KR20050060876A - 스티어 바이 와이어 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링 휠과 전륜 조향장치 사이의 기계적인 연결이 없고 그 밖의 수단으로 전륜을 조향하는 스티어 바이 와이어(SBW) 시스템에서 스티어링 휠의 회전수를 제한하는 SBW 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치에 관한 것이다.

Description

스티어 바이 와이어 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치{apparatus to limit to revolution of a steering wheel for a steer by wire system}

본 발명은 스티어링 휠과 전륜 조향장치 사이의 기계적인 연결이 없고 그 밖의 수단으로 전륜을 조향하는 스티어 바이 와이어(SBW) 시스템에서 스티어링 휠의 회전수를 제한하는 SBW 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치에 관한 것이다.

조향 장치란 차의 진행 방향을 의도하는 대로 진행하도록 조정하는 장치로서 자동차의 진행 방향을 운전자가 스티어링 휠(Steering wheel)을 돌려 자유로이 바꾸는 장치이며 운전자에게 있어서는 가장 중요한 정보원이며 제어 수단이 된다. 이러한 조향장치는 운전자가 조향 휠의 각도를 변화 시켜 바퀴에 동력을 전달하는 기구로 구성되어 있다.

한편, 스티어링 휠과 전륜 조향장치 사이의 기계적인 연결이 없고 그 밖의 수단으로 전륜을 조향하는 시스템으로써 스티어 바이 와이어(Steer by Wire,이하 SBW) 시스템이 있다.

도 1은 종래의 SBW 시스템을 도시한 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, SBW 시스템은 조향 시스템을 기계적 연결 (스티어링 컬럼, 유니버설 조인트, 피니언 샤프트 등)이 없이 전기적인 동력 (모터, 센서 등)을 이용하여 차량을 조타시킨다.

즉, 운전자가 스티어링 휠(10)을 조작하면 ECU(20)에서 제어하여 기어박스(30)를 작동시켜 전륜을 조향시키는 것이다.

이러한 SBW 시스템은 기계적인 연결이 없으므로 충돌 시 기구부에 의한 운전자 상해 대폭 감소시키며 기계적 연결 및 유압부품 삭감이 가능하므로 부품수 대폭 축소로 차량의 경량화 및 라인 조립공수 급감 등의 단순화로 조향 작동 시의 불필요한 에너지 소모를 대폭 줄임으로서 연비를 향상시킨다. 또한, ECU 프로그래밍에 의하여 이상적인 조향 성능 달성이 가능하다.

그러나, 전술한 SBW 시스템에서는 다음과 같은 문제가 있다.

기존의 조향시스템에서는 스티어링 휠(10)과 기어박스(30) 사이에 기계적인 연결(스티어링 컬럼, 유니버설 조인트, 피니언 샤프트 등)이 있어서 별도의 스티어링 휠(10) 회전수(약 2.5 ~ 3.5 회전) 제한장치가 불필요했다. 그러나 상기에서 설명한 SBW 시스템에서는 기계적 연결이 없으므로 스티어링 휠(10)의 회전수를 제한할 장치가 없을 경우 센서의 파손, 시스템 오작동 등의 문제가 발생한다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스티어링 휠의 회전수를 적절하게 조정하여 센서의 파손이나 시스템의 오작동 등을 방지할 수 있는 SBW 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 특징은 슬라이드 부재가 슬릿을 따라 과도하게 이동할 때 슬라이드 부재의 파손을 방지할 수 있는 SBW 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 SBW 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치는 SBW 시스템에 있어서,

스티어링 샤프트와 연결되며 외주면에 나사산이 형성된 회동부재; 상기 회동부재와 나사결합되어 상기 회동부재의 길이방향으로 이동되는 이송너트를 포함하여 이루어지되,

상기 이송너트의 외주면에는 슬라이드 부재가 장착되어 있고, 상기 슬라이드 부재가 상기 회동부재의 길이방향으로 이동되는 것을 가이드하는 슬릿이 설치된 프레임이 장착된다.

이 구성에 의하면, 스티어링 휠의 회전수를 적절하게 조정하여 센서의 파손이나 시스템의 오작동 등을 방지할 수 있다.

전술한 구성에서, 상기 이송너트의 하면에는 고정플레이트가 장착되고, 상기 프레임에는 상기 고정플레이트가 하방으로 밀려나지 않도록 지지해주는 지지부가 형성되면, 고정플레이트를 지지하여 슬라이드 부재가 슬릿을 따라 과도하게 이동할 때 슬라이드 부재의 파손을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SBW 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A면을 취하여 본 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 SBW 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치는 SBW 시스템에 있어서, 스티어링 샤프트(100)와 연결되며 외주면에 나사산이 형성된 회동부재(200)와, 이 회동부재(200)와 나사결합되어 회동부재(200)의 길이방향으로 이동되는 이송너트(300)를 포함하여 이루어진다.

회동부재(200)는 스티어링 샤프트(100)와 어댑터(150)로 연결되어 있다.

이송너트(300)의 내부에는 회동부재(200)와 결합되기 위한 나사산이 형성되어 있다.

이송너트(300)의 하면에는 슬라이드 부재(315)가 고정되어 있는 장착플레이트(310)가 장착된다.

여기에, 슬라이드 부재(315)가 회동부재(200)의 길이방향으로 이동되는 것을 가이드하는 슬릿(410)이 설치된 프레임(400)이 장착된다.

프레임(400)은 차체에 볼트로 고정된다.

이하, 전술한 구성을 갖는 본 실시예의 작용을 설명한다.

운전자가 스티어링 휠을 회전시키면 스티어링 휠과 연결된 스티어링 샤프트(100)도 함께 회전하게 된다.

이때, 스티어링 샤프트(100)와 어댑터(150)로 연결된 회동부재(200)가 회전하여 회동부재(200)와 결합되어 있는 이송너트(300)가 상ㆍ하로 이동하게 된다.

여기서, 회동부재(200)와 스티어링 샤프트(100)는 어댑터(150) 없이 연결될 수도 있고, 스티어링 샤프트(100)의 끝단에 회동부재(200)와 같은 나사산이 직접 형성될 수도 있음은 물론이다.

또한, 나사산이 형성된 회동부재(200)는 홈에 강구를 넣은 일반적인 볼나사로 대체될 수도 있다. 볼나사로 대체되면 마찰이 감소한다.

이송너트(300)의 측면에 장착된 슬라이드 부재(315)는 프레임(400)에 설치된 슬릿(410)을 따라 이동하므로 슬릿(410)의 끝단에 부딪치게되면 더 이상 이동하지 못하게 된다.

이때, 슬라이드 부재(315)는 장착플레이트(310)에 고정되어 이송너트(300)에 장착될 수도 있다.

이에 따라, 이송너트(300)는 더 이상 상ㆍ하로 이동하지 못하게 되어 스티어링 샤프트(100)가 회전되지 않으므로 스티어링 휠의 회전수를 제한 할 수 있고 스티어링 휠이 과도하게 회전하려는 것을 방지할 수 있다.

나아가, 슬릿(410)의 길이를 적절하게 조절하여 스티어링 휠의 회전수를 3회전 이내로 제한할 수 있는 것이다.

이렇게, 스티어링 휠의 회전수를 제한하는 장치가 장착됨으로써, 스티어링 휠의 회전수를 적절하게 조정하여 센서의 파손이나 시스템의 오작동 등을 방지할 수 있다.

나아가, 슬라이드 부재(315)가는 이송너트(300) 외주면의 양측에 각각 장착될 수도 있으며, 이때 슬릿(410) 또한 프레임(400)의 양측에 각각 설치된다.

이렇게, 회동부재(200)의 양측에 슬라이드 부재(315)가 장착되면, 더 확실하게 스티어링 휠의 회전수를 제한할 수 있다.

한편, 이송너트(300)의 하면에 고정플레이트(330)가 장착되고, 프레임(400)의 하단에는 고정플레이트(330)가 하방으로 밀려나지 않도록 지지해주는 지지부(430)가 절곡 형성된다.

이렇게, 프레임(400)에 지지부(430)가 절곡 형성되어 고정플레이트(330)를 지지해줌으로써, 슬라이드 부재(315)가 슬릿(410)을 따라 과도하게 이동할 때 슬라이드 부재(315)의 파손을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 SBW 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

이송너트에 슬라이드 부재가 장착되고 슬라이드 부재가 이동할 때 가이드하는 슬릿이 설치된 프레임이 장착됨으로써, 스티어링 휠의 회전수를 적절하게 조정하여 센서의 파손이나 시스템의 오작동 등을 방지할 수 있다.

한편, 프레임의 하단에 지지부가 절곡 형성됨으로써, 고정플레이트를 지지하여 슬라이드 부재가 슬릿을 따라 과도하게 이동할 때 슬라이드 부재의 파손을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 SBW 시스템을 도시한 개략도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SBW 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치를 도시한 사시도.

도 3은 도 2의 A-A면을 취하여 본 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 스티어링 샤프트 150 : 어댑터

200 : 회동부재 300 : 이송너트

310 : 장착플레이트 315 : 슬라이드 부재

330 : 고정플레이트 400 : 프레임

410 : 슬릿 430 : 지지부

Claims (2)

1. 스티어 바이 와이어 시스템에 있어서,

   스티어링 샤프트와 연결되며 외주면에 나사산이 형성된 회동부재;

   상기 회동부재와 나사결합되어 상기 회동부재의 길이방향으로 이동되는 이송너트를 포함하여 이루어지되,

   상기 이송너트의 외주면에는 슬라이드 부재가 장착되어 있고,

   상기 슬라이드 부재가 상기 회동부재의 길이방향으로 이동되는 것을 가이드하는 슬릿이 설치된 프레임이 장착된 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치.
2. 제 2항에 있어서, 상기 이송너트의 하면에는 고정플레이트가 장착되고,

   상기 프레임에는 상기 고정플레이트가 하방으로 밀려나지 않도록 지지해주는 지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어 시스템의 스티어링 휠 회전수 제한장치.