부(300)의 외주면을 감싸도록 배치되는 중공형의 링 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 볼너트부(232)는 내주면에 나사산이 구비되어 볼과 같은 전동체를 매개로 전달축부(300)에 구비되는 볼스크류부(310)와 결합된다. 볼너트부(232)는 동력발생부(210)의 구동 시 종동풀리와 함께 전달축부(300)의 중심축을 축으로 회전된다.
동력전달부(230)의 구체적인 형상은 도 1, 도 2에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 동력발생부(210)로부터 발생되는 회전력을 전달축부(300)로 전달할 수 있는 기술사상 안에서 다양한 설계 변경이 가능하다.
전달축부(300)는 하우징(100) 내부에서 하우징(100)의 길이 방향과 나란한 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 전달축부(300)는 양단이 차량의 휠과 연결된 한 쌍의 타이로드(미도시)에 각각 연결된다. 전달축부(300)는 구동부(200)로부터 구동력을 전달받아 하우징(100) 내부를 왕복 이동한다. 전달축부(300)는 하우징(100) 내부에서 왕복 이동됨에 따라 양단에 연결된 타이로드로 힘을 전달하여 휠의 각도를 가변시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전달축부(300)는 볼스크류부(310), 랙바(320), 제2삽입부(330)를 포함한다.
볼스크류부(310)는 전달축부(300)의 일측 외관을 형성한다. 볼스크류부(310)는 구동부(200)와 연결되고, 구동부(200)로부터 발생되는 회전력을 직선 운동으로 변환한다. 이에 따라 볼스크류부(310)는 전달축부(300)가 하우징(100)의 내부에서 직선 왕복 이동되도록 유도할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 볼스크류부(310)는 외주면에 나사산이 구비된 봉의 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 볼스크류부(310)는 길이방향이 하우징(100)의 길이 방향과 나란하게 배치된다. 볼스크류부(310)는 외주면이 볼과 같은 전동체를 매개로 볼너트부(232)의 내주면에 결합된다.
랙바(320)는 볼스크류부(310)로부터 연장되어 전달축부(300)의 타측 외관을 형성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 랙바(320)는 볼스크류부(310)의 일단부(도 3 기준 우측 단부)로부터 볼스크류부(310)의 길이 방향과 나란한 방향으로 연장되는 봉의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 랙바(320)는 볼스크류부(310)와 일체로 제작될 수 있고, 볼스크류부(310)와 별물로 제작되어 볼스크류부(310)에 결합되는 것도 가능하다. 랙바(320)의 측면에는 랙바(320)의 길이 방향을 따라 랙기어(321)가 형성된다. 랙기어(321)는 열처리를 하지 않은 스틸 기어의 형태로 형성될 수 있다. 랙기어(321)는 후술하는 측정부(400)에 구비되는 피니언부(410)와 맞물려 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2삽입부(330)는 랙바(320)의 외주면으로부터 랙바(320)의 내부로 오목하게 함몰 형성되는 홈의 형성될 수 있다. 제2삽입부(330)는 길이 방향이 랙바(320)의 길이 방향과 나란한 방향으로 연장된다. 제2삽입부(330)는 한 쌍으로 구비되어 랙기어(321)의 상,하 방향(도 3 기준) 양측에 각각 배치된다. 제2삽입부(330)에는 후술하는 회전방지부(500)에 구비되는 제2회전방지부재(530)가 삽입된다. 제2삽입부(330)의 단면 형상, 연장 길이는 후술하는 제2회전방지부재(530)의 형태에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다.
측정부(400)는 전달축부(300)의 이동에 연동되어 휠의 조향각을 측정한다. 보다 구체적으로, 측정부(400)는 전달축부(300)의 하우징(100) 내부에서의 이동 방향 및 이동 거리를 통해 휠의 조향각을 간접적으로 측정한다. 측정부(400)는 제어유닛(220)과 무선 또는 유선으로 연결되어 측정된 데이터를 제어유닛(220)으로 전달한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 측정부(400)는 피니언부(410), 센서부(420)를 포함한다.
피니언부(410)는 랙바(320)와 맞물려 결합되고, 랙바(320)의 이동에 연동되어 회전된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 피니언부(410)는 스퍼(Spur) 즉, 평기어 타입의 기어 형상으로 구비될 수 있다. 피니언부(410)는 중심축이 전달축부(300)의 길이 방향과 수직한 방향으로 배치된다. 이에 따라 피니언부(410)에는 축 방향으로의 분력이 발생되지 않을 수 있다. 피니언부(410)는 플라스틱 재질로 구비될 수 있다. 이 경우, 피니언부(410)는 인서트 사출 공법에 의해 제작될 수 있다. 이에 따라 피니언부(410)는 제작이 용이하며, 제작에 따른 비용을 절감할 수 있다. 피니언부(410)는 외주면이 랙기어(321)에 맞물려 결합된다. 피니언부(410)는 전달축부(300)의 이동 시 맞물려 결합된 랙기어(321)에 의해 중심축을 축으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.
센서부(420)는 하우징(410)에 결합되고, 피니언부(410)를 회전 가능하게 지지한다. 센서부(420)는 랙바(320)에 의해 회전되는 피니언부(410)의 회전 각도 및 회전 방향을 측정할 수 있도록 구비된다. 센서부(420)는 제어유닛(220)과 무선 또는 유선으로 연결되어 측정된 데이터를 제어유닛(220)으로 전달한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(420)는 하우징(100)의 외주면에 볼팅, 용접 등에 의해 고정되어 피니언부(410)를 회전 가능하게 지지하는 케이스와, 케이스에 내장되어 피니언부(410)의 회전 각도 및 회전 방향을 측정하는 다양한 종류의 회전각 센서를 포함할 수 있다.
회전방지부(500)는 하우징(100)과 전달축부(300)의 상대 회전이 방지되도록 하우징(100)과 전달축부(300)의 사이에 구비된다. 보다 구체적으로 회전방지부(500)는 전달축부(300)가 하우징(100)의 길이 방향으로 왕복 이동되는 것을 허용함과 동시에 전달축부(300)가 하우징(100)의 내부에서 중심축을 축으로 회전되는 것을 방지한다. 이에 따라, 회전방지부(500)는 피니언부(410)와 랙기어(321)가 스퍼 타입의 기어 형태로 구비됨으로 인해 전달축부(300)가 하우징(100)의 내부에서 중심축을 축으로 회전되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전방지부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전방지부(500)는 바디부(510), 제1회전방지부재(520), 제2회전방지부재(530)를 포함한다.
바디부(510)는 하우징(100)과 전달축부(300)의 사이에 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 바디부(510)는 하우징(100)과 전달축부(300) 사이의 공간으로 삽입되는 중공형의 링 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 바디부(510)는 외주면이 하우징(100)의 내주면과 마주보게 배치된다. 바디부(510)는 내주면이 랙바(320)의 외주면, 보다 구체적으로 랙기어(321)와 마주보게 배치된다.
제1회전방지부재(520)는 바디부(510)의 외주면으로부터 하우징(100)의 내주면을 향해 돌출되는 돌기의 형상으로 형성된다. 제1회전방지부재(520)는 하우징(100)의 내부로 오목하게 함몰 형성되는 제1삽입부(110)에 삽입된다. 제1회전방지부재(520)는 제1삽입부(110)에 걸림 결합되어 바디부(510)와 하우징(100)간의 상대회전을 방지한다. 제1회전방지부재(520)의 구체적인 형상은 도 6에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 바디부(510)와 하우징(100)간의 상대회전을 방지할 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양한 설계 변경이 가능하다.
제2회전방지부재(530)는 바디부(510)의 내주면으로부터 전달축부(300)의 외주면을 향해 돌출되는 돌기의 형상으로 형성된다. 제2회전방지부재(530)는 전달축부(300)의 내부로 오목하게 함몰 형성되는 제2삽입부(330)에 삽입된다. 제2회전방지부재(530)는 제2삽입부(330)에 걸림 결합되어 바디부(510)와 전달축부(300)간의 상대회전을 방지한다.
제2회전방지부재(530)는 제1회전방지부재(520)와 바디부(510)의 어느 하나의 지름을 기준으로 바디부(510)의 서로 반대편의 원주 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 바디부(510)의 어느 하나의 지름은 전달축부(300)의 길이 방향과 수직한 방향으로 배치된 지름인 것으로 예시될 수 있다. 제2회전방지부재(530)는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 한 쌍의 제2회전방지부재(530)는 바디부(510)의 원주 방향을 따라 설정 간격 이격되어 배치된다. 이 경우, 한 쌍의 제2회전방지부재(530)가 이격되는 설정 간격은 180도 이하로 형성될 수 있다. 이에 따라 제2회전방지부재(530)는 제1회전방지부재(530)와 함께 전달축부(300)의 둘레 양측을 균일하게 지지할 수 있고, 전달축부(300)에 가해지는 회전 모멘트가 바디부(510)의 어느 한 지점으로 집중되는 것을 방지할 수 있다.
유동방지부(600)는 하우징(100)의 내부에서 전달축부(300)를 지지한다. 보다 구체적으로, 유동방지부(600)는 전달축부(300)가 정위치를 벗어나 하우징(100)의 내부에서 하우징(100)의 반경 방향으로 유동되는 것을 방지한다. 이에 따라 유동방지부(600)는 전달축부(300)가 처짐 등에 의해 하우징(100)의 내벽에 끼이거나 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유동방지부(600)는 제1유동방지부(610), 제2유동방지부(620)를 포함한다.
제1유동방지부(610)는 중공형의 링 형태를 갖도록 형성되고, 하우징(100)의 내주면과 전달축부(300)의 외주면의 사이로 삽입된다. 제1유동방지부(610)는 측정부(400)를 기준으로 일측(도 3 기준 우측)에 배치된다. 제1유동방지부(610)는 외주면이 하우징(100)의 내주면에 압입되어 고정된다. 제1유동방지부(610)는 내주면이 전달축부(300), 보다 구체적으로 랙기어(321)가 형성된 랙바(320)의 외주면에 접한다. 제1유동방지부(610)의 내주면은 전달축부(300)를 안정적으로 지지함과 동시에 전달축부(300)의 이동에 과도하게 간섭되지 않도록 마찰계수가 낮은 재질로 구비될 수 있다.
제2유동방지부(620)는 중공형의 링 형태를 갖도록 형성되고, 회전방지부(500)의 내주면과 전달축부(300)의 외주면의 사이로 삽입된다. 제2유동방지부(620)는 제1유동방지부(610)와 전달축부(300)의 길이 방향을 따라 이격되게 배치된다. 제2유동방지부(620)는 측정부(400)를 기준으로 타측(도 3 기준 좌측)에 배치된다. 제2유동방지부(620)는 외주면이 회전방지부(500)의 내주면에 압입되어 고정된다. 제2유동방지부(620)는 내주면이 전달축부(300), 보다 구체적으로 랙기어(321)가 형성된 랙바(320)의 외주면에 접한다. 제2유동방지부(620)의 내주면은 전달축부(300)를 안정적으로 지지함과 동시에 전달축부(300)의 이동에 과도하게 간섭되지 않도록 마찰계수가 낮은 재질로 구비될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 차량용 조향 액추에이터 장치 100 : 하우징
110 : 제1삽입부 200 : 구동부
210 : 동력발생부 220 : 제어유닛
230 : 동력전달부 231 : 감속부
232 : 볼너트부 300 : 전달축부
310 : 볼스크류부 320 : 랙바
321 : 랙기어 330 : 제2삽입부
400 : 측정부 410 : 피니언부
420 : 센서부 500 : 회전방지부
510 : 바디부 520 : 제1회전방지부재
530 : 제2회전방지부재 600 : 유동방지부
610 : 제1유동방지부재 620 : 제2유동방지부재

Claims (11)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 의해 지지되고, 구동력을 발생시키는 구동부;
    상기 하우징 내부에 이동 가능하게 설치되고, 상기 구동부로부터 구동력을 전달받아 왕복 이동하며 휠의 각도를 가변시키는 전달축부;
    상기 전달축부의 이동에 연동되어 상기 휠의 조향각을 측정하는 측정부; 및
    상기 하우징과 상기 전달축부의 상대 회전이 방지되도록 상기 하우징과 상기 전달축부의 사이에 구비되는 회전방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전달축부는,
    상기 구동부로부터 발생되는 회전력을 직선 운동으로 변환하는 볼스크류부; 및
    상기 볼스크류부로부터 연장되고, 상기 측정부와 맞물리는 랙바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 측정부는,
    상기 랙바와 맞물려 결합되고, 상기 랙바의 이동에 연동되어 회전되는 피니언부; 및
    상기 하우징에 결합되고, 상기 피니언부의 회전 각도 및 회전 방향을 측정하는 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 피니언부는 스퍼(Spur) 타입의 기어 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 피니언부는 인서트 사출 공법에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 회전방지부는,
    상기 하우징과 상기 전달축부의 사이에 배치되는 바디부;
    상기 바디부의 외주면으로부터 돌출되고, 상기 하우징의 내부로 오목하게 함몰 형성되는 제1삽입부에 삽입되는 제1회전방지부재; 및
    상기 바디부의 내주면으로부터 돌출되고, 상기 전달축부의 내부로 오목하게 함몰 형성되는 제2삽입부에 삽입되는 제2회전방지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1회전방지부재와 상기 제2회전방지부재는 상기 바디부의 지름을 기준으로 서로 반대편의 원주 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제2회전방지부재는 한 쌍으로 구비되고, 상기 바디부의 원주 방향을 따라 설정 간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    한 쌍의 상기 제2회전방지부재가 이격되는 상기 설정 간격은 180도 이하인 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에서 상기 전달축부를 지지하는 유동방지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 유동방지부는,
    외주면이 상기 하우징의 내주면에 압입되고, 내주면이 상기 전달축부에 접하는 제1유동방지부재; 및
    외주면이 상기 회전방지부의 내주면에 압입되고, 내주면이 상기 전달축부에 접하는 제2유동방지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 액추에이터 장치.
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