KR101596080B1 - Electric power steering system of vehicle - Google Patents

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본 발명은 자동차의 전동식 조향장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 의하면, 종래 토션바의 비틀림 스프링 역할을 토션발생부재가 담당하도록 함으로써, 구조를 간단하게 할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the torsion generating member plays a role of a torsion spring of a conventional torsion bar, thereby making it possible to simplify the structure.

Figure R1020120092879
Figure R1020120092879

Description

자동차의 전동식 조향장치{Electric power steering system of vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric power steering system,

본 발명은 자동차의 전동식 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 토션바의 비틀림 스프링 역할을 토션발생부재가 담당하도록 함으로써, 구조를 간단하게 할 수 있는 자동차의 전동식 조향장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electric power steering apparatus for an automobile, and more particularly, to an electric steering apparatus for an automobile which can simplify a structure by allowing a torsion spring to serve as a torsion spring of a conventional torsion bar.

도 1은 종래 자동차의 전동식 조향장치의 조향축 일부를 나타낸 단면도이다.1 is a sectional view showing a part of a steering shaft of an electric steering system of a conventional automobile.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 자동차의 전동식 조향장치의 조향축은 하부 조향축(110) 및 하부 조향축(110)과 결합되는 상부 조향축(미도시)으로 구성되며, 이들이 결합되어 동일한 중심축에 정렬되어 상부 조향축(미도시)은 조향휠(미도시)과 연결되고, 입력축(115)은 출력축(120)에 연결되어 조향휠(미도시)의 조향력을 전달하게 되어 있다.1, a steering shaft of an electric steering apparatus of a conventional automobile is constituted by an upper steering shaft (not shown) coupled with a lower steering shaft 110 and a lower steering shaft 110, And the input shaft 115 is connected to the output shaft 120 to transmit a steering force of a steering wheel (not shown). The steering shaft (not shown) is connected to the steering shaft (not shown).

하부 조향축(110)의 일단은 입력축(115)에 삽입되어 입력축(115) 및 토션바(150)와 핀(125)에 의해 결합된다.One end of the lower steering shaft 110 is inserted into the input shaft 115 and coupled by the input shaft 115 and the torsion bar 150 and the pin 125.

또한, 감속기(140)는 모터(130)와 결합된 웜(143)과 이에 치합되는 웜휠(141)이 출력축(120)의 외주에 삽입되어 전자제어장치로부터 신호를 받아 조향력을 보조하게 되어 있다.The worm 143 coupled to the motor 130 and the worm wheel 141 engaged with the worm 143 are inserted into the outer periphery of the output shaft 120 to receive a signal from the electronic control unit to assist the steering force.

한편, 토션바(150)는 입력축(115)과 출력축(120)의 내부에서 입력축(115), 출력축(120)과 각각 결합되며, 조향축(110)의 회전시 입력축(120)과 함께 회전되어 비틀리게 되는 일종의 비틀림 스프링 역할을 하는데, 입력축(115)과 출력축(120) 사이의 상대적인 비틀림 양은 토크센서(125)로 계측되어 전자제어장치로 보내지며, 이에 따라 전자제어장치는 제어 신호를 발생하여 감속기(140)의 보조 조향력 발생을 제어한다.The torsion bar 150 is coupled to the input shaft 115 and the output shaft 120 in the input shaft 115 and the output shaft 120 and rotates together with the input shaft 120 when the steering shaft 110 rotates The relative torsional amount between the input shaft 115 and the output shaft 120 is measured by the torque sensor 125 and sent to the electronic control unit so that the electronic control unit generates a control signal Thereby controlling the generation of the auxiliary steering force of the speed reducer 140.

그러나 이러한 구조의 종래 조향축에서 비틀림 스프링 역할을 하는 토션바는, 토션바를 제조하고 가공하는 공정과 입력축 및 출력축에 핀으로 고정하는 조립 공정 등이 번거롭고, 이에 따라 생산성 저하 및 관련 비용이 증가하는 문제점이 있었으며, 토션바의 강성 튜닝이 어려운 문제점이 있었다.However, in the conventional torsion bar having such a structure as the torsion spring in the conventional steering shaft, the process of manufacturing and machining the torsion bar and the assembling process of fixing the input shaft and the output shaft by pins are troublesome, And the rigidity of the torsion bar is difficult to be tuned.

본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 종래 토션바의 비틀림 스프링 역할을 토션발생부재가 담당하도록 함으로써, 구조를 간단하게 할 수 있는 자동차의 전동식 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric motor-driven steering apparatus for a vehicle which can simplify the structure by allowing the torsion generating member to serve as a torsion spring of a conventional torsion bar.

또한, 종래 토션바를 삭제하고 입력축의 돌출부 외주면에 형성된 지지블럭과 출력축의 삽입홈 사이에 토션발생부재를 삽입함으로써, 토션바 제작 및 조립에 의한 비용을 절감할 수 있는 자동차의 전동식 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Also, there is provided an electric motor-driven steering device for a vehicle, which eliminates a conventional torsion bar and reduces the cost of manufacturing and assembling a torsion bar by inserting a torsion generating member between a support block formed on the outer peripheral surface of the projection of the input shaft and an insertion groove of the output shaft It has its purpose.

또한, 토션발생부재의 재질 및 형상 변형을 통해 토션발생부재의 강성 튜닝을 자유롭게 할 수 있는 자동차의 전동식 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an electric motor-driven steering apparatus capable of freely tuning the rigidity of a torsion generating member through material and shape deformation of the torsion generating member.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 조향축과 연결되어 회전력을 전달받는 입력축; 입력축이 삽입되어 결합되는 출력축; 및 입력축과 출력축의 결합부위에 구비되어 입력축의 회전시 복원력을 발생시키는 토션발생부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 조향장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a steering apparatus comprising: an input shaft connected to a steering shaft to receive a rotational force; An output shaft to which the input shaft is inserted and coupled; And a torsion generating member provided at a coupling portion between the input shaft and the output shaft to generate a restoring force when the input shaft rotates.

본 발명의 실시예에 의하면, 종래 토션바의 비틀림 스프링 역할을 토션발생부재가 담당하도록 함으로써, 구조를 간단하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.According to the embodiment of the present invention, the torsion generating member plays the role of the torsion spring of the conventional torsion bar, thereby making it possible to simplify the structure.

또한, 종래 토션바를 삭제하고 입력축의 돌출부 외주면에 형성된 지지블럭과 출력축의 삽입홈 사이에 토션발생부재를 삽입함으로써, 토션바 제작 및 조립에 의한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the conventional torsion bar is eliminated, and the torsion generating member is inserted between the support block formed on the outer peripheral surface of the projection of the input shaft and the insertion groove of the output shaft, thereby reducing the cost of manufacturing and assembling the torsion bar.

또한, 토션발생부재의 재질 및 형상 변형을 통해 토션발생부재의 강성 튜닝을 자유롭게 할 수 있는 효과가 있다.Further, there is an effect that the rigidity tuning of the torsion generating member can be freely performed through the material and shape deformation of the torsion generating member.

도 1은 종래 자동차의 전동식 조향장치의 조향축 일부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 전동식 조향장치의 입력축과 출력축의 분해사시도이다.
도 3과 도 4는 도 2의 입력축과 출력축 사이에서 토션발생부재의 작동예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a sectional view showing a part of a steering shaft of an electric steering system of a conventional automobile.
2 is an exploded perspective view of an input shaft and an output shaft of an electric power steering apparatus of an automobile according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3 and 4 are views for explaining an operation example of the torsion generating member between the input shaft and the output shaft of FIG. 2. FIG.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 전동식 조향장치의 입력축과 출력축의 분해사시도이다.2 is an exploded perspective view of an input shaft and an output shaft of an electric power steering apparatus of an automobile according to an embodiment of the present invention.

도 3과 도 4는 도 2의 입력축과 출력축 사이에서 토션발생부재의 작동예를 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are views for explaining an operation example of the torsion generating member between the input shaft and the output shaft of FIG.

이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 전동식 조향장치는 조향축(미도시)과 연결되어 회전력을 전달받는 입력축(115); 입력축(115)이 삽입되어 결합되는 출력축(120); 및 입력축(115)과 출력축(120)의 결합부위에 구비되어 입력축(115)의 회전시 복원력을 발생시키는 토션발생부재(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in these drawings, an electric motor-driven steering apparatus for an automobile according to an embodiment of the present invention includes an input shaft 115 connected to a steering shaft (not shown) and receiving a rotational force; An output shaft 120 to which the input shaft 115 is inserted and coupled; And a torsion generating member 230 provided at a coupling portion between the input shaft 115 and the output shaft 120 to generate a restoring force when the input shaft 115 rotates.

입력축(115)은 조향축(미도시)과 연결되어 회전력을 전달받는다. 입력축(115)의 단부에는 수개의 평면으로 이루어진 지지블럭(211)이 형성된다.The input shaft 115 is connected to a steering shaft (not shown) to receive a rotational force. At the end of the input shaft 115, a support block 211 having several planes is formed.

한편, 전술한 지지블럭(211)은 입력축(115)의 단부에 형성된 돌출부(210)의 외주면에 형성될 수 있으며, 이러한 돌출부(210)는 출력축(120)의 삽입홈(220)으로부터 축방향으로 연장되는 연결홈(미도시)에 삽입된다.The support block 211 may be formed on the outer circumferential surface of the protrusion 210 formed at the end of the input shaft 115. The protrusion 210 may extend in the axial direction from the insertion groove 220 of the output shaft 120 (Not shown) extending in the longitudinal direction.

출력축(120)은 입력축(115)에 삽입되어 결합된다. 출력축(120)에는 연결홈(미도시)이 형성되고, 전술한 바와 같이 이러한 연결홈(미도시)에는 입력축(115)의 돌출부(210)가 삽입된다.The output shaft 120 is inserted and coupled to the input shaft 115. A coupling groove (not shown) is formed in the output shaft 120 and a protrusion 210 of the input shaft 115 is inserted into the coupling groove (not shown).

토션발생부재(230)는 입력축(115)과 출력축(120)의 결합부위에 구비되어 입력축(115)의 회전시 복원력을 발생시킨다.The torsion generating member 230 is provided at a coupling portion between the input shaft 115 and the output shaft 120 to generate a restoring force when the input shaft 115 rotates.

토션발생부재(230)는 입력축(115)에 형성된 지지블럭(211)의 외주측에 끼워진다.The torsion generating member 230 is fitted to the outer circumferential side of the support block 211 formed on the input shaft 115.

토션발생부재(230)는 돌출부(210)의 외주면에 형성된 지지블럭(211)과 삽입홈(220)의 내주면 사이에 제공되되, 지지블럭(211)의 외주면을 감싸는 형상을 가질 수 있다.The torsion generating member 230 may be provided between the supporting block 211 formed on the outer circumferential surface of the protrusion 210 and the inner circumferential surface of the insertion groove 220 and may have a shape surrounding the outer circumferential surface of the support block 211.

한편, 토션발생부재(230)는 종래 입력축(115)과 출력축(120) 사이에 구비되는 토션바(150, 도 1 참조)의 역할을 수행하는 것으로서, 이와 같이 종래 토션바(150)의 역할을 대신하는 토션발생부재(230)는 본 발명의 특징을 이룬다.The torsion generating member 230 functions as a torsion bar 150 (see FIG. 1) provided between the input shaft 115 and the output shaft 120. Thus, An alternative torsion generating member 230 is characteristic of the present invention.

이러한 토션발생부재(230)는 도면들에 도시된 바와 같이 사각형의 링 형상을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 입력축(115)의 외주면에 형성된 지지블럭(211)과 출력축(120)의 삽입홈(220)의 형상에 대응하는 형상으로 이뤄지며, 일 예로 오각형의 링 등의 다각형 링 또는 타원형의 링 등으로 제공될 수도 있다.The torsion generating member 230 may have a rectangular ring shape as shown in the drawings but is not limited thereto and may include a support block 211 formed on the outer circumferential surface of the input shaft 115, And may be provided in a shape corresponding to the shape of the insertion groove 220, for example, a polygonal ring such as a pentagonal ring or an elliptical ring or the like.

또한, 도면들에서는 토션발생부재(230)가 하나의 링 구조로 이뤄진 예를 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 2개 이상의 토션발생부재가 축방향으로 직렬적으로 연결된 구조도 가능할 것이다.In the drawings, the torsion generating member 230 has a ring structure. However, the present invention is not limited thereto, and two or more torsion generating members may be connected in series in the axial direction.

그리고 이러한 토션발생부재(230)는 우레탄, 천연고무재 또는 폴리에스테르일래스토머(PE) 등과 같은 탄성재질로 형성될 수 있다.The torsion generating member 230 may be formed of an elastic material such as urethane, natural rubber or polyester elastomer (PE).

이 중, 도면들에서는 토션발생부재(230)가 사각형의 링 형상인 경우를 도시하였으며, 이를 토대로 토션발생부재(230)가 입력축(115)과 출력축(120) 사이에서 복원력(탄성력)을 가하는 예를 설명한다.In the drawings, the torsion generating member 230 has a rectangular ring shape, and the torsion generating member 230 has an example in which a restoring force (elastic force) is applied between the input shaft 115 and the output shaft 120 .

운전자가 조향휠에 힘을 가하여 조향휠을 회전시킴에 따라 발생된 회전력은 조향축을 통해 입력축(115)을 일 방향으로 회전시키게 되는데, 이 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 지지블럭(211)과 삽입홈(220) 사이에 구비된 토션발생부재(230)는 도 4에 도시된 바와 같이 지지블럭(211)의 가장자리 부분에 맞닿는 부분이 눌리게 되고, 이에 따라 토션발생부재(230)의 눌린 부분에는 복원력(F)이 생기게 된다.3, when the driver rotates the steering wheel by applying a force to the steering wheel, the rotational force generated by the driver rotates the input shaft 115 through the steering shaft in one direction. At this time, The portion of the torsion generating member 230 provided between the insertion groove 220 and the insertion groove 220 is pressed against the edge of the support block 211 as shown in FIG. And a restoring force (F) is generated in the portion.

그리고 운전자가 조향휠에 가하는 힘을 제거하면, 전술한 복원력(F)이 지지블럭(211)을 타 방향으로 회전시키게 되므로, 결국 입력축(155)이 원래 위치로 되돌아오게 된다.When the driver removes the force applied to the steering wheel, the restoring force F rotates the supporting block 211 in the other direction, so that the input shaft 155 returns to its original position.

따라서, 종래 토션바(150)가 수행하던 비틀림 스프링 역할을 본 발명의 토션발생부재(230)가 담당하게 되는 것이다.Accordingly, the torsion generating member 230 of the present invention plays the role of the torsion spring that the conventional torsion bar 150 performs.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 종래 토션바의 비틀림 스프링 역할을 토션발생부재가 담당하도록 함으로써, 구조를 간단하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.According to the embodiment of the present invention, the torsion generating member plays the role of the torsion spring of the conventional torsion bar, so that the structure can be simplified.

또한, 종래 토션바를 삭제하고 입력축의 돌출부 외주면에 형성된 지지블럭과 출력축의 삽입홈 사이에 토션발생부재를 삽입함으로써, 토션바 제작 및 조립에 의한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있게 된다.In addition, the conventional torsion bar is eliminated and the torsion generating member is inserted between the support block formed on the outer circumferential surface of the projection of the input shaft and the insertion groove of the output shaft, thereby reducing the cost of manufacturing and assembling the torsion bar.

또한, 토션발생부재의 재질 및 형상 변형을 통해 토션발생부재의 강성 튜닝을 자유롭게 할 수 있는 효과가 있게 된다.In addition, it is possible to freely tune the rigidity of the torsion generating member through the material and shape deformation of the torsion generating member.

115 : 입력축
120 : 출력축
210 : 돌출부
211 : 지지블럭
220 : 삽입홈
230 : 토션발생부재115: input shaft
120: Output shaft
210:
211: support block
220: Insertion groove
230: Torsion generating member

Claims (3)

조향축과 연결되어 회전력을 전달받는 입력축;
상기 입력축이 삽입되어 결합되는 출력축; 및
상기 입력축과 출력축의 결합부위에 구비되어 상기 입력축의 회전시 복원력을 발생시키는 토션발생부재를 포함하되,
상기 입력축의 단부에는 수개의 평면으로 이루어진 지지블럭이 형성되고,
상기 토션발생부재는 상기 지지블럭의 외주측에 끼워지는 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 조향장치.An input shaft connected to the steering shaft to receive rotational force;
An output shaft to which the input shaft is inserted and coupled; And
And a torsion generating member provided at a coupling portion between the input shaft and the output shaft to generate a restoring force when the input shaft rotates,
A support block having several planar surfaces is formed at an end of the input shaft,
Wherein the torsion generating member is fitted to the outer peripheral side of the support block. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 입력축의 단부에는 외주면에 지지블럭이 형성된 돌출부가 형성되고,
상기 출력축에는 돌출부의 지지블럭이 삽입되는 삽입홈이 형성되며,
상기 토션발생부재는 상기 지지블럭의 외주면과 삽입홈의 내주면 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 조향장치.The method according to claim 1,
A protruding portion having a support block formed on an outer circumferential surface thereof at an end of the input shaft,
Wherein the output shaft is formed with an insertion groove into which a support block of the protrusion is inserted,
Wherein the torsion generating member is provided between an outer peripheral surface of the support block and an inner peripheral surface of the insertion groove.
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