KR102106287B1 - 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치는, 하우징 내부에 구비되되 중공형상으로 형성되어 내주면에 제 1 스플라인이 형성되는 실린더, 실린더에 삽입되되 외주면에 제 1 스플라인과 맞물리는 제 2 스플라인이 형성되는 스플라인축, 스플라인축에 구비되되 액추에이터에 의해 축방향으로 슬라이딩되며 바퀴를 조타하는 스크류바를 포함하여, 스크류바의 회전을 방지하는 구조에서 축방향으로 슬라이딩될 때 마찰과 소음이 저감되고 스크류바로부터 받는 토크가 상쇄되어 내구성과 강도가 강화될 수 있으며, 또한 스크류바의 회전을 방지하는 구조와 스크류바가 일체로 형성되는 것이 아니라 별개로 제작되어 하우징 내부에 결합됨으로써 제작 및 조립 편의성이 향상되며, 결합부위에서의 축방향 및 경방향 유동에 대한 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치{Steer-by-wire Type Power Steering Apparatus}
본 실시예들은 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스크류바의 회전을 방지하는 구조에서 축방향으로 슬라이딩될 때 마찰과 소음이 저감되고 스크류바로부터 받는 토크가 상쇄되어 내구성과 강도가 향상되는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.
스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치란 일종의 전동식 동력 보조 조향장치로서, 조향휠과 전륜 조향장치 사이에 조향컬럼, 유니버셜 조인트 등 기계적인 연결 없이 전기적인 동력을 이용하여 차량을 조타시키는 장치를 말한다.
즉, 운전자의 조향휠 조작이 전기 신호로 변환되어 전자제어장치에서 이를 입력받게 되고 그에 따라 모터의 출력이 결정되게 되는데, 이러한 스티어 바이 와이어식 시스템은 기계적인 연결이 없으므로 충돌 시 기구부에 의한 운전자 상해를 감소시키며 기계적 연결 및 유압부품 삭감이 가능하므로 부품수 축소로 차량의 경량화 및 라인 조립공수 급감 등의 단순화로 조향 작동 시의 불필요한 에너지 소모를 줄임으로서 연비를 향상시킨다. 또한, ECU 프로그래밍에 의하여 이상적인 조향 성능 달성이 가능하다.
그런데, 종래의 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치는 모터와 볼너트에 의해 스크류바에 동력을 전달하여 조향하는 경우 스크류바가 축방향으로만 이동되게 하기 위한 회전방지구조를 별도로 구비하여야 했는데, 스크류바에 랙 앤 피니언 구조를 구비하여 스크류바의 회전을 방지할 경우 피니언축의 회전토크와 볼너트의 회전토크가 동시에 발생하여 랙과 피니언이 맞물리지 못해 마찰과 소음이 발생되는 문제점이 있었다.
본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 스크류바의 회전을 방지하는 구조에서 축방향으로 슬라이딩될 때 마찰과 소음이 저감되고 스크류바로부터 받는 토크가 상쇄되어 내구성과 강도가 향상되는 것을 목적으로 한다.
또한, 스크류바의 회전을 방지하는 구조와 스크류바가 일체로 형성되는 것이 아니라 별개로 제작되어 하우징 내부에 결합됨으로써 제작 및 조립 편의성이 향상되며, 결합부위에서의 축방향 및 경방향 유동에 대한 안정성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 실시예들의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 실시예들에 의하면, 하우징 내부에 구비되되 중공형상으로 형성되어 내주면에 제 1 스플라인이 형성되는 실린더, 실린더에 삽입되되 외주면에 제 1 스플라인과 맞물리는 제 2 스플라인이 형성되는 스플라인축, 스플라인축에 구비되되 액추에이터에 의해 축방향으로 슬라이딩되며 바퀴를 조타하는 스크류바를 포함하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치가 제공될 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 하우징에 형성된 결합공에 삽입되되 하우징 내부로 돌출되는 지지부가 구비되는 결합부재, 하우징 내부에 구비되되 외주면에 지지부가 삽입되는 축방향의 슬릿홈이 형성되는 회전방지축, 회전방지축에 구비되되 액추에이터에 의해 축방향으로 슬라이딩되며 바퀴를 조타하는 스크류바를 포함하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치가 제공될 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 스크류바의 회전을 방지하는 구조에서 축방향으로 슬라이딩될 때 마찰과 소음이 저감되고 스크류바로부터 받는 토크가 상쇄되어 내구성과 강도가 향상될 수 있다.
또한, 스크류바의 회전을 방지하는 구조와 스크류바가 일체로 형성되는 것이 아니라 별개로 제작되어 하우징 내부에 결합됨으로써 제작 및 조립 편의성이 향상되며, 결합부위에서의 축방향 및 경방향 유동에 대한 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치에 대한 측면도이다.
도 2는 도 1의 일부에 대한 사시도이다
도 3 내지 도 5는 도 1의 일부에 대한 단면도이다.
도 6은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치에 대한 측면도이다.
도 7 내지 도 9는 도 6의 일부에 대한 사시도이다.
도 10 내지 도 12는 도 6의 일부에 대한 단면도이다.
이하, 본 실시예들의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예들의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치에 대한 측면도, 도 2는 도 1의 일부에 대한 사시도, 도 3 내지 도 5는 도 1의 일부에 대한 단면도, 도 6은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치에 대한 측면도, 도 7 내지 도 9는 도 6의 일부에 대한 사시도, 도 10 내지 도 12는 도 6의 일부에 대한 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참고하여 살펴보면, 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치(100)는, 하우징(101) 내부에 구비되되 중공형상으로 형성되어 내주면에 제 1 스플라인(201)이 형성되는 실린더(141), 실린더(141)에 삽입되되 외주면에 제 1 스플라인(201)과 맞물리는 제 2 스플라인(133)이 형성되는 스플라인축(131), 스플라인축(131)에 구비되되 액추에이터(150)에 의해 축방향으로 슬라이딩되며 바퀴를 조타하는 스크류바(110)를 포함한다.
실린더(141)는 중공형상으로 형성되어 하우징(101) 내부에 구비되는데, 압입되어 고정될 수 있다. 또한 내주면에 제 1 스플라인(201)이 형성되어 스플라인축(131)의 회전을 방지한다.
스플라인축(131)은 실린더(141)에 삽입되고 외주면에 제 1 스플라인(201)과 맞물리는 제 2 스플라인(133)이 형성되는데, 제 1 스플라인(201)과 제 2 스플라인(133)이 맞물림으로써 스플라인축(131)은 실린더(141) 내부에서 축방향으로는 슬라이딩 가능하되 축을 중심으로 회전되지 않게 된다.
스크류바(110)는 스플라인축(131)에 구비되어 액추에이터(150)에 의해 축방향으로 슬라이딩되며 바퀴을 조타한다. 즉, 스크류바(110)는 일단이 스플라인축(131)과 연결되고 타단이 차량의 바퀴와 연결된 타이로드(미도시)와 연결되어, 액추에이터(150)에 의해 축방향으로 슬라이딩될 때 바퀴를 움직이며 조타할 수 있다.
액추에이터(150)는 스크류바(110)에 토크를 가하는데, 스크류바(110)가 실린더(141)에 원주방향으로 지지되는 스플라인축(131)에 구비되어 스플라인축(131)과 함께 회전이 방지되므로 축을 중심으로 회전하지 않으며 축방향으로만 슬라이딩하게 되는 것이다.
이러한 제 1 스플라인(201)과 제 2 스플라인(133)은 스크류바(110)가 타이로드의 가동범위만큼 축방향으로 슬라이딩될 때 계속해서 맞물리는 상태를 유지하여야 하므로, 도면에 도시된 바와 같이 제 1 스플라인(201)은 실린더(141)의 일단에서 타단까지 형성되고 제 2 스플라인(133)은 스플라인축(131)의 중앙부에 형성될 수 있다.
따라서, 스크류바(110)는 타이로드에 연결되어 액추에이터(150)에 의해 축방향으로 슬라이딩되되 스플라인축(131)과 실린더(141)가 맞물린 상태를 유지하며 회전이 방지되게 된다.
실린더(141)와 스플라인축(131)이 제 1 스플라인(201)과 제 2 스플라인(133)이 맞물리는 구조를 통해 스크류바(110)의 회전을 방지하므로, 스크류바(110)가 축방향으로 슬라이딩될 때 마찰과 소음이 저감될 수 있으며 운전자의 조향감이 향상된다.
한편, 스크류바(110)에는 액추에이터(150)에 의해 회전되는 볼너트(113,123)가 결합될 수 있다.
즉, 볼너트(113,123)는 하우징(101) 내부에서 베어링(153) 등에 의해 축방향으로 고정되어 볼너트(113,123)이 회전됨에 따라 스크류바(110)가 축방향으로 슬라이딩된다.
볼너트(113,123)를 회전시키기 위해 일례로, 액추에이터(150)는 모터(115,125)가 사용될 수 있으며, 모터(115,125)의 모터풀리(155)와 볼너트(113,123)에 결합된 너트풀리(151)가 벨트를 매개로 연결되어 동력이 전달되는 구조는 본 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 있어서 주지관용기술이라 할 것이므로 자세한 설명은 생략한다.
모터(115,125)는 차량의 전자제어장치에 의해 제어되는데, 즉 운전자의 조향휠 조작을 전자제어장치가 전기신호로 변환하여 입력받고 그에 따라 모터(115,125)를 제어함으로써 스크류바(110)가 축방향으로 슬라이딩되게 한다.
또한, 이러한 스크류바(110)는 스플라인축(131)의 일단에 구비되는 제 1 스크류바(111)와 타단에 구비되는 제 2 스크류바(121)를 포함할 수 있다.
이 때, 볼너트(113,123)와 액추에이터(150)는 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)에 각각 구비될 수 있는데, 다시 말해 두 개의 모터(115,125)에 의해 토크를 받으며 스크류바(110)가 축방향으로 슬라이딩하게 된다.
제 1 스크류바(111)에 볼너트(113)와 모터(115)가 구비되고 제 2 스크류바(121)에 볼너트(123)와 모터(125)가 구비됨으로써, 각 모터(115,125)의 용량이 작더라도 충분한 출력을 얻을 수 있다.
한편, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)에 각각 볼너트(113,123)와 모터(115,125)가 구비되는 경우, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)의 스크류가 서로 반대방향으로 형성됨으로써 스플라인축(131)과 실린더(141)의 내구와 강도를 향상시킬 수 있다.
실린더(141)의 제 1 스플라인(201)과 스플라인축(131)의 제 2 스플라인(133)은 서로 맞물리며 모터(115,125)가 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)에 가하는 토크를 버텨 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)의 회전을 방지하여야 하는데, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)의 스크류가 같은 방향으로 형성된다면 스플라인축(131)의 일단과 타단이 같은 방향의 토크를 받게 되어 제 1 스플라인(201)과 제 2 스플라인(133)은 스플라인축(131)의 일단과 타단이 받는 토크를 합친 크기의 토크를 버텨야 하므로 내구와 강도가 저하되는 문제가 발생한다.
따라서, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)의 스크류가 서로 반대방향으로 형성된다면, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)는 같은 축방향으로 슬라이딩되되 서로 반대방향의 토크를 받게 되므로, 스플라인축(131)의 일단과 타단이 받는 토크가 서로 반대방향이 되어 상쇄되고 따라서 제 1 스플라인(201)과 제 2 스플라인(133)이 버텨야 하는 토크의 크기가 크게 감소되어 스플라인축(131)과 실린더(141)의 내구와 강도가 향상될 수 있다.
도 1을 예시로 모터(115,125)의 회전방향을 설명하자면, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)의 스크류가 반대방향으로 형성되며 각각에 결합된 볼너트(113,123)와 모터(115,125)는 대칭되게 배치되어 있으므로, 모터(115,125)가 각각 정방향, 역방향의 반대방향으로 토크를 출력할 때 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)가 같은 축방향으로 슬라이딩되게 된다.
한편, 제 1 스크류바(111), 스플라인축(131) 및 제 2 스크류바(121)는 모두 일체로 형성될 수도 있을 것이나, 제작과 조립의 편의성을 위해 별개로 제작되어 하우징(101) 내부에서 결합되는 구조를 취할 수 있다.
즉, 모두 별개로 제작되어 결합되거나 또는 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121) 중 어느 하나는 스플라인축(131)과 일체로 형성되고 다른 하나는 스플라인축(131)과 별개로 제작되어 결합되는 구조를 취할 수 있는데, 제 1 스크류바(111) 또는 제 2 스크류바(121)가 스플라인축(131)과 결합될 때는 나사결합 또는 압입되어 결합되는 구조를 취할 수 있다.
먼저, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121) 중 적어도 어느 하나는 스플라인축(131)과 나사결합될 수 있다.
그리고, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121) 중 어느 하나가 스플라인축(131)과 나사결합되는 경우, 다른 하나는 스플라인축(131)과 일체로 형성될 수 있다.
일례로 도면에는 제 1 스크류바(111)가 스플라인축(131)과 별개로 제작되어 결합되고 제 2 스크류바(121)는 스플라인축(131)과 일체로 형성되는 것이 도시되어 있으나, 이와 반대로 제 1 스크류바(111)가 스플라인축(131)과 일체로 형성되고 제 2 스크류바(121)가 스플라인축(131)과 별개로 제작되어 결합될 수도 있을 것이다.
또한, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121) 중 스플라인축(131)과 나사결합되는 것에는 축방향으로 함몰되는 결합홈(221)이 구비되고, 스플라인축(131)에는 결합홈(221)에 나사결합되는 결합부(211)가 구비될 수 있다.
즉, 조립방식의 한가지 예를 설명하자면 스플라인축(131)은 제 2 스크류바(121)와 일체로 형성되어 일측에서 하우징(101)에 삽입되며 제 2 스플라인(133)이 실린더(141)의 제 1 스플라인(201)과 맞물리게 되고, 제 1 스크류바(111)는 타측에서 하우징(101)에 삽입되어 스플라인축(131)과 결합홈(221)에 결합부(211)가 나사결합되며 제 1 스크류바(111)와 스플라인축(131)이 하우징(101) 내부에서 결합될 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았으나 스플라인축(131)에 결합홈(221)이 구비되고 제 1 스크류바(111) 또는 제 2 스크류바(121)에 결합부(211)가 구비되어 결합되거나 스플라인축(131)의 일단과 타단에 각각 결합부(211)와 결합홈(221)이 구비될 수도 있을 것이다.
또는, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121) 중 적어도 어느 하나는 스플라인축(131)에 압입되어 결합될 수 있다.
그리고, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121) 중 어느 하나가 스플라인축(131)에 압입되어 결합되는 경우, 다른 하나는 스플라인축(131)과 일체로 형성될 수 있다.
또한, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121) 중 스플라인축(131)에 압입되어 결합되는 것에는 축방향으로 함몰되는 결합홈(221)이 구비되고, 스플라인축(131)에는 결합홈(221)에 압입되는 결합부(211)가 구비될 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 전술한 바와 같이 스플라인축(131)에 결합홈(221)이 구비되고 제 1 스크류바(111) 또는 제 2 스크류바(121)에 결합부(211)가 구비되어 결합되거나 스플라인축(131)의 일단과 타단에 각각 결합부(211)와 결합홈(221)이 구비될 수도 있을 것이다.
한편, 제 1 스크류바(111) 또는 제 2 스크류바(121)가 스플라인축(131)에 나사결합되거나 압입되어 결합되는 경우 각각 경방향 유동 등에 의해 나사결합이 느슨해지거나 축방향 유동 등에 의해 결합홈(221)과 결합부(211) 사이에 유격이 발생하는 문제가 발생할 수 있는데, 이를 방지하기 위해 결합부(211)에 대경부(213)와 소경부(215)가 구비될 수 있다.
즉, 결합부(211)에는 스플라인축(131)에서 돌출형성되는 대경부(213)와 대경부(213)의 단부에 구비되는 소경부(215)가 구비되어, 대경부(213)와 소경부(215) 중 어느 하나에는 나사부가 형성되어 결합홈(221)에 나사결합되고 다른 하나는 결합홈(221)에 압입되어 결합됨으로써, 스크류바(110)와 스플라인축(131)이 축방향 또는 경방향 유동에 의해 결합정도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
이 경우 결합홈(221)은 결합부(211)에 대응되는 형상으로 형성되게 된다.
소경부(215)와 대경부(213) 중 어느 하나가 결합홈(221)에 나사결합됨으로써 축방향 유동에 의해 결합홈(221)과 결합부(211) 사이에 유격이 발생하지 않게 되며, 다른 하나가 결합홈(221)에 압입되어 결합됨으로써 경방향 유동 등에 의해 결합홈(221)과 결합부(211)의 나사결합이 느슨해지지 않게 되어 결합홈(221)과 결합부(211)의 결합이 견고해질 수 있다.
도면에는 일례로 소경부(215)에 나사부가 형성되어 나사결합되는 것이 도시되어 있으나, 전술한 바와 같이 대경부(213)에 나사부가 형성되어 결합홈(221)에 나사결합되고 소경부(215)에 결합홈(221)에 압입되어 결합될 수도 있다.
도 6 내지 도 11을 참고하여 살펴보면, 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치(600)는, 하우징(601)에 형성된 결합공(603)에 삽입되되 하우징(601) 내부로 돌출되는 지지부(701)가 구비되는 결합부재(621), 하우징(601) 내부에 구비되되 외주면에 지지부(701)가 삽입되는 축방향의 슬릿홈(801)이 형성되는 회전방지축(611), 회전방지축(611)에 구비되되 액추에이터(150)에 의해 축방향으로 슬라이딩되며 바퀴를 조타하는 스크류바(110)를 포함한다.
스크류바(110)는 차량의 바퀴에 연결된 타이로드와 연결되어, 액추에이터(150)에 의해 축방향으로 슬라이딩되며 바퀴를 조타한다.
스크류바(110)의 회전을 방지하기 위해 회전방지축(611)이 구비되는데, 회전방지축(611)은 하우징(601)에 결합되는 결합부재(621)에 의해 원주방향으로 지지되며 회전이 방지된다.
결합부재(621)와 결합공(603)에는 나사부가 형성되어, 결합부재(621)가 하우징(601)에 나사결합될 수 있다.
즉, 하우징(601)에는 내주면과 외주면을 관통하는 결합공(603)이 형성되고 결합공(603)에는 결합부재(621)가 결합되되 결합부재(621)에는 하우징(601) 내부로 돌출되는 지지부(701)가 구비되어, 지지부(701)가 슬릿홈(801)에 삽입됨으로써 회전방지축(611)의 축을 중심으로 한 회전이 결합부재(621)에 의해 방지된다.
다시 말해, 회전방지축(611)에 축방향으로 형성된 슬릿홈(801)에 지지부(701)가 삽입되어 스크류바(110)가 축방향으로는 이동가능하지만 원주방향으로는 회전이 방지되는 구조이다.
이러한 슬릿홈(801)은 타이로드의 가동범위보다 축방향으로 더 길게 형성되어 바퀴의 조타각을 제한하지 않도록 회전방지축(611)의 일단과 타단에 걸쳐 형성될 수 있다.
이 때, 스크류바(110)와 회전방지축(611)이 축방향으로 슬라이딩되거나 토크를 받을 때 지지부(701)와 슬릿홈(801) 사이의 충격을 완충하고 마찰을 저감하도록 댐핑부재(623) 또는 탄성부재(901)가 구비될 수 있다.
즉, 지지부(701)에 지지부(701)를 감싸는 댐핑부재(623)가 결합되거나, 슬릿홈(801)의 벽면을 따라 탄성부재(901)가 구비될 수 있다.
이러한 댐핑부재(623)와 탄성부재(901)는 고무재질 또는 POM(Polyacetal), PA(Polyamide), PC(Polycarbonate), PI(Polyimide), PBT(Polybutylene Terephthalate) 등과 같은 엔지니어링 플라스틱계열 재질 등으로 형성되어, 지지부(701)와 슬릿홈 사이의 원주방향 충력 및 슬릿홈(801)의 양단에서 지지부(701)와의 축방향 충격을 완충할 수 있으며, 회전방지축(611)이 축방향 일측 또는 타측으로 슬라이딩될 때 마찰을 저감할 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만 댐핑부재(623)와 탄성부재(901)가 동시에 구비될 수도 있을 것이다.
회전방지축(611)이 결합부재(621)에 지지되어 회전이 방지될 때 지지부(701)와 슬릿홈(801) 사이의 충격이 완충되고 마찰이 저감됨으로써 운전자의 조향감도 향상될 수 있다.
한편, 스크류바(110)에는 액추에이터(150)에 의해 회전되는 볼너트(113,123)가 결합될 수 있다.
볼너트(113,123)을 회전시키기 위해 액추에이터(150)로는 모터(115,125)가 사용될 수 있는데, 볼너트(113,123)와 모터(115,125)에 의해 스크류바(110)가 축방향으로 슬라이딩되는 구조는 전술한 바와 같다.
또한, 스크류바(110)는 회전방지축(611)의 일단에 구비되는 제 1 스크류바(111)와 타단에 구비되는 제 2 스크류바(121)를 포함할 수 있으며, 이 때 볼너트(113,123)와 액추에이터(150)가 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)에 각각 구비됨으로써 스크류바(110)는 두 개의 모터(115,125)에 의해 토크를 받으며 축방향으로 슬라이딩될 수 있다.
한편, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)에 각각 볼너트(113,123)와 모터(115,125)가 구비되는 경우, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)의 스크류가 서로 반대방향으로 형성됨으로써 회전방지축(611)과 결합부재(621)의 내구와 강도를 향상시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 회전방지축(611)의 슬릿홈(801)과 결합부재(621)의 지지부(701)는 모터(115,125)가 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)에 가하는 토크를 버텨 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)의 회전을 방지하여야 하는데, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)의 스크류가 서로 반대방향으로 형성됨으로써 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121)가 같은 축방향으로 슬라이딩되되 서로 반대방향의 토크를 받게 되므로, 회전방지축(611)의 일단과 타단이 받는 토크가 상쇄되고 따라서 슬릿홈(801)과 지지부(701)가 버텨야 하는 토크의 크기가 크게 감소되어 회전방지축(611)과 결합부재(621)의 내구와 강도가 향상될 수 있다.
한편, 제 1 스크류바(111), 회전방지축(611) 및 제 2 스크류바(121)는 모두 일체로 형성될 수도 있을 것이나, 제작과 조립의 편의성을 위해 별개로 제작되어 하우징(601) 내부에서 결합되는 구조를 취할 수 있다.
즉, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121) 중 적어도 어느 하나는 회전방지축(611)과 나사결합 또는 압입되어 결합될 수 있으며, 어느 하나가 나사결합 또는 압입되어 결합되는 경우 다른 하나는 회전방지축(611)과 일체로 형성될 수 있다.
또한, 제 1 스크류바(111)와 제 2 스크류바(121) 중 회전방지축(611)과 나사결합 또는 압입되어 결합되는 것에는 축방향으로 함몰되는 결합홈(221)이 구비되고, 회전방지축(611)에는 결합홈(221)에 삽입되는 결합부(811)가 구비되어, 결합홈(221)과 결합부(811)가 나사결합되거나 압입되어 결합될 수 있다.
전술한 바와 같이, 도면과 달리 제 2 스크류바(121)가 회전방지축(611)과 나사결합 또는 압입되어 결합되고 제 1 스크류바(111)는 회전방지축(611)과 일체로 형성될 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나 회전방지축(611)에 결합홈(221)이 구비되고 제 1 스크류바(111) 또는 제 2 스크류바(121)에 결합부(811)가 구비되어 결합되거나 회전방지축(611)의 일단과 타단에 각각 결합부(811)와 결합홈(221)이 구비될 수도 있을 것이다.
또한, 제 1 스크류바(111) 또는 제 2 스크류바(121)가 회전방지축(611)에 나사결합되거나 압입되어 결합되는 경우 각각 경방향 유동 등에 의해 나사결합이 느슨해지거나 축방향 유동 등에 의해 결합홈(221)과 결합부(811) 사이에 유격이 발생하는 문제가 발생할 수 있는데, 이를 방지하기 위해 결합부(811)에 대경부(813)와 소경부(815)가 구비될 수 있다.
즉, 대경부(813)와 소경부(815) 중 어느 하나에는 나사부가 형성되어 결합홈(221)에 나사결합되고 다른 하나는 결합홈(221)에 압입되어 결합됨으로써, 경방향 유동 등에 의해 나사결합이 느슨해지지 않으며 축방향 유동 등에 의해 결합홈(221)과 결합부(811) 사이에 유격이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도면에는 일례로 소경부(815)에 나사부가 형성되고 결합부(811)의 단부에 나사부가 형성되어 나사결합되는 것이 도시되어 있으나, 대경부(813)에 나사부가 형성되고 소경부(815)에 결합부(811)의 단부가 압입되어 결합될 수도 있다.
이와 같은 형상을 갖는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치에 의하면, 실린더의 제 1 스플라인과 스플라인축의 제 2 스플라인이 맞물리며 스플라인축의 회전이 방지되거나 회전방지축에 형성된 슬릿홈에 결합부재의 하우징 내부로 돌출되는 지지부가 원주방향으로 지지되며 회전방지축의 회전이 방지됨으로써, 볼너트 및 모터로부터 토크를 받을 때 회전되지 않고 축방향으로만 슬라이딩되며 바퀴를 조타할 수 있다.
또한, 지지부에 댐핑부재가 결합되거나 슬릿홈에 탄성부재가 구비됨으로써, 결합부재와 회전방지축 사이의 충격을 완충하고 마찰을 저감할 수 있다.
또한, 제 1 스크류바와 제 2 스크류바의 스크류가 서로 반대방향으로 형성되어 같은 축방향으로 슬라이딩되되 서로 반대방향의 토크를 받게 됨으로써, 스플라인축 또는 회전방지축의 일단과 타단이 받는 토크가 서로 반대방향을 이뤄 상쇄되고, 따라서 스크류바의 회전을 방지하기 위해 제 1 스플라인과 제 2 스플라인 또는 지지부와 슬릿홈이 버텨야하는 토크의 크기가 크게 감소되어 실린더와 스플라인축 또는 결합부재와 회전방지축의 내구와 강도가 향상된다.
또한, 제 1 스크류바, 제 2 스크루바 및 스플라인축 또는 회전방지축이 모두 일체로 형성되는 것이 아니라 결합부와 결합홈에 의해 하우징 내부에서 결합됨으로써, 제작 및 조립의 편의성이 향상된다.
또한, 결합홈에 소경부와 대경부가 구비되어 결합홈과 결합부가 나사결합 및 압입되어 결합됨으로써, 제 1 스크류바 또는 제 2 스크류바가 스플라인축 또는 회전방지축에 결합될 때 결합부위에서의 축방향 및 경방향 유동에 대한 안정성이 향상된다.
이상에서, 본 실시예들의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 실시예들이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 실시예들에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 실시예들의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들에 개시된 실시예들은 본 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예들의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예들의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100,600: 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치
101,601: 하우징 110,610: 스크류바
111: 제 1 스크류바 113,123: 볼너트
115,125: 모터 121: 제 2 스크류바
131: 스플라인축 133: 제 1 스플라인
141: 실린더 150: 액추에이터
201: 제 2 스플라인 211,811: 결합부
221: 결합홈 603: 결합공
611: 회전방지축 621: 결합부재
623: 댐핑부재 701: 지지부
801: 슬릿홈 901: 탄성부재

Claims (20)

  1. 하우징 내부에 구비되되 중공형상으로 형성되며 내주면에 제 1 스플라인이 형성되어 있는 실린더;
    상기 실린더에 삽입되되 외주면에 상기 제 1 스플라인과 맞물리는 제 2 스플라인이 형성되어 있는 스플라인축;
    상기 스플라인축에 구비되되 액추에이터에 의해 축방향으로 슬라이딩되며 바퀴을 조타하는 스크류바;
    를 포함하되,
    상기 스크류바에는 상기 액추에이터에 의해 회전되는 볼너트가 결합되고,
    상기 스크류바에는 상기 스플라인축의 일단에 구비되는 제 1 스크류바와 상기 스플라인축의 타단에 구비되는 제 2 스크류바를 포함하여, 상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 각각에 상기 볼너트와 액추에이터가 구비되고,
    상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바는 스크류가 서로 반대방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 적어도 어느 하나는 상기 스플라인축과 나사결합되며, 상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 어느 하나가 상기 스플라인축과 나사결합되는 경우에 다른 하나는 상기 스플라인축과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 상기 스플라인축과 나사결합되는 것에는 축방향으로 함몰되는 결합홈이 구비되고, 상기 스플라인축에는 상기 결합홈에 나사결합되는 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 적어도 어느 하나는 상기 스플라인축에 압입되어 결합되며, 상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 어느 하나가 상기 스플라인축에 압입되어 결합되는 경우에 다른 하나는 상기 스플라인축과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 상기 스플라인축에 압입되어 결합되는 것에는 축방향으로 함몰되는 결합홈이 구비되고, 상기 스플라인축에는 상기 결합홈에 압입되는 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  9. 제 6 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 결합부에는 상기 스플라인축에서 돌출형성되는 대경부와 상기 대경부의 단부에 구비되는 소경부가 구비되며, 상기 대경부와 소경부 중 어느 하나에는 나사부가 형성되어 상기 결합홈에 나사결합되고 다른 하나는 상기 결합홈에 압입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  10. 하우징에 형성된 결합공에 삽입되되 상기 하우징 내부로 돌출되는 지지부가 구비되어 있는 결합부재;
    상기 하우징 내부에 구비되되 외주면에 상기 지지부가 삽입되는 축방향의 슬릿홈이 형성되어 있는 회전방지축;
    상기 회전방지축에 구비되되 액추에이터에 의해 축방향으로 슬라이딩되며 바퀴을 조타하는 스크류바;
    를 포함하되,
    상기 스크류바에는 상기 액추에이터에 의해 회전되는 볼너트가 결합되고,
    상기 스크류바는 상기 회전방지축의 일단에 구비되는 제 1 스크류바와 상기 회전방지축의 타단에 구비되는 제 2 스크류바를 포함하여, 상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 각각에 상기 볼너트와 액추에이터가 구비되고,
    상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바는 스크류가 서로 반대방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지부와 슬릿홈 사이의 충격을 완충하도록, 상기 지지부에는 댐핑부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지부와 슬릿홈 사이의 충격을 완충하도록, 상기 슬릿홈에는 벽면을 따라 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 적어도 어느 하나는 상기 회전방지축과 나사결합되며, 상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 어느 하나가 상기 회전방지축과 나사결합되는 경우에 다른 하나는 상기 회전방지축과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 상기 회전방지축과 나사결합되는 것에는 축방향으로 함몰되는 결합홈이 구비되고, 상기 회전방지축에는 상기 결합홈에 나사결합되는 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 적어도 어느 하나는 상기 회전방지축에 압입되어 결합되며, 상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 어느 하나가 상기 회전방지축에 압입되어 결합되는 경우에 다른 하나는 상기 회전방지축과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 스크류바와 제 2 스크류바 중 상기 회전방지축에 압입되어 결합되는 것에는 축방향으로 함몰되는 결합홈이 구비되고, 상기 회전방지축에는 상기 결합홈에 압입되는 결합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
  20. 제 17 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 결합부에는 상기 회전방지축에서 돌출형성되는 대경부와 상기 대경부의 단부에 구비되는 소경부가 구비되어, 상기 대경부와 소경부 중 어느 하나에는 나사부가 형성되어 상기 결합홈에 나사결합되고 다른 하나는 상기 결합홈에 압입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 동력 보조 조향장치.
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