KR100599831B1 - 스티어링 링크장치 - Google Patents

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 슬라이딩되는데, 상기 타이로드가 상기 너트의 반경방향으로 상기 너트에 결합됨으로써 상기 너트가 스크루에 조립되는 세팅위치를 조정할 수 있으므로 차량 개발시마다 설계 변경하지 않아도 좌,우 바퀴 간 거리에 상관없이 적용할 수 있어 호환성이 좋다.

스티어링 휠, 스티어링 링크, 스크루, 너트, 타이로드

Description

스티어링 링크장치{Steering Linkage}

도 1은 종래 기술에 따른 스티어링 링크장치가 도시된 사시도,

도 2는 종래 기술에 따른 스티어링 링크장치가 일부 절개된 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 링크장치가 일부 절개된 사시도,

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스티어링 링크장치가 일부 절개된 사시도,

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스티어링 링크장치가 일부 절개된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 전동기 52 : 스크루

54 : 너트 56 : 타이로드

58 : 케이스 60 : 결합수단

62 : 슬리브 64 : 핀

66 : 슬롯 68 : 부트

본 발명은 스티어링 링크장치에 관한 것으로서, 특히 전동기의 구동력에 의해 스크루가 회전되고, 너트가 상기 스크루를 따라 나선운동되면서 타이로드를 조작시키는 스티어링 링크장치에 관한 것이다.

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.

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.

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.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

운전자가 스티어링 휠(2)을 회전시키면, 상기 스티어링 휠(2)의 회전방향 및 회전각도가 감지되고, 그 감지결과에 따라 상기 전동기(10)가 구동된다.

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.

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.

또한, 종래 기술은 상기 타이로드(16)와 스크루(14), 전동기(10)가 좌,우 바퀴 사이에 일직선으로 설치되기 때문에 좌,우 바퀴 사이의 거리에 따라 상기 타이로드(16)와 스크루(14)의 길이가 결정됨으로써 차량마다 부품이 다르게 성형되어야 하고, 더불어 상기 스크루(14)의 최소 길이가 조향 스트로크에 의해 제한됨으로써 설계변경이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구조적으로 강성 및 내구성이 향상될 수 있고, 차종마다 호환이 가능한 스티어링 링크장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 스티어링 링크장치는 스티어링 휠의 조작에 따라 구동되는 전동기와; 상기 전동기의 구동력에 의해 회전되는 스크루와; 상기 스크루에 나선 운동될 수 있도록 결합된 너트와; 일단이 상기 너트의 반경방향으로 상기 너트와 결합되고, 타단이 바퀴와 연결된 타이로드을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스티어링 링크장치가 일부 절개된 사시도이다.

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 결 합된 너트(54)와, 일단이 상기 너트(54)의 반경방향으로 상기 너트(54)와 결합되고 타단이 좌,우 바퀴와 각각 연결되어 상기 너트(54)가 나선 운동될 때 상기 좌,우 바퀴를 조향시키는 한 쌍의 타이로드(56)로 이루어진다.

상기 전동기(50)의 좌,우 양측에는 각각 상기 스크루(52)를 보호함과 아울러 상기 스크루(52)를 따라 슬라이딩되는 너트(54)를 지지할 수 있도록 원통형상으로 형성된 좌,우 케이스(58)가 결합된다. 상기 좌,우 케이스(58)에는 외측에 차체와 결합될 수 있도록 플랜지(58a)가 형성되고, 내부에 상기 너트(54)가 상기 전동기(50)를 향하여 나선 운동될 때, 상기 너트(54)의 스트로크를 제한할 수 있는 스토퍼(59)가 형성될 수 있다.

상기 스크루(52)는 상기 전동기(50)의 좌,우 양측에서 상기 좌,우 바퀴를 향해 각각 돌출될 수 있도록 상기 전동기(50)와 결합되고, 상기 너트(54)는 상기 한 쌍의 타이로드(56)와 일대일 결합될 수 있도록 상기 전동기(50)를 중심으로 상기 스크루(52)의 좌,우에 각각 하나씩 구비된다.

상기 한 쌍의 타이로드(56)는 각각 상기 너트(54)에 상기 너트(54)의 반경방향(화살표 R)으로 결합됨으로써 상기 너트(54)의 상측에 상기 스크루(52)와 평행하게 위치될 수 있다.

이 때, 상기 한 쌍의 타이로드(56)는 각각 상기 좌,우 바퀴와 결합되어 있어서 회전될 수 없으므로, 상기 너트(54)가 상기 스크루(52)와 함께 상기 타이로드(56)에 대하여 상대 회전될 수 있도록, 상기 너트(54)와 결합되어야 한다.

따라서, 상기 한 쌍의 타이로드(56)를 각각 너트(54)에 결합시키는 결합수단(60)은 상기 너트(54)의 외측에 각각 회전 가능토록 결합된 슬리브(62)와, 상기 타이로드(56)의 전동기(50) 측 끝단에 수직하게 형성되어 상기 너트(54)의 반경방향으로 상기 슬리브(62)에 고정되는 핀(64)으로 이루어진다. 따라서, 상기 너트(54)가 나선 운동될 때, 상기 타이로드(56)가 회전되지 않으면서도 상기 너트(54)가 나선 운동된 피치만큼 슬라이딩될 수 있다.

이 때, 상기 슬리브(62)는 내측면에 상기 너트(54)가 일부 삽입될 수 있도록 상기 너트(54)의 반경방향으로 개구된 너트 홈(62a)이 형성됨으로써, 상기 너트(54)가 나선 운동될 때 상기 너트(54)와 함께 회전되지 않되, 상기 너트(54)에 물려서 상기 스크루(52)를 따라 슬라이딩될 수 있다.

그리고, 상기 핀(64)은 상기 슬리브(62)와 고정될 수 있도록 상기 너트(54)의 반경방향으로 상기 슬리브(62)에 나사 결합될 수 있다.

한편, 상기 슬리브(62)가 타이로드(56)와 결합됨으로써 상기 너트(54)와 함께 회전되지 않지만, 상기 너트(54)와의 마찰에 의해 회전방향으로 힘을 받게 되어 상기 타이로드(56)에 비틀림 하중이 걸릴 수 있다. 따라서, 상기 결합수단(60)은 상기 슬리브(62)의 회전을 구속시키되, 상기 슬리브(62)가 스크루(52)를 따라 슬라이딩될 수 있도록 안내하는 가이드가 더 포함될 수 있다.

상기 가이드는 상기 좌,우 케이스(58)의 상측에 각각 좌우로 길게 슬롯(66)이 형성되고, 상기 슬리브(62)가 상기 슬롯(66)에 끼워질 수 있도록 형성됨으로써 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 좌,우 케이스(58)와 슬리브(62) 사이에는 상기 슬롯(66)를 덮을 수 있도록 탄성 변형이 가능한 부트(68)가 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

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, 상기 너트(54)가 나선 운동된 피치만큼 상기 슬리브(62)와 함께 타이로드(56)가 좌우로 슬라이딩됨으로써 좌,우 바퀴가 조향된다.

이 때, 상기 전동기(50)가 정방향 또는 역방향 중 어느 방향으로 구동되는지에 따라 상기 좌,우 바퀴의 조향방향이 결정되고, 상기 전동기(50)의 구동력 크기에 따라 상기 좌,우 바퀴의 조향각도가 결정된다.

한편, 차종마다 좌,우 바퀴 사이의 차축 거리가 다른데, 상기 너트(54)를 스크루(52)에 조립하는 과정에서 전진 주행시 상기 너트(54)가 스크루(52)와 결합된 위치를 조정함으로써 본 발명에 따른 스티어링 링크장치는 상기 좌,우 바퀴 사이의 차축 거리와 상관없이 설계변경하지 않고도 적용될 수 있다.

또한, 상기 타이로드(56)가 상기 스크루(52)와 일직선으로 설계되지 않기 때문에 상기 타이로드(56)와 스크루(52)가 서로에 영향을 미치지 않고 적정 길이로 설계될 수 있다.

이하, 기술되는 본 발명의 다른 실시 예들은 상기에 기재된 본 발명의 일 실 시 예와 기술적 사상 및 기본적인 구조가 동일,유사하므로 상세한 설명 및 도면이 생략될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스티어링 링크장치가 도시된 절개 사시도이다.

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 구비되고, 특히 상기 스티어링 링크장치(100,110)에서 타이로드(102,112)가 너트(104,114)의 반경방향으로 상기 너트(104,114)에 결합되는 것을 특징으로 한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스티어링 링크장치가 도시된 절개 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스티어링 링크장치는, 전동기(150)와, 상기 전동기(150)에서 좌,우 중 어느 한 방향으로 돌출된 스크루(152)와, 상기 스크루(152)에 결합된 너트(154)와, 상기 너트(154)에 각각 상기 너트(154)의 반경방향으로 결합된 좌,우 타이로드(156,157)로 이루어진다. 따라서, 하나의 너트(154)에 좌,우 타이로드(156,157)가 함께 결합됨으로써 구조를 간소화할 수 있을 뿐만 비용을 줄일 수 있다.

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 슬라이딩되는데, 상기 타이로드가 상기 너트의 반경방향으로 상기 너트에 결합됨으로써 상기 너트가 스크루에 조립되는 세팅위치를 조정할 수 있으므로 차량 개발시마다 설계 변경하지 않아도 좌,우 바퀴 간 거리에 상관없이 적용할 수 있어 호환성이 좋은 이점이 있다.

더불어, 본 발명은 상기 타이로드가 상기 너트와 함께 회전되지 않도록 구속함과 아울러 상기 스크루를 따라 슬라이딩될 수 있도록 안내하는 가이드가 더 포함됨으로써, 작동성의 신뢰가 향상될 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 스티어링 링크장치는 좌,우 바퀴에 각각 독립적으로 구비됨으로써 좌,우 바퀴의 조향성능을 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 스티어링 링크장치는 하나의 너트에 한 쌍의 타이로드를 함께 결합시킴으로써, 구조를 간소화할 수 있어 여타부품과의 간섭을 피할 수 있을 뿐만 아니라 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 스티어링 휠의 조작에 따라 구동되는 전동기와;

   상기 전동기의 구동력에 의해 회전되는 스크루와;

   상기 스크루에 나선 운동될 수 있도록 결합된 너트와;

   상기 너트의 외측에 회전 가능토록 결합된 슬리브와;

   상기 너트의 반경방향으로 상기 슬리브에 고정되는 핀과;

   일단이 상기 핀과 결합되고, 타단이 바퀴와 연결된 타이로드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스티어링 링크장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬리브에는 상기 너트가 일부 삽입될 수 있도록 상기 너트의 반경방향으로 개구된 너트 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 링크장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 스티어링 링크장치는 상기 슬리브의 회전을 구속시킨 상태에서 사익 슬리브가 스크루를 따라 슬라이딩될 수 있도록 안내하는 가이드가 더 포함된 것을 특징으로 하는 스티어링 링크장치.
5. 제 1,3,4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 타이로드는 좌,우 바퀴에 각각 연결되도록 2개로 구성되고, 상기 2개의 타이로드가 상기 하나의 너트에 함께 상기 너트의 반경방향으로 결합된 것을 특징으로 하는 스티어링 링크장치.

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