KR20220105764A - Responsive steering system - Google Patents
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Abstract
Description
제안기술은 감응형 스티어링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기유변유체(Magnetorheological Fluid, MRF)를 이용하여 조향장치의 회전 저항 정도를 조절할 수 있는 감응형 스티어링 시스템에 관한 발명이다.The proposed technology relates to a sensitive steering system, and more particularly, to a sensitive steering system capable of adjusting the degree of rotational resistance of a steering device using a magnetorheological fluid (MRF).
일반적으로 자동차에 구비된 조향장치는 주행 중인 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 전환시키도록 하는 것인 바, 이를 위해 상기 조향장치는 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향핸들과 조향축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 상기 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동 방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 기어기구 및, 이 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계 위치를 올바르게 유지하기 위한 링크기구를 포함하여 구성된다.In general, a steering device provided in a vehicle converts the traveling direction of the vehicle while driving to the driver's will. A steering mechanism including a steering wheel, a steering shaft, and a column, a gear mechanism for increasing the operation force by decelerating the rotation of the steering shaft and at the same time changing the movement direction of the operation mechanism and transmitting it to a link mechanism, It is configured to include a link mechanism for correctly maintaining the relational position of the left and right wheels at the same time as delivering to the .
한편, 대형 자동차나 저압 타이어를 사용한 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향 조작을 하기 위해 동력조향장치를 사용하고 있는 바, 이와 같은 동력조향장치는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력조절밸브 및 유량제어밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치와, 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생시키기 위해 실린더를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 핸들의 조작에 상응해서 유로를 바꾸어 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어 있다.On the other hand, in large automobiles or vehicles using low-pressure tires, since the ground resistance of the front wheel is large, the steering force is large and there is a concern that the steering operation may not be possible quickly. The same power steering system includes a power unit composed of an oil pump that generates hydraulic pressure as a power source and a valve unit including a pressure control valve and a flow control valve, and converts hydraulic pressure generated from the oil pump into mechanical force to generate steering force. It consists of an operating device using a cylinder and a control device that opens and closes the flow path leading to the operating device and controls the operating direction and operating state of the power cylinder by changing the flow path according to the manipulation of the handle.
그런데, 상기한 종래의 기계식 조향장치나 동력조향장치에서는 차속에 따라 운전자가 느끼는 조향감각이 일정하게 되고, 이로 인해 고속주행시에 필요한 무거운 조향감각이나 저속주행시의 가벼운 조향감각을 동시에 느끼도록 할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the conventional mechanical steering system or power steering system described above, the steering sensation felt by the driver is constant according to the vehicle speed. There was a problem.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 운전자의 핸들 조향 시 핸들의 회전 저항 정도를 조절할 수 있는 장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention was invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a device capable of adjusting the degree of rotational resistance of a steering wheel when a driver steers the steering wheel.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 감응형 스티어링 시스템에 있어서,In the sensitive steering system of the present invention for achieving the above object,
조향축의 상단에 결합되며, 내부에 솔레노이드 코일이 구비되는 원통 형상의 하우징;a cylindrical housing coupled to the upper end of the steering shaft and having a solenoid coil therein;
하단 일정 길이 부분이 하우징의 상단에 삽입되며, 상단에 핸들이 연결되는 회전축;을 포함하며,A lower portion of a certain length is inserted into the upper end of the housing, and a rotating shaft to which the handle is connected to the upper end;
회전축에는 솔레노이드 코일과 반응하는 자기유변유체(Magnetorheological Fluid)가 도포되어,The rotating shaft is coated with a magnetorheological fluid that reacts with the solenoid coil.
솔레노이드 코일에 자기장 인가 시 자기유변유체의 점성이 증가하여 하우징에 대한 회전축의 회전이 둔화되는 것을 특징으로 한다. When a magnetic field is applied to the solenoid coil, the viscosity of the magnetorheological fluid increases, so that the rotation of the rotating shaft with respect to the housing is slowed.
회전축은,axis of rotation,
상단에 핸들이 연결되는 핸들연결부;The handle connection part to which the handle is connected to the top;
핸들연결부와 동축이 되도록 핸들연결부의 하단으로부터 일정 길이 연장되며, 핸들연결부의 직경보다 큰 직경을 갖는 회전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes; a rotating part extending a certain length from the lower end of the handle connection part to be coaxial with the handle connection part, and having a diameter larger than the diameter of the handle connection part.
회전부의 하면에는 상단을 향해 일정 깊이의 솔레노이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a solenoid groove of a certain depth is formed on the lower surface of the rotating part toward the upper end.
솔레노이드 홈의 내측면에는 철 입자가 포함된 자기유변유체가 도포되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the magnetorheological fluid containing iron particles is applied to the inner surface of the solenoid groove.
솔레노이드 홈에는 솔레노이드 코일이 삽입되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the solenoid coil is inserted into the solenoid groove.
솔레노이드 홈은 하단으로부터 상단을 향해 갈수록 단면적이 점차 감소하는 형상인 것을 특징으로 한다.The solenoid groove is characterized in that the cross-sectional area gradually decreases from the lower end to the upper end.
솔레노이드 홈은 복수 개 형성되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a plurality of solenoid grooves are formed.
본 발명에 따르면, 자기유변유체의 점성 변화에 따른 패시브 타입의 구동 방식으로, 유압식 또는 전동식 조향장치에 비해 안정성이 높으며, 반응 속도가 빠른 효과가 있다.According to the present invention, it is a passive type driving method according to the change in the viscosity of the magnetorheological fluid, and has higher stability and faster reaction speed than hydraulic or electric steering devices.
도 1은 본 발명에 따른 감응형 스티어링 시스템에서 저항 정도가 비교적 낮은 경우의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 감응형 스티어링 시스템에서 저항 정도가 비교적 높은 경우의 단면도.1 is a cross-sectional view illustrating a case in which a degree of resistance is relatively low in a sensitive steering system according to the present invention;
2 is a cross-sectional view illustrating a case in which the degree of resistance is relatively high in the sensitive steering system according to the present invention.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The features and effects of the present invention described above will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. will be able Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. The terms used in the present application are only for describing specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 감응형 스티어링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자기유변유체(Magnetorheological Fluid, MRF)를 이용하여 조향장치의 회전 저항 정도를 조절할 수 있는 감응형 스티어링 시스템에 관한 발명이다.The present invention relates to a sensitive steering system, and more particularly, to a sensitive steering system capable of adjusting the degree of rotational resistance of a steering device using a magnetorheological fluid (MRF).
도 1에는 본 발명에 따른 감응형 스티어링 시스템에서 저항 정도가 비교적 낮은 경우의 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 감응형 스티어링 시스템에서 저항 정도가 비교적 높은 경우의 단면도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a case in which the degree of resistance is relatively low in the sensitive steering system according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the case in which the degree of resistance is relatively high in the sensitive steering system according to the present invention.
핸들의 조작력을 조향 기어에 전달하는 조향축에 설치되는 본 발명의 스티어링 시스템은, 조향축(18)의 상단에 결합되며, 내부에 솔레노이드 코일(4)이 구비되는 원통 형상의 하우징(2)과, 하단 일정 길이 부분이 상기 하우징(2)의 상단에 삽입되며, 상단에 핸들(16)이 연결되는 회전축(6)을 포함하여 구성된다.The steering system of the present invention installed on the steering shaft that transmits the steering force of the steering wheel to the steering gear is coupled to the upper end of the
상기 하우징(2)은 상기 회전축(6) 및 상기 조향축(18)과 일체로 회전하는 것으로, 상기 핸들(16)의 회전에 따라 상기 하우징(2), 상기 회전축(6) 및 상기 조향축(18) 또한 동일한 방향으로 회전하게 된다. The
상기 회전축(6)은 상단에 상기 핸들(16)이 연결되는 원통형상의 핸들연결부(8)와, 상기 핸들연결부(8)와 일체로 형성되며, 핸들연결부(8)의 하단으로부터 일정 길이 연장되는 원통 형상의 회전부(10)를 포함하여 구성된다.The rotating
상기 회전부(10)는 상기 핸들연결부(8)와 동축이며, 상기 핸들연결부(8)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성된다.The rotating
상기 회전부(10)의 하면에는 상단을 향해 일정 깊이의 솔레노이드 홈(12)이 형성된다. 상기 솔레노이드 홈(12)의 내측면에는 철 입자가 포함된 자기유변유체(Magnetorheological Fluid)(14)가 도포된다.A
상기 솔레노이드 홈(12)은 하단으로부터 상단을 향해 갈수록 단면적이 점차 감소하는 형상으로 형성된다.The
상기 솔레노이드 홈(12)에는 상기 솔레노이드 코일(4)이 삽입되는 것으로, 상기 솔레노이드 홈은 복수 개 형성될 수 있다.The
상기 솔레노이드 홈(12)에 도포된 상기 자기유변유체(14)는 상기 솔레노이드 코일(4)과 반응하게 된다. The
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 솔레노이드 코일(4)에 자기장이 인가되지 않은 경우, 상기 자기유변유체(14)의 점성이 비교적 낮기 때문에 상기 핸들(16)의 회전에 따른 상기 회전축(6)의 회전 시 상기 하우징(2)에 대한 상기 회전축(6)의 회전이 비교적 부드럽게 이루어진다.As shown in FIG. 1, when a magnetic field is not applied to the
반면에, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 솔레노이드 코일(4)에 자기장이 인가되는 경우, 상기 자기유변유체(14)의 점성이 비교적 높기 때문에 상기 핸들(16)의 회전에 따른 상기 회전축(6)의 회전 시 상기 하우징(2)에 대한 상기 회전축(6)의 회전이 비교적 둔화되어 이루어진다.On the other hand, as shown in FIG. 2 , when a magnetic field is applied to the
즉, 운전자의 핸들(16) 조향 시 상기 자기유변유체(14)의 점성 변화에 따라 상기 핸들(16)의 회전 저항 정도를 조절할 수 있어 기존의 유압식 또는 전동식이 적용된 스티어링 시스템과 비교하여 반응 속도가 빠르며 안정성이 높은 장점이 있다.That is, when the driver's
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above, although it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those having ordinary knowledge in the technical field will be described later in the claims of the present invention And it will be understood that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the technical scope.
2 : 하우징
4 : 솔레노이드 코일
6 : 회전축
8 : 핸들연결부
10 : 회전부
12 : 솔레노이드 홈
14 : 자기유변유체
16 : 핸들
18 : 조향축2: housing
4: Solenoid coil
6: rotation shaft
8: handle connection part
10: rotating part
12: solenoid groove
14: magnetorheological fluid
16 : handle
18: steering shaft
Claims (7)
하단 일정 길이 부분이 상기 하우징의 상단에 삽입되며, 상단에 핸들이 연결되는 회전축;을 포함하며,
상기 회전축에는 상기 솔레노이드 코일과 반응하는 자기유변유체(Magnetorheological Fluid)가 도포되어,
상기 솔레노이드 코일에 자기장 인가 시 상기 자기유변유체의 점성이 증가하여 상기 하우징에 대한 상기 회전축의 회전이 둔화되는 것
을 특징으로 하는 감응형 스티어링 시스템.a cylindrical housing coupled to the upper end of the steering shaft and having a solenoid coil therein;
A lower portion of a certain length is inserted into the upper end of the housing, and a rotating shaft to which a handle is connected to the upper end; includes,
A magnetorheological fluid that reacts with the solenoid coil is applied to the rotating shaft,
When a magnetic field is applied to the solenoid coil, the viscosity of the magnetorheological fluid increases to slow the rotation of the rotating shaft with respect to the housing
Sensitive steering system characterized by
상기 회전축은,
상단에 상기 핸들이 연결되는 핸들연결부;
상기 핸들연결부와 동축이 되도록 상기 핸들연결부의 하단으로부터 일정 길이 연장되며, 상기 핸들연결부의 직경보다 큰 직경을 갖는 회전부;를 포함하는 것
을 특징으로 하는 감응형 스티어링 시스템.According to claim 1,
The rotating shaft is
a handle connection part to which the handle is connected to an upper end;
A rotating part extending a certain length from the lower end of the handle connection part so as to be coaxial with the handle connection part and having a diameter larger than the diameter of the handle connection part;
Sensitive steering system characterized by
상기 회전부의 하면에는 상단을 향해 일정 깊이의 솔레노이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 감응형 스티어링 시스템.3. The method of claim 2,
A sensitive steering system, characterized in that a solenoid groove of a predetermined depth is formed on the lower surface of the rotating part toward the upper end.
상기 솔레노이드 홈의 내측면에는 철 입자가 포함된 상기 자기유변유체가 도포되는 것을 특징으로 하는 감응형 스티어링 시스템.4. The method of claim 3,
The responsive steering system, characterized in that the magnetorheological fluid containing iron particles is applied to the inner surface of the solenoid groove.
상기 솔레노이드 홈에는 상기 솔레노이드 코일이 삽입되는 것을 특징으로 하는 감응형 스티어링 시스템.5. The method of claim 4,
The sensitive steering system, characterized in that the solenoid coil is inserted into the solenoid groove.
상기 솔레노이드 홈은 하단으로부터 상단을 향해 갈수록 단면적이 점차 감소하는 형상인 것을 특징으로 하는 감응형 스티어링 시스템.4. The method of claim 3,
The solenoid groove is a sensitive steering system, characterized in that the cross-sectional area gradually decreases from the lower end toward the upper end.
상기 솔레노이드 홈은 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 감응형 스티어링 시스템.4. The method of claim 3,
The sensitive steering system, characterized in that the plurality of solenoid grooves are formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020210008519A KR20220105764A (en) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | Responsive steering system |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101881473B1 (en) | 2016-12-13 | 2018-07-25 | 한국철도기술연구원 | Primary suspension equipment for railway vehicle using MR elastomer |
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2021
- 2021-01-21 KR KR1020210008519A patent/KR20220105764A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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KR101881473B1 (en) | 2016-12-13 | 2018-07-25 | 한국철도기술연구원 | Primary suspension equipment for railway vehicle using MR elastomer |
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---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |