KR100375611B1 - Electronic power steering column structure - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Electronic power steering column structure is provided to easily perform handling in steering by using power of a motor, improve assembling efficiency, and reduce the cost by removing a clutch between the motor and a worm. CONSTITUTION: Electronic power steering column structure has a torque sensor(40) disposed to the outer peripheral surface of an input shaft(11) formed as one body with a shaft(10); a leaf spring(41) disposed to an inner ring of the torque sensor, to sense rotation of the input shaft; a sensor holder(20) disposed to the outer peripheral surface of an output shaft(13), to rotate the torque sensor to the rotated range; and a stopper(30). If the input shaft rotates, the torque sensor senses rotation of the inner ring and sends a signal to an ECU(Electronic Control Unit), and the ECU applies power to a motor and transmits power to a worm(15) and a worm wheel(14), to rotate the output shaft. A second bearing(16) is disposed to the outer peripheral surface of the output shaft, and the stopper is disposed to the outer peripheral surface of the second bearing, to prevent separation of the torque sensor. A protrusion(42) for preventing self-rotation of the torque sensor is disposed on a side of the torque sensor.

Description

일랙트로닉 파워 스티어링 컬럼구조Electronic Power Steering Column Structure

본 발명은 일랙트로닉 파워 스티어링 칼럼구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 핸들을 사람의 힘으로 조향하던 것을 모터의 동력을 이용하므로 조향시 핸들링을 수월하게 작동시킬 수 있게 한 것이다.The present invention relates to an electronic power steering column structure, and more particularly, it is possible to easily operate the steering during steering by using the power of the motor to steer the existing steering wheel by human power.

일반적으로 일랙트로닉 파워 스티어링 칼럼구조는 모터의 동력으로 핸들을 조향시킬 수 있는 것으로, 이는 이미 알려진 주지된 사실이다.In general, the electronic power steering column structure can steer the handle by the power of the motor, which is a known fact.

그러나 상기와 같은 종래의 일랙트로닉 파워 스티어링 칼럼구조의 기술은 토오크 센서가 접촉식 또는 비접촉식으로 사용되지 못하는 문제점과 조립성이 복잡하고, 중량이 무거운 문제점이 발생되었다.However, the conventional electronic power steering column structure described above has a problem in that the torque sensor is not used in contact or non-contact type, and the assembly is complicated and heavy.

또한 종래의 기술은 모터의 관성 문제로 클러치가 설치되어야 하는 경제적인 문제점이 발생되었다.In addition, the conventional technology has caused an economic problem that the clutch should be installed due to the inertia problem of the motor.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 기존의 핸들을 사람의 힘으로 조향하던 것을 모터의 동력을 이용하므로 조향시 핸들링을 수월하게 작동시킬 수 있게 함을 제1목적으로 하는 것이고, 제2목적은 토오크 센서를 접촉 또는 비접촉식의 타입으로 적용하여 조립성를 향상시킬 수 있도록 하고, 제3목적은 관성이 적은 MOTER를 적용하므로 모터와 워엄 사이에 클러치를 삭제하여 원가를 절감할 수 있는 일랙트로닉 파워 스티어링 컬럼구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, it is possible to easily operate the steering during steering by using the power of the motor to steer the existing handle by the force of the human first The second purpose is to apply torque sensor in contact or non-contact type to improve the assemblability, and the third purpose is to reduce cost by eliminating clutch between motor and worm because it applies MOTER with less inertia. The purpose is to provide an electronic power steering column structure that can be reduced.

이러한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 샤프트와 일체로 형성된 입력축이 회전되면, 입력축의 외주면 적소에 구비되어 내륜의 회전을 감지하여 ECU에 신호를 보내고, ECU는 모터에 전원을 인가하여 워엄과 워엄휠에 동력을 전달하여 출력축을 회전시키는 토오크 센서; 상기 토오크 센서의 내륜에 구비되며, 입력축의 회전을 감지하는 판스프링; 상기 출력축의 외주면 적소에 적어도 하나 이상 구비되며, 회전되는 범위 만큼 토오크 센서를 회전시키는 센서홀더; 상기 출력축의 외주면 적소에는 제2베어링이 구비되고, 이 제2베어링의 외주면에 구비되어 상기 토오크 센서의 이탈을 막는 스톱퍼로 구비됨을 특징으로 하는 일랙트로닉 파워 스티어링 컬럼구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, when the input shaft formed integrally with the shaft is rotated, is provided in the outer peripheral surface of the input shaft is sensed to send the signal to the ECU by detecting the rotation of the inner ring, the ECU is applied power to the motor worm and worm wheel A torque sensor for transmitting power to rotate the output shaft; A leaf spring provided on an inner ring of the torque sensor and detecting a rotation of an input shaft; At least one sensor holder disposed at an outer circumferential surface of the output shaft, the sensor holder rotating the torque sensor by the range of rotation; A second bearing is provided in place on the outer circumferential surface of the output shaft, and is provided on the outer circumferential surface of the second bearing to provide an electronic power steering column structure, characterized in that it is provided as a stopper to prevent the torque sensor from being separated.

이하에서 이러한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention for achieving this purpose will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 적용된 일랙트로닉 파워 스티어링 컬럼구조를 보인Figure 1 shows the electronic power steering column structure applied to the present invention

단면도.Cross-section.

도 2 는 본 발명에 적용된 출력축과 센서홀더를 보인 측면도.Figure 2 is a side view showing the output shaft and the sensor holder applied to the present invention.

도 3 은 본 발명에 적용된 일랙트로닉 파워 스티어링 컬럼구조의 요부Figure 3 is a main portion of the electronic power steering column structure applied to the present invention

단면도.Cross-section.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 샤프트 11: 입렵축10: shaft 11: mouth shaft

12: 토션바 13: 출력축12: torsion bar 13: output shaft

20: 센서홀더 30: 스톱퍼20: sensor holder 30: stopper

40: 토오크 센서 41: 판스프링40: torque sensor 41: leaf spring

42: 돌기부42: protrusion

본 발명 일랙트로닉 파워 스티어링 칼럼구조는 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같은 것으로, 여기서 부호 10은 스티어링 칼럼의 샤프트이다.The inventive electronic power steering column structure is as shown in Figs. 1 to 3, wherein reference numeral 10 denotes a shaft of the steering column.

상기 샤프트(10)의 일측에는 입력축(11)이 일체로 형성되고, 샤프트(10)의 일측 중앙에는 토션바(12)가 삽입 설치된다.An input shaft 11 is integrally formed at one side of the shaft 10, and a torsion bar 12 is inserted at a center of one side of the shaft 10.

또한 상기 토션바(12)의 외주연에는 출력축(13)이 설치되는 것으로, 출력축(13)의 외주면 적소에는 워엄휠(14)이 설치되고, 이 워엄휠(14)은 워엄(15)과 맞물려 회전하게 구성된다.In addition, an output shaft 13 is installed at an outer circumference of the torsion bar 12, and a worm wheel 14 is installed at an outer circumferential surface of the output shaft 13, and the worm wheel 14 is engaged with the worm 15. Configured to rotate.

본 발명은 특히 축력축(13)의 적소에 적어도 하나 이상의 센서홀더(20)가 구비되고, 센서홀더(20)의 근접위치 출력축(13)에는 제2베어링(16)이 설치되며, 이 제2베어링(16)의 외주면에는 스톱퍼(30)가 구비된다.In the present invention, at least one or more sensor holders 20 are provided in place of the axial force shaft 13, and the second bearing 16 is provided in the proximal position output shaft 13 of the sensor holder 20. The outer peripheral surface of the bearing 16 is provided with a stopper 30.

또한 상기 입력축(11)의 외주면 적소에는 제1베어링(17)과 토오크 센서(40)가 구비되는 것으로, 이 토오크 센서(40)의 내륜 적소에는 입력축(11)의 외주면과 맞닿게 판스링(41)이 구비된다.In addition, the first bearing 17 and the torque sensor 40 are provided at the outer circumferential surface of the input shaft 11, and the plate ring 41 is in contact with the outer circumferential surface of the input shaft 11 at the inner ring of the torque sensor 40. ) Is provided.

그리고 상기 토오크 센서(40)의 일측 적소에는 토오크 센서(40)의 자체가 회전됨을 방지하는 돌기부(42)가 적어도 하나 이상 형성되어 구비된다.And at one side of the torque sensor 40 is provided with at least one protrusion 42 for preventing the torque sensor 40 itself is rotated.

한편 상기 부품들은 일측의 기어박스(100)와 타측의 하우징(200)의 내부에 구비되는 것이고, 상기 기어박스(100)의 중앙에는 출력축(13)이 원활히 회전되게 제3베어링(18)이 구비되어 구성된다.On the other hand, the parts are provided in the gearbox 100 on one side and the housing 200 on the other side, and the third bearing 18 is provided in the center of the gearbox 100 so that the output shaft 13 is smoothly rotated. It is configured.

상기와 같이 구성된 본 발명 일랙트로닉 파워 스티어링 컬럼구조의 작용은 다음과 같다.The operation of the present invention electronic power steering column structure configured as described above is as follows.

우선 스티어링 샤프트(10)의 일측에 입력축(11)과 출력축(13)이 토션바(12)와 연결되어 조향시 토션바(12)의 강성에 의해 토오크 센서(40)에 변위를 주게되어 이와 연계된 ECU가 신호를 받아 모터와 감속장치(도면상 미 도시됨)를 구동시켜 작동되는 것이다.First, the input shaft 11 and the output shaft 13 are connected to the torsion bar 12 on one side of the steering shaft 10 to give a displacement to the torque sensor 40 due to the rigidity of the torsion bar 12 during steering. The ECU receives a signal and operates by driving a motor and a reduction gear (not shown).

즉, 보다 상세히 설명하면 운전자가 도면상 미 도시된 핸들을 돌리면 샤프트(10)가 회전하고, 이 샤프트(10)는 일측의 토션바(12)에 도 3 에 도시된 바와 같이 ±4.8°범위 내에서 토션(TORSION)을 주게된다.That is, in more detail, when the driver turns the handle not shown in the drawing, the shaft 10 rotates, and the shaft 10 is in a range of ± 4.8 ° as shown in FIG. 3 on one side of the torsion bar 12. Torsion is given at.

이때 토션바(12)와 일체형인 입력축(11)과 상기 입력축(11)의 외주면에 삽입된 토오크 센서(40)는 내륜이 회전하여 센싱되는 것으로, 상기 토오크 센서(40)의 센싱된 출력은 ECU(도면상 미 도시됨)에 전달되고, 이 ECU는 모터에 전원을 인가하여 워엄(15)과 워엄휠(14)을 회전시키켜 결과적으로 워엄휠(14)에 결합된 출력축(13)을 회전시키게 되어 조향이 가능하게 한 것이다.At this time, the input shaft 11 integrated with the torsion bar 12 and the torque sensor 40 inserted into the outer circumferential surface of the input shaft 11 are sensed by rotating the inner ring, and the output of the torque sensor 40 is sensed by the ECU. (Not shown in the figure), the ECU applies power to the motor to rotate the worm 15 and the worm wheel 14, resulting in rotation of the output shaft 13 coupled to the worm wheel 14 The steering is possible.

한편 상기 ±4.8°각도 만큼 센싱을 위해 출력축(13)의 적소에는 센서홀더(20)가 설치되고, 회전 범위 만큼 토오크 센서(40)를 회전시키게 된다.On the other hand, the sensor holder 20 is installed in place of the output shaft 13 for sensing by the ± 4.8 ° angle, and rotates the torque sensor 40 by the rotation range.

또한 상기 토오크 센서(40)의 일측에는 적어도 하나 이상의 돌기부(42)가 형성되어 입력축(11)에서 토오크 센서(40)의 자체가 회전되는 것을 방지한다.In addition, at least one protrusion 42 is formed at one side of the torque sensor 40 to prevent the torque sensor 40 itself from rotating on the input shaft 11.

그리고 제2베어링(16)의 외주면에 설치된 스톱퍼(30)는 제2베어링(16)의 사이즈를 축소화 시킴은 물론 일측의 토오크 센서(40)가 외부로 이탈하는 것을 방지한다.In addition, the stopper 30 installed on the outer circumferential surface of the second bearing 16 reduces the size of the second bearing 16 and prevents the torque sensor 40 on one side from escaping to the outside.

이상과 같이 본 발명은 기존의 핸들을 사람의 힘으로 조향하던 것을 모터의 동력을 이용하므로 조향시 핸들링을 수월하게 작동시킬 수 있게 하고, 토오크 센서를 접촉 또는 비접촉식의 타입으로 적용하여 조립성를 향상시킬 수 있도록 하며 또한 관성이 적은 MOTER를 적용하므로 모터와 워엄 사이에 클러치를 삭제하여 원가를 절감할 수 있는 유용한 발명이다.As described above, the present invention uses the power of the motor to steer the existing handle by human force, so that the steering can be easily operated during steering, and the torque sensor can be applied as a contact or non-contact type to improve assembly. It is a useful invention that can reduce the cost by eliminating the clutch between the motor and the worm because it applies a motor with less inertia.

Claims (2)

모터의 동력으로 핸들을 조향시키는 일랙트로닉 파워 스티어링 칼럼구조에 있어서,In the electronic power steering column structure for steering the steering wheel by the power of the motor, 샤프트(10)와 일체로 형성된 입력축(11)이 회전되면, 입력축(11)의 외주면 적소에 구비되어 내륜의 회전을 감지하여 ECU에 신호를 보내고, ECU는 모터에 전원을 인가하여 워엄(15)과 워엄휠(14)에 동력을 전달하여 출력축(13)을 회전시키는 토오크 센서(40);When the input shaft 11 formed integrally with the shaft 10 is rotated, it is provided at an outer circumferential surface of the input shaft 11 to sense the rotation of the inner ring to send a signal to the ECU, and the ECU applies power to the motor to warm the worm 15. A torque sensor 40 which transmits power to the worm wheel 14 and rotates the output shaft 13; 상기 토오크 센서(40)의 내륜에 구비되며, 입력축(11)의 회전을 감지하는 판스프링(41);A leaf spring (41) provided at the inner ring of the torque sensor (40) for detecting rotation of the input shaft (11); 상기 출력축(13)의 외주면 적소에 적어도 하나 이상 구비되며, 회전되는 범위 만큼 토오크 센서(40)를 회전시키는 센서홀더(20);At least one sensor holder 20 disposed at an outer circumferential surface of the output shaft 13 to rotate the torque sensor 40 as much as it rotates; 상기 출력축(13)의 외주면 적소에는 제2베어링(16)이 구비되고, 이 제2베어링(16)의 외주면에 구비되어 상기 토오크 센서(40)의 이탈을 막는 스톱퍼(30)로 구비됨을 특징으로 하는 일랙트로닉 파워 스티어링 컬럼구조.A second bearing 16 is provided on the outer circumferential surface of the output shaft 13, and a stopper 30 is provided on the outer circumferential surface of the second bearing 16 to prevent separation of the torque sensor 40. Electric power steering column structure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 토오크 센서(40)의 일측 적소에 적어도 하나 이상 구비되며, 토오크 센서(40)의 자체가 회전됨을 방지하는 돌기부(42)가 구비됨을 특징으로 하는 일랙트로닉 파워 스티어링 컬럼구조.At least one position is provided in one position of the torque sensor 40, the electronic power steering column structure, characterized in that the projection 42 is provided to prevent the rotation of the torque sensor 40 itself.
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