KR20080081995A - 전동 파워 스티어링 장치 - Google Patents

전동 파워 스티어링 장치 Download PDF

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KR20080081995A
KR20080081995A KR1020087018414A KR20087018414A KR20080081995A KR 20080081995 A KR20080081995 A KR 20080081995A KR 1020087018414 A KR1020087018414 A KR 1020087018414A KR 20087018414 A KR20087018414 A KR 20087018414A KR 20080081995 A KR20080081995 A KR 20080081995A
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도루 세가와
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닛뽄 세이꼬 가부시기가이샤
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Abstract

하측 컬럼 튜브(2)의 차량 전단부는 절곡되어 기어 하우징(13)의 차량 후방측의 단부에 볼트(1, 8)에 의해 고정되어 있다. 하측 컬럼 튜브(2)의 차량 전방부의 내경측의 소정의 위치에는 입력축(4)과의 사이에 시일부재(20)가 압입·고정되어 있다. 하측 컬럼 튜브(2)는 기어 하우징(13)에 고정됨으로 인해 위치가 결정되고, 시일 부재(20)가 입력축(4)과 하측 컬럼 튜브(2) 사이에 고정된다. 기어 하우징(13)내에 배치된 토크 검지 구성부품이 반경방향으로 나란히 배치되어 있다.

Description

전동 파워 스티어링 장치{ELECTRIC POWER STEERING DEVICE}
본 발명은 입력축에 인가된 조타 토크를 토크 센서에 의해 검지하고, 검지한 조타 토크에 대응하여 전동모터로부터 발생된 보조 조타 토크를 감속기구를 통해 출력축으로 전달하는 전동 파워 스티어링 장치에 관한 것으로, 특히 소형화를 도모한 전동 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.
자동차의 조타계에는 외부 동력원을 이용하여 조타 어시스트를 실행하는 이른바 파워 스티어링 장치가 넓게 채용되어 있다. 종래, 파워 스티어링 장치용의 동력원으로서는, 베인 방식의 유압 펌프가 사용되고 있고, 이 유압 펌프를 엔진에 의해 구동하는 것이 많았다. 그런데, 이러한 종류의 파워 스티어링 장치는, 이 유압 펌프를 상시 구동하기 때문에, 소 배기량의 경 자동차 등으로의 채용이 어렵고, 비교적 대배기량의 자동차에서도 주행 연료 소비율을 무시할 수 없을 정도로 저하하는 것을 피할 수 없었다.
그리하여, 이들 문제를 해결하는 것으로서, 전동모터를 동력원으로 하는 전동 파워 스티어링 장치가 최근 주목받고 있다. 전동 파워 스티어링 장치에는, 전동모터의 전원에 차량 적재 배터리를 사용하기 때문에 직접적인 엔진 구동 손실이 없고, 전동모터가 조타 어시스트 시에만 기동되기 때문에 주행 연료 소비율의 저하도 막을 수 있는 한편, 전자 제어가 매우 용이하게 이루어지는 등의 특징적인 장점이 있다.
전동 파워 스티어링 장치의 동력 보조기구에서는, 입력축에 인가된 조타 토크를 토크 센서에 의해 검지하고, 검지한 조타 토크에 대응하여, 전동모터로부터 발생된 보조 조타 토크를 동력 전달기구를 통해 출력축으로 전달하도록 되어 있다.
이 동력 전달기구로서, 워엄 기어를 이용한 감속 기구를 탑재한 전동 파워 스티어링 장치로는, 전동모터의 구동축에 연결된 워엄에 워엄 휠이 감합되어 있고, 이 워엄 휠은 전조 장치의 래크 앤 피니언(rack and pinion) 기구에 접속되는 출력축에 감합 고정 설치되어 있다.
이러한 전동 파워 스티어링 장치의 일형식에 있어서는, 스티어링 휠 측에 접속되는 입력축과, 전조 장치의 래크 앤 피니언 기구에 접속되는 출력축에 각각 연결된 토션바를 이용하여, 조타 토크의 검지를 실행하도록 되어 있다. 즉, 토션바의 일단은 입력축에 연결되어 있고, 타단은 출력축에 연결되어 있다. 스티어링 휠에 부여된 조타 토크의 크기에 따라 토션바가 뒤틀리므로, 인가되는 비틀림 각을 검출하는 것에 의해, 조타 토크를 정확히 검지할 수 있다. 조타 토크를 정확하게 검지할 수 있으면, 적절한 조타 보조 토크를 출력하는 것이 가능해진다.
이러한 조타 토크 검지 장치로는, 예컨대, 일본국 특허 공개 평성 제9-101212호 공보에 개시되어 있는 것 같이, 부여된 조타 토크에 의해 뒤틀리는 토션바의 비틀림 각에 따라, 하우징에 설치된 코일의 임피던스를 변화시켜, 임피던스의 변화량에 근거해 조타 토크를 연산하도록 한 것이 알려져 있다.
또한, 전동 파워 스티어링 장치의 동력 보조기구는, 차량 후방측 단부에 스티어링 휠을 부착하는 상측 스티어링 샤프트와 이것에 스플라인 결합된 하측 스티어링 샤프트로 이루어지는 스티어링 샤프트 중 하측 스티어링 샤프트를 입력축으로 하고, 출력축은 차량 전방측에서 전조장치의 래크 앤 피니언 기구에 접속되는 것이기 때문에, 스티어링 샤프트의 전체 길이는 차량에 따른 소정의 길이로 설정할 필요가 있다.
그런데, 전동 파워 스티어링 장치에는, 차량 충돌시의 충격을 흡수하기 위해서, 에너지 흡수 기구가 구비되어 있는 것이 일반적이다. 차량 충돌시에 운전자가 스티어링 휠에 부딪치는 2차 충돌시에, 에너지 흡수 기구는, 에너지 흡수 부재를 변형시키거나, 가르거나, 전단하거나 하는 것에 의해 충돌 에너지를 소비하면서, 전동 파워 스티어링 장치의 전체 길이를 짧게 하여 스티어링 휠이 차량 전방으로 이동하는 것에 의해, 운전자가 받는 2차 충돌시의 충격을 완화한다. 에너지 흡수 기구는, 각각의 방법이 공지 기술로서 알려져 있으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
에너지 흡수 기구의 작동시에 전동 파워 스티어링 장치의 전체 길이를 짧게 하기 위해서, 스티어링 샤프트와 컬럼 튜브는 각각 상측 및 하측 샤프트 부재와 상측 및 하측 컬럼 튜브로 2분할되어 서로 슬라이딩 가능하게 감합되어 있는 것이 일반적이다. 이 구성에 의해, 상측 샤프트부재와 상측 컬럼 튜브는, 에너지 흡수 기구가 일정의 충격 에너지를 흡수하기 위해 필요한 거리(코라푸스·스트로크라고 칭 한다)만큼만 슬라이딩할 수 있도록, 미리 간섭하지 않는 공간을 확보할 필요가 있다. 이 코라푸스·스트로크의 종단을 정하기 위해서 스토퍼가 전동 파워 스티어링 장치에 설치되어 있다.
한편, 컬럼 튜브의 차량 전방단은 동력 보조기구의 하우징의 차량 후방단에 결합되어 있다. 컬럼 튜브와 이 하우징과의 결합 강도를 강하게 하기 위해서는 결합부의 거리를 길게하는 등으로 결합 강도를 소정치 이상으로 유지할 필요가 있다.
그런데, 상기 일본 특허 공개 평 제9-101212호 공보(특히, 일본 특허 공개 평 제9-101212호 공보의 도 1)에 있어서는, 동력 보조기구의 입력축 측에서, 동력 보조기구의 하우징과 입력축의 사이에 오일 시일을 마련하고 있다. 이 구성은, 하우징에 설치되는 토크 센서 기구와 컬럼 튜브의 사이에 오일 시일이 위치하기 때문에, 하우징에서 형성되는 코라푸스·스트로크의 종단 스토퍼의 위치가 오일 시일보다도 차량 후방측에 스티어링 샤프트의 충분한 코라푸스·스트로크를 확보하려면, 스티어링 샤프트를 포함한 구성 전체의 길이가 길어져, 차량 설계의 자유도를 저하시키게 된다.
여기에서, 컬럼 어시스트식 전동 파워 스티어링 장치의 종래 예에 관해, 도 6에 근거하여 설명한다.
도 6에 있어서, 컬럼 어시스트식 전동 파워 스티어링 장치에서는, 컬럼 튜브를 구성하는 하측 컬럼 튜브(2)와, 상측 컬럼 튜브(1)가 슬라이딩 가능하게 감합되어 있다. 이들 양쪽 컬럼 튜브(1, 2)내에, 슬라이딩 가능하게 스플라인 감합된 중공의 상측 샤프트(3)와 중실의 입력축(4)이 회전 가능하게 지지되어 있다.
입력축(4)의 차량 전방측에는, 토션바(6)를 통해 출력축(5)이 연결되어 있다. 이 출력축(5)의 차량 전방측에는, 유니버설 조인트(UJ)를 통해 중간 샤프트(도시 생략)가 연결되어 있다.
입력축(4)의 차량 전방측에는, 토션바(6)의 기단이 압입 고정되어 있고, 이 토션바(6)는 중공으로 형성된 출력축(5)의 내부에서 연장되며, 그 선단이 출력축(5)의 단부에 고정되어 있다.
출력축(5)의 차량 후방측에는, 토크 검지 기구(TS)가 설치되어 있다. 즉, 출력축(5)의 차량 후방측에는, 토크 검지용 홈(7)이 형성되어 있고, 이들 홈(7)의 반경방향 외측에는, 슬리브(8)가 배치되어 있다. 이 슬리브(8)는, 그 차량 후방측 단부가 입력축(4)의 차량 전방측 단부에 코킹(caulking) 등에 의해 소성변형되어 고정된다. 슬리브(8)의 반경방향 외측에는, 코일(9)이 설치되어 있고, 또 차량 후방측에는 기판 등이 설치되어 있다.
출력축(5)에는, 워엄 휠(12)이 감합되어 있다. 이 워엄 휠(12)은, 전동모터(10)의 구동축에 연결된 워엄(11)에 감합되어 있다.
이들 워엄(11) 및 워엄 휠(12)은 하우징을 구성하고 있는 기어 하우징(13)과 커버(14)에 수납되어 있다.
운전자가 스티어링 휠(도시생략)을 조타함으로 인해 발생한 조타 토크는, 입력축(4), 토션바(6), 출력축(5), 유니버설 조인트(UJ), 중간 샤프트(도시생략) 및 래크 앤 피니언 기구 등의 전조기구(도시생략)를 통해 도시하지 않은 전조륜으로 전달된다. 또한, 전동모터(10)의 회전력은, 워엄(11) 및 워엄 휠(12)을 통해 출력 축(5)으로 전달되게 되어 있어, 전동모터(10)의 회전력 및 회전 방향을 적당히 제어함으로써, 출력축(5)에 적절한 조타 보조 토크를 부여할 수 있게 되어 있다.
전술한 도 6의 종래 예에서는, 기어 하우징(13) 내에서 코일(9)의 차량 후방측과 입력축(4)의 차량 전방측의 사이에 시일 부재(20)가 설치되는 동시에, 기어 하우징(13)의 차량 후방측의 후단 통부에 하측 컬럼 튜브(2)의 차량 전방측의 선단부가 외감되어 있고, 코라푸스·스트로크의 스토퍼부는 기어 하우징(13)의 차량 후단면에 형성되어 있다.
일본 특허 공개 제2000-190857호 공보에는, 토크 검지 장치의 슬리브의 외주 측에, 하우징에 접속되는 컬럼 튜브 부재와의 사이를 밀봉하는 밀봉 수단이 설치되어 있다.
일본 특허 공개 제2003-306156호 공보에는, 하우징의 상부에 연결된 통형상의 연장 하우징과 스티어링 샤프트의 사이에, 하우징의 내외의 압력차 작용에 의해 이동 또는 변형되며, 하우징 내의 내압을 조정하는 내압조정 수단이 설치되어 있지만, 밀봉 수단에 대한 개시는 없다.
국제 공개 번호 WO 2005/049406 A1에서는, 하측 컬럼 튜브의 내주벽에는,하측 샤프트(입력축)의 대경부의 외주면에 슬라이딩 접촉하는 환상의 더스트 시일이 장착되어 있지만, 2차 충돌시의 하측 컬럼의 코라푸스 스트로크 통로를 피해서 더스트 시일을 배치할 필요가 있기 때문에, 스티어링 장치의 전체 길이를 짧게 하는 것이 어렵다.
발명의 요약
본 발명은, 전술한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 2차 충돌시의 충격을 흡수하기 위해서 필요한 코라푸스·스트로크를 확보하면서, 스티어링 샤프트를 포함하는 전동 파워 스티어링 장치의 구성 전체의 길이를 짧게 할 수 있어, 차량 설계의 자유도를 향상시킬 수 있는 전동 파워 스티어링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 전동 파워 스티어링 장치는, 입력축에 인가된 조타 토크를 토크 센서에 의해 검지하고, 검지한 조타 토크에 대응하여 전동모터로부터 발생된 보조 조타 토크를 감속 기구를 통해 출력축으로 전달하는 전동 파워 스티어링 장치에 있어서,
컬럼 튜브의 내경측에서 상기 입력축과의 사이에 시일 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 컬럼 튜브와 상기 토크 센서의 사이에, 시일 부재가 설치되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 전동 파워 스티어링 장치는 입력축에 인가된 조타 토크를 토크 센서에 의해 검지하고, 검지한 조타 토크에 대응하여 전동 모터로부터 발생된 보조 조타 토크를 감속 기구를 통해 출력축으로 전달하는 전동 파워 스티어링 장치에 있어서,
상기 입력축과 상기 토크 센서의 사이에, 시일 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 시일 부재를 컬럼 튜브내에 마련하는 것에 의해, 2차 충 돌시의 충격을 흡수하기 위해서 필요한 코라푸스·스트로크를 확보하면서, 스티어링 샤프트를 포함한 전동 파워 스티어링 장치의 구성 전체의 길이를 짧게 할 수 있어, 차량 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, 전동 파워 스티어링 장치의 구성 전체의 설정 길이가 결정되어 있을 때, 종래의 전동 파워 스티어링 장치보다 코라푸스·스트로크를 길게 설정하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 종단면도,
도 2는 도 1에 도시한 전동 파워 스티어링 장치의 요점부의 확대 단면도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 요점부의 확대 단면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 요점부의 확대 단면도다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 요점부의 확대 단면도,
도 6은 종래 예에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 종단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 따른 전동 파워 스티어링 장치를 도면을 참조하면서 설명한다.
(제 1 실시형태)
도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 종단면도다.
도 2는, 도 1에 도시한 전동 파워 스티어링 장치의 요점부의 확대 단면도다.
본 실시형태에 따른 전동 파워 스티어링 장치에 있어서, 도 1에 도시하는 바와 같이 스티어링 컬럼 튜브는 상측 컬럼 튜브(1)와 하측 컬럼 튜브(2)로 이루어지고, 상측 컬럼 튜브(1)가 그 차량 전방단 부분에서 하측 컬럼 튜브 차량 후방단 부분에 슬라이딩 가능하게 외감되어 있다.
상측 컬럼 튜브(1)는 공지의 브래킷 기구(BR)를 통해 차체에 부착되어 있다. 브래킷 기구(BR)는 차체측 강도 부재(100)에 고정되는 차체측 브래킷(102)과, 상측 컬럼 튜브(1)에 고정 설치된 컬럼측 브래킷(104)으로 이루어지고, 컬럼측 브래킷(104)은 차체측 브래킷(102)에 대하여 공지의 조절 기구(도시없음)를 통해 스티어링 휠(도시없음)의 틸트 및 텔레스코픽 위치(tilt and telescopic position)를 조절 가능하게 하고 있다.
차체측 브래킷(102)의 차체측 강도 부재(100)에의 고정은, 2차 충돌시의 이탈용 캡슐(106)을 매개로 하여 볼트(108)에 의해 이루어져 있다. 2차 충돌시에, 이탈용 캡슐(106)이 파괴되고, 상측 컬럼 튜브(1)는 차량 전방으로 이동함에 따라, 충격 에너지를 흡수하도록 상측 컬럼 튜브측과 차체측의 사이에는 공지의 에너지 흡수 기구(도시없음)가 설치되어 있다.
양쪽 컬럼 튜브(1, 2)내에는 스티어링 샤프트가 회전 가능하게 지지되어 있다. 스티어링 샤프트는 차량 후방단에 스티어링 휠을 부착하는 중공의 상측 샤프트 부재(3)와 중실의 하측 샤프트 부재(4)로 이루어지고, 상측 샤프트 부재(3)의 차량전방에 형성된 암형 스플라인부(3a)와 하측 샤프트 부재(4)의 차량 후방단부에 형성된 수형 스플라인부(4a)로 토크 전달가능하게 하는 한편, 슬라이딩 가능하게 스플라인 감합되어 있다.
하측 컬럼 튜브(2)의 차량 전방측에는, 동력보조 기구부(P)가 설치되어 있다. 동력보조 기구부(P)의 하우징은, 차량 후방측의 기어 하우징(13)과 차량 전방측에서 이것에 고정 설치된 커버(14)로 이루어진다.
도 2에서 자세하게 도시하는 바와 같이, 기어 하우징(13)은 차량 후방측 축방향 연장부(13a)에 후술하는 토크 센서부(TS)를 수납하고 있고, 차량 후방단에서 하측 컬럼(2)의 차량 전방단을 이후에 설명하는 바와 같이 고정 설치 지지하고 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서, 기어 하우징(13)의 차량 후방단에는 반경방향으로 연장되는 두꺼운 플랜지부(13b)가 일체로 형성되어 있다. 이 두꺼운 플랜지부(13b)의 차량 후방측 단면에 하측 컬럼 튜브(2)의 차량 전방단에 일체로 절곡 형성된 반경방향 외측으로 향하는 플랜지부(2a)가 볼트(18)에 의해 체결 고정되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 이 플랜지부(2a)가 2차 충돌시의 코라푸스·스트로크의 종단부를 형성하는 컬럼 튜브측의 스토퍼부가 된다.
기어 하우징(13)은 차량 전방측에서 커버(14)와 함께 형성하는 공간내에 후술하는 바와 같이 감속 기구를 격납하고 있다.
하측 샤프트 부재(4)는 차량 전방측에서 기어 하우징(13)내로 연장되어 있고, 동력 보조 기구부(P)의 입력축이 된다(이하, 하측 샤프트(4)는 입력축이라 한다).
한편, 기어 하우징(13)의 축방향 거의 중간부의 내경측과 커버(14)의 내경부에는 각각 롤링 베어링(15, 16)이 설치되어, 이들 한 쌍의 롤링 베어링(15, 16)을 통해 동력 보조 기구부(P)의 출력축(5)이 하우징에 입력축(4)과 동축으로 지지되어 있다. 출력축(5)은 차량 후단부가 기어 하우징(13)의 베어링 연장부(13a)내를 차량 후단 플랜지부(13b)의 거의 내경부분까지 연장하여 입력축(4)의 차량 전단부 단면에 대향하고 있다.
입력축(4)의 차량 전방측 광경단부(4c)에는, 토션바(6)의 기단이 압입 고정되어 있고, 이 토션바(6)는 중공으로 형성된 출력축(5)의 내부에서 연장되며, 그 선단이 출력축(5)의 단부에 고정 핀(5a)에 의해 고정되어 있다. 이 출력축(5)의 차량 전방측에는 유니버설 조인트(도시생략)를 통해 중간축(도시생략)이 연결해 있다. 출력축(5)의 차량 전방측은 유니버설 조인트(도시없음), 중간 샤프트(도시없음), 래크 앤 피니언 기구(도시없음)등을 통해 전조륜에 연결되어 있다.
베어링(15)보다도 차량 후방측에서 두꺼운 플랜지부(13b)에 달하는 기어 하우징(13)의 축방향 연장부(13a)의 내경 공간부에는 토크 검지 기구(TS)가 설치되어 있다. 토크 검지 기구(TS)는, 롤링 베어링(15)보다도 차량 후방측에 있어서 출력축(5)의 외주에 등간격에 형성된 복수의 토크 검지용 홈(7)과, 이들 검지용 홈(7)의 반경방향 외측에 배치된 슬리브(8)와, 슬리브(8)의 반경방향 외측에 배치된 토크 검지용의 코일(9)과, 코일에 접속된 토크 검지용 회로기판(9a) 및 외부와의 전기적 접속용의 하니스 등으로 구성되어 있다.
본 실시형태에 있어서, 슬리브(8)는 차량 후단측에서 입력축(4)의 광경단부(4c)의 외주에 코킹 등에 의해 소성변형에 의하여 외감 고정 설치되어 있다. 슬리브(8)에는, 검지용 홈(7)에 반경방향으로 대향하여 장방형의 창(8a)이 형성되어 있다. 토크 검지용의 코일(9)은 슬리브(8)의 장방형 창(8a)의 반경방향 외측에 있어서 기어 하우징(13)내에 고정 설치되어 있다.
본 실시형태에 있어서, 기어 하우징(13)내에서 코일(9)의 외경측에 반경방향으로 실질적으로 나란히 토크 검지용 회로기판(9a)이 설치되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 토크 검지용 회로기판(9a) 이외에서도 토크 검지 기구의 구성에 필요한 하니스 등의 부재로 기어 하우징 내에 설치되는 부재는 코일(9)에 반경방향으로 겹쳐서 배치함으로써, 기어 하우징의 축방향 연장부(13a)를 짧게 하고 있다.
출력축(5)에는, 롤링 베어링(15),(16)과의 사이의 위치에 있어서 워엄 휠(12)이 감합되어 있다. 워엄 휠(12)은 그 내경부가 롤링 베어링(16)를 통해 너트(17)에 의해 출력축(5)에 마련한 견부(5b)에 단단히 부착되어 출력축(5)에 고정되어 있다.
워엄 휠(12)은 그 치부가 동력 보조용의 전동모터(도시없음)의 구동축에 연결한 워엄(11)에 감합되어 있다. 전동모터는 공지와 같이 기어 하우징(13)에 고정적으로 부착되어 있다.
워엄 휠(12)과 워엄(11)은 동력 보조기구(P)의 감속 기구를 구성하고 있고, 기어 하우징(13)과 커버(14)로 형성되는 하우징 공간 내에 수납되어 있다.
운전자가 스티어링 휠(도시생략)을 조타함으로써 발생한 조타 토크는, 입력축(4), 토션바(6), 출력축(5), 유니버설 조인트(UJ)(도시생략), 중간 샤프트(도시생략) 및 래크 앤 피니언 식 스티어링 기구 등의 조타기구(도시생략)를 통해 도시하지 않는 전조륜에 전달된다. 또한, 전동 모터(도시생략)의 회전력은, 워엄(11) 및 워엄 휠(12)을 통해 출력축(5)에 전달되게 되어 있고, 전동모터(도시생략)의 회전력 및 회전 방향을 적당히 제어함으로써, 출력축(5)에 적절한 조타 보조 토크를 부여할 수 있도록 되어 있다.
그런데, 본 실시형태에서는, 하측 컬럼 튜브(2)의 차량 전방단의 플랜지부(2a)보다도 차량 후방측에서 하측 컬럼 튜브(2)의 내주면과 입력축(4)의 광경부 외주면의 사이에 시일 부재(20)가 삽입·고정되어 있다.
하측 컬럼 튜브(2)는, 기어 하우징(13)에 체결 고정되는 것에 의해 위치가 결정되고, 시일 부재(20)가 입력축(4)과 하측 컬럼 튜브(2)의 사이에 고정된다. 또, 시일 부재(20)는 하측 컬럼 튜브(2)의 내경측에서 또한 하측 컬럼 튜브(2)의 플랜지부보다도 차량 후방이면, 하측 컬럼 튜브(2)에 직접 고정되어 있지 않아도 되며, 기어 하우징(13)에 유지되어 있어도 된다.
본 실시형태에 의하면, 시일 부재(20)를 하측 컬럼 튜브(2)내에 설치하는 것에 의해, 하측 컬럼 튜브(2)의 플랜지부(2a)를, 2차 충돌시의 코라푸스·스트로크의 컬럼측 종단부, 즉 스토퍼부로 하는 것이 가능하며, 또한 하측 컬럼 튜브(2)와 하우징과의 결합 강도는 하측 컬럼 튜브(2)의 플랜지부(2a)와 기어 하우징의 두꺼운 플랜지부(13b)과의 결합에 의해 충분히 취할 수 있으므로, 2차 충돌 등의 충격을 흡수하기 위해서 필요한 코라푸스·스트로크를 확보하면서, 스티어링 샤프트를 포함한 전동 파워 스티어링 장치의 구성 전체의 길이를 짧게 할 수 있고, 차량설계의 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, 전동 파워 스티어링 장치의 구성 전체의 설정 길이가 결정되어 있을 때, 종래의 전동 파워 스티어링 장치보다 코라푸스·스트로크를 길게 설정하는 것이 가능하다.
본 실시형태에 의하면, 기어 하우징의 차량 후방에 형성되는 토크 검지 기구의 부품배치를 반경방향으로 중첩시켜서 하우징의 축 방향길이를 짧게 하여, 그만큼 2차 충돌시에 상측 컬럼 튜브가 이동하는 코라푸스·스트로크 길이를 길게 확보할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 제 1 실시형태의 변형예에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 요점부의 확대 단면도다.
본 변형예에서는, 토크 센서 기구(TS)는 토크 검지용 코일(9), 토크 검지용 회로기판(9a), 토크 검지용 회로용 하니스(9b)가 반경방향으로 연장된 철판(19)상에 부착되어 토크 센서 유닛을 형성하고 있다. 코일(9)은 출력축의 토크 검지용 홈(7) 및 슬리브(8)에 대향하게 배치되어, 토크 검지용 회로기판(9a), 토크 검지 회로용 하니스(9b) 등의 다른 구성부품은 코일(9)의 반경방향 외측에 반경방향으로 나란히 배치되어 있다. 본 실시형태의 이 구성에 의하면, 기어 하우징의 토크 검지용 코일의 반경방향 외측부분에서 종래 빈 스페이스였던 부분을 유효하게 활용이 가능하며, 더 나아가 구성에 의해 토크 검지 기구의 구성부품은 전체적으로 축방향으로 짧게 배치되므로, 이것들을 수납하는 기어 하우징도 축방향으로 짧아져서 그만큼 코라푸스·스트로크를 크게 할 수 있다.
또한, 조립 시에는, 기어 하우징(13)의 반경방향으로 연장된 단면에, 토크 검지 기구(TS)의 브래킷(21)과 하측 컬럼 튜브(2)의 반경방향으로 연장하는 플랜지(22)가 압박 접촉되어, 이들은 체결용의 볼트(18)에 의해 동시에 고정되게 되어 있다.
그 밖의 구성, 작용 및 효과는 상술한 제 1 실시형태와 같다.
(제 2 실시형태)
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 요점부의 확대 단면도다.
상기 제 1 실시형태의 변형예에서는, 하측 컬럼 튜브(2)의 플랜지부(2a)는 하측 컬럼 튜브(2)로 용접에 의해 일체로 형성되어 있다. 기어 하우징 차량 후방 단면과 하측 컬럼 튜브(2)의 플랜지부(2a)의 단면을 간극없이 충접하기 위해서는, 양자의 가공 정밀도를 높게 할 필요가 있어 비용이 상승하게 된다. 그리하여, 제 2 실시형태에서는, 하측 컬럼 튜브(2)와 토크 검지 기구(TS)와의 사이에, 상기 제 1실시형태의 시일 부재(20)와 동등한 시일 기능을 가지고, 더욱이 하측 컬럼 튜브(2)와 토크 검지 기구(TS)와의 사이의 간극을 시일하는 것이 가능한 시일 부재(30)가 설치되어 있다.
즉, 시일 부재(30)는, 하측 컬럼 튜브(2)의 내경측에서 입력축(4)과의 사이에 개재한 시일부(30a)와, 하측 컬럼 튜브(2)와 토크 검지 기구(TS)와의 사이에 개재한 시일부(30b)로 일체적으로 구성되어 있다.
이와 같이, 하측 컬럼 튜브(2)의 단부에, 시일 부재(30)를 설치되 두는 것으로, 하측 컬럼 튜브(2)를 조립할 때에, 토크 검지 기구(TS)와 하측 컬럼 튜브(2)와의 사이에서, 시일 부재(30)의 시일부(30a)를 압축하는 것에 의해, 시일성을 향상시키고, 또한, 시일부(30b)의 위치 결정을 동시에 실행할 수 있다.
또, 조립 시에는 우선, 하측 컬럼 튜브(2)의 차량 전단부에 시일 부재(30)를 압입하고, 기어 하우징(13)의 단면에 하측 컬럼 튜브(2)의 차량 전단부에 설치된 플랜지(22)를 압박 접촉하며, 체결용의 볼트(18)에 의해, 시일 부재(30)와 하측 컬럼 튜브(2)가 기어 하우징(13)의 단면에 동시에 고정되게 되어 있다.
또한, 토크 검지 기구(TS)와 하측 컬럼 튜브(2)와의 사이에서의 시일부(30b)는 시일부(30a)와 일체가 아니라 토크 검지 기구(TS) 측에 설치되어도 된다. 즉, 시일부(30b)의 기능을 갖는 시일 부재와 제 1 실시형태의 시일 부재(20)를 조합하는 것에 의해 제 2 실시형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
그 밖의 구성, 작용 및 효과는 상술한 제 1 실시형태와 같다.
(제 3 실시형태)
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 전동 파워 스티어링 장치의 요점부의 확대 단면도다.
제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에 있어서 시일 부재는 입력축 상에 설치되어 있지만, 본 실시형태에서는 시일 부재(40)는 슬리브(8)의 외주 측에 설치되어 있다.
이 시일 부재(40)는 토크 센서 유닛과 슬리브(8)의 외주부의 사이에서 시일하므로, 하측 컬럼 튜브(2)와 토크 센서 유닛과의 사이에 간극이 있어도, 토크 검지 기구(TS)의 내부에 이물이 침입할 가능성이 없다.
그 밖의 구성, 작용 및 효과는 상술한 제 1 실시형태의 변형 예와 같다.
또, 본 발명은, 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 여러가지로 변형 가능하다.

Claims (10)

  1. 입력축에 인가된 조타 토크를 토크 검지 기구에 의해 검지하고, 검지한 조타 토크에 대응하여 전동모터로부터 발생된 보조 조타 토크를 감속 기구를 통해 출력축으로 전달하는 전동 파워 스티어링 장치에 있어서,
    컬럼 튜브의 내경측에서 상기 입력축과의 사이에 시일 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동 파워 스티어링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬럼 튜브의 차량 전단부에는 반경방향으로 연장되는 부분이 고정적으로 마련되고, 기어 하우징의 차량 후방측의 단부에 고정 수단에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동 파워 스티어링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 반경방향으로 연장되는 부분은 상기 컬럼 튜브에 일체로 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동 파워 스티어링 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 반경방향으로 연장되는 부분은 상기 컬럼 튜브에 용접되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동 파워 스티어링 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬럼 튜브와 상기 토크 검지 기구의 사이에 시일 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동 파워 스티어링 장치.
  6. 입력축에 인가된 조타 토크를 토크 검지 기구에 의해 검지하고, 검지한 조타 토크에 대응하여 전동모터로부터 발생된 보조 조타 토크를 감속 기구를 통해 출력축으로 전달하는 전동 파워 스티어링 장치에 있어서,
    상기 입력축에는 토크 검지 기구용의 슬리브가 외측 끼워맞춤되어 있고,
    상기 토크 검지 기구의 구성부품 중 적어도 코일, 토크 검지 회로기판, 토크 검지 회로용 하니스는 유닛화되어 있고,
    상기 토크 검지 기구의 슬리브와 상기 유닛화된 토크 센서 유닛의 사이에, 시일 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동 파워 스티어링 장치.
  7. 조타력을 입력하는 입력축과,
    입력축에 토션바를 통해 연결된 출력축과,
    상기 출력축을 상기 입력축과 동축으로 회전가능하게 지지하는 하우징과,
    상기 출력축의 주위에서 상기 하우징 내에 마련되어, 상기 입력축에 가해지는 조타 토크를 검지하는 토크 검지 기구와,
    상기 토크 검지 기구에서 검지된 조타 토크에 대응하여 전동모터에 의해 발생된 회전 구동을 감속하여 상기 출력축으로 전달하기 위해서 상기 하우징내에 수납된 감속 기구로 구성되는 전동 파워 스티어링 장치에 있어서,
    상기 하우징은 상기 토크 검지 기구를 수납하는 부분에서 상기 토크 검지 기구보다도 외경측에서 상기 컬럼 튜브의 반경방향 플랜지부를 고정 설치 지지하여 상기 플랜지부에 의해 2차 충돌시의 코라푸스·스트로크의 스토퍼를 형성하고,
    상기 컬럼 튜브 내경보다도 내경측에서 상기 입력축과 상기 토크 검지 기구를 수납하는 부분의 사이에 토크 검지 기구 수납부를 밀봉하기 위한 밀봉 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동 파워 스티어링 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 토크 검지 기구는, 상기 출력축 또는 상기 입력축 중 어느 하나의 외주면에 형성된 축방향으로 연장되는 토크 검지용 홈과,
    상기 출력축 또는 상기 입력축 중 다른 하나에 고정 설치되고, 상기 토크 검 지용 홈에 대응하는 창을 갖고, 상기 출력축을 둘러싸는 슬리브와,
    상기 슬리브에 반경방향으로 대향하여 상기 하우징에 마련된 토크 검지용 코일과,
    상기 코일의 반경방향 외측에 반경방향으로 나란히 배열되어 상기 하우징에 마련된 토크 검지 회로 구성용 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는
    전동 파워 스티어링 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 코일과 상기 토크 검지 회로 구성용 부재는 반경방향으로 연장하는 판 상에 유닛화되어 구성되는 것을 특징으로 하는
    전동 파워 스티어링 장치.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시일 부재는 상기 컬럼 튜브의 플랜지부보다도 차량 후방측에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    전동 파워 스티어링 장치.
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