KR101880887B1 - Steering apparatus for vehicle - Google Patents

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KR101880887B1
KR101880887B1 KR1020170062737A KR20170062737A KR101880887B1 KR 101880887 B1 KR101880887 B1 KR 101880887B1 KR 1020170062737 A KR1020170062737 A KR 1020170062737A KR 20170062737 A KR20170062737 A KR 20170062737A KR 101880887 B1 KR101880887 B1 KR 101880887B1
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최병현
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(주)화신
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D9/00—Steering deflectable wheels not otherwise provided for
    • B62D9/02—Steering deflectable wheels not otherwise provided for combined with means for inwardly inclining vehicle body on bends

Abstract

The present invention relates to a steering apparatus for a vehicle, capable of precisely adjusting a steering angle and a tilting angle by precisely maintaining a gear ratio. The steering apparatus for a vehicle of the present invention includes: a steering input shaft portion connected to a steering rod; a camshaft portion connected to the steering input shaft portion to interwork with the steering input shaft portion and having a cam portion; a steering output shaft portion coupled to the cam portion to be rotated by the cam portion when the camshaft portion is rotated; a planetary gear unit connected to the camshaft portion to interwork with the camshaft portion; a tilting gear portion formed on a ring gear of the planetary gear portion and connected to a tilting output shaft for tilting a vehicle body; and a tilting input shaft portion connected to the tilting gear portion and adjusting a tilting angle of the tilting output shaft (163) by adjusting a gear ratio of the tilting gear portion through a driving force of a tilting driving portion.

Description

차량용 조향장치{STEERING APPARATUS FOR VEHICLE}[0001] STEERING APPARATUS FOR VEHICLE [0002]

본 발명은 차량용 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조향 각도와 틸팅 각도를 정확하게 조절할 수 있는 차량용 조향장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a steering apparatus for a vehicle, and more particularly, to a steering apparatus for a vehicle capable of accurately adjusting a steering angle and a tilting angle.

일반적으로 차량은 구동장치의 구동력에 의해 운행된다. 조향 핸들을 회전시키면, 운전자의 조타력이 조향 기어부에 전달된다. 조향 기어부가 구동됨에 따라 조향축이 선회되고, 조향축이 선회됨에 따라 차량이 선회된다. 조향축은 랙바의 양측에 타이로드가 연결되는 구조로 형성된다. 랙바는 차체의 폭방향을 따라 길게 설치되고, 타이로드는 연결 조인트부에 의해 차륜에 연결된다. 차체에는 차량이 코너링될 때에 차체와 차륜을 틸팅시킬 수 있도록 틸팅장치가 설치된다. 또한, 차체의 하부와 로어암에 연결되도록 서스펜션부가 설치된다. 서스펜션부는 차체에 가해지는 충격을 흡수하여 승차감을 향상시킨다.Generally, the vehicle is driven by the driving force of the driving device. When the steering wheel is rotated, the steering force of the driver is transmitted to the steering gear portion. As the steering gear is driven, the steering shaft is turned, and the vehicle is turned as the steering shaft is turned. The steering shaft is formed in such a structure that a tie rod is connected to both sides of the rack bar. The rack bar is installed long along the width direction of the vehicle body, and the tie rod is connected to the wheel by the connecting joint portion. The vehicle body is provided with a tilting device for tilting the vehicle body and the wheels when the vehicle is cornered. In addition, a suspension unit is provided to be connected to the lower portion of the vehicle body and the lower arm. The suspension part absorbs the impact applied to the vehicle body to improve the ride quality.

그러나, 종래에는 조향장치가 복수의 기어부가 맞물려 구성되므로, 외부 충격이나 부하 등에 의해 기어부에 유격 내지 맞물리 완화가 발생된다. 따라서, 복수의 기어부들에서 백래쉬(backlash)가 발생됨에 의해 차륜의 틸팅 각도가 정확하게 조절되기 어려울 수 있다. 또한, 기어부의 백래쉬에 의해 기어부의 톱니가 마모될 수 잇다. 또한, 차륜의 틸팅 각도가 정확하게 제어되지 못하는 경우, 타이어의 마모가 현저히 증가할 수 있다.However, in the related art, since the steering apparatus is constructed by a plurality of gear portions engaged with each other, clearance or counterbalance is generated in the gear portion due to an external impact or a load. Therefore, it is difficult for the tilting angle of the wheel to be precisely controlled by backlash in the plurality of gear portions. In addition, the teeth of the gear portion can be worn by backlash of the gear portion. Further, when the tilting angle of the wheel can not be precisely controlled, wear of the tire can be remarkably increased.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2015-0077685호(2015. 07. 08 공개, 발명의 명칭: 차량 조향장치 및 이의 에커만 경향 가변 제어 방법)에 개시되어 있다.Background Art [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2015-0077685 (titled "Vehicle Steering Apparatus and Its Ackerman Bay Variable Variable Control Method", published on May 27, 2008).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 조향 각도와 틸팅 각도를 정확하게 조절할 수 있는 차량용 조향장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a steering apparatus for a vehicle which can accurately adjust a steering angle and a tilting angle.

본 발명에 따른 차량용 조향장치는: 조향 로드에 연결되는 조향 입력축부; 상기 조향 입력축부와 연동되도록 상기 조향 입력축부에 연결되고, 캠부가 형성되는 캠샤프트부; 상기 캠샤프트부의 회전시 상기 캠부에 의해 회전되도록 상기 캠부에 결합되는 조향 출력축부; 상기 캠샤프트부와 연동되도록 상기 캠샤프트부에 연결되는 유성기어부; 상기 유성기어부의 링기어에 형성되고, 차체를 틸팅시키는 틸팅 출력축에 연결되는 틸팅 기어부; 및 상기 틸팅 기어부에 연결되고, 틸팅 구동부의 구동력에 의해 상기 틸팅 기어부의 기어비를 조절하여 상기 틸팅 출력축의 틸팅 각도를 조절하는 틸팅 입력축부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A steering system for a vehicle according to the present invention includes: a steering input shaft portion connected to a steering rod; A camshaft portion connected to the steering input shaft portion to interlock with the steering input shaft portion and having a cam portion; A steering output shaft portion coupled to the cam portion to be rotated by the cam portion when the camshaft portion is rotated; A planetary gear unit connected to the camshaft unit to interlock with the camshaft unit; A tilting gear portion formed on the ring gear of the planetary gear portion and connected to a tilting output shaft for tilting the vehicle body; And a tilting input shaft portion connected to the tilting gear portion and adjusting a tilting angle of the tilting output shaft by adjusting a gear ratio of the tilting gear portion by a driving force of the tilting driving portion.

상기 캠샤프트부는 상기 조향 입력축부에 나란하게 배치되고, 상기 캠부가 편심되게 형성되는 캠축부; 및 상기 조향 입력축부에 맞물리도록 상기 캠축부에 형성되는 캠기어부를 포함할 수 있다.Wherein the camshaft portion is disposed in parallel to the steering input shaft portion and the cam portion is eccentrically formed; And a cam gear portion formed on the camshaft portion to be engaged with the steering input shaft portion.

상기 조향 출력축부는 상기 캠축부에 나란하게 배치되는 조향 출력축; 및 상기 조향 출력축에서 일측으로 연장되고, 상기 캠부에 결합되도록 캠홀부가 형성되는 조향 레버를 포함할 수 있다.The steering output shaft portion includes a steering output shaft disposed in parallel with the camshaft portion; And a steering lever extending from the steering output shaft to one side and having a cam hole to be coupled to the cam portion.

상기 차량용 조향장치는 상기 캠샤프트부와 상기 유성기어부를 연결하는 제1 웜기어부를 더 포함하고, 상기 제1 웜기어부는 상기 캠축부와 동축을 이루도록 상기 캠축부에서 연장되는 제1 웜축부; 상기 제1 웜축부에 형성되는 제1 웜기어; 및 상기 제1 웜기어에 맞물리고, 상기 유성기어부의 유성 입력축에 설치되는 제1 웜휠부를 포함할 수 있다.Wherein the first worm shaft portion extends from the camshaft portion so as to be coaxial with the camshaft portion; and the first worm shaft portion extends from the camshaft portion so as to be coaxial with the camshaft portion, wherein the first worm shaft portion connects the camshaft portion and the planetary gear portion; A first worm gear formed on the first worm shaft portion; And a first worm wheel unit that is engaged with the first worm gear and is mounted on a planetary input shaft of the planetary gear unit.

상기 제1 웜축부는 상기 유성기어부의 상기 유성 입력축과 수직하게 배치될 수 있다.The first worm shaft portion may be disposed perpendicular to the planetary input shaft of the planetary gear unit.

상기 틸팅 기어부는 상기 유성기어부의 상기 링기어의 외주면에 형성되는 제2 웜휠부이고, 상기 틸팅 입력축부에는 상기 제2 웜휠부와 맞물려 회전되도록 제2 웜기어부가 형성될 수 있다.The tilting gear portion may be a second worm wheel portion formed on an outer circumferential surface of the ring gear of the planetary gear portion and a second worm gear portion may be formed on the tilting input shaft portion to rotate in engagement with the second worm wheel portion.

상기 틸팅 입력축부는 상기 틸팅 출력축과 수직하게 배치될 수 있다.The tilting input shaft portion may be disposed perpendicular to the tilting output shaft.

본 발명에 따르면, 캠기어부가 조향 입력기어에 맞물리게 설치되므로, 기어부의 설치 개수를 감소시킴에 따라 백래쉬의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 기어비가 정확하게 유지되므로, 조향 정밀도가 향상될 수 있다. 또한, 캠기어부와 조향 입력기어의 마모 속도를 지연시킬 수 있다. According to the present invention, since the cam gear portion is provided so as to engage with the steering input gear, the occurrence of backlash can be suppressed by reducing the number of gear portions installed. Therefore, since the gear ratio is accurately maintained, the steering precision can be improved. Further, the wear rate of the cam gear portion and the steering input gear can be delayed.

또한, 본 발명에 따르면, 캠샤프트부에 캠부가 형성되고, 캠부가 결합되도록 조향 출력축에 캠홀부가 형성되므로, 캠샤프트부와 조향 출력축을 연결하는 기어부를 생략할 수 있다. 따라서, 차량용 조향장치에서 기어부의 개수를 감소시킬 수 있으므로, 기어부에서 발생되는 백래쉬를 억제시킬 수 있다.According to the present invention, since the cam portion is formed in the camshaft portion and the cam hole portion is formed in the steering output shaft so that the cam portion is engaged, the gear portion connecting the camshaft portion and the steering output shaft can be omitted. Therefore, the number of gear portions in the steering system for a vehicle can be reduced, and backlash generated in the gear portion can be suppressed.

또한, 본 발명에 따르면, 제1 웜기어와 제1 웜휠부가 맞물려 회전됨에 따라 유성기어부가 구동되므로, 유성기어부가 정확한 기어비로 구동될 수 있다.Further, according to the present invention, since the planetary gear unit is driven as the first worm gear and the first worm wheel unit are rotated in engagement with each other, the planetary gear unit can be driven with an accurate gear ratio.

또한, 본 발명에 따르면, 틸팅 입력축부의 구동력이 틸팅 기어부와 제2 웜기어부를 매개로 틸팅 출력축에 전달되므로, 기어비가 정확하게 전달됨에 따라 차체의 틸팅 각도가 정확하게 제어될 수 있다.In addition, according to the present invention, since the driving force of the tilting input shaft portion is transmitted to the tilting output shaft through the tilting gear portion and the second worm gear portion, the tilting angle of the vehicle body can be accurately controlled as the gear ratio is accurately transmitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향장치의 캠샤프트를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향장치의 유성 기어부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향장치를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a steering apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a camshaft of a steering system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a planetary gear portion of a steering system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a steering system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 조향장치의 일 실시예를 설명한다. 차량용 조향장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of a steering system for a vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the course of describing the steering system for a vehicle, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향장치의 캠샤프트를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향장치의 유성 기어부를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향장치를 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a steering apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a camshaft of a steering apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a steering apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing a planetary gear unit of a steering system for a vehicle according to an embodiment.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향장치는 조향 입력축부(110), 캠샤프트부(120), 조향 출력축부(130), 유성기어부(150), 틸팅 기어부(160) 및 틸팅 입력축부(170)를 포함한다.1 to 4, a steering system for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a steering input shaft 110, a cam shaft 120, a steering output shaft 130, a planetary gear unit 150, (160) and a tilting input shaft portion (170).

조향 입력축부(110)는 조향 로드(미도시)에 연결된다. 조향 입력축부(110)에는 조향 입력기어(111)가 형성된다. 조향 입력기어(111)는 조향 입력축부(110)와 동심원을 이루도록 배치된다. 조향 로드의 상측에는 조향휠(미도시)이 연결된다. 조향휠이 회전되면, 조향 로드를 통해 조향 입력축부(110)가 일정 각도 회전된다. 조향 입력축부(110)의 양측에는 조향 입력베어링(117)이 설치된다.The steering input shaft portion 110 is connected to a steering rod (not shown). A steering input gear 111 is formed in the steering input shaft portion 110. The steering input gear 111 is disposed concentrically with the steering input shaft portion 110. A steering wheel (not shown) is connected to the upper side of the steering rod. When the steering wheel is rotated, the steering input shaft portion 110 is rotated through the steering rod at a predetermined angle. Steering input bearings 117 are installed on both sides of the steering input shaft portion 110.

조향 입력축부(110)는 차체(미도시)의 상하방향을 따라 배치된다. 조향 입력축부(110)에는 조향 입력축부(110)의 회전 각도를 감지할 수 있도록 조향 센서(미도시)가 설치된다.The steering input shaft portion 110 is disposed along the vertical direction of the vehicle body (not shown). A steering sensor (not shown) is installed in the steering input shaft 110 to sense the rotational angle of the steering input shaft 110.

캠샤프트부(120)는 조향 입력축부(110)와 연동되도록 조향 입력축부(110)에 연결된다. 캠샤프트부(120)에는 캠부(121)가 형성된다. 캠샤프트부(120)는 조향 입력축부(110)에 나란하게 배치된다. 캠부(121)는 캠샤프트부(120)의 외측면에서 일측으로 연장되어 캠샤프트부(120)와 편중되게 형성된다. 캠부(121)는 캠샤프트부(120)의 하측 단부에 배치된다. 캠샤프트부(120)에는 캠샤프트 베어링(127)이 설치된다.The camshaft portion 120 is connected to the steering input shaft portion 110 so as to be interlocked with the steering input shaft portion 110. A cam portion 121 is formed in the camshaft portion 120. The camshaft portion 120 is disposed in parallel with the steering input shaft portion 110. The cam portion 121 extends to one side from the outer surface of the cam shaft portion 120 and is formed to be biased with the cam shaft portion 120. The cam portion 121 is disposed at the lower end of the camshaft portion 120. A cam shaft bearing 127 is provided on the camshaft portion 120.

캠샤프트부(120)는 캠축부(121)와 캠기어부(125)를 포함한다. 캠축부(121)는 조향 입력축부(110)에 나란하게 배치되고, 캠축부(121)에는 캠부(121)가 편심되게 형성된다. 캠기어부(125)는 조향 입력축부(110)의 조향 입력기어(111)에 맞물리도록 캠축부(121)에 형성된다. 캠기어부(125)는 캠축부(121)와 동심을 이루도록 형성된다. 캠기어부(125)의 직경은 조향 입력기어(111)의 직경보다 크게 형성된다.The camshaft portion 120 includes a camshaft portion 121 and a cam gear portion 125. The camshaft 121 is disposed in parallel with the steering input shaft 110 and the cam 121 is formed eccentrically. The cam gear portion 125 is formed on the camshaft portion 121 so as to engage with the steering input gear 111 of the steering input shaft portion 110. The cam gear portion 125 is formed so as to be concentric with the cam shaft portion 121. The diameter of the cam gear portion 125 is formed to be larger than the diameter of the steering input gear 111.

본 발명에 따르면, 하나의 캠기어부(125)가 하나의 조향 입력기어(111)에 맞물리게 설치되므로, 기어부의 설치 개수를 감소시킴에 따라 백래쉬(backlash)의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 기어비가 정확하게 유지되므로, 조향 정밀도가 향상될 수 있다. 또한, 캠기어부(125)와 조향 입력기어(111)의 백래쉬가 억제됨에 따라 캠기어부(125)가 하나의 조향 입력기어(111)의 마모들 방지할 수 있다. 또한, 기어부의 개수가 감소됨에 따라 차량용 조향장치의 무게와 크기를 감소시킬 수 있다.According to the present invention, since one cam gear portion 125 is provided to engage with one steering input gear 111, the number of gears to be installed is reduced, thereby preventing backlash. Therefore, since the gear ratio is accurately maintained, the steering precision can be improved. In addition, as the backlash of the cam gear portion 125 and the steering input gear 111 is suppressed, the cam gear portion 125 can prevent wear of one steering input gear 111. [ Further, as the number of gear portions is reduced, the weight and size of the steering apparatus for a vehicle can be reduced.

조향 출력축부(130)는 캠샤프트부(120)의 회전시 캠부(121)에 의해 회전되도록 캠부(121)에 결합된다. The steering output shaft portion 130 is coupled to the cam portion 121 so as to be rotated by the cam portion 121 when the cam shaft portion 120 rotates.

조향 출력축부(130)는 조향 출력축(131) 및 조향 레버(133)를 포함한다. The steering output shaft portion 130 includes a steering output shaft 131 and a steering lever 133.

조향 출력축부(130)는 캠축부(121)에 나란하게 배치된다. 조향 출력축부(130)가 캠샤프트부(120)와 나란하게 배치되므로, 조향 입력축부(110)의 회전방향과 캠샤프트부(120)의 회전방향이 수평하게 형성된다.The steering output shaft portion 130 is disposed in parallel to the camshaft portion 121. The steering output shaft portion 130 is disposed in parallel to the camshaft portion 120 so that the rotational direction of the steering input shaft portion 110 and the rotational direction of the camshaft portion 120 are formed horizontally.

조향 레버(133)는 조향 출력축(131)에서 일측으로 연장되고, 캠부(121)에 결합되도록 캠홀부(134)가 형성된다. 조향 레버(133)는 조향 출력축(131)에 용접이나 회전 방지 구조에 의해 결합될 수 있다. 조향 레버(133)는 조향 출력축(131)과 수직하게 배치된다. 조향 출력축(131)의 양측에는 조향 출력베어링(137)이 설치된다. 캠샤프트부(120)의 회전시 캠부(121)가 캠축부(121)를 중심으로 회전되면, 캠부(121)가 이동됨에 따라 조향 레버(133)가 회전하게 된다. 조향 레버(133)가 회전됨에 따라 조향 출력축부(130)가 회전된다.The steering lever 133 extends from the steering output shaft 131 to one side, and the cam hole portion 134 is formed to be coupled to the cam portion 121. The steering lever 133 can be coupled to the steering output shaft 131 by a welding or anti-rotation structure. The steering lever 133 is disposed perpendicular to the steering output shaft 131. Steering output bearings 137 are provided on both sides of the steering output shaft 131. When the cam portion 121 rotates about the cam shaft portion 121 when the cam shaft portion 120 rotates, the steering lever 133 rotates as the cam portion 121 moves. The steering output shaft portion 130 is rotated as the steering lever 133 is rotated.

캠샤프트부(120)에 캠부(121)가 형성되고, 캠부(121)가 결합되도록 조향 출력축(131)에 캠홀부(134)가 형성되므로, 캠샤프트부(120)와 조향 출력축(131)을 연결하는 기어부를 생략할 수 있다. 따라서, 차량용 조향장치에서 기어부의 개수를 감소시킬 수 있으므로, 기어부에서 백래시의 발생을 억제시킬 수 있다. 또한, 기어부의 개수가 감소됨에 따라 차량용 조향장치의 무게 및 크기를 감소시킬 수 있다.The cam shaft portion 120 is formed with the cam portion 121 and the cam hole portion 134 is formed on the steering output shaft 131 so that the cam portion 121 is engaged with the cam shaft portion 120, The connecting gear portion can be omitted. Therefore, it is possible to reduce the number of gear portions in the steering system for a vehicle, so that occurrence of backlash in the gear portion can be suppressed. Also, as the number of gear portions is reduced, the weight and size of the steering apparatus for a vehicle can be reduced.

유성기어부(150)는 캠샤프트부(120)와 연동되도록 캠샤프트부(120)에 연결된다. 유성기어부(150)는 유성 입력축(151)에 연결되는 선기어(155), 선기어(155)의 둘레부에 선기어(155)와 맞물리도록 배치되는 유성기어(156)와, 유성기어(156)에 맞물리게 설치되는 링기어(157)와, 유성기어(156)가 지지되는 캐리어(158)(미도시)를 포함한다. 선기어(155)는 유성 입력축(151)과 동심을 이루도록 유성 입력축(151)에 연결된다. 유성 입력축(151)에는 유성 베어링(152)이 설치된다. 유성기어(156)는 캠샤프트부(120)에서 전달되는 회전 각도를 변경시킨다.The planetary gear unit 150 is connected to the camshaft unit 120 to interlock with the camshaft unit 120. The planetary gear unit 150 includes a sun gear 155 connected to the planetary input shaft 151, a planetary gear 156 arranged to engage with the sun gear 155 at the periphery of the sun gear 155, A ring gear 157 installed, and a carrier 158 (not shown) on which the planetary gear 156 is supported. The sun gear 155 is connected to the planetary input shaft 151 so as to be concentric with the planetary input shaft 151. The planetary input shaft 151 is provided with a planetary bearing 152. The planetary gear 156 changes the angle of rotation transmitted from the camshaft portion 120.

틸팅 기어부(160)는 유성기어부(150)의 링기어(157)에 형성되고, 차체를 틸팅시키는 틸팅 출력축(163)에 연결된다. 틸팅 기어부(160)는 링기어(157)의 외주면에 형성되거나 링기어(157)에서 틸팅 출력축(163) 측으로 연장된 형태로 형성될 수 있다. 틸팅 기어부(160)는 링기어(157)와 동심을 이루도록 형성된다. 틸팅 기어부(160)는 링기어(157)의 외주면에 형성된 외접기어이며, 링기어(157)와 함께 회전된다.The tilting gear portion 160 is formed on the ring gear 157 of the planetary gear portion 150 and is connected to a tilting output shaft 163 for tilting the vehicle body. The tilting gear portion 160 may be formed on the outer circumferential surface of the ring gear 157 or may extend from the ring gear 157 to the tilting output shaft 163 side. The tilting gear portion 160 is formed concentrically with the ring gear 157. The tilting gear portion 160 is an external gear formed on the outer circumferential surface of the ring gear 157 and is rotated together with the ring gear 157.

틸팅 입력축부(170)는 틸팅 기어부(160)에 연결되고, 틸팅 구동부(미도시)의 구동력에 의해 틸팅 기어부(160)의 기어비를 조절하여 틸팅 출력축(163)의 틸팅 각도를 조절한다. 틸팅 입력축부(170)는 조향 입력축부(110)와 캠샤프트부(120)에 평행하고, 틸팅 출력축(163)에 수직하게 배치된다.The tilting input shaft portion 170 is connected to the tilting gear portion 160 and adjusts the tilting angle of the tilting output shaft 163 by adjusting the gear ratio of the tilting gear portion 160 by the driving force of the tilting driving portion (not shown). The tilting input shaft portion 170 is disposed parallel to the steering input shaft portion 110 and the camshaft portion 120 and perpendicular to the tilting output shaft 163.

캠샤프트부(120)와 유성기어부(150)를 연결하는 제1 웜기어부(140)를 더 포함한다. 제1 웜기어부(140)는 캠축부(121)와 동축을 이루도록 캠축부(121)에서 연장되는 제1 웜축부(141)와, 제1 웜축부(141)에 형성되는 제1 웜기어(143)와, 제1 웜기어(143)에 맞물리고, 유성기어부(150)의 유성 입력축(151)에 설치되는 제1 웜휠부(145)를 포함한다. 제1 웜축부(141)에는 웜축 베어링(147)이 설치된다. 제1 웜축부(141)는 유성기어부(150)의 유성 입력축(151)과 수직하게 배치된다. And a first worm gear unit 140 connecting the camshaft unit 120 and the planetary gear unit 150. The first worm gear portion 140 includes a first worm shaft portion 141 extending from the cam shaft portion 121 so as to be coaxial with the cam shaft portion 121 and a first worm gear shaft 143 formed on the first worm shaft portion 141, And a first worm wheel 145 fitted to the planetary input shaft 151 of the planetary gear unit 150 and engaged with the first worm gear 143. The first worm shaft portion 141 is provided with a worm shaft bearing 147. The first worm shaft 141 is disposed perpendicularly to the planetary input shaft 151 of the planetary gear unit 150.

제1 웜축부(141)가 캠축부(121)와 동축을 이루도록 연장되므로, 캠축부(121)와 제1 웜축부(141)가 동시에 회전된다. 제1 웜축부(141)가 회전됨에 따라 제1 웜기어(143)와 제1 웜휠부(145)가 회전되고, 제1 웜휠부(145)가 회전됨에 따라 유성기어부(150)가 구동된다. 제1 웜기어(143)와 제1 웜휠부(145)가 맞물려 회전됨에 따라 유성기어부(150)가 구동되므로, 유성기어부(150)가 정확한 기어비로 구동될 수 있다.The first worm shaft portion 141 is extended to coaxial with the cam shaft portion 121 so that the cam shaft portion 121 and the first worm shaft portion 141 are simultaneously rotated. The first worm shaft portion 141 is rotated and the first worm gear portion 143 and the first worm wheel portion 145 are rotated and the first worm wheel portion 145 is rotated so that the planetary gear portion 150 is driven. As the first worm gear 143 and the first worm wheel 145 are engaged and rotated, the planetary gear unit 150 is driven, so that the planetary gear unit 150 can be driven at an accurate gear ratio.

틸팅 기어부(160)는 유성기어부(150)의 링기어(157)의 외주면에 형성되는 제2 웜휠부이고, 틸팅 입력축부(170)에는 제2 웜휠부와 맞물려 회전되도록 제2 웜기어부(171)가 형성된다. 틸팅 입력축부(170)는 틸팅 출력축(163)과 수직하게 배치된다. 틸팅 입력축부(170)의 양측에는 틸팅 입력베어링(173)이 설치된다. 틸팅 입력베어링(173)은 틸팅 입력축부(170)가 회전되도록 틸팅 입력축부(170)를 지지한다.The tilting gear unit 160 is a second worm wheel unit formed on the outer circumferential surface of the ring gear 157 of the planetary gear unit 150. The tilting input shaft unit 170 is provided with a second worm gear unit 171 Is formed. The tilting input shaft portion 170 is disposed perpendicularly to the tilting output shaft 163. On both sides of the tilting input shaft portion 170, a tilting input bearing 173 is installed. The tilting input bearing 173 supports the tilting input shaft portion 170 so that the tilting input shaft portion 170 is rotated.

틸팅 입력축부(170)의 구동력이 틸팅 기어부(160)와 제2 웜기어부(171)를 매개로 틸팅 출력축(163)에 전달되므로, 기어비가 정확하게 전달됨에 따라 차체의 틸팅 각도가 정확하게 제어될 수 있다.Since the driving force of the tilting input shaft portion 170 is transmitted to the tilting output shaft 163 through the tilting gear portion 160 and the second worm gear portion 171, the tilting angle of the vehicle body can be accurately controlled have.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향장치의 작동에 관해 설명하기로 한다.Operation of the steering system for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described.

조향 로드가 조향휠에 의해 일정 각도 회전되면, 조향 입력축부(110)가 회전된다. 조향 입력축부(110)가 회전되면, 조향 입력기어부(111)와 캠기어부(125)가 맞물려 회전된다. 캠기어부(125)와 캠축부(121)가 회전되면, 캠부(121)가 조향 레버(133)의 캠홀부(134)에서 이동됨에 따라 조향 레버(133)가 회전된다. 조향 레버(133)가 회전됨에 따라 조향 출력축(131)의 조향 각도가 조절된다. 따라서, 차륜의 조향 각도가 조향 입력축부(110), 조향 레버(133) 및 조향 출력축(131)에 의해 조절될 수 있다.When the steering rod is rotated by a certain angle by the steering wheel, the steering input shaft portion 110 is rotated. When the steering input shaft portion 110 is rotated, the steering input unit 111 and the cam gear portion 125 are engaged and rotated. When the cam gear portion 125 and the cam shaft portion 121 are rotated, the cam lever 121 is moved in the cam hole portion 134 of the steering lever 133 to rotate the steering lever 133. As the steering lever 133 is rotated, the steering angle of the steering output shaft 131 is adjusted. Therefore, the steering angle of the wheel can be adjusted by the steering input shaft portion 110, the steering lever 133, and the steering output shaft 131. [

다음으로, 차량용 조향장치에서 틸팅 각도의 제어에 관해 설명하기로 한다. 조향휠의 회전 각도가 일정할 경우, 틸팅 출력축(163)의 틸팅 각도는 틸팅 입력축부(170)의 정지, 정회전 및 역회전시에 따라 달라지게 된다.Next, the control of the tilting angle in the vehicle steering apparatus will be described. When the rotation angle of the steering wheel is constant, the tilting angle of the tilting output shaft 163 varies depending on the stop, forward rotation and reverse rotation of the tilting input shaft portion 170.

먼저, 틸팅 입력축부(170)가 정지된 경우, 틸팅 기어부(160) 및 링기어(157)가 회전되지 않는다. 이때, 캠샤프트부(120)가 조향휠에 의해 일정 각도 회전되면, 제1 웜축부(141)가 회전된다. 제1 웜축부(141)가 제1 웜휠부(141)과 맞물려 회전됨에 따라 유성기어부(150)의 유성기어(156)가 선기어(155)를 중심으로 자전과 공전된다. 따라서, 유성기어(156)와 링기어(157)의 기어비에 의해 캐리어(158)가 기준 기어비(설계시 셋팅된 기어비)로 회전되므로, 틸팅 출력축(163)이 기준 각도로 회전된다.First, when the tilting input shaft portion 170 is stopped, the tilting gear portion 160 and the ring gear 157 are not rotated. At this time, when the camshaft portion 120 is rotated by the steering wheel by a predetermined angle, the first worm shaft portion 141 is rotated. The planetary gear 156 of the planetary gear unit 150 rotates and revolves around the sun gear 155 as the first worm shaft portion 141 is engaged with the first worm gear portion 141 and rotated. Therefore, the carrier 158 is rotated at the reference gear ratio (gear ratio set at design) by the gear ratio of the planetary gear 156 and the ring gear 157, so that the tilting output shaft 163 is rotated at the reference angle.

또한, 틸팅 입력축부(170)가 일방향으로 회전되는 경우, 틸팅 기어부(160) 및 링기어(157)가 선기어(155)와 동일한 방향으로 회전된다. 이때, 캠샤프트부(120)가 조향휠에 의해 일정 각도 회전되면, 제1 웜축부(141)가 제1 웜휠부(145)과 맞물려 회전된다. 또한, 유성기어부(150)의 선기어(155)가 링기어(157)와 동일한 방향으로 회전되면, 유성기어(156)가 자전과 공전된다. 이때, 링기어(157)가 정지된 경우에 비해 유성기어(156)의 공전 거리가 상대적으로 증가된다. 따라서, 캐리어(158)와 틸팅 출력축(163)의 회전 각도가 상대적으로 커지므로, 차체의 틸팅 각도가 상대적으로 커지게 된다.When the tilting input shaft portion 170 is rotated in one direction, the tilting gear portion 160 and the ring gear 157 are rotated in the same direction as the sun gear 155. At this time, when the camshaft portion 120 is rotated by the steering wheel by a predetermined angle, the first worm shaft portion 141 is engaged with the first worm wheel portion 145 and rotated. When the sun gear 155 of the planetary gear unit 150 is rotated in the same direction as the ring gear 157, the planetary gear 156 rotates and revolves. At this time, the revolution distance of the planetary gear 156 is relatively increased as compared with the case where the ring gear 157 is stopped. Therefore, since the rotation angle of the carrier 158 and the tilting output shaft 163 is relatively large, the tilting angle of the vehicle body becomes relatively large.

또한, 틸팅 입력축부(170)가 타방향으로 회전되는 경우, 틸팅 기어부(160) 및 링기어(157)가 선기어(155)와 반대 방향으로 회전된다. 이때, 캠샤프트부(120)가 조향휠에 의해 일정 각도 회전되면, 제1 웜축부(141)가 제1 웜휠부(145)와 맞물려 회전된다. 또한, 유성기어부(150)의 선기어(155)가 링기어(157)와 반대 방향으로 회전되므로, 링기어(157)가 정지된 경우에 비해 유성기어(156)의 공전 거리가 상대적으로 감소된다. 따라서, 캐리어(158)와 틸팅 출력축(163)의 회전 각도가 상대적으로 작아지므로, 차체의 틸팅 각도가 상대적으로 작아지게 된다.When the tilting input shaft portion 170 is rotated in the other direction, the tilting gear portion 160 and the ring gear 157 are rotated in the direction opposite to the sun gear 155. At this time, when the camshaft portion 120 is rotated by the steering wheel by a predetermined angle, the first worm shaft portion 141 is engaged with the first worm wheel portion 145 and rotated. Further, since the sun gear 155 of the planetary gear unit 150 is rotated in the direction opposite to the ring gear 157, the revolution distance of the planetary gear 156 is relatively reduced as compared with the case where the ring gear 157 is stopped. Therefore, since the rotation angle of the carrier 158 and the tilting output shaft 163 becomes relatively small, the tilting angle of the vehicle body becomes relatively small.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the claims.

110: 조향 입력축부 111: 조향 입력기어
117: 조향 입력베어링 120: 캠샤프트부
121: 캠축부 123: 캠부
125: 캠기어부 127: 캠샤프트 베어링
130: 조향 출력축부 131: 조향 출력축
133: 조향 레버 134: 캠홀부
137: 조향 출력베어링 140: 제1 웜기어부
141: 제1 웜축부 143: 제1 웜기어
145: 제1 웜휠부 147: 웜축 베어링
150: 유성기어부 151: 유성 입력축
152: 유성 베어링 155: 선기어
156: 유성기어 157: 링기어
158: 캐리어 160: 틸팅 기어부
163: 틸팅 출력추 170: 틸팅 입력축부
171: 제2 웜기어부 173: 틸팅 입력베어링110: Steering input shaft part 111: Steering input gear
117: Steering input bearing 120: Cam shaft part
121: cam shaft portion 123: cam portion
125: cam gear part 127: cam shaft bearing
130: Steering output shaft part 131: Steering output shaft
133: Steering lever 134:
137: steering output bearing 140: first worm gear part
141: first worm shaft portion 143: first worm gear
145: first worm wheel unit 147: worm shaft bearing
150: planetary gear unit 151: planetary input shaft
152: planetary bearing 155: sun gear
156: planetary gear 157: ring gear
158: carrier 160: tilting gear part
163: tilting output weight 170: tilting input shaft portion
171: second worm gear unit 173: tilting input bearing

Claims (7)

조향 로드에 연결되는 조향 입력축부;
상기 조향 입력축부와 연동되도록 상기 조향 입력축부에 연결되고, 캠부가 형성되는 캠샤프트부;
상기 캠샤프트부의 회전시 상기 캠부에 의해 회전되도록 상기 캠부에 결합되는 조향 출력축부;
상기 캠샤프트부와 연동되도록 상기 캠샤프트부에 연결되는 유성기어부;
상기 유성기어부의 링기어에 형성되고, 차체를 틸팅시키는 틸팅 출력축에 연결되는 틸팅 기어부;
상기 틸팅 기어부에 연결되고, 틸팅 구동부의 구동력에 의해 상기 틸팅 기어부의 기어비를 조절하여 상기 틸팅 출력축의 틸팅 각도를 조절하는 틸팅 입력축부; 및
상기 캠샤프트부와 상기 유성기어부를 연결하는 제1 웜기어부를 포함하고,
상기 캠샤프트부는,
상기 조향 입력축부에 나란하게 배치되고, 상기 캠부가 편심되게 형성되는 캠축부; 및
상기 조향 입력축부에 맞물리도록 상기 캠축부에 형성되는 캠기어부를 포함하며,
상기 제1 웜기어부는,
상기 캠축부와 동축을 이루도록 상기 캠축부에서 연장되는 제1 웜축부;
상기 제1 웜축부에 형성되는 제1 웜기어; 및
상기 제1 웜기어에 맞물리고, 상기 유성기어부의 유성 입력축에 설치되는 제1 웜휠부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치.
A steering input shaft portion connected to the steering rod;
A camshaft portion connected to the steering input shaft portion to interlock with the steering input shaft portion and having a cam portion;
A steering output shaft portion coupled to the cam portion to be rotated by the cam portion when the camshaft portion is rotated;
A planetary gear unit connected to the camshaft unit to interlock with the camshaft unit;
A tilting gear portion formed on the ring gear of the planetary gear portion and connected to a tilting output shaft for tilting the vehicle body;
A tilting input shaft portion connected to the tilting gear portion and adjusting a tilting angle of the tilting output shaft by adjusting a gear ratio of the tilting gear portion by a driving force of the tilting driving portion; And
And a first worm gear portion connecting the camshaft portion and the planetary gear portion,
The camshaft portion
A cam shaft portion disposed in parallel with the steering input shaft portion and having the cam portion eccentrically formed; And
And a cam gear portion formed on the camshaft portion to be engaged with the steering input shaft portion,
The first worm gear unit
A first worm shaft portion extending from the cam shaft portion so as to be coaxial with the cam shaft portion;
A first worm gear formed on the first worm shaft portion; And
And a first worm wheel portion engaged with the first worm gear and provided on a planetary input shaft of the planetary gear portion.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 조향 출력축부는,
상기 캠축부에 나란하게 배치되는 조향 출력축; 및
상기 조향 출력축에서 일측으로 연장되고, 상기 캠부에 결합되도록 캠홀부가 형성되는 조향 레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치.
The method according to claim 1,
The steering output-
A steering output shaft disposed in parallel with the camshaft portion; And
And a steering lever extending from the steering output shaft to one side and having a cam hole formed to be coupled to the cam portion.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제1 웜축부는 상기 유성기어부의 상기 유성 입력축과 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치.
The method according to claim 1,
And the first worm shaft portion is disposed perpendicular to the planetary input shaft of the planetary gear portion.
제1 항에 있어서,
상기 틸팅 기어부는 상기 유성기어부의 상기 링기어의 외주면에 형성되는 제2 웜휠부이고,
상기 틸팅 입력축부에는 상기 제2 웜휠부와 맞물려 회전되도록 제2 웜기어부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치.
The method according to claim 1,
The tilting gear portion is a second worm wheel portion formed on an outer peripheral surface of the ring gear of the planetary gear portion,
And the second worm gear portion is formed on the tilting input shaft portion to rotate in engagement with the second worm wheel portion.
제6 항에 있어서,
상기 틸팅 입력축부는 상기 틸팅 출력축과 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치.The method according to claim 6,
And the tilting input shaft portion is disposed perpendicular to the tilting output shaft.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0537643U (en) * 1991-10-23 1993-05-21 光洋精工株式会社 Steering device
KR101725210B1 (en) * 2016-04-26 2017-05-12 주식회사화신 Steering apparatus for vehicle

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