KR100783745B1

KR100783745B1 - 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치감지장치

Info

Publication number: KR100783745B1
Application number: KR1020040043895A
Authority: KR
Inventors: 이권호
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2007-12-07
Also published as: KR20050118796A

Abstract

본 발명은, 랙 스트로크 가변 장치의 작동시 아이들 기어의 위치를 확인하는 감지장치를 비접촉식으로 구현함으로써 내구성과 신뢰성이 향상되는 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치를 개시한다.

본 발명의 구성은, 랙 스트로크 가변장치를 구성하는 감속 기어와 아이들 기어의 시계방향 및 반시계방향으로의 회전시 상기 아이들 기어의 회전 위치에 대한 감지 신호를 인쇄회로기판을 통해 전자제어장치로 보내는 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치에 있어서, 상기 감속 기어 또는 아이들 기어에 장착되는 자석과, 상기 감속 기어 및 아이들 기어의 시계방향 회전과 반시계 방향 회전시 상기 자석에 각각 근접하거나 이격되어 상기 아이들 기어의 위치를 감지하도록 상기 인쇄회로기판에 설치되는 한쌍의 홀 센서로 이루어진 것을 특징으로 한다.

스티어링, 랙 스트로크, 가변, 아이들 기어, 위치, 감속기어, 홀 센서, 자석, VRS

Description

자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치 {Idle Gear Position Sensing Device for Variable Rack Stroke in Automobile}

도 1 : 통상의 VRS 장치가 설치되는 스티어링 기어 부위를 나타낸 분리 사시도

도 2a : 도 1에서 랙 스트로크 조절전의 VRS 장치 부위를 나타낸 분리 사시도

도 2b : 도 1에서 랙 스트로크 조절시의 VRS 장치 부위를 나타낸 분리 사시도

도 3 : 종래의 아이들 기어 위치 감지장치가 구비된 VRS 장치를 나타낸 사시도

도 4 : 본 발명의 제1실시예에 따른 아이들 기어 위치 감지장치가 구비된 VRS 장치 부위를 나타낸 사시도

도 5 : 본 발명의 제2실시예에 따른 아이들 기어 위치 감지장치가 구비된 VRS 장치 부위를 나타낸 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2,20 : 감속 기어 3,30 : 아이들 기어

4,40 : 인쇄회로기판 5,50 : 자석

6,6';60,60' : 홀 센서

본 발명은 자동차의 스티어링 시스템에 관련된 기술로서, 보다 상세하게는, 자동차의 조향 회전 반경을 제어하기 위한 랙 스트로크 가변 장치에서 아이들 기어의 위치를 확인하는 아이들 기어 위치 감지장치에 관한 것이다.

자동차의 스티어링 시스템에 적용되고 있는 VRS(Variable Rack Stroke) 장치는 자동차의 조향 회전 반경을 제어하여 차량의 안정성을 도모하는 것으로서, 특히 주차 또는 저속 회전시에 운전자에게 편리함을 주고 있다. 이러한 VRS 장치는 스티어링 기어에 장착되어, 스티어링 기어의 랙 스트로크를 가변시킴으로써 그 기능을 수행한다.

즉, 자동차의 차체와 타이어 사이에는 간섭을 막기 위해, 겨울철에 사용되는 스노우 체인 공간을 포함하여, 일정 부분의 여유 공간이 형성되어 있는데, 여름철에는 스노우 체인을 사용하지 않는 관계로 스노우 체인의 여유 공간을 이용하여 VRS 장치에 의해 랙 스트로크를 크게 함으로써 차량의 회전 반경을 줄이게 된다.

이와 같은 랙 스트로크 조절은, 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같은 장치 구 성에 의해 이루어지는데, 랙 바(100)를 수용하는 랙 하우징(200)의 말단부에 케이싱(300)이 장착되고, 이 케이싱(300)에 모터(410)와 모터 기어(420) 및 감속 기어(430)와 아이들 기어(440) 등으로 구성된 VRS 장치(400)가 설치되며, 이 VRS 장치(400)에 대해 스톱 돌기(510)를 구비한 이너 볼 조인트(500)가 연결되어 있다. 이에 따라, 이너 볼 조인트(500)의 스톱 돌기(510) 및 VRS 장치(400)의 아이들 기어(440)에 의해 랙 스트로크가 결정되는데, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 이너 볼 조인트(500)의 스톱 돌기(510)는 고정된 상태에서 아이들 기어(440)가 회전함으로써 랙 스트로크가 조절된다.

한편, VRS 장치(400)의 작동시 아이들 기어(440)의 위치가 운전자가 원하는 위치에 있지 않는 등의 이상이 발생한 경우에는, 이를 운전자에게 신호함으로써 안전 조치를 취할 수 있도록 하여야 한다. 이에 따라 기어 위치 감지장치를 구비하고 있는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래에는 감속 기어(430)의 밑에 얇은 구리판(450)을 접착시켜서, 감속 기어(430)의 하측에 위치하는 인쇄회로기판(PCB:600)의 접촉부(A,B)에 감속 기어(430)의 구리판(450)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하면서 접촉함에 따라 통전이 이루어져 감속 기어(430)와 치합된 아이들 기어(440)의 위치를 확인시키게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 기어 위치 감지장치는, 아이들 기어(440)의 좌우 회전시 감속 기어(430)의 구리판(450)과 PCB의 접촉부(A,B)가 접촉을 해야만 통전이 이루어져 시스템의 이상 유무가 확인되는 방식이기 때문에, 조립 공차에 따른 유격이나 내구에 따른 마모와 접촉불량 및 부식에 의해 내구성과 신뢰성이 저하되 는 문제점을 나타내게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 랙 스트로크 가변 장치의 작동시 아이들 기어의 위치를 확인하는 감지장치를 비접촉식으로 구현함으로써 내구성과 신뢰성이 향상되는 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치는, 랙 스트로크 가변장치를 구성하는 감속 기어와 아이들 기어의 시계방향 및 반시계방향으로의 회전시 상기 아이들 기어의 회전 위치에 대한 감지 신호를 인쇄회로기판을 통해 전자제어장치로 보내는 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치에 있어서, 상기 감속 기어에 장착되는 자석과, 상기 감속 기어의 시계방향 회전과 반시계 방향 회전시 상기 자석에 각각 근접하거나 이격되어 상기 아이들 기어의 위치를 감지하도록 상기 인쇄회로기판에 설치되는 한쌍의 홀 센서로 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 상기 자석은 아이들 기어에 장착될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 아이들 기어 위치 감지장치가 구비된 VRS 장치 부위를 나타낸 사시도로서, VRS 장치와 그 주변 장치에 대해서는 전술한 종래 기술에 설명되어 있으므로 여기서는 아이들 기어 위치 감지장치 자체에 대해서만 설명하기로 한다. 도시된 바와 같이, 모터(1)의 기어(1a)에 감속 기어(2)가 물려 있고, 이 감속 기어(2)에는 아이들 기어(3)가 치합되어 있다. 그리고, 모터(1)의 상측에는 인쇄회로기판(4)이 설치되어 있고, 이 인쇄회로기판(4)상에는 전기적 회로(4a)가 구비되어 있다. 여기서, 본 실시예에서는 아이들 기어 위치 감지장치로서, 감속 기어(2)에 장착되는 자석(5)과, 감속 기어(2)의 시계방향 회전 및 반시계 방향 회전시 상기 자석(5)에 각각 근접하거나 이격되어 아이들 기어(3)의 위치를 감지하도록 인쇄회로기판(4)에 설치되는 한쌍의 홀 센서(6,6')를 개시하고 있다. 즉, 상기 자석(5)은 일정한 자기장을 발생시키고, 홀 센서(6,6')는 이러한 자석(5)의 자기장에 반응하게 되는데, 랙 스트로크 가변장치의 작동시 아이들 기어(3)와 함께 감속 기어(2)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하게 되면, 감속 기어(2)에 장착되어 있는 자석(5)이 인쇄회로기판(4) 상의 홀 센서(6,6') 중 어느 하나에 대해서는 근접하게 되는 반면 다른 하나에 대해서는 이격됨으로써, 아이들 기어(3)의 회전 위치를 감지하게 된다. 이렇게 감지된 아이들 기어(3)의 위치 정보는 인쇄회로기판(4)의 회로(4a)를 통해 전자제어장치(미도시)로 전달됨으로써, 운전자가 아이들 기어(3)의 위치를 인지할 수 있게 된 다.

한편, 도 5에는 본 발명의 제2실시예가 도시되어 있는데, 여기서는 전술한 실시예와는 달리 자석(50)이 감속 기어(20)에 장착되지 아니하고 아이들 기어(30)에 장착되는 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 인쇄회로기판(40)이 아이들 기어(30)에 인접하도록 넓게 형성되는 것을 전제로 하여, 아이들 기어(30)에 자석(50)이 장착되고, 랙 스트로크 가변장치의 작동에 따른 아이들 기어(30)의 시계방향 또는 반시계방향으로의 회전시 자석(50)의 자기장에 영향을 받을 수 있도록 인쇄회로기판(40)의 적정 위치에 한쌍의 홀 센서(60,60')가 각각 설치된다. 이에 따라, 아이들 기어(30)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하게 되면, 아이들 기어(30)에 장착되어 있는 자석(50)이 인쇄회로기판(40) 상의 홀 센서(60,60') 중 어느 하나에 대해서는 근접하게 되는 반면 다른 하나에 대해서는 이격됨으로써, 아이들 기어(30)의 회전 위치를 감지하게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 감속 기어(2) 혹은 아이들 기어(30)에 장착되는 자석(5,50)이 인쇄회로기판(4,40)에 설치되는 홀 센서(6,6';60,60')과 일정 간격으로 이격된 상태에서 작동하는 비접촉식 구조를 갖게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치에 의하면, 아이들 기어의 위치를 감지하는 부품들이 비접촉식 구조로 설치됨으로써 마모와 부식의 문제가 없어 내구성과 신뢰성이 향상 되는 효과가 있다.

Claims

랙 스트로크 가변장치를 구성하는 감속 기어와 아이들 기어의 시계방향 및 반시계방향으로의 회전시 상기 아이들 기어의 회전 위치에 대한 감지 신호를 인쇄회로기판을 통해 전자제어장치로 보내는 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치에 있어서,

상기 감속 기어에 장착되는 자석과, 상기 감속 기어의 시계방향 회전과 반시계 방향 회전시 상기 자석에 각각 근접하거나 이격되어 상기 아이들 기어의 위치를 감지하도록 상기 인쇄회로기판에 설치되는 한쌍의 홀 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치.
랙 스트로크 가변장치를 구성하는 감속 기어와 아이들 기어의 시계방향 및 반시계방향으로의 회전시 상기 아이들 기어의 회전 위치에 대한 감지 신호를 인쇄회로기판을 통해 전자제어장치로 보내는 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치에 있어서,

상기 아이들 기어에 장착되는 자석과, 상기 아이들 기어의 시계방향 회전과 반시계 방향 회전시 상기 자석에 각각 근접하거나 이격되어 상기 아이들 기어의 위치를 감지하도록 상기 인쇄회로기판에 설치되는 한쌍의 홀 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 랙 스트로크 가변용 아이들 기어의 위치 감지장치.