KR20230032752A - 스티어 바이 와이어식 조향장치 - Google Patents

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KR20230032752A
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steer
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최홍은
김응수
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에이치엘만도 주식회사
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Abstract

본 실시예들에 의하면, 조향휠의 최대 조타각을 제한하여 운전자의 조향감을 향상시키고, 조향휠의 최대 조타각을 필요에 따라 실시간으로 또는 최소한의 구조변경으로 손쉽게 변경할 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 조타각을 제한하여 운전자의 조향감을 향상시키고, 조향휠의 최대 조타각을 필요에 따라 실시간으로 또는 최소한의 구조변경으로 손쉽게 변경할 수 있는 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.
그리고, 이러한 스티어 바이 와이어식 조향장치는 조향축과 바퀴와의 기계적인 연결이 없기 때문에 운전자가 조향휠을 최대 조타각에서 더이상 회전시킬 수 없도록 제한하는 장치가 별도로 구비되어 조향휠이 무한정 회전되는 것을 방지하는 것이 일반적이다.
한편, 예를 들어 차종에 따라 적절한 조향감을 제공하기 위해 최대 조타각을 다르게 설정할 것이 요구되는 경우가 있는데, 종래의 스티어 바이 와이어식 조향장치에 구비되는 회전제한장치는 최대 조타각을 변경하기 위해서는 구조 자체는 동일하더라도 각 부품의 규격을 변경하여야 하였고, 따라서 회전제한장치를 새로이 설계하여야 하는 번거로움이 있었다.
또한, 종래의 스티어 바이 와이어식 조향장치에 구비되는 회전제한장치는 초기 설정된 최대 조타각을 변경할 수 없어, 예를 들어 차량의 주행모드에 따라 운전자에게 실시간으로 최적의 최대 조타각을 제공할 수 없는 한계가 있었다.
본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로서, 조향휠의 최대 조타각을 제한하여 운전자의 조향감을 향상시키고, 조향휠의 최대 조타각을 필요에 따라 실시간으로 또는 최소한의 구조변경으로 손쉽게 변경할 수 있는 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것이다.
본 실시예들에 의하면, 외주면에 기어치가 형성되는 조향축, 조향축의 기어치와 맞물려 회전하는 제 1 기어, 내주면이 제 1 기어와 맞물리는 제 2 기어, 제 2 기어의 회전을 지지하는 하우징, 제 1 기어에 구비되며, 제 1 기어가 회전함에 따라 조향축 또는 제 2 기어에 지지되는 제 1 스토퍼, 제 2 기어에 구비되는 제 2 스토퍼, 하우징에 구비되며, 제 2 기어가 회전함에 따라 제 2 스토퍼가 지지되는 제 3 스토퍼를 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치가 제공될 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 조향휠의 최대 조타각을 제한하여 운전자의 조향감을 향상시키고, 조향휠의 최대 조타각을 필요에 따라 실시간으로 또는 최소한의 구조변경으로 손쉽게 변경할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 결합상태에 대한 측단면도이다.
도 3은 도 1의 결합상태에 대한 정면도이다.
도 4는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 동작상태를 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 정면도이다.
도 10은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 동작상태를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 측단면도이다.
도 12는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 동작상태를 보여주는 도면이다.
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 결합상태에 대한 측단면도, 도 3은 도 1의 결합상태에 대한 정면도, 도 4는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 동작상태를 보여주는 도면, 도 5 내지 도 8은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 정면도, 도 10은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 동작상태를 보여주는 도면, 도 11은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 측단면도, 도 12는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치의 동작상태를 보여주는 도면이다.
본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치(100)는, 외주면에 기어치가 형성되는 조향축(101), 조향축(101)의 기어치와 맞물려 회전하는 제 1 기어(110), 내주면이 제 1 기어(110)와 맞물리는 제 2 기어(120), 제 2 기어(120)의 회전을 지지하는 하우징(130), 제 1 기어(110)에 구비되며, 제 1 기어(110)가 회전함에 따라 조향축(101) 또는 제 2 기어(120)에 지지되는 제 1 스토퍼(111), 제 2 기어(120)에 구비되는 제 2 스토퍼(121), 하우징(130)에 구비되며, 제 2 기어(120)가 회전함에 따라 제 2 스토퍼(121)가 지지되는 제 3 스토퍼(131)를 포함한다.
우선, 도 1 내지 도 4를 참고하여 살펴본다.
조향축(101)은 외주면에 기어치가 형성되어 제 1 기어(110)와 맞물리며, 따라서 조향축(101)이 회전됨에 따라 제 1 기어 및 제 2 기어(120)가 회전된다. 제 1 기어 및 제 2 기어(120)의 회전범위는 제 1 내지 제 3 스토퍼(131)에 의해 제한되며, 그에 따라 조향휠의 최대 조타각이 제한되며 운전자의 조향감을 향상시킬 수 있다.
자세히 후술할 바와 같이 조향축(101)의 회전범위는 조향축(101)과 제 1 기어(110) 사이의 상대회전범위 및 제 2 기어(120)와 하우징(130) 사이의 상대회전범위에 의해 결정되며, 제 2 기어(120)와 하우징(130) 사이의 상대회전범위를 조절함으로써 조향축(101)의 회전범위를 변경할 수 있게 된다.
제 1 기어(110)는 조향축(101)의 외주면에 형성된 기어치와 맞물리며, 제 2 기어(120)는 조향축(101)과 동축으로 구비되어 제 2 기어치의 내주면이 제 1 기어(110)와 맞물린다. 따라서, 조향축(101)이 회전됨에 따라 제 1 기어(110)는 조향축(101)의 외주면과 제 2 기어(120)의 내주면 사이에서 자전 및 공전하게 된다. 제 1 기어(110)는 복수개 구비되고 복수개의 제 1 기어(110) 각각에 제 1 스토퍼(111)가 결합될 수 있으며, 도면에는 세 개의 제 1 기어(110)가 구비되는 실시예가 도시되어 있다.
제 1 스토퍼(111)는 제 1 기어(110)에 구비되어 제 1 기어(110)에 대해 원주방향으로 고정된다. 따라서 제 1 스토퍼(111)는 제 1 기어(110)와 함께 회전되게 되고, 제 1 기어(110)가 회전됨에 따라 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101) 또는 제 2 기어(120)에 지지되며 제 1 기어(110)의 회전이 제한된다.
제 1 스토퍼(111)는 제 1 기어(110)의 외주면보다 경방향으로 돌출되는 단부를 포함하여, 제 1 기어(110)가 회전됨에 따라 제 1 스토퍼(111)의 단부는 제 1 기어(110)의 외주면보다 반경이 큰 동심원을 그리며 회전하게 되고, 그에 따라 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101) 또는 제 2 기어(120)에 지지되며 제 1 기어(110)의 회전이 제한된다.
보다 구체적으로, 제 1 스토퍼(111)는 제 1 기어(110)와 일체로 형성될 수도 있으나, 도면에 도시된 바와 같이 축부 및 지지부를 포함하여 축부가 제 1 기어(110)에 결합되고 지지부는 제 1 기어(110)의 외주면보다 경방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 도면에는 지지부가 타원형상을 가지는 실시예가 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에는 제 1 스토퍼(111)가 한 개의 지지부를 포함하는 실시예가 도시되어 있으나, 제 1 스토퍼(111)가 복수개의 지지부를 포함할 수도 있다.
도 1 내지 도 4에는 제 1 기어(110)가 회전함에 따라 제 1 스토퍼(111)가 제 2 기어(120)에는 지지되지 않고 조향축(101)에만 지지되며 조향축(101)과 제 1 기어(110) 간의 상대회전이 제한되는 실시예가 도시되어 있다.
도 4를 참고하여 살펴보면, 조향축(101)이 도면상 반시계방향으로 회전됨에 따라 제 1 기어(110)가 시계방향으로 회전되고, 그에 따라 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101)에 지지되는 실시예가 도시되어 있다. 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101)에 지지됨에 따라 제 1 기어(110)는 더이상 자전하지 않으며 조향축(101)와 제 1 기어(110) 간의 상대회전이 제한된다.
조향축(101)과 제 1 기어(110) 간의 상대회전범위는 조향축(101)의 외경, 제 2 기어(120)의 형상 및 내경, 제 1 스토퍼(111)의 형상 등에 따라 다르게 설계될 수 있다.
도 9 내지 도 10에는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서보다 제 1 스토퍼(111)의 지지부가 짧게 형성되고 제 2 기어(120)에는 축방향으로 연장되는 연장부(910)가 구비됨으로써, 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101)에는 지지되지 않고 제 2 기어(120)에만 지지되며 조향축(101)과 제 1 기어(110) 간의 상대회전이 제한되는 실시예가 도시되어 있다.
연장부(910)는 제 2 기어(120)의 제 2 스토퍼(121)가 구비되는 면의 반대측면에서 축방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 또한 제 1 스토퍼(111)의 지지부를 보다 짧게 형성함으로써 제 1 기어(110)가 회전할 때 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101)에는 지지되지 않고 제 2 기어(120)의 연장부(910)에만 지지될 수 있다.
또는, 다른 실시예에 의하면, 제 1 기어(110)가 일방향으로 회전될 때는 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101)에 지지되고 제 1 기어(110)가 반대방향으로 회전될 때에는 제 1 스토퍼(111)가 제 2 기어(120)에 지지될 수 있다. 또는, 제 1 기어(110)가 회전됨에 따라 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101) 및 제 2 기어(120)에 동시에 지지될 수 있다.
이와 같이 제 1 스토퍼(111)가 지지되는 방식을 변경함으로써 조향휠의 최대 조타각을 변경할 수도 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참고하여 살펴보면, 조향축(101)이 회전됨에 따라 제 2 기어(120)는 하우징(130)에 대하여 회전되게 되는데, 제 2 기어(120)에 구비되는 제 2 스토퍼(121)가 하우징(130)에 구비되는 제 3 스토퍼(131)에 지지됨에 따라 제 2 기어(120)와 하우징(130) 간의 상대회전이 제한된다.
제 2 기어(120)의 회전은 하우징(130)에 의해 지지되는데, 하우징(130)은 도면에 도시된 바와 같이 원통형으로 형성되고 하우징(130)의 내측면에 제 2 기어(120)의 외주면이 지지될 수 있다. 하우징(130)에는 제 2 기어(120)의 회전을 지지하기 위한 베어링이나 지지부 등이 추가로 더 구비될 수 있으며, 다만 도면에서는 도시의 편의를 위해 생략되었다.
하우징(130)은 차체에 결합되어 회전불가능하게 구비될 수 있으며, 또는 도 11 내지 도 12에 도시된 바와 같이 모터(1101)에 의해 회전가능하게 구비될 수도 있다.
제 2 기어(120)가 회전됨에 따라 제 2 스토퍼(121)와 제 3 스토퍼(131)가 서로 지지되기 위해, 제 2 스토퍼(121)는 제 2 기어(120)에서 축방향으로 돌출되어 형성되고 제 3 스토퍼(131)는 하우징(130)의 내주면에서 돌출되어 형성될 수 있다.
후술할 바와 같이, 제 2 스토퍼(121) 또는 제 3 스토퍼(131)의 형상이나 개수, 배치를 변경함으로서 조향휠의 최대 조타각을 변경할 수 있는데, 따라서, 제 2 스토퍼(121) 및 제 3 스토퍼(131) 중 적어도 어느 하나는 교체가능한 형태로 구비되어야 한다. 도면에는 제 2 스토퍼(121)가 제 2 기어(120)와 별개로 형성되어 제 2 기어(120)에 결합되고 제 3 스토퍼(131)가 하우징(130)과 일체로 형성되는 실시예가 도시되어 있다. 다른 실시예에 의하면, 제 2 스토퍼(121)가 제 2 기어(120)와 일체로 형성되고 제 3 스토퍼(131)가 하우징(130)과 별개로 형성될 수 있으며, 또는 제 2 스토퍼(121) 및 제 3 스토퍼(131) 모두 각각 제 2 기어(120) 및 하우징(130)과 별개로 형성될 수 있다.
도면에는 도시의 편의를 위해 제 2 스토퍼(121)와 제 2 기어(120) 간의 결합방식이 생략되었으나 예를 들어 나사결합에 의해 결합될 수 있다. 제 2 스토퍼(121)와 제 2 기어(120)의 결합방식 및 제 3 스토퍼(131)와 하우징(130)의 결합방식은 본 실시예들을 제한하지 않으며, 교체가능한 형태로 스토퍼가 결합되면 족하다.
제 2 기어(120)는 제 2 스토퍼(121)에게 다양한 결합위치를 제공할 수 있게 형성될 수 있으며, 제 2 스토퍼(121)의 제 2 기어(120)에서의 배치를 변경하거나 다른 형상을 가지는 스토퍼로 변경함에 따라 제 2 스토퍼(121)와 제 3 스토퍼(131) 사이의 간격을 조절하고 조향휠의 최대 조타각을 조절할 수 있게 된다. 제 3 스토퍼(131)가 하우징(130)과 별개로 형성되는 경우도 마찬가지이다.
도 2 내지 도 3을 참고하여 살펴보면, 제 1 스토퍼(111)의 지지부와 제 2 스토퍼(121) 및 제 3 스토퍼(131)는 제 2 기어(120)의 몸체부를 기준으로 서로 반대측에 위치할 수 있다. 따라서, 제 1 스토퍼(111)가 회전될 때 단부가 제 2 스토퍼(121) 또는 제 3 스토퍼(131)에 지지되지 않을 수 있다. 다만, 제 2 스토퍼(121) 및 제 3 스토퍼(131)의 위치나 형상은 이에 제한되지 아니하며 제 2 기어(120)가 하우징(130)에 대해 회전될 때 서로 지지되면 족하다.
다시 도 4를 참고하여 살펴보면, 도 4의 (a)는 조향중립 상태를 도시하고 (b)는 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101)에 지지된 상태를 도시하고 (c)는 조향휠이 최대 조타각에 도달한 상태를 도시한다.
도 10을 함께 참고하여 살펴보면, 도 10의 (a)는 조향중립 상태를 도시하고 (b)는 제 1 스토퍼(111)가 제 2 기어(120)에 지지된 상태를 도시하고 (c)는 조향휠이 최대 조타각에 도달한 상태를 도시한다.
즉, 운전자가 조향휠을 회전시킴에 따라 제 1 기어(110) 및 제 2 기어(120)는 (a) 상태에서 (c) 상태에 도달하게 된다. 도면에는 이해의 편의를 위해 (a) 상태에서 (b) 상태로 도달하는 과정에서 제 1 기어(110)는 회전되되 제 2 기어(120)는 고정되고 (b) 상태에서 (c) 상태로 도달하는 과정에서 제 1 기어(110)는 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101) 또는 제 2 기어(120)에 지지되어 자전하지 않고 제 2 기어(120)와 함께 회전되게 도시되어 있다. 그러나, 제 1 기어(110)와 제 2 기어(120)의 회전은 동시에 이루어질 수 있음에 유의하여야 한다.
전술한 바와 같이 조향축(101)의 회전범위는 조향축(101)과 제 1 기어(110) 사이의 상대회전범위 및 제 2 기어(120)와 하우징(130) 사이의 상대회전범위에 의해 결정되는데, 조향축(101)과 제 1 기어(110) 사이의 상대회전에 의해 도 4의 (a) 상태에서 (b) 상태로 도달하고 제 2 기어(120)와 하우징(130) 사이의 상대회전에 의해 도 4의 (b) 상태에서 (c) 상태에 도달하게 된다.
다시 말해, 조향축(101)의 회전범위는 제 1 스토퍼(111)가 조향축(101)(또는 제 2 기어(120))에 지지되기까지 조향축(101)이 회전하는 범위 및 제 2 스토퍼(121)가 제 3 스토퍼(131)에 지지되기까지 조향축(101)이 회전하는 범위의 합으로 표현될 수 있다.
즉, 조향축(101)의 회전범위의 일부는 제 2 기어(120)와 하우징(130) 간의 상대회전에 의한 것이므로, 하우징(130)에 대한 제 2 기어(120)의 회전범위를 변경함으로써 조향휠의 최대 조타각을 조절할 수 있게 된다.
조향휠의 최대 조타각은 기어의 직경을 변경하여서도 다르게 설계될 수 있으나, 기어의 직경을 변경하는 것과 같이 부품의 규격을 변경하는 경우 조향장치의 전체적인 크기의 변경이 수반되어 서로 다른 규격의 부품을 생산하여야 하여 비효율적이고 특히 조향장치가 차량에 설치된 이후에는 최대 조타각을 변경하기 매우 어려운 문제가 있다.
그러나, 본 실시예들에 의하면 제 2 스토퍼(121)와 제 3 스토퍼(131)의 위치나 형상를 변경함으로써 하우징(130)에 대한 제 2 기어(120)의 회전범위를 간단히 조절할 수 있으며, 따라서 동일한 규격의 부품으로 조향장치를 설계하더라도 간단하게 최대 조타각을 조절할 수 있고, 심지어 조향장치가 차량에 설치된 이후에도 필요에 따라 최대 조타각을 적절히 변경할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 4에는 제 2 스토퍼(121) 및 제 3 스토퍼(131)가 각각 세 개씩 등간격으로 배치되는 실시예가 도시되어 있는데, 도 5 내지 도 8에 도시되 바와 같이 제 2 스토퍼(121) 또는 제 3 스토퍼(131)의 형상이나 개수, 배치를 다르게 함으로써 조향휠의 최대 조타각을 간편하게 조절할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제 2 스토퍼(121)가 제 2 기어(120)에 교체가능하게 결합되거나 제 3 스토퍼(131)가 하우징(130)에 교체가능하게 결합되고, 또한 제 2 기어(120)가 제 2 스토퍼(121)에 다양한 결합위치를 제공하거나 하우징(130)이 제 3 스토퍼(131)에 다양한 결합위치를 제공하게 형성됨으로써, 간편하게 제 2 스토퍼(121)와 제 3 스토퍼(131) 사이의 간격을 변경할 수 있게 된다.
제 2 스토퍼(121)가 제 2 기어(120)에 구비되는 위치를 변경하거나 제 3 스토퍼(131)가 하우징(130)에 구비되는 위치를 변경함으로써, 하우징(130)에 대한 제 2 기어(120)의 회전범위를 조절할 수 있다.
도 5에는 제 2 스토퍼(121) 및 제 3 스토퍼(131)가 각각 한 쌍씩 서로 마주보게 구비되어 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예보다 하우징(130)에 대한 제 2 기어(120)의 회전범위가 증가된 실시예가 도시되어 있다.
도 6에는 한 쌍의 제 3 스토퍼(131)가 서로 마주보게 구비되고 제 2 스토퍼(121)는 각 제 3 스토퍼(131)에 대하여 제 3 스토퍼(131)를 사이에 두고 각각 한 쌍씩 구비되어, 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예보다 하우징(130)에 대한 제 2 기어(120)의 회전범위가 감소된 실시예가 도시되어 있다.
이와 같이, 제 2 스토퍼(121)가 원주방향으로 이격되며 복수개 구비되고 제 3 스토퍼(131)는 제 2 스토퍼(121)의 사이에 위치되거나, 제 3 스토퍼(131)가 원주방향으로 이격되며 복수개 구비되고 제 2 스토퍼(121)는 제 3 스토퍼(131)의 사이에 위치될 수 있으며, 제 2 스토퍼(121)와 제 3 스토퍼(131) 사이의 간격을 미세하게 조절함으로써 최적의 최대 조타각을 제공할 수도 있다.
또한, 제 2 스토퍼(121)의 원주방향 폭을 변경하거나 제 3 스토퍼(131)의 원주방향 폭을 변경함으로써, 하우징(130)에 대한 제 2 기어(120)의 회전범위를 조절할 수 있다.
도 7에는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예보다 원주방향 폭이 증가된 제 2 스토퍼(121)가 구비되어 하우징(130)에 대한 제 2 기어(120)의 회전범위가 감소된 실시예가 도시되어 있으며, 도 8에는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예보다 원주방향 폭이 증가된 제 3 스토퍼(131)가 구비되어 하우징(130)에 대한 제 2 기어(120)의 회전범위가 감소된 실시예가 도시되어 있다.
제 2 스토퍼(121)와 제 3 스토퍼(131)의 배치, 형상 및 개수 등은 도시된 도면들에 제한되지 않으며, 필요에 따라 적절히 설계되어 배치될 수 있을 것이다.
한편, 도 11을 참고하여 살펴보면, 본 실시예들에 의한 조향장치(100)는 하우징(130)을 회전시키기 위한 모터(1101)를 더 포함할 수 있다. 도면에는 모터(1101)의 모터축이 하우징(130)과 직접 결합되는 실시예가 도시되어 있으나, 모터(1101)와 하우징(130)은 기어 또는 풀리 및 벨트 등 감속기를 매개로 연결될 수도 있다.
모터(1101)는 하우징(130)을 회전시킴으로써 제 2 스토퍼(121)와 제 3 스토퍼(131) 사이의 간격을 조절하며, 따라서 모터(1101)의 제어를 통해 조향휠의 최대 조타각을 조절할 수 있다.
즉, 차량에 구비되는 전자제어장치(미도시)가 모터(1101)를 제어하여 하우징(130)을 회전시킴으로써 제 2 스토퍼(121)와 제 3 스토퍼(131) 사이의 간격이 변경되고 조향휠의 최대 조타각이 조절될 수 있으며, 모터(1101)에 의한 조향휠의 최대 조타각 조절은 실시간으로 이루어질 수 있어 운전자에게 최적의 조향감을 제공할 수 있다.
도 12에는 운전자의 조향휠 조작 방향에 따라 모터(1101)가 하우징(130)을 회전시켜 제 2 스토퍼(121)와 제 3 스토퍼(131) 사이의 간격을 좁힘으로써, 최대 조타각이 감소되는 실시예가 도시되어 있다. 이와 반대로 모터(1101)가 제 2 스토퍼(121)와 제 3 스토퍼(131) 사이의 간격을 넓힘으로써 최대 조타각을 증가시킬 수도 있을 것이다.
또한, 이와 같은 모터(1101)에 의한 최대 조타각 조절은 차량의 주행모드에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 컴포트 모드에서는 상대적으로 최대 조타각이 증가하도록 제어하고 스포츠 모드에서는 상대적으로 최대 조타각이 감소하도록 제어할 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
110: 제 1 기어 111: 제 1 스토퍼
120: 제 2 기어 121: 제 2 스토퍼
130: 하우징 131: 제3 스토퍼
910: 연장부 1101: 모터

Claims (12)

  1. 외주면에 기어치가 형성되는 조향축;
    상기 조향축의 기어치와 맞물려 회전하는 제 1 기어;
    내주면이 상기 제 1 기어와 맞물리는 제 2 기어;
    상기 제 2 기어의 회전을 지지하는 하우징;
    상기 제 1 기어에 구비되며, 상기 제 1 기어가 회전함에 따라 상기 조향축 또는 제 2 기어에 지지되는 제 1 스토퍼;
    상기 제 2 기어에 구비되는 제 2 스토퍼;
    상기 하우징에 구비되며, 상기 제 2 기어가 회전함에 따라 상기 제 2 스토퍼가 지지되는 제 3 스토퍼;
    를 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스토퍼는, 상기 제 1 기어의 외주면보다 경방향으로 돌출되는 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 스토퍼는, 상기 제 2 기어에서 축방향으로 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 스토퍼는, 상기 하우징의 내주면에서 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 대한 상기 제 2 기어의 회전범위를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 스토퍼가 상기 제 2 기어에 구비되는 위치를 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3 스토퍼가 상기 하우징에 구비되는 위치를 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 스토퍼의 원주방향 폭을 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3 스토퍼의 원주방향 폭을 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 스토퍼는 원주방향으로 이격되며 복수개 구비되고, 상기 제 3 스토퍼는 상기 제 2 스토퍼의 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3 스토퍼는 원주방향으로 이격되며 복수개 구비되고, 상기 제 2 스토퍼는 상기 제 3 스토퍼의 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징을 회전시키기 위한 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
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