KR20070059367A - Vibration reducing device for steering wheel - Google Patents

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Abstract

A vibration reduction device for a steering wheel is provided to effectively reduce vibrations transmitted to the steering wheel and improve durability of the steering wheel. A vibration reduction device for a steering wheel includes an upper steering column(2), a lower steering column(3), and a movable column(4). The upper steering column is rotatably installed in the lower steering column. The lower steering column is rotatably connected to a steering gear box. The upper steering column is separated from or connected to the lower steering column through the medium of the movable column. Spline parts are formed at two ends of the movable column to be meshed with an upper spline part of the movable column to be integrally formed therewith, or meshed with a lower spline part of the movable column.

Description

스티어링휠의 진동저감장치{Vibration reducing device for steering wheel}Vibration reducing device for steering wheel

도 1은 본 발명에 따른 스티어링휠의 진동저감장치의 구성도,1 is a configuration diagram of a vibration reducing device of a steering wheel according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 스티어링휠의 진동저감장치에 의해 스티어링칼럼이 분리된 상태도이다.2 is a state in which the steering column is separated by the vibration reducing device of the steering wheel according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1-스티어링휠 2-상부 스티어링칼럼1-steering wheel 2-upper steering column

3-하부 스티어링칼럼 4-이동칼럼3-lower steering column 4-moving column

5-영구자석 6-지지스프링5-permanent magnet 6-support spring

7-코일 8-스위치7-coil 8-switch

9-차속감지센서 10-클러치센서9-vehicle sensor 10-clutch sensor

본 발명은 스티어링휠의 진동저감장치에 관한 것으로, 특히 차속과 클러치의 단속에 따라 스티어링휠이 장착된 스티어링칼럼을 연결하거나 분리시켜 스티어링휠의 진동을 적절히 저감시키도록 한 스티어링휠의 진동저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration reduction device of a steering wheel, and more particularly, to a vibration reduction device of a steering wheel to appropriately reduce the vibration of the steering wheel by connecting or disconnecting a steering column equipped with a steering wheel according to the speed of the vehicle and the clutch. It is about.

종래 차량의 스티어링 장치는 운전자가 파지하여 조향 조작하는 스티어링휠 과, 이 스티어링휠에 일단이 일체로 회전되게 연결되면서 타단은 스티어링 기어박스에 연결된 스티어링칼럼 등을 구비하고 있다.Conventional vehicle steering apparatus is provided with a steering wheel that is gripped by the driver to operate the steering, and the other end is connected to the steering wheel to be integrally rotated, the other end of the steering column connected to the steering gear box.

그런데, 차량의 주행 중에 노면으로부터의 진동이나 엔진의 진동이 상기 스티어링 기어박스를 통해 스티어링칼럼을 거쳐서 스티어링휠에 전달됨에 따라 운전자에게 운전 피로를 가중시키세 된다.However, as the vibration from the road surface or the vibration of the engine is transmitted to the steering wheel through the steering column through the steering gearbox while driving the vehicle, driving fatigue is added to the driver.

상기와 같이 스티어링칼럼을 통해 스티어링휠로 전달되는 진동을 저감시켜 운전자의 운전 피로를 덜어주는 종래의 장치는 스티어링휠이 연결된 상부 스티어링칼럼과, 스티어링 기어박스에 연결된 하부 스티어링칼럼 사이에 이동칼럼을 설치하고, 상기 이동칼럼을 차속이나 클러치의 단속 상태에 따라 축방향으로 이동시켜 상부 스티어링칼럼을 하부 스티어링칼럼과 일체로 연결하거나 분리시키는 구조로 되어 있다.As described above, the conventional device that reduces the vibration transmitted to the steering wheel through the steering column to reduce the driver's driving fatigue is installed between the upper steering column connected to the steering wheel and the lower steering column connected to the steering gearbox. In addition, the moving column is moved in the axial direction according to the intermittent state of the vehicle speed or the clutch, so that the upper steering column is integrally connected to or separated from the lower steering column.

즉, 차속이 제로이면서 클러치가 해방된 상태에서는 상기 이동칼럼이 상부 스티어링칼럼으로부터 분리되게 하여 스티어링 기어박스를 통해 스티어링칼럼을 거쳐서 스티어링휠에 전달되는 진동을 중간에서 차단하여 저감시키게 되어 있다.That is, in the state where the vehicle speed is zero and the clutch is released, the moving column is separated from the upper steering column to reduce the vibration transmitted to the steering wheel through the steering column through the steering gear box in the middle.

그런데, 상기 이동칼럼을 축방향을 따라서 이동시키는 수단으로서 이동칼럼에 장착된 모터를 이용함에 따라 모터의 응답성 지연과 모터의 구동 소음 및 기어들의 치합 소음 등이 발생하는 결점이 있었다.However, there is a drawback that the responsiveness of the motor, the driving noise of the motor, the engagement noise of the gears, etc. are generated by using the motor mounted on the moving column as a means for moving the moving column along the axial direction.

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 자력과 스프링의 탄성력을 이용해서 차속이나 클러치의 단속 상태에 따라 스티어링칼럼을 분리시 키거나 연결시켜 스티어링휠로 전달되는 진동을 중간에서 차단하여 효과적으로 저감시킬 수 있고, 구조가 간단하여 내구성의 향상과 중량 및 원가 절감을 도모할 수 있도록 한 스티어링휠의 진동저감장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, by using the magnetic force and the elastic force of the spring to separate or connect the steering column in accordance with the state of the speed of the vehicle or clutch to block the vibration transmitted to the steering wheel in the middle. The present invention provides a vibration reducing device for a steering wheel that can be effectively reduced, and the structure is simple to improve durability and reduce weight and cost.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스티어링휠이 일체로 회전되게 장착되면서 하단부에 스플라인부가 형성된 상부 스티어링칼럼과, 스티어링 기어박스와 연결되면서 상단부에 스플라인부가 형성된 하부 스티어링칼럼, 상기 상부 스티어링칼럼과 하부 스티어링칼럼을 일체로 회전되게 연결하거나 분리시키도록 양단부에 스플라인부가 형성된 이동칼럼, 이 이동칼럼을 자력과 스프링의 탄성력을 이용해서 축방향으로 이동시키는 이동수단, 차속감지센서와 클러치센서를 매개로 차속과 클러치의 접속 혹은 해방상태를 감지해서 차속이 제로이면서 클러치가 해방된 상태이면 상기 이동수단에 작동 전원을 공급하는 전원제어수단을 구비하고 있다.The present invention for achieving the above object, the steering wheel is mounted to rotate integrally, the upper steering column formed with the spline portion at the lower end, the lower steering column formed with the spline portion at the upper end connected to the steering gear box, the upper steering column A moving column having splined portions at both ends to connect or separate the steering column and the lower steering column integrally, and a moving means for moving the moving column in the axial direction by using the magnetic force and the elastic force of the spring, the vehicle speed sensor and the clutch sensor. It is provided with a power control means for detecting the connection or release state of the low vehicle speed and the clutch and supplying operating power to the moving means when the vehicle speed is zero and the clutch is released.

바람직하기로는, 상기 이동수단이 상기 상부 스티어링칼럼의 하부에 장착된 영구자석과, 상기 하부 스티어링칼럼의 상부에 설치되어 상기 이동칼럼을 탄력적으로 지지하는 지지스프링 및, 상기 이동칼럼의 외주면에 감겨지는 형태로 설치되어 전원이 공급되는 자기장을 발생시키는 코일을 구비한 것을 특징으로 한다.Preferably, the moving means is a permanent magnet mounted to the lower portion of the upper steering column, a support spring for elastically supporting the moving column is installed on the upper portion of the lower steering column, wound around the outer peripheral surface of the moving column It is characterized in that it is provided in the form having a coil for generating a magnetic field to which power is supplied.

또한, 상기 전원제어수단이 상기 코일에 전원을 공급하거나 차단하도록 상기 코일에 연결된 스위치와, 차속감지센서와 클러치센서를 매개로 차속과 클러치의 접속 혹은 해방상태를 감지해서 차속이 제로이면서 클러치가 해방된 상태이면 상기 스위치를 온 시켜 밧데리 전원이 스위치를 통해 상기 코일에 공급되게 하는 반면에 차속이 제로가 아니거나 클러치가 접속된 상태이면 상기 스위치를 오프 제어하는 엔진제어유니트를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the power control means detects the connection or release state of the vehicle speed and the clutch through the switch connected to the coil, the vehicle speed sensor and the clutch sensor to supply or cut power to the coil, the vehicle speed is zero and the clutch is released If the state is turned on, the battery power is supplied to the coil through the switch while the vehicle speed is not zero or the clutch is connected to the engine control unit for controlling the switch off characterized in that .

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 스티어링휠의 진동저감장치의 구성이 도시되어 있는 바, 즉 스티어링휠(1)이 일체로 회전되게 장착된 상부 스티어링칼럼(2)이 스티어링 기어박스와 일체로 회전되게 연결되는 하부 스티어링칼럼(3)과 이동칼럼(4)을 매개로 분리되거나 혹은 서로 일체로 회전될 수 있게 연결된다.Figure 1 shows the configuration of the vibration reducing device of the steering wheel according to the present invention, that is, the upper steering column (2) mounted to rotate the steering wheel (1) integrally connected to the steering gearbox to rotate integrally The lower steering column 3 and the moving column 4 to be separated or connected to be rotated integrally with each other.

상기 이동칼럼(4)의 양단에는 스플라인부(4a)가 형성됨과 더불어 상기 이동칼럼의 상부 스플라인부(4a)와 치합되어 일체로 회전되게 결합되거나 혹은 분리되는 스플라인부(2a)가 상기 상부 스티어링칼럼(2)의 하단에 형성되고, 상기 이동칼럼(3)의 하부 스플라인부(4a)와 치합되어 일체로 회전되게 결합되거나 혹은 분리되는 스플라인부(3a)가 상기 하부 스티어링칼럼(3)의 하단에 형성되어 있다.Spline portions 4a are formed at both ends of the movable column 4, and the spline portion 2a, which is engaged with the upper spline portion 4a of the movable column and is integrally rotated or separated, is connected to the upper steering column. A spline part 3a formed at the lower end of the lower part 2 and engaged with the lower spline part 4a of the movable column 3 to be integrally rotated or separated is provided at the lower end of the lower steering column 3. Formed.

또한, 상기 상부 스티어링칼럼의 상기 스플라인부(2a)와 인접한 내부에는 2개의 자극을 가진 영구자석(5)이 고정되게 장착되어 있고, 상기 이동칼럼(4)의 하단부를 탄력적으로 지지하는 지지스프링(6)이 상기 하부 스티어링칼럼의 스플라인부(3a)와 인접해서 내장되어 있다.In addition, a permanent magnet 5 having two magnetic poles is fixedly mounted inside the spline portion 2a of the upper steering column, and a support spring for elastically supporting the lower end of the movable column 4. 6) is embedded adjacent to the spline portion 3a of the lower steering column.

그리고, 상기 이동칼럼의 외주면에는 코일(7)이 감겨지는 형태로 설치되고, 상기 코일에 인가되는 전원을 제어하는 스위치(8)가 상기 코일에 연결되어 있으며, 상기 스위치(8)의 접속 혹은 해방을 제어하도록 엔진제어유니트(ECU)의 출력단에 상기 스위치(8)가 접속되어 있다.The coil 7 is wound around the outer circumferential surface of the moving column, and a switch 8 for controlling power applied to the coil is connected to the coil, and the switch 8 is connected or released. The switch 8 is connected to the output terminal of the engine control unit ECU so as to control.

상기 엔진제어유니트의 입력단에는 상기 스위치를 통해 상기 코일에 전원을 공급하기 위해 예컨대 밧데리 전원(B+)이 접속됨과 더불어 차속을 감지하는 차속감지센서(9)와 클러치의 해방 혹은 접속을 감지하는 클러치센서(10)가 각각 접속되어 있다.At the input of the engine control unit, for example, a battery power source B + is connected to supply power to the coil through the switch, and a vehicle speed sensor 9 for detecting a vehicle speed and a clutch sensor for detecting release or connection of a clutch. 10 are connected, respectively.

도 1에 도시된 상태는 상기 이동칼럼의 상단부 및 하단부에 형성된 스플라인부가 상부 스티어링칼럼과 하부 스티어링칼럼의 각 스플라인부와 결합되어, 운전자가 스티어링휠을 조작하면, 스티어링휠의 회전방향과 동일한 방향으로 상부 스티어링칼럼이 회전됨과 더불어 상부 스티어링칼럼의 회전운동은 이동칼럼을 통해서 하부 스티어링칼럼에 전달되어 차량의 조향 조작이 이루어지게 된다.In the state shown in FIG. 1, the spline portions formed at the upper and lower ends of the moving column are combined with each of the spline portions of the upper steering column and the lower steering column, and when the driver operates the steering wheel, the driver rotates the steering wheel in the same direction as the rotation direction of the steering wheel. In addition to the rotation of the upper steering column, the rotational movement of the upper steering column is transmitted to the lower steering column through the moving column, and the steering operation of the vehicle is performed.

즉, 상기 엔진제어유니트가 차속감지센서를 매개로 감지한 차속이 제로가 아니거나 혹은 클러치센서를 매개로 감지한 클러치의 상태가 접속된 상태이면, 엔진제어유니트가 상기 스위치를 오프로 제어해서 밧데리 전원이 코일에 공급되지 않게 하는 것이다.That is, when the vehicle speed detected by the engine control unit via the vehicle speed detection sensor is not zero or when the state of the clutch detected via the clutch sensor is connected, the engine control unit controls the switch to turn off the battery. The power is not supplied to the coil.

그런데, 상기 엔진제어유니트가 감지한 차속이 제로임과 동시에 클러치가 해방된 상태이면, 상기 엔진제어유니트의 제어에 의해 상기 스위치가 온 되면서 코일에 전원이 공급되게 된다.However, when the vehicle speed sensed by the engine control unit is zero and the clutch is released, power is supplied to the coil while the switch is turned on by the control of the engine control unit.

상기와 같이 코일에 전원이 공급되면, 상기 이동칼럼의 주위로 자기장이 형성되면서 상기 영구자석과의 상호작용에 의해 척력이 발생해서 이동칼럼을 하방으로 밀어주게 되고, 상기 이동칼럼이 하방으로 밀리게 되면 상기 스프링이 압축되면 서 탄성 에너지를 저장함과 더불어 도 2에 도시된 바와 같이 이동칼럼의 상부 스플라인부가 상기 상부 스티어링칼럼으로부터 분리되면서 스티어링휠이 이동칼럼과 하부 스티어링칼럼 및 스티어링 기어박스와 분리되게 되어, 스티어링 기어박스를 통한 진동이 스티어링휠로 전달되지 않게 됨으로써, 운전자의 운전 피로를 경감시킬 수 있게 되는 것이다.When the power is supplied to the coil as described above, a magnetic field is formed around the moving column and the repulsive force is generated by the interaction with the permanent magnet to push the moving column downward, and the moving column is pushed downward. When the spring is compressed and stores elastic energy, as shown in FIG. 2, the upper spline part of the moving column is separated from the upper steering column while the steering wheel is separated from the moving column, the lower steering column and the steering gearbox. In addition, since vibrations through the steering gearbox are not transmitted to the steering wheel, driving fatigue of the driver can be reduced.

한편, 운전자가 다시 주행을 시작하면서 차속이 제로가 아니거나 클러치가 접속되면 상기 엔진제어유니트는 상기 스위치를 오프로 제어해서 밧데리 전원이 코일에 공급되지 않게 한다.On the other hand, if the vehicle speed is not zero or the clutch is connected while the driver starts driving again, the engine control unit controls the switch to be off so that battery power is not supplied to the coil.

따라서, 상기 이동칼럼에는 자기장이 형성되지 않으므로, 이동칼럼이 상기 영구자석의 자력과 상기 스프링의 탄성 복원력에 의해 상기 상부 스티어링칼럼 쪽으로 밀려져서 상부 스티어링칼럼과 연결됨으로써, 정상적인 조향 조작이 이루어질 수 있게 되는 것이다.Therefore, since the magnetic field is not formed in the movable column, the movable column is pushed toward the upper steering column by the magnetic force of the permanent magnet and the elastic restoring force of the spring and connected to the upper steering column, thereby allowing normal steering operation to be performed. will be.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스티어링휠의 진동저감장치에 의하면, 차량의 차속이 제로이면서 클러치가 해방된 상태에 있으면 엔진제어유니트가 이를 감지해서 스티어링휠이 장착된 상부 스티어링칼럼을 이동칼럼을 매개로 하부 스티어링칼럼과 분리시켜 주게 되어, 스티어링 기어박스를 통해 상부 스티어링칼럼을 거쳐서 스티어링휠에 전달되던 진동이 중간에서 차단됨으로써, 스티어링휠의 진동을 효과적으로 저감시켜 운전자의 운전 피로를 경감시킬 수 있을 뿐만 아니라 구성이 간단하여 중량 및 원가 절감을 도모하면서 작동 신뢰성도 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있게 된다.As described above, according to the vibration reduction device of the steering wheel according to the present invention, when the vehicle speed is zero and the clutch is in a released state, the engine control unit detects this and mediates the upper steering column with the steering wheel. It separates from the lower steering column, and the vibration transmitted to the steering wheel through the upper steering column through the steering gearbox is cut off in the middle, thereby effectively reducing the vibration of the steering wheel to reduce the driver's driving fatigue. In addition, the configuration is simple, so that weight and cost can be reduced, and operation reliability can be improved.

Claims (3)

스티어링휠이 일체로 회전되게 장착되면서 하단부에 스플라인부가 형성된 상부 스티어링칼럼과, 스티어링 기어박스와 연결되면서 상단부에 스플라인부가 형성된 하부 스티어링칼럼, 상기 상부 스티어링칼럼과 하부 스티어링칼럼을 일체로 회전되게 연결하거나 분리시키도록 양단부에 스플라인부가 형성된 이동칼럼, 이 이동칼럼을 자력과 스프링의 탄성력을 이용해서 축방향으로 이동시키는 이동수단, 차속감지센서와 클러치센서를 매개로 차속과 클러치의 접속 혹은 해방상태를 감지해서 차속이 제로이면서 클러치가 해방된 상태이면 상기 이동수단에 작동 전원을 공급하는 전원제어수단을 구비한 스티어링휠의 진동저감장치.The upper steering column with the spline portion formed at the lower end while the steering wheel is integrally rotated and the lower steering column with the spline part formed at the upper end while being connected to the steering gearbox, and the upper steering column and the lower steering column are integrally rotated or separated. A moving column having splines at both ends thereof, a moving means for moving the moving column in the axial direction by using magnetic force and elastic force of the spring, and detecting the connection or release state of the vehicle speed and clutch by means of a vehicle speed sensor and a clutch sensor Vibration reduction device of the steering wheel having a power control means for supplying the operating power to the moving means when the vehicle speed is zero and the clutch is released. 제 1항에 있어서, 상기 이동수단이 상기 상부 스티어링칼럼의 하부에 장착된 영구자석과, 상기 하부 스티어링칼럼의 상부에 설치되어 상기 이동칼럼을 탄력적으로 지지하는 지지스프링 및, 상기 이동칼럼의 외주면에 감겨지는 형태로 설치되어 전원이 공급되는 자기장을 발생시키는 코일을 구비한 것을 특징으로 하는 스티어링휠의 진동저감장치.According to claim 1, wherein the moving means is a permanent magnet mounted to the lower portion of the upper steering column, a support spring for elastically supporting the moving column is installed on the upper portion of the lower steering column, and the outer peripheral surface of the moving column Vibration reduction device of the steering wheel, characterized in that the coil is provided in a wound form to generate a power supply magnetic field. 제 2항에 있어서, 상기 전원제어수단이 상기 코일에 전원을 공급하거나 차단하도록 상기 코일에 연결된 스위치와, 차속감지센서와 클러치센서를 매개로 차속과 클러치의 접속 혹은 해방상태를 감지해서 차속이 제로이면서 클러치가 해방된 상태 이면 상기 스위치를 온 시켜 밧데리 전원이 스위치를 통해 상기 코일에 공급되게 하는 반면에 차속이 제로가 아니거나 클러치가 접속된 상태이면 상기 스위치를 오프 제어하는 엔진제어유니트를 구비한 것을 특징으로 하는 스티어링휠의 진동저감장치.The vehicle speed is zero by detecting a connection or release state of the vehicle speed and the clutch through a switch connected to the coil, the vehicle speed sensor and the clutch sensor so that the power control means supplies or cuts power to the coil. While the clutch is in a released state, the switch is turned on so that battery power is supplied to the coil through the switch, while the vehicle control unit is provided with an engine control unit which controls the switch off when the vehicle speed is not zero or the clutch is connected. Vibration reduction device of the steering wheel, characterized in that.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200052710A (en) * 2018-11-07 2020-05-15 현대자동차주식회사 Intake hose for lowering intake air temperature and vibration and its operation method

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