KR20210156636A - 스티어 바이 와이어식 조향장치 - Google Patents

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KR20210156636A
KR20210156636A KR1020200074474A KR20200074474A KR20210156636A KR 20210156636 A KR20210156636 A KR 20210156636A KR 1020200074474 A KR1020200074474 A KR 1020200074474A KR 20200074474 A KR20200074474 A KR 20200074474A KR 20210156636 A KR20210156636 A KR 20210156636A
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박민호
신우진
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주식회사 만도
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Abstract

본 실시예들에 의하면, 조향휠의 최대 회전각을 간단한 구조로 제한할 수 있어 운전자의 조향감이 향상되고, 차종별 요구사항에 대응되는 최대 회전각을 손쉽게 만족시킬 수 있으며, 부품 가공 및 조립이 용이해지고 부품 간 오조립이 방지되어 양산성이 향상되고, 최대 회전각에서 충격에 의해 부품이 파손되며 조향휠이 헛도는 것이 방지될 수 있다.

Description

스티어 바이 와이어식 조향장치{STEER-BY-WIRE TYPE STEERING APPARATUS}
본 실시예들은 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조향휠의 최대 회전각을 간단한 구조로 제한할 수 있어 운전자의 조향감이 향상되고, 차종별 요구사항에 대응되는 최대 회전각을 손쉽게 만족시킬 수 있으며, 부품 가공 및 조립이 용이해지고 부품 간 오조립이 방지되어 양산성이 향상되고, 최대 회전각에서 충격에 의해 부품이 파손되며 조향휠이 헛도는 것이 방지되는 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 부품 수 축소로 차량의 경량화 및 라인 조립공수 급감 등의 단순화로 조향 작동 시의 불필요한 에너지 소모를 줄임으로써 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 까다로워 양산성이 낮으며, 부품 오조립이 발생되기 쉬워 일정한 품질을 만족시키기 어렵고, 최대 회전각에서 큰 충격이 가해질 경우 부품이 파손되어 조향휠이 헛돌게 되는 문제가 있었다.
본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로서, 조향휠의 최대 회전각을 간단한 구조로 제한할 수 있어 운전자의 조향감이 향상되고, 차종별 요구사항에 대응되는 최대 회전각을 손쉽게 만족시킬 수 있으며, 부품 가공 및 조립이 용이해지고 부품 간 오조립이 방지되어 양산성이 향상되고, 최대 회전각에서 충격에 의해 부품이 파손되며 조향휠이 헛도는 것이 방지되는 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것이다.
본 실시예들에 의하면, 중공으로 형성되고, 내주면에는 경방향 외측으로 함몰되는 함몰부가 구비되는 제 1 스토퍼, 중공으로 형성되어 조향축에 결합되며, 함몰부에 삽입되는 지지부가 일단부에서 축방향으로 돌출형성되는 소경부 및 소경부의 타단부에 구비되는 대경부를 포함하는 제 2 스토퍼, 스크류와 맞물리는 너트, 중공으로 형성되어 외주면은 하우징에 결합되고, 내주면에는 너트가 원주방향으로 지지되게 결합되는 가이드링을 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치가 제공될 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 조향휠의 최대 회전각을 간단한 구조로 제한할 수 있어 운전자의 조향감이 향상되고, 차종별 요구사항에 대응되는 최대 회전각을 손쉽게 만족시킬 수 있으며, 부품 가공 및 조립이 용이해지고 부품 간 오조립이 방지되어 양산성이 향상되고, 최대 회전각에서 충격에 의해 부품이 파손되며 조향휠이 헛도는 것이 방지될 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 일부에 대한 작동상태를 보여주는 측면도이다.
도 3 내지 도 4는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 일부에 대한 정면도이다.
도 5는 도 1의 일부에 대한 사시도이다.
도 6은 도 1의 결합상태에 대한 정면도이다.
도 7 내지 도 8은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 일부에 대한 정면도이다.
도 9는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 일부에 대한 사시도이다.
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 분해사시도, 도 2는 도 1의 일부에 대한 작동상태를 보여주는 측면도, 도 3 내지 도 4는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 일부에 대한 정면도, 도 5는 도 1의 일부에 대한 사시도, 도 6은 도 1의 결합상태에 대한 정면도, 도 7 내지 도 8은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 일부에 대한 정면도, 도 9는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 일부에 대한 사시도이다.
본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치(100)는, 중공으로 형성되고, 내주면에는 경방향 외측으로 함몰되는 함몰부(121)가 구비되는 제 1 스토퍼(120), 중공으로 형성되어 조향축(101)에 결합되며, 함몰부(121)에 삽입되는 지지부(143)가 일단부에서 축방향으로 돌출형성되고 외주면에는 스크류가 형성되고 외주면에는 스크류가 형성되는 소경부(141) 및 소경부(141)의 타단부에 구비되는 대경부(142)를 포함하는 제 2 스토퍼(140), 스크류와 맞물리는 너트(130), 중공으로 형성되어 외주면은 하우징(102)에 결합되고, 내주면에는 너트(130)가 원주방향으로 지지되게 결합되는 가이드링(110)을 포함한다.
도 1을 참고하여 살펴보면, 제 1 스토퍼(120)와 제 2 스토퍼(140)는 중공으로 형성되어 있으며, 제 1 스토퍼(120)가 제 2 스토퍼(140)에 결합되고 제 2 스토퍼(140)가 조향축에 결합되어, 제 1 스토퍼(120) 및 제 2 스토퍼(140)는 조향축(101)의 회전과 함께 회전된다.
조향축(101)의 외주면과 제 2 스토퍼(140)의 내주면에는 각각 서로 맞물리는 세레이션이 형성되어, 조향축(101)과 제 2 스토퍼(140)는 세레이션에 의해 결합되며 원주방향으로 고정될 수 있다.
제 2 스토퍼(140)는 소경부(141) 및 대경부(142)를 포함하며, 소경부(141)의 외주면에는 너트(130)와 맞물리는 스크류가 형성되어 있다.
다만, 도면에는 도시되지 않았으나 소경부(141)의 외주면에 스크류가 직접 형성되는 것이 아니라 중공의 리드스크류가 소경부(141)의 외주면에 결합될 수도 있으며, 이러한 리드스크류는 소경부(141)의 외주면에 압입되거나 키-홈 또는 세레이션에 의해 결합될 수 있다.
제 1 스토퍼(120)는 소경부(141)의 일단부와 결합되고 대경부(142)는 소경부(141)의 타단부에 구비되어, 스크류는 제 1 스토퍼(120)와 대경부(142)의 사이에 위치하게 된다.
제 1 스토퍼(120)의 내주면에는 경방향 외측으로 함몰되는 함몰부(121)가 구비되고 소경부(141)의 일단부에는 축방향으로 돌출되는 지지부(143)가 구비되어, 지지부(143)가 함몰부(121)에 삽입되며 제 1 스토퍼(120) 및 제 2 스토퍼(150)가 원주방향으로 고정되게 결합된다.
너트(130)는 스크류와 나사결합되는데, 하우징(102)에 결합되는 가이드링(110)에 원주방향으로 고정됨으로써 제 1 스토퍼(120) 및 제 2 스토퍼(140)가 조향축(101)과 함께 회전될 때 스크류와의 나사결합에 의해 축방향으로 슬라이딩된다. 가이드링(110)에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.
따라서, 조향축(101)이 회전될 때 너트(130)가 축방향으로 슬라이딩되며 제 1 스토퍼(120) 또는 제 2 스토퍼(140)의 대경부(142)에 지지되게 되고, 그에 따라 제 1 스토퍼(120), 제 2 스토퍼(140) 및 제 2 스토퍼(140)와 원주방향으로 고정된 조향축(101)의 회전이 방지되며 조향휠의 최대 회전각이 제한되는 것이다.
이 때, 너트(130)의 양측면에는 축방향으로 돌출되는 제 1 돌기부(132)가 구비되고, 제 1 스토퍼(120) 및 대경부(142)의 너트(130)와 대향되는 내측면에는 축방향으로 돌출되는 제 2 돌기부(122,144)가 구비되어, 제 1 돌기부(132)와 제 2 돌기부(122,144)가 원주방향으로 지지되며 조향축(101)의 회전이 제한될 수 있다.
도 2를 참고하여 살펴보면, 가운데 도면은 조향휠이 회전되지 않은 중립상태를 도시한 것으로서 너트(130)가 제 1 스토퍼(120) 및 제 2 스토퍼(140)의 대경부(142) 사이 중앙에 위치하고 있으며, 좌측 및 우측 도면은 조향휠이 최대 회전각에 도달한 상태를 도시한 것으로서 너트(130)가 축방향으로 슬라이딩되며 제 1 돌기부(132)와 제 2 돌기부(122,144)가 원주방향으로 지지되어 있다.
이와 같이 제 1 돌기부(132)와 제 2 돌기부(122,144)가 원주방향으로 지지되며 제 2 스토퍼(140)와 고정된 조향축(101)의 회전이 방지되는 것이다.
즉, 제 1 돌기부(132)와 제 2 돌기부(122,144)가 서로 지지되는 위치에 따라 조향휠의 최대 회전각이 달라지게 되는 것이며(도 9 참조), 요구되는 조향휠의 최대 회전각을 만족시키고 조향휠의 좌측 최대 회전각과 우측 최대 회전각이 일치되게 하기 위해서는, 양 제 2 돌기부(122,144)가 기 설정된 위상에 위치되도록 제 1 스토퍼(120) 및 제 2 스토퍼(140)를 정밀하게 정렬시켜 조립하는 것이 매우 중요하다고 할 것이다.
그런데, 종래의 조향장치에 의하면 너트 및 스토퍼를 정밀하게 조립하기 어려워 너트가 스토퍼에 지지되는 위치가 기 설정된 위치와 다르게 오조립되는 경우가 빈번하게 발생하였는데, 이러한 오조립이 조립 단계에서 발견되지 못하고 조립 완료 후에 발견되어 불량으로 판정되는 경우, 불량으로 판정된 조향장치를 전량 폐기할 수밖에 없어 시간, 원가 등의 측면에서 손해가 극심한 문제가 있었다.
종래의 조향장치는 조향축에 리드스크류가 직접 결합되고 리드스크류와 맞물리는 너트의 슬라이딩 또는 회전을 제한하였는데, 이러한 너트의 움직임을 제한하기 위한 스토퍼가 결합되는 구조를 살펴보면, 종래의 조향장치에는 스토퍼가 하우징과 일체로 형성되거나, 하우징과 별개로 제작되더라도 리드스크류에 결합되지 않고 하우징에 결합되거나, 리드스크류의 양단부에 결합되는 구조가 있었다.
즉, 종래의 조향장치 중 스토퍼가 하우징과 일체로 형성되거나 스토퍼가 리드스크류와 결합되지 않고 하우징에 결합되는 구조에서는 양 스토퍼의 사이에 너트를 삽입시키며 조립하거나 너트의 양측에 스토퍼가 각각 위치되게 조립하는 구조이므로 조향휠 중립상태를 기준으로 너트가 스토퍼 사이의 중앙에 위치되게 조립하기가 어려운 문제가 있었으며(다시 말해, 조립 오차로 인해 너트가 일측으로 치우치게 조립되게 쉬웠으며), 종래의 조향장치 중 스토퍼가 리드스크류의 양단부에 결합되는 구조에서는 스토퍼가 서로 결합되는 것이 아니라 양 스토퍼가 리드스크류에 각각 결합되므로 양 스토퍼의 위상을 정렬시키기가 어렵고 스토퍼를 리드스크류에 고정시키기 위한 별도의 가공(예를 들어, 핀을 압입시키기 위한 핀홀 가공)이 필요하여 가공에 의한 오차가 발생되는 문제도 있었다.
특히, 종래의 조향장치 중 스토퍼가 리드스크류의 양단부에 결합되는 구조에서는 스토퍼가 리드스크류에 용접 또는 압입에 의해 결합되었는데, 조향휠 최대 회전각에서 큰 충격이 가해질 경우 스토퍼와 리드스크류의 결합이 파단되며 조향휠이 헛돌게 되는 문제가 빈번하게 발생하였다.
그러나, 본 실시예들에 의하면 지지부(143)를 함몰부(121)에 삽입시키며 제 1 스토퍼(120)와 제 2 스토퍼(140)를 결합시키는 것만으로 양 제 2 돌기부(122,144)의 위상이 정렬되므로, 조립이 매우 간편해지고 별도의 가공이 불필요하여 양산성이 향상되게 된다.
또한, 본 실시예들에 의하면 대경부(142)와 소경부(141)가 일체로 형성되고 제 1 스토퍼(120)와 제 2 스토퍼(140)는 함몰부(121) 및 지지부(143)에 결합되므로, 조향휠 최대 회전각에서 큰 충격이 가해지더라도 부품 파손이 발생하기 어려워 조향휠이 헛돌게 되는 문제가 방지되게 된다.
한편, 최대 회전각에서 제 1 스토퍼(120)와 제 2 스토퍼(140) 사이에서 원주방향으로 가해지는 하중을 분산시켜 안정성이 향상될 수 있도록 제 1 스토퍼(120)에는 함몰부(121)가 두 개 이상 구비되는 것이 바람직하며, 그에 따라 지지부(143)도 각 함몰부(121)에 삽입되게 두 개 이상 구비될 수 있다.
도 1에는 두 개 구비되는 함몰부(121)가 원주방향 폭이 동일하게 형성되고 등간격으로 배치되는 실시예가 도시되어 있다.
그런데, 도 1에 도시된 실시예에서는 제 1 스토퍼(120)가 반바퀴 회전된 상태에서도 제 2 스토퍼(140)와 결합될 수 있는데, 제 1 스토퍼(120)와 제 2 스토퍼(140)가 서로 반바퀴 회전된 상태로 조립되면 너트(130)가 제 1 스토퍼(120)와 대경부(142) 사이에서 일측 또는 타측으로 슬라이딩될 수 있는 거리가 증가하거나 감소하게 되므로, 이와 같이 조향휠의 최대 회전각이 변경되게 조립되는 오조립을 방지할 필요가 있다.
이와 같은 문제를 방지하기 위해, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 함몰부(121) 중 적어도 어느 하나가 나머지와 다른 원주방향 폭으로 형성되거나(즉, 각 함몰부(121)가 모두 같은 원주방향 폭을 가지지 않는다), 함몰부(121)는 함몰부(121) 사이의 원주방향 폭 중 적어도 어느 하나가 나머지와 다르게 배치될 수 있다(즉, 각 함몰부(121)가 등간격으로 배치되지 않는다).
이 때, 지지부(143)는 각 함몰부(121)의 원주방향 폭 및 위치에 대응되게 구비된다.
도 3에는 함몰부(121) 및 지지부(143)가 각각 두 개씩 구비되는 실시예가 도시되어 있는데, 도면 상 상측의 함몰부(121)가 하측의 함몰부(121) 보다 작은 원주방향 폭으로 형성됨으로써, 제 1 스토퍼(120)가 제 2 스토퍼(140)에 대해 위상 정렬된 상태에서만 제 2 스토퍼(140)와 결합될 수 있고 반바퀴 또는 다른 각도로 회전된 상태에서는 결합될 수 없게 된다.
도 4에는 함몰부(121) 및 지지부(143)가 각각 두 개씩 구비되는 실시예가 도시되어 있는데, 도면 상 하측의 함몰부(121) 사이의 원주방향 폭이 나머지 보다 작게 함몰부(121)가 배치됨으로써, 마찬가지로 제 1 스토퍼(120)가 제 2 스토퍼(140)에 대해 위상 정렬된 상태에서만 제 2 스토퍼(140)와 결합될 수 있고 반바퀴 또는 다른 각도로 회전된 상태에서는 결합될 수 없게 된다.
이와 같이 제 1 스토퍼(120) 및 제 2 스토퍼(140)가 정렬된 상태에서만 조립될 수 있게 형성됨으로써, 부품 자체의 형상에 의해 오조립이 원천적으로 방지되어 불량품 발생률이 저하되고 양산성이 향상될 수 있다.
이어서, 도 5 내지 도 6을 참고하여 살펴보면, 가이드링(110)은 중공으로 형성되어 하우징(102)과 너트(130)의 사이에 구비되는데, 즉 가이드링(110)의 외주면은 하우징(102)에 결합되고 가이드링(110)의 내주면에는 너트(130)가 원주방향으로 지지되게 결합된다.
먼저, 너트(130)가 결합된 가이드링(110)이 원주방향으로 고정되도록, 가이드링(110)의 외주면에는 제 1 면취부(113)가 구비되고 하우징(102)에는 제 1 면취부(113)에 지지되는 제 2 면취부(103)가 구비되어, 제 1 면취부(113) 및 제 2 면취부(103)에 의해 가이드링(110)이 하우징(102)에 원주방향으로 지지되게 결합된다.
도면에는 도시되지 않았으나 가이드링(110)은 하우징(102)에 핀-핀홀 등에 의해 결합될 수도 있을 것이며, 다만 제 1 면취부(113) 및 제 2 면취부(103)에 의해 결합되는 것이 가공 편의, 부품 수 절감 등의 측면에서 유리하다.
그리고, 너트(130)가 가이드링(110)에 원주방향으로 지지되도록, 가이드링(110)의 내주면에는 경방향 내측으로 돌출되는 제 1 돌출부(111)가 구비되고, 너트(130)의 외주면에는 제 1 돌출부(111)에 원주방향으로 지지되는 제 2 돌출부(131)가 구비된다.
즉, 제 1 돌출부(111)와 제 2 돌출부(131)가 서로 지지되며 너트(130)가 가이드링(110)에 원주방향으로 지지되되 너트(130)는 가이드링(110)에 대해 축방향으로 슬라이딩될 수 있는 것이다.
또한, 제 1 돌출부(111)에는 제 2 돌출부(131)에 지지되는 탄성부재(112)가 결합될 수 있는데, 탄성부재(112)는 링 형태로 형성되어 제 1 돌출부(111)의 둘레를 감싸게 구비될 수 있다.
탄성부재(112)에 의해 제 1 돌출부(111)와 제 2 돌출부(131) 사이에서의 충격음이나 마찰음이 저감되어, 운전자의 조향감이 향상될 수 있다.
또한, 제 2 돌출부(131)는 제 1 돌출부(111)의 원주방향 양측에 각각 구비되어, 너트(130)의 슬라이딩이 제 1 돌출부(111) 및 제 2 돌출부(131)에 의해 원활하게 가이드될 수 있으며, 너트(130)와 가이드링(110) 사이에서 발생하는 하중이 분산되며 안정성이 향상될 수 있다.
한편, 조향휠이 최대 회전각에 도달할 때 또는 너트(130)가 슬라이딩될 때 너트(130)와 가이드링(110) 사이에서 발생되는 하중을 분산시키고 너트(130)의 슬라이딩이 원활하게 지지될 수 있도록 제 2 돌출부(131)는 제 1 돌출부(111)의 원주방향 양측에 각각 구비되는 것이 바람직하며, 그에 따라 제 1 돌출부(111)도 두 개 이상 구비될 수 있다.
도 1,5,6에는 각 제 1 돌출부(111)의 원주방향 폭이 동일하고 등간격으로 배치되는 실시예가 도시되어 있다.
그런데, 도 1 등에 도시된 실시예에서는 너트(130)가 반바퀴 회전된 상태에서도 가이드링(110)과 결합될 수 있는데, 너트(130)가 중립상태를 기준으로 리드스크류(140)에 대해 반바퀴 회전된 상태로 조립되면 너트(130)가 축방향 일측 또는 타측으로 슬라이딩될 수 있는 거리가 반바퀴에 대응되는 만큼 증가하거나 감소하게 되므로, 이와 같이 조향휠의 좌측 최대 회전각과 우측 회전각이 상이해지는 오조립을 방지할 필요가 있다.
이와 같은 문제를 방지하기 위해, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 돌출부(111) 중 적어도 어느 하나는 나머지와 다른 원주방향 폭으로 형성되거나(즉, 각 제 1 돌출부(111)가 모두 같은 원주방향 폭을 가지지 않는다), 제 1 돌출부(111)는 제 1 돌출부(111) 사이의 원주방향 폭 중 적어도 어느 하나가 나머지와 다르게 배치될 수 있다(즉, 각 제 1 돌출부(111)가 등간격으로 배치되지 않는다).
이 때, 제 2 돌출부(131)은 각 제 1 돌출부(111)의 원주방향 폭 및 위치에 대응되게 구비된다.
도 7에는 제 1 돌출부(111)가 도면 상 상측과 하측에 한 개씩 구비되고 제 2 돌출부(131)는 각 제 1 돌출부(111)의 원주방향 양측에 두 개씩 구비되는 실시예가 도시되어 있는데, 도면 상 상측의 제 1 돌출부(111)의 원주방향 폭 보다 도면 상 하측의 제 1 돌출부(111)의 원주방향 폭이 크게 형성됨으로써, 너트(130)가 중립상태에서만 가이드링(110)과 결합될 수 있고 반바퀴 또는 다른 각도로 회전된 상태에서는 결합될 수 없다.
다만, 도 7에 도시된 실시예에 있어서, 조향휠의 좌측 또는 우측으로의 최대 회전각이 한바퀴 이상인 경우 너트(130)가 중립상태를 기준으로 스크류에 대해 한바퀴 회전된 경우에도 너트(130)와 가이드링(110)이 결합될 수 있을 것이나, 이러한 경우 반바퀴만 회전된 상태와 비교할 때 너트(130)가 중립상태 위치에서 슬라이딩된 거리가 크므로 오조립된 것을 쉽게 확인할 수 있어 불량품 생산률은 상대적으로 현저히 낮다고 할 것이고, 따라서 너트(130)가 반바퀴 회전된 상태에서 가이드링(110)과 결합되는 것만을 방지하여도 충분하다 할 것이다.
도 8에는 제 1 돌출부(111)가 도면 상 상측에 두 개 구비되고 하측에 한 개 구비되고 제 2 돌출부(131)는 제 1 돌출부(111)를 사이에 두고 상측에 세 개 하측에 두 개 구비되는 실시예가 도시되어 있는데, 상측의 제 1 돌출부(111) 사이의 원주방향 폭이 나머지 보다 작게 제 1 돌출부(111)가 배치됨으로써, 마찬가지로 너트(130)가 중립상태에서만 가이드링(110)과 결합될 수 있고 반바퀴 또는 다른 각도로 회전된 상태에서는 결합될 수 없다.
이와 같이 너트(130)가 중립상태인 경우에만 가이드링(110)과 조립될 수 있게 형성됨으로써, 부품 자체의 형상에 의해 원천적으로 오조립이 방지되어 불량품 발생률이 저하되고 양산성이 향상될 수 있다.
이어서, 도 9를 참고하여 살펴보면, 본 실시예들에 있어서 제 2 돌기부(122,144)의 위치만 다르게 제 1 스토퍼(120)와 제 2 스토퍼(140)를 제작함으로써 용이하게 조향휠의 최대 회전각을 변경할 수 있어, 예를 들어 차종별로 다르게 요구되는 조향휠 최대 회전각을 손쉽게 만족시킬 수 있게 된다.
즉, 제 1 스토퍼(120) 및 제 2 스토퍼(140)의 대경부(142)에 구비된 제 2 돌기부(122,144)의 위치를 원주방향으로 이동시킴으로써(도면부호 122',144' 참고), 너트(130)가 슬라이딩될 때 제 1 돌기부(132)가 제 2 돌기부(122,144)에 보다 빨리 지지되거나 나중에 지지되게 되고, 그에 따라 최대 조향각이 감소되거나 증가되는 것이다.
조향휠의 좌측 최대 회전각과 우측 최대회전각의 증감이 동일하도록, 제 1 스토퍼(120)의 제 2 돌기부(122)와 제 2 스토퍼(140)의 제 2 돌기부(144)는 각각 원주방향 반대측으로 동일한 각도만큼 이동되는 것이 바람직하다.
이와 같은 형상을 가지는 스티어 바이 와이어식 조향장치에 의하면, 조향휠의 최대 회전각을 간단한 구조로 제한할 수 있어 운전자의 조향감이 향상되고, 차종별 요구사항에 대응되는 최대 회전각을 손쉽게 만족시킬 수 있으며, 부품 가공, 조립 내지는 정렬이 용이해지고 부품 간 오조립이 방지되어 양산성이 향상되고, 최대 회전각에서 충격에 의해 부품이 파손되며 조향휠이 헛도는 것이 방지될 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 101: 조향축
102: 하우징 110: 가이드링
111: 제 1 돌출부 112: 탄성부재
120: 제 1 스토퍼 121: 함몰부
130: 너트 131: 제 2 돌출부
140: 제 2 스토퍼 141: 소경부
142: 대경부 143: 지지부

Claims (13)

  1. 중공으로 형성되고, 내주면에는 경방향 외측으로 함몰되는 함몰부가 구비되는 제 1 스토퍼;
    중공으로 형성되어 조향축에 결합되며, 상기 함몰부에 삽입되는 지지부가 일단부에서 축방향으로 돌출형성되고 외주면에는 스크류가 형성되는 소경부 및 상기 소경부의 타단부에 구비되는 대경부를 포함하는 제 2 스토퍼;
    상기 스크류와 맞물리는 너트;
    중공으로 형성되어 외주면은 하우징에 결합되고, 내주면에는 상기 너트가 원주방향으로 지지되게 결합되는 가이드링;
    을 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조향축과 제 2 스토퍼는 세레이션으로 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 너트의 양측면에는 축방향으로 돌출되는 제 1 돌기부가 구비되고, 상기 제 1 스토퍼 및 대경부의 상기 너트와 대향되는 내측면에는 축방향으로 돌출되는 제 2 돌기부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스토퍼에는 상기 함몰부는 두 개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 함몰부 중 적어도 어느 하나는 나머지와 다른 원주방향 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 함몰부는, 상기 함몰부 사이의 원주방향 폭 중 적어도 어느 하나가 나머지와 다르게 배치되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드링의 외주면에는 제 1 면취부가 구비되고, 상기 하우징에는 상기 제 1 면취부에 지지되는 제 2 면취부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드링의 내주면에는 경방향 내측으로 돌출되는 제 1 돌출부가 구비되고, 상기 너트의 외주면에는 상기 제 1 돌출부에 원주방향으로 지지되는 제 2 돌출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 돌출부에는 상기 제 2 돌출부에 지지되는 탄성부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 돌출부는 상기 제 1 돌출부의 원주방향 양측에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 가이드링에는 상기 제 1 돌출부가 두 개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 돌출부 중 적어도 어느 하나는 나머지와 다른 원주방향 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 돌출부는, 상기 제 1 돌출부 사이의 원주방향 폭 중 적어도 어느 하나가 나머지와 다르게 배치되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
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