KR20110054239A - Steering locking apparatus of motor driven power steering system - Google Patents

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KR20110054239A KR1020090110812A KR20090110812A KR20110054239A KR 20110054239 A KR20110054239 A KR 20110054239A KR 1020090110812 A KR1020090110812 A KR 1020090110812A KR 20090110812 A KR20090110812 A KR 20090110812A KR 20110054239 A KR20110054239 A KR 20110054239A
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Abstract

PURPOSE: A steering locking device of an electric power steering system is provided to encourage cost saving and weight decrease through the simplification of parts using MDPS to have a constitution cooperating with a worm shaft. CONSTITUTION: A steering locking device of an electric power steering system comprises a solenoid housing(11), a shaft protrusion(12), a solenoid plunger(14) and a solenoid spring(15). The solenoid housing comprises a guide groove(11a), which is extended in the longitudinal direction of a worm shaft(4). The solenoid housing is integrally coupled to a housing protecting the worm shaft. The shaft protrusion is protruded from one end of the worm shaft toward the guide groove. The solenoid plunger is installed in the solenoid housing to be able to linearly move along the guide groove and a coil(13), on which current flows when a vehicle starts, is wound on the outer circumferential surface of the solenoid plunger.

Description

전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 록킹 장치{Steering locking apparatus of motor driven power steering system}Steering locking apparatus of motor driven power steering system

본 발명은 시동 오프(OFF)시 조향 조작을 구속할 수 있는 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 록킹 장치에 관한 기술이다.The present invention relates to a steering locking device of an electric power steering system capable of restraining steering operation when starting off.

일반적으로, 파워 스티어링은 오일의 유압을 이용하는 방식과 전기모터의 동력을 이용하는 방식이 있다.In general, the power steering is a method using the oil pressure of the oil and the method of using the power of the electric motor.

상기 유압식은 유압펌프가 엔진의 힘으로 유체를 펌핑하여 유압을 형성하고 있다가 운전자가 핸들을 돌릴 때 조향하는 방향으로 유압을 보내어 핸들링이 가벼워지도록 하는 것이고, 전동식 파워 스티어링(motor driven power steering; 이하, MDPS라 한다)은 전기모터를 이용해 조타력을 향상시키도록 하는 것이다.The hydraulic type is to create a hydraulic pressure by the hydraulic pump pumps the fluid by the power of the engine to send the hydraulic pressure in the steering direction when the driver turns the steering wheel to lighten the handling, the motor driven power steering (hereinafter referred to as motor driven power steering; MDPS) is to use the electric motor to improve the steering power.

상기 MDPS는 주행 조건에 따라 전기모터가 자동으로 제어기능을 발휘하게 되며, 이에 따라 상기 유압식 파워 스티어링에 비해 보다 향상된 조타성능 및 조타감을 갖출 수 있게 된다.In the MDPS, the electric motor automatically exerts a control function according to the driving conditions, and accordingly, it is possible to have improved steering performance and a feeling of steering compared to the hydraulic power steering.

한편, 상기 MDPS는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 스티어링 휠(1)과 결합된 스티어링 샤프트(2)에 관통되어 일체로 결합된 웜휠(3)과, 상기 웜휠(3)에 치합 되어 결합된 웜샤프트(4)와, 상기 웜샤프트(4)의 일단과 연결되면서 전자제어유니트(ECU)의 제어에 의해 구동하여 상기 웜샤프트(4)로 동력을 전달하는 모터(5)와, 상기 웜휠(3) 및 상기 웜샤프트(4)를 감싸는 하우징(6)을 포함하여 구성된다.Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2, the MDPS is engaged with the worm wheel 3 and the worm wheel 3 which are integrally coupled to the steering shaft 2 coupled to the steering wheel 1. A worm shaft 4 and a motor 5 which is connected to one end of the worm shaft 4 and driven by control of an electronic control unit (ECU) to transfer power to the worm shaft 4 and the worm wheel. And a housing 6 surrounding the worm shaft 4.

여기서, 상기 웜샤프트(4)의 양단은 틸트베어링(7) 및 웜샤트프베어링(8)을 관통하여 설치된 구성이고, 상기 틸트베어링(7)와 웜샤트프베어링(8)은 상기 하우징(6)에 고정 설치된 구조를 갖는다.Here, both ends of the worm shaft (4) is configured to penetrate through the tilt bearing (7) and the worm shaft bearing (8), the tilt bearing (7) and the worm shaft bearing (8) is in the housing (6) It has a fixed installation.

한편, 상기와 같은 MDPS에는 시동 오프(OFF)시 스티어링 휠(1)의 조향 조작을 구속할 수 있는 조향 록킹 장치(9)가 스티어링 칼럼(10)에 별도로 구비되어 있다.On the other hand, in the MDPS as described above, a steering locking device 9 capable of restraining steering operation of the steering wheel 1 at the start-off is separately provided in the steering column 10.

상기 조향 록킹 장치(9)는 차량 도난 방지의 법규를 만족시키기 위하여 필수적으로 구비해야 하는 것으로, 열쇠와 같은 시동키를 사용하는 MSCL(Manual Steering Column Lock)과 스마트키를 사용하는 ESCL(Electric Steering Column Lock)이 있다.The steering locking device 9 must be provided in order to satisfy the anti-theft law, and the MSCL (Manual Steering Column Lock) using a starter key such as a key and an ESCL (Electric Steering Column) using a smart key Lock).

그런데, 상기와 같은 종래의 조향 록킹 장치(9)는 MDPS와는 별도로 구성되어서 스티어링 칼럼(10)에 장착된 구성이기 때문에 상기 조향 록킹 장치(9)의 설치공간을 따로 마련해야 하는 단점이 있고, 또한 상기 조향 록킹 장치(9)에 의해 주변 부품들의 설치시 공간상 제약을 받게 되므로 설계의 자유도가 낮아지게 되는 문제점이 있었다.However, since the conventional steering locking device 9 is configured separately from the MDPS and is mounted on the steering column 10, there is a disadvantage in that an installation space of the steering locking device 9 must be separately provided. Since the steering locking device 9 is subject to space limitations when installing the peripheral components, there is a problem that the freedom of design is lowered.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 시동 오프(OFF)시 스티어링 휠의 조향 조작을 구속할 수 있는 조향 록킹 장치를 MDPS에 함께 구성하여, 스티어링 칼럼의 외형을 간소화시킴으로 인해 설계의 자유도를 높일 수 있도록 하고, 부품의 간소화를 통해 원가 절감 및 중량 감소를 도모할 수 있도록 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 록킹 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by configuring a steering locking device that can restrain steering operation of the steering wheel at the time of starting off (OFF) with the MDPS, to simplify the appearance of the steering column The purpose is to provide a steering locking device of an electric power steering system that can increase the degree of freedom of design and to reduce cost and weight by simplifying parts.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 록킹 장치는, 웜샤프트의 길이방향을 따라 연장된 가이드홈을 구비하고서 상기 웜샤프트를 보호하는 하우징에 일체로 결합되어 설치되는 솔레노이드하우징과; 상기 웜샤프트의 일단에서 상기 가이드홈을 향하여 일체로 돌출 형성된 샤프트돌기와; 상기 가이드홈을 따라 직선 이동할 수 있도록 상기 솔레노이드하우징내에 설치되면서 바깥 둘레면에는 차량의 시동 온(ON)시 전류가 흐르는 코일이 감겨지고 상기 샤프트돌기를 향하는 선단에는 상기 샤프트돌기가 삽입될 수 있는 돌기홈이 형성된 솔레노이드플런저와; 상기 솔레노이드하우징과 상기 솔레노이드플런저에 양단에 지지되도록 설치된 솔레노이드스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The steering locking device of the electric power steering system of the present invention for achieving the above object is provided with a guide groove extending along the longitudinal direction of the worm shaft, and the solenoid is integrally coupled to the housing to protect the worm shaft. A housing; A shaft protrusion integrally protruded from one end of the worm shaft toward the guide groove; Installed in the solenoid housing to linearly move along the guide groove, the outer circumferential surface is wound with a coil through which a current flows when the vehicle is turned on, and the shaft protrusion may be inserted into the front end toward the shaft protrusion. A grooved solenoid plunger; And a solenoid spring installed to be supported at both ends of the solenoid housing and the solenoid plunger.

본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 록킹 장치는, 시동 오프(OFF)시 MDPS를 구성하는 웜샤프트의 회전을 구속함으로써 스티어링 휠을 이용한 조향 조작을 구속할 수 있게 되므로 시동 오프(OFF)시 차량 도난 방지의 법규를 충 분히 만족시킬 수 있게 되고, 웜샤프트와 연동된 구성을 갖출 수 있도록 MDPS와 함께 이루어진 구성으로 부품의 간소화를 통해 원가 절감 및 중량 감소를 도모할 수 있는 효과가 있다.The steering locking device of the electric power steering system according to the present invention can restrict the steering operation using the steering wheel by restraining the rotation of the worm shaft constituting the MDPS at the time of starting off, so that the vehicle at the time of starting off The anti-theft law can be fully satisfied, and the configuration is made with MDPS to have a configuration linked to the worm shaft, which can reduce the cost and reduce the weight by simplifying the parts.

도 3에는 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 록킹 장치에 대한 도면이 도시되어 있다.3 is a view of a steering locking device of the electric power steering system according to the present invention.

상기 전동식 파워 스티어링 시스템(MDPS)는 도시된 바와 같이 스티어링 샤프트(2)에 관통되어 일체로 결합된 웜휠(3)과, 상기 웜휠(3)에 치합되어 결합된 웜샤프트(4)와, 상기 웜샤프트(4)의 일단과 연결되면서 전자제어유니트(ECU)의 제어에 의해 구동하여 상기 웜샤프트(4)로 동력을 전달하는 모터(5)와, 상기 웜휠(3) 및 상기 웜샤프트(4)를 감싸는 하우징(6)을 포함하여 구성된다.The electric power steering system (MDPS) includes a worm wheel (3) integrally coupled to the steering shaft (2) as shown, a worm shaft (4) engaged with the worm wheel (3), and the worm A motor 5 which is connected to one end of the shaft 4 and is driven by the control of an electronic control unit (ECU) to transmit power to the worm shaft 4, the worm wheel 3 and the worm shaft 4. It comprises a housing 6 surrounding the.

상기 스티어링 샤프트(2)의 일단에는 스티어링 휠(1; 도1 참조)이 결합된다.A steering wheel 1 (see FIG. 1) is coupled to one end of the steering shaft 2.

그리고, 상기 웜샤프트(4)의 양단은 틸트베어링(7) 및 웜샤트프베어링(8)을 관통하여 설치된 구성이고, 상기 틸트베어링(7) 및 웜샤트프베어링(8)은 상기 하우징(6)에 고정 설치된 구조를 갖는다.Both ends of the worm shaft 4 are configured to penetrate through the tilt bearing 7 and the worm shaft bearing 8, and the tilt bearing 7 and the worm shaft bearing 8 are disposed on the housing 6. It has a fixed installation.

한편, 상기 MDPS에는 시동 오프(OFF)시 스티어링 휠(1)의 조향 조작을 구속할 수 있는 본 발명에 따른 조향 록킹 장치가 함께 구성된다.On the other hand, the MDPS is configured with a steering locking device according to the present invention that can restrain the steering operation of the steering wheel (1) when the start-off (OFF).

즉, 상기 조향 록킹 장치는 상기 웜샤프트(4)의 길이방향을 따라 연장된 가이드홈(11a)을 구비하고서 상기 웜샤프트(4)를 보호하는 하우징(6)에 일체로 결합되어 설치되는 솔레노이드하우징(11)과, 상기 웜샤프트(4)의 일단에서 상기 가이드 홈(11a)을 향하여 일체로 돌출 형성된 샤프트돌기(12)와, 상기 가이드홈(11a)을 따라 직선 이동할 수 있도록 상기 솔레노이드하우징(11)내에 설치되면서 바깥 둘레면에는 차량의 시동 온(ON)시 전류가 흐르는 코일(13)이 감겨지고 상기 샤프트돌기(12)를 향하는 선단에는 상기 샤프트돌기(12)가 삽입될 수 있는 돌기홈(14a)이 형성된 솔레노이드플런저(14)와, 상기 솔레노이드하우징(11)과 상기 솔레노이드플런저(14)에 양단에 지지되도록 설치된 솔레노이드스프링(15)을 포함하여 구성된다.That is, the steering locking device has a guide groove (11a) extending along the longitudinal direction of the worm shaft (4), the solenoid housing is integrally coupled to the housing (6) to protect the worm shaft (4) 11, the shaft protrusion 12 integrally protruded from one end of the worm shaft 4 toward the guide groove 11a, and the solenoid housing 11 so as to linearly move along the guide groove 11a. In the outer periphery, the coil 13 flowing current flows when the vehicle is turned on and the shaft protrusion 12 is inserted into the front end toward the shaft protrusion 12. The solenoid plunger 14 having a 14a) is formed, and the solenoid spring 15 is installed to support both ends of the solenoid housing 11 and the solenoid plunger 14.

여기서, 상기 샤프트돌기(12)는 상기 웜샤프트베어링(8)을 관통하여 설치된 구조를 갖는다.Here, the shaft protrusion 12 has a structure installed through the worm shaft bearing (8).

그리고, 상기 솔레노이드플런저(14)는 상기 가이드홈(11a)을 따라 직선 이동만 할 수 있도록 상기 솔레노이드하우징(11)내에 설치되어 있다.In addition, the solenoid plunger 14 is installed in the solenoid housing 11 so that only the linear movement along the guide groove 11a is possible.

즉, 상기 솔레노이드플런저(14)는 상기 솔레노이드하우징(11)의 구속에 의해 회전 운동은 할 수 없는 구조이다.That is, the solenoid plunger 14 is a structure that can not be rotated by the restraint of the solenoid housing (11).

그리고, 상기 샤프트돌기(12)와 상기 솔레노이드플런저(14)의 돌기홈(14a)은 서로 동일한 다각형의 단면을 갖도록 형성된다.The shaft protrusion 12 and the protrusion groove 14a of the solenoid plunger 14 are formed to have the same polygonal cross section.

상기 샤프트돌기(12)와 상기 돌기홈(14a)이 본 발명에서는 사각 단면으로 도시되었으나, 원형 단면만 아니라면 이에 한정되는 것은 아니다.Although the shaft protrusion 12 and the protrusion groove 14a are illustrated in the present invention in a rectangular cross section, the shaft protrusion 12 and the protrusion groove 14a are not limited thereto.

그리고, 상기 솔레노이드스프링(15)은 상기 솔레노이드플런저(14)를 상기 샤프트돌기(12)쪽으로 이동시키도록 힘을 제공하는 압축스프링인 것을 특징으로 한다.And, the solenoid spring 15 is characterized in that the compression spring for providing a force to move the solenoid plunger 14 toward the shaft projection (12).

이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.The operation of the embodiment of the present invention will be described below.

도 3의 상태는 차량의 시동이 오프(OFF)된 상태로서, 이때에는 배터리의 전원이 차단되어 코일(13)로 전류가 흐르지 않게 된다.The state of FIG. 3 is a state in which the start of the vehicle is turned off. At this time, the power of the battery is cut off so that no current flows to the coil 13.

코일(13)로 전류가 흐르지 않으면 솔레노이드플런저(14)는 솔레노이드스프링(15)의 힘에 의해 샤프트돌기(12)쪽으로 이동을 한 상태로 고정되며, 또한 상기 솔레노이드플런저(14)의 돌기홈(14a)속에는 상기 샤프트돌기(12)가 삽입된 상태가 된다.If no current flows through the coil 13, the solenoid plunger 14 is fixed while being moved toward the shaft protrusion 12 by the force of the solenoid spring 15, and the protrusion groove 14a of the solenoid plunger 14 is fixed. ), The shaft protrusion 12 is inserted.

따라서, 시동이 오프(OFF)된 상태에서는 웜샤프트(4)의 회전이 솔레노이드플런저(14)에 의해 구속된 상태이기 때문에 스티어링 휠(1)을 회전시키더라도 상기 웜샤프트(4)와 치합을 이룬 웜휠(3)이 회전을 하지 못하게 되고, 상기 웜휠(3)이 회전을 하지 못하게 됨에 따라 상기 스티어링 휠(1)도 회전을 하지 못하도록 구속된 상태가 된다.Accordingly, since the rotation of the worm shaft 4 is constrained by the solenoid plunger 14 in the state of starting off, even when the steering wheel 1 is rotated, the worm shaft 4 is engaged with the worm shaft 4. As the worm wheel 3 does not rotate, and the worm wheel 3 does not rotate, the steering wheel 1 is also restrained from rotating.

이 결과, 본 발명의 실시예는 시동 오프(OFF)시 차량 도난 방지의 법규를 충분히 만족시킬 수 있게 된다.As a result, the embodiment of the present invention can fully satisfy the law for preventing theft of the vehicle at the time of starting off.

그리고, 차량의 시동이 온(ON)되면 이때에는 배터리의 전원이 인가되어 코일(13)로 전류가 흐르게 된다.Then, when the vehicle is started (ON), the power of the battery is applied at this time, the current flows to the coil (13).

코일(13)로 전류가 흐르게 되면 솔레노이드플런저(14)는 도 4와 같이 솔레노이드스프링(15)의 힘을 이기고 샤프트돌기(12)에서 멀어지는 방향으로 후퇴 이동을 하여 고정되며, 동시에 상기 샤프트돌기(12)는 상기 솔레노이드플런저(14)의 돌기홈(14a)으로부터 빠진 상태가 되므로 상기 샤프트돌기(12)는 구속이 해제된 상태가 된다.When the current flows to the coil 13, the solenoid plunger 14 is fixed by retreating in a direction away from the shaft protrusion 12, overcoming the force of the solenoid spring 15, as shown in FIG. ) Is removed from the projection groove 14a of the solenoid plunger 14, so that the shaft projection 12 is in a state where the restraint is released.

이와 같이, 솔레노이드플런저(14)로부터 샤프트돌기(12)의 구속이 해제되면, 이때부터 스티어링 휠(1)을 이용한 조향 조작도 원활히 진행됨으로써 차량은 주행을 할 수 있는 상태가 된다.In this manner, when the restraint of the shaft protrusion 12 is released from the solenoid plunger 14, the steering operation using the steering wheel 1 also proceeds smoothly from this time, and the vehicle is in a state capable of traveling.

이상과 같이 본 발명에 따른 조향 록킹 장치는 시동 오프(OFF)시 MDPS를 구성하는 웜샤프트(4)의 회전을 구속함으로써 스티어링 휠(1)을 이용한 조향 조작을 구속할 수 있게 되므로, 시동 오프(OFF)시 차량 도난 방지의 법규를 충분히 만족시킬 수 있게 된다.As described above, the steering locking device according to the present invention can restrict the steering operation using the steering wheel 1 by restraining the rotation of the worm shaft 4 constituting the MDPS when the vehicle is turned off. OFF, the vehicle can be sufficiently satisfied with the law for theft prevention.

또한, 본 발명의 조향 록킹 장치는 웜샤프트(4)와 연동된 구성을 갖출 수 있도록 MDPS에 함께 구성하여 이루어진 것이므로, 스티어링 칼럼(10)에 장착된 종래의 구성에 비해 상기 스티어링 칼럼(10)의 외형을 간소화시킬 수 있게 되고, 이를 통해 상기 스티어링 칼럼(10)에 대한 설계의 자유도를 높일 수 있게 된다.In addition, since the steering locking device of the present invention is configured to be configured together with the MDPS to have a configuration linked with the worm shaft 4, the steering column 10 of the steering column 10 as compared to the conventional configuration mounted on the steering column 10. It is possible to simplify the appearance, thereby increasing the degree of freedom of design for the steering column (10).

또한, 본 발명의 조향 록킹 장치는 MDPS와 함께 이루어진 구성으로 부품의 간소화를 이룩할 수 있게 되고, 이로 인해 원가 절감 및 중량 감소를 도모할 수 있는 장점도 있다.In addition, the steering locking device of the present invention can achieve the simplification of the component by the configuration made with the MDPS, thereby also having the advantage of reducing the cost and weight.

도 1은 스티어링 칼럼에 조향 록킹 장치가 구비된 종래의 전동식 파워 스티어링 시스템을 보여주기 위한 도면,1 is a view for showing a conventional electric power steering system equipped with a steering locking device in the steering column,

도 2는 도 1의 전동식 파워 스티어링 시스템에 대한 도면,2 is a view of the electric power steering system of FIG.

도 3은 본 발명에 따라 전동식 파워 스티어링 시스템에 조향 록킹 장치가 구비된 도면,3 is a view provided with a steering locking device in the electric power steering system according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 조향 록킹 장치의 작동 상태 도면이다.4 is an operating state diagram of a steering locking device according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

4 - 웜샤프트 6 - 하우징4-warm shaft 6-housing

11 - 솔레노이드하우징 11a - 가이드홈11-solenoid housing 11a-guide groove

12 - 샤프트돌기 13 - 코일12-shaft projection 13-coil

14 - 솔레노이드플런저 14a - 돌기홈14-solenoid plunger 14a-protrusion groove

15 - 솔레노이드스프링15-solenoid spring

Claims (3)

웜샤프트의 길이방향을 따라 연장된 가이드홈을 구비하고서 상기 웜샤프트를 보호하는 하우징에 일체로 결합되어 설치되는 솔레노이드하우징과;A solenoid housing having a guide groove extending along the longitudinal direction of the worm shaft and integrally installed in a housing protecting the worm shaft; 상기 웜샤프트의 일단에서 상기 가이드홈을 향하여 일체로 돌출 형성된 샤프트돌기와;A shaft protrusion integrally protruded from one end of the worm shaft toward the guide groove; 상기 가이드홈을 따라 직선 이동할 수 있도록 상기 솔레노이드하우징내에 설치되면서 바깥 둘레면에는 차량의 시동 온(ON)시 전류가 흐르는 코일이 감겨지고 상기 샤프트돌기를 향하는 선단에는 상기 샤프트돌기가 삽입될 수 있는 돌기홈이 형성된 솔레노이드플런저와;Installed in the solenoid housing to linearly move along the guide groove, the outer circumferential surface is wound with a coil through which a current flows when the vehicle is turned on, and the shaft protrusion may be inserted into the front end toward the shaft protrusion. A grooved solenoid plunger; 상기 솔레노이드하우징과 상기 솔레노이드플런저에 양단에 지지되도록 설치된 솔레노이드스프링;A solenoid spring installed to be supported at both ends of the solenoid housing and the solenoid plunger; 을 포함하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 록킹 장치.Steering locking device of the electric power steering system comprising a. 청구항 1에 있어서, 상기 샤프트돌기와 상기 돌기홈은 서로 동일한 다각형의 단면을 갖도록 형성된 것;The method of claim 1, wherein the shaft projection and the projection groove is formed to have a cross section of the same polygon with each other; 을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 록킹 장치.Steering locking device of an electric power steering system, characterized in that. 청구항 1에 있어서, 상기 솔레노이드스프링은 상기 솔레노이드플런저를 상기 샤프트돌기쪽으로 이동시키도록 힘을 제공하는 압축스프링인 것;The method of claim 1, wherein the solenoid spring is a compression spring that provides a force to move the solenoid plunger toward the shaft projection; 을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 조향 록킹 장치.Steering locking device of an electric power steering system, characterized in that.
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