具体实施方式

在下文中，参照附图详细描述了本实施例的实施例。在整个说明书和附图中，使用相同或基本相同的附图标记来指代相同或基本相同的元件。当确定其描述可能使本发明的主题不清楚时，可以省略对公知配置或功能的详细描述。

可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”或“(b)”的标记来描述本公开的组件。提供这些标记仅旨在将一个组件与另一组件区分开来，组件的本质不受这些标记的顺序或次序的限制。当组件被描述为“连接”、“联接”或“链接”到另一组件时，该组件可以直接连接或链接到另一组件，然而还应该理解的是，其他组件也可以在组件之间“连接”、“联接”或“链接”。

图1是示出根据本实施例的线控转向装置的分解立体图。图2是示出图1的一部分的立体图。图3至图10是示出根据本实施例的线控转向装置的操作状态的截面图。图11和图12是示出根据本实施例的线控转向装置的一部分的立体图。

参照附图，根据本实施例，线控转向装置100包括：转向轴106，与扭杆105的一端连接，并且具有形成在其外圆周表面上的第一齿轮部件121；第一转子102，可旋转地联接在壳体301内以与马达101连接，与扭杆105的另一端连接，并且在其一侧具有中空接收部件112，中空接收部件112轴向延伸并且具有形成在其内圆周表面上的第二齿轮部件122；第二转子103，具有在其外圆周表面上的第三齿轮部件123，第三齿轮部件123在第一齿轮部件121和第二齿轮部件122之间与第一齿轮部件121和第二齿轮部件122接合；以及止动件104，与第二转子103设置在一起，并在第二转子103在第一齿轮部件121和第二齿轮部件122之间旋转时限制第二转子103的旋转角度的范围。

转向轴106与方向盘107连接并通过驾驶员的操纵而旋转。设置在车辆中的电子控制单元从例如连接到转向轴106的扭矩传感器或角度传感器接收感测数据，并传输由感测数据产生的用于使车轮转向的信号。

这种传感器可以包括用于将转向信息传输到电子控制单元的马达位置传感器、各种雷达或摄像机图像传感器，对此下文中不做详细描述。

转向轴106设有反作用力马达。基于从扭矩传感器感测到的数据，电子控制单元操作反作用力马达以在与驾驶员操纵方向盘107时生成的转向扭矩相反的方向上生成反作用力扭矩。

在这样的线控转向装置中，由于转向轴106和车轮之间没有机械连接，驾驶员可以无限地转动方向盘107。因此，需要机械限制来停止以任意角度旋转。

换句话说，当方向盘107达到最大圈数或车轮卡在路缘时，驾驶员的转向扭矩增大，反作用力马达的反作用力扭矩也增大。为了防止转向轴106在反作用力马达达到其最大输出时进一步旋转，根据本实施例的线控转向装置100包括马达101、扭杆105、第一转子102、第二转子103和止动件104。

扭杆105的一端与转向轴106联接，并且其另一端与第一转子102联接。

扭杆105的一端可插入并联接至转向轴106，并且扭杆105的另一端可插入形成在第一转子102的一侧的孔314中，并且被联接。尽管图中未示出，但可以在扭杆105的另一端和孔314处形成锯齿，使得扭杆105的另一端和第一转子102可以联接在一起以沿周向紧固。

第一转子102可旋转地联接在壳体301内部以与马达101连接，并且在其轴向一侧具有面对转向轴106的中空接收部件112。中空接收部件112轴向延伸并且具有形成在其内圆周表面上的第二齿轮部件122。如图所示，第二齿轮部件122可以形成在接收部件112的一端。突出部311形成在第一转子102的另一侧，以通过将在下文中详细描述的轴承313联接到壳体301。

换句话说，扭杆105位于接收部件112内部，扭杆105插入接收部件112中，并且扭杆105的另一端联接到第一转子102。

马达101联接到第一转子102，使得来自马达101的扭矩被施加到第一转子102。因此，连接转向轴106和第一转子102的扭杆105被马达101和驾驶员的转向扭矩扭转。下文中将描述第一转子102和马达101的详细联接结构。

第一齿轮部件121形成在转向轴106的外圆周表面上，第二齿轮部件122形成在接收部件112的内圆周表面上。在第一齿轮部件121和第二齿轮部件122之间接合的第三齿轮部件123形成在第二转子103的外圆周表面上。

在这种情况下，第二转子103与用于限制第二转子103的旋转角度的范围的止动件104设置在一起。当反作用力马达达到最大输出时，第二转子103的旋转被止动件104限制，使得转向轴106的旋转被第一至第三齿轮部件121、122和123停止。

换句话说，当反作用力马达达到最大输出时，操作马达101，扭转扭杆105，使得相对端，即转向轴106和第一转子102之间产生相位差。设置在形成在转向轴106上的第一齿轮部件121和形成在第一转子102上的第二齿轮部件122之间的第二转子103通过相位差旋转，并且随着第二转子103的旋转被止动件104限制，转向轴106被机械地停止旋转。

止动件104设置有从第二转子103径向向外突出的支撑部件131，并且支撑部件131被支撑在例如壳体301或接收部件112上以限制第二转子103的旋转角度的范围。这将在下文中详细描述。

附图示出了支撑部件131以椭圆形形状设置的实施例，但不限于此，支撑部件131可以形成为其他形状。

描述的是第二转子103的旋转被止动件104限制以停止转向轴106的旋转的过程。首先，在车轮可以自由转向的情况下，转向轴106、第一转子102和第二转子103一起绕转向轴106的中心轴线旋转。在这种情况下，由于反作用力马达没有达到最大输出，因此不操作马达101。

在方向盘107达到最大圈数或车轮卡在路缘的情况下，如果反作用力马达通过驾驶员转向扭矩达到最大输出，则操作马达101，止动件104通过马达101的操作由例如壳体301支撑以限制第二转子103的旋转，并且随着第二转子103的旋转受到限制，与第二转子103接合的转向轴106的旋转被第一至第三齿轮部件121、122和123限制。

同时，可以提供两个或更多个第二转子103，并且由于第二转子103中的每一个具有止动件104，因此被例如壳体301支撑以阻止转向轴106旋转的止动件104的数量增加，从而可以增强稳定性。

换句话说，随着由例如壳体301支撑并承受驾驶员转向扭矩的止动件104的数量增加，使得驾驶员转向扭矩被分配，可以实现增强的稳定性。

附图示出了其中提供三个第二转子103作为示例的实施例，但不限于此，可以提供更多个第二转子103。

同时，止动件104可以与第二转子103一体形成或者可以单独制造并组合。

参照图2，如果止动件104和第二转子103单独地制造，则止动件104或第二转子103中的任一个设置有轴向突出的突出部132，并且另一个设置与突出部132相对应的插入部133。当突出部132插入插入部133中时，止动件104和第二转子103可以相互联接。

虽然附图示出了其中插入部133形成在第二转子103中并且突出部132形成在止动件104中的实施例，但如上所述，突出部132可以形成在第二转子103中，并且插入部133可以形成在止动件104中。

如图所示，突出部132的外圆周表面上和插入部133的内圆周表面上可以形成锯齿，并且当第二转子103和止动件104相互联接时，它们在圆周方向上被紧固。

同时，如上所述，用于阻止第二转子103旋转的止动件104设置有支撑部件131。支撑部件131形成为从第二转子103径向向外突出。

换句话说，当第二转子103旋转时，支撑部件131的端部划出半径大于第二转子103的外圆周表面的圆，因此当转向轴106向右或向左旋转时，支撑部件131由例如壳体301或接收部件112支撑，从而限制第二转子103的旋转角度的范围。

止动件104可以设置在第二转子103的轴向面对转向轴106的一侧或第二转子103的轴向面对马达101的另一侧中的至少一个上。当第二转子103旋转时，支撑部件131的被支撑的位置可以根据止动件104设置在一侧时以及止动件104设置在另一侧时而变化。

换句话说，虽然在附图中仅示出了其中止动件104在轴向方向上设置在第二转子103的一侧或另一侧的任一情况，然而止动件104也可以设置在两侧。

进一步地，根据支撑部件131的厚度、壳体301或接收部件112的内径以及转向轴106的外径，第二转子103可旋转的角度范围和支撑部件131被支撑的位置可以变化，可以考虑扭杆105的扭转刚性、最大扭转角度和反作用力马达的最大输出来适当地选择。

如果止动件104设置在第二转子103的轴向一侧，则第二转子103旋转，并且支撑部件131支撑在转向轴106的外圆周表面，从而限制第二转子103的旋转角度的范围。

参照图3所示的第一实施例，第二齿轮部件122形成在接收部件112的一端，使得当第二转子103旋转时止动件104不会卡在接收部件112或壳体301上，并且当转向轴106旋转到一侧或相反侧时，支撑部件131支撑在转向轴106的外圆周表面，同时限制第二转子103的旋转。

由于支撑部件131被支撑在转向轴106的外圆周表面并且第二转子103可旋转的范围被止动件104限制，因此阻止了转向轴106的旋转。

或者，由于支撑部件131被支撑在转向轴106的外圆周表面或壳体301的内圆周表面，因此可以限制第二转子103的旋转角度范围。

参照图4所示的第二实施例，与上述第一实施例相比，支撑部件131径向延伸，使得当转向轴106旋转到一侧时，支撑部件131被支撑在壳体301的内圆周表面上，并且当转向轴106向相反侧旋转时，支撑部件131被支撑在转向轴106的外圆周表面上，从而限制第二转子103的旋转。

在这种情况下，与如上所述支撑部件131仅支撑在转向轴106的外圆周表面上时相比，第二转子103的可旋转范围应减小。

或者，由于支撑部件131没有卡在转向轴106的外圆周表面而是被支撑在壳体301的内圆周表面或接收部件112的内圆周表面上，因此可以限制第二转子103的旋转角度范围。

在这种情况下，转向轴106可以具有第一阶梯部件501，第一阶梯部件501形成为其轴向一侧的外圆周表面从第一齿轮部件121径向凹陷，以防止支撑部件131在第二转子103旋转时被卡在转向轴106的外圆周表面。

换句话说，当止动件104与第二转子103一起旋转时，转向轴106的外圆周表面径向凹陷，从而避免了从第二转子103径向向外突出的支撑部件131被转向轴106支撑。

参照图5所示的第三实施例，可以形成第二阶梯部件502，其面对第一阶梯部件501并从壳体301的内圆周表面径向突出，以允许支撑部件131在转子103旋转时被支撑在壳体301的内圆周表面上。

换句话说，当转向轴106旋转到一侧或相反侧时，支撑部件131可由第二阶梯部件502支撑，从而限制第二转子103的旋转。

参照图6所示的第四实施例，接收部件112可具有从第二齿轮部件122形成的位置向轴向侧延伸的延伸部601，以允许支撑部件131在第二转子103旋转时被支撑在接收部件112的内圆周表面。

换句话说，当转向轴106旋转到一侧或相反侧时，支撑部件131可以支撑在延伸部601的内圆周表面上，从而限制第二转子103的旋转。

可替代地，支撑部件131包括第一支撑部件701或1001和第二支撑部件701或1002，并且当第二转子103旋转并且支撑部件131被支撑在例如壳体301上时，可以确保稳定性。

参照图7所示的第五实施例，第一支撑部件701和第二支撑部件701可以设置成相对于连接第二转子103的中心与转向轴106的线彼此对称，使得当转向轴106旋转到一侧时，第一支撑部件701被支撑在转向轴106的外圆周表面上并且第二支撑部件702被支撑在壳体301的内圆周表面上，或者当转向轴106向相反侧旋转时，第一支撑部件701被支撑在壳体301的内圆周表面上或者第二支撑部件702被支撑在转向轴106的外圆周表面上，从而限制第二转子103的旋转。

换句话说，随着由例如壳体301支撑并承受驾驶员转向扭矩的支撑部件131的数量增加，使得驾驶员转向扭矩被分配，因此可以实现增强的稳定性。

虽然图7示出了没有形成第一阶梯部件501、第二阶梯部件502或延伸部601的实施例，但可以形成第一阶梯部件501以改变第二转子103的可旋转范围，在这种情况下，第一支撑部件701和第二支撑部件702联接到第二转子103以同时被支撑的角度可以改变。

如果止动件104设置在第二转子103的轴向另一侧，则第二转子103旋转，并且支撑部件131被支撑在转向轴106的外圆周表面和接收部件112的内圆周表面上，从而限制第二转子103的旋转角度。

参照图8所示的第六实施例，当第二转子103旋转时，支撑部件131在转向轴106的外圆周表面和接收部件112的内圆周表面之间移动，使得当转向轴106旋转到一侧时，支撑部件131支撑在壳体301的内圆周表面上，并且当旋转到相反侧时，支撑部件131支撑在转向轴106的外圆周表面上，从而限制第二转子103的旋转。

或者，转向轴106可以具有第一凹陷部901，第一凹陷部901形成为转向轴106的轴向另一侧的外圆周表面，从第一齿轮部件121径向凹陷，以防止支撑部件131在第二转子103旋转时卡在转向轴106的外圆周表面。

换句话说，当止动件104与第二转子103一起旋转时，转向轴106的外圆周表面径向凹陷，从而避免从第二转子103径向向外突出的支撑部件131被转向轴106支撑。

参照图9所示的第七实施例，由于形成凹陷部901，支撑部件131没有卡在转向轴106的外圆周表面而仅支撑在接收部件112的内圆周表面上，并且当转向轴106旋转到一侧或相反侧时，支撑部件131可以被支撑在接收部件112的内圆周表面上，从而限制第二转子103的旋转。

在这种情况下，与上述第六实施例相比，可以增加第二转子103的可旋转范围。

参照图10所示的第八实施例，支撑部件131包括第一支撑部件1001和第二支撑部件1002，并且，当第二转子103旋转并且支撑部件131被支撑在例如壳体301上时，可以确保稳定性。

第一支撑部件1001和第二支撑部件1002可以设置成相对于连接第二转子103的中心与转向轴106的线彼此对称，使得当转向轴106旋转到一侧时，第一支撑部件1001被支撑在转向轴106的外圆周表面上并且第二支撑部件1002被支撑在壳体301的内圆周表面上，或者当转向轴106旋转到相对侧时，第一支撑部件1001被支撑在壳体301的内圆周表面上或者第二支撑部件1002被支撑在转向轴106的外圆周表面上，从而限制第二转子103的旋转。

换句话说，如上所述，随着由例如壳体301支撑并承受驾驶员转向扭矩的支撑部件131的数量增加，使得驾驶员的转向扭矩被分配，因而可以实现增强的稳定性。

因此，由于支撑部件131被支撑在例如壳体301上，并且第二转子103的旋转角度范围受到限制，如果反作用力马达达到最大输出，则操作马达101，从而阻止转向轴106的旋转。

同时，如上所述，第一转子102可旋转地联接到壳体301并连接到马达101。轴向突出的突出部311可以设置在第一转子102的另一侧，并且第一转子102和壳体301可以通过联接到突出部311的轴承313联接在一起。

进一步地，参照图11，联接孔312形成在突出部311中，并且马达101的马达轴111插入联接孔312中，使得马达101可以与第一转子102联接。联接孔312和马达轴111可以具有锯齿，从而允许第一转子102和马达轴111在圆周方向上联接以被紧固。

参照图12，马达101的突出部311和马达轴111可以通过皮带1201连接，在这种情况下，突出部311的直径可以形成为大于马达轴111的直径。

在这种情况下，齿轮可以形成在突出部311的外圆周表面和马达轴111上，以通过皮带1201连接。

当突出部311的直径形成为大于马达轴111的直径时，马达轴111和第一转子102之间的齿轮比减小，并且传递到第一转子102的马达101的输出增大。因此，可以使用具有较小的最大输出的马达，从而减小马达101的尺寸和重量。

同时，虽然在附图中未示出，但可以在支撑部件131的外圆周表面上设置阻尼构件。由于设置了阻尼构件，可以吸收当支撑部件131例如被壳体301支撑时产生的碰撞声。

换句话说，当转向轴106旋转并且支撑部件131被例如壳体301支撑时，阻尼构件减轻了碰撞，从而可以减小碰撞声。

通过如此形状的线控转向装置，当驾驶员向转向轴施加大于反作用力马达的反作用扭矩的转向扭矩时，可以通过机械地阻止转向轴旋转而提供较好的转向感受。

进一步地，由于第一转子的突出部所形成的直径大于马达的马达轴的直径，马达和第一转子之间的齿轮比减小，使得尽管马达的输出减少，较大的扭矩也可以施加到第一转子。因此，可以减小马达的尺寸和重量。

尽管上文中描述了所有组件被组合为一个或组合地操作，然而本公开的实施例不限于此。只要属于实施例的目的的范围内，可以选择性地组合和操作一个或多个组件。

当一个元件“包含”、“包括”或“具有”另一元件时，该元件可以进一步包括但不排除另一元件，并且术语“包括”、“包括”和“具有”应理解为不排除存在或增加一个或多个特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的可能性。除非另有定义，本文中使用的所有科学和技术术语的含义可以与本领域技术人员通常理解的含义相同。应进一步理解的是，诸如在词典被定义的术语应被解释为具有与其在相关领域的背景中的含义一致的含义，并且除非在本文中明确定义，否则不应以理想化或过于正式的含义来解释。

上述描述是为了使本领域的任何技术人员能够产生和使用本公开的技术思想，并在特定应用及其要求的背景下提供。对所描述的实施例的各种修改、添加和替换对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用。以上描述和附图仅出于说明的目的提供了本公开的技术思想的示例。也就是说，所公开的实施例旨在说明本公开的技术思想的范围。因此，本公开的范围不限于所示出的实施例，而是应被赋予与权利要求一致的最宽的范围。本公开的保护范围应以所附权利要求为准，凡在其等效形式范围内的技术思想均应理解为包括在本公开的保护范围内。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月8日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0026702的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。