KR20070066276A

KR20070066276A - 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 조향 장치

Info

Publication number: KR20070066276A
Application number: KR1020050127264A
Authority: KR
Inventors: 이병훈
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-06-27

Abstract

본 발명은 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 조향 장치에 관한 것으로, 조향축을 감싸는 조향튜브와 틸트·텔레스코픽 장치간에 형성된 간격에서 양쪽위치로 고강성의 인너서포터 브라켓을 위치시켜, 틸트·텔레스코픽 장치의 고정력을 유지하면서도 조향컬럼이 요구하는 고 강성을 확보해 충돌 성능 향상과 더불어 NVH 성능도 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전동 조향 장치는 조향휠의 조작에 따른 센서 측정값을 통해 구동되는 모터의 회전력을 조향 조작력으로 변화시키는 감속기등이 내장된 파워헤드(P)와, 조향축(1)의 축 방향 길이나 조향휠의 각도를 조정하는 틸트·텔레스코픽 장치(4)로 이루어지되,

상기 틸트·텔레스코픽 장치(4)는 조향축(1)을 감싸면서 서로 간격을 둔 제1·2조향튜브지지부재(3,3')에 의해 지지되는 조향튜브(2)와, 상기 조향튜브(2)를 감싸면서 파워헤드(P)부위로 이어지는 인너서포터(20)의 중첩(Overlap)구간으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

Description

충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 조향 장치{Collapse stiffness increasing typed motor driven power steering system in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 조향 장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 조향 장치의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 조향축 2 : 조향튜브

3,3' : 제1·2조향튜브지지부재

4 : 틸트·텔레스코픽 장치 5 : 취부브라켓

6,7 : 좌·우틸트레버 8 : 부시

9 : 스프링 10 : 틸트볼트어셈블리

11 : 클램프 20 : 서포터

21,22 : 제1·2서포트브라켓

21a,22a : 연장절곡플랜지

P : 파워헤드

본 발명은 차량용 전동 조향 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 조향 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 조향 장치에는 운전자가 자신의 체형에 맞게 조향휠의 위치를 조절하여 보다 편안하게 운전 조작할 수 있도록, 조향휠을 틸트시킬 수 있는 틸트(Tilt) 장치와 조향 컬럼의 축 방향에 대해 조향 컬럼의 위치를 조절할 수 있는 텔레스코픽(Telescopic) 장치가 구비되어 있다.

이와 같은 틸트기능과 텔레스코픽 기능은 통상, 통합적으로 작동되도록 하나의 장치에 모두 구현되는데 이중, 텔레스코픽 기능은 통상적으로 조향 컬럼을 이루는 조향축을 감싸는 아우터 튜브(조향휠쪽으로 연결되는 부위)와 인너튜브(기어박스쪽으로 연결되는 부위)가 서로 삽입 및 인출 즉, 상기 아우터튜브로 인너튜브가 삽입됨에 따라 서로 결합된 튜브의 삽입 길이를 조정하여 조향컬럼의 전체 길이를 줄이거나 늘여줌으로서 작용하게 된다.

이때, 텔레스코픽 작동을 위해 이동되는 아우터튜브로 인너튜브간에는 작동 완료 후, 상기 아우터튜브로 인너튜브를 고정하기 위한 고정수단은 통상적으로 ,아우터튜브에 축 방향을 따라 길게 슬릿(Slit)을 형성하여 외부에 장착된 레버장치를 조작하여 상기 아우터튜브를 가압함에 따라, 상기 아우터튜브의 슬릿이 변형되면서 인너튜브를 조여주어 아우터튜브와 인너튜브간의 고정력을 확보할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같이 텔레스코픽(또는 틸트) 작동을 후 조정된 상태를 유지하기 위한 잠금 구조가, 서로 겹쳐진(Overlap)된 아우터튜브와 인너튜브 부위에서 슬릿이 변형되면서 인너튜브를 조여 주는 방식이므로, 상기 아우터튜브에 형성되는 장공의 슬릿을 인해 유격을 발생시킬 수밖에 없고, 이는 상기 아우터튜브와 인너튜브간에 충분한 강성의 확보에 취약함은 물론 충돌성능과 NVH(Noise, Vibration, Hashness) 측면에서도 좋은 성능을 발휘하기에는 한계가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 조향축을 감싸는 조향튜브와 틸트·텔레스코픽 장치간에 형성된 간격에서 양쪽위치로 고강성의 서포트 브라켓을 위치시켜, 틸트·텔레스코픽 장치의 고정력을 유지하면서도 조향 컬럼이 요구하는 고 강성을 확보해 충돌 성능 향상과 더불어 NVH 성능도 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향휠의 조작에 따른 센서 측정값을 통해 구동되는 모터의 회전력을 조향 조작력으로 변화시키는 감속기등이 내장된 파워헤드와, 조향축의 축 방향 길이나 조향휠의 각도를 조정하는 틸트·텔레스코픽 장치로 이루어진 차량용 전동 조향장치에 있어서,

상기 틸트·텔레스코픽 장치는 조작 후 탄성 복원력을 발생시키도록 부시(8)를 매개로 체결된 스프링이 결합되면서 틸트볼트어셈블리를 매개로 힌지 작용하는 좌·우틸트레버가 양 측면으로 위치되는 취부브라켓이 조향축을 감싸는 조향튜브의 양쪽 부위를 감싸면서 위치되고,

상기 좌·우틸트레버의 조작에 의해 회동되는 틸트볼트어셈블리를 이용해 조향튜브부위를 가압해 고정력을 발생시키는 클램프가 상기 조향튜브의 안쪽 내면으로 위치되며,

상기 틸트볼트어셈블리의 조향튜브체결 위치에서 파워헤드가 장착된 위치쪽으로 길게 이어지는 인너서포터가 취부브라켓의 안쪽에서 덧대어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 조향 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명에 따른 전동 조향 장치는 조향휠의 조작에 따른 센서 측정값을 통해 구동되는 모터의 회전력을 조향 조작력으로 변화시키는 감속기등이 내장된 파워헤드(P)와, 조향축(1)의 축 방향 길이나 조향휠의 각도를 조정하는 틸트·텔레스코픽 장치(4)로 이루어지되,

상기 틸트·텔레스코픽 장치(4)는 조향축(1)을 감싸면서 서로 간격을 둔 제1·2조향튜브지지부재(3,3')에 의해 지지되는 조향튜브(2)와, 상기 조향튜브(2)를 감싸면서 파워헤드(P)부위로 이어지는 인너서포터(20)의 중첩(Overlap)구간으로 장착되어 진다.

즉, 상기 틸트·텔레스코픽 장치(4)는 조작 후 탄성 복원력을 발생시키도록 부시(8)를 매개로 체결된 스프링(9)이 결합되면서 틸트볼트어셈블리(10)를 매개로 힌지 작용하는 좌·우틸트레버(6,7)가 양 측면으로 위치되는 취부브라켓(5)이 조향축(1)을 감싸는 조향튜브(2)의 양쪽 부위를 감싸면서 위치되고, 상기 좌·우틸트레버(6,7)의 조작에 의해 회동되는 틸트볼트어셈블리(10)를 이용해 조향튜브(2)부위를 가압해 고정력을 발생시키는 클램프(11)가 상기 조향튜브(2)의 안쪽 내면으로 위치되며, 상기 틸트볼트어셈블리(10)의 조향튜브(2)체결 위치에서 파워헤드(P)가 장착된 위치쪽으로 길게 이어지는 인너서포터(20)가 취부브라켓(5)의 안쪽에서 덧대어지는 구조를 이루게 된다.

여기서, 상기 인너서포터(20)는 조향튜브(2)의 다각면 형상에 일치하는 형상을 이루면서 양 측면을 각각 감싸는 제1·2서포트브라켓(21,22)로 이루어지되, 상기 제1·2서포트브라켓(21,22)의 끝단은 연장절곡플랜지(21a,22a)가 절곡되어 파워헤드(P)를 장착하는 브라켓이나 차체쪽으로 고정되어진다.

이때, 상기 연장절곡플랜지(21a,22a)는 통상적으로 볼트와 너트를 매개로 고정되어진다.

그리고, 상기 제1·2서포트브라켓(21,22)은 동일한 직선 형상을 갖을 수 도 있지만, 길이 방향을 따라 점진적으로 좁아지거나 넓어지는 테이퍼(Taper)형상을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1·2조향튜브지지부재(3,3')는 통상 볼 베어링(Ball Bearing)을 사용하게 된다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 전동 조향 장치는 조향축(1)을 감싸면서 서로 간격을 둔 제1·2조향튜브지지부재(3,3')에 의해 전체적으로 지지된 조향튜브(2)에 파워헤드(P)장치와 함께 장착되는 틸트·텔레스코픽 장치(4)가, 조향튜브(2)의 외측에서 덧대어지는 인너서포터(20)를 통해 충격 강성을 강화시키게 된다.

즉, 상기 틸트·텔레스코픽 장치(4)는 조향축(1)을 감싼 조향튜브(2)의 양쪽 측면 부위로 위치되는 취부브라켓(5)이 조향튜브(2)에 직접 덧대어지지 않고 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 조향튜브(2)의 길이 방향을 따라 길게 덧대어지는 인너서포터(20)를 이루는 제1·2서포트브라켓(21,22)의 측면에 덧대어지게 되고, 이에 따라 상기 틸트·텔레스코픽 장치(4)가 3중으로 중첩된 즉, 취부브라켓(5)과 제1·2서포트브라켓(21,22) 및 조향튜브(2)가 서로 중첩된 3중 중첩 구조를 이루게 된다.

이와 같은 3중 중첩 구조를 이루는 틸트·텔레스코픽 장치(4)의 조작은 통상적인 경우와 동일하므로 상세 설명을 생략하고, 본 발명의 인너서포터(20)와의 관련 작용에 대해 설명하면 즉, 좌·우틸트레버(6,7)를 조작해 잠금 상태를 해제 한 후 잡아당기거나 밀어주면 조향튜브(2)가 인너서포터(20)를 이루는 제1·2서포트브라켓(21,22)을 따라 원하는 길이로 이동시킨 후, 상기 좌·우틸트레버(6,7)를 다시 조작하여 잠금 상태를 형성시켜 준다.

이는, 상기 좌·우틸트레버(6,7)를 조작하면 틸트볼트어셈블리(10)가 회동하면서 조향튜브(2)의 안쪽에 위치된 클램프(11)와 함께 연동하여 조향튜브(2)쪽으로 가압력을 발생 즉, 취부브라켓(5)이 제1·2서포트브라켓(21,22)을 조향튜브(2)쪽으로 가압 함에 따라, 상기 취부브라켓(5)과 제1·2서포트브라켓(21,22) 및 조향튜브(2)가 서로 압착되면서 강한 고정력을 유지해 텔레스코픽 잠금 작용을 하게 된다.

이와 같은 틸트·텔레스코픽 장치(4)의 3중 중첩구조는 조향축91)의 충격 성능도 강화되는데 이는, 틸트볼트어셈블리(10)의 작동에 의해 잠금과 잠금 해제 작용을 하는 마찰력을 발생하는 부위의 차이에 따라 즉, 통상적인 경우 마찰력을 발생하는 부재인 디스턴스 브라켓(Distance Bracket)으로 칭하며 조향튜브(2)의 하부부위로 위치(조향축으로부터 약 30-35mm 떨어진 위치)되는데 반해, 본원 발명은 인너서포터(20)가 조향튜브(2)를 직접 가압하는 구조에 따라 거의 동일한 위치(조향축의 측면으로 위치되어 조향축으로부터 약 4mm 떨어진 위치)로 위치되기 때문이다.

이로 인해, 조향축(1)과 조향튜브(2)부위로 가해지는 충격력은 틸트·텔레스코픽 장치(4)의 틸트볼트어셈블리(10)부위를 통한 회전 모우멘트(Moment)를 거의 발생시키지 않게 되고, 이는 조향축(1)과 조향튜브(2)를 통한 원활한 충격 흡수 성능을 구현하기 위한 설계를 용이하게 할 수 있도록 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 조향튜브의 양측면으로 길이 방향을 따라 덧대어진 인너서포트에 중첩되면서 측면 가압력으로 잠금력을 발생하는 취부브라켓을 이용해 틸트·텔레스코픽 장치가 3중 중첩 구조를 이루므로, 틸트·텔 레스코픽 장치의 장착 구조에 대한 강성을 강화할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 틸트·텔레스코픽 장치의 잠금 조작력이 3중 중첩 구조의 측면을 가압함에 따라 구현되도록 해, 틸트볼트어셈블리의 작동에 의해 잠금과 잠금 해제 작용을 하는 마찰력을 발생하는 부위가 조향축의 측면으로 형성되므로, 충격 발생시 틸트·텔레스코픽 장치를 체결부위를 통한 회전 모우멘트(Moment)의 발생을 방지하여 원활한 충격 흡수 성능을 구현하기 위한 설계를 용이하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

조향휠의 조작에 따른 센서 측정값을 통해 구동되는 모터의 회전력을 조향 조작력으로 변화시키는 감속기등이 내장된 파워헤드(P)와, 조향축(1)의 축 방향 길이나 조향휠의 각도를 조정하는 틸트·텔레스코픽 장치(4)로 이루어진 차량용 전동 조향장치에 있어서,

상기 틸트·텔레스코픽 장치(4)는 조작 후 탄성 복원력을 발생시키도록 부시(8)를 매개로 체결된 스프링(9)이 결합되면서 틸트볼트어셈블리(10)를 매개로 힌지 작용하는 좌·우틸트레버(6,7)가 양 측면으로 위치되는 취부브라켓(5)이 조향축(1)을 감싸는 조향튜브(2)의 양쪽 부위를 감싸면서 위치되고,

상기 좌·우틸트레버(6,7)의 조작에 의해 회동되는 틸트볼트어셈블리(10)를 이용해 조향튜브(2)부위를 가압해 고정력을 발생시키는 클램프(11)가 상기 조향튜브(2)의 안쪽 내면으로 위치되며,

상기 틸트볼트어셈블리(10)의 조향튜브(2)체결 위치에서 파워헤드(P)가 장착된 위치쪽으로 길게 이어지는 인너서포터(20)가 취부브라켓(5)의 안쪽에서 덧대어진

것을 특징으로 하는 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 스티어링 장치.
제 1항에 있어서, 상기 인너서포터(20)는 조향튜브(2)의 다각면 형상에 일치하는 형상을 이루면서 양 측면을 각각 감싸는 제1·2서포트브라켓(21,22)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 스티어링 장치.
제 2항에 있어서, 상기 제1·2서포트브라켓(21,22)은 길이 방향을 따라 테이퍼(Taper)형상을 갖는 것을 특징으로 하는 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 스티어링 장치.
제 1항에 있어서, 상기 조향튜브(2)는 조향축(1)을 감싸면서 서로 간격을 둔 제1·2조향튜브지지부재(3,3')에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 스티어링 장치.
제 4항에 있어서, 상기 제1·2조향튜브지지부재(3,3')는 볼 베어링(Ball Bearing)인 것을 특징으로 하는 충격 강성 강화 구조를 갖는 차량용 전동 스티어링 장치.