KR100783512B1 - System for decreasing vibration of steering wheel for vehicle - Google Patents

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Abstract

차량의 스티어링 휠 진동저감장치가 개시된다. 개시된 차량의 스티어링 휠 진동저감장치는, 차량의 클러치 끊김 상태 및 차속정보를 제공하는 ECU와; 상기 ECU의 정보를 제공받는 ETACS와; 상기 ETACS로부터 정보를 제공받도록 상기 차량의 스티어링 칼럼에 설치된 구동모터와; 상기 구동모터에 설치된 피니언과; 상기 피니언과 치합되는 랙과; 상기 피니언과 상기 랙의 작동으로 상기 스티어링 칼럼을 분리 및 연결시키도록 상기 스티어링 칼럼 일측에 설치된 슬라이딩 칼럼;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다. Disclosed is a steering wheel vibration reducing device for a vehicle. An apparatus for reducing vibration of a steering wheel of a disclosed vehicle includes: an ECU for providing a clutch disconnected state and vehicle speed information of a vehicle; An ETACS receiving information of the ECU; A drive motor installed in a steering column of the vehicle to receive information from the ETACS; A pinion installed on the drive motor; A rack engaged with the pinion; And a sliding column installed at one side of the steering column to separate and connect the steering column by the operation of the pinion and the rack.

본 발명에 따르면, 차량 정지시(아이들 상태) 스티어링 휠의 진동을 원천적으로 차단함으로써 차량의 아이들 상태의 상품성을 극대화할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, it is possible to maximize the merchandise of the idle state of the vehicle by blocking the vibration of the steering wheel at the source when the vehicle is stopped (idle state).

스티어링 칼럼, 스티어링 휠, 진동 Steering column, steering wheel, vibration

Description

차량의 스티어링 휠 진동저감장치{SYSTEM FOR DECREASING VIBRATION OF STEERING WHEEL FOR VEHICLE}Steering wheel vibration reduction device of vehicle {SYSTEM FOR DECREASING VIBRATION OF STEERING WHEEL FOR VEHICLE}

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 차량의 스티어링 휠 진동저감장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도 및 블록도.1 and 2 is a block diagram and a block diagram schematically showing the configuration of the steering wheel vibration reduction device of a vehicle according to the present invention.

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

11. ECU11. ECU

12. ETACS12. ETACS

13. 클러치 스위치13. clutch switch

14. 차속감지센서14. Vehicle speed sensor

20. 스티어링 칼럼20. Steering Column

21. 슬라이딩 칼럼21. Sliding Column

22. 고정칼럼22. Fixed Column

31. 구동모터31. Drive motor

32. 피니언32. Pinion

33. 랙33. Rack

본 발명은 차량의 스티어링 휠 진동저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아이들(idle)시 스티어링 휠의 진동을 저감할 수 있도록 하기 위한 차량의 스티어링 휠 진동저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering wheel vibration reduction device for a vehicle, and more particularly, to a steering wheel vibration reduction device for a vehicle for reducing vibration of a steering wheel when idle.

일반적으로 조향장치, 즉 스티어링 시스템(Streeing System)은 자동차의 진행방향을 임의로 바꾸기 위해 조향하는 장치이며, 이 장치는 조작기구, 기어장치 및 링크기구의 3가지 기구로 구성되어 있다.In general, a steering device, that is, a steering system (Streeing System) is a steering device for arbitrarily changing the direction of travel of the vehicle, this device is composed of three mechanisms, the operating mechanism, gear device and link mechanism.

그리고 스티어링 시스템은, 차량 또는 현가장치의 형식에 따라 크게 2가지 형식이 있으며, 상용차에서 많이 사용되는 차축 현가식 조향장치와 승용차에서 많이 사용되는 독립현가식 조향장치가 있다.In addition, there are two types of steering systems, depending on the type of vehicle or suspension, and there are axle suspension steering devices commonly used in commercial vehicles and independent suspension steering devices commonly used in passenger cars.

또한 조작기구는, 운전자가 직접 스티어링 휠(Steering wheel)을 조작하여 그 조작력을 조향기어와 링크에 전달하는 부분이며, 조작기구에는 스티어링 휠, 스티어링 축 및 조향축, 즉 스티어링 칼럼(Steering Column) 등으로 구성되어 있다.In addition, the operating mechanism is a part in which the driver directly operates the steering wheel and transmits its operating force to the steering gear and the link, and the operating mechanism includes a steering wheel, a steering shaft and a steering shaft, that is, a steering column. It consists of.

그리고 스티어링 휠의 진동을 저감시키는 기존의 진동저감장치는, 다이내믹 댐퍼를 이용한 진동흡수나 스티어링 칼럼의 고정 브라켓의 강성을 올리는 방법 등을 이용하였다.In the conventional vibration reduction device for reducing the vibration of the steering wheel, a vibration absorber using a dynamic damper or a method of increasing the rigidity of the fixing bracket of the steering column is used.

또한 상기 다이내믹 댐퍼는 휠에 발생하는 진동을 댐퍼가 대신 흡수함으로써 휠을 통해 운전자의 손으로 전달되는 진동량을 감소시키는 원리를 이용하였으며, 스티어링 칼럼의 고정 브라켓의 강성을 올려 스티어링 휠의 고유진동수를 아이들(idle) 주파수를 벗어나게 하는 원리를 이용하였다.In addition, the dynamic damper uses the principle of reducing the amount of vibration transmitted to the driver's hand through the wheel by absorbing the vibration generated by the wheel instead of the damper, and increasing the rigidity of the fixing bracket of the steering column to increase the natural frequency of the steering wheel. The principle of deviating from the idle frequency was used.

그런데, 상기 다이내믹 댐퍼의 경우 고무의 노화로 인해 시간이 경과함에 따라 그 기능을 상실하게 되며, 스티어링 칼럼용 고정 브라켓의 강성 증대에는 제한사항이 많고, 원가 상승의 원인 등으로 현실적인 어려움이 많다.However, the dynamic damper loses its function as time passes due to aging of the rubber, and there are many limitations in increasing the rigidity of the fixing bracket for the steering column, and there are many practical difficulties due to the cost increase.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 별도의 부가적 장치가 없으며, 원가가 절감되며 아이들시 스티어링 휠의 진동을 저감할 수 있도록 한 차량의 스티어링 휠 진동저감장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, there is no additional device, the cost is reduced and provides a steering wheel vibration reduction device of the vehicle to reduce the vibration of the steering wheel when idle There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 스티어링 휠 진동저감장치는, 차량의 클러치 끊김 상태 및 차속정보를 제공하는 ECU와; 상기 ECU의 정보를 제공받는 ETACS와; 상기 ETACS로부터 정보를 제공받도록 상기 차량의 스티어링 칼럼에 설치된 구동모터와; 상기 구동모터에 설치된 피니언과; 상기 피니언과 치합되는 랙과; 상기 피니언과 상기 랙의 작동으로 상기 스티어링 칼럼을 분리 및 연결시키도록 상기 스티어링 칼럼 일측에 설치된 슬라이딩 칼럼;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다. The steering wheel vibration reduction device of a vehicle of the present invention for achieving the above object includes an ECU for providing a clutch disconnected state and vehicle speed information of the vehicle; An ETACS receiving information of the ECU; A drive motor installed in a steering column of the vehicle to receive information from the ETACS; A pinion installed on the drive motor; A rack engaged with the pinion; And a sliding column installed at one side of the steering column to separate and connect the steering column by the operation of the pinion and the rack.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 차량의 스티어링 휠 진동저감장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도 및 블록도가 각각 도시되어 있다.1 and 2 are a block diagram and a block diagram schematically showing the configuration of the steering wheel vibration reduction device of the vehicle according to the present invention, respectively.

도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 스티어링 휠 진동저감장치는, 차량의 클러치 끊김 상태 및 차속정보를 제공하는 ECU(Electronic Control Unit)(11)와, 이 ECU(11)의 정보를 제공받는 ETACS(Electronic Time and Alarm Control System)(12)와, 이 ETACS(12)로부터 정보를 제공받도록 차량의 스티어링 칼럼(20)에 설치된 구동모터(31)와, 상기 구동모터(31)에 설치된 피니언(pinion)(32)과, 상기 피니언(32)과 치합되는 랙(rack)(33)과, 상기 피니언(32)과 랙(33)의 작동으로 스티어링 칼럼(20)을 분리 및 연결시키도록 스티어링 칼럼(20) 일측에 설치된 슬라이딩 칼럼(21)을 포함하여 구성된다.Referring to each of the drawings, a steering wheel vibration reduction device for a vehicle according to the present invention provides an ECU (Electronic Control Unit) 11 for providing a clutch disconnection state and vehicle speed information of the vehicle, and the information of the ECU 11. Receiving Electronic Time and Alarm Control System (ETASC) 12, a drive motor 31 installed on the steering column 20 of the vehicle so as to receive information from the ETACS 12, and a pinion installed on the drive motor 31. (pinion) 32, the rack (33) meshing with the pinion (32), the steering to separate and connect the steering column (20) by the operation of the pinion (32) and rack (33) The column 20 is configured to include a sliding column 21 provided on one side.

상기 슬라이딩 칼럼(21)은 피니언(32)을 따라 상하로 움직이도록 고정칼럼(22) 사이에 설치된다.
즉, 상기 슬라이딩 칼럼(21)의 상부 및 하부에는 슬라이딩 칼럼(21)의 상하 움직임을 한정하는 고정칼럼(22)이 각각 설치되어 있어, 상기 슬라이딩 칼럼(21)은 구동모터(31)와 랙(33) 및 피니언(32)의 작동에 따라 상기 고정칼럼(22) 사이에서 상하로 움직이며 작동된다.
상기 슬라이딩 칼럼(21)을 보다 구체적으로 보충 설명한다.
기본적으로 조향 시스템은 기어박스(gear box)와 스티어링 휠(23)을 연결하는 스티어링 칼럼(20)이 단절된 상태에서 슬라이딩 칼럼(21)이 랙-피니언 방식에 의해 단절된 스티어랑 칼럼(20)을 연결 혹은 계속적인 단절을 함으로서 정지시 스티어링 휠(23)의 진동을 원천 차단한다. 즉, 상기 슬라이딩 칼럼(21)은 기어박스와 스티어링 휠(23)을 연결 및 단락하는 기능을 한다.The sliding column 21 is installed between the fixed column 22 to move up and down along the pinion 32.
That is, fixed columns 22 defining upper and lower movements of the sliding column 21 are respectively installed on the upper and lower portions of the sliding column 21, and the sliding column 21 includes a drive motor 31 and a rack ( 33) and pinion 32 is operated by moving up and down between the fixed column 22.
The sliding column 21 will be described in more detail.
Basically, the steering system connects the steering column 20 in which the sliding column 21 is disconnected by the rack-pinion method while the steering column 20 connecting the gear box and the steering wheel 23 is disconnected. Alternatively, by continuously disconnecting, the vibration of the steering wheel 23 is stopped at the source. That is, the sliding column 21 functions to connect and short-circuit the gearbox and the steering wheel 23.

그리고 상기 ECU(11)는 차량의 클러치 스위치(Clutch Switch)(13) 및 차속감지센서(14)로부터 정보를 받으며, 이를 상기 ETACS(12)로 전달하고, 이 ETACS(12)는 정보를 상기 구동모터(31)로 전달한다.The ECU 11 receives information from the clutch switch 13 and the vehicle speed sensor 14 of the vehicle, and transfers the information to the ETACS 12, which drives the information. Transfer to the motor 31.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량의 스티어링 휠 진동저감장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the steering wheel vibration reduction device of the vehicle according to the present invention having the configuration as described above are as follows.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 스티어링 휠 진동저감장치는, 아이들(idle)시 스티어링 휠(23)의 진동을 저감할 수 있는 것으로, 차량의 ECU(11)로부터 클러치 끊김 상태 및 차속정보를 얻고, 그 정보를 ETACS(12)에 의해 스티어링 칼럼(20)에 설치된 구동모터(31)에 전달시키고, 구동모터(31)는 ETACS(12)로부터 받은 신호에 의해 랙(33) 및 피니언(32) 방식으로 스티어링 칼럼(20)을 움직여 스티어링 칼럼(20)의 분리 및 연결시킨다.Referring back to the drawings, the steering wheel vibration reduction device of the vehicle according to the present invention, which can reduce the vibration of the steering wheel 23 during the idle (idle), clutch disconnection state and vehicle speed from the ECU 11 of the vehicle Information is transmitted to the drive motor 31 installed in the steering column 20 by the ETACS 12, and the drive motor 31 receives the rack 33 and pinion by a signal received from the ETACS 12. The steering column 20 is moved in the manner of (32) to separate and connect the steering column 20.

이를 구체적으로 설명하면, 클러치 스위치(13) 및 및 차속감지센서(14)로부터 차량의 상태(Clutch On/Off, 차량 거동)에 대한 신호를 ECU(11)가 확인하여 도 2에 도시된 바와 같은 신호 체계에 의하여 스티어링 칼럼(20)에 설치된 구동모터(31)를 구동한다.Specifically, the ECU 11 confirms a signal for the state of the vehicle (Clutch On / Off, vehicle behavior) from the clutch switch 13 and the vehicle speed sensor 14, as shown in FIG. 2. The driving motor 31 installed in the steering column 20 is driven by the signal system.

그리고 상기 구동모터(31)의 구동에 따라 슬라이딩 칼럼(21)이 피니언(32)을 따라 상하로 움직이면서 전체 스티어링 칼럼(20)의 분리 및 연결을 결정하여 스티어링 칼럼(20)을 통한 진동 전달을 원천 차단하도록 한다.
이를 좀 더 보충하여 설명한다.
상기 ECU(11)는 기본적으로 항상 차속정보를 가지고 있다. 이 차속정보는 일반적으로 전륜의 회전수와 전륜의 동반경 정보를 가지고 계산되어 지는 것으로, 상기 ECU(11)의 기본 데이터 중 하나로 차량 실내의 클러스터(cluster)에 표시되는 속도 또한 ECU(11)에서 보내는 속도신호를 단순히 디스플레이할 뿐이다.
그리고 클러치 연결 여부는 TGS 레버(Transmission Gear Shift lever)의 위치 혹은 클러치 페달의 답력만으로도 쉽게 알 수 있는 정보이다.
이러한 신호를 통해 차량이 정지되어 있음을 인식하면 스티어링 칼럼(20)에 설치된 구동모터(31)에 전기신호만 가해지면 구동모터(31)가 회전 작동하고, 따라서 당연히 랙(33)과 피니언(32)이 움직이게 된다.In addition, the sliding column 21 moves up and down along the pinion 32 according to the driving of the driving motor 31 to determine the separation and connection of the entire steering column 20, thereby transmitting vibration through the steering column 20. Block it.
This is further supplemented and explained.
The ECU 11 basically always has vehicle speed information. The vehicle speed information is generally calculated based on the number of revolutions of the front wheel and the accompanying diameter information of the front wheel, and the speed displayed on the cluster of the vehicle interior as one of the basic data of the ECU 11 is also determined by the ECU 11. It simply displays the sending speed signal.
And whether the clutch is connected is information that can be easily known only by the position of the TGS lever (Transmission Gear Shift lever) or the pedal pedal effort.
Recognizing that the vehicle is stopped through such a signal, if only an electric signal is applied to the drive motor 31 installed in the steering column 20, the drive motor 31 is rotated, and accordingly, the rack 33 and the pinion 32 ) Will move.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 스티어링 휠 진동저감장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the steering wheel vibration reducing device of the vehicle according to the present invention has the following effects.

차량 정지시(아이들 상태) 스티어링 휠의 진동을 원천적으로 차단함으로써 차량의 아이들 상태의 상품성을 극대화할 수 있다.It is possible to maximize the merchandise of the idle state of the vehicle by blocking vibration of the steering wheel at the source when the vehicle is stopped (idle state).

그리고 별도의 부가적 장치가 없어 작업의 편의성을 향상시킬 수 있고, 댐퍼 삽입이 없어 공정을 간소화시킬 수 있다.And there is no additional device can improve the convenience of work, and there is no insert damper can simplify the process.

또한 다이내믹 댐퍼를 삭제하고, 스티어링 칼럼용 고정 브라켓의 강성을 증대할 필요가 없으며, 공정수 감소에 따라 원가를 절감시킬 수 있다.In addition, it is not necessary to eliminate the dynamic damper, increase the rigidity of the fixing bracket for the steering column, and reduce the cost by reducing the number of processes.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (3)

차량의 클러치 끊김 상태 및 차속정보를 제공하는 ECU와;An ECU for providing a clutch disconnection state and vehicle speed information of the vehicle; 상기 ECU의 정보를 제공받는 ETACS와;An ETACS receiving information of the ECU; 상기 ETACS로부터 정보를 제공받도록 상기 차량의 스티어링 칼럼에 설치된 구동모터와;A drive motor installed in a steering column of the vehicle to receive information from the ETACS; 상기 구동모터에 설치된 피니언과;A pinion installed on the drive motor; 상기 피니언과 치합되는 랙과;A rack engaged with the pinion; 상기 피니언과 상기 랙의 작동으로 상기 스티어링 칼럼을 분리 및 연결시키도록 상기 스티어링 칼럼 일측에 설치된 슬라이딩 칼럼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 휠 진동저감장치.And a sliding column installed at one side of the steering column so as to separate and connect the steering column by the operation of the pinion and the rack. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬라이딩 칼럼의 상부 및 하부에는 상기 슬라이딩 칼럼의 상하 움직임을 한정하는 고정칼럼이 각각 설치되어 있어,The upper and lower portions of the sliding column are provided with fixed columns for limiting the vertical movement of the sliding column, respectively, 상기 슬라이딩 칼럼은 상기 구동모터와 상기 랙 및 상기 피니언의 작동에 따라 상기 고정칼럼 사이에서 상하로 움직이며 작동되는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 휠 진동저감장치.And the sliding column moves up and down between the fixed column according to the operation of the drive motor, the rack, and the pinion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 ECU는 상기 차량의 클러치 스위치 및 차속감지센서로부터 정보를 받으며, 이를 상기 ETACS로 전달하고, 상기 ETACS는 상기 정보를 상기 구동모터로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량의 스티어링 휠 진동저감장치.The ECU receives information from the clutch switch and the vehicle speed sensor of the vehicle, and transmits it to the ETACS, and the ETACS transmits the information to the driving motor.
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