KR101208890B1 - 모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼에 관한 것이다.
본 발명은 모터축, 모터 커버, 모터의 내부를 보호하는 모터 하우징을 포함하여 구성되는 모터에 있어서, 상기 모터축은 수용부가 구비된 제1모터축과, 삽입부가 구비된 제2모터축으로 분리 형성되며, 상기 제1모터축의 수용부에 제2모터축의 삽입부가 결합되는 것을 특징으로 하는 모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼을 제공한다.
본 발명에 의하면 모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼에 있어서, 틸트 또는 텔레스코프 작동시 초기 작동음이 작아져서 정숙성을 유지할 수 있고, 모터축과 웜 및 웜휠의 축이 정확하게 매칭되어서 작동음과 음압차가 작아져서 운전자에게 쾌적한 운전감을 줄 수 있는 효과가 있게 된다.
조향컬럼, 전동식 조향컬럼, 웜, 웜휠, 모터

Description

모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼{Motor and Electronic Steering Column for Vehicle}
본 발명은 모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼에 있어서, 틸트 또는 텔레스코프 작동시 초기 작동음이 작아져서 정숙성을 유지할 수 있고, 모터축과 웜 및 웜휠의 축이 정확하게 매칭되어서 작동음과 음압차가 작아져서 운전자에게 쾌적한 운전감을 줄 수 있는 모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 자동차의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.
이러한 조향장치에 있어서 운전자가 조향휠을 조작함으로써 발생한 조향력은 조향축을 통해 하단의 랙-피니언 기구에 전달되고 최종적으로는 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.
한편, 조향장치에는 텔레스코프(Telescope), 틸트(Tilt) 기능이 포함될 수 있는데, 이러한 기능을 통해 운전자는 자신의 신장이나 체형에 맞게 조향휠의 돌출 정도 및 기울임 각도를 조절할 수 있게 되어 원활한 조향 조작을 할 수 있게 된다.
또한, 이러한 텔레스코프, 틸트 기능은 초기에는 운전자가 직접 조절 레버를 조작하여 조향휠을 축 방향으로 운동시키거나 힌지축을 중심으로 조향휠을 회전시켜야 하는 수동 조작 방식이었으나 최근에는 모터를 이용한 자동 조작 방식이 가능한 전동식 조향컬럼이 개발되어 사용되고 있다.
도 1a는 종래 기술에 의한 자동차의 전동식 조향컬럼을 나타내는 사시도이고, 도 1b는 종래 기술에 의한 자동차의 전동식 조향컬럼 중 모터를 나타내는 사시도이다.
도 1a와 도 1b에서 도시하는 바와 같이 종래 기술에 의한 자동차의 전동식 조향컬럼은, 자동차의 조향휠(미도시)에 연결되는 조향축(110), 조향축(110)을 둘러싸는 상부 튜브(120)와 하부 튜브(130), 하부 튜브(130)의 외주측에 결합되고 상부 튜브(120)를 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 수용하는 컬럼 하우징(140), 컬럼 하우징(140)의 외주측에 결합되는 텔레스코프 구동장치(150)와 틸트 구동장치(160)를 포함하여 구성된다.
여기서 텔레스코프 구동장치(150)는, 컬럼 하우징(140)의 외주측에 결합되며 내측에 웜(151)과 웜휠(152)에 의해 회전하는 텔레스 스크류(153)와 텔레스 너트(170), 텔레스 스크류(153)가 내장되어 있는 텔레스 기어하우징(155), 텔레스 기어하우징(155)과 결합되는 모터 커버(157), 모터 커버(157)와 결합되는 모터를 포 함하여 구성된다.
틸트 구동장치(160)는 컬럼 하우징(140)의 외주측에 결합되며 웜(151)과 웜휠에 의해 회전하는 틸트 스크류(165)와 틸트 너트(167), 모터 등을 포함하여 구성된다.
모터는 웜(151)과 연결되는 모터축(158), 모터 커버(157), 모터의 내부를 보호하는 모터 하우징(159) 등을 포함하여 구성되며, 틸트 구동장치(160)와 텔레스코프 구동장치(150)에 구동력을 제공하게 된다.
이러한 구성을 가지는 종래 기술에 의한 자동차의 전동식 조향컬럼은 텔레스코프 구동장치(150)와 틸트 구동장치(160)의 포함 여부에 따라서 틸트 조향컬럼, 텔레스코프 조향컬럼, 틸트 앤 텔레스코프 조향컬럼으로 구분되기도 한다.
틸트 구동장치(160) 또는 텔레스코프 구동장치(150)는, 운전자가 스위치를 작동하면 모터가 구동하고, 모터축(158)과 결합된 웜(151)과 웜휠(152)에 의해 틸트 스크류(165) 또는 텔레스 스크류(153)를 회전시켜 틸트 너트(167) 또는 텔레스 너트(170)가 결합된 상부 튜브(120)를 힌지축(163)을 기준으로 회전시키거나, 조향축(110) 방향으로 신축시켜 틸트 기능 또는 텔레스코프 기능을 수행한다.
그런데, 이러한 종래 기술에 의한 전동식 조향컬럼의 경우 틸트 또는 텔레스코프 작동시 모터축과 웜 및 웜휠이 충돌로 인하여 초기 작동소음이 일반적인 작동소음보다 커져서 정숙성을 떨어 뜨리는 문제점이 있었고, 제작 및 조립 오차의 누적으로 모터축과 웜 및 웜휠의 축이 정확하게 매칭되지 않아서 작동소음이 커지며, 음압차가 커져서 운전자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼에 있어서, 틸트 또는 텔레스코프 작동시 초기 작동음이 작아져서 정숙성을 유지할 수 있고, 모터축과 웜 및 웜휠의 축이 정확하게 매칭되어서 작동음과 음압차가 작아져서 운전자에게 쾌적한 운전감을 줄 수 있는 모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 모터축, 모터 커버, 모터의 내부를 보호하는 모터 하우징을 포함하여 구성되는 모터에 있어서, 상기 모터축은 수용부가 구비된 제1모터축과, 삽입부가 구비된 제2모터축으로 분리 형성되며, 상기 제1모터축의 수용부에 제2모터축의 삽입부가 결합되는 것을 특징으로 하는 모터를 제공한다.
또한, 본 발명은 모터축, 모터 커버, 모터의 내부를 보호하는 모터 하우징을 포함하여 구성되는 모터가 구비된 자동차의 전동식 조향컬럼에 있어서, 상기 모터축은 수용부가 구비된 제1모터축과, 삽입부가 구비된 제2모터축으로 분리 형성되며, 상기 제1모터축의 수용부에 제2모터축의 삽입부가 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 조향컬럼을 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 의하면 자동차의 전동식 조향컬럼에 있어서, 틸트 또는 텔레스코프 작동시 초기 작동음이 작아져서 정숙성을 유지할 수 있고, 모터축과 웜 및 웜휠의 축이 정확하게 매칭되어서 작동음과 음압차가 작아져서 운전자에게 쾌적한 운전감을 줄 수 있는 효과가 있게 된다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2a는 본 발명에 의한 자동차의 전동식 조향컬럼 중 모터축을 나타내는 사시도이고, 도 2b는 본 발명에 의한 자동차의 전동식 조향컬럼 중 모터축을 나타내는 단면도이다.
도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 모터(200)는 웜과 연결되는 모터축(210a, 210b), 모터 커버(157), 모터의 내부를 보호하는 모터 하우징(159)을 포함하여 구성되는데, 모터축은 수용부(220)가 구비된 제1모터축(210a)과, 삽입부(230)가 구비된 제2모터축(210b)으로 분리 형성되며, 제1모터축(210a)의 수용부(220)에 제2모터축(210b)의 삽입부(230)가 결합되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제1모터축(210a)과 제2모터축(210b)은 동일축 상에서 결합되도록, 제1모터축(210a)의 수용부(220)와 제2모터축(210b)의 삽입부(230)가 형성되나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1모터축(210a)과 제2모터축(210b)이 동일축 상에서 결합될 수 있는 한, 제1모터축(210a)에 삽입부(230)가 형성되고 제2모터축(210b)에 수용부(220)가 형성될 수도 있다.
수용부(220)는 제1모터축(210a)의 일측 단부에서 확경되어 형성되며 내측 중심부에는 제2모터축(210b)의 외주면이 삽입되는 체결홈(223)이 형성되어 있다.
체결홈(223)은 도 2b에서 원형으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제2모터축(210b)의 삽입부(230) 외주면 형상에 따라 타원이나 다각형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 체결홈(223)의 경방향 외측에는 체결홈(223)과 연통되어 방사형의 요홈으로 형성되는 하나 이상의 수용홈(225)이 구비되어 있어서 후술할 제2모터축(210b)의 돌기부(235)와 밀착되어 결합된다.
수용홈(225)은 도 2b에서는 부채꼴 형상으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제2모터축(210b)과 헛돌지 않게 결합될 수 있는 한, 제2모터축(210b)의 돌기부(235) 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
제1모터축(210a)의 수용부(220)와 결합되는 방향의 제2모터축(210b) 단부에는 삽입부(230)가 구비되어 있는데, 삽입부(230)는 제2모터축(210b)의 외주면으로부터 방사형으로 돌출되어 형성되는 돌기부(235)가 구비될 수 있고, 이 돌기부(235)가 제1모터축(210a)의 수용홈(225)에 밀착되어 결합되게 된다.
또한, 수용홈(225)과 돌기부(235) 사이에는 댐핑패드(240)가 삽입될 수 있는데, 댐핑패드(240)가 수용홈(225)과 돌기부(235) 사이에서 압축되며 결합되어, 틸트 또는 텔레스코프 작동시 모터축과 웜 및 웜휠이 충돌하며 발생되는 초기 작동음이 작아져서 정숙성을 유지할 수 있게 된다.
또한, 모터에서 발생되는 소음은 주변 부품을 진동시키면서 모터의 구동 속도의 차이로 인한 음압차도 발생시키고 음압차가 커지면 운전자에게 불쾌감을 주게 되는데, 이렇게 모터축이 분리 형성된 후 결합되어 조립됨으로써 모터축과 웜 및 웜휠의 축이 정확하게 매칭되어서 작동음과 음압차가 작아져서 운전자에게 쾌적한 운전감을 줄 수 있게 되는 것이다.
이와 같은 모터는 모터축과 연결된 웜과 웜휠을 통해 작동되는 틸트 구동장치(도 1a의 160 참조) 또는 텔레스코프 구동장치(도 1a의 150 참조) 또는 이들 모두가 구비된 자동차의 전동식 조향컬럼에 결합되어 틸트 기능과 텔레스코프 기능을 수행하게 된다.
상술한 바와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면 모터 및 이를 구비한 자동차의 전동식 조향컬럼에 있어서, 틸트 또는 텔레스코프 작동시 초기 작동음이 작아져서 정숙성을 유지할 수 있고, 모터축과 웜 및 웜휠의 축이 정확하게 매칭되어서 작동음과 음압차가 작아져서 운전자에게 쾌적한 운전감을 줄 수 있는 효과가 있게 된다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1a는 종래 기술에 의한 자동차의 전동식 조향컬럼을 나타내는 사시도;
도 1b는 종래 기술에 의한 자동차의 전동식 조향컬럼 중 모터를 나타내는 사시도;
도 2a는 본 발명에 의한 자동차의 전동식 조향컬럼 중 모터축을 나타내는 사시도;
도 2b는 본 발명에 의한 자동차의 전동식 조향컬럼 중 모터축을 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
210a: 제1모터축 210b: 제2모터축
220: 수용부 223: 체결홈
225: 수용홈 230: 삽입부
235: 돌기부 240: 댐핑패드

Claims (5)

  1. 모터축, 모터 커버, 모터의 내부를 보호하는 모터 하우징을 포함하여 구성되는 모터에 있어서,
    상기 모터축은 수용부가 구비된 제1모터축과, 삽입부가 구비된 제2모터축으로 분리 형성되며, 상기 제1모터축의 수용부에 제2모터축의 삽입부가 결합되되,
    상기 수용부는 제1모터축의 일측 단부에서 확경되어 형성되고 내측 중심부에 체결홈이 구비되며 상기 제2모터축의 삽입부가 상기 체결홈에 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 모터.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 체결홈과 연통되어 방사형의 요홈으로 형성되는 하나 이상의 수용홈이 구비되며, 상기 삽입부는 제2모터축의 외주면으로부터 방사형으로 돌출되어 상기 수용홈에 밀착 결합되는 돌기부가 구비되는 것을 특징으로 하는 모터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수용홈과 상기 돌기부 사이에는 댐핑패드가 삽입되어 압축되며 결합되는 것을 특징으로 하는 모터.
  5. 모터축, 모터 커버, 모터의 내부를 보호하는 모터 하우징을 포함하여 구성되는 모터가 구비된 자동차의 전동식 조향컬럼에 있어서,
    상기 모터축은 수용부가 구비된 제1모터축과, 삽입부가 구비된 제2모터축으로 분리 형성되며, 상기 제1모터축의 수용부에 제2모터축의 삽입부가 결합되되,
    상기 수용부는 제1모터축의 일측 단부에서 확경되어 형성되고 내측 중심부에 체결홈이 구비되며 상기 제2모터축의 삽입부가 상기 체결홈에 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 조향컬럼.
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