KR20080036387A - 차량용 전동식 동력 조향장치 - Google Patents

차량용 전동식 동력 조향장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 전동식 동력 조향장치에 관한 것으로서, 특히 전동식 동력 조향장치의 스티어링 컬럼에 연결된 기어박스와, 상기 기어박스의 내부에 설치되고, 조향 보조력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전축의 끝단에 결합된 웜 샤프트와, 상기 웜 샤프트와 상기 기어박스 사이에 배치되고, 상기 웜 샤프트를 지지하는 베어링과, 상기 웜 샤프트와 상기 기어박스 사이에 배치되고, 상기 웜 샤프트의 진동을 방지하는 완충수단을 포함하여 구성됨으로써, 차량이 불규칙한 노면 및 벨지안 로드(Belgian road) 주행시에 상기 웜 샤프트의 진동이 상기 기어박스에 전달되는 것을 방지하는 이점이 있다.
웜 샤프트, 베어링, 완충수단, 댐퍼

Description

차량용 전동식 동력 조향장치{MOTOR DRIVEN POWER STEERING SYSTEM FOR VEHICLE}
도 1은 차량용 전동식 동력 조향장치의 조립도,
도 2는 도 1의 A-A에 따라 취한 종래 기술에 따른 차량용 동력 조향장치에 관한 단면도,
도 3은 도 1의 A-A에 따라 취한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력 조향장치에 관한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 기어박스 20 : 모터
30 : 웜 샤프트 40 : 베어링
50 : 완충수단, 댐퍼 60 : 주입구
70 : 게이지 80 : 체크밸브
본 발명은 차량용 전동식 동력 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동식 동력 조향장치의 스티어링 컬럼에 연결된 기어박스와, 상기 기어박스의 내부에 설치되고, 조향 보조력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전축의 끝단에 결합된 웜 샤프트와, 상기 웜 샤프트와 상기 기어박스 사이에 배치되고, 상기 웜 샤프트를 지지하는 베어링과, 상기 웜 샤프트와 상기 기어박스 사이에 배치되고, 상기 웜 샤프트의 진동을 방지하는 완충수단을 포함하여 구성됨으로써, 차량이 불규칙한 노면 및 벨지안 로드(Belgian road) 주행시에 상기 웜 샤프트의 진동이 상기 기어박스에 전달되는 것을 방지하는 차량용 전동식 동력 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 동력을 이용한 조향장치는 오일을 이용한 유압식과 전기모터를 이용한 전동식이 있다. 유압식은 파워펌프라는 유압을 발생시키는 동력장치가 엔진의 힘으로 유체를 펌핑하며 유압을 형성하고 있다가 운전자가 핸들을 돌릴 때 조향하는 방향으로 유압을 보내어 핸들링이 가벼워지게 하는 것이다.
한편, 전동식 동력 조향장치인 MDPS(Motor Driven Power Steering)는 전기모터를 이용해 조타력을 향상시킨 조향장치이다. MDPS는 차속센서 및 조향토크센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 ECU(Electronic Control Unit)에서 모터를 구동시켜 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향감을 부여하고, 고속 운행시에는 무거운 조향감과 더불어 양호한 방향 안정성을 부여하며, 비상 상황에서는 급속한 조 향이 이루어지도록 하여 운전자에게 최적의 조향조건을 제공하게 된다.
이와 같은 MDPS는 구동모터의 설치위치에 따라 컬럼 구동식, 피니언 구동식, 랙 구동식으로 구분되며, 그 기본적인 작동원리는 동일하다.
도 1은 차량용 전동식 동력 조향장치의 조립도이고, 도 2는 도 1의 A-A에 따라 취한 종래 기술에 따른 차량용 동력 조향장치에 관한 단면도이다.
도 2에서 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 차량용 전동식 동력 조향장치는 상기 조향장치의 조향 보조력을 발생시키는 모터(2)와, 상기 모터(2)의 회전축의 끝단에 결합된 웜 샤프트(3)와, 상기 웜 샤프트(3)와 치합되고 스티어링 컬럼에 연결된 웜 휠(1)을 포함하여 구성된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 차량용 전동식 동력 조향장치는 차량이 불규칙한 노면 및 벨지안 로드(Belgian road) 주행시에 상기 웜 샤프트의 진동으로 인하여 소음(Rattle Noise)이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량이 불규칙한 노면 및 벨지안 로드(Belgian road) 주행시에 웜 샤프트의 진동으로 인한 전동식 동력 조향장치내의 소음의 발생을 방지하는 차량용 전동식 동력 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 전동식 동력 조향장치의 스티어링 컬럼에 연결된 기어박스와, 상기 기어박스의 내부에 설치되고, 조향 보조력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전축의 끝단에 결합된 웜 샤프트와, 상기 웜 샤프트와 상기 기어박스 사이에 배치되고, 상기 웜 샤프트를 지지하는 베어링과, 상기 웜 샤프트와 상기 기어박스 사이에 배치되고, 상기 웜 샤프트의 진동을 방지하는 완충수단을 포함하는 차량용 전동식 동력 조향장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 3은 도 1의 A-A에 따라 취한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 동력 조향장치에 관한 단면도이다.
도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 전동식 동력 조향장치는 전동식 동력 조향장치의 스티어링 컬럼에 연결된 기어박스(10)와, 상기 기어박스(10)의 내부에 설치되고, 조향 보조력을 발생시키는 모터(20)와, 상기 모터(20)의 회전축의 끝단에 결합된 웜 샤프트(30)와, 상기 웜 샤프트(30)와 상기 기어박스(10) 사이에 배치되고, 상기 웜 샤프트(30)를 지지하는 베어링(40)과, 상기 웜 샤프트(30)와 상기 기어박스(10) 사이에 배치되고, 상기 웜 샤프트(30)의 진동을 방지하는 완충수단(50)를 포함하여 구성된다.
상기 웜 샤프트(30)는 상기 기어박스(10)의 내부에 설치될 수 있다.
상기 완충수단(50)은 유체로 구성된 댐퍼(50)로 구성될 수 있다. 특히 상기 댐퍼(50)는 공기가 주입된 에어댐퍼로 될 수 있다.
상기 완충수단(50)은 차량의 운전시에 상기 웜 샤프트(30)의 진동이 상기 기어박스(10)로 전달되는 것을 방지하여 상기 전동식 동력 조향장치내의 소음을 방지하는 효과가 있다.
또한, 상기 댐퍼(50)의 일측에는 유체를 보충하는 주입구(60)가 설치될 수 있다. 특히, 상기 주입구(50)는 니플(NIPPLE)로 형성될 수 있다.
상기 댐퍼(50)의 일측에 유압을 측정하는 게이지(70)가 설치될 수 있다. 상기 게이지(70)는 차량의 운전석에 설치되어 운전자가 쉽게 인지할 수 있도록 설치된다.
그리고, 상기 댐퍼(50)내의 유체가 역류하는 것을 방지하기 위하여 상기 댐퍼(50)와 상기 게이지(70) 사이에 체크밸브(80)가 설치될 수 있다.
한편, 상기 댐퍼(50)는 상기 베어링(40)의 외주면에 설치되고, 상기 기어박스(10)내부에 고정될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
운전자가 조향 휠(미도시)을 회전시키면 차속센서(미도시), 스티어링 컬럼에 내장된 ECU(미도시)가 차속 및 조타방향 등을 감지하고, 상기 ECU는 감지된 정보에 기초하여 제어신호를 모터(20)에 인가하여 조향 휠 조작방향과 같은 방향으로 차량 의 타이어를 회동시킨다.
이때, 차량이 불규칙한 노면 및 벨지안 로드를 주행할 경우, 완충수단(50)은 웜 샤프트(30)에서 발생한 진동이 기어박스(10)로 전달되는 것을 방지하고 그 결과 조향장치내의 소음 발생을 억제하는 효과가 있다.
본원 발명에 따른 차량용 전동식 동력 조향장치는 차량이 불규칙한 노면 및 벨지안 로드(Belgian road) 주행시에 상기 웜 샤프트의 진동이 상기 기어박스에 전달되는 것을 방지하여 상기 전동식 동력 조향장치내의 소음을 방지하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 전동식 동력 조향장치의 스티어링 컬럼에 연결된 기어박스와;
    상기 기어박스의 내부에 설치되고, 조향 보조력을 발생시키는 모터와;
    상기 모터의 회전축의 끝단에 결합된 웜 샤프트와;
    상기 웜 샤프트와 상기 기어박스 사이에 배치되고, 상기 웜 샤프트를 지지하는 베어링과;
    상기 웜 샤프트와 상기 기어박스 사이에 배치되고, 상기 웜 샤프트의 진동을 방지하는 완충수단을 포함하는 차량용 전동식 동력 조향장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 완충수단은 유체로 구성된 댐퍼인 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 동력 조향장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 댐퍼의 일측에 유체를 보충하는 주입구가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 동력 조향장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 댐퍼의 일측에 유압을 측정하는 게이지가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 동력 조향장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 댐퍼내의 유체가 역류하는 것을 방지하기 위하여 상기 댐퍼와 상기 게이지 사이에 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 동력 조향장치.
  6. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 댐퍼는 상기 베어링의 외주면에 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 동력 조향장치.
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