KR100302463B1 - 단일모터구동식전동조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전자의 편의성을 극대화하기 위해 스티어링 휠의 고정위치를 조정하는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 차량에 고정된 칼럼 브래킷(1 : column bracket)과, 상기 칼럼 브래킷(1)에 고정되어 텔레스코프 작동과 틸트 작동을 위한 신장부(9,90)와 회전부(13,130)를 구비한 스티어링 칼럼(3 : steering column)과, 상기 신장부(9,90)와 상기 회전부(12,130)에 구동력을 각각 전달하는 모터(8,12,20)들과, 상기 신장부(9,90)와 상기 회전부(12,130)의 위치를 각각 제어하는 제어수단(도시안됨)을 포함하는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치에 있어서, 상기 회전부(130)의 틸트 작동을 한정하는 제1솔레노이드 래치(50)와, 상기 신장부(90)의 텔레스코프 작동을 한정하는 제2솔레노이드 래치(40)를 포함하며, 상기 모터(20)는 칼럼 브래킷(1)에 힌지결합식으로 고정되어 있고, 상기 모터(20)의 웜기어(21)는 스티어링 칼럼(3)의 제1축(3a)에 부착된 회전부(130)의 이송너트(132)에 나사대우식으로 결합되어 있으며, 상기 제어수단은 상기 모터(20)를 구동시키고, 상기 제1솔레노이드 래치(50)와 상기 제2솔레노이드 래치(40)를 상반되게 작동시켜서 상기 스티어링 칼럼(3)이 텔레스코프 및 틸트되는 것을 특징으로 하는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치가 제공된다.

Description

단일 모터 구동식 전동 조향 장치

본 발명은 단일 모터 구동식 전동 조향 장치에 관한 것이며, 특히, 운전자의 편의성을 극대화시키기 위해서 한개의 전동 모터를 사용하여 차량의 스티어링 휠의 위치를 조정하는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치에 관한 것이다.

근래에 들어서 소득의 증대와 생활 수준의 향상에 따라 자동차의 개념이 변화하면서 기존의 단순한 운송 시스템에서 이제는 하나의 생활 공간으로 자리 잡아가고 있다. 이에 따라 자동차에서 보내는 시간이 늘어나면서 좀 더 편안하고 안락한 자동차의 개발이 요구되고 있으며, 이에 힘입어 각종 샤시 부분의 고급화가 급속히 진행되고 있다.

또한, 자동차 시장의 경쟁이 치열해지고 각국의 자동차 회사와의 경쟁이 본격화됨에 따라 보다 운전자 중심의 지능형 자동차에 대한 고급화가 이루어지고 있다. 이런 추세의 하나로 운전자의 차량 출입을 용이하게 하고, 운전자가 용이하게 스티어링 휠을 잡고 편안하게 운전을 할 수 있도록 하는 모터 구동식 조향 장치의 장착이 점차 확대되고 있다.

여기에서, 모터 구동식 조향 장치는 보통의 승용차에 사용되는 스티어링 휠의 위치를 모터의 구동력에 의해서 조정하는 모터 구동식 스티어링 칼럼 시스템(motor driven steering column system)을 의미한다. 또한, 이런 모터 구동식 조향 장치의 위치 조정에는 틸트 조정과 텔레스코프 조정이 있다.

먼저, 틸트 조정은 운전석에 착석하는 운전자의 자세에 맞게 스티어링 휠의 고정각도를 조정하며, 텔레스코프 조정은 운전자의 체형에 맞게 스티어링 칼럼의 축길이를 길게 느리거나 짧게 하여 운전자의 개성에 맞게 조절하는 것이다.

종래 기술에 따른 모터 구동식 전동 조향 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 차체에 고정된 칼럼 브래킷(1 : column bracket)과, 이런 칼럼 브래킷(1)에 결합되어 축방향으로 신장되는 텔레스코프 작동과 유한한 각도로 회전되는 틸트 작동이 가능하게 유니버설 조인트(2)로 결합된 스티어링 칼럼(3 : steering column)과, 이런 스티어링 칼럼(3)에 운전자의 회전력을 전달하는 스티어링 휠(4)과, 이런 스티어링 휠(4)과 스티어링 칼럼(3)의 텔레스코프 작동과 틸트 작동에 필요한 구동력을 제공하는 제1모터(12)와 제2모터(8)와, 이런 제1모터(12)와 제2모터(8)를 전자적으로 제어하는 제1위치센서(6)와 제2위치센서(5)를 구비한 제어시스템(도시안됨)으로 구성되어 있다.

또한, 종래의 모터 구동식 전동 조향 장치에 사용되는 상기 제어시스템은 8비트 CPU와 아나로그-디지털 변환기와 내부 메모리 및 입출력 포트로 이뤄진 상기 전자제어부와, 이런 전자제어부에 의해서 작동하는 구동모터와 운전자의 조작 스위치 입력에 사용되는 디지털 입력과, 칼럼 위치에 관한 선형신호들의 피드백에 사용되는 아날로그 입력을 위한 신호 입력부 및, 상기 전자제어부와 상기 구동모터에 각각 다른 전원을 공급하는 전원부를 갖는 하드웨어로 구성될 수 있다.

또한, 상기 모터 구동식 전동 조향 장치의 제어시스템은 운전자의 스위치 입력을 받아 각각의 부 프로그램을 시행하는 주 프로그램과, 칼럼 위치의 기억 및 복귀, 칼럼의 수동 조작, 바로 전 하차시의 칼럼의 위치 복귀, 승하차를 용이하게 하기 위한 부 프로그램으로 구성된 소프트웨어가 포함될 수 있다.

또한, 이런 칼럼 브래킷(1)에는 스티어링 칼럼(3)의 텔레스코프 작동을 수행하기 위한 웜 기어 형상의 나사회전축(7)을 구비한 제2모터(8)와 제2위치센서(5)가 부착되어 있다.

또한, 이런 칼럼 브래킷(1)에 고정된 스티어링 칼럼(3)에는 축방향으로 신장되는 신장부(9)가 결합되어 있다. 이런 신장부(9)의 좌측 상부에는 상기 제2모터(8)의 나사회전축(7)에 나사대우식으로 결합될 수 있게 암나사가 형성된 이송결합구(10)가 부착되어 있으며, 상기 '신장부(9)의 좌측 하부에는 제2위치센서(5)의 직각형상의 "U"자 감지구(5a)가 힌지결합되어 있다. 이런 제2위치센서(5)의 "U"자감지구(5a)는 상기 신장부(9)의 길이방향의 위치를 상기 칼럼 브래킷(1)을 기준으로 측정할 수 있게 구성되어 있다.

또한, 이런 신장부(9)의 우측 상부에는 스티어링 휠(4)의 틸트 작동을 수행하기 위한 웜기어형상의 나사회전축(11)을 구비한 제1모터(12)가 부착되어 있으며, 상기 신장부(9)의 우측 하부에는 제1위치센서(6)가 부착되어 있다.

또한, 유니버설 조인트(2)로 결합된 스티어링 칼럼(3)의 제1축(3a)에는 회전부(13)가 고정되어 있다. 이런 회전부(13)의 상부 원주면에는 그 중심으로부터 편심되게 암나사가 형성된 틸트고정구(14)가 고정되어 있으며, 이런 암나사가 형성된 틸트고정구(14)는 상기 제1모터(12)의 나사회전축(11)에 나사대우식으로 결합되어있다. 또한, 이런 회전부(13)의 하부 원주면에는 상기 제1위치센서(6)의 "U"자 감지구(6a)가 힌지결합되어 있다. 이런 제1위치센서(6)의 "U"자 감지구(6a)는 상기 회전부(13)의 틸트 회전각을 측정할 수 있게 구성되어 있다.

아래에서, 상기와 같은 종래의 모터 구동식 전동 조향 장치의 텔레스코프 작동과 틸트 작동에 대해서 설명하겠다.

먼저, 종래의 모터 구동식 전동 조향 장치의 텔레스코프 작동은 칼럼 브래킷(1)에 고정된 제2모터(8)의 나사회전축(7)이 상기 제어시스템의 제어전류의 방향에 따라 회전하고, 이런 제2모터(8)의 나사회전축(7)과 나사대우식으로 결합된 이송결합구(10)가 부착된 신장부(9)를 축방향(a)으로 이동시킨다. 따라서, 이런 신장부(9)에 결합된 스티어링 칼럼(3)을 상기 축방향(a)과 동일한 텔레스코프 작동방향(d)으로 이송시키므로써 스티어링 휠(4)이 텔레스코프 작동되는 것이다. 또한, 칼럼 브래킷(1)에 부착된 제2위치센서(5)는 상기와 같이 움직이는 신장부(9)에 결합된 감지구(5a)에 의해 상기 신장부(9)의 위치를 감지하고, 상기 제어시스템의 피드백 신호로 입력시켜서, 운전자의 의도대로 상기 신장부(9)가 텔레스코프 작동을 완수하게 한다.

또한, 종래의 모터 구동식 전동 조향 장치의 틸트 작동은 상기와 같은 신장부(9)에 고정된 제1모터(12)의 나사회전축(11)이 상기 제어시스템의 제어전류에 따라 회전하고, 이런 제1모터(12)의 나사회전축(11)과 나사대우식으로 결합된 틸트회전구(14)를 축방향(b)으로 이동시킨다. 따라서, 이런 틸트회전구(14)가 부착된 회전부(13)는 유니버설 조인트(2)를 기준으로 유한한 회전각도를 갖는 각운동을 하게되므로써, 스티어링 휠(4)이 틸트 작동되는 것이다. 또한, 신장부(9)에 부착된 제1위치센서(6)는 상기와 같이 움직이는 회전부(13)에 결합된 감지구(6a)에 의해서 회전부(13)의 회전 위치를 감지하고, 상기 제어시스템의 피드백 신호로 입력시켜서, 운전자의 의도대로 상기 회전부가 틸트 작동을 완수하게 한다.

그러나, 종래의 모터 구동식 전동 조향 장치는 상기와 같이 텔레스코프 작동과 틸트 작동을 하기 위해서 신장부와 회전부에 나사대우식으로 결합된 회전축을 구비한 두개의 모터가 필요하기 때문에 시스템이 복잡하고, 시스템의 단가를 높는 단점이 있기 때문에 제품의 경쟁력이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 종래의 모터 구동식 전동 조향 장치는 상기와 같이 두개의 모터가 필요하기 때문에 소형차량의 내부 협소 공간에 장착되기 어려운 단점이 있다.

또한, 종래의 모터 구동식 전동 조향 장치는 두개의 모터를 사용하기 때문에 차량 내부의 스티어링 칼럼의 부피가 커지며, 중량 증가로 차량의 전체 중량이 증가하기 때문에 차량의 연비가 나빠지는 단점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 한개의 모터와 솔레노이드 래치로 스티어링 휠의 텔레스코프 작동과 틸트 작동을 수행하고, 협소한 차량 내부에 용이하게 장착될 수 있는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치를 제공하려는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 모터 구동식 전동 조향 장치의 구성을 설명하기 위한 정면도.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 구성을 설명하기 위한 정면도.

도 3은 도 2에 도시된 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 중요부위의 결합관계를 설명하기 위해 선 A-A로 절단한 측면도.

도 4는 도 2에 도시된 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 중요부위의 결합관계를 설명하기 위해 소정부위를 절단한 확대도.

도 5는 도 4에 도시된 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 중요부위의 결합관계를 설명하기 위해 선 B-B로 절단한 단면도.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 스티어링 브래킷 2 : 유니버설 조인트

3,3a,3b,3c : 스티어링 칼럼 4 : 스티어링 휠

5,6 : 위치센서 20 : 구동모터

21 : 웜기어 40,50 : 솔레노이드 래치

60 : 고정판 90 : 신장부

130 : 회전부 132 : 이송너트

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 차량에 고정된 칼럼 브래킷(column bracket)과, 상기 칼럼 브래킷에 고정되어 텔레스코프 작동하게 결합된 신장부와 틸트 작동하게 결합된 회전부를 구비한 스티어링 칼럼(steering column)과, 상기 신장부와 상기 회전부에 구동력을 각각 전달하는 모터들과, 상기 신장부와 상기 회전부의 위치를 각각 제어하는 위치센서들을 구비한 제어시스템(도시안됨)을 포함하는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치에 있어서, 상기 회전부의 틸트 작동을 한정하는 제1솔레노이드 래치와, 상기 신장부의 텔레스코프 작동을 한정하는 제2솔레노이드 래치를 포함하며, 상기 모터는 칼럼 브래킷에 힌지결합식으로 고정되어 있고, 상기 모터의 웜기어는 스티어링 칼럼의 제3축에 부착된 회전부의 이송너트에 나사대우식으로 결합되어 있으며, 상기 제어시스템은 상기 모터를 구동시키고, 상기 제1솔레노이드 래치와 상기 제2솔레노이드 래치를 상반되게 작동시켜서 상기 스티어링 칼럼이 텔레스코프 및 틸트되는 것을 특징으로 하는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치가 제공된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 신장부에는 상기 신장부(90)의 텔레스코프 파동을 제한하기 위해서 상기 제2솔레노이드 래치의 걸쇠가 삽입될 수 있는 다수의 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 회전부에는 상기 회전부의 틸트 작동을 제한하기 위해서 상기 제1솔레노이드 래치의 걸쇠가 삽입될 수 있는 다수의 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 신장부에는 상기 제1솔레노이드 래치의 걸쇠가 상기 회전부의 틸트 작동을 제한하기 위해서 결합되는 고정판이 부착되어 있는것이 바람직하다.

아래에서, 본 발명에 따른 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

이 실시예에서 설명하는 본 발명의 단일 모터 구동식 전동 조향 장치는 한개의 모터에서 스티어링 휠의 텔레스코프 작동과 틸트 작동에 필요한 구동력을 얻을 수 있게 하기 위해서, 제어신호에 의해 작동하는 솔레노이드 래치가 부착되어 있다는 것을 제외하고는 종래 기술과 동일하다. 그러므로, 도 1 내지 도 5에서 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.

도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 구성을 설명하기 위한 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 중요부위의 결합관계를 설명하기 위해 선 A-A로 절단한 측면도이다.

본 발명에서, 솔레노이드 래치는 솔레노이드 코일부의 전자력과 스프링의 탄성력을 이용하여 중심에 축방향으로 결합된 걸쇠가 전자적으로 작동될 수 있는 것을 의미한다.

도 2에 있어서, 본 발명의 한 실시예에 따른 단일 모터 구동식 전동 조향 장치에는 텔레스코프 작동과 틸트 작동을 수행할 수 있는 한개의 구동모터(20)가 차체에 고정된 칼럼 브래킷(1)의 상부에 축방향으로 배치되어 있다.

또한, 이런 칼럼 브래킷(1)에서 축방향으로 연장되어 텔레스코프 작동되는 스티어링 칼럼(3)의 제2축(3b)과 제3축(3c)이 망원경 결합식으로 삽입된 부위를 감싸고 있는 신장부(90)에는 제2솔레노이드 래치(40)가 신장부(90)의 이동을 제한할 수 있게 다수의 구멍(91)이 형성되어 있다.

또한, 유니버설 조인트(2)와 결합된 스티어링 칼럼(3)의 제1축(3a)의 회전부(130)에는 다수의 구멍(131)이 회전부(130)의 틸트 각도에 대응하게 형성되어 있다. 또한, 이런 회전부(130)의 다수의 구멍(131)의 상부에는 상기 신장부(90)에 고정된 고정판(60)이 배치되어 있으며, 이런 고정판(60)에는 상기 회전부(130)의 다수의 구멍(131)을 관통하는 일직선상에 상기 회전부(130)의 이동을 제한하는 제1솔레노이드 래치(50)가 배치되어 있다. 또한, 이런 회전부(130)에는 스티어링 휠(4)을 틸트시키기 위해서 상기 구동모터(20)의 웜기어(21)에 나사대우식으로 결합된 이송너트(132)가 배치되어 있다.

또한, 본 발명의 단일 모터 구동식 조향 장치는 상기 한개의 구동 모터(20)와 두 개의 솔레노이드 래치(40,50)를 전자적으로 제어하기 위한 제어시스템(도시안됨)을 갖는다.

아래에서, 상기와 같이 배치된 본 발명의 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 결합관계에 대해서 설명하겠다.

도 2 및 도 3에 보이듯이, 구동모터(20)는 소정 각도로 회전작동할 수 있게 스티어링 브래킷(1)의 상부에 힌지결합되어 있으며, 이런 구동모터(20)의 회전축인 웜기어(21)는 유니버설 조인트(2)의 상방향으로 배치된 스티어링 칼럼(3)의 제1축(3a)에 고정된 회전부(130)의 이송너트(132)에 나사대우식으로 결합되어 있다.

또한, 이송너트(132)는 회전부(130)의 중심으로부터 연장된 한 쪽 단부에 형성된 홈(134)에 힌지결합식으로 볼트결합되어 있다. 또한, 이런 이송너트(132)가 결합된 회전부(130)에는 베어링(133)이 고정되어 있으며, 이런 베어링(133)의 내경에는 상기 스티어링 칼럼의 제1축(3a)이 결합되어 있다. 또한, 이런 스티어링 칼럼(3)의 제1축(3a)은 유니버설 조인트(2)로 스티어링 칼럼의 제2축(3b)과 결합되어 있다.

또한, 구동모터(20)는 제어시스템의 입/출력단자(도시안됨)와 전기적으로 접속되어서 제어시스템의 구동신호에 따라서 정회전 또는 역회전하므로써, 상기와 같이 결합된 이송너트(132)를 축방향으로 이동시키게 된다.

따라서, 회전부(130)에 결합된 이송너트(132)는 상기 구동모터(20)의 웜기어(21)의 회전력으로 상기 회전부(130)를 밀거나 당길 수 있게 결합되어 있으며, 이런 회전부(130)는 상기 유니버설 조인트(2)를 기준으로 유한한 회전각으로 틸트 작동되게 결합되어 있다.

또한, 이런 회전부(130)의 측면에는 다수 개의 구멍(131)이 형성되는데, 이런 다수 개의 구멍(131)은 소정의 원주를 이루도록 형성되고, 이런 구멍의 입구에 배치되는 고정판(60)의 끝단부에는 제1솔레노이드 래치(50)가 부착되어 있으며, 이런 제1솔레노이드 래치(50)의 걸쇠(51)가 상기 회전부(130)의 다수 개의 구멍(131)중에서 어느 한 구멍에 삽입될 수 있게 결합되어 있다. 이 때, 다수 개의 구멍(131)의 배열이 이루는 소정의 원주는 상기 고정판(60)의 길이를 반지름으로 하여 다수 개의 구멍(131) 중에서 최상부에 위치한 구멍에서 최하부에 위치한 구멍까지의 틸트가능각도를 이룬다. 그리고, 상하에 위치한 각각의 구멍(131)의 틸트조절각도는 신장부(90)에 고정된 고정판(60)의 단부를 중심으로 하여 상기 틸트가능각도를 다수 개의 구멍(131) 갯수로 나눈 각도이다.

이렇게 결합된 제1솔레노이드 래치(50)는 전자제어부의 전기적 신호에 따라서 코일부(52)의 내부에 배치된 걸쇠(51)가 스프링(53)의 탄성력에 의해 걸쇠작동하므로써, 상기 회전부(130)의 틸트 작동을 제한하는 잠금 또는 해제작동을 하게 제어시스템과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이런 회전부(130)의 하부에는 회전부(130)의 위치를 감지할 수 있게 제1위치센서의 감지구(6a)의 한쪽의 끝단부가 힌지결합되어 있다.

도 4는 도 2에 도시된 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 중요부위의 결합관계를 설명하기 위해 소정부위를 절단한 확대도이고, 도 5는 도 4에 도시된 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 중요부위의 결합관계를 설명하기 위해 선 B-B로 절단한 단면도이다.

도 4 및 도 5에 보이듯이, 본 발명의 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 신장부(90)의 내부에는 스티어링 샤프트(15)가 내부에 배치된 스티어링 칼럼의 제3축(3c)이 삽입되어 있다. 또한, 이런 스티어링 칼럼의 제3축(3c)의 내경에는 스티어링 칼럼의 제2축(3b)이 텔레스코프 작동이 가능하게 미끄럼 결합식으로 삽입되어 있다. 이렇게 삽입된 스티어링 칼럼의 제2축(3b)의 원주면에는 테두리형상의 턱(3b')이 원둘레로 형성되어 있으며, 이런 테두리형상의 턱(3b')은 신장부(90)의 내경에 형성된 원주방향의 홈(92)에 안착되어 있다. 또한, 이런 신장부(90)의홈(92)에는 판베어링(93)이 삽입되어 있다. 따라서, 이렇게 결합된 신장부(90)와 스티어링 칼럼의 제2축(3b)은 축방향으로 인장력이 발생될 경우에 스티어링 칼럼의 제3축(3c)을 기준으로 텔레스코프 작동되게 결합되어 있다.

또한, 이렇게 결합된 신장부(90)의 다수의 구멍(91)들의 상향에는 차량의 차체(70)에는 제2솔레노이드 래치(40)가 고정되어 있다. 이렇게 고정된 제2솔레노이드 래치(40)는 제어시스템의 전기적 신호에 따라서 코일부(42)의 내부에 배치된 걸쇠(41)가 스프링(43)의 탄성력에 의해 걸쇠작동을 하므로써, 상기 신장부(90)의 직선방향의 이동을 제한하는 잠금 또는 해제작동을 하게 제어시스템과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이런 신장부(90)의 하부에는 신장부(90)의 위치를 감지할 수 있게 제2위치센서의 감지구(5a)의 한쪽의 끝단부가 힌지결합되어 있다.

아래에서, 앞서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 작동방법에 대해서 설명하겠다.

먼저, 본 발명의 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 텔레스코프 작동에 대해서 설명하겠다.

운전자가 스티어링 휠을 운전자 방향으로 승강시키기 위해서 제어시스템과 전기적으로 접속된 텔레스코프 조작 스위치(도시안됨)를 온(ON)한다. 이때, 제어시스템은 구동모터(20)를 회전시킨다. 또한 제어시스템은 제1솔레노이드 래치(50)의 걸쇠(51)가 회전부(130)의 다수의 구멍(131)중의 어느 한 구멍에 삽입되게 하므로써 회전부(130)를 잠금시키고, 이와 동시에, 제2솔레노이드 래치(40)의 걸쇠(41)가 신장부(90)의 다수의 구멍(91)들에 삽입되지 않게 신장부(90)를 해제작동시킨다.

따라서, 상기 구동모터(20)의 웜기어(21)는 회전하면서 축방향(e)으로 이송너트(132)를 밀어내며, 이런 이송너트(132)가 볼트결합된 회전부(130)에 구동력을 전달한다. 또한, 제1솔레노이드 래치(50)에 의해서 회전부(130)가 잠금되어 있고, 제2솔레노이드 래치(40)에 의해서 신장부(90)가 해제되어 있기 때문에, 상기 회전부(130)에 전달된 구동력은 상기 축방향(e)과 동일한 방향으로 신장부(90)에 전달된다. 또한, 이렇게 신장부(90)에 전달된 구동력은 신장부(90)와 스티어링 칼럼의 제1축(3a)과 제2축(3b) 및 회전부(130)를 텔레스코프 작동방향(g)으로 움직이게 하여 스티어링 휠(4)이 텔레스코프 작동을 하게 된다.

아래에서, 본 발명의 단일 모터 구동식 전동 조향 장치의 틸트 작동에 대해서 설명하겠다.

운전자가 스티어링 휠을 소정각도로 틸트시키기 위해서 제어시스템과 전기적으로 접속된 틸트 조작 스위치(도시안됨)를 온(ON)한다. 이때, 제어시스템은 상기와 동일한 구동모터(20)를 다시 회전시킨다. 또한, 제어시스템은 상기 텔레스코프 작동과 반대로, 제2솔레노이드 래치(40)의 걸쇠(41)가 신장부(90)의 다수의 구멍(91)중의 어느 한 구멍에 삽입되게 하므로써 신장부(90)를 잠금시키고, 이와 동시에, 제1솔레노이드 래치(50)의 걸쇠(51)가 회전부(130)의 다수의 구멍(131)들에 삽입되지 않게 회전부(130)를 해제시킨다.

따라서, 상기 구동모터(20)의 웜기어(21)는 회전하면서 축방향(e)으로 이송너트(132)를 다시 밀어내며, 이런 이송너트(132)가 볼트결합된 회전부(130)에 구동력을 전달한다. 또한, 제2솔레노이드 래치(40)에 의해서 신장부(90)가 잠금되어 있고, 제1솔레노이드 래치(50)의 걸쇠(51)는 회전부(130)의 구멍(131)으로부터 해체되어 있기 때문에, 회전부(130)에 전달된 구동력은 유니버설 조인트(2)를 기준으로 스티어링 칼럼의 제1축(3a)과 회전부(130)를 틸트 작동방향(f)으로 움직이게 하여 스티어링 휠(4)이 틸트 작동을 하게 된다. 이 때, 스티어링 휠(4)이 틸트작동이 이루어지게 되면, 제어시스템에서는 제1솔레노이드 래치(50)의 걸쇠(51)가 다수 개의 구멍(131) 중에서 어느 한 구멍에 삽입되도록 하여 스티어링 휠(4)의 틸트작동을 고정시킨다.

이런 틸트작동 과정에서 회전부(130)에 형성된 각각의 구멍(131)은 신장부(90)에 고정된 고정판(60)의 단부를 중심으로 각각의 구멍(131) 사이의 틸트조절각도 만큼씩 틸트각도가 조절됨과 동시에, 다수 개의 구멍(131) 중에서 최상부에 위치한 구멍과 최하부에 위치한 구멍의 전체 각도 즉, 틸트가능각도만큼 스티어링 휠(4)은 틸트작동이 가능하다. 따라서, 스티어링 휠(4)은 이런 틸트가능각도만큼 틸트작동함과 동시에, 틸트가능각도범위 내에서 각각의 상하 구멍사이의 각도 즉 틸트조절각도만큼 틸트각도가 조절되면서 틸트작동이 이루어진다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 단일 모터 구동식 전동 조향 장치는 회전부에 나사대우식으로 결합된 웜기어를 구비한 한개의 모터의 회전력을 이용하고, 두개의 단순 구조를 갖는 솔레노이드 래치로 회전부와 신장부의 움직임을 임의적으로 제한하므로써, 텔레스코프 작동과 틸트 작동을 수행하기 때문에, 전체 시스템의 중량을 크게 감소시켜서 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 모터 구동식 전동 조향 장치는 상기와 같이 한개의 구동모터와 두개의 소형 솔레노이드 래치가 필요하기 때문에 소형차량의 내부 협소 공간에 쉽게 장착될 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 단일 모터 구동식 전동 조향 장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 차량에 고정된 칼럼 브래킷(1 : column bracket)과, 상기 칼럼 브래킷(1)에 고정되어 텔레스코프 작동하게 결합된 신장부(9,90)와 틸트 작동하게 결합된 회전부(13,130)를 구비한 스티어링 칼럼(3 : steering column)과, 상기 신장부(9,90)와 상기 회전부(12,130)에 구동력을 각각 전달하는 모터(8,12,20)들과, 상기 신장부(9,90)와 상기 회전부(12,130)의 위치를 각각 제어하는 위치센서(5,6)들을 구비한 제어수단(도시안됨)을 포함하는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치에 있어서,

   상기 회전부(130)의 틸트 작동을 한정하는 제1솔레노이드 래치(50)와, 상기 신장부(90)의 텔레스코프 작동을 한정하는 제2솔레노이드 래치(40)를 포함하며, 상기 모터(20)는 칼럼 브래킷(1)에 힌지결합식으로 고정되어 있고, 상기 모터(20)의 웜기어(21)는 스티어링 칼럼(3)의 제1축(3a)에 부착된 회전부(130)의 이송너트(132)에 나사대우식으로 결합되어 있으며, 상기 제어수단은 상기 모터(20)를 구동시키고, 상기 제1솔레노이드 래치(5O)와 상기 제2솔레노이드 래치(40)를 상반되게 작동시켜서 상기 스티어링 칼럼(3)이 텔레스코프 및 틸트되는 것을 특징으로 하는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 신장부(90)에는 상기 신장부(90)의 텔레스코프 작동을 제한하기 위해서 상기 제2솔레노이드 래치(40)의 걸쇠(41)가 삽입될 수 있는 다수의 구멍(91)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전부(130)에는 상기 회전부(130)의 틸트 작동을 제한하기 위해서 상기 제1솔레노이드 래치(50)의 걸쇠(51)가 삽입될 수 있는 다수의 구멍(131)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단일 모터 구동식 전동 조향 장치.