KR101405382B1 - 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치는 조향휠의 회전력을 전달받는 선 기어와, 상기 선 기어와 소정의 기어비로 맞물리는 유성기어와, 상기 유성기어의 회전력을 전달받고 소정각도 이상 회전이 제한되는 캐리어를 포함함으로써, 구조가 간단하고 원가가 절감될 수 있을 뿐만 아니라, 부품의 마모로 인한 성능 저하가 발생되지 않으므로 내구성 및 신뢰성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

조향, 스티어 바이 와이어, 기어, 회전, 제한, 조절

Description

스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치{Apparatus to adjust to revolution for steer by wire system}

본 발명은 스티어 바이 와이어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원가가 절감되고 내구성이 향상될 수 있는 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 스티어 바이 와이어 시스템(Steer By Wire System, SBW)는 조향 휠과 전륜 조향장치 사이에 유니버셜 조인트 등의 기구적인 연결이 없이 모터와 ECU를 이용하여 전륜을 조향하는 시스템이다.

도 1은 종래 기술에 따른 스티어 바이 와이어 시스템이 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조향 휠의 회전제한장치가 도시된 사시도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 스티어 바이 와이어 시스템은 운전자가 조향 휠(2)을 조작하면, ECU(4)에서 기어박스(6)를 작동시켜 전륜을 조향시키도록 구성된다.

또한, 상기 스티어 바이 와이어 시스템은 상기 조향 휠(2)과 상기 기어박스(6) 사이에 기구적인 연결이 없으므로, 상기 조향 휠(2)이 무한회전을 할 수 있기 때문에 상기 조향 휠(2)의 무한 회전을 제한하기 위한 회전수 조절장치(10)가 구비된다.

도 2를 참조하면, 상기 회전수 조절장치(10)는 상기 조향 휠(2)에 연결되는 볼 스크류(12)와, 상기 볼 스크류(12)에 체결되는 볼 너트(14)와, 상기 볼 너트(14)에 구비되어 직선왕복운동하는 슬라이더(16)와, 상기 슬라이더(16)의 직선운동을 안내하는 슬릿홀(18)이 형성된 하우징(20)으로 구성된다. 상기 하우징(20)에는 상기 볼 너트(14)의 스트로크를 조절할 수 있도록 조절 스크류(22)가 구비된다.

따라서, 상기 조향 휠(2)의 회전수는 상기 조절 스크류(22)의 회전량, 즉 상기 조절 스크류(22)가 상기 하우징(20)에 삽입된 정도에 따라 조절된다.

그러나, 종래 기술에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치는 상기 볼 스크류(12)를 사용하므로 제조단가가 비쌀뿐만 아니라, 반복사용시 상기 슬라이더(16)와 상기 슬릿홀(18)의 접촉면이 마모될 경우 회전수 조절의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 상기 슬릿홀(18)내로 먼지등의 이물질이 유입되어 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 원가가 절감되고 내구성이 향상될 수 있는 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 조향휠의 회전력을 전달받는 선 기어와, 상기 선 기어와 소정의 감속비로 맞물리도록 구비된 유성 기어와, 상기 유성기어의 회전력을 전달받는 캐리어와, 상기 캐리어와 걸림되도록 배치되어, 상기 캐리어가 소정각도 이상 회전하는 것을 제한하는 스토퍼를 포함하는 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치를 제공한다.

상기 캐리어의 단부에는 상기 스토퍼와 걸림되도록 외측을 향해 돌출된 걸림돌기가 형성될 수 있다.

상기 캐리어의 둘레에는 상기 걸림돌기의 위치를 감지하여 상기 캐리어의 초기위치를 감지하는 센서가 구비될 수 있다.

상기 캐리어의 둘레에는 상기 캐리어의 회전각도를 감지하는 센서가 구비될 수 있다.

상기 유성 기어는 복수개가 구비되고, 상기 캐리어는 상기 복수개의 유성기어를 상호 연결시키도록 형성될 수 있다.

상기 캐리어는 상기 복수개의 유성기어를 연결시키는 연결암과, 상기 연결암 에서 연장되어 회전력을 출력하는 출력축을 포함할 수 있다.

상기 복수개의 유성기어 둘레에는 링 기어가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치는 조향휠의 회전력을 전달받는 선 기어와, 상기 선 기어와 소정의 기어비로 맞물리는 유성기어와, 상기 유성기어의 회전력을 전달받고 소정각도 이상 회전이 제한되는 캐리어를 포함함으로써, 구조가 간단하고 원가가 절감될 수 있을 뿐만 아니라, 부품의 마모로 인한 성능 저하가 발생되지 않으므로 내구성 및 신뢰성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치가 도시된 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 회전수 조절장치가 개략적으로 도시된 측면도이며, 도 5는 도 4의 A방향에서 본 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 걸림돌기가 스토퍼에 걸림된 상태가 도시된 평면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치는 조향휠의 회전력을 전달받는 선 기어(50)와, 상기 선 기어(50)와 소정의 기어비로 맞물리도록 구비된 유성 기어와(52), 상기 유성기 어(52)의 회전력을 전달받는 캐리어(60)와, 상기 캐리어(60)와 걸림되도록 배치되어, 상기 캐리어(60)가 소정각도 이상 회전하는 것을 제한하는 스토퍼(56)를 포함한다.

상기 선 기어(50)는 상기 조향 휠에 연결된 조향 컬럼(51)의 하부에 결합될 수 있다.

상기 유성기어(52)는 복수개가 구비될 수 있는 바, 여기서는 3개의 유성기어(52)가 사용된 것으로 한정하여 설명한다.

상기 3개의 유성기어(52)의 외둘레에는 상기 유성기어(52)와 맞물리도록 링기어(54)가 배치될 수 있다. 상기 링기어(54)는 차체 등에 고정될 수 있다.

여기서, 일반 상용차의 경우 상기 조향 휠은 3번 회전, 즉 회전 제한각이 1080이다, 이 점을 고려하여, 상기 선 기어(50)가 3번 회전시 상기 유성기어(52)와 상기 캐리어(60)가 한번 회전할 수 있도록 상기 선 기어(50)와 상기 유성기어(52)의 기어비는 3:1이 되도록 설정할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 상기 기어비의 조절은 가능하다.

한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 캐리어(60)는 상기 3개의 유성기어(52)를 상호 연결시키도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 캐리어(60)는 상기 3개의 유성기어(52)를 연결시키는 연결암(61)과, 상기 연결암(61)에서 회전축방향으로 연장되어 상기 유성기어(52)의 회전력을 출력하는 출력축(62)을 포함한다.

그리고, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 출력축(62)의 단부에는 상기 스토퍼(56)와 걸림되도록 외측을 향해 돌출된 걸림돌기(62a)가 형성된다.

여기서, 상기 스토퍼(56)는 상기 차체에 고정될 수 있다.

또한, 상기 캐리어(60)의 둘레에는 상기 캐리어(60)의 회전각도를 감지하는 센서(70)가 구비될 수 있다.

상기 센서(70)는 상기 출력축(62)의 둘레에 배치되고 상기 걸림돌기(62a)의 유무에 따라 상기 걸림돌기(62a)의 위치를 감지하는 센서가 사용될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 회전수 조절장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 운전자가 상기 조향휠을 조작하여 상기 선기어(50)로 조향력이 입력되면, 상기 선기어(50)가 회전하게 된다.

상기 선기어(50)의 회전력은 상기 유성기어(52)에서 감속되어 상기 출력축(62)에서 출력된다. 상기 선 기어(50)와 상기 유성기어(52)의 기어비가 3:1이기 때문에, 상기 선 기어(50)가 3바퀴 회전시 상기 유성기어(52)가 1바퀴 회전하게 된다.

즉, 운전자가 상기 조향 휠을 3바퀴 돌리면, 상기 캐리어(60)의 출력축(62)이 1회전하게 된다.

상기 출력축(62)이 1회전하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 출력축(62)의 걸림돌기(62a)가 상기 스토퍼(56)에 걸리게 되므로, 상기 출력축(62)은 1회전 이상 회전하지 않게 된다.

따라서, 상기 출력축(62)의 회전이 제한되므로, 상기 조향휠의 무한회전이 제한될 수 있다.

한편, 운전자가 상기 조향휠을 조작하지 않아서 상기 조향휠이 중립위치에 있을 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 센서(70)가 상기 출력축(62)의 걸림돌기(62a)의 존재를 감지하게 되므로, 상기 조향휠의 중립상태를 확인할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 스티어 바이 와이어 시스템이 도시된 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 조향 휠의 회전제한장치가 도시된 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치가 도시된 평면도,

도 4는 도 3에 도시된 회전수 조절장치가 개략적으로 도시된 측면도,

도 5는 도 4의 A방향에서 본 평면도,

도 6은 도 5에 도시된 걸림돌기가 스토퍼에 걸림된 상태가 도시된 평면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>

50: 선 기어 52: 유성기어

54: 링 기어 56: 스토퍼

60: 캐리어 61: 연결암

62: 출력축 70: 센서

Claims (7)

1. 조향휠의 회전력을 전달받는 선 기어와;

   상기 선 기어와 소정의 기어비로 맞물리고, 외둘레에 링기어가 구비된 복수의 유성 기어와;

   상기 유성기어의 회전력을 전달받는 캐리어와;

   상기 캐리어와 걸림되도록 배치되어, 상기 캐리어가 소정각도 이상 회전하는 것을 제한하는 스토퍼; 및

   상기 캐리어의 단부에는 상기 스토퍼와 걸림되도록 외측을 향해 돌출되게 형성된 걸림돌기;를 포함하고,

   상기 캐리어는,

   상기 복수의 유성기어를 상호 연결시키도록 형성되어, 상기 복수의 유성기어를 연결암과 연결시키고, 상기 연결암에서 연장되어 회전력을 출력하는 출력축을 포함하는 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 캐리어의 둘레에는 상기 걸림돌기의 위치를 감지하여 상기 캐리어의 초기위치를 감지하는 센서가 구비된 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 캐리어의 둘레에는 상기 캐리어의 회전각도를 감지하는 센서가 구비된 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

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