KR102105379B1 - Steering apparatus with irrotational core portion for vehicles - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스티어링 휠의 중앙에 위치한 허브에 각종 전장 모듈이 탑재되는 무회전 코어부를 마련하여 조향각도와 무관하게 전장 모듈을 편리하게 사용할 수 있게 함으로써 사용자의 편의를 도울 수 있는 자동차의 조향장치를 개시한다.
전술한 자동차의 조향장치는 차체에 고정되는 하우징(30), 상기 하우징(30)에 대해 회전 가능하게 설치되는 스티어링 휠(10), 상기 스티어링 휠(10)의 회전을 조향축(40)에 전달하도록 설치되는 조향기어세트(20), 및 상기 하우징(30)에 고정되고 외부의 와이어 하네스와 배선되는 무회전 코어부(14)를 구비한다. The present invention discloses a steering device for a vehicle that can assist a user's convenience by providing a non-rotating core portion in which various electric module is mounted in a hub located at the center of the steering wheel, so that the electric module can be conveniently used regardless of the steering angle. .
The steering device of the vehicle described above transmits the housing 30 fixed to the vehicle body, the steering wheel 10 rotatably installed with respect to the housing 30, and the rotation of the steering wheel 10 to the steering shaft 40 It is provided with a steering gear set 20 that is installed to be, and a non-rotating core portion 14 fixed to the housing 30 and wired with an external wire harness.

Description

무회전 코어부를 갖춘 자동차의 조향장치{Steering apparatus with irrotational core portion for vehicles}Steering apparatus with irrotational core portion for vehicles

본 발명은 무회전 코어부를 갖춘 자동차의 조향장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스티어링 휠의 중앙부위에 각종 전장 모듈이 탑재되는 무회전 코어부를 설정함으로써 스티어링 휠의 조향각도와 무관하게 전장 모듈을 편리하게 사용할 수 있게 하는 자동차의 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering device of a vehicle having a non-rotating core portion, and more specifically, by setting a non-rotating core portion in which various electric module is mounted on a central portion of the steering wheel, the electric module is conveniently irrespective of the steering angle of the steering wheel. It relates to a steering system of a vehicle that can be used.

일반적으로 자동차의 조향장치는 차체의 진행방향을 운전자의 조타방향에 맞춰 가변적으로 조절하도록 구성된 것이다. 이러한 조향장치는 운전자가 파지하여 조작하는 스티어링 휠과, 상기 스티어링 휠과 직접적으로 연결되는 조향축, 및 상기 조향축과 연결되어 조향차륜의 각도를 가변적으로 조정하는 조타기구 등을 포함하는 구성으로 이루어진다.In general, the steering device of a vehicle is configured to variably adjust the driving direction of the vehicle body according to the steering direction of the driver. The steering device includes a steering wheel that is gripped and operated by a driver, a steering shaft that is directly connected to the steering wheel, and a steering mechanism that is connected to the steering shaft to variably adjust the angle of the steering wheel. .

또한, 스티어링 휠은 공개특허 제2000-0015545호에 개시된 바와 같이 중앙부위에 에어백 모듈을 장착하여 유사시 운전자의 안전을 도모함과 더불어, 등록특허 제10-0569951호에 개시된 바와 같이 중앙으로부터 가장자리 부위에 위치한 림부 사이를 연결하는 스포크부에 패드와 같은 부재를 이용하여 장착면적을 넓게 확장시킨 상태에서 원격제어식 스위치 모듈 등의 각종 전장설비를 탑재하여 조작의 편의성을 향상시키게 된다.In addition, the steering wheel is equipped with an airbag module in the central portion as disclosed in Patent Publication No. 2000-0015545, and provides safety for the driver in case of emergency. In the spoke portion connecting between the rims, various electric equipments such as a remote control switch module are mounted in a state in which the mounting area is widened using a member such as a pad, thereby improving the convenience of operation.

그런데 상기와 같은 종래 스티어링 휠은 조향시 에어백 모듈과 원격제어식 스위치 모듈이 함께 회전하는 구조이므로, 유사시 에어백의 전개 각도는 운전자의 안전을 확보할 수 있는 최적화된 범위를 벗어날 수 있으며, 원격제어식 스위치 모듈의 경우에는 회전에 따라 운전자가 그 위치를 육안으로 직접적으로 확인하지 않고는 정상적인 조작을 구현하는 데 많은 어려움이 있게 된다.However, since the above-described conventional steering wheel has a structure in which the airbag module and the remote control switch module rotate together when steering, the deployment angle of the airbag in case of emergency may deviate from the optimized range to secure the driver's safety, and the remote control switch module In the case of rotation, it is difficult for a driver to implement a normal operation without directly confirming the position with the naked eye.

특히, 자율주행 차량의 경우에는 스티어링 휠의 중앙에 차량의 상태 등의 시각적 정보를 외부로 출력할 수 있는 모니터를 탑재하게 되는 데, 이 경우에는 조향시 모니터로부터 출력되는 이미지나 화상정보가 상하로 반전되거나 좌우방향으로 각도가 틀어진 상태로 출력되므로, 운전자가 인식하는 데 많은 어려움을 야기할 수밖에 없다.In particular, in the case of an autonomous vehicle, a monitor capable of outputting visual information such as the state of the vehicle is mounted in the center of the steering wheel. In this case, the image or image information output from the monitor when steering is vertically and vertically. Since the output is inverted or angled in the left-right direction, it is inevitable to cause many difficulties for the driver to recognize.

이에 따라, 스티어링 휠의 조향각도와 무관하게 회전하지 않는 독립적인 부분을 별도로 마련할 수 있는 새로운 형태의 조향장치에 대한 개발의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a need to develop a new type of steering device capable of separately providing an independent part that does not rotate regardless of the steering angle of the steering wheel.

공개특허 제2000-0015545호Published Patent No. 2000-0015545 등록특허 제10-0569951호Registered Patent No. 10-0569951

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 스티어링 휠의 허브에 각종 전장 모듈이 탑재되는 무회전 코어부를 마련하여 조향각도와 무관하게 전장 모듈을 편리하게 사용할 수 있게 함으로써 사용자의 편의를 도울 수 있거나 자율주행 차량에 적합한 자동차의 조향장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a non-rotating core part in which various electric modules are mounted on the hub of the steering wheel, so that a user can conveniently use the electric module regardless of the steering angle, or may help the user's convenience or use in an autonomous vehicle. It is to provide a suitable vehicle steering system.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 외부로부터 무회전 코어부의 전장 모듈에 이르도록 배설되는 와이어 하네스의 배선 경로를 스티어링 휠과 조향축 사이를 연결하는 조향기어세트의 설치부위로부터 우회하여 설정함으로써 전장 모듈의 활용성을 향상시킬 수 있는 자동차의 조향장치를 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to set the wiring path of the wire harness disposed to reach the electric module of the non-rotating core from the outside by setting it from the installation part of the steering gear set connecting the steering wheel and the steering shaft. It is to provide a steering device for a vehicle that can improve the usability of the electric module.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 차체에 고정되는 하우징, 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 설치되는 스티어링 휠, 상기 스티어링 휠의 회전을 조향축에 전달하도록 설치되는 조향기어세트, 및 상기 하우징에 고정되고 외부의 와이어 하네스와 배선되는 무회전 코어부를 구비하고, 상기 와이어 하네스의 배선 경로는 상기 하우징의 내부에서 상기 조향기어세트의 회전과 간섭없이 상기 무회전 코어부에 이르도록 설정되는 것이 바람직하다.The present invention for solving the above technical problem is a housing fixed to the vehicle body, a steering wheel rotatably installed relative to the housing, a steering gear set installed to transmit the rotation of the steering wheel to the steering shaft, and the housing It is provided with a non-rotating core portion that is fixed to and wired with an external wire harness, the wiring path of the wire harness is preferably set to reach the non-rotating core portion without interference with the rotation of the steering gear set inside the housing. Do.

본 발명의 실시예로서, 상기 조향기어세트는 상기 스티어링 휠과 연결되는 중공의 메인 기어부, 상기 메인 기어부와 치결합되는 전이 기어부, 및 상기 전이 기어부와 치결합되고 상기 조향축과 축결합되는 서브 기어부를 구비하고, 상기 메인 기어부와 상기 서브 기어부는 축방향으로 이격된 상태에서 상기 전이 기어부에 대해 외접하도록 배치되는 것이 바람직하다.As an embodiment of the present invention, the steering gear set is a hollow main gear portion connected to the steering wheel, a transition gear portion toothly coupled to the main gear portion, and the transition gear portion toothly coupled to the steering shaft and shaft It is preferable that the sub-gear part is coupled, and the main gear part and the sub-gear part are arranged to circumscribe the transition gear part while being spaced apart in the axial direction.

본 발명의 실시예로서, 상기 와이어 하네스의 배선 경로는 상기 메인 기어부와 상기 서브 기어부 사이의 축방향 틈새와 상기 메인 기어부의 내부를 경유하여 상기 무회전 코어부에 이르도록 설정되는 것이 바람직하다.As an embodiment of the present invention, it is preferable that the wiring path of the wire harness is set to reach the non-rotating core part via an axial clearance between the main gear part and the sub gear part and the inside of the main gear part. .

본 발명의 실시예로서, 상기 하우징은 상기 메인 기어부를 회전 가능하게 지지하는 보스부, 및 상기 와이어 하네스의 인입을 위한 개구부를 구비하고, 상기 보스부는 상기 전이 기어부와의 사이에 와이어 하네스의 배선 경로를 설정하기 위한 틈새를 형성하는 것이 바람직하다.As an embodiment of the present invention, the housing is provided with a boss portion rotatably supporting the main gear portion, and an opening for the introduction of the wire harness, the boss portion wiring the wire harness between the transition gear portion It is desirable to form a gap for establishing the route.

본 발명의 실시예로서, 상기 무회전 코어부는 배면에 상기 보스부와의 결합을 위해 축방향으로 돌출되는 중공형상의 마운팅부를 구비하는 것이 바람직하다.As an embodiment of the present invention, it is preferable that the non-rotating core portion has a hollow-shaped mounting portion protruding in the axial direction for coupling with the boss portion on the rear surface.

본 발명의 실시예로서, 상기 메인 기어부는 상기 스티어링 휠의 허브와의 결합을 위해 축방향으로 연장되는 연장부를 구비하는 것이 바람직하다.As an embodiment of the present invention, it is preferable that the main gear portion has an extension portion extending in the axial direction for coupling with the hub of the steering wheel.

본 발명의 실시예로서, 상기 전이 기어부는 양단부에 토션 스프링을 매개로 회전 가능하게 설치되는 시저스 기어를 구비하고, 상기 메인 기어부는 어느 하나의 시저스 기어와 함께 상기 전이 기어부에 치결합되며, 상기 서브 기어부는 다른 하나의 시저스 기어와 함께 상기 전이 기어부에 치결합되는 것이 바람직하다.As an embodiment of the present invention, the transition gear portion is provided with a scissor gear rotatably installed at both ends through a torsion spring, and the main gear portion is teeth-coupled to the transition gear portion with any one of the scissor gears, and the It is preferable that the sub gear portion is tooth-engaged with the other gear of the scissor.

본 발명의 실시예는 상기 하우징에 결합되고, 상기 전이 기어부의 일단부와 상기 서브 기어부를 각각 회전 가능하게 지지하는 컬럼 마운트브래킷을 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the embodiment of the present invention further includes a column mount bracket coupled to the housing and rotatably supporting one end portion of the transition gear portion and the sub gear portion, respectively.

본 발명의 실시예로서, 상기 전이 기어부의 양단부는 상기 하우징과 상기 컬럼 마운트브래킷에 대해 각각 회전 가능하게 지지되도록 설치되는 것이 바람직하다.As an embodiment of the present invention, it is preferable that both ends of the transition gear part are rotatably supported with respect to the housing and the column mount bracket, respectively.

본 발명의 실시예에 따른 자동차의 조향장치는 스티어링 휠의 중앙부위에 위치한 허브에 대해 각종 전장 모듈이 탑재될 수 있는 무회전 코어부를 마련하여 스티어링 휠의 조향각도와 무관하게 무회전 코어부에 탑재되는 각종 전장 모듈을 보다 편리하게 사용할 수 있게 하고, 무엇보다도 자율주행 차량에 적합한 조향장치를 제공할 수 있게 된다.The steering device of a vehicle according to an embodiment of the present invention is provided with a non-rotating core portion that can be equipped with various electric modules for a hub located at a central portion of the steering wheel to be mounted on the non-rotating core portion regardless of steering angle of the steering wheel Various electronic modules can be used more conveniently, and above all, a steering device suitable for autonomous vehicles can be provided.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 조향장치는 무회전 코어부에 탑재되는 각종 전장 모듈과의 연결을 위해 외부로부터 배설되는 와이어 하네스의 배선 경로를 스티어링 휠과 조향축 사이를 연결하는 조향기어세트의 설치부위로부터 우회하여 배치시킬 수 있으므로, 각종 전장 모듈에 대한 향상된 활용성을 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 조향과 연동하여 와이어 하네스가 꼬이는 변형의 발생을 원천적으로 배제할 수 있게 된다.In addition, the steering device of a vehicle according to an embodiment of the present invention is a steering gear connecting a wiring path of a wire harness disposed from the outside between a steering wheel and a steering shaft for connection with various electric field modules mounted on a non-rotating core part. Since it can be arranged to be bypassed from the installation part of the set, it is possible to not only guarantee improved usability for various electric modules, but also to prevent the occurrence of deformation of the wire harness twisting in conjunction with steering.

예컨대, 무회전 코어부에 에어백 모듈을 장착할 경우에는 스티어링 휠의 조향각도와 관계없이 에어백의 전개 각도를 운전자의 상체위치에 대해 최적화된 각도로 설정할 수 있으므로, 충돌이나 추돌 사고의 발생시 운전자의 상해정도를 저감시킬 수 있는 효과를 구현하게 된다. For example, when the airbag module is mounted on the non-rotating core, the deployment angle of the airbag can be set to an optimal angle with respect to the upper body position of the driver regardless of the steering wheel steering angle. It is possible to implement an effect that can reduce the.

또한, 무회전 코어부에 대해 원격제어식 각종 스위치 모듈이나 모니터를 장착할 경우에는 스티어링 휠의 조향각도와 관계없이 전장장비를 보다 편리하게 조작할 수 있고, 특히 모니터로부터 출력되는 이미지나 화상정보를 상하반전이나 좌우각도의 변화없이 정상적으로 인식할 수 있으므로 사용자의 편의를 도울 수 있게 된다.In addition, when various remote control switch modules or monitors are mounted on the non-rotating core, the electric equipment can be operated more conveniently regardless of the steering wheel steering angle. In particular, the image or image information output from the monitor is reversed. However, since it can be recognized normally without changing the left and right angle, it can help the user's convenience.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 조향장치는 스티어링 휠로부터 조향축에 조타력을 전달하는 조향기어세트에 대해 시저스 기어를 갖춘 전이 기어부를 적용함으로써 조향시 기어의 치결합부위에서 발생하는 백래쉬를 배제하여 조향각도의 정확한 전달 기능성을 부여함과 더불어, 기어의 치결합부위에서 발생될 수 있는 치접촉에 의한 소음 발생을 원천적으로 배제하여 정숙성을 확보할 수 있게 된다.In addition, the steering apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention applies a transition gear portion having a Caesar gear to a steering gear set that transmits steering force from a steering wheel to a steering shaft, thereby generating a backlash occurring at the tooth engaging portion of the gear during steering. By excluding and giving the correct transmission function of the steering angle, it is possible to secure quietness by fundamentally excluding noise generated by tooth contact that may occur in the tooth engaging portion of the gear.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 조향장치는 조향기어세트를 구성하는 각 기어에 대한 기어비의 가변적인 설정을 통해 스티어링 휠로부터 조향축으로 전달되는 조타력을 원하는 수준으로 조정할 수 있게 된다.In addition, the steering apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention can adjust the steering force transmitted from the steering wheel to the steering shaft to a desired level through variable setting of the gear ratio for each gear constituting the steering gear set.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 조향장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조향장치에 대한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 조향장치의 주요 구성을 분해하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3을 반대방향에서 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 조향기어세트만을 분리하여 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5를 반대방향에서 도시한 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 조향기어세트의 주요 구성을 분해하여 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 전이 기어부를 분해하여 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing a steering apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the steering device shown in FIG. 1.
3 is an exploded perspective view showing a main configuration of the steering device shown in FIG. 1.
4 is a perspective view showing FIG. 3 from the opposite direction.
5 is a perspective view illustrating only the steering gear set shown in FIG. 4 separately.
6 is a perspective view showing FIG. 5 from the opposite direction.
7 is an exploded perspective view showing a main configuration of the steering gear set illustrated in FIG. 5.
8 is an exploded perspective view of the transition gear shown in FIG. 7.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached exemplary drawings.

도 1 내지 도 4를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 조향장치는 운전자의 파지를 위한 스티어링 휠(10), 상기 스티어링 휠(10)의 조타력을 전달하는 조향기어세트(20), 상기 조향기어세트(20)를 내장하는 하우징(30), 및 상기 스티어링 휠(10)로부터 제공되는 조타력을 전륜의 조향기구(미도시)로 전달하는 조향축(40)을 포함하여 구성된다.1 to 4, the steering apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a steering wheel 10 for gripping a driver and a steering gear set 20 for transmitting steering force of the steering wheel 10 ), A housing 30 incorporating the steering gear set 20, and a steering shaft 40 for transmitting steering force provided from the steering wheel 10 to a steering mechanism (not shown) of the front wheel. do.

상기 스티어링 휠(10)은 가장자리 부위에 위치하는 링 형상의 림부(11), 중앙부위에 위치하는 중공형 허브(12), 상기 림부(11)와 허브(12) 사이를 연결하는 다수의 스포크부(13), 및 상기 림부(11)의 중앙에 배치되고 상기 허브(12)와 무관하게 회전하지 않는 무회전 코어부(14)를 구비한다. The steering wheel 10 has a ring-shaped rim portion 11 located at an edge portion, a hollow hub 12 located at a central portion, and a plurality of spoke portions connecting between the rim portion 11 and the hub 12 (13), and a non-rotating core portion (14) disposed at the center of the rim (11) and not rotating irrespective of the hub (12).

이 경우, 상기 림부(11)와 상기 허브(12) 및 상기 스포크부(13)는 각각 조향시 일체로 회전하는 부재에 해당하고, 상기 무회전 코어부(14)는 조향과 관계없이 회전하지 않는 부위로서 원격제어식 스위치 모듈이나 에어백 모듈 등의 각종 전장 모듈을 탑재하는 요소에 해당한다. 이를 위해, 상기 무회전 코어부(14)는 상기 하우징(30)과의 고정적인 결합을 위해 배면에 외부를 향해 길게 돌출되는 중공 형상의 마운팅부(14a)를 일체로 구비한다.In this case, the rim portion 11, the hub 12, and the spoke portion 13 respectively correspond to a member that rotates integrally when steering, and the non-rotating core portion 14 does not rotate regardless of steering. As a part, it corresponds to an element that mounts various electric modules such as a remote control switch module or an airbag module. To this end, the non-rotating core portion 14 is integrally provided with a hollow-shaped mounting portion 14a protruding outwardly to the outside for a fixed engagement with the housing 30.

상기 조향기어세트(20)는 조향시 상기 스티어링 휠(10)에 가해지는 회전력을 상기 조향축(40)에 전달하는 것으로, 도 2와 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 스티어링 휠(10)의 허브(12)와 연결되는 메인 기어부(21), 상기 메인 기어부(21)와 치결합되는 전이 기어부(22), 및 상기 전이 기어부(22)와 치결합되고 상기 조향축(40)과 축결합되는 서브 기어부(23)를 구비한다. The steering gear set 20 transmits the rotational force applied to the steering wheel 10 during steering to the steering shaft 40, as shown in FIGS. 2 and 5 to 7, the steering wheel ( 10) the main gear part 21 connected to the hub 12, the main gear part 21 and the transition gear part 22 being engaged with the teeth, and the transition gear part 22 being engaged with the steering shaft It has a sub gear portion 23 that is axially coupled to (40).

여기서 상기 메인 기어부(21)와 상기 서브 기어부(23)는 축방향으로 상호 적정의 거리를 두고 이격된 상태에서 상기 전이 기어부(22)의 양단부에 대해 각각 외접하도록 구성된다. 즉, 상기 전이 기어부(22)는 상기 메인 기어부(21)와 상기 서브 기어부(23) 사이를 연결하는 조향축선으로부터 외측으로 벗어난 위치에 배치되도록 구성된다. 또한, 상기 메인 기어부(21)와 상기 서브 기어부(23)는 상기 스티어링 휠(10)에 대해 동축상으로 배치되도록 구성된다.Here, the main gear portion 21 and the sub gear portion 23 are configured to circumscribe each of both ends of the transition gear portion 22 in a spaced apart distance from each other in the axial direction. That is, the transition gear portion 22 is configured to be disposed outside the steering axis connecting the main gear portion 21 and the sub gear portion 23. In addition, the main gear part 21 and the sub gear part 23 are configured to be disposed coaxially with respect to the steering wheel 10.

이 경우, 상기 조향기어세트(20)는 상기 메인 기어부(21)와 상기 전이 기어부(22) 및 상기 서브 기어부(23)에 대한 설계를 통해 다양한 감속비를 구현할 수 있도록 구성된다. 예컨대, 상기 전이 기어부(22)에 있어 상기 메인 기어부(21) 및 상기 서브 기어부(23)와 각각 치결합되는 부위를 치형의 수량이 다른 단차진 형태로 설정하여 기어비를 조절함으로써 상기 스티어링 휠(10)로부터 상기 조향축(40)에 전달되는 조타력을 가변적으로 조정할 수 있게 된다. 또한, 이와 달리 상기 메인 기어부(21)와 상기 전이 기어부(22)의 기어비만을 조절하여도 원하는 감속비를 얻을 수 있을 것이다.In this case, the steering gear set 20 is configured to implement various reduction ratios through design of the main gear portion 21, the transition gear portion 22, and the sub gear portion 23. For example, in the transition gear portion 22, the steering portions are adjusted by setting gear portions respectively engaged with the main gear portion 21 and the sub gear portion 23 in a stepped shape with a different number of teeth to adjust the gear ratio. The steering force transmitted from the wheel 10 to the steering shaft 40 can be variably adjusted. In addition, unlike this, a desired reduction ratio may be obtained by adjusting only the gear ratios of the main gear portion 21 and the transition gear portion 22.

또한, 상기 메인 기어부(21)는 중공 형상으로서, 상기 하우징(30)의 내부에서 회전 가능하게 지지되도록 설치된다. 또한, 상기 메인 기어부(21)는 상기 하우징(30)의 외부로 일부분이 돌출되어 상기 스티어링 휠(10)의 허브(12)와 직접적으로 결합되도록 구성된다. In addition, the main gear portion 21 is hollow, and is installed to be rotatably supported inside the housing 30. In addition, the main gear portion 21 is configured such that a portion of the housing 30 protrudes outwardly and is directly coupled to the hub 12 of the steering wheel 10.

본 발명의 실시예에 있어, 상기 메인 기어부(21)는 상기 스티어링 휠(10)의 허브(12)와의 결합을 위해 상기 하우징(30)의 외부를 향해 축방향으로 돌출되는 중공형상의 연장부(21a)를 구비한다. 또한, 상기 메인 기어부(21)의 연장부(21a)는 상기 스티어링 휠(10)의 허브(12)의 내주면으로 삽입되어 조립되는 구조로 구성된다. 이 경우, 상기 연장부(21a)는 상기 스티어링 휠(10)의 허브(12)와의 긴밀한 축결합을 위해 방사상의 배치 구조로서 외부로 돌출되는 다수의 돌기부(21b)를 구비한다.In an embodiment of the present invention, the main gear part 21 is a hollow extension extending axially toward the outside of the housing 30 for coupling with the hub 12 of the steering wheel 10 (21a). In addition, the extension portion 21a of the main gear portion 21 is configured to be inserted into the inner circumferential surface of the hub 12 of the steering wheel 10 and assembled. In this case, the extended portion 21a is provided with a plurality of protrusions 21b projecting outward as a radially arranged structure for close axial coupling with the hub 12 of the steering wheel 10.

특히, 상기 메인 기어부(21)의 연장부(21a)는 상기 스티어링 휠(10)의 허브(12)에 대한 안정적인 지지를 위해 전단부에 링형상의 커넥팅 플레이트(21c)를 설치한다. 또한, 상기 커넥팅 플레이트(21c)는 상기 허브(12)와의 안정적인 결합을 위해 축방향으로 돌출되는 중공형상의 조립용 컬럼(21d)을 다수의 수량으로 구비한다. 또한, 상기 커넥팅 플레이트(21c)는 상기 돌기부(21b)와의 결합을 위해 오목한 형태의 요홈부(21e)를 내주면의 대응하는 위치에 다수의 수량으로 구비한다. In particular, the extended portion 21a of the main gear portion 21 is provided with a ring-shaped connecting plate 21c at the front end portion for stable support to the hub 12 of the steering wheel 10. In addition, the connecting plate (21c) is provided with a plurality of quantities for the assembly column (21d) of the hollow shape protruding in the axial direction for stable coupling with the hub (12). In addition, the connecting plate 21c is provided with a plurality of concave grooves 21e in a corresponding position on the inner circumferential surface for coupling with the protrusions 21b.

또한, 상기 메인 기어부(21)와 상기 서브 기어부(23) 사이에는 축방향으로 소정의 틈새가 확보되도록 구성되어, 외부로부터 상기 무회전 코어부(14)에 이르도록 배설되는 와이어 하네스의 배선 경로(도 2에서 점선으로 도시됨)가 상기 스티어링 휠(10)의 회전과 무관하게 보장될 수 있게 된다. 즉, 상기 와이어 하네스의 배선 경로는 상기 메인 기어부(21)와 상기 서브 기어부(23) 사이의 축방향 틈새를 지나 상기 하우징(30)의 내부로 진입한 다음, 상기 마운팅부(14a)의 내부를 경유하여 상기 무회전 코어부(14)의 배면에 이르도록 설정된다. 이때, 상기 와이어 하네스의 배선 경로는 상기 스티어링 휠(10)의 허브(12)에서 이루어지는 회전으로부터 자유롭게 확보될 수 있으므로, 조향과 연동하여 와이어 하네스가 꼬이는 등의 변형의 발생은 원천적으로 배제된다. In addition, between the main gear portion 21 and the sub gear portion 23 is configured to secure a predetermined clearance in the axial direction, wiring of the wire harness disposed to reach the non-rotating core portion 14 from the outside The path (shown in FIG. 2 by dashed lines) can be ensured regardless of the rotation of the steering wheel 10. That is, the wiring path of the wire harness passes through an axial clearance between the main gear part 21 and the sub gear part 23 and enters the interior of the housing 30, and then the mounting part 14a It is set to reach the rear surface of the non-rotating core part 14 via the inside. At this time, since the wiring path of the wire harness can be freely secured from rotation made at the hub 12 of the steering wheel 10, occurrence of deformation such as twisting of the wire harness in connection with steering is basically excluded.

또한, 상기 전이 기어부(22)는 양단부에 백래쉬의 흡수를 위한 시저스 기어(24)를 구비하는 바, 상기 한 쌍의 시저스 기어(24)는 각각 상기 전이 기어부(22)에 대해 상호 반대방향으로 탄성 지지되도록 설치된다. 즉, 상기 시저스 기어(24)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 전이 기어부(22)의 양단부에서 각각 토션 스프링(25)을 매개로 회전방향으로 복원이동이 가능하게 설치된다. In addition, the transition gear portion 22 is provided with a scissor gear 24 for absorption of backlash at both ends, the pair of scissor gears 24 are respectively opposite directions to the transition gear portion 22 It is installed to be elastically supported. That is, the Caesar's gear 24 is installed to be capable of restoring movement in the rotational direction through the torsion spring 25 at both ends of the transition gear 22, as shown in FIG.

이를 위해, 상기 전이 기어부(22)와 상기 시저스 기어(24)에는 각각 상기 토션 스프링(25)의 양단부를 고정하기 위한 체결구멍(22a, 24a)이 형성되고, 상기 전이 기어부(22)의 양단부에는 상기 토션 스프링(25)의 수용을 위한 요홈부(22b)가 형성된다. 또한, 상기 전이 기어부(22)는 양단부에 베어링의 장착을 위해 외부로 돌출된 형태의 지지축부(22c)를 일체로 구비하도록 구성된다. To this end, fastening holes 22a, 24a for fixing both ends of the torsion spring 25 are formed in the transition gear portion 22 and the scissor gear 24, respectively, and the transition gear portion 22 A recess 22b for receiving the torsion spring 25 is formed at both ends. In addition, the transition gear portion 22 is configured to integrally include a support shaft portion 22c of a shape protruding to the outside for mounting a bearing at both ends.

이 경우, 상기 메인 기어부(21)는 상기 전이 기어부(22)의 양단부에 위치하는 한 쌍의 시저스 기어(24) 중에서 어느 하나의 시저스 기어(24)와 함께 상기 전이 기어부(22)에 치결합되고, 상기 서브 기어부(23)는 다른 하나의 시저스 기어(24)와 함께 상기 전이 기어부(22)에 치결합된다. In this case, the main gear part 21 is connected to the transition gear part 22 together with any one of the pair of scissor gears 24 located at both ends of the transition gear part 22. The tooth is engaged, and the sub gear portion 23 is toothed to the transition gear portion 22 together with the other scissor gear 24.

또한, 상기 서브 기어부(23)는 도 2와 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 조향축(40)의 세레이션부(40a)와 스플라인 결합으로 연결된다. In addition, the sub-gear part 23 is connected to the serration part 40a of the steering shaft 40 by spline coupling as shown in FIGS. 2 and 5 and 6.

상기 하우징(30)은 차실내에서 조향컬럼과 인접한 부위에 설치되어 고정되는 것으로, 내부에 상기 조향기어세트(20)를 장착하도록 구성된다. 특히, 상기 하우징(30)은 내부에 축방향으로 돌출되어 상기 메인 기어부(21)를 회전 가능하게 지지하기 위한 중공의 보스부(31)를 구비한다. The housing 30 is installed and fixed to a portion adjacent to the steering column in the vehicle interior, and is configured to mount the steering gear set 20 therein. In particular, the housing 30 is provided with a hollow boss 31 for projecting axially therein to rotatably support the main gear 21.

본 발명의 실시예에 있어, 상기 보스부(31)는 외주면에 제1베어링(51)을 장착하도록 구성된다. 이에 따라 상기 보스부(31)는 제1베어링(51)을 매개로 상기 메인 기어부(21)의 내주면을 회전 가능하게 지지하게 된다. 또한, 상기 하우징(30)은 가장자리 부위의 외측에 상기 전이 기어부(22)의 전단부를 회전 가능하게 지지하는 제2베어링(52)을 별도로 설치하도록 구성된다. In the embodiment of the present invention, the boss portion 31 is configured to mount the first bearing 51 on the outer circumferential surface. Accordingly, the boss portion 31 rotatably supports the inner circumferential surface of the main gear portion 21 via the first bearing 51. In addition, the housing 30 is configured to separately install a second bearing 52 rotatably supporting the front end portion of the transition gear portion 22 outside the edge portion.

또한, 상기 보스부(31)는 상기 무회전 코어부(14)의 마운팅부(14a)의 자유단부를 내부에 삽입시킴으로써 조향과 무관하게 상기 무회전 코어부(14)를 회전되지 않은 상태로 지지할 수 있게 된다.In addition, the boss portion 31 supports the non-rotating core portion 14 in an unrotated state irrespective of steering by inserting the free end of the mounting portion 14a of the non-rotating core portion 14 therein. I can do it.

또한, 상기 하우징(30)은 상기 와이어 하네스의 배선 경로를 허용하기 위해 외부와 교통 가능한 진입구 형태의 개구부(32)를 구비한다. 즉, 상기 개구부(32)는 외부로부터 상기 하우징(30)의 내부로 와이어 하네스의 진입을 허용하게 되고, 상기 하우징(30)의 내부로 진입된 와이어 하네스는 상기 메인 기어부(21)와 상기 서브 기어부(23) 사이의 축방향 틈새를 지나 상기 보스부(31)의 내부공간으로 진입하게 되고, 이어 와이어 하네스는 상기 마운팅부(14a)의 내부공간을 통과한 다음 상기 무회전 코어부(14)의 배면에 이르도록 배설된다. 정리하자면, 상기 와이어 하네스는 상기 하우징(30)의 개구부(32)를 통해 내부로 진입한 다음, 상기 메인 기어부(21)와 상기 서브 기어부(23) 사이의 축방향 틈새를 지나 상기 보스부(31)의 내부공간과 상기 마운팅부(14a)의 내부공간을 순차적으로 경유하여 상기 무회전 코어부(14)에 연결되도록 배설된다.In addition, the housing 30 is provided with an opening 32 in the form of an entrance that can be communicated with the outside to allow the wiring route of the wire harness. That is, the opening 32 allows entry of the wire harness from the outside into the interior of the housing 30, and the wire harness entered into the interior of the housing 30 includes the main gear part 21 and the sub After passing through the axial gap between the gear portions 23 and entering the inner space of the boss portion 31, the wire harness passes through the inner space of the mounting portion 14a and then the non-rotating core portion 14 ) To reach the back. In summary, the wire harness enters the interior through the opening 32 of the housing 30 and then passes through the axial clearance between the main gear part 21 and the sub gear part 23 and the boss part. The inner space of (31) and the inner space of the mounting portion (14a) are sequentially routed to be connected to the non-rotating core portion (14).

또한, 상기 하우징(30)은 차체측 컬럼부위와의 고정을 위해 후단부에 중앙부위가 천공된 판형상의 컬럼 마운트브래킷(33)을 설치한다. 이 경우, 상기 컬럼 마운트브래킷(33)은 상기 전이 기어부(22)의 후단부를 회전 가능하게 지지하는 제3베어링(53)을 설치함과 더불어, 상기 서브 기어부(23)를 회전 가능하게 지지하는 제4베어링(54)을 설치하도록 구성된다.In addition, the housing 30 is provided with a plate-shaped column mount bracket 33 having a central portion perforated at a rear end portion for fixing with a column portion on the vehicle body side. In this case, the column mount bracket 33 is provided with a third bearing 53 rotatably supporting the rear end portion of the transition gear portion 22, and rotatably supports the sub gear portion 23. It is configured to install a fourth bearing 54.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명은 조향시 스티어링 휠(10)에 가해진 조타력이 림부(11)와 스포크부(13) 및 허브(12)를 경유하여 조향기어세트(20)의 메인 기어부(21)로 전달되고, 상기 메인 기어부(21)로 전달된 조타력은 전이 기어부(22)를 경유하여 서브 기어부(23)로 전달된 다음 조향축(40)으로 제공됨으로써 원하는 방향으로의 조향이 이루어지게 된다.Therefore, the present invention configured as described above is the main gear portion 21 of the steering gear set 20 when the steering force applied to the steering wheel 10 is steered through the rim portion 11, the spoke portion 13, and the hub 12. ), And the steering force transmitted to the main gear part 21 is transmitted to the sub gear part 23 via the transition gear part 22 and then provided to the steering shaft 40 to steer in a desired direction. This is done.

이 과정에서 상기 스티어링 휠(10)의 중앙부위에 위치한 무회전 코어부(14)는 상기 마운팅부(14a)와 상기 하우징(30)의 보스부(31) 사이의 결합을 매개로 조향과 관계없이 회전하지 않은 상태로 지지될 수 있게 된다.In this process, the non-rotating core portion 14 located at the center of the steering wheel 10 is irrespective of steering through the coupling between the mounting portion 14a and the boss portion 31 of the housing 30. It can be supported without rotation.

이 결과, 상기 무회전 코어부(14)에 탑재되는 원격제어식 스위치 모듈이나 모니터 등의 각종 전장 모듈은 조향과 무관하게 회전하지 않은 상태를 유지할 수 있으므로 보다 편리하게 사용할 수 있게 되고, 이를 통해 자율주행 차량에 적합한 조향장치를 제공할 수 있게 된다.As a result, various electric field modules such as a remote-controlled switch module or a monitor mounted on the non-rotating core unit 14 can maintain a non-rotating state regardless of steering, and thus can be used more conveniently. It is possible to provide a steering device suitable for a vehicle.

또한, 상기 무회전 코어부(14)에 탑재되는 각종 전장 모듈과 연결되는 와이어 하네스는 상기 하우징(30)의 개구부(32)를 통해 내부 공간으로 진입한 다음, 상기 조향기어세트(20)의 설치부위로부터 우회하여 상기 무회전 코어부(14)의 배면이 이르도록 배설될 수 있으므로, 각종 전장 모듈에 대한 정상적인 작동 기능성을 보장할 수 있게 된다.In addition, the wire harness connected to various electric modules mounted on the non-rotating core portion 14 enters the interior space through the opening 32 of the housing 30 and then installs the steering gear set 20. By bypassing from the site, since the rear surface of the non-rotating core portion 14 can be excreted, it is possible to ensure normal operation and functionality for various electric modules.

즉, 와이어 하네스의 배선 경로는 상기 메인 기어부(21)와 상기 서브 기어부(23) 사이의 축방향 틈새를 지나, 상기 서브 기어부(23)와 상기 보스부(31) 사이의 틈새를 통해 상기 하우징(30)의 내부 공간으로 진입한 다음, 상기 마운팅부(14a)의 내부 공간을 통과한 다음 상기 무회전 코어부(14)의 배면에 이르도록 설정될 수 있으므로, 상기 무회전 코어부(14)는 상기 스티어링 휠(10)의 회전과 관계없이 회전하지 않은 상태를 유지할 수 있게 된다.That is, the wiring path of the wire harness passes through an axial gap between the main gear portion 21 and the sub gear portion 23, and through a gap between the sub gear portion 23 and the boss portion 31. After entering the inner space of the housing 30, and then passing through the inner space of the mounting portion 14a, it may be set to reach the rear surface of the non-rotating core portion 14, so that the non-rotating core portion ( 14) is able to maintain a non-rotating state regardless of the rotation of the steering wheel 10.

또한, 본 발명은 상기 스티어링 휠(10)로부터 상기 조향축(40)에 대해 조타력을 전달하는 과정에서 상기 조향기어세트(20)의 전이 기어부(22)에 구비되는 시저스 기어(24)를 매개로 기어의 치결합부위에서 발생하는 백래쉬를 배제할 수 있게 되고, 이를 통해 정확한 조향각도의 전이를 가능하게 함과 더불어 기어의 치결합부위에서 발생될 수 있는 치접촉에 의한 소음의 발생 문제를 원천적으로 배제할 수 있으므로, 차실내의 정숙성을 보장할 수 있게 된다.In addition, the present invention, the steering gear 10 in the process of transmitting the steering force to the steering shaft 40 from the steering gear set (20) of the shift gear portion 22 of the steering gear set (22) As a medium, it is possible to exclude the backlash generated in the tooth engagement area of the gear, thereby enabling the precise steering angle transition and the problem of noise generated by tooth contact that can occur in the tooth engagement area of the gear. Since it can be fundamentally excluded, it is possible to guarantee quietness in the cabin.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10-스티어링 휠 11-림부
12-허브 13-스포크부
14-무회전 코어부
20-조향기어세트 21-메인 기어부
22-전이 기어부 23-서브 기어부
24-시저스 기어 25-토션 스프링
30-하우징 31-보스부
32-개구부 33-컬럼 마운트브래킷
40-조향축 51,52,53,54-베어링10-steering wheel 11-rim
12-hub 13-spoke
14-rotating core
20-steering gear set 21-main gear section
22-transition gear section 23-sub gear section
24-Caesars Gear 25-Torsion Spring
30-Housing 31-Boss Department
32-opening 33-column mount bracket
40-steering shaft 51,52,53,54-bearing

Claims (9)

차체에 고정되는 하우징, 상기 하우징에 대해 회전 가능하게 설치되는 스티어링 휠, 상기 스티어링 휠의 회전을 조향축에 전달하도록 설치되는 조향기어세트, 및 상기 하우징에 고정되고 외부의 와이어 하네스와 배선되는 무회전 코어부를 구비하고, 상기 와이어 하네스의 배선 경로는 상기 하우징의 내부에서 상기 조향기어세트의 회전과 간섭없이 상기 무회전 코어부에 이르도록 설정되는 자동차의 조향장치에 있어서,
상기 조향기어세트는 상기 스티어링 휠과 연결되는 중공의 메인 기어부, 상기 메인 기어부와 치결합되는 전이 기어부, 및 상기 전이 기어부와 치결합되고 상기 조향축과 축결합되는 서브 기어부를 구비하고, 상기 메인 기어부와 상기 서브 기어부는 축방향으로 이격된 상태에서 상기 전이 기어부에 대해 외접하면서 상기 스티어링 휠에 대해 동축상으로 배치되도록 구성되고,
상기 하우징은 상기 메인 기어부를 회전 가능하게 지지하고 상기 전이 기어부와의 사이에 와이어 하네스의 배선 경로를 설정하기 위한 틈새를 형성하는 보스부, 및 상기 와이어 하네스의 인입을 위한 개구부를 구비하고,
상기 무회전 코어부는 배면에 상기 보스부와의 결합을 위해 축방향으로 돌출되는 중공형상의 마운팅부를 구비하고,
상기 메인 기어부는 상기 스티어링 휠의 허브와의 결합을 위해 축방향으로 연장되는 연장부를 구비하고, 상기 연장부는 상기 허브와의 결합을 위해 전단부에 링형상의 커넥팅 플레이트를 설치하고, 상기 커넥팅 플레이트는 상기 허브와의 결합을 위해 축방향으로 돌출되는 조립용 컬럼을 구비하고, 상기 연장부는 외부로 돌출되는 돌기부를 구비하고, 상기 커넥팅 플레이트는 상기 돌기부와의 결합을 위한 요홈부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치. A housing fixed to the vehicle body, a steering wheel rotatably installed with respect to the housing, a steering gear set installed to transmit rotation of the steering wheel to a steering shaft, and a non-rotation fixed to the housing and wired with an external wire harness In the steering apparatus of a vehicle having a core portion, the wiring path of the wire harness is set to reach the non-rotating core portion without interference with the rotation of the steering gear set inside the housing,
The steering gear set includes a hollow main gear part connected to the steering wheel, a transition gear part teeth engaged with the main gear part, and a sub gear part teeth engaged with the shift gear part and axially coupled to the steering shaft. , The main gear portion and the sub gear portion are configured to be disposed coaxially with respect to the steering wheel while circumferentially shifting from the axially spaced portion,
The housing is provided with a boss portion for rotatably supporting the main gear portion and forming a gap for establishing a wiring path of the wire harness between the transition gear portion, and an opening portion for introducing the wire harness,
The non-rotating core portion has a hollow-shaped mounting portion protruding in the axial direction for coupling with the boss portion on the rear surface,
The main gear portion has an extension portion extending in the axial direction for coupling with the hub of the steering wheel, and the extension portion is provided with a ring-shaped connecting plate at the front end for coupling with the hub, and the connecting plate is It is characterized in that it has an assembly column protruding in the axial direction for coupling with the hub, the extension portion has a projection portion protruding to the outside, and the connecting plate has a recess for coupling with the projection portion. Automotive steering system. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 와이어 하네스의 배선 경로는 상기 메인 기어부와 상기 서브 기어부 사이의 축방향 틈새와 상기 메인 기어부의 내부를 경유하여 상기 무회전 코어부에 이르도록 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치. The method according to claim 1,
The wiring path of the wire harness is set to reach the non-rotating core part via an axial clearance between the main gear part and the sub gear part and the inside of the main gear part. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 전이 기어부는 양단부에 토션 스프링을 매개로 회전 가능하게 설치되는 시저스 기어를 구비하고, 상기 메인 기어부는 어느 하나의 시저스 기어와 함께 상기 전이 기어부에 치결합되며, 상기 서브 기어부는 다른 하나의 시저스 기어와 함께 상기 전이 기어부에 치결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치. The method according to claim 1,
The transition gear portion is provided with a scissor gear rotatably installed at both ends through a torsion spring, the main gear portion is coupled to the transition gear portion with any one of the scissor gears, and the sub gear portion is another scissor gear Steering apparatus of a vehicle, characterized in that coupled to the transition gear portion with a gear. 청구항 1에 있어서,
상기 하우징에 결합되고, 상기 전이 기어부의 일단부와 상기 서브 기어부를 각각 회전 가능하게 지지하는 컬럼 마운트브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치. The method according to claim 1,
Steering apparatus of the vehicle, characterized in that it further comprises a column mount bracket coupled to the housing and rotatably supporting one end of the transition gear portion and the sub gear portion, respectively. 청구항 8에 있어서,
상기 전이 기어부의 양단부는 상기 하우징과 상기 컬럼 마운트브래킷에 대해 각각 회전 가능하게 지지되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
The method according to claim 8,
Steering apparatus of the vehicle, characterized in that the both ends of the transition gear portion is rotatably supported with respect to the housing and the column mount bracket, respectively.
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