KR100599830B1 - Steering Linkage - Google Patents

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KR100599830B1
KR100599830B1 KR1020040046368A KR20040046368A KR100599830B1 KR 100599830 B1 KR100599830 B1 KR 100599830B1 KR 1020040046368 A KR1020040046368 A KR 1020040046368A KR 20040046368 A KR20040046368 A KR 20040046368A KR 100599830 B1 KR100599830 B1 KR 100599830B1
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박종헌
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현대모비스 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

본 발명에 따른 스티어링 링크장치는, 스티어링 휠의 조작에 따라 전동기가 구동되면, 상기 전동기의 구동력에 의해 스크루가 회전되고, 상기 스크루를 따라 너트가 일정 스트로크로 나사 결합되면서 타이로드가 좌우로 슬라이딩되는 구조이기 때문에 상기 스크루가 상기 너트에 의해 지지되고, 상기 너트가 상기 전동기와 차체에 각각 결합된 케이스에 의해 지지되기 때문에 구조적으로 종래보다 강도 및 내구성 측면에서 유리하다.Steering link device according to the present invention, when the motor is driven by the operation of the steering wheel, the screw is rotated by the driving force of the electric motor, the tie rod is slid left and right while the nut is screwed in a predetermined stroke along the screw. Since the screw is supported by the nut because of the structure, and the nut is supported by the case respectively coupled to the electric motor and the vehicle body, the screw is structurally advantageous in terms of strength and durability.

스티어링 휠, 스티어링 링크, 스크루, 너트, 타이로드Steering wheel, steering link, screw, nut, tie rod

Description

스티어링 링크장치{Steering Linkage} Steering Linkage {Steering Linkage}             

도 1은 종래 기술에 따른 스티어링 링크장치가 도시된 사시도,1 is a perspective view showing a steering link device according to the prior art,

도 2는 종래 기술에 따른 스티어링 링크장치가 일부 절개된 사시도,Figure 2 is a perspective view of a partially cut in the steering link device according to the prior art,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 링크장치가 일부 절개된 사시도,3 is a perspective view partially cut in the steering link device according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스티어링 링크장치가 일부 절개된 사시도이다.4 is a perspective view partially cut in the steering link device according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

50 : 전동기 52 : 스크루50: electric motor 52: screw

54 : 너트 56,57 : 좌,우 타이로드54: nut 56,57: left and right tie rod

60,61 : 좌,우 케이스 62,63 : 스토퍼60,61: left and right cases 62,63: stopper

본 발명은 스티어링 링크장치에 관한 것으로서, 특히 전동기의 구동력에 의해 스크루가 회전되고, 너트가 상기 스크루를 따라 나선운동되면서 타이로드를 조작시키는 스티어링 링크장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering link device, and more particularly, to a steering link device in which a screw is rotated by a driving force of an electric motor and a nut is manipulated in a spiral motion along the screw.

도 1,2는 여러 스티어링 링크장치 중 전동식 스티어링 링크장치가 도시된 도면으로서, 일반적으로 스티어링 링크장치(L)는 운전자가 차량의 주행방향을 바꾸기 위해 운전석 측에 설치된 스티어링 휠(2)을 조작하면, 상기 스티어링 휠(2)의 조향력을 좌,우 바퀴에 전달하는 장치이다.1 and 2 are diagrams illustrating an electric steering link device among various steering link devices. In general, the steering link device L operates when a driver operates a steering wheel 2 installed at a driver's seat to change a driving direction of a vehicle. The device transmits steering force of the steering wheel 2 to the left and right wheels.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 스티어링 링크장치는, 좌,우 바퀴의 중앙에 설치되어 스티어링 휠(2)의 조작 상태에 따라 정/역방향으로 일정 회전력을 발생시키는 전동기(10)와, 상기 전동기(10)의 회전축(10a)과 일체로 회전토록 결합된 너트(12)와, 상기 너트(12)와 나사 결합된 스크루(14)와, 상기 스크루(14)와 바퀴 사이에 설치된 타이로드(16)로 이루어진다.1 and 2, the steering link device is provided in the center of the left and right wheels, the electric motor 10 for generating a constant rotational force in the forward / reverse direction according to the operating state of the steering wheel (2), and A nut 12 integrally coupled to the rotary shaft 10a of the electric motor 10, a screw 14 screwed to the nut 12, and a tie rod provided between the screw 14 and the wheel ( 16).

상기 스크루(14)는 상기 전동기(10)의 좌,우 양측으로 각각 돌출되고, 상기 전동기(10)를 중심으로 좌,우에 각각 상기 너트(12)가 체결된다.The screw 14 protrudes to both left and right sides of the electric motor 10, respectively, and the nuts 12 are fastened to the left and right centers of the electric motor 10, respectively.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the prior art configured as described above are as follows.

운전자가 스티어링 휠(2)을 회전시키면, 상기 스티어링 휠(2)의 회전방향 및 회전각도가 감지되고, 그 감지결과에 따라 상기 전동기(10)가 구동된다.When the driver rotates the steering wheel 2, the rotation direction and the rotation angle of the steering wheel 2 are sensed, and the electric motor 10 is driven according to the detection result.

상기 전동기(10)가 구동되면, 상기 전동기(10)의 회전축(10a)과 함께 너트(12)가 회전되기 때문에 상기 스크루(14)가 상기 너트(12)에 의해 회전되면서 좌우로 슬라이딩되고, 상기 타이로드(16)가 상기 스크루(14)와 연동되어 상기 좌,우 바퀴를 좌우로 밀고 당기게 된다. 따라서, 상기 좌,우 바퀴가 조향력을 전달받게 되어 조향이 이루어진다.When the electric motor 10 is driven, since the nut 12 is rotated together with the rotation shaft 10a of the electric motor 10, the screw 14 is slid left and right while being rotated by the nut 12, The tie rod 16 is interlocked with the screw 14 to push and pull the left and right wheels from side to side. Thus, the left and right wheels are steered to receive steering force.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 스티어링 링크장치는 상기 스크루(14)가 상기 너트(12)에 의해 외팔보 형식으로 지지되는데, 조향 각도가 클수록 상기 너트(12)가 상대적으로 상기 스크루(14)의 전동기(10) 측 끝단으로 이동됨으로써 상기 스크루(14)의 좌굴하중이 커지기 때문에 좌굴 하중 및 강도를 고려하여 상기 스크루(14)가 굵게 성형됨으로써 비용 상승의 요인이 될 뿐만 아니라 전체적인 크기가 커져서 여타부품과 간섭되지 않도록 회피 설계해야 하는 문제점이 있다.However, in the above-described steering link device according to the related art, the screw 14 is supported by the nut 12 in a cantilevered form, and as the steering angle increases, the nut 12 relatively moves the screw 14. Since the buckling load of the screw 14 is increased by being moved to the end of the motor 10 side, the screw 14 is thickly formed in consideration of the buckling load and strength, thereby increasing the overall size and increasing the overall size. There is a problem of avoiding design so as not to interfere with the components.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구조적으로 강성 및 내구성이 향상될 수 있는 스티어링 링크장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a steering link device that can be structurally improved rigidity and durability.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 스티어링 링크장치는 스티어링 휠의 조작에 따라 구동되는 전동기와; 상기 전동기의 구동력에 의해 회전되는 스크 루와; 상기 스크루에 나선 운동될 수 있도록 결합된 너트와; 상기 너트와 일 직선으로 결합되고 바퀴와 연결되어, 상기 너트가 나선 운동되면 상기 바퀴를 조향시키는 타이로드를 포함하여 구성된다.Steering link device according to the present invention for solving the above problems is a motor driven by the operation of the steering wheel; A screw rotated by a driving force of the electric motor; A nut coupled to the screw so as to be spirally moved; It is coupled to the nut in a straight line and is connected to the wheel, it comprises a tie rod for steering the wheel when the nut is helical movement.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 링크장치가 일부 절개된 사시도이다.3 is a perspective view partially cut in the steering link device according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 링크장치는, 스티어링 휠의 조작에 따라 정방향 또는 역방향으로 적정 회전력이 발생되도록 구동되는 전동기(50)와, 상기 전동기(50)와 결합되어 상기 전동기(50)의 구동력에 의해 회전되는 스크루(52)와, 상기 스크루(52)의 외측에 나선 운동될 수 있도록 결합된 너트(54)와, 상기 너트(54)와 바퀴 사이에 설치되어 상기 너트(54)가 나선 운동되면 상기 좌,우 바퀴를 각각 조향시키는 좌,우 타이로드(56,57)로 이루어진다.As shown in Figure 3, the steering link device according to an embodiment of the present invention, the electric motor 50 is driven to generate a proper rotation force in the forward or reverse direction in accordance with the operation of the steering wheel, and the electric motor 50 and Screw 52 is coupled and rotated by the driving force of the electric motor 50, the nut 54 is coupled so as to be spirally moved outside the screw 52, installed between the nut 54 and the wheel When the nut 54 is spirally moved, left and right tie rods 56 and 57 are steered to steer the left and right wheels, respectively.

상기 전동기(50)는 상기 스티어링 휠에 설치되어 상기 스티어링 휠의 회전방향 및 그 회전각도를 감지하는 스티어링 휠 센서의 감지결과에 따라 구동된다.The electric motor 50 is installed in the steering wheel and is driven according to the detection result of the steering wheel sensor for detecting the rotation direction and the rotation angle of the steering wheel.

상기 스크루(52)는 상기 전동기(50)의 좌,우 양측에서 상기 좌,우 바퀴를 향해 각각 돌출될 수 있도록 상기 전동기(50)와 결합된다.The screw 52 is coupled to the electric motor 50 so as to protrude from the left and right sides of the electric motor 50 toward the left and right wheels, respectively.

상기 너트(54)는 상기 전동기(50)를 중심으로 상기 스크루(52)의 좌,우에 각각 나사 결합되고 상기 좌,우 타이로드(56,57)와 일대일 결합될 수 있도록 2개로 구비된다.The nut 54 is screwed to the left and right of the screw 52 around the electric motor 50, respectively, and is provided in two so as to be one-to-one coupled to the left and right tie rods 56 and 57.

이와 같은 너트(54)는 각각 내주면에 상기 좌,우 타이로드(56,57)와 각각 나사 결합될 수 있는 나사가 형성된 너트부(54a)와, 상기 좌,우 타이로드(56,57)가 각각 결합된 중공형의 연결부(54b)로 이루어진다. The nut 54 has a nut part 54a having a screw that can be screwed to the left and right tie rods 56 and 57 on an inner circumferential surface thereof, and the left and right tie rods 56 and 57 respectively. It consists of a hollow connection portion 54b, each coupled.

이 때, 상기 너트(54)는 상기 스크루(52)와 나사 결합되기 때문에 회전되면서 슬라이딩되는데, 상기 좌,우 타이로드(56,57)는 상기 좌,우 바퀴와 결합되어 있어서 회전될 수 없으므로, 상기 너트(54)와 좌,우 타이로드(56,57)는 상기 너트(54)가 상기 좌,우 타이로드(56,57)에 대하여 상대적으로 회전될 수 있도록 결합되어야 한다.At this time, the nut 54 is rotated because it is screwed with the screw 52, the left and right tie rods (56, 57) are coupled with the left and right wheels, so can not be rotated, The nut 54 and the left and right tie rods 56 and 57 should be coupled such that the nut 54 can be rotated relative to the left and right tie rods 56 and 57.

따라서, 상기 좌,우 타이로드(56,57)에는 각각 상기 너트(54) 측에 핀(58)이 구비되고, 상기 너트(54)의 연결부(54b)에는 각각 상기 좌,우 타이로드(56,57)의 핀(58)과 일직선 상에서 회전 가능토록 끼워질 수 있도록 홀(54c)이 형성된다. Accordingly, the left and right tie rods 56 and 57 are provided with pins 58 on the nut 54 side, respectively, and the left and right tie rods 56 are connected to the connection portion 54b of the nut 54. The hole 54c is formed to be rotatably fitted in a straight line with the pin 58 of.

한편, 상기 전동기(50)의 좌,우 양측에는 각각 상기 전동기(50)의 외측으로 돌출된 스크루(52)를 보호함과 아울러 상기 스크루(52)를 따라 슬라이딩되는 너트(54)를 지지할 수 있도록 원통형상으로 형성된 좌,우 케이스(60,61)가 결합된다. 상기 좌,우 케이스(60,61)에는 차체에 고정될 수 있도록 외측에 플랜지(60a,61a)가 형성될 수 있다.On the other hand, the left and right sides of the electric motor 50 may protect the screw 52 protruding to the outside of the electric motor 50, respectively, and support the nut 54 sliding along the screw 52. The left and right cases 60 and 61 formed in a cylindrical shape are combined. The left and right cases 60 and 61 may have flanges 60a and 61a formed on the outside thereof to be fixed to the vehicle body.

또한, 상기 좌,우 케이스(60,61)에는 각각 상기 너트(54)가 상기 전동기(50)를 향해 일정 스트로크까지만 슬라이딩될 수 있도록 상기 전동기(50)를 향하는 방향으로 상기 너트(54)의 슬라이딩을 제한하는 스토퍼(62,63)가 형성될 수 있다.In addition, the left and right cases 60 and 61 respectively slide the nut 54 in a direction toward the electric motor 50 such that the nut 54 can slide only a predetermined stroke toward the electric motor 50. Stoppers 62 and 63 may be formed to restrict the pressure.

상기 스토퍼(62,63)는 상기 좌,우 케이스(60,61)의 전동기(50) 측 내벽에서 수직하게 돌출된 돌기형상으로 이루어진다.The stoppers 62 and 63 may have protrusions that vertically protrude from the inner wall of the electric motor 50 side of the left and right cases 60 and 61.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention configured as described above are as follows.

스티어링 휠의 조작에 따라 상기 전동기(50)가 구동되면, 상기 전동기(50)의 구동력에 의해 상기 스크루(52)가 회전되고, 상기 스크루(52)를 따라 상기 너트(54)가 나선 운동되며, 이와 함께 상기 좌,우 타이로드(56,57)가 상기 너트(54)가 나선 운동된 피치만큼 좌우로 슬라이딩되면서 좌,우 바퀴를 조향시킨다.When the electric motor 50 is driven by the operation of the steering wheel, the screw 52 is rotated by the driving force of the electric motor 50, the nut 54 is spirally moved along the screw 52, In addition, the left and right tie rods 56 and 57 are steered left and right as the nut 54 is slid left and right by the pitch of the spiral movement.

이 때, 상기 전동기(50)가 정방향 또는 역방향 중 어느 방향으로 구동되는지에 따라 상기 좌,우 바퀴의 조향방향이 결정되고, 상기 전동기(50)의 구동력의 크기에 따라 상기 좌,우 바퀴의 조향각도가 결정된다.At this time, the steering direction of the left and right wheels is determined according to which direction the motor 50 is driven in the forward or reverse direction, and the steering angle of the left and right wheels according to the magnitude of the driving force of the motor 50. The degree is determined.

한편, 상기 너트(54)의 좌,우 스트로크(L1,L2)는 상기 너트(54)가 상기 스크루(52)의 길이방향으로 상기 스크루(52)에 조립되는 초기 위치에 따라 결정된다. 따라서, 상기 너트(54)가 스크루(52)에 조립되는 위치를 조정함으로써 상기 너트(54)의 좌,우 스트로크(L1,L2)가 조절될 수 있다. Meanwhile, the left and right strokes L1 and L2 of the nut 54 are determined according to the initial position at which the nut 54 is assembled to the screw 52 in the longitudinal direction of the screw 52. Therefore, the left and right strokes L1 and L2 of the nut 54 can be adjusted by adjusting the position at which the nut 54 is assembled to the screw 52.

이하, 도 4를 참조하여 기술되는 본 발명의 다른 실시 예는 상기에 기재된 본 발명의 일 실시 예와 기술적 사상 및 기본적인 구조가 동일,유사하므로 상세한 설명 및 도면이 생략될 수 있다.Hereinafter, another embodiment of the present invention described with reference to FIG. 4 has the same technical spirit and basic structure as the embodiment of the present invention described above, and thus, detailed descriptions and drawings may be omitted.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예는, 좌,우 바퀴를 독립적으로 조향시킬 수 있도록 좌,우 바퀴에 각각 스티어링 링크장치(100,110)가 구비된 다.As shown in FIG. 4, in another embodiment of the present invention, steering link devices 100 and 110 are provided on the left and right wheels so as to independently steer the left and right wheels.

즉, 좌측 바퀴에 구비된 스티어링 링크장치(100)는, 스티어링 휠이 조작되면, 전동기(102)의 구동력에 의해 상기 전동기(102)로부터 좌측 바퀴를 향해 돌출된 스크루(104)가 회전되고, 상기 스크루(104)가 회전됨에 따라 상기 스크루(104)에 나사 결합된 너트(106)가 일정 스트로크 이동되며, 이와 함께 좌측 타이로드(108)가 좌우로 이동됨으로써 좌측 바퀴에 조향력을 전달하게 된다. That is, in the steering link device 100 provided in the left wheel, when the steering wheel is operated, the screw 104 protruding toward the left wheel from the electric motor 102 is rotated by the driving force of the electric motor 102, As the screw 104 is rotated, the nut 106 screwed to the screw 104 is moved by a predetermined stroke, and the left tie rod 108 is moved left and right to transmit steering force to the left wheel.

물론, 상기 전동기(102)의 좌측에는 상기 스크루(104)를 보호함과 아울러 너트(106)를 지지할 수 있는 좌측 케이스(101)가 결합될 수 있고, 상기 좌측 케이스(101)에는 상기 너트(106)가 전동기(102)를 향해 슬라이딩되는 것을 제한할 수 있는 스토퍼(109)가 구비될 수 있다. Of course, the left case 101 that can protect the screw 104 and support the nut 106 can be coupled to the left side of the electric motor 102, and the nut ( A stopper 109 may be provided that may limit the sliding of 106 toward the electric motor 102.

다음으로 상기 우측 바퀴에 구비된 스티어링 링크장치(110)는 상기 좌측 바퀴에 구비된 스티어링 링크장치(100)와 동일,유사하게 구성되어 작동되므로 상세한 설명은 생략한다.Next, since the steering link device 110 provided on the right wheel is configured and operated similarly to the steering link device 100 provided on the left wheel, detailed description thereof will be omitted.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스티어링 링크장치는, 스티어링 휠의 조작에 따라 전동기가 구동되면, 상기 전동기의 구동력에 의해 스크루가 회전되고, 상기 스크루를 따라 너트가 일정 스트로크로 나사 결합되면서 타이로드가 좌우로 슬라이딩되는 구조이기 때문에 상기 스크루가 상기 너트에 의해 지지되고, 상기 너트가 상기 전동기와 차체에 각각 결합된 케이스에 의해 지지되기 때문에 구조적으 로 종래보다 강도 및 내구성 측면에서 유리하고, 따라서 상기 스크루 및 너트를 상대적으로 작게 성형할 수 있으므로 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 여타부품과 간섭을 최소화할 수 있는 이점이 있다.Steering link device according to the present invention configured as described above, when the motor is driven in accordance with the operation of the steering wheel, the screw is rotated by the driving force of the electric motor, while the nut is screwed in a predetermined stroke along the screw tie rod Since the screw is supported by the nut because the structure is slid left and right, and the nut is supported by the case respectively coupled to the electric motor and the vehicle body, it is structurally advantageous in terms of strength and durability than conventional, and thus The relatively small screw and nut can be molded to reduce costs and to minimize interference with other components.

또한, 본 발명에 따른 스티어링 링크장치를 좌,우 바퀴에 각각 독립적으로 구비함으로써 좌,우 바퀴를 차량의 주행상태에 맞춰 최적으로 제어할 수 있는 이점이 있다.In addition, by independently providing the steering link device according to the present invention to the left and right wheels, there is an advantage that the left and right wheels can be optimally controlled according to the driving state of the vehicle.

Claims (4)

스티어링 휠의 조작에 따라 구동되는 전동기와; 상기 전동기의 구동력에 의해 회전되는 스크루와; 상기 스크루에 나선 운동될 수 있도록 결합된 너트와; 상기 너트와 일 직선으로 결합되고 바퀴와 연결되어, 상기 너트가 나선 운동되면 상기 바퀴를 조향시키는 타이로드를 포함하여 구성되고,An electric motor driven according to the operation of the steering wheel; A screw rotated by a driving force of the electric motor; A nut coupled to the screw so as to be spirally moved; Is coupled to the nut in a straight line and is connected to the wheel, comprising a tie rod for steering the wheel when the nut is helical movement, 상기 전동기에는 상기 너트가 상기 스크루를 따라 슬라이딩될 수 있도록 삽입되는 케이스가 결합되고, 상기 케이스에는 상기 전동기를 향해서 슬라이딩되는 너트를 제한할 수 있는 스토퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 링크장치The motor is coupled to the case is inserted so that the nut can slide along the screw, the case is a steering link device, characterized in that the case is formed with a stopper for limiting the nut sliding toward the motor 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 타이로드는 상기 너트가 상대 회전될 수 있도록 상기 너트에 끼워질 수 있는 핀이 구비된 것을 특징으로 하는 스티어링 링크장치. The tie rod is a steering link device, characterized in that the pin is fitted to the nut so that the nut can be rotated relative. 삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 스티어링 링크장치는 상기 좌,우 바퀴를 독립적으로 조향시킬 수 있도록 한 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스티어링 링크장치.The steering link device is a steering link device, characterized in that formed in a pair so as to independently steer the left and right wheels.
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