KR102440675B1 - 자동차의 비상 조향 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 메인 조향장치의 고장시, 유성기어를 이용한 기어비 변환으로 조향이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 자동차의 비상 조향 시스템에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 기어박스의 입구부에 큰 선기어와 작은 선기어가 동축으로 배열된 형태의 유성기어를 장착하여, 평상시에는 유성기어가 1:1의 기어비로 작동하고, 메인 조향장치의 고장시 큰 선기어를 분리시켜 기어비를 증대시킬 수 있도록 함으로써, 기어비 변환으로 일시적인 비상 조향이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 자동차의 비상 조향 시스템을 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차의 비상 조향 시스템{EMERGENCY STEERING SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차의 비상 조향 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 메인 조향장치의 고장시, 유성기어를 이용한 기어비 변환으로 조향이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 자동차의 비상 조향 시스템에 관한 것이다.
첨부한 도 1을 참조하면, 차량(특히, 상용차량)의 조향 장치는 운전석의 스티어링 휠(28)과 연결되는 기어박스(10)와, 기어박스(10)의 출력축에 연결되는 일종의 출력링크인 피트만 암(30)을 포함하고, 피트만 암(30)은 드래그 링크 및 너클암(미도시됨) 등을 매개로 주행 휠 허브에 연결된다.
이에, 스티어링 휠(28)의 조향에 따라 기어박스(10)로부터 피트만 암(30)으로 감속력이 출력되면, 피트만 암(30)이 시계 또는 시계반대방향으로 각회전하고, 이때의 각회전력에 의하여 드래그 링크 및 너클암을 통해 주행 휠 허브(미도시됨)가 좌측 또는 우측으로 조향시킴으로써, 주행 휠의 조향이 이루어진다.
이러한 조향 장치의 고장시, 일정 거리 내의 안전한 장소까지 차량을 비상 조향시켜 이동시키기 위한 비상 조향 장치가 필요하다.
첨부한 도 2는 종래의 비상 조향 시스템을 도시한 것으로서, 도면부호 10은 스티어링 휠(steering wheel)과 연결된 기어박스를 지시한다.
상기 기어박스(10)는 파워 스티어링을 위한 소정의 기어비로 구비된 것으로서, 파워 스티어링 작동을 위한 파워 스티어링 오일이 순환된다.
상기 파워 스티어링 오일의 순환을 위한 메인 조향장치의 일 구성으로서, 엔진(12)에 메인펌프(14)가 연결되어 있다.
따라서, 상기 엔진(12) 구동과 함께 메인펌프(14)가 구동함으로써, 메인오일 탱크(16)내에 저장된 스티어링 오일이 컨트롤 밸브(18)를 거쳐 기어박스(10)로 공급됨으로써, 기어박스(10)의 파워 스티어링 동작을 위한 윤활이 원활하게 이루어지게 된다.
이때, 상기 기어박스(10)로 공급된 파워 스티어링 오일은 체크밸브(20)를 통해 다시 메인오일탱크(16)로 복귀된다.
한편, 상기 메인펌프의 고장 발생으로 인하여 조향력을 상실하는 경우, 비상조향장치가 작동하여 스티어링 휠의 조향 조작이 가능하도록 함으로써, 차량을 원하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기 비상조향장치는 전동식 모터(22)와, 이와 연결된 서브펌프(24), 서브오일탱크(26) 등으로 구성된다.
따라서, 상기 메인펌프의 고장 발생으로 인하여 조향력을 상실하는 경우, 전동식 모터(22)의 구동에 의하여 서브펌프(24)가 구동하여, 서브오일탱크(26)에 저장된 스티어링 오일이 컨트롤밸브(18)를 거쳐 기어박스(10)로 공급됨으로써, 기어박스(10)의 파워 스티어링 동작을 위한 윤활이 원활하게 이루어지게 되어, 차량을 원하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
참고로, 상기 비상조향장치의 작동은 제어기에서 차속 1km/h 이하이면서 메인펌프에 의한 펌핑 유량이 5L/min 이하인 경우에 조향력을 상실하는 비상상태로 판단하게 된다.
그러나, 상기한 종래의 비상 조향 시스템은 전동식 모터 및 서브펌프를 이용하여 엔진 미작동시에도 원활한 조향력을 유도할 수 있는 장점이 있으나, 전동식 펌프 및 서브펌프를 포함하는 모터 펌프 유닛의 단가가 매우 고가이어서 차량 제조비용 상승을 초래하는 단점이 있고, 특히 배터리 불량시 전동식 펌프에 전원 공급이 불가하여 비상 조향 시스템이 작동되지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 기어박스의 입구부에 큰 선기어(Large Sungear)와 작은 선기어(Small Sungear)가 동축으로 배열된 형태의 유성기어를 장착하여, 평상시에는 유성기어가 1:1의 기어비로 작동하고, 메인 조향장치의 고장시 큰 선기어를 분리시켜 기어비를 증대시킬 수 있도록 함으로써, 기어비 변환으로 일시적인 비상 조향이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 자동차의 비상 조향 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 조향 장치용 기어박스의 입구공간에 유성기어를 장착하되, 평상시에는 1:1의 기어비로 작동하고, 메인 조향장치의 고장시 기어비가 증대되는 구조의 유성기어를 장착하고, 상기 기어박스의 상판부에는 유성기어의 기어비를 증대 조작시키는 기어비 증대조작장치를 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차의 비상 조향 시스템을 제공한다.
바람직하게는, 상기 유성기어는: 스티어링 휠과 연결되는 작은 선기어; 작은 선기어에 맞물리는 복수의 제1피니언; 작은 선기어의 뒤쪽에 동축방향으로 배열되는 큰 선기어; 각 제1피니언과 맞물리는 동시에 큰 선기어와 맞물리는 복수의 제2피니언; 각 제2피니언과 내접하여 맞물리는 링기어; 및 각 제1피니언과 제2피니언의 회전중심점 간에 연결되는 동시에 큰 선기어 구속 가능하게 연결되어, 기어박스 상판부에 고정되는 캐리어; 로 구성되고, 상기 큰 선기어는 메인 조향장치의 고장시 상기 기어비 증대조작장치의 구동에 의하여 캐리어로부터 분리되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 캐리어는 각 제1피니언의 중심에 관통 삽입되는 동시에 큰 선기어의 몸체부에 관통 삽입되는 제1샤프트와, 각 제2피니언의 중심에 관통 삽입되는 제2샤프트와, 일측단은 제1샤프트에 힌지 연결되고 타측단은 제2샤프트에 힌지 연결되는 연결링크와, 연결링크를 상호 연결시킨 상태에서 기어박스 상판부에 고정되는 고정링크로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 큰 선기어는 캐리어로부터 분리되더라도 제2피니언과의 맞물림 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기어비 증대조작장치는: 메인 조향장치의 고장을 감지하는 제어기; 기어박스의 상판부에 장착되어, 제어기의 명령신호에 의하여 유성기어의 큰 선기어를 캐리어의 제1샤프트로부터 밀어내어 분리시키는 액츄에이터; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 액츄에이터의 피스톤에는 평상시 큰 선기어의 정면과 이격된 상태를 유지하고, 메인 조향장치 고장시 피스톤과 함께 전진하여 큰 선기어를 밀어주는 푸셔가 장착된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 조향 장치의 기어박스 입구부에 평상시에는 1:1의 기어비로 작동하고, 메인 조향장치의 고장시 기어비가 증대되는 유성기어를 장착하여, 메인 조향장치의 고장시 기어비 증대 변환으로 비상 조향이 용이하게 이루어질 수 있다.
둘째, 기존에 고가인 모터 펌프 유닛과 달리 간단한 구조의 유성기어를 장착함으로써, 차량 제조비용 절감을 도모할 수 있다.
도 1은 차량용 조향 장치의 구성을 도시한 개략도,
도 2는 종래의 비상 조향 시스템을 도시한 회로 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 비상 조향 시스템을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 비상 조향 시스템의 평상시 작동 상태를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 비상 조향 시스템의 비상시 작동 상태를 도시한 사시도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 비상 조향 시스템의 기어비 조작증대장치의 작동 전후를 도시한 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 3은 본 발명에 따른 비상 조향 시스템을 도시한 사시도로서, 도면부호 40은 유성기어를 지시한다.
상기 유성기어(40)는 기어박스(10)의 입구공간에 장착되어, 평상시에는 1:1의 기어비로 작동하고, 메인 조향장치의 고장시 기어비가 증대되는 구조를 갖는다.
이를 위해, 상기 유성기어(40)는 스티어링 휠과 연결되는 직경이 작은 선기어(41)와, 이 작은 선기어(41)에 외접하며 맞물리는 복수의 제1피니언(42)과, 작은 선기어(41)에 비하여 큰 직경으로 구비되어 작은 선기어(41)의 뒤쪽에 동축방향으로 배열되는 큰 선기어(43)와, 제1피니언(42)에 비하여 축방향으로 더 긴 구조로 구비되어 각 제1피니언(42)에 외접하며 맞물리는 동시에 큰 선기어(43)와도 외접하며 맞물리는 복수의 제2피니언(44)과, 각 제2피니언(44)과 내접하며 맞물리는 내접기어인 링기어(45)를 포함하여 구성된다.
특히, 상기 각 제1피니언(42)과 큰 선기어(43)는 캐리어(46)에 의하여 서로 구속 연결되고, 상기 각 제2피니언(44)도 캐리어(46)에 의하여 구속된다.
다시 말해서, 상기 캐리어(46)가 제1피니언(42)과 제2피니언(44)에 힌지로 연결되는 동시에 큰 선기어(43)에 구속 가능하게 연결된다.
이를 위해, 상기 캐리어(46)는 각 제1피니언(42)의 중심에 관통 삽입되는 동시에 큰 선기어(43)의 몸체부에 관통 삽입되는 제1샤프트(46-1)와, 각 제2피니언(44)의 중심에 관통 삽입되는 제2샤프트(46-2)와, 일측단은 제1샤프트(46-1)에 힌지 연결되고 타측단은 제2샤프트(46-2)에 힌지 연결되는 연결링크(46-3)와, 연결링크(46-3)를 상호 연결시킨 상태에서 기어박스 상판부에 고정되는 삼발이 타입의 고정링크(46-4)로 구성된다.
이때, 상기 큰 선기어(43)는 메인 조향장치의 고장시 기어비 증대조작장치(50)의 구동에 의하여 캐리어(46)의 제1샤프트(46-1)로부터 분리되고, 분리되더라도 이탈을 방지하기 위하여 제2피니언(44)과의 맞물림 상태를 그대로 유지하게 된다.
바람직하게는, 상기 기어비 증대조작장치(50)는 기어박스(10)의 상판부에 장착되어, 메인 조향장치의 고장시 상기한 유성기어(40)의 기어비를 증대 조작시키는 장치로서, 메인 조향장치의 고장을 감지하는 제어기(52); 기어박스(10)의 상판부에 장착되어 제어기(52)의 명령신호에 의하여 유성기어(40)의 큰 선기어(43)를 밀어주는 작동을 하여 큰 선기어(43)가 캐리어(46)의 제1샤프트(46-1)로부터 분리되게 해주는 액츄에이터(54)로 구성된다.
더욱 바람직하게는, 상기 액츄에이터(54)의 피스톤(56)에는 푸셔(58)가 별도로 더 장착되는 바, 이 푸셔(58)는 평상시 큰 선기어(43)의 정면과 이격된 상태를 유지하고, 메인 조향장치의 고장시 제어기(52)의 명령신호에 의하여 전진하는 피스톤(54)과 함께 전진하여 큰 선기어(43)를 밀어주는 역할을 한다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 비상 조향 시스템에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
평상시(메인 조향장치 정상 작동시)
첨부한 도 4 및 도 6은 본 발명에 따른 비상 조향 시스템의 평상시 작동 상태를 도시한 사시도 및 단면도이다.
메인 조향장치 즉, 엔진과 연결된 메인펌프가 정상적으로 작동하는 경우에는 상기 유성기어(40)가 1:1의 기어비로 작동한다.
먼저, 운전자가 스티어링 휠을 정방향으로 각회전 조작하면, 이때의 회전력에 의하여 작은 선기어(41)도 정방향으로 회전을 하게 된다.
이때, 상기 작은 선기어(41)의 정방향 회전에 의하여 작은 선기어(41)와 맞물린 제1피니언(42)가 역방향 회전을 하고, 연이어 제1피니언(42)과 맞물린 제2피니언(44)이 다시 정방향 회전을 해야 하는데, 제2피니언(44)과 맞물려 있는 큰 선기어(43)가 캐리어(46)에 의하여 움직이지 않게 구속된 상태이므로 제2피니언(44)이 회전되지 않게 된다.
보다 상세하게는, 상기 제1피니언(42)의 중심과 큰 선기어(43)의 몸체부에 캐리어(46)의 제1샤프트(46-1)가 삽입 관통되고, 상기 제2피니언(44)의 중심에 제2샤프트(46-2)가 삽입 관통된 상태이고, 각 샤프트(46-1,46-2)가 연결링크(46-3)로 연결된 상태이며, 각 연결링크(46-3)가 기어박스(10)의 상판부에 고정되는 고정링크(46-4)에 의하여 상호 연결된 상태이므로, 결국 제2피니언(44)과 맞물려 있는 큰 선기어(43)가 캐리어(46)의 제1샤프트(46-1)에 의하여 움직이지 않게 구속되는 상태가 된다.
이렇게 큰 선기어(43)가 캐리어(46)에 의하여 구속되는 상태가 되면, 큰 선기어(43)와 맞물린 제2피니언(44)과, 제2피니언(44)과 맞물린 제1피니언(42)도 함께 회전되지 않는 구속 상태가 된다.
이에, 상기 작은 선기어(41)가 정방향 또는 역방향으로 회전을 하더라도, 제1 및 제2피니언(42,44)가 회전되지 않게 된다.
따라서, 운전자의 스티어링 휠 조작에 따라 작은 선기어(41)가 회전을 하게 되면, 작은 선기어(41)가 회전할 때의 회전 토크가 캐리어(46)에 의하여 하나로 구속되어 있는 제1피니언(42), 큰 선기어(43), 제2피니언(44)을 통해 링기어(45)로 바로 전달된다.
결국, 작은 선기어(41)의 회전 토크에 의하여 캐리어(46)에 의하여 하나로 구속되어 있는 제1피니언(42), 큰 선기어(43), 제2피니언(44)을 비롯하여 링기어(45)가 한꺼번에 동시 회전을 하게 됨으로써, 입력기어인 작은 선기어(41)로부터 출력기어인 링기어(45)가 1:1의 기어비를 이루게 된다.
한편, 메인 조향장치의 정상 상태에서는 스티어링 휠과 기어박스의 출력축(구동 휠) 간의 기어비는 약 20.2:1로 기설정되는데, 입력기어인 작은 선기어(41)로부터 출력기어인 링기어(45) 간의 기어비가 상기와 같이 1:1이 됨으로써, 기설정된 약 20.2:1의 기어비를 바탕으로 상기 링기어(45)로부터 기어박스(10)내의 입력축(미도시됨)에 조향 동력이 원활하게 전달되어 정상적인 조향이 이루어질 수 있다.
비상시(메인 조향장치 고장시 )
첨부한 도 5 및 도 7은 본 발명에 따른 비상 조향 시스템의 비상시 작동 상태를 도시한 사시도 및 단면도이다.
메인 조향장치 즉, 엔진과 연결된 메인펌프가 고장난 경우에는 상기 유성기어(40)가 기어비를 증대(예, 1.8:1)시키는 작동을 하여, 차량을 원활하게 비상 조향시키면서 원하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
먼저, 메인펌프의 고장(예, 차속 1km/h 이하이면서 메인펌프에 의한 펌핑 유량이 5L/min 이하인 경우)을 제어기(52)에서 감지하면, 제어기(52)에서 기어박스(10)의 상판부에 장착된 액츄에이터(54)에 작동 신호를 전송한다.
이에, 상기 액츄에이터(54)의 피스톤(56)이 전진한 다음, 일정시간 후 다시 후진하는 작동을 하게 된다.
이때, 상기 액츄에이터(54)의 피스톤(56)이 전진하면, 피스톤(56)에 부착된 푸셔(58)가 큰 선기어(43)의 몸체부 정면에 밀착되면서 큰 선기어(43)을 밀어주게 됨으로써, 상기 큰 선기어(43)가 캐리어(46)의 제1샤프트(46-1)로부터 분리되고, 분리 후에 제2피니언(44)과 계속 맞물림 상태를 유지하게 된다.
이렇게 상기 큰 선기어(43)가 캐리어(46)의 제1샤프트(46-1)로부터 분리된 후, 운전자가 조향을 위해 스티어링 휠을 정방향으로 각회전시키면, 상기 작은 선기어(41)도 정방향 회전을 하게 된다.
연이어, 상기 작은 선기어(41)와 맞물린 제1피니언(42)가 제자리에서 역방향 회전을 하고, 제1피니언(42)과 맞물린 제2피니언(44)도 제자리에서 정방향 회전을 하게 되며, 제2피니언(44)의 회전에 의하여 링기어(45)가 정방향으로 회전을 하게 된다.
이때, 상기 큰 선기어(43)가 캐리어(46)의 제1샤프트(46-1)로부터 분리된 상태이지만, 상기 제1피니언(42)의 중심에 캐리어(46)의 제1샤프트(46-1)가 삽입 관통되고, 상기 제2피니언(44)의 중심에 제2샤프트(46-2)가 삽입 관통된 상태이고, 각 샤프트(46-1,46-2)가 연결링크(46-3)로 연결된 상태이며, 각 연결링크(46-3)가 기어박스(10)의 상판부에 고정되는 고정링크(46-4)에 의하여 상호 연결된 상태이므로, 결국 캐리어(46)의 고정 상태에서 제1피니언(42)과 제2피니언(44)은 작은 선기어(41)의 회전력을 전달받아서 제자리 회전을 하게 된다.
이와 같이, 운전자에 의한 스티어링 휠의 회전 조작시, 선기어(41)로부터의 회전력이 제1피니언(42)으로 전달되고, 제1피니언(42)의 회전력이 제2피니언(44)에 전달되며, 제2피니언(44)의 회전력이 링기어(45)로 순차 전달되므로, 선기어(41)와 링기어(45)는 약 1.8:1의 증대된 기어비를 이루게 된다.
따라서, 스티어링 휠과 기어박스의 출력축(구동 휠) 간에 기설정된 약 20.2:1의 기어비에 상기와 같이 증대된 1.8:1의 기어비를 곱해줌으로써, 비상 조향시 스티어링 휠과 기어박스의 출력축 간의 기어비는 약 36.4:1로 증대됨으로써, 메인 조향장치의 고장에도 불구하고 차량을 원하는 위치로 이동시킬 수 있는 비상 조향이 용이하게 이루어질 수 있다.
10 : 기어박스
12 : 엔진
14 : 메인펌프
16 : 메인오일탱크
18 : 컨트롤 밸브
20 : 체크밸브
22 : 전동식 모터
24 : 서브펌프
26 : 서브오일탱크
28 : 스티어링 휠
30 : 피트만 암
40 : 유성기어
41 : 작은 선기어
42 : 제1피니언
43 : 큰 선기어
44 : 제2피니언
45 : 링기어
46 : 캐리어
46-1 : 제1샤프트
46-2 : 제2샤프트
46-3 : 연결링크
46-4 : 고정링크
50 : 기어비 증대조작장치
52 : 제어기
54 : 액츄에이터
56 : 피스톤
58 : 푸셔

Claims (6)

  1. 조향 장치용 기어박스의 입구공간에 유성기어를 장착하되, 평상시에는 1:1의 기어비로 작동하고, 메인 조향장치의 고장시 기어비가 증대되는 구조의 유성기어를 장착하고, 상기 기어박스의 상판부에는 유성기어의 기어비를 증대 조작시키는 기어비 증대조작장치를 장착하여서 이루어지되,
    상기 유성기어는:
    스티어링 휠과 연결되는 작은 선기어;
    작은 선기어에 맞물리는 복수의 제1피니언;
    작은 선기어의 뒤쪽에 동축방향으로 배열되는 큰 선기어;
    각 제1피니언과 맞물리는 동시에 큰 선기어와 맞물리는 복수의 제2피니언;
    각 제2피니언과 내접하여 맞물리는 링기어; 및
    각 제1피니언과 제2피니언의 회전중심점 간에 연결되는 동시에 큰 선기어 구속 가능하게 연결되어, 기어박스 상판부에 고정되는 캐리어;
    로 구성되고, 상기 큰 선기어는 메인 조향장치의 고장시 상기 기어비 증대조작장치의 구동에 의하여 캐리어로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 자동차의 비상 조향 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐리어는 각 제1피니언의 중심에 관통 삽입되는 동시에 큰 선기어의 몸체부에 관통 삽입되는 제1샤프트와, 각 제2피니언의 중심에 관통 삽입되는 제2샤프트와, 일측단은 제1샤프트에 힌지 연결되고 타측단은 제2샤프트에 힌지 연결되는 연결링크와, 연결링크를 상호 연결시킨 상태에서 기어박스 상판부에 고정되는 고정링크로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 비상 조향 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 큰 선기어는 캐리어로부터 분리되더라도 제2피니언과의 맞물림 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 자동차의 비상 조향 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어비 증대조작장치는:
    메인 조향장치의 고장을 감지하는 제어기;
    기어박스의 상판부에 장착되어, 제어기의 명령신호에 의하여 유성기어의 큰 선기어를 캐리어의 제1샤프트로부터 밀어내어 분리시키는 액츄에이터;
    로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 비상 조향 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 액츄에이터의 피스톤에는 평상시 큰 선기어의 정면과 이격된 상태를 유지하고, 메인 조향장치 고장시 피스톤과 함께 전진하여 큰 선기어를 밀어주는 푸셔가 장착된 것을 특징으로 하는 자동차의 비상 조향 시스템.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015217045A1 (de) * 2015-09-07 2017-03-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Nutzfahrzeuglenkung
US10427705B2 (en) * 2017-06-30 2019-10-01 GM Global Technology Operations LLC Steering wheel with fixed eccentric center hub
CN113525503A (zh) * 2018-07-23 2021-10-22 万重鸣 一种建筑用车结构
CN109204440B (zh) * 2018-08-13 2021-02-05 恒元建设控股集团有限公司 一种建筑施工用节能环保的作业车
CN109733463B (zh) * 2018-12-18 2020-10-30 福州兴创云达新材料科技有限公司 一种自动引导小车的轮转向机构及实现方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005082057A (ja) 2003-09-10 2005-03-31 Hitachi Unisia Automotive Ltd 車両の操舵制御装置
KR101031059B1 (ko) 2005-12-01 2011-04-25 주식회사 만도 유격 보상 구조를 구비한 조향장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2968189A (en) * 1959-07-13 1961-01-17 Gen Motors Corp Power steering having auxiliary steering control
JP4147836B2 (ja) * 2002-06-21 2008-09-10 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
US7063636B2 (en) * 2003-06-16 2006-06-20 Delphi Technologies, Inc. Mechanically linked active steering system
JP4388383B2 (ja) * 2004-01-07 2009-12-24 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置
JP4466197B2 (ja) * 2004-05-24 2010-05-26 日産自動車株式会社 車両用操舵装置
CN101016057A (zh) * 2006-12-12 2007-08-15 北京航空航天大学 可变传动比的行星齿轮式转向器
JP4367520B2 (ja) * 2007-04-26 2009-11-18 日産自動車株式会社 車両用可変ギヤ比操舵装置
JP2008273419A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Toyota Motor Corp 車両の操舵制御装置
SE534469C2 (sv) * 2010-01-11 2011-09-06 Scania Cv Ab Anordning för aktiv styrning av ett lastfordon och styrinrättning med sådan anordning
KR20120000414A (ko) * 2010-06-25 2012-01-02 현대자동차주식회사 능동 조향 시스템
US20160200349A1 (en) * 2015-01-09 2016-07-14 Paccar Inc Steering system having dual steering ratios
KR101637819B1 (ko) * 2015-03-20 2016-07-07 현대자동차주식회사 자동차용 afs 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005082057A (ja) 2003-09-10 2005-03-31 Hitachi Unisia Automotive Ltd 車両の操舵制御装置
KR101031059B1 (ko) 2005-12-01 2011-04-25 주식회사 만도 유격 보상 구조를 구비한 조향장치

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