KR0153817B1 - 자동차 조향장치의 토크센서 고정용 전기배선장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 조향장치에 관한 것으로써, 특히 차량의 진행방향을 바꾸기 위해 조향장치 조작시 콜럼의 회전으로 인하여 왕복 회전운동을 하는 축의 토크(torque)를 측정하는 토크센서(torque sensor)에 연결된 전선 케이블이 꼬이거나 간섭받게 되는 것을 배제할 수 있는 토크센서 고정용 전기 배선장치를 제공함에 있다.

차체의 고정외륜(5)의 내측으로 끼워지며 조향핸들(1)이 고정되는 콜럼의 고정내륜(6) 사이에 소정 길이로 감겨지는 전선 케이블(C)을 설치하여 조향핸들을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키더라도 차체의 고정외륜(5)과 콜럼의 고정내륜(6) 사이에 설치되는 고정내륜(6)과 고정외륜(6)에 전선 케이블(C)이 감기거나 풀어지도록 구성함으로써, 배선구조가 간단하여 가격이 저렴하고, 설치 및 시공이 간편하여 분해·조립이 신속하게 이루어짐으로써 작업성이 크게 향상되게 한 것임.

Description

자동차 조향장치의 토크센서 고정용 전기배선장치

제1도와 제2도는 종래의 토크센서 고정구조를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 예시도.

제3도와 제4도는 본 발명이 적용된 자동차 조향장치의 토크센서 고정용 전기배선장치의 구성을 나타낸 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 조향핸들 2 : 콜럼

3 : 유성치차 4 : 토크센서

5 : 고정외륜 6 : 고정내륜

C : 전선 케이블

본 발명은 자동차 조향장치에 관한 것으로써, 차량의 진행방향을 바꾸기 위해 조향핸들 조작시 콜럼의 회전으로 인하여 왕복 회전운동을 하는 축의 토크(torque)를 측정하는 토크센서(torque sensor)에 연결된 전기배선이 꼬이거나 간섭받는 것을 방지할 수 있는 자동차 조향장치의 토크센서 고정용 전기 배선장치를 제공함에 있는 것이다.

자동차 조향장치(steering system)는 자동차의 진행방향을 임의로 바꾸기 위함을 목적으로 설치하고 있다.

이러한 조향장치는 크게 나누어 조향핸들, 조향축, 콜럼 등으로 이루어져 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하는 조작기구와; 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하도록 프레임에 고정되는 기어기구와; 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌·우바퀴의 위치관계를 올바르게 유지하도록 피트먼 암. 그래그 링크, 너클 암, 타이 로드 등으로 이루어지는 링크기구로 구성하고 있다.

따라서 운전자의 조작력은 조작기구의 조향핸들을 시계방향 또는 반시계방향으로 돌림으로써 기어기구의 조향기어에 전달되며, 그 부분에서 감속됨과 동시에 운동의 방향이 바뀌어져 링크기구인 피트먼 암, 드래그 링크 및 너클 암을 경유하여 너클 스핀들에 전달된다.

너클 스핀들은 그 움직임에 의해 킹핀을 중심으로 한 회전운동을 하므로 앞바퀴의 움직임이 바뀌게 된다.

또 좌·우의 너클은 너클 암을 거쳐서 타이로드에 장치되며 한쪽 바퀴의 움직임을 반대쪽의 바퀴에 전달하도록 되어 있다.

또, 일부의 자동차에는 조작력을 경감시키기 위해서 동력조향장치(power steering)가 사용되기도 한다.

이러한 조향장치에는 차량의 진행방향을 바꾸기 위해 조향핸들 조작시 왕복회전운동 하는 축의 토크(torque)를 측정하는 토크센서(torque sensor)를 콜럼(column)에 장착하고 있다.

따라서 조향핸들 조작시 콜럼의 회전(회대회전시 약 1,000°가량회전)으로 인하여 콜럼에 고정되는 토크센서가 함께 회전하게 되어 토크센서를 연결하고 있는 전선케이블(배선)이 서로 꼬이게 되어 심한 경우 케이블이 단락되는 문제점이 있었다.

이를 방지하기 위해 종래에는 제1도와 제2도에 나타낸 바와 같이 조향핸들(1)을 지지하는 콜럼(2:21,22)에 서로 상대되는 운동을 하는 유성치차A,B,C(3:31,32,33)를 조립하고, 토크를 측정하는 토크센서(4:torque sensor or potentiometer)는 하우징 또는 차체에 고정되게 설치하여, 조향핸들(1)에 토크를 가하면 조향핸들(1)을 지지 고정하고 있는 콜럼A,B(21,22)의 상대회전이 발생하여 유성치차(3)가 함께 회전을 하게 되고, 유성치차(3)가 회전함에 따라 차체에 고정된 토크센서(4)는 상·하로 직선왕복 운동만 할 뿐 회전하지 않으므로 토크센서(4)에 연결되는 전선케이블이 꼬이는 것을 방지하고 있는 것이다.

즉, 종래에는 조향핸들의 토크센싱이 유성치차방식을 통한 피니언의 휨등을 기구적으로 전달시켜 토크센서를 측정하는 기구적인 장치로 구성함으로써 전선케이블이 꼬이거나 비틀리게 되는 것을 방지하고 있다.

그러나 유성치차를 사용함으로써 치차 설계 및 제작에 따른 제작비가 비싸고 작업공정이 복잡하고 어려워 설치하는데 많은 어려움이 있었다.

또한 기어 구동방식을 이용함으로써 기어의 백래시(Back lash)가 작용하므로 정확한 측정이 불가하여 신뢰도가 낮은 결점이 있다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 종래의 제결점을 감안 해소하기 안출된 것으로써, 가격이 저렴하고 구조가 간단하여 조립성을 크게 향상시킬 수 있는 조향장치의 토크센서 고정용 전기 배선장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기의 목적에 따라 본 발명은 왕복 회전운동을 하는 축의 토크(torque)를 측정하는 토크센서(torque sensor)의 전기배선이 꼬이거나 간섭을 일으키지 않도록 하기 위해 차체의 고정외륜에 전선 케이블의 일측단을 고정하고 그 내측에 시계 테엽이 감겨지듯이 전선케이블 감은 다음 그 내측으로 끼워지는 콜럼의 고정내륜(6)에 상기 전선케이블의 타단을 고정하여 상기 콜럼의 고정내륜에 토크센서의 전선 케이블을 연결하도록 구성됨을 그 특징으로 하고 있는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면 차체의 고정외륜의 내측으로 끼워지는 콜럼의 고정내륜 사이에 소정의 길이로 감겨지는 전선 케이블이 감기거나 풀어지도록 구성함으로써 구조가 간단하여 가격이 저렴하고, 설치 및 시공이 가편하여 부품의 교환 및 분해정비를 위한 분해·조립이 신속하게 이루어짐으로써 작업성이 크게 향상되는 이점이 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 조향장치의 토크센서 고정용 전기 배선장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 예시 도면을 참고하여 그 구성 및 작용효과를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제3도와 제4도는 본 발명을 설명하기 위한 개략적인 구성을 나타낸 참고도에서와 같이, 시계방향 또는 반시계방향으로 왕복 회전운동하는 조향핸들(1)의 토크(torque)를 측정하는 토크센서(4 : torque sensor)의 전기배선이 꼬이거나 간섭을 일으키지 않도록 하기 위해 차체에 고정되는 고정외륜(5)에 전선 케이블(C)의 일측단(C1)을 고정하고, 그 내측에 시계테엽이 감듯이 전선케이블(C)을 설치한다.

상기 고정외륜(5)의 내측으로 끼워지는 콜럼(2)의 고정내륜(6)에 고정외륜(5)의 내측으로 감고 있는 상기 전선케이블(C)의 타측단(C2)을 연결한다.

전선 케이블(C)이 연결되는 콜럼의 고정내륜(6)에 토크센서(4)와 연결되는 전선 케이블을 연결하고 있다.

차체에 고정되는 고정외륜(5)과 콜럼(2)에 고정되는 고정내륜(6) 사이에 설치되는 전선 케이블(C)은 얇고 넓적한 전선 케이블 즉, 여러가닥의 전선을 하나로 집접화하여 흔히 컴퓨터의 프린터, 복사기 등에 사용되는 전선케이블을 이용하는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 가지는 본 발명은 조향핸들(1)을 지지하는 콜럼(21,22)의 상대 운동이 발생하면 토크센서(4)의 직선변형이 생기는데 이 때, 토크센서(4)는 콜럼(2)를 따라 움직이므로 토크센서(4)와 연결되는 전선케이블은 콜럼(21)의 고정내륜(6)에 고정되는 구조를 이루므로 콜럼(21)과 토크센서(4)가 동일하게 움직이므로 상대운동은 0이 된다.

즉, 조향핸들을 회전시킴에 따라 차체의 고정외륜(5)의 내측으로 끼워지는 콜럼 고정내륜(6)은 조향핸들을 지지하는 콜럼이 회전함에 따라 상기 고정내륜(6) 또한 동일하게 움직이게 된다.

이 때, 콜럼 고정내륜(6)에 고정되는 전선 케이블은 제4도와 같이 고정내륜(6)이 회전하는 방향과 동일하게 고정내륜(6)의 외주면을 전선케이블이 감싸듯이 감게 되고, 전선케이블이 고정내륜(6)의 외주면에 감겨짐에 따라 차체의 고정내륜(6)의 내측으로 감겨지는 전선 케이블은 고정내륜(6)에 감겨지는 량만큼 풀리게 된다.

조향핸들의 방향을 반대로 회전시키더라도 상기와 동일한 동작을 이루게 되어 고정내륜(6)과 고정외륜(5)에 풀리고 감기는 전선 케이블의 양이 항상 동일하거나 느슨한 상태를 이루게 되어 고정내륜(6)과 고정외륜(5)간을 연결하고 있는 전선 케이블이 단락될 염려가 없는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 차체의 고정외륜(5)의 내측으로 끼워지며 조향핸들(1)이 고정되는 콜럼의 고정내륜(6) 사이에 소정의 길이로 감겨지는 전선 케이블(C)을 설치하여 조향핸들을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키더라도 차체의 고정외륜(5)과 콜럼의 고정내륜(6) 사이에 설치되는 고정내륜(6)과 고정외륜(6)에 전선 케이블(C)이 감기거나 풀어지도록 구성함으로써, 배선구조가 간단하고 유성치차를 이용하지 않으므로써 가격이 저렴한 이점이 있다.

또한, 설치 및 시공이 간편하여 부품의 교환 및 분해정비를 위한 분해·조립이 신속하게 이루어짐으로써 작업성이 크게 향상되는 이점이 있게 된다.

Claims (2)

1. 차체의 고정외륜(5)의 내측으로 끼워지며 조향핸들(1)이 고정되는 콜럼의 고정내륜(6) 사이에 양끝단(C1,C2)이 고정되는 전선 케이블(C)을 설치하여 조향핸들(1)을 회전시킴에 따라 전선 케이블(C)이 상기 고정외륜(5)과 고정내륜(6)에 감기거나 풀어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 토크센서 고정용 전기배선장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전선 케이블(C)은 고정외륜(5)의 내측에 시계태엽모양으로 감겨지는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 토크센서 고정용 전기배선장치.