KR20140065578A

KR20140065578A - 통합형 전동조향장치

Info

Publication number: KR20140065578A
Application number: KR1020120130255A
Authority: KR
Inventors: 정대석; 박수보
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2014-05-30

Abstract

본 발명의 통합형 전동조향장치는 조타력 어시스트를 위한 MDPS 모터의 동력을 틸트(Tilt)와 텔레스코픽(Telescopic)을 위한 동력으로 절환시켜줌으로써 틸트모터와 텔레모터 없이 MDPS 모터만을 이용할 수 있고, MDPS ECU에 MDPS 모터의 동력절환 기능을 부여함으로써 틸트·텔레 ECU 없이 MDPS ECU만을 이용할 수 있으며, 특히 1개의 전자클러치(23)만을 이용하여 MDPS모터(2)의 동력을 틸트업/다운과 텔레를 위한 동력으로 전환시켜줌으로써 비용도 절감하면서 중량저감과 팩키지화를 더욱 높여줄 수 있는 특징을 갖는다.

Description

통합형 전동조향장치{United type Motor Driven Power Steering System}

본 발명은 전동조향장치에 관한 것으로, 특히 1개의 전자클러치를 이용하여 MDPS 모터의 동력을 틸트업/다운과 텔레스코픽을 위한 동력으로 전환할 수 있는 통합형 전동조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 전동조향장치인 MDPS(Motor Driven Power Steering)는 유압을 이용하지 않고 모터동력으로 조향파워를 어시스트(assist)하는 방식으로서, 주로 소형차량에 적용되어진다.

MDPS는 조타력의 어시스트(assist)를 위해 모터로 회전되는 웜축(Worm-Shaft)/웜휠(Worm Wheel)로 이루어진 감속기가 구비되고, 틸트(Tilt)와 텔레스코픽(Telescopic)을 각각 구현하기 위한 틸트 모터와 텔레스코픽 모터를 갖춘 전동컬럼장치가 적용되어진다.

MDPS 모터는 MDPS ECU로 제어되고, 틸트 모터와 텔레스코픽 모터는 별도의 틸트/텔레 ECU로 제어되어진다.

도 1은 상기와 같이 MDPS 모터(200)와 틸트 모터(400) 및 텔레스코픽 모터(500)가 구비되고, 이들을 제어하는 MDPS ECU(300)와 틸트/텔레 ECU(600)를 나타낸다.

도시된 바와 같이, MDPS에는 조향축(100a)을 감싼 컬럼튜브(100)에는 조타력을 어시스트하기 위한 감속기와 함께 MDPS 모터(200)가 구비되고, 틸트기구를 틸트업 및 다운시키기 위한 틸트모터(400)와 더불어 텔레기구를 텔레스코픽 이송시키기 위한 텔레모터(500)가 구비되며, 상기 MDPS 모터(200)를 제어하기 위한 MDPS ECU(300)와 함께 틸트모터(400) 및 텔레모터(500)를 제어하기 위한 틸트/텔레 ECU(600)도 각각 구비되어진다.

이와 더불어 MDPS용 모터/각도센서와 틸트용 모터/각도센서 및 텔레용 모터/각도센서도 구비되어진다.

KR

10-2009-0100496

A

하지만, 상기와 같이 구성된 MDPS에는 조타력 어시스트를 위한 MDPS 모터와 MDPS ECU가 구비되고, 이와 별도로 틸트 모터 및 텔레스코픽 모터와 틸트·텔레 ECU가 각각 개별적으로 구비되면서 동력전환을 위한 전자클러치도 최소한 2개를 적용함으로써, MDPS의 패키지 자유도가 낮고 중량상승은 물론 비용상승을 가져올 수밖에 없게 된다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 조타력 어시스트를 위한 MDPS 모터의 동력을 틸트(Tilt)와 텔레스코픽(Telescopic)을 위한 동력으로 절환시켜줌으로써 틸트모터와 텔레모터 없이 MDPS 모터만을 이용할 수 있고, MDPS ECU에 MDPS 모터의 동력절환 기능을 부여함으로써 틸트·텔레 ECU 없이 MDPS ECU만을 이용할 수 있으며, MDPS모터의 동력을 틸트업/다운과 텔레를 위한 동력전환을 1개의 전자클러치만을 이용하여 중량저감과 팩키지화를 더욱 높여주고 비용도 절감할 수 있는 통합형 전동조향장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 통합형 전동조향장치는, 회전동력을 발생시키는 1개의 MDPS 모터; 상기 MDPS 모터의 회전동력으로 조타경로를 형성하는 웜기어와 웜휠기어로 이루어진 감속기; 상기 MDPS 모터와 감속기로 이어지는 동력전달경로에 구비되어, 동력전달경로 분리시 MDPS 모터의 회전동력을 틸트업 및 다운을 위한 틸트경로와 텔레스코픽 움직임을 위한 텔레경로로 절환시켜주는 동력전환유닛; 상기 텔레경로로 전달된 MDPS 모터의 동력을 이용해 회전하는 텔레스크류축과 텔레스코픽 움직임을 단속하는 텔레 솔레노이드가 구비된 텔레유닛; 상기 틸트경로로 전달된 상기 MDPS 모터의 동력을 이용해 회전하는 틸트스크류축과 틸트업 및 다운 움직임을 단속하는 틸트 솔레노이드가 구비된 틸트유닛; 및 상기 MDPS 모터의 동력전달경로를 상기 조타경로 또는 상기 틸트경로 및 텔레경로로 절환시키고, 텔레 솔레노이드와 틸트 솔레노이드를 제어하여 텔레작동 또는 틸트작동이 구현되도록 하는 1개의 MDPS ECU;를 포함한다.

상기 동력전환유닛은 MDPS 모터의 동력을 연결하고 끊어주도록 전원이 온오프되는 전자클러치를 갖춘 동력연결기 및 전자클러치를 통해 감속기로 이어지는 조타경로 분리시 MDPS 모터의 동력을 인출하는 동력인출기로 구성될 수 있다.

상기 텔레유닛은 동력인출기의 동력으로 회전하는 텔레스크류축, 온오프에 따라 인출되거나 인입되는 이동핀을 갖춘 텔레 솔레노이드, 이동핀이 끼워질 수 있는 적어도 1개 이상의 핀홈이 형성되고 텔레스크류축에 마련되어 텔레스크류축의 회전시 직선이동되거나 자유회전되는 너트스크류, 텔레 솔레노이드와 함께 움직임을 형성하는 텔레로드 및 텔레로드의 움직임에 연계되어 텔레작용을 구현하는 텔레브래킷으로 구성될 수 있다.

상기 틸트유닛은 동력인출기의 동력으로 회전하는 틸트스크류축, 온오프에 따라 인출되거나 인입되는 이동핀을 갖춘 틸트 솔레노이드, 이동핀이 끼워질 수 있는 적어도 1개 이상의 핀홈이 형성되고 틸트스크류축에 마련되어 틸트스크류축의 회전시 직선이동되거나 자유회전되는 너트스크류, 틸트 솔레노이드와 함께 움직임을 형성하는 틸트암 및 틸트암의 움직임에 연계되어 틸트작용을 구현하는 틸트브래킷으로 구성될 수 있다.

상기 동력연결기에는 MDPS 모터의 모터축에서 자유회전되는 전달기어가 더 구비되되, 전달기어는 전자클러치의 작동시 감속기로 연결된 전자클러치로부터 분리되어 MDPS 모터의 동력을 전달받지 않는 반면, 전자클러치의 미작동시 감속기와 분리된 전자클러치에 연결되어 MDPS 모터의 동력을 전달받아 회전될 수 있다.

상기 전자클러치는 전원이 통전되는 전자석코일, 전자석코일의 자기화에 관계없이 고정상태를 유지하고 감속기를 이루는 웜축이 연결된 고정판 및 전자석코일의 자기화시 리턴스프링을 인장변형시키면서 고정판으로 끌어 당겨져 전달기어로부터 분리되는 이동회전판으로 구성될 수 있다.

상기 이동회전판에는 전달기어와 접촉되도록 마찰재가 더 구비될 수 있다.

이러한 본 발명은 조타력 어시스트를 위한 MDPS 모터로 틸트(Tilt)와 텔레스코픽(Telescopic)을 위한 동력을 제공하고 MDPS ECU로 틸트·텔레 ECU기능을 구현하므로 1개의 모터와 1개의 ECU만으로 MDPS(Motor Driven Power Steering)를 구성할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 1개의 모터와 1개의 ECU만으로 MDPS를 구성함으로써 MDPS의 패키지 자유도를 높이고 중량과 비용을 낮추는 효과도 있게 된다.

또한, 본 발명은 MDPS 모터의 동력을 틸트(Tilt)와 텔레스코픽(Telescopic)을 위한 동력으로 절환시키는 전자석 클러치를 이용해 MDPS 모터잠김시 매뉴얼모드로 전환됨으로써 페일-세이프(Fail-Safety)기능도 구현될 수 있는 효과도 있게 된다.

또한, 본 발명은 1개의 전자클러치만을 이용하여 중량저감과 팩키지화를 더욱 높여줄 수 있는 효과도 있게 된다.

그리고, 동력전달을 위한 틸트경로와 텔레경로를 두 개의 축으로 분할하여 설계함으로써 기구적인 설계가 간단해지고 오작동의 위험이 방지된다.

도 1은 종래의 전동조향장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통합형 전동조향장치의 구성도.
도 3은 도 2의 통합형 전동조향장치의 확대도.
도 4 내지 5는 텔레 솔레노이드와 틸트 솔레노이드의 확대도.
도 6은 동력전환유닛의 구성도.
도 7 내지 8은 본 발명의 통합형 전동조향장치의 전자클러치의 작동을 나타낸 도면.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통합형 전동조향장치의 구성도이고, 도 3은 도 2의 통합형 전동조향장치의 확대도이다.

도시된 바와 같이, 통합형 전동조향장치인 u-MDPS(United type Motor Driven Power Steering)는 회전동력을 발생시키는 1개의 MDPS 모터(2); 상기 MDPS 모터(2)의 회전동력으로 조타경로를 형성하는 웜기어(4)와 웜휠기어(5)로 이루어진 감속기(3); 상기 MDPS 모터(2)와 감속기(3)로 이어지는 동력전달경로에 구비되어, 동력전달경로 분리시 MDPS 모터(2)의 회전동력을 틸트업 및 다운을 위한 틸트경로와 텔레스코픽 움직임을 위한 텔레경로로 절환시켜주는 동력전환유닛(10); 상기 텔레경로로 전달된 MDPS 모터(2)의 동력을 이용해 회전하는 텔레스크류축(42')과 텔레스코픽 움직임을 단속하는 텔레 솔레노이드(51)가 구비된 텔레유닛(50); 상기 틸트경로로 전달된 상기 MDPS 모터(2)의 동력을 이용해 회전하는 틸트스크류축(42'')과 틸트업 및 다운 움직임을 단속하는 틸트 솔레노이드(61)가 구비된 틸트유닛(60); 및 상기 MDPS 모터(2)의 동력전달경로를 상기 조타경로 또는 상기 틸트경로 및 텔레경로로 절환시키고, 텔레 솔레노이드(51)와 틸트 솔레노이드(61)를 제어하여 텔레작동 또는 틸트작동이 구현되도록 하는 1개의 MDPS ECU(70);를 포함한다.

구체적으로, 도 4는 동력전환유닛의 구성도이고, 도 5 내지 6은 본 발명의 통합형 전동조향장치의 전자클러치의 작동을 나타낸 도면이다.

상기 감속기(3)는 MDPS 모터(2)의 동력을 동력전환유닛(10)을 매개로 전달받는 웜축(4a)에 형성된 웜기어(4)와, 웜기어(4)에 맞물려 조향축(1a)에 회전토크를 전달하는 웜휠기어(5)로 이루어진다.

상기 동력전환유닛(10)은 MDPS 모터(2)의 동력을 연결하고 끊어주도록 전원이 온오프되는 전자클러치(23)를 갖춘 동력연결기(20) 및 전자클러치(23)를 통해 감속기(3)로 이어지는 조타경로 분리시 MDPS 모터(2)의 동력을 인출하는 동력인출기(30)로 구성된다. 그리고 동력인출기(30)의 동력을 텔레유닛(50)과 틸트유닛(60)으로 전달하여 각각의 기능을 구현해주는 동력출력기(40)로 구성된다.

한편, 도 4 내지 5는 텔레 솔레노이드와 틸트 솔레노이드의 확대도이다.

상기 텔레유닛(50)은 동력인출기(30)의 동력으로 회전하는 텔레스크류축(42'), 온오프에 따라 인출되거나 인입되는 이동핀(52)을 갖춘 텔레 솔레노이드(51), 이동핀(52)이 끼워질 수 있는 적어도 1개 이상의 핀홈(54)이 형성되고 텔레스크류축(42')에 마련되어 텔레스크류축(42')의 회전시 직선이동되거나 자유회전되는 너트스크류(53), 텔레 솔레노이드(51)와 함께 움직임을 형성하는 텔레로드(58) 및 텔레로드(58)의 움직임에 연계되어 텔레작용을 구현하는 텔레브래킷(59)으로 구성된다.

상기 틸트유닛(60)은 동력인출기(30)의 동력으로 회전하는 틸트스크류축(42''), 온오프에 따라 인출되거나 인입되는 이동핀(62)을 갖춘 틸트 솔레노이드(61), 이동핀(62)이 끼워질 수 있는 적어도 1개 이상의 핀홈(64)이 형성되고 틸트스크류축(42'')에 마련되어 틸트스크류축(42'')의 회전시 직선이동되거나 자유회전되는 너트스크류(63), 틸트 솔레노이드(61)와 함께 움직임을 형성하는 틸트암(68) 및 틸트암(68)의 움직임에 연계되어 틸트작용을 구현하는 틸트브래킷(69)으로 구성된다.

한편, 상기 MDPS ECU(70)는 MDPS 모터(2)의 동력전달경로를 조타경로와 틸트업/다운경로 및 텔레경로로 절환시키는 제어로직을 갖추며, 상기 MDPS모터(2)의 토크센서 및 각도센서와 캔(CAN)통신하도록 전기회로를 구성하여 준다.

도 6 내지 8에 도시된 바와 같이, 동력연결기(20)는 MDPS 모터(2)의 모터축(2a)에 자유회전되도록 결합되고 둘레에 기어이를 형성한 전달기어(21)와, MDPS 모터(2)의 동력을 감속기(3)를 이루는 웜축(4a)으로 연결하거나 끊어주는 전자클러치(23)를 포함해 구성된다.

그리고, 동력인출기(30)는 외부에서 회전력을 전달받도록 둘레에 기어이를 형성한 치합입력기어(31)와, 치합입력기어(31)의 회전축을 이루는 로드축(32)과, 로드축(32)의 외주면으로 형성된 인터기어(33)로 구성된다.

상기 치합입력기어(31)는 동력연결기(20)의 전달기어(21)에 맞물려 회전되고, 상기 인터기어(33)는 로드축(32)의 외주면으로 형성된 웜기어타입이 적용된다.

상기 동력출력기(40)는 외부에서 회전력을 전달받도록 둘레에 기어이를 형성한 회전출력기어(41)와, 회전출력기어(41)의 회전축을 이루고 외주면에 스크류를 형성한 스크류축(42)으로 구성된다. 스크류축(42)은 텔레스크류축(42')과 틸트스크류축(42'')으로 연결되어 모두 인터기어(33)로부터 함께 회전된다.

한편, 동력연결기(20)는 MDPS 모터(2)의 모터축(2a)에 자유회전되도록 결합되는 전달기어(21)와 감속기(3)를 이루는 웜축(4a)이 연결된 전자클러치(23)사이로 탄성복원력을 발생하는 리턴스프링(22)이 더 구비된다.

여기서, 상기 전자클러치(23)는 전원이 통전되는 전자석코일(24)과, 전자석코일(24)의 자기화에 관계없이 고정상태를 유지하고 감속기(3)를 이루는 웜축(4a)이 연결된 고정판(25)과, 전자석코일(24)의 자기화시 리턴스프링(22)을 인장변형시키면서 고정판(25)으로 끌어 당겨져 전달기어(21)로부터 분리되는 이동회전판(26)으로 구성된다.

여기서, 상기 전자석코일(24)은 MDPS ECU(70)로 제어된다.

그리고, 상기 이동회전판(26)에는 마찰재(26a)가 더 구비되는데, 상기 마찰재(26a)는 도 3(나)와 같이 상면과 하면에 코팅되거나 또는 덧대어진 마찰재(8b)로 이루어진다.

여기서, 상기 이동회전판(26)의 축홀은 사각단면구조로 이루어지고, 동일하게 사각단면구조로 이루어진 모터축(2a)과 결합됨으로써, 모터축(2a)의 회전토크를 보다 용이하게 전달받을 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 이동회전판(26)은 전자클러치(23)의 미작동시엔 리턴스프링(22)의 탄성력으로 전달기어(21)에 압착되어 모터(2)의 회전을 전달기어(21)로 전달하지만, 전자클러치(23)의 작동시엔 자기력으로 리턴스프링(22)을 인장하면서 전달기어(21)로부터 분리됨으로써 모터(2)의 회전을 감속기(3)로 전달하게 된다.

하지만, 이는 역으로 구현될 수도 있다.

도 7 내지 8은 본 발명의 통합형 전동조향장치의 전자클러치의 작동을 나타낸 도면이다.

도 7은 전자클러치(23)의 작동에 따른 동력전달분리상태로서, 이 경우 전자클러치(23)는 전원공급으로 전자석코일(24)의 자기화가 발생됨으로써 감속기(3)를 이루는 웜축(4a)이 연결된 고정판(25)에서 자력이 형성된다.

상기와 같이 고정판(25)에 형성된 자력은 리턴스프링(22)과 연결된 이동회전판(26)을 잡아당기게 되면, 이로 인해 이동회전판(26)은 모터축(2a)을 따라 고정판(25)으로 내려가 고정판(25)에 강하게 고정된 상태로 전환된다.

이에 따라, 이동회전판(26)과 전달기어(21)는 분리상태(Ka)가 됨으로써 모터(2)의 회전은 이동회전판(26)과 고정판(25)을 통해 고정판(25)에 연결된 웜축(4a)으로 전달되고, 웜축(4a)의 회전은 웜기어(4)를 통해 웜휠(5)로 전달되어 조향축(1a)에 토크를 가함으로써 모터(2)의 토크가 조타력으로 전환되어진다.

반면, 도 8은 전자클러치(23)의 미 작동에 따른 동력전달상태로서, 이 경우 전자클러치(23)는 전원공급이 없어 전자석코일(24)의 자기화가 없고, 이로 인해 이동회전판(26)은 리턴스프링(22)으로 잡아당겨져 전달기어(21)에 강하게 고정된 상태를 유지하게 된다.

상기와 같이 전자클러치(23)의 미작동시 이동회전판(26)과 전달기어(21)기어 리턴스프링(22)의 탄성력으로 강하게 연결상태(Kb)를 형성하는 반면 이동회전판(26)과 고정판(25)은 서로 분리됨으로써, 모터(2)의 회전은 전달기어(21)로 전달되어진다.

이에 따라, 모터(2)의 동력을 전달받아 동력인출기(30)가 작동상태로 전환되는데, 이는 전달기어(21)에 맞물린 치합입력기어(31)가 회전됨으로써 로드축(32)도 함께 회전됨에 따른 것이다.

이어, 상기 동력인출기(30)의 동력을 전달받아 동력출력기(40)도 작동상태로 전환되는데, 이는 로드축(32)의 인터기어(33)에 맞물린 회전출력기어(41)가 회전됨으로써 스크류축(42)도 함께 회전됨에 따른 것이다.

상기와 같이 스크류축(42)이 회전되면, 스크류축(42)의 회전은 텔레스크류(42') 및 틸트스크류(42'')의 회전으로 전환될 수 있다.

도 5는 본 실시예에 따른 틸트유닛(60)의 작동을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 틸트유닛(60)의 작동은 전자클러치(23)의 작동상태로 인해 모터(2)의 동력이 동력연결기(20)로 분기되어 동력인출기(30)를 거쳐 동력출력기(40)로 전달됨으로써, 동력출력기(40)의 스크류축(42)이 회전되고 이를 통해 틸트스크류축(42'')이 작동을 구현함에 따라 기인된다.

틸트유닛(60)의 틸트 솔레노이드(61)가 온(On)상태로 전환됨으로써 틸트스크류축(42'')에 연계된 작동이 일어나는 경우에는 동력출력기(40)로 전달된 모터(2)의 동력으로 틸트스크류축(42'')이 반시계방향 회전되고, 너트스크류(63)는 틸트스크류축(42'')의 반시계방향 회전으로 앞쪽으로 전진이동되는 상태로 전환된다.

상기와 같은 너트스크류(63)의 전진이동은 틸트 솔레노이드(61)의 온으로 인해 인출된 이동핀(62)이 1개의 핀홈(64)으로 끼워짐으로써, 틸트 솔레노이드(61)에 의해 구속상태인 너트스크류(63)가 틸트스크류축(42'')의 반시계방향 회전시 자유회전되지 못함에 기인되어진다.

이어, 상기 너트스크류(63)의 전진이동은 이를 감싼 틸트 솔레노이드(61)에 한쪽이 고정된 틸트암(68)을 잡아당겨 내려주고, 틸트암(68)이 잡아당겨짐으로써 틸트암(68)과 함께 고정된 틸트브래킷(69)은 틸트암(68)의 움직임에 연계되어 밑으로 내려가게 된다.

상기와 같이 틸트브래킷(69)이 밑으로 내려감으로써 이에 결합된 조향휠도 함께 밑으로 내려가 결국 틸트다운되어진다.

이때, 틸트스크류축(42'')의 시계방향회전으로 너트스크류(63)가 전진이동과 반대로 뒤쪽으로 이동되면, 상기 너트스크류(63)에 한쪽이 고정된 틸트암(68)을 뒤로 밀어내 올려줌으로써 이에 고정된 틸트브래킷(69)이 위로 올라가고, 이러한 틸트브래킷(69)의 상승움직임은 이에 결합된 조향휠도 함께 위로 올려줌으로써 결국 틸트업되어진다.

한편, 도 4는 본 실시예에 따라 텔레를 구현하는 텔레유닛(50)의 작동을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 텔레유닛(50)의 작동은 전자클러치(23)의 작동상태로 인해 모터(2)의 동력이 동력연결기(20)로 분기되어 동력인출기(30)를 거쳐 동력출력기(40)로 전달됨으로써, 동력출력기(40)의 스크류축(42)이 회전되고 이를 통해 텔레스크류축(42')이 연계된 작동을 구현함에 따라 기인된다.

텔레유닛(50)의 텔레 솔레노이드(51)가 온(On)상태로 전환됨으로써 동력출력기(40)의 스크류축(42)에 연계된 작동이 일어나는 경우에는 동력출력기(40)로 전달된 모터(2)의 동력으로 텔레스크류축(42')이 반시계방향 회전되고, 텔레스크류축(42')에 결합된 너트스크류(53)는 텔레스크류축(42')의 반시계방향 회전으로 앞쪽으로 전진이동되는 상태로 전환된다.

상기와 같은 너트스크류(53)의 전진이동은 텔레 솔레노이드(51)의 온으로 인해 인출된 이동핀(52)이 1개의 핀홈(54)으로 끼워짐으로써, 텔레 솔레노이드(51)에 의해 구속상태인 너트스크류(53)가 스크류축(42)의 반시계방향 회전시 자유회전되지 못함에 기인되어진다.

이어, 상기 너트스크류(53)의 전진이동은 이를 감싼 텔레 솔레노이드(51)에 한쪽이 고정된 텔레로드(58)로 전달되고, 이로 인해 텔레로드(58)는 텔레 솔레노이드(51)를 통해 앞쪽으로 전진이동됨으로써 텔레로드(58)와 함께 고정된 텔레브래킷(59)도 텔레로드(58)의 움직임에 연계되어 전진이동 된다.

상기와 같이 텔레브래킷(59)이 전진이동되어 컬럼튜브를 밀어냄으로써 이에 결합된 조향휠이 운전자쪽으로 더 다가가는 텔레작용이 완료되어진다.

이와 같이 틸트/텔레용 스크류를 분리할 경우에는 단일 스크류를 사용할 경우의 스크류축에 걸리는 부하를 저감함으로써 소음을 개선할 수 있고, 틸트부, 텔레부 최적의 기어비를 설정하는 것이 가능하고, 틸트 및 텔레 힌지 포인트의 설정시 설계 자유도가 개선되는 장점이 있다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 통합형 전동조향장치는 조타력 어시스트를 위한 MDPS 모터의 동력을 틸트(Tilt)와 텔레스코픽(Telescopic)을 위한 동력으로 절환시켜줌으로써 틸트모터와 텔레모터 없이 1개의 MDPS모터(2)만을 이용할 수 있고, MDPS ECU(70)에 MDPS 모터(2)의 동력절환 기능을 부여함으로써 별도의 틸트·텔레 ECU 없이 1개의 MDPS ECU(70)만을 이용할 수 있으며, 특히 1개의 전자클러치(23)만을 이용하여 MDPS모터(2)의 동력을 틸트업/다운과 텔레를 위한 동력으로 전환시켜줌으로써 비용도 절감하면서 중량저감과 팩키지화를 더욱 높여줄 수 있게 된다.

2 : MDPS 모터 3 : 감속기
10 : 동력전환유닛 40 : 동력출력기
42' : 텔레스크류축 42'' : 틸트스크류축
50 : 텔레유닛 60 : 틸트유닛
70 : MDPS ECU

Claims

회전동력을 발생시키는 1개의 MDPS 모터(2);
상기 MDPS 모터(2)의 회전동력으로 조타경로를 형성하는 웜기어(4)와 웜휠기어(5)로 이루어진 감속기(3);
상기 MDPS 모터(2)와 감속기(3)로 이어지는 동력전달경로에 구비되어, 동력전달경로 분리시 MDPS 모터(2)의 회전동력을 틸트업 및 다운을 위한 틸트경로와 텔레스코픽 움직임을 위한 텔레경로로 절환시켜주는 동력전환유닛(10);
상기 텔레경로로 전달된 MDPS 모터(2)의 동력을 이용해 회전하는 텔레스크류축(42')과 텔레스코픽 움직임을 단속하는 텔레 솔레노이드(51)가 구비된 텔레유닛(50);
상기 틸트경로로 전달된 상기 MDPS 모터(2)의 동력을 이용해 회전하는 틸트스크류축(42'')과 틸트업 및 다운 움직임을 단속하는 틸트 솔레노이드(61)가 구비된 틸트유닛(60); 및
상기 MDPS 모터(2)의 동력전달경로를 상기 조타경로 또는 상기 틸트경로 및 텔레경로로 절환시키고, 텔레 솔레노이드(51)와 틸트 솔레노이드(61)를 제어하여 텔레작동 또는 틸트작동이 구현되도록 하는 1개의 MDPS ECU(70);를 포함하는 통합형 전동조향장치.
청구항 1에 있어서,
상기 동력전환유닛(10)은 MDPS 모터(2)의 동력을 연결하고 끊어주도록 전원이 온오프되는 전자클러치(23)를 갖춘 동력연결기(20) 및 전자클러치(23)를 통해 감속기(3)로 이어지는 조타경로 분리시 MDPS 모터(2)의 동력을 인출하는 동력인출기(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 통합형 전동조향장치.
청구항 2에 있어서,
상기 텔레유닛(50)은 동력인출기(30)의 동력으로 회전하는 텔레스크류축(42'), 온오프에 따라 인출되거나 인입되는 이동핀(52)을 갖춘 텔레 솔레노이드(51), 이동핀(52)이 끼워질 수 있는 적어도 1개 이상의 핀홈(54)이 형성되고 텔레스크류축(42')에 마련되어 텔레스크류축(42')의 회전시 직선이동되거나 자유회전되는 너트스크류(53), 텔레 솔레노이드(51)와 함께 움직임을 형성하는 텔레로드(58) 및 텔레로드(58)의 움직임에 연계되어 텔레작용을 구현하는 텔레브래킷(59)으로 구성된 것을 특징으로 하는 통합형 전동조향장치.
청구항 2에 있어서,
상기 틸트유닛(60)은 동력인출기(30)의 동력으로 회전하는 틸트스크류축(42''), 온오프에 따라 인출되거나 인입되는 이동핀(62)을 갖춘 틸트 솔레노이드(61), 이동핀(62)이 끼워질 수 있는 적어도 1개 이상의 핀홈(64)이 형성되고 틸트스크류축(42'')에 마련되어 틸트스크류축(42'')의 회전시 직선이동되거나 자유회전되는 너트스크류(63), 틸트 솔레노이드(61)와 함께 움직임을 형성하는 틸트암(68) 및 틸트암(68)의 움직임에 연계되어 틸트작용을 구현하는 틸트브래킷(69)으로 구성된 것을 특징으로 하는 통합형 전동조향장치.
청구항 2에 있어서,
상기 동력연결기(20)에는 MDPS 모터(2)의 모터축(2a)에서 자유회전되는 전달기어(21)가 더 구비되되, 전달기어(21)는 전자클러치(23)의 작동시 감속기(3)로 연결된 전자클러치(23)로부터 분리되어 MDPS 모터(2)의 동력을 전달받지 않는 반면, 전자클러치(23)의 미작동시 감속기(3)와 분리된 전자클러치(23)에 연결되어 MDPS 모터(2)의 동력을 전달받아 회전되는 것을 특징으로 하는 통합형 전동조향장치.
청구항 5에 있어서,
상기 전자클러치(23)는 전원이 통전되는 전자석코일(24), 전자석코일(24)의 자기화에 관계없이 고정상태를 유지하고 감속기(3)를 이루는 웜축(4a)이 연결된 고정판(25) 및 전자석코일(24)의 자기화시 리턴스프링(22)을 인장변형시키면서 고정판(25)으로 끌어 당겨져 전달기어(21)로부터 분리되는 이동회전판(26)으로 구성된 것을 특징으로 하는 통합형 전동조향장치.
청구항 6에 있어서,
상기 이동회전판(26)에는 전달기어(21)와 접촉되도록 마찰재(26a)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 통합형 전동조향장치.