KR100969015B1 - 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어의 범프 및 리바운드 상황에 따라 조량랙의 스트로크를 연속적으로 가변시킬 수 있도록 함으로써, 스노우체인을 타이어에 장착한 경우에는 안정적으로 차체와 스노우체인 사이의 간격을 확보할 수 있고, 스노우체인을 장착하지 않은 경우에는 차량의 운행상태에 따라 상대적으로 매우 작은 차량의 최소회전반경을 확보할 수 있도록 함으로써, 차량의 편의성을 극대화할 수 있다.

조향랙, 스트로크, 스톱퍼

Description

스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치{Variable Rack Stroke Apparatus of Steering System}

본 발명은 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조향랙의 스트로크를 연속적으로 조절할 수 있도록 하여, 차량의 최소회전반경이 연속적으로 변화될 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

도 1은 종래의 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치를 도시한 것으로서, 스티어링하우징(500)에 고정된 유닛하우징(502)에 모터가 구비되고, 상기 모터는 스톱퍼(506)를 상기 유닛하우징(502)에 대하여 회전시킬 수 있도록 되어 있고, 타이로드(508)측에는 스톱돌기(510)가 구비되어 있는 구조이다.

상기 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 작동되는 바, 상기 모터에 의해 상기 스톱퍼(506)가 회전된 상태에 따라 좌측과 같이 스톱돌기(510)가 상기 스톱퍼(506)에 삽입되지 못하거 걸려서 조향랙 및 여기에 연결된 타이로드(508)의 스트로크를 제한하는 상태와, 우측과 같이 상기 스톱돌기(510)가 상기 스톱퍼(506)에 삽입되어 조향랙의 스트로크를 그만큼 증대시 킨 상태 사이를 전환할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 조향랙의 스트로크를 제한하는 것은 타이어에 스노우체인을 장착하는 경우에 차체와의 간섭을 회피하기 위한 용도로 주로 사용되고, 조향랙의 스트로크를 상대적으로 증대시킨 상태는 그만큼 차량의 최소회전반경을 줄여주어 운전의 편의성을 향상시켜주므로, 차량에 스노우체인을 장착한 경우와 그렇지 않은 경우에 따라 적절히 사용하여 차량의 편의성을 더욱 증대시키도록 한다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치는 설계시에 최악의 상황을 고려하여 조절할 수 있는 조향랙의 스트로크 범위를 제한하게 된다.

즉, 타이어의 최대 범프와 리바운드 상태일 때에는 타이어와 차체 사이의 갭이 더욱 작아지는 경향이 있으므로, 이러한 상황에 대비하여 상기 조향랙의 조절할 수 있는 스트로크 범위를 제한해야 하는 것이다.

그러나, 실제로 상기한 바와 같은 최악의 상황은 거의 발생하지 않고, 차량이 운행되는 대부분의 경우에는 타이어의 범프 및 리바운드 상태가 그 최대량의 약 30% 내외인 경우가 대부분이므로, 실질적으로는 더 넓은 범위로 조향랙의 스트로크 조절범위를 가짐으로써 확보할 수 있는 편의성을 확보하지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 타이어의 범프 및 리바운드 상황에 따라 조량랙의 스트로크를 연속적으로 가변시킬 수 있도록 함으로써, 스노우체인을 타이어에 장착한 경우에는 안정적으로 차체와 스노우체인 사이의 간격을 확보할 수 있고, 스노우체인을 장착하지 않은 경우에는 차량의 운행상태에 따라 상대적으로 매우 작은 차량의 최소회전반경을 확보할 수 있도록 함으로써, 차량의 편의성을 극대화할 수 있는 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치는

스티어링하우징에 고정되는 모터에 의해 회전되는 스톱퍼와 상기 스톱퍼와의 접촉상태 변화로 조향랙의 스트로크를 제한하도록 되어 있는 스톱돌기를 구비한 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치에 있어서,

상기 스톱퍼와 상기 스톱돌기는 상호간에 서로 접촉하는 나선형경사면이 각각 구비되고;

조향너클과 차체를 연결하는 서스펜션암의 상하방향 움직임을 센싱하는 센서수단이 구비되며;

상기 센서수단의 신호를 받아 상기 모터를 제어하는 컨트롤러가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 스톱퍼는 링형상으로 형성되며;

상기 링형상의 일측면에 상기 나선형경사면이 스톱퍼의 중심을 기준으로 대칭되게 구비되고;

상기 나선형경사면들 사이에는 회동제한블록이 돌출된 구조로 할 수 있다.

상기 스톱돌기는

상기 스톱퍼의 회동제한블록 사이에 회동 가능하게 삽입되는 중앙부와;

상기 중앙부로부터 반경방향으로 돌출되고 상기 나선형경사면이 구비되는 돌기부;

를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 서스펜션암은 로어암으로 구성되고;

상기 센서수단은 차체에 고정된 차고센서와, 상기 차고센서의 입력레버에 상기 로어암을 연결하는 수직링크로 구성된 구조로 할 수 있다.

본 발명은 타이어의 범프 및 리바운드 상황에 따라 조량랙의 스트로크를 연속적으로 가변시킬 수 있도록 함으로써, 스노우체인을 타이어에 장착한 경우에는 안정적으로 차체와 스노우체인 사이의 간격을 확보할 수 있고, 스노우체인을 장착 하지 않은 경우에는 차량의 운행상태에 따라 상대적으로 매우 작은 차량의 최소회전반경을 확보할 수 있도록 함으로써, 차량의 편의성을 극대화할 수 있다.

도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명 실시예는 스티어링하우징(1)에 고정되는 모터에 의해 회전되는 스톱퍼(3)와 상기 스톱퍼(3)와의 접촉상태 변화로 조향랙의 스트로크를 제한하도록 되어 있는 스톱돌기(5)를 구비한 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치에 있어서, 상기 스톱퍼(3)와 상기 스톱돌기(5)는 상호간에 서로 접촉하는 나선형경사면(7)이 각각 구비되고; 조향너클과 차체를 연결하는 서스펜션암의 상하방향 움직임을 센싱하는 센서수단이 구비되며; 상기 센서수단의 신호를 받아 상기 모터를 제어하는 컨트롤러(11)가 구비된 구조이다.

참고로, 도 3에서는 상기 모터와 스톱퍼 및 스톱돌기 등으로 이루어진 작동기구의 위치만을 작동기구부라고 표시하였다.

여기서, 상기 스톱퍼(3)와 스톱퍼(3)돌기의 중심축은 조향랙의 직선운동방향과 동일한 방향으로서, 상기 스톱퍼(3)와 스톱퍼(3)돌기에 형성된 상기 나선형경사면(7)은 도 5에서 도시된 바와 같이 그 축방향으로 단차를 형성하며, 그 단차는 5mm이상으로 6mm내외로 형성하는 것이 바람직할 것이다.

즉, 종래에 사용되던 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치에서는 조향랙의 스트로크가 4mm만큼 조절되었던 것에 비하여, 더 큰 범위로 조향랙의 스트로크 조절이 가능하도록 하여, 타이어와 차체 사이의 간격에 여유가 있는 보통의 주행상태에서는 보다 큰 조향랙 스트로크의 조절로 차량의 최소회전반경을 더욱 줄여줄 수 있도록 하는 것이다.

상기 스톱퍼(3)는 링형상으로 형성되며, 상기 링형상의 일측면에 상기 나선형경사면(7)이 스톱퍼(3)의 중심을 기준으로 대칭되게 구비되고, 상기 나선형경사면(7)들 사이에는 회동제한블록(13)이 돌출된 구조이다.

상기 스톱돌기(5)는 상기 스톱퍼(3)의 회동제한블록(13) 사이에 회동 가능하게 삽입되는 중앙부(15)와, 상기 중앙부(15)로부터 반경방향으로 돌출되고 상기 나선형경사면(7)이 구비되는 돌기부(17)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서 상기 서스펜션암은 로어암으로 구성하였다. 또한, 상기 센서수단은 차체에 고정된 차고센서(19)와, 상기 차고센서(19)의 입력레버(21)에 상기 로어암을 연결하는 수직링크(23)로 구성하였다.

즉, 상기 차고센서(19)는 상기 입력레버(21)의 회동각에 따라 전기적 신호로 휠의 승강량을 환산할 수 있는 신호를 출력하도록 되어 있는 것이며, 상기 컨트롤러(11)는 상기와 같은 차고센서(19)의 신호를 받아 상기 모터를 제어하여 상기 스톱퍼(3)를 적절한 상태로 회동시키는 것이다.

도 6은 스노우체인을 장착하지 않은 일반적인 주행상태에서 상기 스톱퍼(3)와 스톱돌기(5)의 상태를 설명한 것으로서, 상기 컨트롤러(11)는 상기 차고센서(19)를 통해 입력되는 신호에 의해 타이어의 승강량이 크지 않은 보통의 운전상태임이 판단되면, 상기 모터로 상기 스톱퍼(3)를 능동적으로 실시간으로 제어하여, 그 상태의 타이어 승강량에서 구현할 수 있는 가능한 범위의 최대로 조향랙의 스트로크를 덜 제한하는 상태로 하여 차량의 최소회전반경의 축소를 극대화하 게 된다.

즉, 도 6의 좌측상태보다는 우측의 상태가 조향랙의 스트로크가 덜 제한되어, 차량의 최소회전반경은 더 작아지게 되는 것이다.

한편, 도 7은 스노우체인을 장착한 경우로서, 운전자의 별도의 스위치(25) 조작에 의해 상기 컨트롤러(11)는 상기 스톱퍼(3)를 모터로 회동시켜서, 상기 스톱돌기(5)가 상기 스톱퍼(3)에 가장 덜 삽입될 수 있는 상태로 하여, 조향랙의 스트로크를 최고로 제한하는 상태가 되도록 한 것이다.

따라서, 타이어에 장착된 스노우체인이 차체와 간섭하지 않고 충분한 갭을 확보할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치를 설명한 도면,

도 2는 종래 기술의 작동원리를 설명한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치를 설명한 도면,

도 4와 도 5는 본 발명의 스톱퍼와 스톱돌기를 도시한 도면,

도 6과 도 7은 본 발명의 작용을 설명한 도면,

도 8은 차고센서와 수직링크를 예시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 스티어링하우징 3; 스톱퍼

5; 스톱돌기 7; 나선형경사면

11; 컨트롤러 13; 회동제한블록

15; 중앙부 17; 돌기부

19; 차고센서 21; 입력레버

23; 수직링크 25; 스위치

Claims (4)

1. 삭제
2. 스티어링하우징에 고정되는 모터에 의해 회전되는 스톱퍼와 상기 스톱퍼와의 접촉상태 변화로 조향랙의 스트로크를 제한하도록 되어 있는 스톱돌기를 구비한 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치에 있어서,

   상기 스톱퍼와 상기 스톱돌기는 상호간에 서로 접촉하는 나선형경사면이 각각 구비되고;

   조향너클과 차체를 연결하는 서스펜션암의 상하방향 움직임을 센싱하는 센서수단이 구비되며;

   상기 센서수단의 신호를 받아 상기 모터를 제어하는 컨트롤러가 구비되면서;

   상기 스톱퍼는 링형상으로 형성되며;

   상기 링형상의 일측면에 상기 나선형경사면이 스톱퍼의 중심을 기준으로 대칭되게 구비되고;

   상기 나선형경사면들 사이에는 회동제한블록이 돌출된 것

   을 특징으로 하는 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 스톱돌기는

   상기 스톱퍼의 회동제한블록 사이에 회동 가능하게 삽입되는 중앙부와;

   상기 중앙부로부터 반경방향으로 돌출되고 상기 나선형경사면이 구비되는 돌기부;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 서스펜션암은 로어암으로 구성되고;

   상기 센서수단은 차체에 고정된 차고센서와, 상기 차고센서의 입력레버에 상기 로어암을 연결하는 수직링크로 구성된 것

   을 특징으로 하는 스티어링시스템의 가변랙스트로크 장치.

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