KR20020052269A - 차량 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 조향장치에 관한 것으로, 외주면에 브라켓트(1)가 부착되고 중앙에는 축끼움구멍이 형성된 원통형몸체(3)와, 중앙에 축끼움구멍(4)을 갖추고서 상기 원통형몸체(3)내에 설치되는 회전체(5), 이 회전체(5)의 하부에 설치되는 워엄기어(6) 및, 이 워엄기어(6)에 연결된 모우터(7)를 갖춘 감쇄장치가 설치되어, 조향장치의 고유진동수를 변경시킴으로써 조향감을 향상시키도록 되어 있다.

Description

차량 조향장치{A Steering Device for Vehicle}

본 발명은 차량의 조향장치에 관한 것으로, 특히 조향축에 감쇄장치를 설치하여 고유진동수를 변화시킴으로써 차량의 진동 및 소음특성을 향상시키도록 된 차량 조향장치에 관한 것이다.

차량에 설치되는 조향장치는 차량의 주행방향을 운전자의 의도대로 바꾸는 장치로써, 차량주행시에는 노면으로부터의 충격등으로 인한 소음이나 진동이 조향컬럼을 타고 조향핸들로 전달되게 된다.

이 같은 진동이나 소음을 줄이려면 진동특성이 달라지도록 강성이나 질량을 변화시켜야 하는데, 이렇게 하면 고유진동수가 달라지고 응답의 크기가 변하는 효과가 있다.

고유진동수를 변경하는 목적은 노면에서 휠을 가진하는 하중에 의해 서스펜션의 주요 고유진동수가 스티어링시스템의 고유진동수와 공진되어 스티어링시스템에 큰 진동하중이 빌생하는 것을 피하고 가능한 크게 분리되어 진동특성을 좋게 하는 것이며, 예를들어 2 내지 18㎐사이의 고유진동수 대역을 가지는 서스펜션시스템과의 공진을 피하려면 스티어링시스템이 2㎐이하 및 20㎐이상의 고유진동수를 갖도록 하여야 한다.

그러나, 2㎐이하의 고유진동수를 얻으려면 운전자가 스티어링을 작동시키는데에 소요되는 힘이 너무 작아 조종성이 저하된다. 또한 20㎐이상의 고유진동수를얻으려면 강성을 높이거나 질량을 작게 하면 되는데, 강성을 높이면 운전자의 조향감이 무거워지게 되고 질량을 작게 하면 기본적인 충돌특성이나 변형에 대한 지지도 할 수 없게 된다.

특히 스티어링시스템의 경우에는 아이들시에는 엔진으로부터의 진동특성에만 대응하면 되고, 주행시에는 도로에서 전달되는 진동이 주 진동원이므로 서스펜션과의 공진을 회피하는 것이 매우 중요하다. 따라서 상기 2가지의 경우를 만족시키기 위해서는 스티어링시스템의 고유진동수를 운전자의 운전조건에 따라 변하게 하는 것이 필요하다.

이에 본 발명은 상기와 같은 필요성을 감안하여 발명된 것으로, 조향축에 복수의 감쇄장치를 부가설치하여 진동특성이 변하도록 함으로써 차량의 진동 및 소음특성을 향상시키도록 된 차량 조향장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외주면에 브라켓트가 부착되고 중앙에는 축끼움구멍이 형성된 원통형몸체와, 중앙에 축끼움구멍을 갖추고서 상기 원통형몸체내에 설치되는 회전체, 이 회전체의 하부에 설치되는 워엄기어 및, 이 워엄기어에 연결된 모우터를 갖춘 감쇄장치가 설치되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 감쇠장치의 개략구성도,

도 2는 본 발명에 따른 감쇠장치를 구성하는 회전부를 개략 도시한 것으로써 불레이드가 펼쳐진 상태를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 감쇠장치를 구성하는 회전부를 개략 도시한 것으로써 블레이드가 접혀진 상태를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 감쇠장치의 설치부위를 설명하기 위한 조향장치의 개략도,

도 5는 본 발명에 따른 감쇠장치의 장치도,

도 6은 본 발명에 따른 감쇠장치를 장착했을 때 진동수에 따른 진폭의 크기를 비교하기 위한 것이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 --- 브라켓트, 2 --- 베어링,

3 --- 원통형몸체, 4 --- 축끼움구멍,

5 --- 회전체, 6 --- 워엄기어,

7 --- 모우터, 8 --- 몸체,

9 --- 블레이드, 10 --- 링,

11 --- 감쇄장치, 12 --- 시일,

15 --- 조향컬럼, 16,17 --- 타이로드,

18 --- 차속센서, 19 --- 토크센서,

20 --- 제어기,

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 감쇠장치의 개략구성이고, 도 4는 본 발명에 따른 감쇠장치의 설치부위를 설명하기 위한 조향장치의 개략도로써, 본 발명은 도면에 도시된 것과 같이, 외주면에 브라켓트(1)가 부착되고 중앙에 는 축끼움구멍(도시되지 않음)이 형성되고 이 구멍 주위로 베어링(2)이 설치된 원통형몸체(3)와, 중앙에 축끼움구멍(4)을 갖추고서 상기 원통형몸체(3)내에 설치되는 회전체(5), 이 회전체(5)의 하부에 설치되는 워엄기어(6) 및, 이 워엄기어(6)에 연결된 모우터(7)를 갖추고 있다.

그리고, 상기 회전체(5)는 도 2와 도 3에 각각 도시된 것과 같이 몸체(8)의 외주면에 1쌍의 블레이드(9)가 핀결합되고, 이 블레이드(9)의 아래쪽에는 몸체(8)의 외주면상에 링(10)이 부착되어 있다.

또한, 상기 원통형몸체(3)내에는 감쇄유체가 들어있는 바, 이 감쇄유체는 실리콘 또는 전기적인 입력에 의하여 감쇄특성이 변하는 유체를 사용할 수 있다.

한편, 이 같은 구조를 이룬 감쇄장치(11)는 회전운동 또는 직선운동을 라는 축, 즉, 축과 상대적인 운동을 하는 부위에 시일(12)을 매개로 밀봉설치되는데, 조향장치에 있어서는 조향컬럼(15)과 타이로드(16,17)에 설치하는 것이 감쇄특성을 높이는데에 유리하다.

그리고, 상기 모우터(7)는 차속센서(18)와 토크센서(19)에서 주기적으로 보내는 제어신호를 받는 제어기(20)의 판단에 따라 회전되도록 구성되어, 미리 입력된 고유진동수의 범위와 비교하여 모우터(7)를 제어하게 된다.

다음에는 본 발명에 따른 동작에 대해 설명한다.

차속센서(18)와 토크센서(19)에서 입력된 신호에 따라 제어기(20)에서 감쇠장치(11)로 제어신호가 입력되면 모우터(7)가 회전되면서 이와 연결된 워엄기어(6)를 동작시키게 되고, 이에 따라 회전체(5)가 한쪽 방향으로 회전되면서 블레이드(9)를 도 2에 도시된 것과 같이 펼쳐주게 된다.

이 같이 펼쳐진 블레이드(9)는 점성유체안에서 회전되어야 하므로 스티어링장치전체의 고유진동수를 변화시키게 된다.

한편, 본원 발명에 따른 감쇠장치(11)를 동작시키고서 고유진동수를 비교한 결과 도 6에 도시된 것과 같은 결과를 얻을 수 있었다.

즉, 본 기술을 사용하게 되면 서스펜션의 고유진동수와 공진할 때의 주파수(f1)와, 서스펜션 고유진동수와 커플링되지 않았을 때의 주파수(f2)가 변하게 된다. 만약 조향장치의 고유진동수 f1이 f2로 이동된다면 최대진폭이 A1에서 A2로 변경되는 것이므로 운전자의 조향감이 향상되게 될 뿐 아니라, 운전중 조향장치가 크게 진동하여 발생되는 각종 위험요소도 크게 낮출 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 조향장치에 감쇄장치를 부가설치하여 진동특성이 변하도록 함으로써 차량의 진동 및 소음특성을 향상시키는 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 외주면에 브라켓트(1)가 부착되고 중앙에는 축끼움구멍이 형성된 원통형몸체(3)와, 중앙에 축끼움구멍(4)을 갖추고서 상기 원통형몸체(3)내에 설치되는 회전체(5), 이 회전체(5)의 하부에 설치되는 워엄기어(6) 및, 이 워엄기어(6)에 연결된 모우터(7)를 갖춘 감쇄장치가 복수가 설치된 차량용 조향장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 회전체(5)가 몸체(8)의 외주면에 핀결합된 1쌍의 블레이드(9)와, 몸체(8)의 외주면상에 부착된 링(10)을 갖춘 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 원통형몸체(3)내에 감쇄유체가 들어간 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치.