KR100276728B1 - 전자석을이용한동력조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자석을 이용한 동력조향장치에 관한 것으로, 조향핸들의 조타방향에 따라 랙바아를 좌우방향으로 선택적으로 밀도록 전자석과 이의 척력으로 동작되는 피스톤을 구비함으로써, 동력조향장치의 구성을 간소화하면서 제조비용도 절감시킬 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 조향시 조향핸들(1)의 조향방향을 감지하는 조향방향 감지수단과, 이 조향방향 감지수단에 의해 랙바아(2)를 좌우방향으로 이동시켜 조향이 이루어지도록 하는 조향작동수단 및, 상기 조향방향 감지수단으로부터 조향방향을 감지받아 조향작동수단의 작동을 제어하는 제어수단으로 구성되어 이루어진다.

Description

전자석을 이용한 동력조향장치{power steering system using an electromagnet}

본 발명은 전자석을 이용한 동력조향장치에 관한 것으로, 특히 조향핸들의 회전방향에 따라 전자석의 척력을 이용한 피스톤의 움직임으로 랙바아를 밀어 조타가 이루어지게 함으로써 동력조향장치의 구성이 간소화되면서 이의 중량도 경량화될 수 있도록 된 전자석을 이용한 동력조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 조향장치는 운전자가 차륜의 진행방향을 임의로 바꿀 수 있도록 장착되는 장치로서, 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향핸들과 조향축 및 컬럼 등으로 이루어진 조작기구와, 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크 기구에 전달하는 기어기구 및, 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래드 링크 및 너클 암과 타이로드 등으로 구성된 링크 기구를 갖추고 있다.

그리고 대형 자동차나 저압 타이어를 사용한 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향조작을 하기 위해 동력조향장치를 사용하고 있는 바, 이와 같은 동력조향장치는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력조절밸브 및 유량제어밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치와, 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생시키기 위해 실린더를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 핸들의 조작에 상응해서 유로를 바꾸어 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어 있다.

따라서 종래의 동력조향장치에서는 동력원으로 이용하기 위해 유압을 발생시키도록 된 오일펌프와 압력조절밸브 및 유량제어밸브등의 동력장치와, 상기 오일펌프에서 발생한 유압을 이용하여 조향력을 발생시키는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 조향상태에 따른 유로를 형성하여 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등을 갖추어야 하므로 구성이 복잡할 뿐만 아니라, 제조비용도 상승되는 등의 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 조향핸들의 조타방향에 따라 랙바아를 좌우방향으로 선택적으로 밀도록 전자석과 이의 척력으로 동작되는 피스톤을 구비함으로써, 동력조향장치의 구성을 간소화하면서 제조비용도 절감시킬 수 있도록 된 전자석을 이용한 동력조향장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자석을 이용한 동력조향장치의 개략적인 구성도,

도 2는 도 1의 조향핸들의 단면도,

도 3은 도 2의 조향핸들의 기어부위에 설치된 조향방향 감지수단을

도시한 개략도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-조향핸들 2-랙바아

3-조향칼럼 4-기어

5-센서아암 6-접점단자

7,7'-스프링 8-피스톤

9-전자석 10-전자제어유니트

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향시 조향핸들의 조향방향을 감지하는 조향방향 감지수단과, 이 조향방향 감지수단에 의해 랙바아를 좌우방향으로 이동시켜 조향이 이루어지도록 하는 조향작동수단 및, 상기 조향방향 감지수단으로부터 조향방향을 감지받아 조향작동수단의 작동을 제어하는 제어수단으로 구성되어 이루어진다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자석을 이용한 동력조향장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 조향핸들의 단면도이며, 도 3은 도 2의 조향핸들의 기어부위에 설치된 조향방향 감지수단을 도시한 개략도이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 운전자에 의한 조향시 조향핸들(1)의 조향방향을 감지하는 조향방향 감지수단과, 이 조향방향 감지수단에 의해 전륜측에서 조향이 이루어지도록 랙바아(2)를 좌우방향으로 이동시키는 조향작동수단 및, 상기 조향방향 감지수단으로부터 조향방향을 감지받아 조향작동수단으로 하여 조향이 이루어지도록 이의 동작을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 조향방향 감지수단은 조향핸들(1)이 장착된 조향칼럼(3)의 외주에 다수개의 이빨을 가지고서 조향시 상기 조향핸들(1)과 일체로 회전되도록 장착된 기어(4)와, 이 기어(4)의 양측으로 배설되어 상기 조향핸들(1)의 회전방향을 감지하는 센서아암(5) 및, 이 센서아암(5)과 다소 이격되게 설치되어 조향시 조향방향에 해당되는 센서아암(5)과 선택적으로 접촉되어 접속이 이루어지도록 구성된 접점단자(6)로 구성된다.

또한, 상기 센서아암(5)의 측부와 접점단자(6)의 배면에는 각기 스프링(7,7')이 탄발지지되게 설치되어 있어, 조향시 이동하는 상기 센서아암(5)의 복귀에 기여하도록 되어 있다.

그리고, 상기 조향작동수단은 랙바아(2)를 좌우방향으로 각기 가압하여 밀 수 있도록 된 피스톤(8)과, 이 피스톤(8)의 배면에 각기 장착된 전자석(9)으로 구성된다.

한편, 상기 제어수단은 접점단자(6)와 전자석(9)의 사이에 설치되어 접점단자(6)로부터 입력받은 신호에 따라 전자석(9)에 전원을 선택적으로 공급시켜 조향이 이루어질 수 있게 하는 전자제어유니트(10)로 구성된다.

도면중 미설명부호 11은 너클이고, 12는 타이어이다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명은, 자동차의 주행중 운전자가 상기 조향핸들(1)을 돌리게 되면, 상기 기어(4)의 외주면에 설치된 센서아암(5)중 조향방향으로 배치된 센서아암(5)이 상승하게 되고, 이 센서아암(5)의 상승에 따라 이와 접촉이 되는 상기 접점단자(6)가 온되며, 이 접점단자(6)의 온신호는 상기 전자제어유니트(10)로 입력되는 한편, 이 전자제어유니트(10)에서는 운전자가 상기 조향핸들(1)을 조작하는 방향으로 조향이 이루어질 수 있도록 상기 전자석(9)중 조향방향으로 배치된 전자석(9)에만 전원을 선택적으로 인가하게 되고, 이 인가전원을 받은 상기 전자석(9)은 척력을 발생시켜 상기 피스톤(8)을 밀게 되므로 상기 랙바아(2)가 이동되어 조향이 이루어지게 된다.

한편, 조향이 마친 뒤 상기 조향핸들(1)이 원상태로 복귀되면, 상기 조향에 관여했던 측의 센서아암(5)은 스프링(7,7')의 복원력으로 원위치되면서 이와는 반대로 반대측 센서아암(5)이 상승하게 되면서 역시 반대측 접점단자(6)가 접속되고, 이에 따라 전자제어유니트(10)는 반대측 전자석(9)으로 전원을 인가하여 피스톤(8)을 밀어 랙바아(2)를 원상태로 복귀시키게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전자석을 이용한 동력조향장치에 의하면, 조향시 운전자가 조향핸들(1)을 조작하는데 드는 힘을 경감시키도록 된 동력조향장치가 조향방향을 감지하는 감지수단과 이의 감지 방향에 따라 랙바아(2)를 밀 수 있는 작동수단 및, 제어수단으로 구성되어 있으므로, 이의 구조가 종래에 비해 간단하고, 중량 및 제작비용이 저렴하게 되는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

1. 조향시 조향방향을 감지하도록 조향핸들(1)을 장착하고 있는 조향칼럼(3)의 외주에 일체로 설치된 기어(4)와, 이 기어(4)의 양측으로 배설되어 조향시 상기 기어(4)와의 접촉으로 이동되는 센서아암(5) 및, 이 센서아암(5)의 일측 선단에 각각 이격되게 설치되어 조향시 이동되는 센서아암(5)에 닿아 접속이 이루어지는 접점단자(6)로 이루어진 조향방향 감지수단과;

   이 조향방향 감지수단에 의해 감지된 조향방향에 따라 너클(11)을 회동시켜 조향이 이루어지도록 양측 선단에 너클(11)을 장착하고 있는 랙바아(2)에 설치된 피스톤(8)과, 이 피스톤(8)에 가압력을 부여하여 상기 랙바아(2)가 좌우방향으로 이동되게 하는 전자석(9)으로 이루어진 조향작동수단 및;

   조향시 상기 조향방향 감지수단을 매개로 조향방향을 검출하여 상기 조향작동수단의 작동을 선택적으로 제어하는 전자제어유니트(10)로 이루어진 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 동력조향장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서아암(5)의 측부와 상기 접점단자(6)에는 각기 스프링(7,7')이 탄발지지되게 설치된 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 동력조향장치.

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