KR102548805B1 - Steer-By-Wire Type Steering Apparatus - Google Patents

Steer-By-Wire Type Steering Apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR102548805B1
KR102548805B1 KR1020180039044A KR20180039044A KR102548805B1 KR 102548805 B1 KR102548805 B1 KR 102548805B1 KR 1020180039044 A KR1020180039044 A KR 1020180039044A KR 20180039044 A KR20180039044 A KR 20180039044A KR 102548805 B1 KR102548805 B1 KR 102548805B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steer
support groove
steering device
wire type
groove
Prior art date
Application number
KR1020180039044A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190115845A (en
Inventor
김형우
Original Assignee
에이치엘만도 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치엘만도 주식회사 filed Critical 에이치엘만도 주식회사
Priority to KR1020180039044A priority Critical patent/KR102548805B1/en
Priority to US16/205,207 priority patent/US11124220B2/en
Priority to DE102018130656.3A priority patent/DE102018130656A1/en
Publication of KR20190115845A publication Critical patent/KR20190115845A/en
Priority to US17/171,519 priority patent/US11760406B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102548805B1 publication Critical patent/KR102548805B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/005Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback
    • B62D5/006Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup means for generating torque on steering wheel or input member, e.g. feedback power actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409Electric motor acting on the steering column
    • B62D5/0412Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
    • B62D5/0415Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel the axes being coaxial

Abstract

본 실시예들은 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것으로, 본 실시예들에 의하면, 조향축과 모터축 중 어느 일측에 결합되며, 일측단 외주면에 축방향의 고정홈이 형성되어 있는 제1부재, 고정홈과 대응되는 고정돌기가 축방향으로 형성되어 제1부재의 외측에 결합되며 일측단부 면에 원주방향으로 이격 배치되는 제1지지홈이 형성되어 있는 제2부재, 조향축과 모터축 중 나머지 일측에 결합되며, 제1지지홈과 대응되는 위치에 제2지지홈이 형성되어 있는 제3부재, 제1지지홈과 제2지지홈에 지지되며 삽입되는 볼부재, 조향축이 내장되는 하우징에 고정되는 환형으로 형성되며 내주면에 축방향의 걸림홈이 형성되며 제2부재와 제3부재의 외주면에 결합되는 회전방지부재를 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치가 제공될 수 있다.The present embodiments relate to a steer-by-wire steering device. According to the present embodiments, a first member coupled to either one of a steering shaft and a motor shaft and having an axial fixing groove formed on an outer circumferential surface of one side end; A fixing protrusion corresponding to the fixing groove is formed in the axial direction and coupled to the outer side of the first member, and the second member having the first support groove spaced apart in the circumferential direction on one end surface is formed, the other of the steering shaft and the motor shaft. A third member coupled to one side and having a second support groove formed at a position corresponding to the first support groove, a ball member supported and inserted into the first support groove and the second support groove, and a housing in which a steering shaft is embedded A steer-by-wire type steering device including an anti-rotation member formed in a fixed annular shape, having an axial locking groove formed on an inner circumferential surface, and coupled to outer circumferential surfaces of the second and third members may be provided.

Description

스티어 바이 와이어식 조향장치{Steer-By-Wire Type Steering Apparatus}Steer-By-Wire Type Steering Apparatus}

본 실시예들은 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서 운전자가 모터의 반력토크보다 과도한 회전토크를 조향축에 발생시키는 경우 조향축의 회전을 방지할 수 있는 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것이다.The present embodiments relate to a steer-by-wire type steering device, and more particularly, in a steer-by-wire type steering device, when a driver generates a rotational torque that is excessive to a steering shaft than a reaction torque of a motor, rotation of a steering shaft can be prevented. It relates to a steer-by-wire steering system capable of

일반적으로, 차량의 조향장치는 운전자의 스티어링 휠의 조작력을 보조하여 운전 조작의 편의를 제공하기 위해 파워스티어링이 개발되어 적용되고 있고, 파워스티어링은 유압을 이용한 유압식과, 유압과 모터의 전동력을 동시에 이용하는 전동 유압식, 모터의 전동력만을 이용한 전동식 등이 개발되어 적용되었다.In general, power steering has been developed and applied to a steering device of a vehicle to provide convenience in driving operation by assisting the driver's steering wheel manipulation force. The electro-hydraulic type used and the electro-hydraulic type using only the electric power of the motor were developed and applied.

최근에는 스티어링 휠과 차륜사이의 스티어링 컬럼이나 유니버설 조인트 혹은 피니언 샤프트와 같은 기계적인 연결장치를 제거하는 대신에 모터와 같은 전동기를 이용하여 차량의 조향이 이루어지도록 하는 스티어 바이 와이어(Steer By Wire; SBW)식 조향장치가 개발되어 적용되고 있다.Recently, Steer By Wire (SBW) is used to steer a vehicle by using an electric motor such as a motor instead of removing a mechanical coupling device such as a steering column, universal joint, or pinion shaft between a steering wheel and a wheel. ) type steering system has been developed and applied.

그런데, 이러한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 경우 조향축과 바퀴와의 기계적인 연결이 없기 때문에 운전자의 조향휠 회전이 무한정 회전할 수 있어서 운전자의 조향감각을 떨어트리는 문제가 있었다.However, in the case of such a steer-by-wire steering device, since there is no mechanical connection between the steering shaft and the wheels, the steering wheel rotation of the driver can rotate indefinitely, thereby reducing the driver's steering feeling.

즉, 바퀴의 회전이 최대점에 이른 경우(일반적인 조향장치에서 조향휠 또는 바퀴가 풀턴 상태인 경우)나 바퀴가 도로의 연석에 부딪혀 더 이상 회전할 수 없는 경우 등에는 조향축이 더 이상 회전되지 않도록 함으로써 운전자에게 이러한 정보를 줄 수 있는 필요성이 대두되고 있다.In other words, when the rotation of the wheel reaches its maximum point (when the steering wheel or wheel is in a full turn state in a general steering system) or when the wheel hits a curb and can no longer rotate, the steering shaft does not rotate any more. There is a need to provide such information to the driver by preventing the driver from doing so.

이에 본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서 운전자가 모터의 반력토크보다 과도한 회전토크를 조향축에 발생시키는 경우 조향축의 회전을 방지할 수 있는 스티어 바이 와이어식 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present embodiments have been devised from the above background, and in the steer-by-wire steering system, when the driver generates a rotational torque that is excessive to the steering shaft than the reaction torque of the motor, a steer-by-wire type that can prevent rotation of the steering shaft Its purpose is to provide a steering device.

또한, 본 실시예들의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the objects of the present embodiments are not limited thereto, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 실시예들에 의하면, 조향축과 모터축 중 어느 일측에 결합되며, 일측단 외주면에 축방향의 고정홈이 형성되어 있는 제1부재, 고정홈과 대응되는 고정돌기가 형성되어 제1부재의 외측에 결합되며 일측단부 면에 원주방향으로 이격 배치되는 제1지지홈이 형성되어 있는 제2부재, 조향축과 모터축 중 나머지 일측에 결합되며, 제1지지홈과 대응되는 위치에 제2지지홈이 형성되어 있는 제3부재, 제1지지홈과 제2지지홈에 지지되며 삽입되는 볼부재, 조향축이 내장되는 하우징에 고정되는 환형으로 형성되며 내주면에 축방향의 걸림홈이 형성되며 제2부재와 제3부재의 외주면에 결합되는 회전방지부재를 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치가 제공될 수 있다.According to the present embodiments, a first member coupled to either one of the steering shaft and the motor shaft and having an axial fixing groove formed on the outer circumferential surface of one side end, a fixing protrusion corresponding to the fixing groove is formed, A second member coupled to the outside and having a first support groove spaced apart from one end in the circumferential direction is formed, coupled to the other side of the steering shaft and the motor shaft, and the second support at a position corresponding to the first support groove. A third member in which a groove is formed, a ball member supported and inserted into the first support groove and the second support groove, and an annular shape fixed to a housing in which a steering shaft is embedded, and an axial locking groove is formed on the inner circumferential surface. A steer-by-wire type steering device including an anti-rotation member coupled to outer circumferential surfaces of the second member and the third member may be provided.

이와 같은 본 실시예들에 의하면, 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서 운전자가 모터의 반력토크보다 과도한 회전토크를 조향축에 발생시키는 경우 조향축의 회전을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.According to the present embodiments, in the steer-by-wire steering system, when the driver generates a rotational torque that is excessive to the steering shaft than the reaction force torque of the motor, rotation of the steering shaft can be prevented.

도 1은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 2는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 사시도,
도 3은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 분해사시도,
도 4는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 단면도,
도 5 내지 도 7은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 정면도이다.
1 is a schematic configuration diagram of a steer-by-wire steering device according to the present embodiments;
2 is a perspective view showing a part of a steer-by-wire type steering device according to the present embodiments;
3 is an exploded perspective view showing a part of a steer-by-wire type steering device according to the present embodiments;
4 is a cross-sectional view showing a part of a steer-by-wire type steering device according to the present embodiments;
5 to 7 are front views illustrating some of the steer-by-wire type steering devices according to the present embodiments.

이하, 본 실시예들의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 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 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present embodiments will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present embodiments, the detailed description will be omitted.

또한, 본 실시예들의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present embodiments, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element is directly connected or connectable to the other element, but there is another element between the elements. It will be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

도 1은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치를 개략적으로 나타내는 구성도, 도 2는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 사시도, 도 3은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 분해사시도, 도 4는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 단면도, 도 5 내지 도 7은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 정면도이다.1 is a schematic configuration diagram of a steer-by-wire steering device according to present embodiments, FIG. 2 is a perspective view showing a part of a steer-by-wire steering device according to present embodiments, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing a part of a steer-by-wire steering device according to present embodiments, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of a steer-by-wire steering device according to present embodiments, and FIGS. 5 to 7 are steer-by according to present embodiments It is a front view showing a part of the wire type steering device.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치는, 조향축(103)과 모터축(123) 중 어느 일측에 결합되며, 일측단 외주면에 축방향의 고정홈(141a)이 형성되어 있는 제1부재(141), 고정홈(141a)과 대응되는 고정돌기(143a)가 형성되어 제1부재(141)의 외측에 결합되며 일측단부 면에 원주방향으로 이격 배치되는 제1지지홈(143b)이 형성되어 있는 제2부재(143), 조향축(103)과 모터축(123) 중 나머지 일측에 결합되며, 제1지지홈(143b)과 대응되는 위치에 제2지지홈(145b)이 형성되어 있는 제3부재(145), 제1지지홈(143b)과 제2지지홈(145b)에 지지되며 삽입되는 볼부재(151), 조향축(103)이 내장되는 하우징에 고정되는 환형으로 형성되며 내주면에 축방향의 걸림홈(147a)이 형성되며 제2부재(143)와 제3부재(145)의 외주면에 결합되는 회전방지부재(147)를 포함한다.As shown in these drawings, the steer-by-wire steering device according to the present embodiments is coupled to either side of the steering shaft 103 and the motor shaft 123, and an axial fixing groove 141a on the outer circumferential surface of one side end ) is formed on the first member 141, a fixing protrusion 143a corresponding to the fixing groove 141a is formed, coupled to the outer side of the first member 141, and spaced apart from one end surface in the circumferential direction. It is coupled to the other side of the second member 143, the steering shaft 103 and the motor shaft 123 in which the first support groove 143b is formed, and the second support is located at a position corresponding to the first support groove 143b. The third member 145 in which the groove 145b is formed, the ball member 151 supported and inserted into the first support groove 143b and the second support groove 145b, and the housing in which the steering shaft 103 is embedded. It is formed in an annular shape fixed to and has an axial locking groove 147a formed on the inner circumferential surface and includes an anti-rotation member 147 coupled to the outer circumferential surfaces of the second member 143 and the third member 145.

이러한 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치는, 조향휠(101)과 연결된 조향축(103)의 일측에 앵글센서(105)와 토크센서(107)가 결합되고, 운전자의 조향휠(101) 조작시 이를 감지하는 앵글센서(105)와 토크센서(107)가 전기 신호를 전자제어장치(110)에 보내 조향축 모터(120)와 피니언축 모터(130)가 작동되도록 되어 있다.In the steer-by-wire steering device according to the present embodiments, an angle sensor 105 and a torque sensor 107 are coupled to one side of a steering shaft 103 connected to a steering wheel 101, and a driver's steering wheel ( 101) When operated, the angle sensor 105 and the torque sensor 107 detecting this send electrical signals to the electronic control device 110 so that the steering shaft motor 120 and the pinion shaft motor 130 are operated.

전자제어장치(110)는 앵글센서(105)와 토크센서(107)로부터 전송된 전기 신호와 기타 자동차에 장착된 여러 센서들로부터 전송된 전기 신호들을 기초로 조향축 모터(120)와 피니언축 모터(130)를 제어하게 된다.The electronic control device 110 operates the steering shaft motor 120 and the pinion shaft motor based on the electrical signals transmitted from the angle sensor 105 and the torque sensor 107 and the electrical signals transmitted from various sensors mounted on the vehicle. (130).

피니언축 모터(130)는 피니언축(113)과 연결된 랙바(111)를 슬라이딩시켜 타이로드(115)와 너틀암(117)을 통해 양측 바퀴(119)의 조향을 수행하게 되고, 조향축 모터(120)는 운전자의 조향휠(101) 조작시 반대방향의 조향 반력감을 생성시키거나 자율주행시 조향축(103)의 조향을 수행하게 되어 있다.The pinion shaft motor 130 slides the rack bar 111 connected to the pinion shaft 113 to perform steering of both wheels 119 through the tie rod 115 and the nuttle arm 117, and the steering shaft motor ( 120) generates a feeling of steering reaction force in the opposite direction when the driver operates the steering wheel 101 or performs steering of the steering shaft 103 during autonomous driving.

다만, 본 실시예들에서의 도면에는 설명의 편의를 위해 조향축(103)에 앵글센서(105)와 토크센서(107)가 구비된 것으로 도시하였으나, 조향 정보를 전자제어장치(110)로 송부하기 위한 모터 포지션센서와 각종 레이더, 카메라 화상센서 등이 구비될 수 있음은 물론이며, 이하 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.However, although the drawings in the present embodiments show that the angle sensor 105 and the torque sensor 107 are provided on the steering shaft 103 for convenience of description, steering information is transmitted to the electronic control device 110. Of course, a motor position sensor, various radars, and camera image sensors may be provided, and a detailed description thereof will be omitted below.

이러한 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서는 조향축(103)과 피니언축(113)이 기계적으로 연결되어 있지 않기 때문에 운전자의 조향휠(101) 회전이 무한정 회전할 수 있어서, 임의의 각도에서 회전을 멈추게 하는 기계적 제한이 필요하게 된다.In this steer-by-wire steering system, since the steering shaft 103 and the pinion shaft 113 are not mechanically connected, the driver's steering wheel 101 can rotate infinitely, so that the rotation can be stopped at an arbitrary angle. mechanical limitations are required.

즉, 바퀴(119)의 회전이 최대점에 이른 경우(일반적인 조향장치에서 조향휠(101) 또는 바퀴(119)가 풀턴 상태인 경우)나 바퀴(119)가 도로의 연석에 부딪혀 더 이상 회전할 수 없는 경우 등에는 조향축 모터(120)에서 조향 반력감을 최대로 출력한 상태이므로 조향축(103)이 더 이상 회전되지 않도록 함으로써 운전자에게 이러한 정보를 줄 수 있게 조향축(103)의 회전을 방지하게 되어 있다.That is, when the rotation of the wheel 119 reaches the maximum point (when the steering wheel 101 or the wheel 119 is in a full turn state in a general steering system) or the wheel 119 hits the curb of the road and no longer rotates. If the steering shaft motor 120 outputs the steering reaction force to the maximum, the rotation of the steering shaft 103 is prevented so that this information can be provided to the driver by preventing the steering shaft 103 from rotating any further. is supposed to

이러한 조향축(103) 회전을 방지하기 위해 조향축(103)과 모터축(123) 중 어느 일측에는 제1부재(141)가 결합되고 나머지 일측에는 제3부재(145)가 결합되며 제1부재(141)와 제3부재(145) 사이에는 제2부재(143)와 볼부재(151)가 결합되어, 모터축(123)의 반력토크 이상의 조향축 토크가 발생되는 경우에는 볼부재(151)가 회전방지부재(147)의 걸림홈(147a)에 지지됨으로써 조향축(103)의 회전이 멈추도록 되어 있다.In order to prevent rotation of the steering shaft 103, a first member 141 is coupled to one side of the steering shaft 103 and the motor shaft 123, and a third member 145 is coupled to the other side. The second member 143 and the ball member 151 are coupled between the 141 and the third member 145, and when a steering shaft torque equal to or greater than the reaction force torque of the motor shaft 123 is generated, the ball member 151 The rotation of the steering shaft 103 is stopped by being supported by the locking groove 147a of the anti-rotation member 147.

다만, 본 발명의 설명의 편의를 위해 제1부재(141)는 조향축(103)과 결합되고 제3부재(145)는 모터축(123)과 결합되는 것을 일례로 도시하여 설명하기로 한다.However, for convenience of explanation of the present invention, the first member 141 is coupled to the steering shaft 103 and the third member 145 is coupled to the motor shaft 123 as an example.

조향축(103)과 결합되는 제1부재(141)는 일측단 외주면에 축방향의 고정홈(141a)이 형성되어 제2부재(143)의 고정돌기(143a)가 결합됨으로써 제1부재(141)와 제2부재(143)가 일체로 회전되도록 되어 있다.The first member 141 coupled to the steering shaft 103 has an axial fixing groove 141a formed on the outer circumferential surface of one side end, and the fixing protrusion 143a of the second member 143 is coupled to the first member 141 ) and the second member 143 are integrally rotated.

제2부재(143)는 환형으로 형성되는데 내주면에 제1부재(141)의 고정홈(141a)과 대응되는 고정돌기(143a)이 축방향으로 형성되어 제1부재(141)의 외측에 결합되며, 제2부재(143)의 일측단부 면에는 원주방향으로 이격 배치되는 제1지지홈(143b)이 형성되어 있다.The second member 143 is formed in an annular shape, and on its inner circumferential surface, a fixing protrusion 143a corresponding to the fixing groove 141a of the first member 141 is formed in the axial direction and coupled to the outer side of the first member 141. , First support grooves 143b spaced apart in the circumferential direction are formed on one end surface of the second member 143 .

모터축(123)에 결합되는 제3부재(145)는 제2부재(143)의 제1지지홈(143b)과 대응되는 위치에 제2지지홈(145b)이 형성된다.In the third member 145 coupled to the motor shaft 123, a second support groove 145b is formed at a position corresponding to the first support groove 143b of the second member 143.

여기서, 제1지지홈(143b)은 도 3과 도 4에 도시된 것처럼 볼부재(151)와 원형으로 선접촉되는 원뿔형으로 형성된다.Here, the first support groove 143b is formed in a conical shape in line contact with the ball member 151 in a circular shape, as shown in FIGS. 3 and 4 .

그리고, 제2지지홈(145b)은 제2부재(143)의 일측단부와 대향되는 면으로부터 경방향의 외주면까지 폭이 점진적으로 넓어지게 양측면이 경사진 형상으로 형성되며, 제2부재(143)의 제1지지홈(143b)과 제3부재(145)의 제2지지홈(145b)에는 볼부재(151)가 지지되며 삽입된다.And, the second support groove (145b) is formed in a shape with both sides inclined so that the width gradually widens from the surface opposite to one end of the second member 143 to the outer circumferential surface in the radial direction, and the second member 143 The ball member 151 is supported and inserted into the first support groove 143b of and the second support groove 145b of the third member 145.

그리고, 환형으로 형성되며 내주면에 축방향의 걸림홈(147a)이 형성되어 있는 회전방지부재(147)가 제2부재(143)와 제3부재(145)의 외주면에 결합된다.And, the anti-rotation member 147 formed in an annular shape and having an axial locking groove 147a formed on the inner circumferential surface is coupled to the outer circumferential surfaces of the second member 143 and the third member 145.

여기서, 회전방지부재(147)는 비록 도면에는 도시하지 않았으나 조향축(103)이 내장되는 하우징 또는 차체에 고정되어 제1부재(141)와 제2부재(143) 및 제3부재(145)의 회전과 무관하게 회전하지 않고 고정된다.Here, the anti-rotation member 147, although not shown in the drawings, is fixed to the housing or body in which the steering shaft 103 is built in, and the first member 141, the second member 143, and the third member 145 are fixed. It is fixed without rotating regardless of rotation.

제1부재(141)는 고정홈(141a)이 형성된 중앙부를 기준으로 일측단쪽에는 축방향으로 연장된 연장부(141b)가 구비되어 있고 타측단쪽에는 직경이 확대된 대경부(141c)가 구비되어 있다.The first member 141 has an extension part 141b extending in the axial direction at one end side with respect to the central part where the fixing groove 141a is formed, and a large diameter part 141c with an enlarged diameter at the other end side. It is available.

그리고, 제1부재(141)의 대경부(141c)와 제2부재(143)의 사이에는 축방향의 탄성력을 가하는 탄성부재(149)가 구비되어 있어서 탄성부재(149)의 탄성력으로 볼부재(151)를 지지하게 되어 있다.In addition, an elastic member 149 for applying an elastic force in the axial direction is provided between the large diameter portion 141c of the first member 141 and the second member 143, so that the ball member ( 151) is supported.

또한, 제1부재(141)의 연장부(141b) 내주면에는 나사부가 형성된 결합부(141d)가 구비되고 제3부재(145)는 내측에 관통공(145a)이 형성되어 체결부재(148)의 몸체부(148b)가 관통공(145a)을 통해 제1부재(141)의 결합부(141d)와 결합된다.In addition, the extension portion 141b of the first member 141 is provided with a coupling portion 141d having a threaded portion on the inner circumferential surface, and a through hole 145a is formed on the inside of the third member 145 to form a fastening member 148. The body portion 148b is coupled to the coupling portion 141d of the first member 141 through the through hole 145a.

또한, 관통공(145a)의 일측에는 걸림턱(145c)이 형성되어 체결부재(148)의 머리부(148a)가 걸림턱(145c)에 지지되며 제1부재(141)와 제3부재(145)를 결합시키면서 이들 사이의 거리를 조정할 수 있게 되어 있어서, 체결부재(148)의 체결량으로 탄성부재(149)의 탄성력을 조정할 수 있게 되어 있다.In addition, a locking jaw 145c is formed on one side of the through hole 145a so that the head 148a of the fastening member 148 is supported by the locking jaw 145c, and the first member 141 and the third member 145 ), it is possible to adjust the distance between them while coupling, so that the elastic force of the elastic member 149 can be adjusted by the amount of fastening of the fastening member 148.

따라서, 제1부재(141)와 제2부재(143) 및 제3부재(145)가 동축상에서 작동될 수 있게 조립되면서 탄성부재(149)의 탄성력이 셋팅된다.Accordingly, the elastic force of the elastic member 149 is set while the first member 141, the second member 143, and the third member 145 are assembled to operate coaxially.

여기서, 제2부재(143)의 제1지지홈(143b)과 제3부재(145)의 제2지지홈(145b)은 각각 원주방향으로 이격되면서 세개 이상씩 구비될 수 있으며, 이 경우 원주방향의 동일한 간격으로 배치됨으로써 볼부재(151)가 축방향으로 균등한 지지력을 유지하게 되어 있다.Here, the first support groove 143b of the second member 143 and the second support groove 145b of the third member 145 may be spaced apart in the circumferential direction and provided with three or more, in this case, in the circumferential direction. By being arranged at equal intervals of the ball member 151 is to maintain a uniform support force in the axial direction.

이러한 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치는 전술한 바와 같이 바퀴(119)의 회전이 최대점에 이른 경우나 바퀴(119)가 도로의 연석에 부딪혀 더 이상 회전할 수 없는 경우 등에 조향축(103)의 회전을 방지하게 된다.As described above, the steer-by-wire steering device according to the present embodiments is steering when the rotation of the wheel 119 reaches the maximum point or when the wheel 119 can no longer rotate due to bumping into a curb of the road. Rotation of the shaft 103 is prevented.

즉, 일반적인 조향 상황에서는 체결부재(148)에 의해 탄성부재(149)가 소정량 압축된 상태를 유지하여 조향축(103)으로부터의 제1부재(141), 제2부재(143), 제3부재(145)를 통해 모터축(123)까지 회전토크가 전달된다.That is, in a general steering situation, the elastic member 149 is compressed by a predetermined amount by the fastening member 148 to maintain the first member 141, the second member 143, and the third member 141 from the steering shaft 103. Rotational torque is transmitted to the motor shaft 123 through the member 145 .

이 때 볼부재(151)는 도 5와 도 6에 도시된 것처럼 제1지홈과 제2지지홈(145b)에만 위치되지만, 전술한 것처럼 조향축(103)의 회전을 방지해야 하는 상황 즉, 모터축(123)의 반력토크 이상의 과도한 회전토크가 조향축(103)으로부터 전달되는 경우에는 제2부재(143)의 회전력에 의해 볼부재(151)가 도 7에 도시된 것처럼 제2지지홈(145b)의 양측면을 따라서 경방향의 외측으로 이동되어 회전방지부재(147)의 걸림홈(147a)에 지지되어 더 이상의 회전이 제한된다.At this time, the ball member 151 is located only in the first support groove and the second support groove 145b, as shown in FIGS. 5 and 6, but as described above, the rotation of the steering shaft 103 must be prevented, that is, the motor When excessive rotational torque equal to or greater than the reaction torque of the shaft 123 is transmitted from the steering shaft 103, the ball member 151 is moved by the rotational force of the second member 143, as shown in FIG. 7, the second support groove 145b. ) is moved to the outer side in the radial direction along both sides of the rotation prevention member 147 and is supported by the locking groove 147a of the rotation prevention member 147, so that further rotation is restricted.

즉, 조향축(103)으로부터 제2부재(143)에 전달되는 회전토크가 과도한 경우에는 볼부재(151)가 원주방향으로 이동하려는 힘의 분력에 의해 제2지지홈(145b)의 양측 경사면을 따라서 경방향 외측으로 이동되고, 이와 동시에 제1지지홈(143b)의 중심부에서 외곽으로 이동되면서 그 높이 차이만큼 제2부재(143)가 축방향으로 이동하면서 탄성부재(149)를 더욱 압축하게 된다.That is, when the rotational torque transmitted from the steering shaft 103 to the second member 143 is excessive, the ball member 151 moves both sides of the inclined surface of the second support groove 145b by the component of the force to move in the circumferential direction. Therefore, it is moved radially outward, and at the same time, while moving from the center of the first support groove 143b to the outer periphery, the second member 143 moves in the axial direction by the difference in height, further compressing the elastic member 149. .

그리고, 이와 반대로 회전토크가 줄어들면 탄성부재(149)의 복원력에 의해 제2부재(143)가 축방향으로 이동하고 볼부재(151)가 제1지지홈(143b)의 중심부로 이동하게 되고 이와 동시에 볼부재(151)가 걸림홈(147a)에서 이탈하여 제2지지홈(145b)으로 복귀된다.Conversely, when the rotational torque is reduced, the second member 143 moves in the axial direction by the restoring force of the elastic member 149 and the ball member 151 moves to the center of the first support groove 143b, and thus At the same time, the ball member 151 is separated from the locking groove 147a and returns to the second support groove 145b.

따라서, 탄성부재(149)의 탄성력을 설계목표값에 맞추어 셋팅하면 일정한 회전토크값 이상의 회전력이 전달될 때, 제2부재(143)가 회전하면서 탄성부재(149)의 탄성력에 의해 축방향으로 이동되어 볼부재(151)의 경방향 이동이 이루어지게 됨으로써 회전이 방지될 수 있게 된다.Therefore, if the elastic force of the elastic member 149 is set according to the design target value, when a torque greater than a certain torque value is transmitted, the second member 143 rotates and moves in the axial direction by the elastic force of the elastic member 149. As the radial movement of the ball member 151 is made, rotation can be prevented.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예들에 의하면, 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서 운전자가 모터의 반력토크보다 과도한 회전토크를 조향축에 발생시키는 경우 조향축의 회전을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present embodiments, in the steer-by-wire steering system, when the driver generates a rotational torque that is excessive to the steering shaft than the reaction torque of the motor, there is an effect of preventing the rotation of the steering shaft. .

이상에서, 본 실시예들의 실시예들을 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 실시예들이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above, even though all components constituting the embodiments of the present embodiments have been described as being combined or operated as one, the present embodiments are not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the purpose of the present embodiments, all of the components may be selectively combined with one or more to operate.

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.The above description is only illustrative of the technical idea of the present embodiments, and various modifications and variations can be made by those skilled in the art to which the present embodiments belong without departing from the essential characteristics of the present embodiments. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present embodiments are not intended to limit the technical spirit of the present embodiments, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present embodiments is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiments should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present embodiments.

101: 조향휠 103: 조향축
123: 모터축 141: 제1부재
143: 제2부재 145: 제3부재
147: 회전방지부재 148: 체결부재
149: 탄성부재 151: 볼부재
101: steering wheel 103: steering shaft
123: motor shaft 141: first member
143: second member 145: third member
147: anti-rotation member 148: fastening member
149: elastic member 151: ball member

Claims (11)

조향축과 모터축 중 어느 일측에 결합되며, 일측단 외주면에 축방향의 고정홈이 형성되어 있는 제1부재;
상기 고정홈과 대응되는 고정돌기가 형성되어 상기 제1부재의 외측에 결합되며 일측단부 면에 원주방향으로 이격 배치되는 제1지지홈이 형성되어 있는 제2부재;
상기 조향축과 모터축 중 나머지 일측에 결합되며, 상기 제1지지홈과 대응되는 위치에 제2지지홈이 형성되어 있는 제3부재;
상기 제1지지홈과 제2지지홈에 지지되며 삽입되는 볼부재;
상기 조향축이 내장되는 하우징에 고정되는 환형으로 형성되고 내주면에 축방향의 걸림홈이 형성되어 상기 제2부재와 제3부재의 외주면에 결합되며, 상기 조향축에 과도한 회전토크가 전달되면 상기 제2부재 또는 상기 제3부재의 회전력에 의해 상기 볼부재가 상기 제1지지홈과 제2지지홈에서 경방향의 외측으로 이동하며 상기 걸림홈에 지지되어 상기 제2부재와 제3부재의 회전이 제한되는 회전방지부재;
를 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
A first member coupled to either one of the steering shaft and the motor shaft and having an axial fixing groove formed on an outer circumferential surface of one side end;
a second member having a fixing protrusion corresponding to the fixing groove, coupled to the outer side of the first member, and having a first support groove spaced apart from one end surface in a circumferential direction;
a third member coupled to the other side of the steering shaft and the motor shaft and having a second support groove formed at a position corresponding to the first support groove;
a ball member supported and inserted into the first support groove and the second support groove;
It is formed in an annular shape fixed to a housing in which the steering shaft is built, and an axial locking groove is formed on the inner circumferential surface to be coupled to the outer circumferential surfaces of the second and third members, and when excessive rotational torque is transmitted to the steering shaft, the steering shaft The ball member moves outward in the radial direction in the first and second support grooves by the rotational force of the two members or the third member, and is supported by the locking groove to rotate the second and third members. limited anti-rotation member;
A steer-by-wire steering system including a.
제 1 항에 있어서,
상기 제2부재는 환형으로 형성되며 내주면에 상기 고정돌기가 축방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
According to claim 1,
The steer-by-wire type steering device, characterized in that the second member is formed in an annular shape and the fixing protrusion is formed in an axial direction on an inner circumferential surface.
제 1 항에 있어서,
상기 제2지지홈은 상기 제3부재의 경방향 외주면쪽으로 개구되게 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
According to claim 1,
The steer-by-wire type steering device, characterized in that the second support groove is formed to open toward the radial outer circumferential surface of the third member.
제 3 항에 있어서,
상기 제2지지홈은 상기 제2지지홈의 내측으로부터 경방향의 외주면까지 폭이 넓어지게 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
According to claim 3,
The steer-by-wire type steering device, characterized in that the second support groove is formed to widen from the inner side of the second support groove to the outer circumferential surface in the radial direction.
제 1 항에 있어서,
상기 제1부재는 상기 고정홈이 형성된 중앙부를 기준으로 일측단쪽에 축방향으로 연장된 연장부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
According to claim 1,
The steer-by-wire type steering device, characterized in that the first member is provided with an extension extending in an axial direction at one end side based on the central portion where the fixing groove is formed.
제 3 항에 있어서,
상기 제1부재는 상기 고정홈이 형성된 중앙부를 기준으로 타측단쪽에 직경이 확대된 대경부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
According to claim 3,
The steer-by-wire type steering device, characterized in that the first member is provided with a large-diameter portion whose diameter is enlarged at the other end side based on the central portion where the fixing groove is formed.
제 6 항에 있어서,
상기 대경부와 상기 제2부재의 사이에는 축방향의 탄성력을 가하는 탄성부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
According to claim 6,
A steer-by-wire type steering device, characterized in that an elastic member for applying an elastic force in an axial direction is provided between the large diameter portion and the second member.
제 5 항에 있어서,
상기 연장부에는 내주면에 나사부가 형성된 결합부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
According to claim 5,
Steer-by-wire steering device, characterized in that the extension portion is provided with a coupling portion formed with a threaded portion on the inner circumferential surface.
제 8 항에 있어서,
상기 제3부재는 내측에 관통공이 형성되어 상기 관통공을 통해 체결부재가 상기 제1부재의 결합부와 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
According to claim 8,
The steer-by-wire type steering device, characterized in that the through hole is formed on the inside of the third member, and the fastening member is coupled to the coupling part of the first member through the through hole.
제 9 항에 있어서,
상기 관통공의 일측에는 걸림턱이 형성되어 상기 체결부재의 머리부가 지지되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
According to claim 9,
A steer-by-wire type steering device, characterized in that a locking jaw is formed at one side of the through hole to support the head of the fastening member.
제 1 항에 있어서,
상기 제1지지홈과 제2지지홈은 각각 원주방향으로 세개 이상씩 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
According to claim 1,
The steer-by-wire type steering device, characterized in that three or more of the first support groove and the second support groove are respectively provided in the circumferential direction.
KR1020180039044A 2017-12-19 2018-04-04 Steer-By-Wire Type Steering Apparatus KR102548805B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180039044A KR102548805B1 (en) 2018-04-04 2018-04-04 Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
US16/205,207 US11124220B2 (en) 2017-12-19 2018-11-29 Steer-by-wire type steering apparatus
DE102018130656.3A DE102018130656A1 (en) 2017-12-19 2018-12-03 STEER-BY-WIRE-steering device
US17/171,519 US11760406B2 (en) 2017-12-19 2021-02-09 Steer-by-wire type steering apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180039044A KR102548805B1 (en) 2018-04-04 2018-04-04 Steer-By-Wire Type Steering Apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190115845A KR20190115845A (en) 2019-10-14
KR102548805B1 true KR102548805B1 (en) 2023-06-29

Family

ID=68171496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180039044A KR102548805B1 (en) 2017-12-19 2018-04-04 Steer-By-Wire Type Steering Apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102548805B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230021286A (en) 2021-08-05 2023-02-14 현대자동차주식회사 Four-wheel independent steering system and its control method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012035738A (en) 2010-08-06 2012-02-23 Ntn Corp Reaction torque actuator of steer-by-wire steering device
JP2016060246A (en) 2014-09-12 2016-04-25 本田技研工業株式会社 Vehicular steering device
JP2016060245A (en) 2014-09-12 2016-04-25 本田技研工業株式会社 Vehicular steering device
JP2016074334A (en) 2014-10-07 2016-05-12 株式会社ジェイテクト Steering device for vehicle
JP6288302B2 (en) 2014-11-28 2018-03-07 日本精工株式会社 Torque transmission joint and electric power steering device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012035738A (en) 2010-08-06 2012-02-23 Ntn Corp Reaction torque actuator of steer-by-wire steering device
JP2016060246A (en) 2014-09-12 2016-04-25 本田技研工業株式会社 Vehicular steering device
JP2016060245A (en) 2014-09-12 2016-04-25 本田技研工業株式会社 Vehicular steering device
JP2016074334A (en) 2014-10-07 2016-05-12 株式会社ジェイテクト Steering device for vehicle
JP6288302B2 (en) 2014-11-28 2018-03-07 日本精工株式会社 Torque transmission joint and electric power steering device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190115845A (en) 2019-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11760406B2 (en) Steer-by-wire type steering apparatus
KR102028616B1 (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
US20180216719A1 (en) Reducer of electric power-assisted steering apparatus
KR102548787B1 (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
KR102086428B1 (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
KR102548805B1 (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
US11530723B2 (en) Power transmission device of steering system
KR20150008550A (en) Structure for preventing rotation of leadscrew of rws
KR102552839B1 (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
US20220281515A1 (en) Steer by wire type steering apparatus
US20220379949A1 (en) Steer by wire type steering apparatus
KR101993294B1 (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
KR20200107497A (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
US9296414B2 (en) Electric power steering apparatus
KR101993280B1 (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
KR20190104672A (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
KR20220081772A (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
US20130340563A1 (en) Neutral position locking apparatus and rear wheel steering system including the same
US20230040073A1 (en) Steer by wire type steering apparatus
KR102589735B1 (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
US20230104562A1 (en) Steer by wire type steering apparatus
KR20240024000A (en) Steer by wire type steering apparatus
KR20230032116A (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus
KR20230073718A (en) Steer by wire type steering system
KR102076028B1 (en) Steer-By-Wire Type Steering Apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right