KR101459429B1 - Turn stopper for steer by wire system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 ECU의 제어신호에 따라 작동하는 모터유닛과 이 모터유닛을 통해 회전하는 턴 스토퍼 하우징을 포함하여 구성함으로써, 차량 운행 조건에 따라 가변하는 조향 기어비에 맞게 스티어링 휠의 풀턴에 대한 제한 조향 회전수를 가변하도록 하여 차량의 주행 안정성 및 조향 편의성을 향상시키도록The present invention comprises a motor unit that operates in accordance with a control signal of a vehicle ECU and a turn stopper housing that rotates through the motor unit so that the steering angle of the steering wheel, So as to improve the running stability and the steering convenience of the vehicle by varying the number of revolutions

스티어링 칼럼의 선단에 스티어링 휠이 장착되고, 타단부에는 감속기 하우징을 통해 장착되는 감속기가 달린 반력모터가 장착되며, 상기 감속기 하우징의 하부에서 스티어링 휠의 턴수를 제어하도록 상기 스티어링 컬럼의 타단과 연결되는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼에 있어서, 원통형상으로 상기 감속기 하우징의 하부에서 일단부가 회전유닛을 통해 회전 가능하게 장착되며, 외주면 상에는 적어도 하나 이상의 가이드 라인이 각각 형성되는 턴 스토퍼 하우징; 상기 턴 스토퍼 하우징의 내부에서 상기 스티어링 컬럼의 타단부에 볼 스크류를 통해 끼워져 스티어링 컬럼 상에서 상, 하부로 이동 가능하게 장착되며, 상기 각 가이드 라인에 대응하여 외주면 상에 적어도 하나 이상의 걸림돌기가 형성되는 이동블록; 및 상기 감속기 하우징의 일측에 장착되어 차량 ECU의 제어신호에 따라 작동되며, 상기 턴 스토퍼 하우징을 회전시키는 모터유닛을 포함하는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼를 제공한다.A reaction force motor having a speed reducer mounted on the steering column at the tip of the steering column and mounted on the other end through a speed reducer housing and connected to the other end of the steering column to control the number of turns of the steering wheel in the lower portion of the speed reducer housing A turn stopper for a steer-by-wire system, comprising: a turn stopper housing having a cylindrical shape and rotatably mounted at a lower portion of the reduction housing through a rotary unit, and at least one guide line being formed on an outer circumferential surface; Wherein at least one of the engaging protrusions is formed on the outer circumferential surface of the turn stopper housing in correspondence with the guide lines, the engaging protrusion being mounted on the other end of the steering column through the ball screw and movably mounted on the steering column, block; And a motor unit mounted on one side of the speed reducer housing and operated according to a control signal of the vehicle ECU, for rotating the turn stopper housing.

스티어 바이 와이어 시스템, SBW, 스티어링 컬럼, 스티어링 휠, 풀턴, 모터유닛, 조향 기어비, 조향턴수 Steering By-wire system, SBW, Steering column, Steering wheel, Fully-tapped, Motor unit, Steering gear ratio, Steering turn number

Description

스티어 바이 와이어 시스템용 턴스토퍼{TURN STOPPER FOR STEER BY WIRE SYSTEM}TURN STOPPER FOR STEER BY WIRE SYSTEM FOR STEER BYWIRE SYSTEM

본 발명은 스티어 바이 와이어 시스템용 턴스토퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 운행 조건에 따라 가변하는 조향 기어비에 맞게 스티어링 휠의 풀턴에 대한 제한 회전수를 가변하도록 하는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turn stopper for a steer-by-wire system, and more particularly to a turn stopper for a steer-by-wire system for varying a limited rotational speed of a steering wheel to a steering gear ratio varying according to vehicle driving conditions .

일반적으로 동력조향 시스템은 엔진의 동력을 벨트등으로 구동되는 오일펌프를 이용하여 소정의 오일압을 형성하고, 이 오일압을 구동동력으로 작용하는 유압회로를 구성하여 운전자의 조향력에 대하여 증력된 힘으로서 차륜을 조향하도록 구성하는 유압작동회로가 일반적인 구성이다.Generally, the power steering system forms a predetermined oil pressure by using an oil pump driven by a belt or the like by the power of the engine, constitutes a hydraulic circuit serving as a driving power, A hydraulic operation circuit configured to steer the wheels is a general construction.

즉, 이와 같이 유압작동에 의한 동력 조향 시스템은 오일펌프 및 다수의 오일회로를 구성하기 위한 오일 관로, 로터리 밸브 등과 같은 작동부재가 요구되어 상당히 복잡한 구성을 가지게 되고 많은 수량의 부품이 소요됨으로서 조향 시스템의 경량화와 원가저감에 부담이 되는 현상이 있게 된다.In other words, such a power steering system by hydraulic operation requires an operating member such as an oil pipe and a rotary valve for constituting an oil pump and a plurality of oil circuits, so that it has a complicated configuration and requires a large number of parts, Which is a burden on the weight reduction and the cost reduction.

이와 같은 단점을 해소하기 위해 스티어 바이 와이어(Steer By Wire)타입의 조향 시스템을 사용하게 되는데, 이러한 스티어 바이 와이어 시스템은 기계적인 연결이 없이 조타가 가능하도록 실제 차량과 같은 반력을 구현하는 모터를 이용하면서, 조향 시 실제 차량과 같은 풀턴(Full Turn)을 구현할 수 있도록 조향 컬럼의 하단부에는 턴 스토퍼(Turn Stopper; 이는 기계식에서 기어박스내의 랙(Rack) 스토퍼와 같은 기능으로서, 조향 시 풀 턴을 제한하는 작용임)가 구비되어 있다.In order to overcome such disadvantages, a Steer By Wire type steering system is used. Such a steer-by-wire system uses a motor which realizes reaction force like a real vehicle so as to be able to steer without mechanical connection A turn stopper (which functions as a rack stopper in a mechanical gearbox and restricts the full turn during steering) is provided at the lower end of the steering column so that a full turn, .

상기한 SBW(Steer-By-Wire) 시스템의 구성을 살펴보면, 도 1에서 도시한 바와 같이, 스티어링 칼럼(1)의 일측단에 스티어링 휠(3)이 장착되고, 그 하단에는 다기능 스위치(5)가 설치되며, 타측부에는 감속기가 달린 반력모터(7)가 장착되고, 상기 다기능 스위치(5)가 설치된 부분과 반력모터(7)가 설치된 부분의 스티어링 컬럼(1)에는 각각 각도 센서(9)와 토크 센서(11)가 설치된다.1, a steering wheel 3 is mounted on one end of a steering column 1, a multi-function switch 5 is mounted on a lower end of the steering wheel 3, A reaction force motor 7 with a speed reducer is mounted on the other side and an angle sensor 9 is provided on a portion of the steering column 1 where the multifunction switch 5 and the reaction force motor 7 are provided, And a torque sensor 11 are installed.

상기 각도 센서(9)와 토크 센서(11)는 상기 스티어링 휠(5)의 회전각도와 회전속도를 측정하고, 이에 따라, 반력모터(7)가 랙을 구동시키게 되며, 감속기의 하부에서 상기 스티어링 컬럼(1)의 타측단에는 스티어링 휠(3)의 턴 수를 제어하는 턴 스토퍼(20)가 설치된다.The angle sensor 9 and the torque sensor 11 measure the rotation angle and the rotation speed of the steering wheel 5 so that the reaction force motor 7 drives the rack, At the other end of the column 1, a turn stopper 20 for controlling the number of turns of the steering wheel 3 is provided.

종래 기술에 따른 턴 스토퍼(20)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 감속기 하우징(13)의 하부에 턴 스토퍼 하우징(21)이 장착되고, 턴 스토퍼 하우징(21)의 내부 중앙에 볼 스크류(23)가 설치되며, 이 볼 스크류(23)에는 이동 블록(25)이 장착되어 볼 스크류(23)가 회전됨에 따라 상기 스티어링 컬럼(1) 상에서 상하로 이동되게 구성된다.2, the turn stopper 20 according to the related art is provided with a turn stopper housing 21 at the lower portion of the reducer housing 13, a ball screw (not shown) at the center of the turn stopper housing 21 And a moving block 25 is mounted on the ball screw 23 and is moved up and down on the steering column 1 as the ball screw 23 is rotated.

상기 이동 블록(25)의 일측에는 걸림돌기(27)가 설치되는데, 이 걸림돌 기(27)는 상기 이동 블록(25)이 이동함에 따라 턴 스토퍼 하우징(21)의 양측면에 각각 형성된 가이드 라인(29) 내를 이동하게 된다. A locking protrusion 27 is provided at one side of the moving block 25 so that the guide block 29 formed on both sides of the turn stopper housing 21 as the moving block 25 moves ).

따라서, 걸림돌기(29)의 이동은 가이드 라인(23)의 길이로 제한된다. 상기 볼 스크류(25)는 상기 스티어링 휠(3)과 연동되어 운전자가 스티어링 휠(3)을 회전시킴에 따라 함께 회전되지만, 걸림돌기(27)의 이동이 가이드 라인(29)의 길이로 제한되기 때문에 무한정 회전되지는 못하게 되며, 이와 같이 구성된 턴 스토퍼는 스티어링 휠(3)이 무한정 회전되지 않도록 스티어링 휠(3)의 턴 수를 제어하게 된다.Therefore, the movement of the locking projection 29 is limited to the length of the guide line 23. The ball screw 25 rotates together with the steering wheel 3 as the driver rotates the steering wheel 3 but the movement of the locking projection 27 is limited to the length of the guide line 29 Therefore, the turn stopper thus configured controls the number of turns of the steering wheel 3 so that the steering wheel 3 is not rotated indefinitely.

그러나 상기와 같은 종래의 턴 스토퍼(20)는 랙 스트로크가 가변 되더라도(차바퀴에 체인이 감겨있거나 감겨있지 않거나) 계속하여 동일한 스티어링 휠(3)의 턴 수를 제공하기 때문에 운전자의 스티어링 감각이 떨어지는 문제점이 있었다.However, since the conventional turn stopper 20 as described above continuously provides the number of turns of the same steering wheel 3 even if the rack stroke is variable (the chain is not wound or wound on the wheel), the steering feeling .

또한, 스티어 바이 와이어 시스템의 부가 기능으로서 운전자 조향각과 타이어 조향각 사이의 비인 조향 기어비를 가변할 수 있게되지만, 종래의 턴 스토퍼(20)는 차량의 주행 상태에 따라 가변되는 조향 기어비에 대응하여 스티어링 휠(3)의 조향 턴수를 가변시킬 수 없어 조향 편의성, 차량 응답성, 및 직진 안정성이 저하되는 문제점도 내포하고 있다.Further, as an additional function of the steer-by-wire system, the steering gear ratio, which is the ratio between the driver steering angle and the tire steering angle, can be varied. However, in the conventional turn stopper 20, The number of steering turns of the steering wheel 3 can not be varied, and the steering convenience, the vehicle response, and the straight stability are deteriorated.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량 ECU의 제어신호에 따라 작동하는 모터유닛과 이 모터유닛을 통해 회전하는 턴 스토퍼 하우징을 포함하여 구성함으로써, 차량 운행 조건에 따라 가변하는 조향 기어비에 맞게 스티어링 휠의 풀턴에 대한 제한 조향 회전수를 가변하도록 하여 차량의 주행 안정성 및 조향 편의성을 향상시키도록 하는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a motor control apparatus for a vehicle including a motor unit operating in accordance with a control signal of a vehicle ECU and a turn stopper housing rotated through the motor unit A steering stopper for a steer-by-wire system is provided which improves the running stability and steering convenience of the vehicle by varying the restricted steering rotation speed with respect to the full turn of the steering wheel in accordance with the steering gear ratio varying according to the vehicle driving condition .

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼는 스티어링 칼럼의 선단에 스티어링 휠이 장착되고, 타단부에는 감속기 하우징을 통해 장착되는 감속기와 연결되는 반력모터가 장착되며, 상기 감속기 하우징의 하부에서 스티어링 휠의 턴수를 제어하도록 상기 스티어링 컬럼의 타단과 연결되는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼에 있어서, 원통형상으로 상기 감속기 하우징의 하부에서 일단부가 회전유닛을 통해 회전 가능하게 장착되며, 양측면에는 각각 가이드 라인이 형성되는 턴 스토퍼 하우징; 상기 턴 스토퍼 하우징의 내부에서 상기 스티어링 컬럼의 타단부에 볼 스크류를 통해 끼워져 스티어링 컬럼 상에서 상, 하부로 이동 가능하게 장착되며, 상기 각 가이드 라인에 대응하여 양측에는 각각 걸림돌기가 형성되는 이동블록; 및 상기 감속기 하우징의 일측에 장착되어 차량 ECU의 제어신호에 따라 작동되며, 상기 턴 스토퍼 하우징을 회 전시키는 모터유닛을 포함한다.In order to achieve the above object, a turn stopper for a steer-by-wire system according to an embodiment of the present invention includes a steering wheel mounted on a front end of a steering column and a reaction force motor connected to a speed reducer mounted on the other end through a speed reducer housing. And a turn stopper for a steer-by-wire system connected to the other end of the steering column to control the number of turns of the steering wheel at a lower portion of the housing of the speed reducer, A turn stopper housing having guide lines formed on both sides thereof; A movable block inserted in the turn stopper housing through the ball screw at the other end of the steering column so as to be movable upward and downward on the steering column and having a locking protrusion formed on both sides corresponding to the respective guide lines; And a motor unit mounted on one side of the speed reducer housing and operated in accordance with a control signal of the vehicle ECU, for rotating the turn stopper housing.

상기 회전유닛은 상기 감속기 하우징의 하부에 내주면 상에 형성되어 상기 턴 스토퍼 하우징이 끼워지는 장착홈; 상기 장착홈에 끼워진 턴 스토퍼 하우징의 이탈을 방지하기 위해 상기 감속기 하우징의 하단에서 상기 감속기 하우징에 볼트 체결되며, 중앙에는 상기 턴 스토퍼 하우징이 삽입되는 삽입홀이 형성되는 고정 플레이트; 및 상기 장착홈과 고정 플레이트의 사이에 개재되는 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Wherein the rotating unit is formed on an inner circumferential surface of a lower portion of the speed reducer housing and is fitted into the mounting groove to receive the turn stopper housing; A fixing plate bolted to the reducer housing at a lower end of the reducer housing to prevent detachment of the turn stopper housing inserted into the mounting groove and having an insertion hole into which the turn stopper housing is inserted; And a bearing interposed between the mounting groove and the stationary plate.

상기 턴 스토퍼 하우징은 상기 장착홈에 끼워지는 선단에 상기 고정 플레이트의 내주면에 걸리도록 외주면 둘레를 따라 걸림단이 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.The turn stopper housing is characterized in that the engaging end is integrally formed along the periphery of the outer circumferential surface so as to be caught by the inner circumferential surface of the stationary plate at the tip end of the turn stopper housing.

상기 모터유닛은 상기 감속기 하우징의 일측에 장착되며, 상기 차량 ECU와 전기적으로 연결되는 제어모터; 상기 제어모터의 회전축 선단에 장착되는 구동기어; 및 상기 구동기어와 상기 턴 스토퍼 하우징의 하단을 연결하며, 상기 제어모터의 작동에 의한 구동기어의 회전력을 턴 스토퍼 하우징으로 전달하는 구동밸트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The motor unit is mounted on one side of the reduction gear housing and is electrically connected to the vehicle ECU; A driving gear mounted on a rotational shaft end of the control motor; And a driving belt that connects the driving gear and the lower end of the turn stopper housing and transmits the rotational force of the driving gear to the turn stopper housing by the operation of the control motor.

상기 턴 스토퍼 하우징은 하단의 외주면 둘레를 따라 기어 가공을 통해 상기 구동밸트가 걸려서 회전되도록 종동기어가 형성되는 것을 특징으로 한다.The turn stopper housing is characterized in that the driven gear is formed such that the drive belt is engaged and rotated through the gear process along the outer peripheral surface of the lower end.

상기 턴 스토퍼 하우징은 하단의 외주면 둘레를 따라 기어 가공을 통해 상기 구동밸트가 걸려서 회전되도록 종동 기어열이 형성되는 것을 특징으로 한다.The turn stopper housing is characterized in that a driven gear train is formed so that the drive belt is engaged and rotated through the gear process along the outer peripheral surface of the lower end.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼에 의하면, 차량 ECU의 제어신호에 따라 작동하는 모터유닛과 이 모터유닛을 통해 회전하는 턴 스토퍼 하우징을 포함하여 구성함으로써, 차량 운행 조건에 따라 가변하는 조향 기어비에 맞게 스티어링 휠의 풀턴에 대한 제한 조향 회전수를 가변하도록 하여 차량의 주행 안정성 및 조향 편의성을 향상시키는 효과가 있다.As described above, according to the turn stopper for the steer-by-wire system according to the embodiment of the present invention, by including the motor unit that operates according to the control signal of the vehicle ECU and the turn stopper housing that rotates through the motor unit, There is an effect that the running stability and the steering convenience of the vehicle are improved by changing the limited steering rotation speed of the steering wheel with respect to the full turn in accordance with the steering gear ratio varying according to the driving condition.

또한, 또한, 기계적 연결이 없는 스티어 바이 와이어 시스템에서 차량의 주행 상태에 따라 변화되는 조향 기어비에 대응하여 모터유닛을 통해 회전되는 턴 스토퍼 하우징을 통해 스티어링 휠의 턴수를 가변시키는 바, 정차시에는 스티어링 휠의 턴수를 작게 하여 주차 시 조향 편의성을 향상시키고, 중속 주행 시에는 스티어링 휠의 턴수를 비교적 작게 하여 조향에 대한 차량의 응답성을 향상시키며, 고속 주행 시에는 스티어링 휠의 턴수를 크게 하여 직진시 작은 조향에 대해 둔감하게 함으로써 직진 안정성을 향상시키는 효과가 있다.Further, in the steer-by-wire system without mechanical connection, the number of turns of the steering wheel is varied through the turn stopper housing rotated through the motor unit corresponding to the steering gear ratio, which varies according to the running state of the vehicle. The number of turns of the wheel is reduced to improve the steering convenience during parking and the number of turns of the steering wheel is relatively small to improve the responsiveness of the vehicle to the steering during medium speed driving. It has the effect of improving the straight stability by making it insensitive to small steering.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼의 단면 구성도이다.3 is a cross-sectional view of a turn stopper for a steer-by-wire system according to an embodiment of the present invention.

단, 본 발명의 예시적인 실시예에 대한 구성을 설명함에 있어, 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 및 도면 부호를 적용하여 설명한다.In describing the configuration of the exemplary embodiment of the present invention, the same elements as those of the prior art will be described by applying the same drawings and reference numerals.

먼저, 상기한 도 1을 통해 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼(100)가 적용되는 스티어 바이 와이어(Steer-By-Wire ;SBW) 시스템의 구성은, 스티어링 칼럼(1)의 일측단에 스티어링 휠(3)이 장착되고, 그 하단에는 다기능 스위치(5)가 설치되며, 타측부에는 감속기가 달린 반력모터(7)가 장착되고, 상기 다기능 스위치(5)가 설치된 부분과 반력모터(7)가 설치된 부분의 스티어링 컬럼(1)에는 각각 각도 센서(9)와 토크 센서(11)가 설치된다.1, a configuration of a steering-by-wire (SBW) system to which a turn stopper 100 for a steer-by-wire system according to an embodiment of the present invention is applied includes a steering column 1, A steering wheel 3 is mounted on one end of the steering wheel 3 and a multifunctional switch 5 is mounted on the lower end thereof and a reaction force motor 7 is mounted on the other end thereof with a speed reducer. An angle sensor 9 and a torque sensor 11 are provided in the steering column 1 at the portion where the reaction force motor 7 is installed.

상기 각도 센서(9)와 토크 센서(11)는 상기 스티어링 휠(3)의 회전각도와 회전속도를 측정하고, 이에 따라, 반력모터(7)가 랙을 구동시키게 되며, 감속기의 하부에서 상기 스티어링 컬럼(1)의 타측단에는 스티어링 휠(3)의 턴 수를 제어하는 본 발명의 실시예에 따른 턴 스토퍼(100)가 설치된다.The angle sensor 9 and the torque sensor 11 measure the rotation angle and the rotation speed of the steering wheel 3 so that the reaction force motor 7 drives the rack, A turn stopper 100 according to an embodiment of the present invention for controlling the number of turns of the steering wheel 3 is provided at the other end of the column 1.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼(100)는 차량 ECU(150)의 제어신호에 따라 작동하는 모터유닛(140)과 이 모터유닛(140)을 통해 회전하는 턴 스토퍼 하우징(110)을 포함하여 구성함으로써, 차량 운행 조건에 따라 가변하는 조향 기어비에 맞게 스티어링 휠(3)의 풀턴에 대한 제한 조향 회전수를 가변하도록 하여 차량의 주행 안정성 및 조향 편의성을 향상시키도록 한다.Referring to the drawings, a turn stopper 100 for a steer-by-wire system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a motor unit 140 that operates according to a control signal of the vehicle ECU 150, The turning stability of the steering wheel 3 can be varied in accordance with the steering gear ratio varying according to the vehicle driving conditions to improve the running stability of the vehicle and the steering convenience .

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼(100)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 턴 스토퍼 하우징(110), 이동블록(130), 및 모터유닛(140)을 포함한다.3, the turn stopper 100 for a steer-by-wire system includes a turn stopper housing 110, a moving block 130, and a motor unit 140, as shown in FIG. do.

먼저, 상기 턴 스토퍼 하우징(110)은 원통형상으로 상기 감속기 하우징(15)의 하부에서 일단부가 회전유닛(120)을 통해 회전 가능하게 장착되며, 외주면 상에는 적어도 하나 이상의 가이드 라인(111)이 각각 형성된다.First, the turn stopper housing 110 is rotatably mounted at a lower portion of the housing 15 in a cylindrical shape through the rotation unit 120, and at least one guide line 111 is formed on the outer circumference of the turn stopper housing 110 do.

본 실시예에서, 상기 가이드 라인(111)은 상기 턴 스토퍼 하우징(110)의 외주면 상의 양측에서 상호 대칭되게 형성되며, 상기 턴 스토퍼 하우징(110)의 길이방향을 따라 슬롯으로 형성되는 것이 바람직하다.In this embodiment, the guide lines 111 are formed symmetrically on both sides of the outer periphery of the turn stopper housing 110, and are formed as slots along the longitudinal direction of the turn stopper housing 110.

여기서, 상기 회전유닛(120)은 장착홈(121), 고정 플레이트(123), 및 베어링(127)으로 구성된다.Here, the rotation unit 120 includes a mounting groove 121, a fixing plate 123, and a bearing 127.

상기 장착홈(121)은 상기 감속기 하우징(15)의 하부에 내주면 상에 형성되며, 상기 턴 스토퍼 하우징(110)이 끼워진다.The mounting groove 121 is formed on the inner circumferential surface of the lower portion of the speed reducer housing 15, and the turn stopper housing 110 is fitted.

본 실시예에서, 상기 고정 플레이트(123)는 상기 장착홈(121)에 끼워진 턴 스터퍼 하우징(110)의 이탈을 방지하기 위해 상기 감속기 하우징(15)의 하단에서 상기 감속기 하우징(15)에 볼트 체결되며, 중앙에는 상기 턴 스토퍼 하우징(110)이 삽입되는 삽입홀(125)이 형성된다.The fixing plate 123 is fixed to the reducer housing 15 at the lower end of the reducer housing 15 in order to prevent the detachment of the turnstopper housing 110 fitted in the mounting groove 121. In this case, And an insertion hole 125 into which the turn stopper housing 110 is inserted is formed at the center.

그리고 상기 베어링(127)은 상기 장착홈(121)과 고정 플레이트(123)의 사이에 개재된다.The bearing 127 is interposed between the mounting groove 121 and the fixing plate 123.

한편, 상기 턴 스토퍼 하우징(110)은 상기 장착홈(121)에 끼워지는 선단에 상기 고정 플레이트(123)의 내주면에 걸리도록 외주면 둘레를 따라 걸림단(113)이 일체로 형성된다.The turn stopper housing 110 is integrally formed with a locking step 113 along the circumference of the outer circumferential surface of the turn stopper housing 110 so as to be caught by the inner circumferential surface of the fixing plate 123.

상기 걸림단(113)은 상기 베어링(127)에 의해 상기 장착홈(121)과 고정 플레이트(123)의 사이에서 상기 베어링(127) 사이에 걸리게 장착된다.The engaging end 113 is engaged with the bearing 127 between the mounting groove 121 and the fixing plate 123 by the bearing 127. [

이에 따라, 상기 턴 스토퍼 하우징(110)은 상기 감속기 하우징(15)의 하부에서 상기 회전유닛(120)을 통해 회전이 가능하게 장착된다.Accordingly, the turn stopper housing 110 is rotatably mounted on the lower portion of the speed reducer housing 15 through the rotation unit 120.

본 실시예에서, 상기 이동블록(130)은 상기 턴 스토퍼 하우징(110)의 내부에서 상기 스티어링 컬럼(1)의 타단부에 볼 스크류(131)를 통해 끼워져 스티어링 컬럼(1) 상에서 상, 하부로 이동 가능하게 장착된다.The moving block 130 is inserted into the turn stopper housing 110 through the ball screw 131 at the other end of the steering column 1 and is moved up and down on the steering column 1 And is movably mounted.

이러한 이동블록(130)은 상기 각 가이드 라인(111)에 대응하여 외주면 상에 적어도 하나 이상의 걸림돌기(133)가 형성되며, 본 실시예에서는 상기 걸림돌기(133)가 상기 이동 블록(130)의 외주면 상의 양측에 각각 형성된다.At least one locking protrusion 133 is formed on the outer circumferential surface of the moving block 130 corresponding to each of the guide lines 111. In this embodiment, Are formed on both sides of the outer circumferential surface.

그리고 상기 모터유닛(140)은 상기 감속기 하우징(15)의 일측에 장착되어 차량 ECU(150)의 제어신호에 따라 작동되며, 상기 턴 스토퍼 하우징(110)을 회전시키게 된다.The motor unit 140 is mounted on one side of the speed reducer housing 15 and operated according to a control signal of the vehicle ECU 150 to rotate the turn stopper housing 110.

본 실시예에서, 상기 모터유닛(140)은 제어모터(141), 구동기어(145), 및 구동밸트(147)로 이루어지며, 이를 각 구성별로 상세히 설명하면 다음과 같다.In the present embodiment, the motor unit 140 includes a control motor 141, a driving gear 145, and a driving belt 147, which will be described in detail below.

먼저, 상기 제어모터(141)는 상기 감속기 하우징(15)의 일측에 하향 장착되며, 상기 차량 ECU(150)와 전기적으로 연결되어 상기 차량 ECU(150)의 제어신호에 따라 작동된다.First, the control motor 141 is mounted downward on one side of the speed reducer housing 15, and is electrically connected to the vehicle ECU 150 and operated according to a control signal of the vehicle ECU 150.

상기 구동기어(145)는 상기 제어모터(141)의 회전축(143) 선단에 장착된다.The drive gear 145 is mounted at the tip of the rotation shaft 143 of the control motor 141.

그리고 상기 구동밸트(147)는 상기 구동기어(145)와 상기 턴 스토퍼 하우징(110)의 하단을 연결하며, 상기 제어모터(141)의 작동에 의한 구동기어(145)의 회전력을 상기 턴 스토퍼 하우징(110)으로 전달하게 된다.The driving belt 147 connects the driving gear 145 and the lower end of the turn stopper housing 110 and connects the rotational force of the driving gear 145 by the operation of the control motor 141 to the turn stopper housing 110. [ (110).

여기서, 상기 턴 스토퍼 하우징(110)은 하단의 외주면 둘레를 따라 기어 가공을 통해 상기 구동밸트(147)가 걸려서 회전되도록 종동 기어열(149)이 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the turn stopper housing 110 is formed with a driven gear train 149 so that the drive belt 147 is hooked and rotated around the outer peripheral surface of the lower end of the turn stopper housing 110 through gear machining.

즉, 상기 턴 스토퍼 하우징(110)은 상기 차량 ECU(150)의 제어신호에 의해 선택적으로 작동하는 모터유닛(140)을 통해 상기 감속기 하우징(15)의 하부에서 선택적으로 회전된다.That is, the turn stopper housing 110 is selectively rotated at the lower portion of the speed reducer housing 15 through the motor unit 140 selectively operated by the control signal of the vehicle ECU 150.

이에 따라, 상기 이동블록(130)의 각 걸림돌기(133)는 상기 각 가이드 라인(111)에 걸린 상태로 상기 턴 스토퍼 하우징(110)과 함께 회전하여 상기 가이드 라인(111) 상에서 이동되면서 상기 스티어링 휠(3)의 풀턴 제한 수를 가변시키게 된다.Each of the locking projections 133 of the moving block 130 rotates together with the turn stopper housing 110 in a state of being engaged with the respective guide lines 111 and is moved on the guide line 111, The limit number of the full-turn of the wheel 3 is varied.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and operation of the turn stopper for the steer-by-wire system according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼의 단계별 작동 상태도이다.FIG. 4 is a view showing a stepwise operation state of a turn stopper for a steer-by-wire system according to an embodiment of the present invention.

먼저, 조향 기어비의 변동이 필요하지 않을 경우에서, 운전자의 스티어링 휠(3) 조작만 있을 경우, 도 4의 (S1)과 같이, 상기 모터유닛(140)은 작동하지 않 게 됨에 따라, 상기 이동블록(130)은 상기 스티어링 컬럼(1) 상에 장착된 초기위치를 유지하게 된다.First, when there is only the operation of the steering wheel 3 of the driver in the case where the variation of the steering gear ratio is not necessary, the motor unit 140 is not operated as shown in S1 of FIG. 4, The block 130 maintains the initial position mounted on the steering column 1. [

이러한 상태로, 운전자가 상기 스티어링 휠(3)을 좌측이나 우측방향으로 회전시키게되면, 상기 이동블록(130)은 회전되는 상기 스티어링 컬럼(1)에 의해 상기 스티어링 컬럼(1) 상에서 상부 또는 하부로 이동된다.In this state, when the driver rotates the steering wheel 3 in the left or right direction, the moving block 130 is moved upward or downward on the steering column 1 by the steering column 1 to be rotated .

여기서, 상기 이동블록(130)의 각 걸림돌기(133)는 상기 각 가이드 라인(111)을 따라 이동되는데, 상기 각 걸림돌기(133)가 상기 각 가이드 라인(111)의 상단 또는 하단에 도달하면 상기 스티어링 휠(3)이 더 이상 회전되지 않게 되며, 이 때, 스티어링 휠(3)은 풀 턴 상태가 된다.Each of the engaging projections 133 of the moving block 130 is moved along the respective guide lines 111. When each of the engaging projections 133 reaches the upper or lower end of each of the guide lines 111 The steering wheel 3 is no longer rotated. At this time, the steering wheel 3 is in the full turn state.

즉, 차량의 운행 조건에 따라 조향 기어비 변동이 필요하지 않을 경우, 상기 턴 스토퍼(100)의 이동블록(130)의 각 걸림돌기(133)는 상기 각 가이드 라인(111)의 길이방향으로 중앙에 위치된 초기위치를 유지함으로써, 스티어링 휠(3)의 풀 턴수는 가변되지 않게 된다.That is, when the steering gear ratio variation is not required according to the driving conditions of the vehicle, the engaging projections 133 of the moving block 130 of the turn stopper 100 are positioned at the center in the longitudinal direction of the respective guide lines 111 By maintaining the initial position that is located, the number of pull turns of the steering wheel 3 becomes unchanged.

반면에, 스티어링 휠 조작이 없는 상태에서, 차량의 운행 조건에 따라 조향 기어비의 변동이 필요할 경우, 도 4의 (S2)와 같이, 상기 모터유닛(140)의 제어모터(141)는 상기 차량 ECU(150)의 제어신호에 의해 작동하여 상기 구동기어(145)를 회전시키게 된다.4 (S2), the control motor 141 of the motor unit 140 is controlled by the control ECU 141 of the vehicle ECU 140. When the steering gear ratio is changed according to the driving conditions of the vehicle without the steering wheel operation, The driving gear 145 is operated by a control signal of the motor 150 to rotate the driving gear 145.

이 경우, 상기 구동기어(145)와 구동밸트(147)를 통해 연결된 상기 턴 스토퍼 하우징(110)이 상기 감속기 하우징(15)의 하부에서 회전되는데, 이 때, 상기 각 걸림돌기(133)가 상기 각 가이드 라인(111)에 걸려있는 이동블록(130)도 상기 턴 스토퍼 하우징(100)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전된다.In this case, the turn stopper housing 110 connected to the drive gear 145 and the drive belt 147 is rotated at the lower portion of the speed reducer housing 15. At this time, The moving block 130 engaged with each guide line 111 is also rotated in the same direction as the rotation direction of the turn stopper housing 100.

그러면, 상기 이동블록(130)은 상기 스티어링 컬럼(1) 상에서 상부 또는 하부로 이동되어 위치가 변경됨에 따라, 상기 각 가이드 라인(111) 상에서 각 걸림돌기(133)의 위치도 변경된다.Then, as the moving block 130 is moved upward or downward on the steering column 1 and its position is changed, the position of each locking projection 133 on each of the guide lines 111 is also changed.

이러한 상태에서, 운전자가 스티어링 휠(3)을 회전시킬 경우, 상기 각 가이드 라인(111) 상에서 위치가 변동된 상기 이동블록(130)의 각 걸림돌기(133)가 각 가이드 라인(111)의 상단 또는 하단에 도달되는 스티어링 휠(3)의 회전수가 변동됨에 따라, 상기 스티어링 휠(3)의 풀 턴수는 가변된다.In this state, when the driver rotates the steering wheel 3, the engaging projections 133 of the moving block 130, whose positions are changed on the guide lines 111, Or the number of revolutions of the steering wheel 3 reaching the lower end is varied, the number of full turns of the steering wheel 3 is variable.

즉, 조향 기어비가 변동될 경우, 상기 모터유닛(140)이 작동하여 상기 이동블록(130)의 위치 변경을 통해 스티어링 휠(3)의 풀 턴수를 가변시킴으로써, 차량의 운행 상태에 따라 가변되는 조향 기어비에 대응할 수 있게 된다.That is, when the steering gear ratio is changed, the motor unit 140 operates to change the number of pulling-down operations of the steering wheel 3 through the change of the position of the moving block 130, thereby changing the steering gear ratio . ≪ / RTI >

한편, 운전자가 스티어링 휠(3)의 조작하고 있는 상태에서, 조향 기어비 변동이 필요할 경우에는, 스티어링 휠(3)이 회전되고 있는 상태에서, 상기 모터유닛(140)이 작동하여 상기 턴 스토퍼 하우징(110)을 회전시키게 된다.On the other hand, when the driver needs to change the steering gear ratio while the steering wheel 3 is being operated, the motor unit 140 operates in the state in which the steering wheel 3 is rotating, 110).

그러면 상기 이동블록(130)은 상기 스티어링 휠(3)에 의해 회전되는 스티어링 컬럼(1) 상에서 이동되면서, 상기 턴 스토퍼 하우징(110)에 의해 회전되고, 이로 인해, 상기 각 걸림돌기(133)는 상기 각 가이드 라인(111) 상에서의 위치가 계속 변경되어 상기 각 가이드 라인(111)의 상단 또는 하단에 도달하게 되는 스티어링 휠(3)의 풀 턴수가 변경된다.The moving block 130 is then rotated by the turn stopper housing 110 while being moved on the steering column 1 rotated by the steering wheel 3 so that each of the locking protrusions 133 The positions on the guide lines 111 are continuously changed so that the number of pull turns of the steering wheel 3 reaching the upper or lower end of each of the guide lines 111 is changed.

즉, 상기 스티어링 휠(3)과 제어모터(141)가 같은 방향으로 회전될 경우에는 상기 이동블록(130)의 각 걸림돌기(133)가 상기 각 가이드 라인(111)의 상단 또는 하단에 도달하게 되는 스티어링 휠(3)의 풀 턴수가 줄어들게 된다.That is, when the steering wheel 3 and the control motor 141 are rotated in the same direction, the engaging projections 133 of the moving block 130 reach the upper or lower ends of the guide lines 111 The number of full turns of the steering wheel 3 is reduced.

반면, 상기 스티어링 휠(3)과 제어모터(141)가 각기 다른 방향으로 회전될 경우에는, 상기 이동블록(130)의 각 걸림돌기(133)가 상기 각 가이드 라인(111)의 상단 또는 하단에 도달하게 되는 스티어링 휠(3)의 풀 턴수가 증가된다.When the steering wheel 3 and the control motor 141 are rotated in different directions, the engaging projections 133 of the moving block 130 are engaged with the upper or lower ends of the guide lines 111, The number of full turns of the steering wheel 3 to be reached is increased.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼(100)를 적용하면, 차량 ECU(150)의 제어신호에 따라 작동하는 모터유닛(140)과 이 모터유닛(140)을 통해 회전하는 턴 스토퍼 하우징(110)을 포함하여 구성함으로써, 차량 운행 조건에 따라 가변하는 조향 기어비에 맞게 스티어링 휠(3)의 풀턴에 대한 제한 조향 회전수를 가변하도록 하여 차량의 주행 안정성 및 조향 편의성을 향상시킬 수 있다.Therefore, when the turn stopper 100 for a steer-by-wire system according to the embodiment of the present invention configured as described above is applied, a motor unit 140 that operates in accordance with a control signal of the vehicle ECU 150, And a turn stopper housing 110 that rotates through the steering shaft 140 so as to vary the limited steering rotation speed of the steering wheel 3 with respect to the full turn in accordance with the steering gear ratio varying according to vehicle driving conditions, Stability and steering convenience can be improved.

또한, 기계적 연결이 없는 스티어 바이 와이어 시스템에서 차량의 주행 상태에 따라 변화되는 조향 기어비에 대응하여 모터유닛(140)을 통해 회전되는 턴 스토퍼 하우징(110)을 통해 스티어링 휠(3)의 턴수를 가변시키는 바, 정차 시에는 스티어링 휠(3)의 턴수를 작게 하여 주차 시 조향 편의성을 향상시키고, 중속 주행 시에는 스티어링 휠(3)의 턴수를 비교적 작게 하여 조향에 대한 차량의 응답성을 향상시키며, 고속 주행 시에는 스티어링 휠(3)의 턴수를 크게 하여 직진시 작은 조향에 대해 둔감하게 함으로써 직진 안정성을 향상시킬 수 있다.Further, in the steer-by-wire system without mechanical connection, the number of turns of the steering wheel 3 is varied through the turn stopper housing 110 rotated through the motor unit 140 in accordance with the steering gear ratio, The number of turns of the steering wheel 3 is reduced to improve steering comfort during parking and the number of turns of the steering wheel 3 is relatively small during medium speed driving to improve the responsiveness of the vehicle to steering, The number of turns of the steering wheel 3 at the time of high-speed traveling can be increased, and the steering stability can be improved by making the steering wheel 3 insensitive to a small steering at the time of straight running.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

도 1은 일반적인 스티어 바이 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a general steer-by-bike system.

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도로서, 종래 기술에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼의 단면 구성도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of Fig. 1, and is a cross-sectional view of a turn stopper for a steer-by-wire system according to the prior art.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼의 단면 구성도이다.3 is a cross-sectional view of a turn stopper for a steer-by-wire system according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼의 단계별 작동 상태도이다.FIG. 4 is a view showing a stepwise operation state of a turn stopper for a steer-by-wire system according to an embodiment of the present invention.

Claims (6)

스티어링 칼럼의 선단에 스티어링 휠이 장착되고, 타단부에는 감속기 하우징을 통해 장착되는 감속기가 달린 반력모터가 장착되며, 상기 감속기 하우징의 하부에서 스티어링 휠의 턴수를 제어하도록 상기 스티어링 컬럼의 타단과 연결되는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼에 있어서,A reaction force motor having a speed reducer mounted on the steering column at the tip of the steering column and mounted on the other end through a speed reducer housing and connected to the other end of the steering column to control the number of turns of the steering wheel in the lower portion of the speed reducer housing A turn stopper for a steer-by-wire system, 원통형상으로 상기 감속기 하우징의 하부에서 일단부가 회전유닛을 통해 회전 가능하게 장착되며, 외주면 상에는 적어도 하나 이상의 가이드 라인이 각각 형성되는 턴 스토퍼 하우징;A turn stopper housing having a cylindrical shape rotatably mounted at a lower portion of the housing of the speed reducer through a rotary unit and having at least one guide line formed on an outer circumferential surface thereof; 상기 턴 스토퍼 하우징의 내부에서 상기 스티어링 컬럼의 타단부에 볼 스크류를 통해 끼워져 스티어링 컬럼 상에서 상, 하부로 이동 가능하게 장착되며, 상기 각 가이드 라인에 대응하여 외주면 상에 적어도 하나 이상의 걸림돌기가 형성되는 이동블록; 및Wherein at least one of the engaging protrusions is formed on the outer circumferential surface of the turn stopper housing in correspondence with the guide lines, the engaging protrusion being mounted on the other end of the steering column through the ball screw and movably mounted on the steering column, block; And 상기 감속기 하우징의 일측에 장착되어 차량 ECU의 제어신호에 따라 작동되며, 상기 턴 스토퍼 하우징을 회전시키는 모터유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼.And a motor unit mounted on one side of the reduction gear housing and operated according to a control signal of the vehicle ECU, for rotating the turn stopper housing. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 회전유닛은The rotating unit 상기 감속기 하우징의 하부에 내주면 상에 형성되어 상기 턴 스토퍼 하우징 이 끼워지는 장착홈;A mounting groove formed on an inner circumferential surface of the lower portion of the speed reducer housing to receive the turn stopper housing; 상기 장착홈에 끼워진 턴 스토퍼 하우징의 이탈을 방지하기 위해 상기 감속기 하우징의 하단에서 상기 감속기 하우징에 볼트 체결되며, 중앙에는 상기 턴 스토퍼 하우징이 삽입되는 삽입홀이 형성되는 고정 플레이트; 및 A fixing plate bolted to the reducer housing at a lower end of the reducer housing to prevent detachment of the turn stopper housing inserted into the mounting groove and having an insertion hole into which the turn stopper housing is inserted; And 상기 장착홈과 고정 플레이트 사이에 개재되는 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼.And a bearing interposed between the mounting groove and the stationary plate. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 턴 스토퍼 하우징은 상기 장착홈에 끼워지는 선단에 상기 고정 플레이트의 내주면에 걸리도록 외주면 둘레를 따라 걸림단이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼.Wherein the turn stopper housing is formed integrally with an end of the turn stopper housing that is fitted into the mounting groove, and a latching end is integrally formed along an outer circumferential surface so as to be caught by the inner circumferential surface of the stationary plate. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 모터유닛은 The motor unit 상기 감속기 하우징의 일측에 장착되며, 상기 차량 ECU와 전기적으로 연결되는 제어모터;A control motor mounted on one side of the speed reducer housing and electrically connected to the vehicle ECU; 상기 제어모터의 회전축 선단에 장착되는 구동기어; 및A driving gear mounted on a rotational shaft end of the control motor; And 상기 구동기어와 상기 턴 스토퍼 하우징의 하단을 연결하며, 상기 제어모터의 작동에 의한 구동기어의 회전력을 턴 스토퍼 하우징으로 전달하는 구동밸트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼.And a drive belt connecting the driving gear and the lower end of the turn stopper housing to transmit rotation force of the drive gear to the turn stopper housing by operation of the control motor. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 턴 스토퍼 하우징은 하단의 외주면 둘레를 따라 기어 가공을 통해 상기 구동밸트가 걸려서 회전되도록 종동 기어열이 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼.Wherein the turn stopper housing is formed with a driven gear train so that the drive belt is engaged and rotated through a gear process along a circumference of a lower end of the turn stopper housing. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 각 가이드 라인은 상기 턴 스토퍼 하우징의 외주면 상의 양측에서 상호 대칭되게 형성되며, 상기 턴 스토퍼 하우징의 길이방향을 따라 슬롯으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템용 턴 스토퍼.Wherein each guide line is symmetrically formed on both sides of the outer circumferential surface of the turn stopper housing and is formed as a slot along the longitudinal direction of the turn stopper housing.
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