KR100766001B1 - 전동 파워 스티어링 장치 - Google Patents

전동 파워 스티어링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100766001B1
KR100766001B1 KR1020030022002A KR20030022002A KR100766001B1 KR 100766001 B1 KR100766001 B1 KR 100766001B1 KR 1020030022002 A KR1020030022002 A KR 1020030022002A KR 20030022002 A KR20030022002 A KR 20030022002A KR 100766001 B1 KR100766001 B1 KR 100766001B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotary joint
electric motor
electric power
power steering
crank
Prior art date
Application number
KR1020030022002A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040087558A (ko
Inventor
송준규
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020030022002A priority Critical patent/KR100766001B1/ko
Publication of KR20040087558A publication Critical patent/KR20040087558A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100766001B1 publication Critical patent/KR100766001B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor
    • B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/09—Reducing noise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

본 발명은 핸들 조향각이 커질수록 전동모터의 조타 보조력을 증가시킬 수 있는 단순한 기구적 구성을 갖는 전동 파워 스티어링 장치에 관한 것으로, 레크 피니언 기구에 의해 직선운동하는 레크 축의 일단에 운동방향에 대하여 직각 방향으로 설치되는 제 1 회전 조인트부와, 핸들의 토크 센서에 의해 구동되는 전동 모터와, 전동모터에 의해서 회전 구동되는 지축의 회전방향에 대해 직각방향으로 설치되며 제 2 회전 조인트부를 구비한 크랭크와, 상기 제 1 회전 조인트와 제 2 회전 조인트를 연결하여 크랭크의 회전운동을 레크 축의 왕복운동으로 변환시키는 커넥팅 로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동 파워 스티어링 장치{ELECTRIC POWER STEERING SYSTEM}
도 1은 통상적인 전동 파워 스티어링 장치를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 전동 파워 스티어링 장치를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 요부를 도시한 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 ; 레크 피니언 기구 11 ; 레크 축
12 ; 제 1 회전 조인트 13 ; 제 2 회전 조인트
14 ; 전동모터 15 ; 지축
16 ; 크랭크 17 ; 커넥팅 로드
20 ; 스티어링 샤프트 21 ; 하우징
본 발명은 전동 파워 스티어링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 핸들 조향각이 커질수록 전동모터의 조타 보조력을 증가시킬 수 있는 단순한 기구적 구성을 갖는 전동 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.
종래부터 전동모터나 유압에 의해서 핸들 조향을 보조하는 파워 스티어링 장 치가 알려져 있으며, 이것은 핸들조향토크나 조향회전속도(조향토크의 미분치)에 따라서 전동모터의 제어 또는 유압량을 조정하여 소정의 어시스트 특성을 실현하고 있다. 또한 어시스트 특성을 차속에 따라서 변경하는 장치나 차속에 부가해서 횡가속도 및 요레이트에 따라서 변경하는 장치가 알려져 있다.
이러한 종류의 전동 파워 스티어링 장치로서, 스티어링 샤프트의 피니언이 맞물리는 래크 샤프트에 대해 전동모터의 구동토크를 래크 샤프트의 추진력으로 변환하는 볼나사기구를 구비한 기술을 예로 들 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 한 실시예를 나타내는 단면도이다.
도시된 바와 같이, 래크 피니언 기구(1)는 도시하지 않은 핸들에 의하여 회전 구동되는 스티어링 샤프트(2), 이 스티어링샤프트(2)에 연결된 피니언 기어, 그리고 이 피니언 기어에 맞물리고 상기 래크 축(3)에 형성된 래크 기어를 구비하고 있으며, 핸들의 회전 조작에 수반해서 래크 축(3)을 직선 운동시킬 수 있다. 상기 스티어링 샤프트(2)의 회전 토크(torque)는 토크센서에 의해서 검출되고, 이 검출된 회전 토크에 따른 동력으로 상기 전동 모터(M)가 구동되며, 래크 축(3)에 조타 보조력이 부여된다.
전동 모터(M)는 하우징(4)에 장착되며, 이 전동 모터(M)에 의해서 회전 구동되는 지축(5)의 선단에 일체적으로 형성된 제 1 베벨 기어(6)와 제 1 베벨 기어(6)에 제 2 베벨 기어(7)가 맞물려지며, 래크 축(3)을 포위한 상태에서 하우징(4)에 자유롭게 회전하도록 지지된 회전체(8)와 래크 축(3)과의 사이에 구성된 동력 변환 기구로서의 볼 나사(9)를 구비하고 있다.
그런데 종래의 전동모터를 사용한 파워 스티어링 장치에 있어서는 통상적으로 핸들과 차륜의 차이에 설치된 토크센서의 검출치에 소정의 이득(어시스트 제어이득)을 곱해서 전동모터의 제어량을 결정하고 있지만, 차량의 서스팬션 특성 상 핸들 조향각이 커질수록 큰 조타 보조력을 요구하는 것에 대해 대응하지 못하는 한계가 있었다. 특히, 종래의 전동모터를 사용한 파워 스티어링 장치는 복잡한 기구적 구성으로 이루어져 있어 많은 소음이 발생되는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 단점을 해소하기 위한 것으로, 핸들 조향각이 커질수록 전동모터의 조타 보조력을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 단순한 기구적 구성으로 구현하여 소음을 저감시킬 수 있는 전동 파워 스티어링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전동 파워 스티어링 장치에 있어서, 레크 피니언 기구에 의해 직선운동하는 레크 축의 일단에 운동방향에 대하여 직각 방향으로 설치되는 제 1 회전 조인트부와, 핸들의 토크 센서에 의해 구동되는 전동 모터와, 전동모터에 의해서 회전 구동되는 지축의 회전방향에 대해 직각방향으로 설치되며 제 2 회전 조인트부를 구비한 크랭크와, 상기 제 1 회전 조인트와 제 2 회전 조인트를 연결하여 크랭크의 회전운동을 레크 축의 왕복운동으로 변환시키는 커넥팅 로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 전동 파워 스티어링 장치를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 동작을 설명하기 위한 요부 원리도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 래크 피니언 기구(10)는 도시하지 않은 핸들에 의하여 회전 구동되는 스티어링 샤프트(20), 이 스티어링샤프트(20)에 연결된 피니언 기어(미도시됨), 그리고 이 피니언 기어에 맞물리고 상기 래크 축(3)에 형성된 래크 기어(미도시됨)를 구비하고 있으며, 핸들의 회전 조작에 수반해서 래크 축(11)을 직선 운동시킬 수 있다. 상기 스티어링 샤프트(20)의 회전 토크(torque)는 토크센서에 의해서 검출되고, 이 검출된 회전 토크에 따른 동력으로 전동 모터(14)가 구동되며, 래크 축(11)에 조타 보조력이 부여된다.
핸들의 토크센서에 의해 구동되는 전동 모터(14)는 래크 축(11)을 에워싸고 있는 하우징(21)에 고정 설치되며, 전동모터(14)에 의해 회전 구동되는 지축(15)의 회전방향에 대하여 직각방향으로 크랭크(16)가 설치된다. 또한, 크랭크(16)의 끝단부에는 제 2 회전 조인트부(13)가 설치된다. 또한, 레크 피니언 기구에 의해 직선운동하는 레크 축(11)의 일단에 운동방향에 대하여 직각 방향으로 제 1 회전 조인트부(12)가 설치되며, 제 1 회전 조인트부(12)와 제 2 회전 조인트부(13)를 연결하여 크랭크(16)의 회전운동을 레크 축(11)의 왕복운동으로 변환시키는 커넥팅 로드(17)가 설치된다.
한편, 전동모터(14)와 지축(15) 사이에는 모터 회전속도를 감속하기 위한 감속기구를 통상적으로 구비하고 있으나, 실시예에서는 이를 생략하고 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전동 파워 스티어링 장치는 전동모터(14)의 지축(15)에 결합된 크랭크 축(16)이 회전됨에 따라 연동되는 커넥팅 로드(17)에 의해 레크 축(11)가 일정한 범위 내에서 왕복운동된다. 이때, 제 1 회전 조인트부(12)와 제 2 회전 조인트부(13)는 커넥팅 로드(17)의 운동이 간섭받지 않도록 한다.
본 발명에 따르면 제 2 회전 조인트부(12)를 기준으로 한 레크 축(11)의 실질적인 왕복운동은 비록 전동모터(14)의 회전 속도가 일정하더라도 기준점으로부터 좌/우측으로 갈수록 이동속도가 떨어지게 된다. 따라서, 기준점에서는 감속비가 가장 낮아 보타력이 작은 반면, 좌/우측으로 갈수록 감속비가 증가하게 되므로 상대적으로 레크 축(11)에 전달되는 보타력은 증가하는 기구적인 특성을 갖는다. 따라서, 핸들 조향각이 커질수록 전동모터(14)의 조타 보조력은 증가한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 차량의 서스팬션 특성 상 핸들 조향각이 커질수록 큰 조타 보조력을 요구하는 것에 대해 대응하여 핸들 조향각이 커질수록 전동모터의 조타 보조력을 증가시킬 수 있다. 특히, 단순한 기구적 구성으로 이루어져 전동 파워 스티어링 장치의 저소음을 구현할 수 있다. 또한, 전동모터가 레크 축의 중심축을 기준으로 회전되게 설치될 수 있어 엔진 룸 설계 시 공간 확보가 유리하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전동 파워 스티어링 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (1)

  1. 전동 파워 스티어링 장치에 있어서,
    레크 피니언 기구에 의해 직선운동하는 레크 축의 일단에 운동방향에 대하여 직각 방향으로 설치되는 제 1 회전 조인트부와,
    핸들의 토크 센서에 의해 구동되는 전동 모터와, 전동모터에 의해서 회전 구동되는 지축의 회전방향에 대해 직각방향으로 설치되며 제 2 회전 조인트부를 구비한 크랭크와,
    상기 제 1 회전 조인트와 제 2 회전 조인트를 연결하여 크랭크의 회전운동을 레크 축의 왕복운동으로 변환시키는 커넥팅 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
KR1020030022002A 2003-04-08 2003-04-08 전동 파워 스티어링 장치 KR100766001B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030022002A KR100766001B1 (ko) 2003-04-08 2003-04-08 전동 파워 스티어링 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030022002A KR100766001B1 (ko) 2003-04-08 2003-04-08 전동 파워 스티어링 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040087558A KR20040087558A (ko) 2004-10-14
KR100766001B1 true KR100766001B1 (ko) 2007-10-11

Family

ID=37369677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030022002A KR100766001B1 (ko) 2003-04-08 2003-04-08 전동 파워 스티어링 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100766001B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116328B1 (ko) 2010-10-01 2012-03-09 (주)헤네스 유아동용 전동차의 조향장치 및 그 제어방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4926960A (en) * 1987-09-16 1990-05-22 Hitachi, Ltd. Electric power steering apparatus for vehicle
JP2002317871A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Nsk Ltd 変速機用電動駆動装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4926960A (en) * 1987-09-16 1990-05-22 Hitachi, Ltd. Electric power steering apparatus for vehicle
JP2002317871A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Nsk Ltd 変速機用電動駆動装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116328B1 (ko) 2010-10-01 2012-03-09 (주)헤네스 유아동용 전동차의 조향장치 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040087558A (ko) 2004-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1468900B1 (en) Vehicle steering apparatus
JP2007118920A (ja) 自動車の電気式動力補助操向裝置
JP2009243621A (ja) 伸縮アクチュエータ
JP2004359210A (ja) 独立型ステアバイワイヤシステムのステアリングアクチュエータ
JP2000220715A (ja) リニアアクチュエータ
US20030178243A1 (en) Steering-shaft train
KR100766001B1 (ko) 전동 파워 스티어링 장치
JP4304444B2 (ja) ステアバイワイヤ装置
JP2008126685A (ja) 操舵装置
KR100766002B1 (ko) 전동 파워 스티어링 장치
KR101405382B1 (ko) 스티어 바이 와이어 시스템의 회전수 조절장치
KR100646439B1 (ko) 기어 비 변환 장치 및 이를 구비한 자동차의 능동 전륜조향장치
KR100804570B1 (ko) 유성 기어 장치를 감속기로서 구비하는 전동식 조향장치
JP3975777B2 (ja) 車両の操舵装置
JP4734945B2 (ja) 車両用操舵装置
JP2589314Y2 (ja) 電動式動力舵取装置
JP4604725B2 (ja) 電動アクチュエータ装置
CN218021807U (zh) 一种线控转向机
KR200340027Y1 (ko) 전동식 틸트 및 텔레스코픽 스티어링 컬럼
KR0176057B1 (ko) 차량의 모터구동식 파워 스티어링장치
JPH0826124A (ja) 電動式パワーステアリング装置
JP3030733B2 (ja) 電動式動力舵取装置
KR100408775B1 (ko) 자동차의 후륜조향장치
KR20180071819A (ko) 조향 장치
JP4803337B2 (ja) 車両の操舵装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120924

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130923

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140922

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150923

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160927

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170922

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180920

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190924

Year of fee payment: 13