WO2020184883A1 - 스티어 바이 와이어식 조향장치 - Google Patents

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WO2020184883A1
WO2020184883A1 PCT/KR2020/002955 KR2020002955W WO2020184883A1 WO 2020184883 A1 WO2020184883 A1 WO 2020184883A1 KR 2020002955 W KR2020002955 W KR 2020002955W WO 2020184883 A1 WO2020184883 A1 WO 2020184883A1
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steer
support
wire type
steering apparatus
type steering
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염슬기
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주식회사 만도
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    • F16H2057/0213—Support of worm gear shafts

Definitions

  • the present embodiments relate to a steer-by-wire type steering device, and more particularly, in the steer-by-wire type steering device, when the rotation of the wheel reaches the maximum point, the driver's steering by mechanically preventing the wheel from rotating any more. It relates to a steer-by-wire type steering system capable of increasing stability.
  • power steering has been developed and applied to provide convenience in driving operation by assisting the driver's steering wheel operation power
  • power steering is a hydraulic type using hydraulic pressure and the power of both hydraulic and motor at the same time.
  • the electro-hydraulic type used and the electric type using only the electric power of the motor were developed and applied.
  • the screw member rotates in conjunction with the steering shaft and has a first screw portion formed on the outer circumferential surface
  • the screw member is coupled to the outer circumferential side of the screw member and has a second screw portion corresponding to the first screw portion formed on the inner circumferential surface.
  • a moving member that moves in the axial direction during rotation of the screw member, a first stopping member and a second stopping member that are fixed to the outer circumferential surfaces of one end and the other end of the screw member and limit the axial movement distance of the moving member, and the moving member fixed to the housing
  • a steer-by-wire type steering apparatus including a support member that supports and prevents rotation of the moving member when the screw member is rotated may be provided.
  • a screw member having a first screw portion formed on an outer circumferential surface and having a first screw portion formed on an outer circumferential surface and a second screw portion corresponding to the first screw portion is formed on the inner circumferential surface.
  • a moving member that moves in the axial direction when the screw member is rotated and is supported by the housing to prevent rotation, a first stopping member that is fixed to the outer circumferential surface of one end and the other end of the screw member and limits the axial movement distance of the moving member, and
  • a steer-by-wire type steering apparatus including a second stopping member may be provided.
  • the steering safety of the driver when the rotation of the wheel reaches the maximum point, the steering safety of the driver can be increased by mechanically preventing the wheel from rotating any more. .
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a steer-by-wire type steering apparatus according to the present embodiments
  • FIG. 2 is a perspective view showing a part of a steer-by-wire type steering apparatus according to the present embodiments
  • FIG. 3 and 4 are exploded perspective views showing some of the steer-by-wire type steering apparatus according to the present embodiments.
  • FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views showing some of the steer-by-wire type steering apparatuses according to the present embodiments.
  • FIG. 7 and 8 are exploded perspective views showing some of the steer-by-wire type steering apparatus according to other embodiments.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a part of a steer-by-wire type steering apparatus according to other embodiments.
  • first, second, A, B, (a), (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.
  • a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steer-by-wire type steering apparatus according to the present embodiments
  • FIG. 2 is a perspective view showing a part of the steer-by-wire type steering apparatus according to the present embodiments
  • FIGS. 3 and 4 are An exploded perspective view showing some of the steer-by-wire type steering apparatuses according to the embodiments
  • FIGS. 5 and 6 are sectional views showing some of the steer-by-wire type steering apparatuses according to the present embodiments
  • FIGS. 7 and 8 are different embodiments.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing some of the steer-by-wire type steering apparatuses according to other embodiments.
  • the steer-by-wire type steering apparatus rotates in conjunction with the steering shaft 103 and has a screw member 151 having a first screw portion 151a formed on the outer circumferential surface thereof, and a screw A moving member 160, which is coupled to the outer circumference of the member 151 and moves in the axial direction when the screw member 151 is rotated by forming a second screw portion 161a corresponding to the first screw portion 151a on the inner circumferential surface Fixed to the first and second stopping members 170a and 170b and housing 106 that are fixed to the outer circumferential surfaces of one end and the other end of the member 151, respectively, and limit the axial movement distance of the moving member 160 And a support member 155 that supports the moving member 160 and prevents rotation of the moving member 160 when the screw member 151 rotates.
  • an angle sensor 105 and a torque sensor 107 are coupled to one side of the steering shaft 103 connected to the steering wheel 101. And, the angle sensor 105 and the torque sensor 107, which detects when the driver's steering wheel 101 is manipulated, sends an electric signal to the electronic control device 110 to the steering shaft motor 120 and the pinion shaft motor 130. Is supposed to work.
  • the electronic control device 110 is based on the electric signals transmitted from the angle sensor 105 and the torque sensor 107 and other electric signals transmitted from various sensors installed in the vehicle, the steering shaft motor 120 and the pinion shaft motor. Control 130.
  • the pinion shaft motor 130 slides the rack bar 111 connected to the pinion shaft 113 to steer both wheels 119 through the tie rod 115 and the nutshell arm 117, and the steering shaft motor ( 120) generates a steering reaction force in the opposite direction when the driver manipulates the steering wheel 101 or performs steering of the steering shaft 103 during autonomous driving.
  • the angle sensor 105 and the torque sensor 107 are provided on the steering shaft 103 for convenience of description, but steering information is transmitted to the electronic control device 110. It goes without saying that a motor position sensor, various radars, riders, camera image sensors, etc. may be provided, and a detailed description thereof will be omitted below.
  • the steering shaft 103 is mechanically rotated so that it is no longer rotated.
  • the steering shaft support member 150 for limiting the angle is provided to prevent rotation of the wheel out of the predetermined steering angle.
  • the steering shaft support member 150 is provided at the lower end of the steering column 100 and rotates in conjunction with the steering shaft 103 to rotate the screw member 151, the screw member 151
  • the first stopping member 170a and the second stopping member 170b limit the axial movement distance of the moving member 160, and the rotation of the moving member 160 is prevented.
  • a supporting member 155 and the like are provided.
  • the screw member 151 has a first screw portion 151a formed on the outer circumferential surface thereof to rotate in association with the steering shaft 103, and a hollow moving member 160 is coupled to the outer circumferential side of the screw member 151.
  • the moving member 160 is coupled to the outer circumferential side of the screw member 151, and a second screw portion 161a corresponding to the first screw portion 151a of the screw member 151 is formed on the inner circumferential surface. It is designed to move in the axial direction when rotating.
  • first stopping member 170a and the second stopping member 170b fixed to the outer circumferential surfaces of one end and the other end of the screw member 151 are supported on one side and the other side of the moving member 160, while the moving member 160 ) By limiting the axial movement distance of the steering shaft 103 is no longer rotated.
  • a support member 155 that prevents rotation of the moving member 160 when the screw member 151 rotates is fixed to the housing 106 to support the moving member 160.
  • the moving member 160 is provided with a support groove 162 in which rotation is prevented by supporting the support member 155 on one side of the outer circumferential surface, so that when the screw member 151 is rotated, it is supported by the support member 155 without rotation. Movement in the axial direction is made.
  • the support groove 162 is formed by opening from one end in the axial direction of the moving member 160 to the other end, so that one or both inner circumferential surfaces of the support groove 162 are supported by the support member 155 in the circumferential direction, and rotation is prevented. .
  • a through hole 106a through which the support member 155 passes is formed in the housing 106 at a position corresponding to the support groove 162 of the moving member 160 so that the support member 155 is coupled.
  • the support member 155 is provided with a guide portion 155a that is inserted through the through hole 106a of the housing 106 and supported in the support groove 162 of the moving member 160, and the guide portion 155a
  • a threaded portion is provided on the outer circumferential surface to be screwed into the through hole 106a of the housing 106, but is not limited thereto and may be coupled by pressing the support member 155 into the through hole 106a.
  • the support member 155 is provided with a head portion 155b supported by the housing 106 at the upper end of the guide portion 155a to facilitate the use of tools during assembly work, and the head portion 155b is a housing ( 106), and when screw tightening is completed, loosening is prevented in the event of vibration or impact caused by driving of the vehicle.
  • an elastic member 157 supported by the support groove 162 may be coupled to the outer peripheral surface of the lower end of the guide portion 155a, and a coupling groove to which the elastic member 157 is coupled is formed on the outer peripheral surface of the guide portion 155a. It is formed to prevent separation of the elastic member 157.
  • the elastic member 157 prevents rattle noise from being generated even when vibration or shock is transmitted during driving of the vehicle.
  • a low friction member 167 is provided on one or both inner circumferential surfaces of the support groove 162 to prevent slip noise from occurring due to friction with the support member 155 when the moving member 160 moves in the axial direction. have.
  • first stopping member 170a and the second stopping member 170b limiting the axial movement distance of the moving member 160 are fixed members coupled to the outer peripheral surfaces of one end and the other end of the screw member 151 ( 180) and can be fixed.
  • the first insertion grooves 173a and 173b are formed in the axial direction on the inner circumferential surfaces of each of the first stopping member 170a and the second stopping member 170b, and on the outer circumferential surfaces of one end and the other end of the screw member 151
  • a second insertion groove 153 corresponding to the first insertion grooves 173a and 173b is formed, respectively, and the fixing member 180 is coupled to the first insertion grooves 173a and 173b and the second insertion groove 153
  • the first stopping member 170a and the second stopping member 170b are fixed by the screw member 151.
  • a fixing protrusion 172 is provided on the inner circumferential surfaces of each of the first stopping member 170a and the second stopping member 170b, and on the outer circumferential surfaces of one end and the other end of the screw member 151 A fixing groove 152 to which the fixing protrusion 172 is coupled may be formed.
  • fixing grooves 152 are formed on the inner circumferential surfaces of each of the first stopping member 170a and the second stopping member 170b, and fixed to the outer circumferential surfaces of one end and the other end of the screw member 151 Protrusions 172 may be formed.
  • a fixing protrusion 172 is provided on an inner circumferential surface of each of the first stopping member 170a and the second stopping member 170b, and fixing protrusions are provided on the outer circumferential surfaces of one end and the other end of the screw member 151. It is revealed that it is shown as an example that the fixing groove 152 to which the 172 is coupled is formed.
  • One side and the other side of the moving member 160 are provided with a first moving support part 165a and a second moving support part 165b formed as inclined surfaces in which the amount of protrusion in the axial direction increases toward the circumferential direction.
  • first stopping member 170a and the second stopping member 170b include a first stopping part 175a corresponding to the first movable support part 165a and the second movable support part 165b of the movable member 160, and A second stopping support part 175b is provided.
  • first stop support portion 175a is formed on the facing surface of the first stop member 170a facing the first movement support portion 165a, and the second stop member 170b faces the second movement support portion 165b.
  • a second stopping support part 175b is formed on the opposite surface of ).
  • the first movable support part 165a is formed to increase the amount of protrusion in the axial direction toward one circumferential direction
  • the second movable support part 165b is formed to increase the amount of protrusion in the axial direction toward the other circumferential direction.
  • first stop support portion 175a is formed so that the protrusion in the axial direction increases toward the other circumferential direction opposite to the first moving support portion 165a
  • second stop support portion 175b is the second moving support portion 165b. It is formed so that the amount of protrusion in the axial direction increases as it goes in the opposite circumferential direction.
  • the first stopping support part 175a and the first moving support part 165a are opposite to each other.
  • the protrusion in the axial direction increases as the direction goes in the circumferential direction, and the protrusion in the axial direction increases as the second stop support part 175b and the second movable support part 165b go in the circumferential direction opposite to each other.
  • the first stopping member 170a rotates in conjunction with the screw member 151 and is coupled along the inclined surface of the first moving support part 165a.
  • the second stopping member 170b rotates and is coupled along the inclined surface of the second moving support part 165b to stop the moving member 160, It is possible to reduce impact and noise at the moment when the moving member 160 stops.
  • the circumferential direction gradually protruding may be determined according to the rotational direction of the screw member 151 and the sliding direction of the moving member 160.
  • the steer-by-wire type steering apparatus rotates in conjunction with the steering shaft 103, and a screw member 151 having a first screw portion 151a formed on an outer circumferential surface thereof.
  • a first stopping member 170a that is supported by the moving member 160 to prevent rotation, and is fixed to the outer circumferential surfaces of one end and the other end of the screw member 151, respectively, and limits the axial movement distance of the moving member 160 And a second stopping member 170b.
  • the moving member 160 is supported by the housing 106 and prevents rotation, thereby limiting the operating angle of the steering shaft 103. Only the differences in configuration will be described.
  • the moving member 160 has a support protrusion 163 protruding in the radial direction on one side of the outer circumferential surface.
  • the housing 106 has a guide hole 106b in which the support protrusion 163 of the moving member 160 is inserted and supported, so that when the moving member 160 moves in the axial direction, the support protrusion 163 is It is supported by 106b) to prevent rotation.
  • the guide hole 106b formed in the housing 106 is formed as a slot hole that is elongated in the axial direction of the moving member 160 to guide the movement of the support protrusion 163 in the axial direction.
  • an elastic member 163a supported by the guide hole 106b may be coupled to the outer circumferential surface of the support protrusion 163, and the elastic member 163a may be provided with the support protrusion 163 even if vibration or shock is transmitted during driving of the vehicle. Rattle noise is prevented from being generated between the guide holes 106b.
  • a low friction member 167 may be provided on the inner circumferential surface of the guide hole 106b, and the low friction member 167 has slip noise caused by friction with the support protrusion 163 when the moving member 160 moves in the axial direction. It is supposed to be prevented from occurring.
  • first stopping member 170a and the second stopping member 170b limiting the moving distance of the moving member 160 may be coupled to the outer circumferential surfaces of one end and the other end of the screw member 151, which is described above. Since it is the same as that, detailed description will be omitted.
  • the steering sensation of the driver can be increased by mechanically preventing the wheel from rotating any more. It will work.

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Abstract

본 실시예들은 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것으로, 본 실시예들에 의하면, 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서 바퀴의 회전이 최대점에 이른 경우에는 기계적으로 바퀴가 더 이상 회전되지 않도록 조향축의 회전을 제한함으로써 운전자의 조향안정성과 조향감을 상승시킬 수 있는 스티어 바이 와이어식 조향장치가 제공될 수 있다.

Description

스티어 바이 와이어식 조향장치
본 실시예들은 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서 바퀴의 회전이 최대점에 이른 경우에는 기계적으로 바퀴가 더 이상 회전되지 않도록 함으로써 운전자의 조향안정성을 상승시킬 수 있는 스티어 바이 와이어식 조향장치에 관한 것이다.
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.
최근에는 스티어링 휠과 바퀴사이의 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.
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.
즉, 바퀴의 회전이 최대점에 이른 경우(일반적인 조향장치에서 조향휠 또는 바퀴가 풀턴 상태인 경우) 등에는 바퀴가 더 이상 회전되지 않도록 함으로써 운전자에게 이러한 정보를 줄 수 있는 필요성이 대두되고 있다.
이에 본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서 바퀴의 회전이 최대점에 이른 경우에는 기계적으로 바퀴가 더 이상 회전되지 않도록 함으로써 운전자의 조향안정성을 상승시킬 수 있는 스티어 바이 와이어식 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 실시예들의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 실시예들에 의하면, 조향축과 연동되어 회전하며 외주면에 제1나사부가 형성되어 있는 스크류부재, 스크류부재의 외주측에 결합되며 내주면에 제1나사부와 대응되는 제2나사부가 형성되어 스크류부재의 회전시 축방향으로 이동하는 이동부재, 스크류부재의 일측단과 타측단의 외주면에 각각 고정되며 이동부재의 축방향 이동거리를 제한하는 제1멈춤부재 및 제2멈춤부재, 하우징에 고정되어 이동부재를 지지하며 스크류부재의 회전시 이동부재의 회전을 방지하는 지지부재를 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 조향축과 연동되어 회전하며 외주면에 제1나사부가 형성되어 있는 스크류부재, 스크류부재의 외주측에 결합되며 내주면에 제1나사부와 대응되는 제2나사부가 형성되어 스크류부재의 회전시 축방향으로 이동하며, 하우징에 지지되어 회전이 방지되는 이동부재, 스크류부재의 일측단과 타측단의 외주면에 각각 고정되며 이동부재의 축방향 이동거리를 제한하는 제1멈춤부재 및 제2멈춤부재를 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치가 제공될 수 있다.
이와 같은 본 실시예들에 의하면, 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서 바퀴의 회전이 최대점에 이른 경우에는 기계적으로 바퀴가 더 이상 회전되지 않도록 함으로써 운전자의 조향안전성을 상승시킬 수 있는 효과가 있게 된다.
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 3과 도 4는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 분해사시도,
도 5와 도 6은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 단면도,
도 7과 도 8은 다른 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 분해사시도,
도 9는 다른 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 단면도이다.
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.
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.
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 3과 도 4는 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 분해사시도, 도 5와 도 6은 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 단면도, 도 7과 도 8은 다른 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 분해사시도, 도 9는 다른 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치 중 일부를 나타내는 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치는, 조향축(103)과 연동되어 회전하며 외주면에 제1나사부(151a)가 형성되어 있는 스크류부재(151), 스크류부재(151)의 외주측에 결합되며 내주면에 제1나사부(151a)와 대응되는 제2나사부(161a)가 형성되어 스크류부재(151)의 회전시 축방향으로 이동하는 이동부재(160), 스크류부재(151)의 일측단과 타측단의 외주면에 각각 고정되며 이동부재(160)의 축방향 이동거리를 제한하는 제1멈춤부재(170a) 및 제2멈춤부재(170b), 하우징(106)에 고정되어 이동부재(160)를 지지하며 스크류부재(151)의 회전시 이동부재(160)의 회전을 방지하는 지지부재(155)를 포함한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 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.
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.
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.
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 레이더와 라이더, 카메라 화상센서 등이 구비될 수 있음은 물론이며, 이하 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이러한 스티어 바이 와이이러한 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서는 조향휠(101)과 바퀴(119)가 기계적으로 연결되어 있지 않기 때문에 운전자의 조향휠(101) 조작시 바퀴를 임의의 각도에서 회전을 멈추게 하는 기계적 제한이 필요하게 된다.
즉, 바퀴(119)의 회전이 최대점에 이른 경우(일반적인 조향장치에서는 조향휠(101) 또는 바퀴(119)가 풀턴 상태인 경우)에 더 이상 회전되지 않도록 기계적으로 조향축(103)의 회전각도를 제한하는 조향축지지부재(150)가 구비됨으로써 정해진 조향 각도에서 벗어나는 바퀴의 회전을 방지하게 되어 있다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 조향축지지부재(150)는 조향컬럼(100)의 하단부에 구비되며 조향축(103)과 연동되어 회전하는 스크류부재(151), 스크류부재(151)의 회전시 축방향으로 이동하는 이동부재(160), 이동부재(160)의 축방향 이동거리를 제한하는 제1멈춤부재(170a) 및 제2멈춤부재(170b), 이동부재(160)의 회전을 방지하는 지지부재(155) 등이 구비되어 있다.
스크류부재(151)는 외주면에 제1나사부(151a)가 형성되어 조향축(103)과 연동되어 회전하며 스크류부재(151)의 외주측에는 중공형상의 이동부재(160)가 결합된다.
이동부재(160)는 스크류부재(151)의 외주측에 결합되는데, 내주면에 스크류부재(151)의 제1나사부(151a)와 대응되는 제2나사부(161a)가 형성되어 있어서 스크류부재(151)의 회전시 축방향으로 이동하도록 되어 있다.
그리고, 스크류부재(151)의 일측단과 타측단의 외주면에 각각 고정되는 제1멈춤부재(170a)와 제2멈춤부재(170b)가 이동부재(160)의 일측과 타측에 지지되면서 이동부재(160)의 축방향 이동거리를 제한함으로써 조향축(103)이 더 이상 회전되지 않게 되어 있다.
또한, 스크류부재(151)의 회전시 이동부재(160)의 회전을 방지하는 지지부재(155)가 하우징(106)에 고정되어 이동부재(160)를 지지하도록 되어 있다.
즉, 이동부재(160)는 외주면 일측에 지지부재(155)가 지지되어 회전이 방지되는 지지홈(162)이 구비되어 있어서 스크류부재(151)가 회전시 지지부재(155)에 지지되면서 회전없이 축방향의 이동이 이루어지게 된다.
지지홈(162)은 이동부재(160)의 축방향 일측단부터 타측단까지 개구되어 형성되어 지지홈(162)의 일측 또는 양측 내주면이 지지부재(155)에 원주방향으로 지지되며 회전이 방지된다.
그리고, 하우징(106)에는 이동부재(160)의 지지홈(162)과 대응되는 위치에 지지부재(155)가 관통되는 관통홀(106a)이 형성되어 지지부재(155)가 결합되도록 되어 있다.
지지부재(155)는 하우징(106)의 관통홀(106a)을 통해 삽입되어 이동부재(160)의 지지홈(162)에 지지되는 가이드부(155a)가 구비되어 있으며, 가이드부(155a)의 외주면에 나사부가 구비되어 하우징(106)의 관통홀(106a)에 나사 결합되는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 지지부재(155)를 관통홀(106a)에 압입되어 결합될 수도 있을 것이다.
또한, 지지부재(155)는 가이드부(155a)의 상측단에 하우징(106)에 지지되는 헤드부(155b)가 구비되어 조립 작업시 공구 이용이 용이하도록 되어 있으며 헤드부(155b)가 하우징(106)에 지지되면서 나사조임이 완료되면 자동차의 주행으로 인한 진동이나 충격시 풀림이 방지되도록 되어 있다.
또한, 가이드부(155a)의 하측단 외주면에는 지지홈(162)에 지지되는 탄성부재(157)가 결합될 수 있는데, 가이드부(155a)의 외주면에는 탄성부재(157)가 결합되는 결합홈이 형성되어 탄성부재(157)의 이탈을 방지하도록 되어 있다.
이러한 탄성부재(157)는 자동차의 주행시 진동이나 충격이 전달되더라도 래틀노이즈가 발생되는 것을 방지하게 된다.
또한, 지지홈(162)의 일측 또는 양측 내주면에는 저마찰부재(167)가 구비되어 있어서 이동부재(160)의 축방향 이동시 지지부재(155)와의 마찰에 의한 슬립노이즈가 발생되는 것을 방지하게 되어 있다.
한편, 이동부재(160)의 축방향 이동거리를 제한하는 제1멈춤부재(170a)와 제2멈춤부재(170b)는 각각 스크류부재(151)의 일측단과 타측단의 외주면에 결합되는 고정부재(180)로 지지되며 고정될 수 있다.
즉, 제1멈춤부재(170a)와 제2멈춤부재(170b) 각각의 내주면에는 제1삽입홈(173a, 173b)이 축방향으로 형성되고, 스크류부재(151)의 일측단과 타측단의 외주면에는 각각 제1삽입홈(173a, 173b)과 대응되는 제2삽입홈(153)이 형성되어, 제1삽입홈(173a, 173b)과 제2삽입홈(153)에 고정부재(180)가 결합되어 제1멈춤부재(170a)와 제2멈춤부재(170b)를 스크류부재(151)에서 고정시키게 되어 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 제1멈춤부재(170a)와 제2멈춤부재(170b) 각각의 내주면에는 고정돌기(172)가 구비되고, 스크류부재(151)의 일측단과 타측단의 외주면에는 고정돌기(172)가 결합되는 고정홈(152)이 형성될 수 있다.
다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 제1멈춤부재(170a)와 제2멈춤부재(170b) 각각의 내주면에 고정홈(152)이 형성되고, 스크류부재(151)의 일측단과 타측단의 외주면에는 고정돌기(172)가 형성될 수 있다.
즉, 본 실시예들에서는 제1멈춤부재(170a)와 제2멈춤부재(170b) 각각의 내주면에는 고정돌기(172)가 구비되고, 스크류부재(151)의 일측단과 타측단의 외주면에는 고정돌기(172)가 결합되는 고정홈(152)이 형성되는 것을 일례로 도시하였음을 밝혀 둔다.
이동부재(160)의 일측면과 타측면에는 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지는 경사면으로 형성된 제1이동지지부(165a)와 제2이동지지부(165b)가 구비된다.
그리고, 제1멈춤부재(170a)와 제2멈춤부재(170b)에는 이동부재(160)의 제1이동지지부(165a)와 제2이동지지부(165b)에 대응되는 제1멈춤지지부(175a)와 제2멈춤지지부(175b)가 구비된다.
즉, 제1이동지지부(165a)와 대향되는 제1멈춤부재(170a)의 대향면에는 제1멈춤지지부(175a)가 형성되고, 제2이동지지부(165b)와 대향되는 제2멈춤부재(170b)의 대향면에는 제2멈춤지지부(175b)가 형성되어 있다.
여기서, 제1이동지지부(165a)는 일측 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지도록 형성되고, 제2이동지지부(165b)는 타측 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지도록 형성된다.
그리고, 제1멈춤지지부(175a)는 제1이동지지부(165a)와 반대인 타측 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지도록 형성되고, 제2멈춤지지부(175b)는 제2이동지지부(165b)와 반대인 일측 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지도록 형성된다.
즉, 제1멈춤부재(170a)와 이동부재(160), 제2멈춤부재(170b)를 축방향으로 보았을때 서로 대향되는 제1멈춤지지부(175a)와 제1이동지지부(165a)가 서로 반대방향의 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지도록 형성되고, 제2멈춤지지부(175b)와 제2이동지지부(165b)가 서로 반대방향의 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지도록 형성된다.
따라서, 이동부재(160)가 축방향의 일측으로 슬라이딩될 때 스크류부재(151)와 연동되어 회전하는 제1멈춤부재(170a)가 회전하면서 제1이동지지부(165a)의 경사면을 따라서 결합된다.
그리고, 이동부재(160)가 축방향의 타측으로 슬라이딩될 때 제2멈춤부재(170b)가 회전하면서 제2이동지지부(165b)의 경사면을 따라서 결합되면서 이동부재(160)가 멈추도록 되어 있어서, 이동부재(160)가 멈추는 순간의 충격과 노이즈를 줄일 수 있게 되어 있다.
여기서, 점진적으로 돌출되는 원주방향은 스크류부재(151)의 회전방향과 이동부재(160)의 슬라이딩 방향에 따라서 결정될 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 9를 참조하면 본 실시예들에 의한 스티어 바이 와이어식 조향장치는, 조향축(103)과 연동되어 회전하며 외주면에 제1나사부(151a)가 형성되어 있는 스크류부재(151), 스크류부재(151)의 외주측에 결합되며 내주면에 제1나사부(151a)와 대응되는 제2나사부(161a)가 형성되어 스크류부재(151)의 회전시 축방향으로 이동하며, 하우징(106)에 지지되어 회전이 방지되는 이동부재(160), 스크류부재(151)의 일측단과 타측단의 외주면에 각각 고정되며 이동부재(160)의 축방향 이동거리를 제한하는 제1멈춤부재(170a) 및 제2멈춤부재(170b)를 포함한다.
이 경우, 전술한 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예와 달리 이동부재(160)가 하우징(106)에 지지되면서 회전을 방지하여, 조향축(103)의 작동각을 제한하게 되어 있으며, 이하에는 차이점 있는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
이동부재(160)는 외주면 일측에 경방향으로 돌출된 지지돌기(163)가 형성되어 있다.
그리고, 하우징(106)에는 이동부재(160)의 지지돌기(163)가 삽입되어 지지되는 가이드홀(106b)이 형성되어 있어서 이동부재(160)의 축방향 이동시 지지돌기(163)가 가이드홀(106b)에 지지되면서 회전이 방지되도록 되어 있다.
하우징(106)에 형성되는 가이드홀(106b)은 이동부재(160)의 이동방향인 축방향으로 길게 형성되는 슬롯홀로 형성되어 지지돌기(163)의 축방향 이동을 가이드하게 된다.
그리고, 지지돌기(163)의 외주면에는 가이드홀(106b)에 지지되는 탄성부재(163a)가 결합될 수 있으며, 탄성부재(163a)는 자동차의 주행시 진동이나 충격이 전달되더라도 지지돌기(163)와 가이드홀(106b) 사이에서 래틀노이즈가 발생되는 것을 방지하게 된다.
또한, 가이드홀(106b)의 내주면에는 저마찰부재(167)가 구비될 수 있으며, 저마찰부재(167)는 이동부재(160)의 축방향 이동시 지지돌기(163)와의 마찰에 의한 슬립노이즈가 발생되는 것을 방지하게 되어 있다.
한편, 이동부재(160)의 이동거리를 제한하는 제1멈춤부재(170a)와 제2멈춤부재(170b)가 스크류부재(151)의 일측단과 타측단의 외주면에 결합될 수 있으며, 이는 전술한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예들에 의하면, 스티어 바이 와이어식 조향장치에 있어서 바퀴의 회전이 최대점에 이른 경우에는 기계적으로 바퀴가 더 이상 회전되지 않도록 함으로써 운전자의 조향감각을 상승시킬 수 있는 효과가 있게 된다.
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.
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.
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Claims (20)

  1. 조향축과 연동되어 회전하며 외주면에 제1나사부가 형성되어 있는 스크류부재;
    상기 스크류부재의 외주측에 결합되며 내주면에 상기 제1나사부와 대응되는 제2나사부가 형성되어 상기 스크류부재의 회전시 축방향으로 이동하는 이동부재;
    상기 스크류부재의 일측단과 타측단의 외주면에 각각 고정되며 상기 이동부재의 축방향 이동거리를 제한하는 제1멈춤부재 및 제2멈춤부재;
    하우징에 고정되어 상기 이동부재를 지지하며 상기 스크류부재의 회전시 상기 이동부재의 회전을 방지하는 지지부재;
    를 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동부재는 외주면 일측에 상기 지지부재에 지지되어 회전이 방지되는 지지홈이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지홈은 상기 이동부재의 축방향 일측단부터 타측단까지 개구되어 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 지지홈과 대응되는 위치에 상기 지지부재가 관통되는 관통홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 관통홀을 통해 삽입되며 상기 지지홈에 지지되는 가이드부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 가이드부에 나사부가 구비되어 상기 관통홀에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 가이드부의 상측단에 상기 하우징에 지지되는 헤드부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이드부의 하측단 외주면에는 상기 지지홈에 지지되는 탄성부재가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가이드부의 외주면에는 상기 탄성부재가 결합되는 결합홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지홈의 일측 또는 양측 내주면에는 저마찰부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1멈춤부재와 제2멈춤부재 각각의 내주면에는 각각 고정돌기가 구비되고 상기 스크류부재의 일측단과 타측단의 외주면에는 상기 고정돌기가 결합되는 고정홈이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1멈춤부재와 제2멈춤부재 각각의 내주면에는 제1삽입홈이 형성되고, 상기 스크류부재의 일측단과 타측단의 외주면에는 상기 제1삽입홈과 대응되는 제2삽입홈이 형성되어 상기 제1삽입홈과 제2삽입홈에 고정부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동부재의 일측면과 타측면에는 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지는 경사면으로 형성된 제1이동지지부와 제2이동지지부가 구비되고, 상기 제1멈춤부재와 제2멈춤부재에는 상기 제1이동지지부와 제2이동지지부 각각에 대응되는 제1멈춤지지부와 제2멈춤지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1이동지지부는 일측 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지도록 형성되고, 상기 제2이동지지부는 타측 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1멈춤지지부는 타측 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지도록 형성되고, 상기 제2멈춤지지부는 일측 원주방향으로 갈수록 축방향의 돌출량이 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  16. 조향축과 연동되어 회전하며 외주면에 제1나사부가 형성되어 있는 스크류부재;
    상기 스크류부재의 외주측에 결합되며 내주면에 상기 제1나사부와 대응되는 제2나사부가 형성되어 상기 스크류부재의 회전시 축방향으로 이동하며, 하우징에 지지되어 회전이 방지되는 이동부재;
    상기 스크류부재의 일측단과 타측단의 외주면에 각각 고정되며 상기 이동부재의 축방향 이동거리를 제한하는 제1멈춤부재 및 제2멈춤부재;
    를 포함하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 이동부재의 외주면 일측에는 경방향으로 돌출된 지지돌기가 형성되고 상기 하우징에는 상기 지지돌기가 삽입되어 지지되는 가이드홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 가이드홀은 축방향으로 길게 형성되는 슬롯홀로 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 지지돌기의 외주면에는 상기 가이드홀에 지지되는 탄성부재가 구비되어 있는 것을 특징으로하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 가이드홀의 내주면에는 저마찰부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스티어 바이 와이어식 조향장치.
PCT/KR2020/002955 2019-03-08 2020-03-02 스티어 바이 와이어식 조향장치 WO2020184883A1 (ko)

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