KR102327340B1 - Steering Column for Vehicle - Google Patents

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KR102327340B1 KR1020150113691A KR20150113691A KR102327340B1 KR 102327340 B1 KR102327340 B1 KR 102327340B1 KR 1020150113691 A KR1020150113691 A KR 1020150113691A KR 20150113691 A KR20150113691 A KR 20150113691A KR 102327340 B1 KR102327340 B1 KR 102327340B1
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    • F16H1/166—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel with members rotating around axes on the worm or worm-wheel

Abstract

본 발명은 자동차의 조향컬럼에 관한 것으로, 본 발명은 일단부는 조향휠과 연결되며 외주면에 토크 센서가 결합되는 입력축, 일단부는 입력축의 타단부와 연결되고 타단부는 피니언축에 연결되는 출력축, 출력축의 일단부 외주면에 결합되며 토크 센서와 대향되도록 끝단부 외주면에서 경방향으로 돌출된 돌기부가 구비되어 있는 센서 로터, 일단부와 타단부가 각각 입력축과 출력축의 내측에 결합되는 토션바를 포함하는 자동차의 조향컬럼을 제공한다.The present invention relates to a steering column of a vehicle, the present invention relates to an input shaft having one end connected to a steering wheel and a torque sensor coupled to an outer circumferential surface, an output shaft having one end connected to the other end of the input shaft and the other end connected to a pinion shaft, an output shaft A sensor rotor coupled to the outer circumferential surface of one end of the sensor rotor having a protrusion radially protruding from the outer circumferential surface of the end to face the torque sensor, and a torsion bar having one end and the other end coupled to the inside of the input shaft and the output shaft, respectively. A steering column is provided.

Figure R1020150113691
Figure R1020150113691

Description

자동차의 조향컬럼{Steering Column for Vehicle}Steering Column for Vehicle

본 발명은 자동차의 조향컬럼에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 자동차의 조향컬럼에 있어서, 웜축과 웜휠, 토크 센서 등이 결합되는 부위에서 센서의 정밀성이 높아지고 전체 부피와 무게를 축소할 수 있는 자동차의 조향컬럼에 관한 것이다.The present invention relates to a steering column of an automobile. More particularly, it relates to a steering column of an automobile capable of reducing the overall volume and weight by increasing the precision of the sensor at a location where a worm shaft, a worm wheel, a torque sensor, etc. are coupled in a steering column of a vehicle.

일반적으로 자동차의 조향장치는 운전자의 힘을 덜어주기 위해 보조 동력 기구로써 동력 조향장치(Power Steering System)가 사용되는데, 이러한 동력 조향장치는 크게 엔진의 힘을 이용하여 유압 펌프를 작동시켜 조향력을 보조하는 유압을 이용한 유압식 동력 보조 조향장치와 전기 모터를 이용한 전기식 동력 보조 조향장치가 있다. In general, the steering system of a vehicle uses a power steering system as an auxiliary power mechanism to relieve the driver's power. There is a hydraulic power assisted steering system using hydraulic pressure and an electric power assisted steering system using an electric motor.

유압식 동력 보조 조향장치는 조향휠의 회전을 감지하여 엔진에서 회전력을 받아 유압 펌프를 작동시키고 이 유압을 랙바 혹은 조향축에 구성된 실린더와 같은 구동부에 보내어 운전자의 조향력을 보조해 주는 구조를 가진다.The hydraulic power assist steering system senses the rotation of the steering wheel, receives rotational force from the engine, operates the hydraulic pump, and sends this hydraulic pressure to a driving unit such as a rack bar or a cylinder configured on the steering shaft to assist the driver's steering force.

전기식 동력 보조 조향장치는 조향휠의 회전을 감지하여 랙 혹은 조향축에 설치되어 회전 운동을 도와주는 모터를 가동시켜 조향장치가 원활하게 작동되도록 하는 구조를 가지며, 전기식 동력 보조 조향장치는 크게 랙 구동형(R-EPS)과 컬럼 구동형(C-EPS)이 있다.The electric power-assisted steering system has a structure that detects the rotation of the steering wheel and operates a motor that is installed on the rack or steering shaft to help the rotational movement to ensure smooth operation of the steering system. There is a type (R-EPS) and a column driven type (C-EPS).

이하, 전기식 동력 보조 조향장치를 기준으로 설명하기로 한다.Hereinafter, an electric power assist steering device will be described as a reference.

도 1은 종래의 자동차 조향장치를 나타내는 개략도이고, 도 2는 종래의 자동차 조향컬럼을 나타내는 일부 단면도이다.Figure 1 is a schematic view showing a conventional vehicle steering system, Figure 2 is a partial cross-sectional view showing a conventional vehicle steering column.

이들 도면에 도시하는 바와 같이 종래의 자동차 조향장치는 조향휠(101)부터 양측 바퀴(108)까지 이어지는 조향 계통(100) 및 조향 계통(100)에 조향 보조 동력을 제공하는 보조 동력 기구(120)를 포함하여 구성된다.As shown in these drawings, the conventional vehicle steering apparatus is a steering system 100 that extends from the steering wheel 101 to both wheels 108 and an auxiliary power mechanism 120 that provides steering assistance power to the steering system 100. is comprised of

조향계통(100)은 일측이 조향휠(101)에 연결되어 조향휠(101)과 함께 회전하고 타측은 한 쌍의 유니버설 조인트(103)를 매개로 피니언축(104)에 연결되는 조향축(102)을 포함하여 구성된다. The steering system 100 has one side connected to the steering wheel 101 to rotate together with the steering wheel 101 and the other side is a steering shaft 102 connected to the pinion shaft 104 via a pair of universal joints 103 . ) is included.

또한, 피니언축(104)은 랙-피니언 기구부(105)를 통해 랙바에 연결되고 랙바의 양단은 타이로드(106)와 너클암(107)을 통해 차량의 바퀴(108)에 연결된다. 랙-피니언 기구부(105)는 피니언축(104)에 형성되어 있는 피니언 기어(111)와 랙바의 외주면일측에 형성되어 있는 랙 기어(112)가 서로 맞물려서 형성되므로 운전자가 조향휠(101)을 조작하면 조향계통(100)에서 토크가 발생하고 토크에 의해서 랙-피니언 기구부(105)와 타이로드(106)를 통하여 바퀴(108)를 조향하게 된다.In addition, the pinion shaft 104 is connected to the rack bar through the rack-and-pinion mechanism part 105 , and both ends of the rack bar are connected to the wheel 108 of the vehicle through the tie rod 106 and the knuckle arm 107 . The rack-and-pinion mechanism part 105 is formed by meshing the pinion gear 111 formed on the pinion shaft 104 and the rack gear 112 formed on one outer circumferential side of the rack bar with each other, so that the driver operates the steering wheel 101 . When a torque is generated in the steering system 100 , the wheel 108 is steered through the rack-and-pinion mechanism 105 and the tie rod 106 by the torque.

보조 동력기구(120)는 운전자가 조향휠(101)에 가하는 토크를 감지하고 감지된 토크에 비례하는 전기신호를 출력하는 토크 센서(125), 토크 센서로부터 전해지는 전기 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit, 123), 전자 제어 장치(123)로부터 전해지는 신호에 기초하여 보조 동력을 발생시키는 모터(130) 및 모터에서 발생한 보조 동력을 조향축(102)에 전달하는 웜휠(141)과 웜축(143)으로 이루어지는 감속기(140)를 포함하여 구성된다.The auxiliary power mechanism 120 detects the torque applied by the driver to the steering wheel 101 and outputs a control signal based on the torque sensor 125 that outputs an electrical signal proportional to the sensed torque, and the electrical signal transmitted from the torque sensor. Electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit, 123), the motor 130 for generating auxiliary power based on a signal transmitted from the electronic control unit 123, and auxiliary power generated from the motor to the steering shaft 102 It is configured to include a speed reducer 140 including a worm wheel 141 and a worm shaft 143 to transmit.

그리고, 조향축은 입력축(215)과 핀(225)에 의해 결합되는 하부 조향축(210) 및 하부 조향축(210)과 결합되는 상부 조향축(205)으로 구성되며, 이들이 결합되어 동일한 중심축에 정렬되어 상부 조향축(205)은 조향휠(미도시)과 연결되고, 입력축(215)은 출력축(220)에 압입 연결되어 조향휠의 조향력을 전달하게 되어 있다.In addition, the steering shaft is composed of a lower steering shaft 210 coupled to the input shaft 215 and a pin 225 and an upper steering shaft 205 coupled to the lower steering shaft 210, which are coupled to the same central shaft. Aligned, the upper steering shaft 205 is connected to a steering wheel (not shown), and the input shaft 215 is press-fitted to the output shaft 220 to transmit the steering force of the steering wheel.

하부 조향축(210)의 하단부는 입력축(215)에 삽입되어 입력축(215) 및 토션바(230)와 핀(225)에 의해 결합되며, 상단부는 외주면에 형성된 세레이션(235)이 상부 조향축(205)의 내주면에 형성된 세레이션(235)에 삽입 치합되고 동시에 이들 세레이션(235)에 플라스틱 몰딩을 하여 결합함으로써 상부 조향축(205)과 결합되어 있다.The lower end of the lower steering shaft 210 is inserted into the input shaft 215 and coupled to the input shaft 215 and the torsion bar 230 and the pin 225 , and the upper end of the upper steering shaft has a serration 235 formed on the outer circumferential surface of the upper steering shaft. It is engaged with the upper steering shaft 205 by inserting and engaging the serrations 235 formed on the inner circumferential surface of the 205, and at the same time, plastic molding is applied to these serrations 235 to couple.

이러한 종래의 자동차 조향컬럼은 모터로부터 조향 보조력을 제공하는 웜축과 웜휠, 토크 센서 등이 결합되는 부위에서 입력축과 출력축이 정위치에서 비틀리거나 이탈되어 센서의 정밀한 센싱이 어려워지고 정확한 조향 보조력을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.In this conventional automobile steering column, the input shaft and the output shaft are twisted or separated from their original positions at the site where the worm shaft, the worm wheel, and the torque sensor, which provide steering assistance power from the motor, are combined, making precise sensing of the sensor difficult and providing accurate steering assistance power. There was a problem that it could not provide.

또한, 조향컬럼에 결합되는 보조 동력기구 등이 조향컬럼의 구조상 위치를 바꾸기 어렵고 그 부피도 줄이기 어려운 구조이어서 조향컬럼의 부피와 무게를 줄이는 필요성이 있었다.In addition, since the auxiliary power mechanism coupled to the steering column is difficult to change the position of the steering column and the volume thereof is difficult to reduce, there is a need to reduce the volume and weight of the steering column.

본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 자동차의 조향컬럼에 있어서, 모터로부터 조향 보조력을 제공하는 웜축과 웜휠, 토크 센서 등이 결합되는 부위에서 센서의 정밀성이 높아지고 입력축과 출력축이 정위치에서 비틀리거나 이탈되지 않으면서 전체 부피와 무게를 축소할 수 있는 자동차의 조향컬럼을 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been devised in the background described above, and in a steering column of a vehicle, the precision of the sensor is increased at a site where a worm shaft, a worm wheel, a torque sensor, etc. that provide steering assistance power from the motor are coupled, and the input shaft and the output shaft are positioned An object of the present invention is to provide a steering column for a vehicle capable of reducing the overall volume and weight without twisting or disengaging.

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

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일단부는 조향휠과 연결되며 외주면에 토크 센서가 결합되는 입력축, 일단부는 입력축의 타단부와 연결되고 타단부는 피니언축에 연결되는 출력축, 출력축의 일단부 외주면에 결합되며 토크 센서와 대향되도록 끝단부 외주면에서 경방향으로 돌출된 돌기부가 구비되어 있는 센서 로터, 일단부와 타단부가 각각 입력축과 출력축의 내측에 결합되는 토션바를 포함하는 자동차의 조향컬럼을 제공한다.In order to achieve this object, the present invention provides an input shaft with one end connected to a steering wheel and a torque sensor coupled to the outer peripheral surface, one end connected to the other end of the input shaft and the other end connected to the pinion shaft, and one end of the output shaft on the outer peripheral surface. Provided is a steering column for a vehicle comprising a sensor rotor coupled with a protrusion radially protruding from the outer circumferential surface of the end to face the torque sensor, and a torsion bar having one end and the other end coupled to the inside of the input shaft and the output shaft, respectively. .

이와 같은 본 발명에 의하면, 모터로부터 조향 보조력을 제공하는 웜축과 웜휠, 토크 센서 등이 결합되는 부위에서 센서의 정밀성이 높아지고 입력축과 출력축이 정위치에서 비틀리거나 이탈되지 않으면서 전체 부피와 무게를 축소할 수 있는 효과가 있게 된다.According to the present invention as described above, the precision of the sensor is increased at the site where the worm shaft, the worm wheel, the torque sensor, etc., which provide steering assistance from the motor, are combined, and the input shaft and the output shaft are not twisted or separated from their original positions, and the total volume and weight are reduced. There is a reduction effect.

도 1은 종래의 자동차 조향장치를 나타내는 개략도,
도 2는 종래의 자동차 조향컬럼을 나타내는 일부 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 자동차의 조향컬럼 일부를 나타내는 분해 사시도,
도 4와 도 5는 본 발명에 의한 자동차의 조향컬럼 일부를 나타내는 사시도,
도 6은 본 발명에 의한 자동차의 조향컬럼 일부를 나타내는 단면도이다. 1 is a schematic diagram showing a conventional automobile steering system;
2 is a partial cross-sectional view showing a conventional automobile steering column;
3 is an exploded perspective view showing a part of a steering column of a vehicle according to the present invention;
4 and 5 are perspective views showing a part of a steering column of a vehicle according to the present invention;
6 is a cross-sectional view showing a part of a steering column of a vehicle according to the present invention.

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.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 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.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms. When a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It should be understood that elements may be “connected,” “coupled,” or “connected.”

도 3은 본 발명에 의한 자동차의 조향컬럼 일부를 나타내는 분해 사시도, 도 4와 도 5는 본 발명에 의한 자동차의 조향컬럼 일부를 나타내는 사시도, 도 6은 본 발명에 의한 자동차의 조향컬럼 일부를 나타내는 단면도이다. 3 is an exploded perspective view showing a part of a steering column of a vehicle according to the present invention, FIGS. 4 and 5 are a perspective view showing a part of a steering column of a vehicle according to the present invention, and FIG. 6 is a part of a steering column of a vehicle according to the present invention It is a cross section.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 자동차의 조향컬럼은 일단부는 조향휠(도 1의 101 참조)과 연결되며 외주면에 토크 센서(330)가 결합되는 입력축(310), 일단부는 입력축(310)의 타단부와 연결되고 타단부는 피니언축(도 1의 104 참조)에 연결되는 출력축(320), 출력축(320)의 일단부 외주면에 결합되며 토크 센서(330)와 대향되도록 끝단부 외주면에서 경방향으로 돌출된 돌기부(345)가 구비되어 있는 센서 로터(340), 일단부와 타단부가 각각 입력축(310)과 출력축(320)의 내측에 결합되는 토션바(302)를 포함한다.As shown in these drawings, one end of the steering column of the vehicle according to the present invention is connected to the steering wheel (refer to 101 of FIG. 1) and the input shaft 310 to which the torque sensor 330 is coupled to the outer circumferential surface, and one end is the input shaft 310 ) connected to the other end of the output shaft 320, the other end connected to the pinion shaft (see 104 in FIG. 1), coupled to the outer peripheral surface of one end of the output shaft 320 and facing the torque sensor 330 from the outer peripheral surface of the end. It includes a sensor rotor 340 having a protrusion 345 protruding in a radial direction, and a torsion bar 302 having one end and the other end coupled to the inside of the input shaft 310 and the output shaft 320 , respectively.

조향휠과 연결되는 입력축(310)은 외주면에 토크 센서(330)가 결합되어 운전자의 조향휠 조작시 발생되는 토크를 측정하여 보조동력기구를 통해 출력축(320)에 조향 보조력을 전달한다.The input shaft 310 connected to the steering wheel has a torque sensor 330 coupled to its outer circumferential surface to measure the torque generated when the driver operates the steering wheel, and transmits the steering assistance force to the output shaft 320 through the auxiliary power mechanism.

여기서, 보조 동력기구는 운전자의 조향휠 조작시 토크를 감지하고 감지된 토크에 비례하는 전기신호를 출력하는 토크 센서(330), 토크 센서(330)로부터 전해지는 전기 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자 제어 장치(미도시), 전자 제어 장치로부터 전해지는 신호에 기초하여 보조 동력을 발생시키는 모터와, 모터에서 발생한 보조 동력을 출력축(320)에 전달하는 웜축(303)과 웜휠(301)을 포함한다.Here, the auxiliary power mechanism detects a torque when the driver operates the steering wheel and generates a control signal based on the torque sensor 330 that outputs an electrical signal proportional to the sensed torque, and an electrical signal transmitted from the torque sensor 330 . An electronic control device (not shown) to include

출력축(320)은 일단부가 입력축(310)의 타단부와 연결되고 타단부는 유니버설 조인트(도 1의 103 참조)를 매개로 피니언축에 연결되며, 입력축(310)과 출력축(320)의 내측에는 토션바(302)의 일단부와 타단부가 각각 결합된다.The output shaft 320 has one end connected to the other end of the input shaft 310 and the other end connected to the pinion shaft via a universal joint (see 103 in FIG. 1 ), and the input shaft 310 and the output shaft 320 are inside One end and the other end of the torsion bar 302 are coupled to each other.

그리고, 입력축(310)에 결합된 토크 센서(330)의 송신부에 대응되는 수신부 역할을 하는 센서 로터(340)가 출력축(320)에 결합되어 입력축(310)과 출력축(320)의 토크 차이를 측정할 수 있도록 되어 있다.In addition, the sensor rotor 340 serving as a receiver corresponding to the transmitter of the torque sensor 330 coupled to the input shaft 310 is coupled to the output shaft 320 to measure the torque difference between the input shaft 310 and the output shaft 320 . it is made possible to do

센서 로터(340)는 출력축(320)의 일단부 외주면에 결합되며 토크 센서(330)와 축방향으로 대향되도록 토크 센서(330) 방향의 끝단부 외주면에 경방향으로 돌출된 돌기부(345)가 구비되어 있어서, 토크 센서(330)에 내장된 송신부의 돌기부(미도시)와 마주하는 위치의 변화를 토크 센서(330)에서 감지할 수 있게 되어 있다.The sensor rotor 340 is coupled to the outer peripheral surface of one end of the output shaft 320 and is provided with a protrusion 345 radially protruding from the outer peripheral surface of the end in the direction of the torque sensor 330 so as to face the torque sensor 330 in the axial direction. Thus, the torque sensor 330 can detect a change in the position facing the projection (not shown) of the transmitter built in the torque sensor 330 .

그리고, 센서 로터(340)의 외주측에 웜휠(301)이 결합되어 출력축(320)과 연동되어 회전하도록 되어 있어서 출력축(320)의 회전시 센서 로터(340)와 웜휠(301)이 같이 회전하면서 모터에서 발생되는 조향 보조력을 출력축(320)에 전달하고 토크 센서(330)는 센서 로터(340)와의 위치차를 이용해 토크를 센싱하게 되어 있다.And, the worm wheel 301 is coupled to the outer periphery of the sensor rotor 340 to rotate in conjunction with the output shaft 320, so that when the output shaft 320 rotates, the sensor rotor 340 and the worm wheel 301 rotate together. The steering assist force generated from the motor is transmitted to the output shaft 320 , and the torque sensor 330 senses the torque using a position difference with the sensor rotor 340 .

이와 같은 센서 로터(340)는 중심축에서 방사상으로 형성된 돌기부(345)가 원주 방향으로 이격되며 둘 이상이 구비되는데, 센서 로터(340)는 링 형상으로 형성되는 본체(341)에 돌기부(345)가 형성된 일단부의 반대쪽 타단부 외주면에는 축방향으로 길게 형성되는 세레이션부(343)가 구비되어 있다.The sensor rotor 340 has two or more protrusions 345 radially formed from the central axis spaced apart in the circumferential direction, and the sensor rotor 340 has a protrusion 345 on the body 341 formed in a ring shape. A serration portion 343 extending in the axial direction is provided on the outer circumferential surface of the other end opposite to the one end portion where is formed.

또한, 웜휠(301)의 내주면에는 센서 로터(340)의 세레이션부(343)와 대응되도록 축방향으로 길게 형성되는 세레이션부(301b)가 구비되어 있어서 센서 로터(340)와의 결합시 세레이션부(343, 301b)가 서로 맞물림 결합됨으로써, 웜휠(301)과 센서 로터(340)의 슬립을 방지하게 되어 있다.In addition, a serration portion 301b formed long in the axial direction to correspond to the serration portion 343 of the sensor rotor 340 is provided on the inner circumferential surface of the worm wheel 301 . The parts 343 and 301b are engaged with each other to prevent slipping of the worm wheel 301 and the sensor rotor 340 .

다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명에서는 센서 로터(340)와 웜휠(301)이 별도로 제작되어 결합되는 것을 일례로 개시한 것으로, 웜휠(301)과 센서 로터(340)를 일체로 형성할 수도 있음은 물론이다.However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the present invention discloses that the sensor rotor 340 and the worm wheel 301 are separately manufactured and coupled as an example, and the worm wheel 301 and the sensor rotor 340 may be integrally formed. of course there is

즉, 웜휠(301)은 도 3과 도 4에 도시된 것처럼 웜축(303)과 치합되는 기어가 형성되어 있는 기어형성부(301d)와 중심부에 구비된 링 형상의 허브(301a), 허브(301a)와 기어형성부(301d)를 연결하는 수개의 방사상 리브와 원주방향 리브로 형성되는 보스(301c)로 이루어지는데, 금속재질의 허브(301a)를 센서 로터(340)로 대체하고 기어형성부(301d)와 보스(301c)를 플라스틱 수지로 인젝션 몰딩하여 센서 로터(340)와 일체로 형성하여 제작할 수도 있다.That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the worm wheel 301 includes a gear forming part 301d in which a gear meshing with the worm shaft 303 is formed, and a ring-shaped hub 301a and a hub 301a provided in the center. ) and a boss 301c formed of several radial ribs and circumferential ribs connecting the gear forming part 301d, the metal hub 301a is replaced with the sensor rotor 340, and the gear forming part 301d ) and the boss 301c may be formed integrally with the sensor rotor 340 by injection molding with plastic resin.

한편, 출력축(320)은 웜휠(301)과 인접된 위치의 외주면에 제1베어링(307)이 결합되고, 입력축(310)은 토크 센서(330)와 인접된 위치의 외주면에 제2베어링(305)이 결합된다On the other hand, the output shaft 320 has a first bearing 307 coupled to the outer peripheral surface of the position adjacent to the worm wheel 301 , and the input shaft 310 has a second bearing 305 on the outer peripheral surface adjacent to the torque sensor 330 . ) are combined

또한, 제1베어링(307)의 내륜은 출력축(320)의 외주면에 결합되는 록너트(306)에 의해 축방향으로 지지되고, 제2베어링(305)의 외륜은 제1기어하우징(350a)와 제2기어하우징(350b)로 이루어지는 기어하우징(350)의 단턱부에 축방향으로 지지되도록 되어 있어서, 입력축(310)과 출력축(320)의 회전시 토크 센서(330)와 웜휠(301)이 정위치에서 흔들리거나 이탈되지 않고 회전될 수 있게 되어 토크 센서(330)의 오차없이 정밀한 측정이 가능하게 함과 동시에 웜휠(301)의 조향 보조력 전달 효율을 높일 수 있게 되어 있다.In addition, the inner ring of the first bearing 307 is supported in the axial direction by the lock nut 306 coupled to the outer circumferential surface of the output shaft 320 , and the outer ring of the second bearing 305 is connected to the first gear housing 350a and Since it is supported in the axial direction on the stepped portion of the gear housing 350 made of the second gear housing 350b, the torque sensor 330 and the worm wheel 301 are fixed when the input shaft 310 and the output shaft 320 rotate. Since it can be rotated without being shaken or separated from the position, it is possible to accurately measure the torque sensor 330 without errors and at the same time increase the steering assistance force transmission efficiency of the worm wheel 301 .

그리고, 제1베어링(307)의 외륜은 기어하우징(350)의 외측에 결합되는 지지부재(308)에 의해 축방향으로 지지되어 이탈을 방지하고 정위치에 결합될 수 있게 되어 있다.In addition, the outer ring of the first bearing 307 is supported in the axial direction by the support member 308 coupled to the outside of the gear housing 350 to prevent separation and to be coupled to the correct position.

따라서, 제1베어링(307)의 외륜과 내륜이 록너트(306), 기어하우징(350)에 의해 축방향과 경방향으로 견고하게 지지되어 정위치에서 흔들리거나 이탈하지 않고 출력축(320)과 입력축(310)을 동축상으로 지지하게 된다.Therefore, the outer and inner rings of the first bearing 307 are firmly supported in the axial and radial directions by the lock nut 306 and the gear housing 350, so that the output shaft 320 and the input shaft are not shaken or separated from the original position. 310 is supported coaxially.

이렇게 제1베어링(307)과 제2베어링(305)의 축방향 사이에서 입력축(310)과 출력축(320)의 연결부위에 센서 로터(340), 토크 센서(330)가 결합되고, 제1베어링(307)과 제2베어링(305)은 제1기어하우징(350a)과 제2기어하우징(350b), 지지부재(308)에 의해 지지됨으로써, 입력축(310)과 출력축(320)이 정위치에서 비틀리거나 이탈되지 않으면서 전체 부피와 무게를 축소할 수 있는 효과가 있게 된다.In this way, the sensor rotor 340 and the torque sensor 330 are coupled to the connection portion of the input shaft 310 and the output shaft 320 between the axial direction of the first bearing 307 and the second bearing 305, and the first bearing 307 and the second bearing 305 are supported by the first gear housing 350a, the second gear housing 350b, and the support member 308, so that the input shaft 310 and the output shaft 320 are in position It has the effect of reducing the overall volume and weight without twisting or breaking away.

이와 같은 본 발명에 의하면, 모터로부터 조향 보조력을 제공하는 웜축과 웜휠, 토크 센서 등이 결합되는 부위에서 센서의 정밀성이 높아지고 입력축과 출력축이 정위치에서 비틀리거나 이탈되지 않으면서 전체 부피와 무게를 축소할 수 있는 효과가 있게 된다.According to the present invention as described above, the precision of the sensor is increased at the site where the worm shaft, the worm wheel, the torque sensor, etc., which provide steering assistance from the motor, are combined, and the input shaft and the output shaft are not twisted or separated from their original positions, and the total volume and weight are reduced. There is a reduction effect.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention are described as being combined or operating in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all the components may operate by selectively combining one or more.

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. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as "comprises", "comprises" or "have" described above mean that the corresponding component may be embedded, unless otherwise stated, so that other components are excluded. Rather, it should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms commonly used, such as those defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning in the context of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

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.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

301: 웜휠 303: 웜축
305: 제2베어링 306: 록너트
307: 제1베어링 308: 지지부재
310: 입력축 320: 출력축
330: 토크 센서 340: 센서 로터301: worm wheel 303: worm shaft
305: second bearing 306: lock nut
307: first bearing 308: support member
310: input shaft 320: output shaft
330: torque sensor 340: sensor rotor

Claims (7)

일단부는 조향휠과 연결되며 외주면에 토크 센서가 결합되는 입력축;
일단부는 상기 입력축의 타단부와 연결되고 타단부는 피니언축에 연결되는 출력축;
상기 출력축의 일단부 외주면에 결합되는 링 형상으로 형성되는 본체와, 상기 토크 센서와 대향되도록 상기 본체의 끝단부 외주면에서 경방향으로 돌출되어 원주방향으로 이격되며 둘 이상이 형성된 돌기부가 구비되어 있는 센서 로터;
일단부와 타단부가 각각 상기 입력축과 출력축의 내측에 결합되는 토션바를 포함하며,
상기 센서 로터는 상기 본체의 내주면이 상기 출력축의 일단부 외주면에 지지되고 상기 본체의 외주면은 웜휠의 내주면에 지지되며 상기 돌기부는 상기 웜휠의 일측을 축방향으로 지지하며 결합되어 상기 출력축 및 웜휠과 연동되어 회전하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.One end of the input shaft is connected to the steering wheel and the torque sensor is coupled to the outer peripheral surface;
an output shaft having one end connected to the other end of the input shaft and the other end connected to the pinion shaft;
A sensor having a body formed in a ring shape coupled to an outer circumferential surface of one end of the output shaft, and two or more protrusions protruding radially from the outer circumferential surface of the end of the body to face the torque sensor and spaced apart in the circumferential direction rotor;
and a torsion bar having one end and the other end coupled to the inside of the input shaft and the output shaft, respectively,
In the sensor rotor, an inner peripheral surface of the main body is supported on an outer peripheral surface of one end of the output shaft, an outer peripheral surface of the main body is supported on an inner peripheral surface of a worm wheel, and the protrusion supports one side of the worm wheel in an axial direction and is coupled to interlock with the output shaft and the worm wheel Steering column of a car, characterized in that it rotates. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 센서 로터는 상기 본체의 외주면에 축방향으로 길게 형성되는 세레이션부가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.The method of claim 1,
The sensor rotor is a steering column of a vehicle, characterized in that provided with a serration portion formed elongated in the axial direction on the outer peripheral surface of the body. 제 4 항에 있어서,
상기 웜휠은 내주면에 상기 센서 로터의 세레이션부와 대응되도록 축방향으로 길게 형성되는 세레이션부가 구비되어 서로 맞물림 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.5. The method of claim 4,
The worm wheel is provided with a serration portion elongated in the axial direction to correspond to the serration portion of the sensor rotor on an inner circumferential surface and engaged with each other. 제 1 항에 있어서,
상기 센서 로터와 웜휠은 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.The method of claim 1,
The steering column of a vehicle, characterized in that the sensor rotor and the worm wheel are integrally formed. 제 6 항에 있어서,
상기 웜휠은, 웜축과 치합되는 기어가 형성되어 있는 기어형성부, 중심부에 구비되는 상기 센서 로터, 상기 센서 로터와 기어형성부를 연결하는 수개의 방사상 리브와 원주방향 리브로 형성되는 보스로 이루어지며, 상기 기어형성부와 보스를 플라스틱 수지로 인젝션 몰딩하여 상기 센서 로터와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향컬럼.7. The method of claim 6,
The worm wheel includes a gear forming part having a gear meshing with the worm shaft, the sensor rotor provided in the center, and a boss formed of several radial ribs and circumferential ribs connecting the sensor rotor and the gear forming part, A steering column of an automobile, characterized in that the gear forming part and the boss are injection-molded with plastic resin to be integrally formed with the sensor rotor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR3098483B1 (en) * 2019-07-12 2021-06-18 Jtekt Europe Sas Power steering system with a retractable steering column with improved recoil stroke by means of a through-inductive sensor
FR3098482B1 (en) * 2019-07-12 2021-06-18 Jtekt Europe Sas Power steering system with a retractable steering column with an improved recoil stroke by means of a lower target, for angle measuring device, integrated with a tangent reducer wheel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002116098A (en) * 2000-10-11 2002-04-19 Unisia Jecs Corp Torque sensor
JP2003185510A (en) 2001-12-14 2003-07-03 Unisia Jkc Steering System Co Ltd Torque sensor
JP2011020489A (en) * 2009-07-14 2011-02-03 Nippon Soken Inc Steering control device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101537585B1 (en) * 2013-09-11 2015-07-17 만도헬라일렉트로닉스(주) Troque Sensor of Electronic Power Steering Apparatus
KR101549815B1 (en) * 2013-12-27 2015-09-07 만도헬라일렉트로닉스(주) Torque Sensor of Electronic Power Steering Apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002116098A (en) * 2000-10-11 2002-04-19 Unisia Jecs Corp Torque sensor
JP2003185510A (en) 2001-12-14 2003-07-03 Unisia Jkc Steering System Co Ltd Torque sensor
JP2011020489A (en) * 2009-07-14 2011-02-03 Nippon Soken Inc Steering control device

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