KR20170065800A - 전동식 스티어링 장치의 힌지장치 - Google Patents

전동식 스티어링 장치의 힌지장치 Download PDF

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Abstract

전동식 스티어링 장치의 힌지장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 전동식 스티어링 장치의 힌지장치는: 전동식 스티어링 장치의 스티어링 컬럼과 연결되고, 튜브조립홀부가 형성되는 컬럼연결체와, 튜브조립홀부의 단부에 결합되는 부시와, 튜브조립홀부를 관통하여 설치되고, 부시와 압접되는 튜브와, 일측부가 차체에 고정되고, 타측부가 튜브의 축방향 단부와 마주하는 컬럼지지구와, 컬럼지지구, 튜브를 관통하여 설치되면서 튜브와 컬럼지지구를 결속하고, 스티어링 컬럼의 회동중심축을 이루는 힌지축과, 자력에 의해 튜브에 축방향으로 인력 또는 척력을 작용시키면서 상기 튜브의 축방향 유동을 구속하는 유동방지자력체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 스티어링 장치의 힌지장치{HINGE APPARATUS OF ELECTRONIC POWER STEERING APPARATUS}
본 발명은 전동식 스티어링 장치의 힌지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스티어링 휠을 상하로 틸팅가능하게 지지하기 위한 전동식 스티어링 장치의 힌지장치에 관한 것이다.
전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)를 이용해 차속 센서, 조향 토크센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 모터의 구동을 제어하는 전동식 스티어링 장치의 적용이 증가하고 있다. 이러한 전동식 스티어링 장치에 의하면, 저속 운행 시에는 가볍고 편안한 조향감을 부여하고, 고속 운행 시에는 무거운 조향감과 더불어 양호한 방향 안정성을 부여하며, 비상상황에서는 신속한 조향이 이루어지도록 하여 운전자에게 최적의 조향 조건을 제공할 수 있다.
통상 전동식 스티어링 장치는 EHPS(Electro-hydraulic Power Steering)와 MDPS(Motor Driven Power Steering)가 있다. 이 중 MDPS는 모터의 회전력으로 조향 파워를 어시스트(assist)하는 구조로서, 동력을 생성하는 모터와 이에 연결된 감속기인 웜샤프트(worm-shaft)가 조향축(steering-shaft)과 연결되어 있는 웜휠(worm wheel)을 회전시켜 조향력을 어시스트(assist)하게 된다.
일반적으로 MDPS에서 동력을 발생하는 모터와 이를 제어하는 ECU 등을 포함하는 파워헤드(power head)는 조향 컬럼에 장착되고, 마운팅 브라켓을 매개로 대시패널에 고정된다. 파워헤드를 대시패널에 고정하기 위한 고정부는 스티어링 휠을 상하로 틸팅가능하게 지지하기 위한 힌지부를 포함한다. 스티어링 휠을 상하로 거동시키는 경우, 스티어링 컬럼이 힌지부를 회동중심축으로 하여 틸팅된다.
이러한 틸팅의 반복이나 차량 운행에 따른 진동 등으로 인해 힌지부를 구성하는 부품 일부가 마모, 변형되면, 힌지부를 구성하는 부품간에 유격이 발생하게 되고, 부품의 유동으로 인해 부품간의 간섭, 충돌이 발생하게 된다. 특히 MDPS의 출력이 상대적으로 높은 차량의 주·정차, 저속 주행 중 스티어링 휠 조타 시 이러한 부품간 간섭에 의한 소음이 발생이 두드러진다. 또한 이러한 부품간의 유격, 간섭은 차량 전체의 내구 성능에도 악영향을 끼치게 된다는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제0941716호(2010.02.03. 등록, 발명의 명칭: 전동식 파워 스티어링 컬럼의 로워마운트 브라켓 힌지구조)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 부품간의 유격 발생으로 인한 부품간 간섭, 충돌에 의한 소음 발생, 차량의 내구 성능 저하를 저감시킬 수 있는 전동식 스티어링 장치의 힌지장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치는: 전동식 스티어링 장치의 스티어링 컬럼과 연결되고, 튜브조립홀부가 형성되는 컬럼연결체; 상기 튜브조립홀부의 단부에 결합되는 부시; 상기 튜브조립홀부를 관통하여 설치되고, 상기 부시와 압접되는 튜브; 일측부가 차체에 고정되고, 타측부가 상기 튜브의 축방향 단부와 마주하는 컬럼지지구; 상기 컬럼지지구, 상기 튜브를 관통하여 설치되면서 상기 튜브와 상기 컬럼지지구를 결속하고, 상기 스티어링 컬럼의 회동중심축을 이루는 힌지축; 및 자력에 의해 상기 튜브에 축방향으로 인력 또는 척력을 작용시키면서 상기 튜브의 축방향 유동을 구속하는 유동방지자력체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부시는, 상기 튜브조립홀부에 끼워지며, 외경부가 상기 튜브조립홀부와 접하고, 내경부가 상기 튜브와 접하는 원통부; 및 상기 튜브조립홀부의 외부로 연장되는 상기 원통부의 단부에 상기 원통부보다 확장된 너비로 형성되고, 상기 컬럼연결체과 상기 컬럼지지구의 사이에 배치되는 헤드부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 튜브는, 상기 튜브조립홀부에 끼워지고, 상기 힌지축이 관통할 수 있는 축끼움홀부가 형성되는 튜브본체부; 및 상기 튜브본체부의 축방향 단부에 형성되고, 극성을 가지는 자석부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유동방지자력체는, 상기 튜브의 축방향 일측에 배치되고, 상기 튜브의 축방향 일단부에 인력 또는 척력을 작용시키는 제1자력체; 및 상기 튜브의 축방향 타측에 배치되고, 상기 튜브의 축방향 타단부에 인력 또는 척력을 작용시키는 제2자력체;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1자력체와 상기 제2자력체는, 전자석을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유동방지자력체는, 차량의 조향 방향에 따라 상기 제1자력체와 상기 제2자력체로 공급되는 전류를 조절하면서 상기 제1자력체와 상기 제2자력체의 극성을 가변시키는 제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유동방지자력체는, 상기 힌지축이 관통할 수 있는 축통과홀부를 구비하여 상기 부시와 상기 컬럼지지구 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유동방지자력체는, 상기 부시와 접하지 않는 상기 컬럼지지구의 외면부 또는 상기 컬럼지지구와 이웃하는 다른 부품에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치에 의하면, 유동방지자력체를 이용해 자력에 의해 튜브에 축방향으로 인력 또는 척력을 작용시키면서 튜브의 축방향 유동을 구속할 수 있고, 이에 따라 부시의 마모, 변형으로 인해 부품간에 유격이 발생하여 튜브가 이웃한 부품과 간섭, 충돌되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인한 소음 발생, 차량의 내구 성능 저하를 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치가 적용되는 전동식 스티어링 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 요부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치가 적용되는 전동식 스티어링 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전동식 스티어링 장치의 작용을 설명하고자 도시한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치가 적용되는 전동식 스티어링 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부 확대도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치가 적용되는 전동식 스티어링 장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 전동식 스티어링 장치의 힌지장치를 개략적으로 도시한 요부 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 전동식 스티어링 장치의 작용을 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 스티어링 장치(1)의 힌지장치(3)는 컬럼연결체(10), 부시(20), 튜브(30), 컬럼지지구(40), 힌지축(50), 유동방지자력체(60)를 포함한다.
컬럼연결체(10)는 전동식 스티어링 장치(1)의 스티어링 컬럼(2)과 연결되는 부분으로, 부시(20)와 튜브(30)가 끼워질 수 있는 튜브조립홀부(11)가 형성된다. 컬럼연결체(10)로는 모터(4)와 연결된 감속기를 커버하는 감속기하우징을 적용할 수 있다. 컬럼연결체(10)는 중량, 제작성을 고려하여 알루미늄 등의 금속재를 포함하여 이루어질 수 있다.
튜브조립홀부(11)는 튜브(30)에 대응되는 길이로 연장되게 형성되고, 양단부가 컬럼연결체(10)의 외부로 개방되게 형성된다. 튜브조립홀부(11)의 개방된 양단부를 통해 부시(20)와 튜브(30)가 튜브조립홀부(11)에 끼워질 수 있다. 본 발명의 설명에서는 튜브조립홀부(11) 중 부시(20)의 외경부와 접하는 부분을 튜브조립홀부(11)의 내면부라 한다.
부시(20)는 금속재를 포함하여 이루어지는 컬럼연결체(10)와 튜브(30)간의 직접 접촉에 의한 마찰, 마모, 손상, 소음을 방지하기 위해 컬럼연결체(10)과 튜브(30)의 사이에 배치된다. 부시(20)는 합성수지재 등과 같이 금속재와의 마찰접촉에 의해 소음을 발생시키지 않는 소재를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 부시(20)의 일측부는 튜브조립홀부(11)에 끼워지고, 부시(20)의 타측부는 튜브조립홀부(11)의 외부에서 튜브조립홀부(11)의 둘레부에 걸린다. 이러한 형상에 의해 튜브조립홀부(11)에 대한 부시(20)의 조립이 신뢰성있게 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 부시(20)는 튜브조립홀부(11)의 연장방향 일단부와 타단부에 각각 끼워져 결합되는 한 쌍이 구비된다. 이때, 부시(20) 각각은 튜브(30)의 일단부와 타단부를 압접되게 지지하게 되고, 튜브(30)는 튜브조립홀부(11)의 내부의 정위치에 안정되게 배치될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 부시(20)를 튜브조립홀부(11)의 연장길이 전체에 대응되는 길이로 형성할 필요가 없어, 부시(20) 및 튜브(30)의 압입 조립이 보다 용이하게 이루어질 수 있고, 튜브조립홀부(11)의 내면부와 부시(20)간의 접촉면적을 보다 줄일 수 있어 컬럼연결체(10)의 틸팅에 의한 튜브조립홀부(11)의 내면부와 부시(20)간의 슬립이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
튜브(30)는 힌지축(50)이 끼워질 수 있는 축끼움홀부(32)를 구비하여, 튜브조립홀부(11)의 내부에 끼워진다. 이때, 튜브(30)는 전 둘레가 부시(20)와 압접된 상태로 축끼움홀부(32), 부시(20)와 동축상에 배치된다. 튜브(30)는 힌지축(50)의 체결력, 컬럼연결체(10)와의 접촉력을 고려하여 컬럼연결체(10)보다 높은 강성을 가지는 금속재를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
컬럼지지구(40)는 컬럼연결체(10)를 회동가능하게 지지하는 브라켓에 해당되는 요소로, 일측부가 차체에 고정되고, 타측부가 튜브조립홀부(11)의 외부로 노출된 튜브(30)의 축방향 단부와 마주한다. 보다 구체적으로, 컬럼지지구(40)의 타측부는 '∩' 형상을 가지고 튜브(30)의 축방향 양단부와 마주하도록 배치된다. 이하에서는 컬럼지지구(40) 중 튜브(30)의 일단부와 마주하는 부분을 제1지지단부, 튜브(30)의 타단부와 마주하는 부분을 제2지지단부라 한다.
힌지축(50)은 스티어링 컬럼(2)의 회동중심축을 이루는 부분으로, 컬럼지지구(40)의 제1지지단부, 튜브(30), 컬럼지지구(40)의 제2지지단부를 연속하여 관통하여 설치된다. 힌지축(50)은 볼트 형상을 가지고, 단부가 플로팅 너트 등의 너트부재와 나사체결된다. 이러한 힌지축(50)의 조립에 의해 컬럼연결체(10), 부시(20), 튜브(30)를 포함하는 조립체와 컬럼지지구(40)를 상호 결속하게 된다.
이때, 컬럼지지구(40)는 제1지지단부와 제2지지단부간의 너비가 점차 축소되면서 부시(20)와 튜브(30)를 그 축방향으로 가압하게 된다. 이러한 힌지축(50)의 조립에 의해 튜브(30)의 회전이 구속된다. 또한, 부시(20)는 그 일측부가 컬럼연결체(10)와 부시(20)의 사이에 압접되게 배치된 상태가 되고, 타측부가 컬럼연결체(10)와 컬럼지지구(40)의 사이에 압접되게 배치된 상태가 된다.
스티어링 컬럼(2)의 틸팅 시 컬럼연결체(10)는 이에 대응되는 각변위로 회전하게 되고, 부시(20)는 회전되지 않고 고정된 상태를 유지하게 된다. 이러한 틸팅 조작의 반복 시 컬럼연결체(10), 튜브(30), 컬럼지지구(40)의 사이에 배치되는 부시(20)의 마모, 소성 변형 등이 발생될 수 있다. 또한, 차량의 운행에 따른 진동 등으로 인한 컬럼연결체(10), 튜브(30), 컬럼지지구(40)에 미세 변위에 의해서도 부시(20)의 소성 변형이 발생될 수 있다. 부시(20)의 마모, 변형이 발생되면 부시(20)와 튜브(30)의 사이에 유격이 생기면서 튜브(30)가 축방향 유동되고, 이웃한 다른 부품과 간섭, 충돌되며 소음을 발생시킬 수 있다.
유동방지자력체(60)는 이러한 튜브(30)의 축방향 유동으로 인한 부품간의 간섭, 충돌, 소음 발생을 저감시키고자 하는 요소로, 자력에 의해 튜브(30)에 축방향으로 인력 또는 척력을 작용시키면서 튜브(30)의 축방향 유동을 구속한다. 유동방지자력체(60)는 튜브(30)에 그 축방향으로 자력을 작용시킬 수 있다면, 그 배치 위치와 구조, 형상은 특정하게 한정되지 않는다.
일례로서, 유동방지자력체(60)는 도 4에 도시된 바와 같이 힌지축(50)이 관통할 수 있는 축통과홀부(63)를 구비하여 부시(20)와 컬럼지지구(40) 사이에 배치될 수 있다. 유동방지자력체(60)를 부시(20)와 컬럼지지구(40) 사이에 배치하면, 별도의 결합부재를 추가로 구비할 필요 없이 힌지축(50)과 너트부재에 의해 그 설치가 간단하고 용이하게 이루어질 수 있고, 그 설치가 완료된 상태에서 컬럼지지구(40)에 의해 커버된 상태가 되어 별도의 커버부재를 추가로 적용할 필요가 없다.
또한, 다른 일례로서, 유동방지자력체(60)는 도 5에 도시된 바와 같이 부시(20)와 접하지 않는 컬럼지지구(40)의 외면부 상에 설치되거나 또는 컬럼지지구(40)와 이웃하는 다른 부품에 설치될 수도 있다. 유동방지자력체(60)를 컬럼지지구(40)의 외면부 상에 설치하거나, 컬럼지지구(40)와 이웃하는 다른 부품에 설치하면, 유동방지자력체(60)가 튜브(30)와 컬럼지지구(40)의 사이에 해당되는 협소한 공간부가 아닌 보다 확장된 공간부 상에 설치가 이루어질 수 있어 그 체적, 자력 용량을 보다 증대시켜 적용하기 용이하고, 그 형상, 구조를 보다 자유롭게 적용할 수 있으며, 튜브(30)의 양단부가 컬럼지지구(40)와 직접 가압접촉될 수 있어 튜브(30)의 설치견고성을 보다 안정적으로 확보함으로써, 튜브(30)의 헛돔을 보다 안정적으로 방지할 수 있다.
도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 부시(20)는 원통부(21)와 헤드부(22)가 일체로 연결된 형상을 가진다.
원통부(21)는 축방향 양단부가 개방된 원통 형상을 가지고 튜브조립홀부(11)에 끼워진다. 원통부(21)는 튜브조립홀부(11)의 반경과 튜브(30)의 반경간의 차이보다 확장된 두께를 가진다. 즉 원통부(21)는 튜브조립홀부(11)와 튜브(30)간의 유격보다 확장된 두께를 가진다. 튜브조립홀부(11)에는 부시(20)와, 튜브(30)의 조립이 순차적으로 이루어지게 되는데, 튜브(30)를 튜브조립홀부(11)에 끼운 상태에서 원통부(21)의 외경부는 튜브조립홀부(11)와 압접되고, 내경부는 튜브(30)와 압접된다.
헤드부(22)는 튜브조립홀부(11)의 외부로 연장되는 원통부(21)의 단부에 원통부(21)보다 확장된 너비로 형성되어, 튜브조립홀부(11)의 둘레부에 걸린다. 튜브조립홀부(11)에 부시(20)를 끼운 상태에서, 헤드부(22)는 튜브조립홀부(11)의 외부에서 튜브조립홀부(11)의 둘레부에 위치한 컬럼연결체(10) 부분을 커버하게 된다.
힌지축(50)을 이용해 컬럼연결체(10)와 컬럼지지구(40)를 결속한 상태에서, 헤드부(22)는 컬럼연결체(10)와 컬럼지지구(40)의 사이에 배치된다. 헤드부(22)의 일면부는 컬럼연결체(10)와 압접되고, 타면부는 유동방지자력체(60) 또는 컬럼지지구(40)와 압접된다.
부시(20)는 상기와 같이 그 원통부(21)의 외면부와, 헤드부(22)의 일면부는 컬럼연결체(10)와 접하고, 원통부(21)의 내면부는 튜브(30)와 접하며, 헤드부(22)의 타면부는 유동방지자력체(60) 또는 컬럼지지구(40)와 압접된 상태로, 컬럼연결체(10), 튜브(30), 컬럼지지구(40)를 유격 없이 견고하게 밀착시킨다.
도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 튜브(30)는 튜브본체부(31)와 자석부(33)를 포함한다.
튜브본체부(31)는 튜브(30)의 본체를 이루는 부분으로, 금속재를 포함하여 이루어지고, 힌지축(50)이 관통할 수 있는 축끼움홀부(32)를 구비하여 튜브조립홀부(11)에 끼워진다. 자석부(33)는 튜브본체부(31)의 축방향 양단부에 형성되고, 자력을 가지는 자석소재를 포함하여 이루어진다. 자석부(33)에도 힌지축(50)이 관통할 수 있는 축끼움홀부(32)가 형성된다.
자석부(33)는 금형에 튜브본체부(31)를 인서트한 상태로 자석소재로 사출 성형하여, 즉 인서트 사출에 의해 튜브본체부(31)와 일체로 용이하게 제작될 수 있다. 또한, 파이프 형상을 가지는 튜브본체부(31)의 양단부에 링 형상을 가지는 자석부(33)를 조립하는 것에 의해, 튜브본체부(31)와 한 쌍의 자석부(33)를 일체로 형성할 수 있다.
자석부(33)는 극성을 가진다. 튜브본체부(31)의 축방향 일단부에 배치되는 자석부(33)와, 튜브본체부(31)의 축방향 타단부에 배치되는 자석부(33)는 서로 다른 극성을 가질 수 있다. 한 쌍의 자석부(33)를 서로 다른 극성을 가지도록 형성하면, 한 쌍의 자석부(33)의 사이에 인력이 작용하게 되어, 튜브본체부(31)와의 결합력을 보다 안정적으로 확보할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유동방지자력체(60)는 제1자력체(61), 제2자력체(62), 제어부(64)를 포함한다.
제1자력체(61)는 튜브(30)의 축방향 일측에 배치되고, 튜브(30)의 축방향 일단부에 인력 또는 척력을 작용시킨다. 제2자력체(62)는 튜브(30)의 축방향 타측에 배치되고, 튜브(30)의 축방향 타단부에 인력 또는 척력을 작용시킨다. 제1자력체(61)와 제2자력체(62)으로서 전자석을 적용할 수 있다. 제1자력체(61)와 제2자력체(62)로서 전자석을 적용하면, 전류의 세기와 방향에 따라 자력의 세기와 극성을 다양하게 가변시킬 수 있다.
이와 같이 제1자력체(61)와 제2자력체(62)로서 전자석을 적용하는 경우, 전류는 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)(5)에 의해 제1자력체(61)와 제2자력체(62)로 공급될 수 있다. 이때, 제어부(64)는 차량의 조향 방향에 따라 제1자력체(61)와 제2자력체(62)로 공급되는 전류를 조절하면서 제1자력체(61)와 제2자력체(62)의 극성을 가변시키는 제어를 수행한다. 제어부(64)는 전동식 스티어링 장치(1)의 전자제어장치(5)에 마련될 수 있다.
부시(20)와 튜브(30)의 사이에 유격이 발생된 상태에서, 튜브(30)는 차량의 조향 방향, 속도에 따라 그 유동 방향이 도 6의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 달라지게 된다. 제어부(64)는 차속 센서, 조향 토크센서로부터 입력받은 신호를 토대로 튜브(30)의 유동 방향을 판단할 수 있고, 튜브(30)의 유동 방향에 따라 제1자력체(61)와 제2자력체(62)로 공급하는 전류를 조절하면서 튜브(30)의 축방향 유동을 효율적으로 구속할 수 있다.
예를 들어, 튜브(30)가 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 우측으로 유동하게 되는 상황에서, 제어부(64)는 튜브(30)의 좌측에 위치되는 제1자력체(61)가 튜브(30)를 끌어당기고, 튜브(30)의 우측에 위치되는 제2자력체(62)가 튜브(30)를 밀어내도록 제1자력체(61)와 제2자력체(62)의 극성을 조절함으로써, 튜브(30)의 우측방향 유동을 효율적으로 구속할 수 있다.
또한, 튜브(30)가 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 좌측으로 유동하게 되는 상황에서, 제어부(64)는 제1자력체(61)가 튜브(30)를 밀어내고, 제2자력체(62)가 튜브(30)를 끌어당기도록 제1자력체(61)와 제2자력체(62)의 극성을 조절함으로써, 튜브(30)의 좌측방향 유동을 효율적으로 구속할 수 있다.
보다 구체적으로, 튜브(30)의 양단부에 구비되는 한 쌍의 자석부(33) 중 좌측단부에 위치되는 자석부(33)가 N극, 우측단부에 위치되는 자석부(33)가 S극의 극성을 가지는 경우, 제어부(64)는 튜브(30)가 우측으로 유동하게 되는 시점에서 제1자력체(61)와 제2자력체(62) 모두가 S극의 극성을 가지도록 전류의 방향을 제어함으로써 튜브(30)의 우측방향 유동을 효율적으로 구속할 수 있고, 튜브(30)가 좌측으로 유동하게 되는 시점에서 제1자력체(61)와 제2자력체(62) 모두가 N극의 극성을 가지도록 전류의 방향을 제어함으로써, 튜브(30)의 좌측방향 유동을 효율적으로 구속할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 전동식 스티어링 장치(1)의 힌지장치(3)에 의하면, 유동방지자력체(60)를 이용해 자력에 의해 튜브(30)에 축방향으로 인력 또는 척력을 작용시키면서 튜브(30)의 축방향 유동을 구속할 수 있고, 이에 따라 부시(20)의 마모, 변형으로 인해 부품간에 유격이 발생하여 튜브(30)가 이웃한 부품과 간섭, 충돌되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인한 소음 발생, 차량의 내구 성능 저하를 저감시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 전동식 스티어링 장치 2 : 스티어링 컬럼
3 : 힌지장치 4 : 모터
5 : 전자제어장치 10 : 컬럼연결체
11 : 튜브조립홀부 20 : 부시
21 : 원통부 22 : 헤드부
30 : 튜브 31 : 튜브본체부
32 : 축끼움홀부 33 : 자석부
40 : 컬럼지지구 50 : 힌지축
60 : 유동방지자력체 61 : 제1자력체
62 : 제2자력체 63 : 축통과홀부
64 : 제어부

Claims (8)

  1. 전동식 스티어링 장치의 스티어링 컬럼과 연결되고, 튜브조립홀부가 형성되는 컬럼연결체;
    상기 튜브조립홀부의 단부에 결합되는 부시;
    상기 튜브조립홀부를 관통하여 설치되고, 상기 부시와 압접되는 튜브;
    일측부가 차체에 고정되고, 타측부가 상기 튜브의 축방향 단부와 마주하는 컬럼지지구;
    상기 컬럼지지구, 상기 튜브를 관통하여 설치되면서 상기 튜브와 상기 컬럼지지구를 결속하고, 상기 스티어링 컬럼의 회동중심축을 이루는 힌지축; 및
    자력에 의해 상기 튜브에 축방향으로 인력 또는 척력을 작용시키면서 상기 튜브의 축방향 유동을 구속하는 유동방지자력체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링 장치의 힌지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부시는,
    상기 튜브조립홀부에 끼워지며, 외경부가 상기 튜브조립홀부와 접하고, 내경부가 상기 튜브와 접하는 원통부; 및
    상기 튜브조립홀부의 외부로 연장되는 상기 원통부의 단부에 상기 원통부보다 확장된 너비로 형성되고, 상기 컬럼연결체과 상기 컬럼지지구의 사이에 배치되는 헤드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링 장치의 힌지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는,
    상기 튜브조립홀부에 끼워지고, 상기 힌지축이 관통할 수 있는 축끼움홀부가 형성되는 튜브본체부; 및
    상기 튜브본체부의 축방향 단부에 형성되고, 극성을 가지는 자석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링 장치의 힌지장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 유동방지자력체는,
    상기 튜브의 축방향 일측에 배치되고, 상기 튜브의 축방향 일단부에 인력 또는 척력을 작용시키는 제1자력체; 및
    상기 튜브의 축방향 타측에 배치되고, 상기 튜브의 축방향 타단부에 인력 또는 척력을 작용시키는 제2자력체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링 장치의 힌지장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1자력체와 상기 제2자력체는, 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링 장치의 힌지장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유동방지자력체는,
    차량의 조향 방향에 따라 상기 제1자력체와 상기 제2자력체로 공급되는 전류를 조절하면서 상기 제1자력체와 상기 제2자력체의 극성을 가변시키는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링 장치의 힌지장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유동방지자력체는, 상기 힌지축이 관통할 수 있는 축통과홀부를 구비하여 상기 부시와 상기 컬럼지지구 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링 장치의 힌지장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유동방지자력체는, 상기 부시와 접하지 않는 상기 컬럼지지구의 외면부 또는 상기 컬럼지지구와 이웃하는 다른 부품에 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링 장치의 힌지장치.
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