KR20230167541A - 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기차량의 충전포트 개폐도어 등의 도어 로크기구를 동작시키기 위한 도어 액추에이터의 모터 구동력 전달을 확실하게 하고, 상대적으로 큰 클러치 토크를 발생시킬 수 있어 액추에이터 성능을 향상시킬 수 있고, 작동 걸림감이 없고 작동 소음이 작으며, 컴팩트하게 구성할 수 있어 공간확보가 우수하고, 마찰 구성부의 조정을 통해 클러치 토크의 설계 자유도를 확보할 수 있는, 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 장치 하우징; 상기 장치 하우징에 구비되며, 일단부가 외부 기구물에 연결되는 장치 샤프트; 상기 장치 하우징에 구비되어 상기 장치 하우징의 회전력을 상기 장치 샤프트로 전달하고, 하기 가압력 작용 수단에 의해 인가되는 가압력으로 마찰력을 발생하도록 구성되는 마찰력 발생 모듈; 및 상기 장치 하우징에 구비되며, 상기 마찰력 발생 모듈에 마찰력이 발생하도록 가압력을 인가하도록 구성되는 가압력 작용 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치가 제공된다.

Description

차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치 {MULTI-DISK CLUTCH DEVICE FOR VEHICLE ACTUATOR}

본 발명은 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기차량의 충전포트 개폐도어 등의 도어 로크기구를 동작시키기 위한 도어 액추에이터의 모터 구동력 전달을 확실하게 하고, 상대적으로 큰 클러치 토크를 발생시킬 수 있어 액추에이터 성능을 향상시킬 수 있고, 작동 걸림감이 없고 작동 소음이 작으며, 컴팩트하게 구성할 수 있어 공간확보가 우수하고, 마찰 구성부의 조정을 통해 클러치 토크의 설계 자유도를 확보할 수 있는, 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서 도어 액추에이터는 차량의 도어 래치를 시정 및 해정시키기 위한 도어 로크기구의 주요 부품으로서 상기한 도어 래치에 링크를 개재하여 연결된다.

상기 도어 로크기구에서 도어 액추에이터는 내부에 수납된 모터를 동력원으로 하여 상기 도어 래치를 시정 또는 해정시켜 주게 되어 있다.

도 1은 도어 액추에이터 구성을 도시하는 정단면도이고, 도 2는 도 1의 도어 액추에이터에 포함되는 종래 클러치 장치의 일 실시 형태를 나타내는 측단면도이다.

하우징(2)의 내부에는 모터(4)가 수용되어 있고, 이 모터(4)의 축에 연결된 워엄기어(6)는 워엄휘일(8)을 종동시키게 되어 있다.

또한, 워엄휘일(8)의 중심에는 피니온(10)이 축 지지되어서 함께 회전하게 되어 있고, 이 피니온(10)은 랙(12)과 치합되어 이를 연동시킴으로써 상기한 랙(12)에 연결된 로드(14)를 승강 작동하게 되어 있다.

주지된 바와 같이 로드(14)는 링크를 개재하여 도어 래치로 연결되어 이를 시정 및 해정시키게 되어 있다.

상술한 구성의 도어 액추에이터에 있어서, 모터(4)와 워엄기어(6) 사이에는 클러치(18)가 개재된다.

이 클러치(18)는 모터(4)가 회전 구동할 때에 그 회전력을 워엄기어(6)로 전달되게 하고, 반대로 동력이 워엄기어(6)에서 모터(4) 쪽으로 전달되는 경우에는 이를 차단시켜 주는 역할을 한다.

예를 들면 도어 로크기구는 상기한 도어 액추에이터에 의해 작동되는 것이나, 때로는 승객이 수동으로 조작하는 경우도 예상할 수 있기 때문에 상기 한 모터(4)에는 클러치(18)가 필요하게 되는 것이다.

즉, 도어 로크기구의 수동 조작은 로드(14)를 통해 도어 액추에이터로 전달될 수 밖에 없고, 이 경우에 클러치(18)가 존재하지 않으면 피니온(10)과 워엄휘일(8), 그리고 워엄기어(6)를 경유하여 모터(4)까지 연동되어 상당한 부하로 작용하게 된다.

따라서 도어 로크기구의 수동 조작이 가볍게 될 수 없는 문제가 생기므로 상기한 클러치(18)는 필수적으로 갖추어야 한다.

도어 액추에이터에서 클러치(18)의 일반저인 구조는 도 2에 도시된 같이, 모터(4)에서 연장된 출력축(20)은 그 종단부의 외주에 복수개의 마그네트(22)를 설치하고 있고, 이에 대응하여 워엄기어(6)를 지지하는 워엄축(24)의 종단부에는 자성체로 된 시일드(26)가 장착되어서 상기한 마그네트(22)의 주위를 둘러싸고 있게 되어 있다.

이와 같은 구조는 출력축(20)이 회전할 때에 그 종단부의 마그네트(22)도 함께 회전하면서 소용돌이 자계를 일으키게 되고, 이 자계의 연향으로 워엄축(24)의 시일드(26)가 연동 회전하여 동력 전달이 이루어지게 되므로 간단하면서도 효율적인 동력의 단속을 구현하게 되어 있다.

그러나 종래 클러치는 오래 사용하면 상기한 시일드(26)가 자화되어 수동 조작 시에 부하로 나타나게 되고, 또한 모터(4)의 회전수도 비교적 높게 설정되어 있어야만 소기의 동력 단속효과를 얻을 수 있는 단점이 있다.

한편, 도 3은 종래 다른 실시 예의 클러치 장치를 포함하는 액추에이터를 나타내는 사시도이며, 도 4는 도 3의 저면도이다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 종래 다른 실시 예의 클러치는, 워엄 기어(50)가 설치되어 있는 모터(51)와, 상기한 워엄 기어(50)에 치합되어 회전되는 감속 기어(52)와, 상기한 감속 기어(52)에 치합되어 회전됨과 아울러 일측에 클러치 돌기(53)가 형성된 제1클러치 부재(54)와, 상기한 클러치 돌기(53)가 수납되도록 형성되고 비교적 크게 공간이 형성되어 클러치 돌기(53)가 일정 거리 이상 회전해야 걸리도록 클러치홈(55)이 형성되고 스위치 노브(미 도시)를 작동시키는 작동 기어(미도시)와 연결된 제2클러치 부재(56)로 이루어져 있다.

즉, 상기한 모터(51)에 의해 클러치 돌기(53)가 회전되면 상기한 클러치홈(55)에 걸려 연동 회전하면서 스위치 노브를 작동시키게 되지만, 상기한 스위치 노브를 손으로 잡아서 당기게 되면 상기한 클러치홈(55)과 클러치 돌기(53)의 이격 거리에 의해 모터(51)에는 힘이 전달되지 않고 수동으로 개폐되도록 구성된 것이다.

그러나 상기한 바와 같이 모터의 작동시에는 클러치 돌기와 클러치홈이 걸리면서 스위치 노브를 작동시키도록 구성하고 스위치 노브를 수동으로 작동시킬 때에는 클러치홈과 클러치 돌기의 간격에 의해 모터에 힘이 인가되지 않도록 구성하면 각각의 구성 요소가 커지게 되고 이로 인해 도어 래치의 부피가 커지게 됨과 아울러 부피의 증가에 의해 비교적 좁은 공간인 도어에 도어 래치를 설치하는 설치 자유도가 저하되며, 작동 소음이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 상기한 클러치 장치들을 포함한 종래의 클러치 장치는, 낮은 클러치 토크로 인하여 액츄에이터의 성능이 저하하고, 맞물림 클러치 구조로 구성되어 있어 작동시 소음 및 걸림감이 과다 발생함을 인해 이용자(소비자)의 불쾌감을 유발하며, 클러치 토크를 증대하기 위해서는 사이즈를 증대해야만 하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 10-0521923(2005.10.13. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-0187573(1999.06.01. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1210639(2012.12.07. 공고) 대한민국 등록실용신안공보 20-0136101(1999.05.15. 공고)

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 전기차량의 충전포트 개폐도어 등의 도어 로크기구를 동작시키기 위한 도어 액추에이터의 모터 구동력 전달을 확실하게 하고, 외부 기구물 측에서의 수동 조작 시에는 모터 구동력 입력 측에 구비된 기어트레인의 셀프락킹 기능을 통해 모터로의 전달을 단속할 수 있는, 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상대적으로 큰 클러치 토크를 발생시킬 수 있어 액추에이터 성능을 향상시킬 수 있고, 작동 걸림감이 없고 작동 소음이 작으며, 컴팩트하게 구성할 수 있어 공간확보가 우수하고, 마찰 구성부의 조정을 통해 클러치 토크의 설계 자유도를 확보할 수 있는, 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 모터의 구동력을 전달하는 입력 측에 셀프락킹(self locking)의 기어트레인을 포함하는 차량 도어 액추에이터의 구동력 전달 장치에 있어서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 장치 하우징; 상기 장치 하우징에 구비되며, 일단부가 외부 기구물에 연결되는 장치 샤프트; 상기 장치 하우징에 구비되어 상기 장치 하우징의 회전력을 상기 장치 샤프트로 전달하고, 하기 가압력 작용 수단에 의해 인가되는 가압력으로 마찰력을 발생하도록 구성되는 마찰력 발생 모듈; 및 상기 장치 하우징에 구비되며, 상기 마찰력 발생 모듈에 마찰력이 발생하도록 가압력을 인가하도록 구성되는 가압력 작용 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치가 제공된다.

본 발명에 있어서, 상기 장치 샤프트는 일단부가 외부 기구물에 맞물리거나 결합되는 결합구가 형성되는 봉형 샤프트부, 및 상기 봉형 샤프트부의 하부에서 반경방향으로 연장되는 플랜지부로 형성되며, 상기 플랜지부는 상기 장치 하우징의 바닥의 상면 또는 하면에 접촉되게 구비될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마찰력 발생 모듈은 상기 장치 하우징과 장치 샤프트 중 하나에 대하여 회전은 방지되고, 축방향으로의 이동은 가능하게 구비되는 복수의 제1 마찰 부재; 및 상기 장치 하우징과 장치 샤프트 중 다른 하나에 대하여 회전은 방지되고, 축방향으로의 이동은 가능하게 구비되며, 상기 복수의 제1 마찰 부재 사이에 개재되는 복수의 제2 마찰 부재;를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 마찰 부재 및 제2 마찰 부재는 상기 장치 샤프트가 관통하는 판상체로 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마찰력 발생 모듈은 외연이 상기 장치 하우징에 대하여 회전이 방지되게 구비되고, 상기 장치 샤프트가 회전가능하게 관통하는 복수의 제1 마찰 부재; 및 상기 장치 샤프트가 관통하되 그 장치 샤프트에 대하여 회전이 방지되게 구비되고, 외연은 상기 장치 하우징에 대하여 회전가능하게 구비되며, 상기 복수의 제1 마찰 부재 사이에 개재되는 복수의 제2 마찰 부재;를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 마찰 부재 및 제2 마찰 부재는 판상체로 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가압력 작용 수단은 상기 마찰력 발생 모듈의 상부 측에서 탄성력을 상시 인가하도록 구비되는 탄성 부재으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 탄성 부재는 웨이브 스프링(wave spring)일 수 있다.

본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명은 상대적으로 큰 클러치 토크를 발생시킬 수 있어 액추에이터 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 클러치 돌기와 클러치 홈의 종래 클러치 구조를 탈피할 수 있어 작동 걸림감을 없앨 수 있고, 작동 소음을 저감시킬 수 있어 이용자(소비자)의 불쾌감 유발을 방지할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 컴팩트하게 구성할 수 있어 공간확보가 우수하면서도, 마찰 구성부의 조정을 통해 토크의 크기를 조절할 수 있어 설계 자유도를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 도어 로크기구를 수동 조작하는 경우에 도어 액추에이터가 보유하고 있는 모터의 구동력을 전달하는 입력 측에서 셀프락킹 기능을 통해 모터가 연동되지 않도록 하여 모터의 부하 부담을 없애 모터 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 도어 액추에이터 구성을 도시하는 정단면도이다.
도 2는 도 1의 도어 액추에이터에 포함되는 종래 클러치 장치의 일 실시 형태를 나타내는 측단면도이다.
도 3은 종래 다른 실시 예의 클러치 장치를 포함하는 액추에이터를 나타내는 사시도이다.
도 4는 종래 다른 실시 예의 클러치 장치를 포함하는 액추에이터를 나타내는 저면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치를 분해하여 나타내는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치에 포함되는 마찰력 발생 모듈의 실시 형태들을 나타내는 부분 절개 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치에 포함되는 마찰력 발생 모듈의 다른 실시 예를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치를 분해하여 나타내는 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치에 포함되는 마찰력 발생 모듈의 실시 형태들을 나타내는 부분 절개 구성도이다. 도 8은 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치에 포함되는 마찰력 발생 모듈의 다른 실시 예를 나타내는 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치의 동작을 나타내는 설명도이다.

본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치는, 전기차량의 충전포트 개폐도어를 포함하는 도어의 도어 래치를 시정 또는 해정하도록 구성되는 도어 로크기구에서 셀프락킹(self locking) 기능의 웜기어를 포함하는 기어트레인을 갖는 도어 액추에이터의 모터의 구동력을 전달하도록 구성되는 차량 도어 액추에이터용 구동력 전달 장치에 있어서, 도 5 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 크게 장치 하우징(100)과, 장치 샤프트(200)와, 마찰력 발생 모듈(300)과, 가압력 작용 수단(400), 및 고정 부재(500)를 포함한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치는, 전기차량의 충전포트 개폐도어를 포함하는 도어의 도어 래치를 시정 또는 해정하도록 구성되는 도어 로크기구에서 셀프락킹(self locking) 기능의 웜기어를 포함하는 기어트레인을 갖는 도어 액추에이터의 모터의 구동력을 전달하도록 구성되는 차량 도어 액추에이터용 구동력 전달 장치에 있어서, 도 5 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 모터 액추에이터의 모터의 구동력을 전달받아 회전 구동하는 장치 하우징(100); 일단부(상단부)와 타단부(하단부)는 상기 장치 하우징(100)의 상부 측과 하부 측의 외부로 노출되면서 장치 하우징(100) 내에 구비되고, 상기 장치 하우징(100)의 회전 구동과 함께 회전 구동하는 장치 샤프트(200); 상기 장치 하우징(100)의 내측에 구비되어 하기 가압력 작용 수단에 의해 인가되는 가압력으로 마찰력을 발생시키도록 구성되는 마찰력 발생 모듈(300); 상기 장치 하우징(100) 내에 구비되며, 상기 마찰력 발생 모듈(300)에 마찰력이 발생하도록 가압력을 인가하도록 구성되는 가압력 작용 수단(400); 및 상기 장치 샤프트(200)의 일단부에 고정되면서 장치 하우징(100)의 상단부를 마감하여 장치 하우징(100)의 내부에 구비되는 구성부들이 외부로 이탈되는 것을 방지하는 고정 부재(500);를 포함한다. 여기에서, 상기 장치 하우징(100)이 내부에 구비되는 구성부들이 외부로 탈락 방지되게 구성되는 경우, 상기 고정 부재(500)는 생략될 수 있다.

상기 장치 하우징(100)은 모터 액추에이터의 모터의 구동력을 전달받아 회전 구동하여 그 구동력이 장치 샤프트(200)로 전달되어 외부 기구물(예를 들면, 도어 래치 등의 작동체)이 동작되도록 하는 구성부이다.

상기 장치 하우징(100)은 일 실시 형태로서 도면에 나타낸 바와 같이 상면 개방된 통 형상부(110), 및 상기 통 형상부(110)의 바닥면을 형성하며 중앙에 관통공이 형성되어 상기 장치 샤프트(200)의 타단부(하단부)가 그 관통공을 통해 외부로 돌출되는 바닥부(120)를 포함한다.

상기 장치 하우징(100)의 통 형상부(110)의 외면에는 모터 액추에이터의 모터에 연결되는 기어트레인(웜 감속기 포함) 중 최종단의 링형 기어와 스플라인 결합되게 스플라인 결합부(111)가 형성된다. 도면에서 상기 스플라인 결합부(111)는 통 형상부(110)의 외면에 일정 간격을 갖고 형성되는 스플라인 돌기로 형성되어, 장치 하우징(100)의 통 형상부(110)의 외면에 구비되는 링형 기어의 스플라인 홈이 결합된다.

또한, 상기 장치 하우징(100)의 내면은 마찰력 발생 모듈(300)에 포함되는 일 구성부인 제1 마찰 부재(고정 와셔) 또는 다른 구성부인 제2 마찰 부재(마찰 와샤)의 회전은 방지하면서 축방향으로는 이동할 수 있게 결합된다. 이에 대해서는 아래 마찰력 발생 모듈(300)의 설명에서 상세히 설명한다.

계속해서, 상기 장치 샤프트(200)는 일단부(상단부)와 타단부(하단부)가 상기 장치 하우징(100)의 적어도 일단부가 외부로 돌출되어 노출되게 구비되고, 상기 장치 하우징(100)의 회전 구동과 함께 회전 구동하는 구성부이다.

상기 장치 샤프트(200)는 타단부(하단부)의 단면에 외부 기구물에 맞물리거나 결합되는 결합구가 형성되는 봉형 샤프트부(210), 및 상기 봉형 샤프트부(210)의 하부 측에서 반경방향으로 연장되어 형성되는 플랜지부(220)로 형성될 수 있다.

상기 봉형 샤프트부(210)는 마찰력 발생 모듈(300)에 포함되는 일 구성부인 제1 마찰 부재(고정 와셔) 또는 다른 구성부인 제2 마찰 부재(마찰 와샤)의 회전은 방지하면서 축방향으로는 이동할 수 있게 결합된다. 이에 대해서는 아래 마찰력 발생 모듈(300)의 설명에서 상세히 설명한다.

도면에서 상기 봉형 샤프트부(210)는 장치 하우징(100)의 상부 측과 하부 측의 외부로 돌출되어 노출되게 구비되는 경우를 나타내고 있다.

상기 플랜지부(220)는 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같이, 장치 하우징(100)의 바닥부(120)의 저면에 위치되게 구비될 수 있고, 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같이 장치 하우징(100)의 바닥부(120)의 상면에 위치되게 구비될 수 있다.

다음으로, 상기 마찰력 발생 모듈(300)은 상기 장치 하우징(100)의 내측에 구비되어 하기 가압력 작용 수단에 의해 인가되는 가압력으로 마찰력을 발생시키도록 구성되는 구성부이다.

구체적으로, 상기 마찰력 발생 모듈(300)은 상기 장치 하우징(100)과 장치 샤프트(200) 중 하나에 대하여 회전은 방지되어 상기 장치 하우징(100)과 장치 샤프트(200) 중 하나와 함께 회전하고, 축방향으로(장치 샤프트의 축방향으로) 이동가능하게 구비되는 복수의 제1 마찰 부재(310), 및 상기 장치 하우징(100)과 장치 샤프트(200) 중 다른 하나에 대하여 회전은 방지되어 상기 장치 하우징(100)과 장치 샤프트(200) 중 다른 하나와 함께 회전하고, 축방향으로(장치 샤프트의 축방향으로) 이동가능하게 구비되며, 상기 복수의 제1 마찰 부재(310) 사이에 개재되는 복수의 제2 마찰 부재(320)를 포함한다.

상기 제1 마찰 부재(310)와 제2 마찰 부재(320)는 와셔 부재로 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 제1 마찰 부재(310)와 제2 마찰 부재(310, 320)가 상기 장치 하우징(100) 및/또는 장치 샤프트(200)에 회전방지되게 구성되는 방식은, 제1 및 제2 마찰 부재(310, 320)가 D-cut 형태로 형성되고, 상기 장치 하우징(100) 및/또는 장치 샤프트(200)가 D-cut 형상으로 형성되어 회전을 방지하도록 구성될 수 있다. 또한, 이들 두 구성부 간은 스플라인(spline) 결합, 키와 키홈 결합, 또는 육각형을 포함한 다각형 형상 결합을 통해 회전을 방지하도록 구성될 수 있다.

도면에 나타낸 실시 예에서는, 제1 마찰 부재(310)가 장치 하우징(100)에 회전방지되게 구비되고, 제2 마찰 부재(320)가 장치 샤프트(320)에 회전방지되게 구비되는 경우를 나타내고 있다.

다음으로, 상기 가압력 작용 수단(400)은 상기 장치 하우징(100) 내에 구비되며, 상기 마찰력 발생 모듈(300)에 마찰력이 발생하도록 가압력을 인가하도록 구성되는 구성부이다.

상기 가압력 작용 수단(400)은 상기 마찰력 발생 모듈(300)의 상부 측에서 탄성력이 상시 작용하도록 구비되는 탄성 부재로 구성된다.

상기 가압력 작용 수단(400)은 예를 들면 웨이브 스프링으로 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 가압력 작용 수단(400)은 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같이 그 상면과 하면에 제1 마찰 부재(310)가 위치되는 상태에서 구비될 수 있으며, 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같이 상측이 고정 부재(500)의 하면과 위치되면서 하측에 최상측의 제1 마찰 부재(310)이 위치되는 상태로 구비될 수 있다.

계속해서, 상기 장치 샤프트(200)의 일단부를 회전가능하게 지지하면서 상기 장치 하우징(100)의 상단부를 마감하여 장치 하우징(100)의 내부에 구비되는 구성부들이 외부로 이탈되는 것을 방지하는 구성부이다.

상기 고정 부재(500)는 상기 장치 샤프트(200)의 상부 측에 고정되는 고정링으로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치는, 다른 실시 예로서, 상기 장치 하우징(100)과 마찰력 발생 모듈(300)의 마찰 부재(제1 및 제2 마찰 부재)가 도 8에 나타낸 바와 같이, 상광하협(하단에서 상단 측으로 갈수록 직경이 증가하는 형태) 형상의 통 형상으로 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 모터의 회전은 그 모터에 연결되는 웜기어 포함의 기어트레인을 통해 장치 하우징(100)을 회전시키고, 이때 장치 하우징(100)과 장치 샤프트(200)에 회전방지되게 구비되는 마찰력 발생 모듈(300)은 가압력 작용 수단(400)에 의해 가압력이 상시 인가되는 상태이므로 장치 하우징(100)의 회전은 장치 샤프트(200)로 전달되어 장치 샤프트(200)가 회전함으로써 외부 기구물을 작동시킨다.

한편, 사용자가 외부 기구물을 수동 조작하여 장치 샤프트(200)를 회전시키는 경우, 장치 하우징(100)도 회전하게 되는데, 이때 모터의 구동력을 전달하는 입력 측에는 웜기어를 포함한 기어트레인(gear train)이 구비되고, 사용자의 조작량을 감안한 공지의 웜기어의 셀프락킹(self locking)(또는 역회전 방지) 기능을 통해 모터로의 회전력 전달은 방지되게 된다.

다시 말해서, 모터 측으로부터의 구동력 전달은 미리 설정된 작동값만큼 모터가 구동되어 기어트레인을 통해 마찰식 구동력 전달 장치 측으로 전달되고, 그 반대방향(수동조작에 의한 반대측으로부터의 입력 구동)으로의 회전력 전달은 웜기어의 셀프락킹에 의해 모터로 전달되지 않는다.

여기에서, 웜기어(출력) 축에서 웜(입력) 축을 돌리면 웜이 역회전 하지 않는 것은 웜의 진행각이 치(teeth)면 마찰각보다 작은 경우이며 이것을 셀프락킹이라고 한다.

본 발명에 따른 차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치에 의하면, 도어 로크기구를 수동 조작하는 경우에 도어 액추에이터가 보유하고 있는 모터가 연동되지 않도록 하여 모터의 부하 부담을 없애 모터 수명을 연장시킬 수 있으며, 상대적으로 큰 클러치 토크를 발생시킬 수 있어 액추에이터 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 클러치 돌기와 클러치 홈의 종래 클러치 구조를 탈피할 수 있어 작동 걸림감을 없앨 수 있고, 작동 소음을 저감시킬 수 있어 이용자(소비자)의 불쾌감 유발을 방지할 수 있으며, 컴팩트하게 구성할 수 있어 공간확보가 우수하면서도, 마찰 구성부의 조정을 통해 토크의 크기를 조절할 수 있어 설계 자유도를 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 장치 하우징
110: 통 형상부
111: 스플라인 결합부
120: 바닥부
200: 장치 샤프트
210: 봉형 샤프트부
220: 플랜지부
300: 마찰력 발생 모듈
310: 제1 마찰 부재
320: 제2 마찰 부재
400: 가압력 작용 수단
500: 고정 부재

Claims (7)

1. 모터의 구동력을 전달하는 입력 측에 셀프락킹(self locking)의 기어트레인을 포함하는 차량 도어 액추에이터의 구동력 전달 장치에 있어서,
   모터의 구동력을 전달받아 회전하는 장치 하우징;
   상기 장치 하우징에 구비되며, 일단부가 외부 기구물에 연결되는 장치 샤프트;
   상기 장치 하우징에 구비되어 상기 장치 하우징의 회전력을 상기 장치 샤프트로 전달하고, 하기 가압력 작용 수단에 의해 인가되는 가압력으로 마찰력을 발생하도록 구성되는 마찰력 발생 모듈; 및
   상기 장치 하우징에 구비되며, 상기 마찰력 발생 모듈에 마찰력이 발생하도록 가압력을 인가하도록 구성되는 가압력 작용 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는
   차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 장치 샤프트는 일단부가 외부 기구물에 맞물리거나 결합되는 결합구가 형성되는 봉형 샤프트부, 및 상기 봉형 샤프트부의 하부에서 반경방향으로 연장되는 플랜지부로 형성되며,
   상기 플랜지부는 상기 장치 하우징의 바닥의 상면 또는 하면에 접촉되게 구비되는 것을 특징으로 하는
   차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 마찰력 발생 모듈은,
   상기 장치 하우징과 장치 샤프트 중 하나에 대하여 회전은 방지되고, 축방향으로의 이동은 가능하게 구비되는 복수의 제1 마찰 부재; 및
   상기 장치 하우징과 장치 샤프트 중 다른 하나에 대하여 회전은 방지되고, 축방향으로의 이동은 가능하게 구비되며, 상기 복수의 제1 마찰 부재 사이에 개재되는 복수의 제2 마찰 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는
   차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 마찰 부재 및 제2 마찰 부재는 상기 장치 샤프트가 관통하는 판상체로 형성되는 것을 특징으로 하는
   차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 마찰력 발생 모듈은,
   외연이 상기 장치 하우징에 대하여 회전이 방지되게 구비되고, 상기 장치 샤프트가 회전가능하게 관통하는 복수의 제1 마찰 부재; 및
   상기 장치 샤프트가 관통하되 그 장치 샤프트에 대하여 회전이 방지되게 구비되고, 외연은 상기 장치 하우징에 대하여 회전가능하게 구비되며, 상기 복수의 제1 마찰 부재 사이에 개재되는 복수의 제2 마찰 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는
   차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 마찰 부재 및 제2 마찰 부재는 판상체로 형성되는 것을 특징으로 하는
   차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 가압력 작용 수단은,
   상기 마찰력 발생 모듈의 상부 측에서 탄성력을 상시 인가하도록 구비되는 탄성 부재인 것을 특징으로 하는
   차량 액추에이터용 멀티디스크 클러치 장치.

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