KR0176059B1

KR0176059B1 - 차량의 파워 스티어링 보조용 컬럼장치

Info

Publication number: KR0176059B1
Application number: KR1019960034318A
Authority: KR
Inventors: 송준규
Original assignee: 오상수; 만도기계주식회사
Priority date: 1996-08-20
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR19980015092A

Abstract

본 발명은 원통형 캠과 스프링을 이용하여 고속시 운전자가 묵직한 핸들감을 느끼도록 하고, 차속에 따라서 묵직한 정도가 가변되도록 전동모터를 이용하여 스프링의 초기 압축력을 제어하고자 차량의 파워 스티어링 보조용 컬럼장치에 관한 것으로, 스티어링컬럼(1)에 끼워져서 보호 및 은폐되면서 조향핸들과 연결되어 전륜기 방향을 조향하는 스티어링축(2)과 스티어링축(2)에 끼워져서 상, 하방향으로만 슬라이딩운동을 원통형 캠(3)과 스티어링축(2)에 끼워서 일단을 고정하는 동시에 타단은 캠(3)을 탄력있게 지지하는 탄력부재(4)와 스티어링컬럼(1)의 외부에 일체로 고정설치되어 정, 역방향으로 구동하는 구동모터(5)와, 외주면에 길이방향으로 나사부를 형성하여 구동모터(5)의 구동축대용으로 설치되는 나사축봉(6)과, 나사축봉(6)에 나사조립되는 동시에 나선방향을 따라서 스티어링컬럼(1)의 안내를 받아 상, 하운동되게 설치하여 캠(3)과 탄력부재(4)의 작용으로 조향핸들에 묵직한 반력을 주는 너트 어셈블리(7)와, 스티어링 컬럼(1)에 일체로 조립되어 너트 어셈블리(7)의 위치를 감지하는 포지션센서(8)와, 차속센서와 포지션센서(8)의 신호를 받아서 구동모터(5)를 제어하는 전자제어부(9)로 차량의 파워 스티어링 보조용 컬럼장치를 구성한 것임.

Description

차량의 파워 스티어링 보조용 컬럼장치

제1도는 본 발명의 요부를 발췌한 구성도.

제2도는 제1도의 A-A선단면도.

* 도면의 중요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스티어링컬럼 2 : 스티어링축

3 : 캠 4 : 탄력부재

5 : 구동모터 5 : 나사축봉

7 : 너트 어셈블리 8 : 포지션센서

9 : 전자제어부 10 :차속센서

본 발명은 차속에 따라 조향핸들의 묵직한 정도가 가변되도록 전동모터, 원통형 캠 및 탄력부재를 이용하여 운전시 안전운행에 도움을 주고자 차량의 파워 스티어링 보조용 컬럼장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 파워 스티어링장치는, 전륜의 조향시 저속주행시에는 가볍고 자연스럽게 큰 각도로 조향되도록 하고, 고속주행시에는 무겁고 자연스럽에 작은 각도로 회전되도록 하여 운전자의 피로감을 덜어주고 안전운전에 도움을 주도록 하기 위한 장치이다.

그런데 종래에는 스티어링컬럼에 반력(고속시 일반 파워 스티어링이 가벼워지므로 핸들에 운전자가 가하는 반대방향으로 발생되는 힘)을 주기 위하여 마그네틱 클러치를 사용하였다.

즉, 고속시에 운전자가 핸들을 돌리면 이와 반대방향으로 컬럼측에 토오크를 발생시켜서 운전자는 결국 묵직한 핸들감을 느끼게 되고 차속이 낮아지면 이러한 토오크가 발생되지 않아서 가벼운 핸들로 쉽게 조향을 하도록 하였다.

따라서 스티어링컬럼에 반력을 주기 위하여 마그네틱 클러치를 사용하므로 조향시에는 항상 전류가 흐르게 되고, 이로 인해 전력소모가 크게되어 연비향상에 도움을 주지 못하고 구조상 가격이 비싸지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 차속에 따라서 조향핸들의 묵직한 정도가 가변되도록 전동모터, 원통형 캠 및 탄력부재를 이용하여 운전시 안전운행에 도움을 주고자 차량의 파워스티어링 보조용 컬럼장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 스티어링컬럼에 끼워져서 보호 및 은폐되면서 조향핸들과 연결되어 전륜의 방향을 조향하는 스티어링축과, 스티어링축의 설정된 위치에 끼워져서 상, 하방향으로만 슬라이딩운동을 하는 원통형 캠과, 스티어링축에 끼워서 일단을 고정하는 동시에 타단을 캠은 탄력있게 지지하는 탄력부재와 스티어링컬럼의 외부에 일체로 고정설치되어 정,역방향으로 구동하는 구동모터와, 외주면에 길이방향으로 나사부를 형성하여 구동모터의 구동축대응으로 설치되는 나사축봉과, 나사축봉에 나사조립되는 동시에 나선방향을 따라서 스티어링 컬럼의 안내를 받아 상, 하운동되게 설치하여 캠과 탄력부재의 작용으로 조향핸들에 묵직한 반력을 주는 너트 어셈블리와 스티어링 컬럼에 일체로 조립되어 너트 어셈블이의 위치를 감지하는 포지션센서와, 차속센서와 포지션센서의 신호를 받아서 구동모터를 제어하는 전자제어부로 차량의 파워 스티어링 보조용 컬럼장치를 구성한 것이 본 발명의 특징이다.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면 제1도 및 제2도는 본 발명의 실시예로서, 스티어링컬럼(1)에 끼워져서 보호 및 은폐되면서 조향핸들과 연결되어 전륜의 방향을 조향하는 스티어링축(2)과, 스티어링축(2)의 설정된 위치에 끼워져서 상, 하방향으로만 슬라이딩운동을 하는 원통형 캠(3)과, 스티어링축(2)에 끼워서 일단을 고정하는 동시에 타단은 캠(3)을 탄력있게 지지하는 탄력부재(4)와 스티어링컬럼(1)의 외부에 일체로 고정설치되어 정, 역방향으로 구동하는 구동모터(5)와, 외주면에 길이방향으로 나사부를 형성하여 구동모터(5)의 구동축대용으로 설치되는 나사축봉(6)과 나사축봉(6)에 나사조립되는 동시에 나선방향을 따라서 스티어링컬럼(1)의 안내를 받아 상, 하운동되게 설치하여 캠(3)과 탄력부재(4)의 작용으로 조향핸들에 묵직한 반력을 주는 너트 어셈블리(7)와, 스티어링 컬럼(1)에 일체로 조립되어 너트 어셈블리(7)의 위치를 감지하는 포지션센서(8)와, 차속센서(10)와 포지션센서(8)의 신호를 받아서 구동모터(5)를 제어하는 전자제어부(9)로 차량의 파워 스티어링 보조용 컬럼장치를 구성한다.

상기 스티어링컬럼(1)은 관형으로서 차체와 일체로 조립되며, 너트 어셈블리(7)의 상, 하 왕복운동을 위하여 길이방향으로 안내장공(1a)이 형성된다.

상기 스티어링축(2)은 설정된 위치에 돌환(2a)을 돌출형성하여 탄력부재(4)의 일단을 받쳐주도록 한다.

상기 캠(3)의 상, 하 왕복 슬라이딩 운동수단은, 스티어링축(2)에 축방향으로 키(11)를 고정설치하고, 키(11)의 안내를 받아 상, 하 왕복 슬라이딩 운동하도록 캠(3)의 내주면에 축방향으로 키홈(3a)을 형성한다.

상기 탄력부재(4)는 코일스프링을 사용하며, 그 이외에 이와 동일한 작용효과를 가진 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.

상기 너트 어셈블리(7)는 구동모터(5)의 나사축봉(6)에 나사조립되어 나선방향을 따라서 상, 하 이동되는 이동부(7a)와 이동부(7a)의 일측에 일체로 돌출형성하여 스티어링컬럼(1)의 안내장공(1a)에 끼워져서 상, 하 방향으로만 이동하는 동시에 캠(3)의 면을 따라 탄력부재(4)의 탄력을 조절하여 조향핸들의 조향력을 제어하는 압압대(7b)로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 차속센서(10)의 신호를 받아 전자제어부(9)는 구동모터(5)의 회전각도 및 회전속도를 제어하게 되며, 고속주행시에는 구동모토(5)가 구동하여 나사축봉(6)에 나사조립된 너트 어셈블리(7)를 상승시키게 되고, 저속 주행시에는 너트 어셈블리(7)를 하강시키게 된다.

즉, 너트 어셈블리(7)는 나사축봉(6)과 나사결합에 의하여 나선방향을 따라서 상, 하 작동하게 되는데, 이 때 마찰력에 의하여 좌, 우로 회동하는 것을 차단하기 위하여 스티어링컬럼(1)에 형성된 안내장공(1a)의 안내를 받아서 상, 하 방향으로만 슬라이딩하게 되는 것이다.

따라서 너트 어셈블리(7)의 상, 하강시 그 상, 하강에 의하여 원통형캠(3)이 스티어링축(2)의 안내를 받아 상, 하강하게 되며, 너트 어셈블리(7)의 상승시에는 캠(3)이 상승되어 탄력부재(4)를 압축시키게 되므로 그 압축력에 의하여 조향핸들의 조향력을 무겁게 하고, 너트 어셈블리(7)의 하강시에는 캠(3)이 하강되어 탄력부재(4)가 자체 탄력에의하여 신장하게 되므로 그 신장력에 의하여 조향핸들의 조향력이 가벼워지게 된다.

즉, 너트 어셈블리(7)가 상승되면 탄력부재(4)는 더욱 압축되는데, 이와 같은 상태에서 조향핸들을 회동시키게 되면 스티어링축(2)이 동시에 회동하게 되고, 스티어링축(2)과 키(11)에 의하여 일체로 조립되어 상, 하 왕복 운동되는 캠(3)도 동시에 회동하게 되므로 위치고정된 너트 어셈블리(7)와 캠(3)의 형상에 의하여 캠(3)이 더욱 상승하게 되어 탄력부재(4)를 더욱 압축시키게 되며, 탄력부재(4)의 압축력은 키(11)로 조립된 캠(3)과 스티어링축(2)에 의하여 조향핸들에 전달되므로 운전자는 고속주행시 조향핸들에 묵직한 핸들감을 느낄 수가 있는 것이다.

그리고 너트 어셈블리(7)가 하강되면 탄력부재(4)는 자체 탄력에 의하여 신장하게 되는데, 이와 같은 상태에서 조향핸들을 회동시키면 스티어링축(2)과 캠(3)이 동시에 회동하면서 위치고정된 너트 어셈블리(7)와 캠(3)의 형상에 의하여 캠(3)이 약간 상승하여 탄력부재(4)를 압축시키게 되나, 그 압축력은 매우 약하므로 캠(3)에 아무런 탄력을 전달하지 못하게 되어 저속운전시 운전자가 조향핸들을 회전시켜도 가벼운 핸들감을 느끼게 되는 것이다.

상기 차속센서(10)는 주행하는 차량의 속도를 전자제어부(9)에 그 신호를 보내어 상술한 바와 같이 조향핸들의 조향력을 가변시키도록 구동모터(5)에 신호를 보내는 것이다.

상기 포지션센서(8)는 너트 어셈블리(7)의 위치를 감지하여 차속에 따라서 조향핸들의 조향력을 가변시키도록 전자제어부(9)에 신호를 보내어 구동모터(5)를 구동시켜 탄력부재(4)의 탄력을 조절하는 것이다.

이와 같이 본 고안은 주행하는 차속에 따라서 캠의 위치를 미리 가변시킨 다음 조향핸들의 조향시 묵직하게 하거나 가벼운 느낌을 주도록 하므로서, 주행시 운전자의 안전운전에 도움을 주고, 조향시에는 전류의 흐름은 차단되어 전력소모를 줄일수가 있으며, 또한 이로 인하여 연비향상에 도움을 줄 수가 있는 것이다.

Claims

스티어링컬럼(1)에 끼워져서 보호 및 은폐되면서 조향핸들과 연결되어 전륜의방향을 조향하는 스티어링축(2)과 스티어링(2)에 끼워져서 상, 하방향으로만 슬라이딩운동을 원통형 캠(3)과 스티어링축(2)에 끼워서 일단을 고정하는 동시에 타단은 캠(3)을 탄력있게 지지하는 탄력부재(4)와 스티어링컬럼(1)의 외부에 일체로 고정설치되어 정, 역방향으로 구동하는 구동모터(5)와, 외주면에 길이방향으로 나사부를 형성하여 구동모터(5)의 구동축대용으로 설치되는 나사축봉(6)과, 나사축봉(6)에 나사조립되는 동시에 나선방향을 따라서 스티어링컬럼(1)의 안내를 받아 상, 하운동되게 설치하여 캠(3)과 탄력부재(4)의 작용으로 조향핸들에 묵직한 반력을 주는 너트 어셈블리(7)와, 스티어링컬럼(1)에 일체로 조립되어 너트 어셈블리(7)의 위치를 감지하는 포지션센서(8)와 차속센서와 포지션센서(8)의 신호를 받아서 구동모터(5)를 제어하는 전자제어부(9)로 구성한 것을 특징으로 하는 차량의 파워 스티어링 보조용 컬럼장치.
제1항에있어서, 상기 스티어링컬럼(1)은 너트 어셈블리(7)의 상, 하 왕복운동을 위하여 길이방향으로 안내장공(1a)을 형성한 것을 특징으로 하는 차량의 파워 스티어링 보조용 컬럼장치.
제1항에있어서, 상기 캠(3)의 상, 하 왕복 슬라이딩운동수단은, 스티어링축(2)에 축방향으로 키(11)를 고정설치하고, 키(11)의 안내를 받아 상, 하 왕복 슬라이딩운동하도록 캠(3)의 내주면에 축방향으로 키홈(3a)을 형성한 것을 특징으로 하는 차량의 파워스티어링 보조용 컬럼장치.
제1항에 있어서, 상기 너트 어셈블리(7)는 구동모터(5)의 나사축봉(6)에 나사조립되어 나선방향을따라서 상, 하 이동되는 이동부(7a)와, 이동부(7a)의 일측에 일체로 돌출형성하여 스티어링컬럼(1)의 안내장공(1a)에 끼워져서 상, 하방향으로만 이동하는 동시에 캠(3)의 면을 따라 탄력부재(4)의 탄력을 조절하여 조향핸들의 조향력을 제어하는 압압대(7b)로 구성한것을 특징으로 하는 차량의 파워 스티어링 보조용 컬럼장치.