KR102173997B1 - 스티어 바이 와이어식 조향장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시예들에 의하면, 운전자의 조향휠 조작을 최대 회전각 이내로 제한하여 운전자의 조향감을 상승시키며 조향휠에 설치되는 클락스프링이 파손되는 것을 방지하고, 부품을 보다 용이하게 제작 및 가공할 수 있으며 조립이 간편해지고, 주변 부품과의 간섭이 작아 다양한 구조로 설계될 수 있고 패키지 측면에서 유리한 스티어 바이 와이어식 조향장치가 제공될 수 있다.

Description

스티어 바이 와이어식 조향장치{STEER-BY-WIRE TYPE STEERING APPARATUS}
본 실시예들은 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자의 조향휠 조작을 최대 회전각 이내로 제한하여 운전자의 조향감을 상승시키며 조향휠에 설치되는 클락스프링이 파손되는 것을 방지하고, 부품을 보다 용이하게 제작 및 가공할 수 있으며 조립이 간편해지고, 주변 부품과의 간섭이 작아 다양한 구조로 설계될 수 있고 패키지 측면에서 유리한 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것이다.
스티어 바이 와이어식 조향장치란 일종의 전동식 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, 이러한 스티어 바이 와이어식 조향장치는 조향축과 바퀴와의 기계적인 연결이 없기 때문에 운전자가 조향휠을 최대 회전각에서 더이상 회전시킬 수 없도록 제한하는 장치가 필요한데, 종래의 회전제한장치는 부품의 제작, 가공 및 조립이 까다로운 문제가 있었다.
본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 운전자의 조향휠 조작을 최대 회전각 이내로 제한하여 운전자의 조향감을 상승시키며 조향휠에 설치되는 클락스프링이 파손되는 것을 방지하고, 부품을 보다 용이하게 제작 및 가공할 수 있으며 조립이 간편해지고, 주변 부품과의 간섭이 작아 다양한 구조로 설계될 수 있고 패키지 측면에서 유리한 스티어 바이 와이어식 조향장치를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 조향축에 결합되고, 외주면에 제 1 스크류가 형성되는 리드스크류, 리드스크류의 축방향 일단부에 결합되는 제 1 스토퍼 및 타단부에 결합되는 제 2 스토퍼, 내주면에 제 1 스크류와 맞물리는 제 2 스크류가 형성되어, 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼의 사이에서 리드스크류에 결합되는 너트, 중공으로 형성되어 하우징과 너트의 사이에 구비되고, 너트에 원주방향으로 지지되는 가이드링을 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 운전자의 조향휠 조작을 최대 회전각 이내로 제한하여 운전자의 조향감을 상승시키며 조향휠에 설치되는 클락스프링이 파손되는 것을 방지하고, 부품을 보다 용이하게 제작 및 가공할 수 있으며 조립이 간편해지고, 주변 부품과의 간섭이 작아 다양한 구조로 설계될 수 있고 패키지 측면에서 유리한 스티어 바이 와이어식 조향장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 일부에 대한 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 일부에 대한 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 결합상태에 대한 정면도이다.
도 4는 도 2의 결합상태에 대한 사시도이다.
도 5는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치에 대한 단면도이다.
도 6 내지 도 7은 도 5의 작동상태를 보여주는 단면도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 일부에 대한 분해사시도, 도 2는 도 1의 일부에 대한 분해사시도, 도 3은 도 1의 결합상태에 대한 정면도, 도 4는 도 2의 결합상태에 대한 사시도, 도 5는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치에 대한 단면도, 도 6 내지 도 7은 도 5의 작동상태를 보여주는 단면도이다.
본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치(100)는, 조향축(120)에 결합되고, 외주면에 제 1 스크류(201)가 형성되는 리드스크류(134), 리드스크류(134)의 축방향 일단부에 결합되는 제 1 스토퍼(131) 및 타단부에 결합되는 제 2 스토퍼(133), 내주면에 제 1 스크류(201)와 맞물리는 제 2 스크류(202)가 형성되어, 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133)의 사이에서 리드스크류(134)에 결합되는 너트(132), 중공으로 형성되어 하우징(110)과 너트(132)의 사이에 구비되고, 너트(132)에 원주방향으로 지지되는 가이드링(140)을 포함한다.
도 1 내지 도 2를 참고하여 살펴보면, 스토퍼조립체(130)는 제 1 스토퍼(131), 너트(132), 제 2 스토퍼(133) 및 리드스크류(134)를 포함하여, 조향축(120)에 결합된다.
리드스크류(134)는 조향축(120)과 함께 회전되고 외주면에 제 1 스크류(201)가 형성되어 있으며, 너트(132)는 내주면에 제 2 스크류(202)가 형성되어 제 1 스크류(201)와 제 2 스크류(202)가 맞물리며 리드스크류(134)와 너트(132)가 결합되게 된다.
리드스크류(134)의 축방향 일단부에는 제 1 스토퍼(131)가 결합되고 타단부에는 제 2 스토퍼(133)가 결합되는데, 즉 너트(132)는 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133) 사이에 구비되게 된다.
도면에는 리드스크류(134)의 조향휠을 향하는 측에 제 1 스토퍼(131)가 구비되고 반대측에 제 2 스토퍼(133)가 구비되는 실시예가 도시되어 있으며, 반대의 경우도 가능함은 당연하다.
가이드링(140)은 중공으로 형성되어 하우징(110)과 너트(132)의 사이에 구비되는데, 다시 말해 가이드링(140)의 내측에 스토퍼조립체(130)가 구비된다.
가이드링(140)이 너트(132)에 원주방향으로 지지됨에 따라, 운전자의 조향휠 조작에 의해 조향축(120) 및 리드스크류(134)가 회전될 때 너트(132)는 회전되지 않고 축방향으로만 슬라이딩된다.
조향축(120)의 외주면에는 제 1 세레이션(121)이 형성되고 리드스크류(134)의 내주면에는 제 2 세레이션(135)이 형성되어 있으며, 조향축(120)에 결합되는 락너트(511) 등에 의해 리드스크류(134)가 축방향으로 고정될 수 있다.
즉, 제 1 세레이션(121)과 제 2 세레이션(135)이 맞물리며 운전자가 조향휠을 조작할 때 리드스크류(134)가 조향축(120)과 함께 회전되는데, 너트(132)는 가이드링(140)에 원주방향으로 지지되며 회전이 제한되므로 제 1 스크류(201)와 제 2 스크류(202)에 의해 축방향으로 슬라이딩되는 것이다.
한편, 이러한 제 1 스크류(201)와 제 2 스크류(202)는 삼각나사로 형성되어, 나사산을 보다 용이하고 정밀하게 가공할 수 있다.
일반적으로 나사산은 사각, 사다리꼴, 삼각 등의 형태를 가지는데, 사각나사 또는 사다리꼴나사는 강도가 우수하고 마모에 유리하여 동력전달용으로 흔히 사용되지만 삼각나사에 비해 정밀한 가공이 어려운 단점이 있다.
즉, 리드스크류(134)가 회전함에 따라 너트(132)가 축방향으로 슬라이딩되는 것은 동력을 전달하기 위함이 아니고 조향휠의 회전을 최대 회전각 이내로 제한하기 위함이므로, 도면에 도시된 바와 같이 제 1 스크류(201)와 제 2 스크류(202)를 사각나사 또는 사다리꼴나사로 형성하지 않고 삼각나사로 형성함으로써 보다 용이하고 정밀하게 가공할 수 있다.
이어서, 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133)는 리드스크류(134)에 결합되어 함께 회전되는데, 후술할 바와 같이 운전자의 조향휠 조작이 최대 회전각에 도달하면 제 1 스토퍼(131)가 축방향 일측으로 슬라이딩된 너트(132)에 원주방향으로 지지되거나 제 2 스토퍼(133)가 축방향 타측으로 슬라이딩된 너트(132)에 원주방향으로 지지된다.
전술한 바와 같이 너트(132)는 가이드링(140)에 의해 회전이 제한되므로, 제 1 스토퍼(131) 또는 제 2 스토퍼(133)가 너트(132)에 원주방향으로 지지됨에 따라 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133)가 결합된 리드스크류(134)의 회전이 제한되고, 따라서 운전자가 조향휠을 최대 회전각 이상으로 조작할 수 없게 되는 것이다.
스토퍼조립체(130)와 가이드링(140)에 의해 운전자가 최대 회전각 이상으로 조향휠을 조작하는 것이 기계적으로 제한됨으로써, 너트풀리(501) 및 벨트(502) 등에 의해 토크를 전달하여 노면에서 바퀴의 마찰, 걸림 등에 의한 조향감을 조향축에 발생시키는 반력모터가 조향휠 최대 회전각에서 운전자의 조향토크를 상쇄시킬 수 있을 만큼의 출력을 가질 필요가 없으므로, 반력모터를 소형화시킬 수 있어 중량, 원가 및 패키지 측면에서 유리하다.
그리고, 자동차의 기능이 확대됨에 따라 조향휠에는 에어백뿐만 아니라 각종 기능을 제어하기 위한 배선 등이 설치되는데, 일반적으로 이러한 배선은 클락스프링(Clock spring)의 형태로 구비되어 있다. 이러한 클락스프링은 운전자가 조향휠을 조작할 때 감기거나 풀리게 되는데, 조향휠의 회전각을 최대 회전각 이내로 제한함으로써 조향휠의 회전각이 지나치게 커지며 클락스프링이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 가이드링(140)이 하우징(110)의 내주면에 지지되고 스토퍼조립체(130)가 가이드링(140)의 내측에 구비됨에 따라, 가이드링(140) 및 스토퍼조립체(130)가 하우징(110) 외측으로 돌출되지 않고 하우징(110) 내측에서 축방향으로 조립이 완료될 수 있어 주변 부품과의 간섭이 작고 따라서 다양한 구조로 설계될 수 있다.
또한, 가이드링(140)이 중공형상으로 형성됨에 따라, 소결 및 단조에 의해 간단하게 제작할 수 있다.
가이드링(140)은 삽입부재(150)에 의해 하우징(110)에 결합될 수 있는데, 즉 하우징(110)의 내주면에는 제 1 삽입홈(111)이 구비되고 가이드링(140)의 외주면에는 제 1 삽입홈(111)과 대응되는 제 2 삽입홈(141)이 구비되어, 제 1 삽입홈(111)과 제 2 삽입홈(141)에 삽입부재(150)가 삽입될 수 있다.
제 1 삽입홈(111)과 제 2 삽입홈(141)은 축방향으로 형성되어 제 1 삽입홈(111)과 제 2 삽입홈(141)이 마주보도록 가이드링(140)이 하우징(110)의 내주면에 지지되고, 삽입부재(150)가 제 1 삽입홈(111)과 제 2 삽입홈(141)에 삽입되며 간편하게 가이드링(140)을 하우징(110)에 조립할 수 있다.
제 1 삽입홈(111)과 제 2 삽입홈(141)은 두 개씩 구비될 수 있으며, 삽입부재(150)가 제 1 삽입홈(111)과 제 2 삽입홈(141)에 삽입됨에 따라 가이드링(140)은 하우징(110)에 대해 원주방향으로 고정되어 회전이 제한된다.
도면에는 제 1 삽입홈(111)과 제 2 삽입홈(141)이 사각홈 형태로 형성되어 삽입부재(150)가 사각기둥형으로 구비되는 실시예가 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 전술한 바와 같이 축방향으로만 슬라이딩되도록 너트(132)의 회전을 제한하기 위해, 가이드링(140)의 내주면에는 제 1 돌출부(142)가 형성되고 너트(132)의 외주면에는 제 1 돌출부(142)에 지지되는 제 2 돌출부(231)가 형성될 수 있다.
도 3을 참고하여 살펴보면, 스토퍼조립체(130)가 가이드링(140)과 조립되며 제 1 돌출부(142)와 제 2 돌출부(231)가 서로 원주방향으로 지지됨으로써 리드스크류(134)가 회전될 때 너트(132)는 축방향으로만 슬라이딩되게 된다.
제 2 돌출부(231)는 제 1 돌출부(142)의 원주방향 양측에 각각 구비되어, 원주방향 일측 또는 타측으로 너트(132)가 회전되는 것이 모두 제한된다.
또한, 제 1 돌출부(142)는 두 개 이상 구비될 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 도면 상 상측 및 하측에 구비되고 제 2 돌출부(231)는 제 1 돌출부(142)의 양측에 각각 구비될 수 있다.
제 1 돌출부(142)와 제 2 돌출부(231)가 다수개 구비되며 면접촉됨에 따라, 제 1 돌출부(142)와 제 2 돌출부(231)가 지지되는 면적이 넓어져 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 강도에 유리하다.
또한, 제 1 돌출부(142)에는 제 2 돌출부(231)에 지지되는 탄성부재(143)가 결합되어, 너트(132)가 축방향으로 슬라이딩될 때 제 1 돌출부(142)와 제 2 돌출부(231)의 사이에서 발생하는 마찰 및 노이즈를 저감할 수 있다.
이러한 탄성부재(143)로는 오링이 사용될 수 있을 것이며, 즉 오링은 탄성변형되며 제 1 돌출부(142)의 측면을 따라 결합되어 제 1 돌출부(142)와 제 2 돌출부(231)의 사이에 구비될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 너트(132)의 축방향 양측에 구비되어 운전자의 조향휠 조작을 최대 회전각 이내로 제한하는 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133)에는, 리드스크류(134)가 삽입되는 결합홀(211)이 형성되어 리드스크류(134)의 양단부가 결합홀(211)에 삽입되게 된다.
또한, 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133)의 내주면에는 제 1 결합홈(212)이 구비되고, 리드스크류(134)의 축방향 일단부와 타단부에는 제 1 결합홈(212)과 대응되는 제 2 결합홈(213)이 구비되어, 결합부재(214)가 제 1 결합홈(212)과 제 2 결합홈(213)에 삽입되며 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133)가 리드스크류(134)에 결합될 수 있다.
즉, 제 1 결합홈(212)과 제 2 결합홈(213)은 축방향으로 형성되어 제 1 결합홈(212)과 제 2 결합홈(213)이 마주보도록 리드스크류(134)의 양단부가 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133)에 삽입되고, 결합부재(214)가 제 1 결합홈(212)과 제 2 결합홈(213)에 삽입되며 간편하게 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133)를 리드스크류(134)에 조립할 수 있다(도 4 참조).
다만, 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133)를 조립하기 전에 너트(132)가 리드스크류(134)에 조립되어야 할 것이다.
제 1 결합홈(212)과 제 2 결합홈(213)은 네 개씩 구비될 수 있으며, 결합부재(214)가 제 1 결합홈(212)과 제 2 결합홈(213)에 삽입됨에 따라 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133)는 리드스크류(134)에 대해 원주방향으로 고정되어 리드스크류(134)와 함께 회전되게 된다.
도면에는 제 1 결합홈(212)과 제 2 결합홈(213)이 반원형으로 형성되어 결합부재(214)가 원통형으로 구비되는 실시예가 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 하니다.
또한, 전술한 바와 같이 운전자의 조향휠 조작이 최대 회전각에 도달할 때 제 1 스토퍼(131) 또는 제 2 스토퍼(133)가 너트(132)에 원주방향으로 지지되기 위해, 너트(132), 제 1 스토퍼(131) 및 제 2 스토퍼(133)에는 제 1 내지 제 4 지지부(221, 222, 223, 224)가 구비될 수 있다.
도 5는 조향휠이 회전되지 않은 상태로서, 너트(132)가 제 1 스토퍼(131)와 제 2 스토퍼(133) 사이의 중앙에 위치하고 있다.
도 6은 운전자가 조향휠을 조작함에 따라 너트(132)가 축방향 일측으로 슬라이딩되어 제 1 스토퍼(131)에 지지되는 상태를 나타낸다.
즉, 너트(132)의 일측면에는 원주방향으로 경사지며 돌출되는 제 1 지지부(221)가 구비되고 제 1 스토퍼(131)의 타측면에는 원주방향으로 경사지며 돌출되는 제 2 지지부(222)가 구비되어(도 2 참조), 너트(132)가 축방향 일측으로 슬라이딩될 때 제 1 지지부(221)와 제 2 지지부(222)가 지지되며 운전자의 조향휠 조작이 최대 회전각 이내로 제한 될 수 있다.
도 7은 운전자가 조향휠을 반대방향으로 조작함에 따라 너트(132)가 축방향 타측으로 슬라이딩되어 제 2 스토퍼(133)에 지지되는 상태를 나타낸다.
즉, 너트(132)의 타측면에는 원주방향으로 경사지며 돌출되는 제 3 지지부(223)가 구비되고 제 2 스토퍼(133)의 일측면에는 원주방향으로 경사지며 돌출되는 제 4 지지부(224)가 구비되어(도 2 참조), 너트(132)가 축방향 타측으로 슬라이딩될 때 제 3 지지부(223)와 제 4 지지부(224)가 지지되며 운전자의 조향휠 조작이 최대 회전각 이내로 제한될 수 있다.
제 1 내지 제 4 지지부(221, 222, 223, 224)는 각각 원주방향으로 경사지는 경사면 및 축방향과 평행한 수직면을 포함하여, 제 1 지지부(221)의 수직면과 제 2 지지부(222)의 수직면이 지지되거나 제 3 지지부(223)의 수직면과 제 4 지지부(224)의 수직면이 지지되며 조향축(120)의 회전이 제한되고, 따라서 운전자가 조향휠을 최대 회전각 이상으로 조작하는 것이 방지되는 것이다.
이와 같은 형상을 가지는 스티어 바이 와이어식 조향장치에 의하면, 운전자의 조향휠 조작을 최대 회전각 이내로 제한하여 운전자의 조향감을 상승시키며 조향휠에 설치되는 클락스프링이 파손되는 것을 방지하고, 부품을 보다 용이하게 제작 및 가공할 수 있으며 조립이 간편해지고, 주변 부품과의 간섭이 작아 다양한 구조로 설계될 수 있고 패키지 측면에서 유리해질 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 스티어 바이 와이어식 조향장치 110: 하우징
111: 제 1 삽입홈 120: 조향축
130: 스토퍼조립체 131: 제 1 스토퍼
132: 너트 133: 제 2 스토퍼
134: 리드스크류 140: 가이드링
141: 제 2 삽입홈 142: 제 1 돌출부
143: 탄성부재 150: 삽입부재
201: 제 1 스크류 202: 제 2 스크류
211: 결합홀 212: 제 1 결합홈
213: 제 2 결합홈 214: 결합부재
221: 제 1 지지부 222: 제 2 지지부
223: 제 3 지지부 224: 제 4 지지부
231: 제 2 돌출부

Claims (12)

  1. 조향축에 결합되고, 외주면에 제 1 스크류가 형성되는 리드스크류;
    상기 리드스크류의 축방향 일단부에 결합되는 제 1 스토퍼 및 타단부에 결합되는 제 2 스토퍼;
    내주면에 상기 제 1 스크류와 맞물리는 제 2 스크류가 형성되어, 상기 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼의 사이에서 상기 리드스크류에 결합되는 너트;
    중공으로 형성되어 하우징과 상기 너트의 사이에 구비되고, 상기 너트에 원주방향으로 지지되는 가이드링;
    을 포함하며,
    상기 하우징의 내주면에는 제 1 삽입홈이 구비되고 상기 가이드링의 외주면에는 상기 제 1 삽입홈과 대응되는 제 2 삽입홈이 구비되어,
    상기 가이드링은 상기 제 1 삽입홈과 제 2 삽입홈에 삽입되는 삽입부재에 의해 상기 하우징에 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조향축의 외주면에는 제 1 세레이션이 형성되고, 상기 리드스크류의 내주면에는 상기 제 1 세레이션과 맞물리는 제 2 세레이션이 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스크류와 제 2 스크류는 삼각나사인 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드링의 내주면에는 제 1 돌출부가 형성되고, 상기 너트의 외주면에는 상기 제 1 돌출부에 지지되는 제 2 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 돌출부는 상기 제 1 돌출부의 원주방향 양측에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 돌출부는 두 개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 돌출부에는 상기 제 2 돌출부에 지지되는 탄성부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼에는, 상기 리드스크류가 삽입되는 결합홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼의 내주면에는 제 1 결합홈이 구비되고, 상기 리드스크류의 축방향 일단부와 타단부에는 상기 제 1 결합홈과 대응되는 제 2 결합홈이 구비되어,
    상기 제 1 스토퍼와 제 2 스토퍼는 상기 제 1 결합홈과 제 2 결합홈에 삽입되는 결합부재에 의해 상기 리드스크류에 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 너트의 일측면에는 원주방향으로 경사지며 돌출되는 제 1 지지부가 구비되고, 상기 제 1 스토퍼의 타측면에는 원주방향으로 경사지며 돌출되는 제 2 지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 너트의 타측면에는 원주방향으로 경사지며 돌출되는 제 3 지지부가 구비되고, 상기 제 2 스토퍼의 타측면에는 원주방향으로 경사지며 돌출되는 제 4 지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230017682A (ko) 2021-07-28 2023-02-06 주식회사 경신 무선으로 전력을 공급받는 조향 시스템 및 그 방법
WO2023153178A1 (ja) * 2022-02-14 2023-08-17 日立Astemo株式会社 操舵操作入力装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021005526B3 (de) 2021-11-09 2022-10-20 Mercedes-Benz Group AG Lenkvorrichtung, Kraftfahrzeug mit einer solchen Lenkvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer solchen Lenkvorrichtung

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004249933A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置
JP2005047338A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Koyo Seiko Co Ltd 車両用操舵装置
JP2005186861A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Toyota Motor Corp ステアリング操作装置
JP2012020646A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2013132948A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Jtekt Corp 操舵装置
US20130218418A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Jtekt Corporation Vehicle steering system
US20180238377A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-23 Mando Corporation Apparatus for limiting rotation of steering wheel
KR20180095335A (ko) * 2017-02-17 2018-08-27 주식회사 만도 스토퍼 구조체 및 이를 구비한 스티어 바이 와이어식 조향 시스템
KR101944338B1 (ko) * 2017-07-27 2019-01-31 주식회사 만도 조향휠 회전제한장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2374691B1 (en) * 2007-11-06 2014-04-23 Honda Motor Co., Ltd. Electric Power Steering Device
JP2010126031A (ja) 2008-11-28 2010-06-10 Toyota Motor Corp 車両用操舵装置
CN206458699U (zh) 2017-02-21 2017-09-01 海盐哈特惠机械五金制品有限公司 一种新型防拆卸螺栓
CN206493992U (zh) 2017-03-08 2017-09-15 吉林大学 一种适用于线控转向汽车的转向模式切换装置
KR20190047369A (ko) 2017-10-27 2019-05-08 주식회사 센트랄 조향 각도 제한 장치를 가지는 스티어-바이-와이어 시스템
KR101936385B1 (ko) 2017-12-18 2019-01-09 (주)청해소재 탈황 분진 폐기물의 중금속 용출 억제 방법 및 그에 사용되는 탈황제
US11204082B2 (en) * 2020-01-17 2021-12-21 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steer by wire rotational travel stop
KR102694031B1 (ko) * 2020-02-12 2024-08-12 에이치엘만도 주식회사 스티어 바이 와이어식 조향장치
DE102020110631B4 (de) * 2020-04-20 2024-05-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Einstellbare Anschlag-Anordnung für ein Steer-by-Wire-Lenksystem
KR20210156636A (ko) * 2020-06-18 2021-12-27 주식회사 만도 스티어 바이 와이어식 조향장치
KR20240024000A (ko) * 2022-08-16 2024-02-23 에이치엘만도 주식회사 스티어 바이 와이어식 조향장치

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004249933A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵装置
JP2005047338A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Koyo Seiko Co Ltd 車両用操舵装置
JP2005186861A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Toyota Motor Corp ステアリング操作装置
JP2012020646A (ja) * 2010-07-14 2012-02-02 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2013132948A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Jtekt Corp 操舵装置
US20130218418A1 (en) * 2012-02-17 2013-08-22 Jtekt Corporation Vehicle steering system
KR20180095335A (ko) * 2017-02-17 2018-08-27 주식회사 만도 스토퍼 구조체 및 이를 구비한 스티어 바이 와이어식 조향 시스템
US20180238377A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-23 Mando Corporation Apparatus for limiting rotation of steering wheel
KR20180097327A (ko) * 2017-02-23 2018-08-31 주식회사 만도 조향휠 회전제한장치
KR101944338B1 (ko) * 2017-07-27 2019-01-31 주식회사 만도 조향휠 회전제한장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230017682A (ko) 2021-07-28 2023-02-06 주식회사 경신 무선으로 전력을 공급받는 조향 시스템 및 그 방법
WO2023153178A1 (ja) * 2022-02-14 2023-08-17 日立Astemo株式会社 操舵操作入力装置

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Publication number Publication date
WO2020256426A1 (ko) 2020-12-24
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