KR20230021931A - 전동식 동력 보조 조향장치 - Google Patents

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고경민
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Abstract

본 실시예들은 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것으로, 본 실시예들에 의하면, 볼스크류, 볼을 매개로 볼스크류와 결합되어 축방향으로 슬라이딩되며 외주면에는 너트기어치가 형성되어 있는 볼너트, 너트기어치와 치물림되는 샤프트기어치가 구비되어 볼너트의 슬라이딩시 회전하면서 링크를 작동시켜 차륜을 조향하는 섹터샤프트, 볼스크류의 상단과 결합되어 볼스크류를 회전시키는 제1동력전달부재, 볼스크류의 하단과 결합되어 볼스크류를 회전시키는 제2동력전달부재를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치가 제공될 수 있다.

Description

전동식 동력 보조 조향장치{Electric Power Steering Apparatus for Vehicle}
본 실시예들은 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 자동차의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.
한편, 동력 보조 조향장치는 운전자가 자동차의 조향 휠(Steering Wheel)을 조작할 경우에 배력 장치를 이용하여 운전자의 조향 휠 조작력을 보조하여 줌으로써 보다 작은 힘으로 용이하게 차량의 진행 방향을 변경할 수 있도록 하는 장치이다.
이와 같은 동력 보조 조향장치는 전동식 동력 보조 조향장치(EPS: Electronic Power Steering Apparatus)와 유압식 동력 보조 조향장치(HPS: Hydraulic Power Steering Apparatus)로 크게 구분된다.
유압식 동력 보조 조향장치는 엔진의 회전축에 연결된 유압펌프가 작동유를 랙바(Rack Bar)와 연결되어 있는 작동 실린더로 공급하면, 작동유를 공급받은 작동 실린더의 피스톤이 움직임으로써 조향 조작력을 보조하게 되어 운전자로 하여금 작은 힘으로 조향 조작을 할 수 있도록 하는 조향장치이다.
반면, 전동식 동력 보조 조향장치는 유압펌프와 작동 실린더 대신에 모터를 구비하고 있어서 모터의 힘으로 조향휠의 조작력을 보조해 주는 조향장치이다.
그런데, 승용차에 비하여 상대적으로 큰 조향력이 필요한 트럭이나 버스의 경우에는 고출력이 필요한 이유로 유압식 동력 보조 조향장치를 이용하였는데, 유압식 동력 보조 조향장치에는 전자제어장치가 구비되어 있지 않아 전자제어장치를 이용한 자동 주차, 차선유지, 자율 주행 등의 기능을 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 승용차에 비하여 상대적으로 큰 조향력이 필요한 트럭이나 버스의 경우에도 전자제어장치를 이용한 자동 주차, 차선유지, 자율 주행 등을 가능하게 하기 위한 필요성이 대두되고 있다.
이에 본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 승용차에 비하여 상대적으로 큰 조향력이 필요한 트럭이나 버스의 경우에도 운전자의 조향의지와 무관하게 자동차를 제어하는 자동 주차, 차선유지, 노면상태에 따른 주행보조, 자율주행제어 등의 부가기능을 사용할 수 있게 되어 운전자의 편의성을 높일 수 있게 되고, 하나의 모터가 오작동 또는 파손되더라도 안정적으로 조향이 이루어지게 되는 전동식 동력 보조 조향장치를 제공한다.
또한, 본 실시예들의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 실시예들에 의하면, 외주면에 볼스크류홈이 형성되어 있는 볼스크류, 내주면에는 볼스크류홈과 대응되는 너트스크류홈이 형성되어 볼을 매개로 볼스크류와 결합되어 축방향으로 슬라이딩되며 외주면에는 너트기어치가 형성되어 있는 볼너트, 외주면에 너트기어치와 치물림되는 샤프트기어치가 구비되어 볼너트의 슬라이딩시 회전하면서 링크를 작동시켜 차륜을 조향하는 섹터샤프트, 볼스크류의 상단과 결합되어 제1구동모터의 구동력으로 볼스크류를 회전시키는 제1동력전달부재, 볼스크류의 하단과 결합되어 제2구동모터의 구동력으로 볼스크류를 회전시키는 제2동력전달부재를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치가 제공될 수 있다.
이와 같은 본 실시예들에 의하면, 승용차에 비하여 상대적으로 큰 조향력이 필요한 트럭이나 버스의 경우에도 운전자의 조향의지와 무관하게 자동차를 제어하는 자동 주차, 차선유지, 자율주행제어 등의 부가기능을 사용할 수 있게 되어 운전자의 편의성을 높일 수 있게 되고, 하나의 모터가 오작동 또는 파손되더라도 안정적으로 조향이 이루어지게 된다.
도 1은 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타내는 구성도,
도 2와 도 3은 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치 중 일부를 나타내는 사시도,
도 4와 도 5는 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치 중 일부를 나타내는 분해사시도,
도 6 내지 도 8은 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치 중 일부를 나타내는 단면도,
도 9는 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치 중 일부를 나타내는 구성도이다.
이하, 본 실시예들의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예들의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타내는 구성도, 도 2와 도 3은 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치 중 일부를 나타내는 사시도, 도 4와 도 5는 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치 중 일부를 나타내는 분해사시도, 도 6 내지 도 8은 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치 중 일부를 나타내는 단면도, 도 9는 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치 중 일부를 나타내는 구성도이다.
본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치는, 외주면에 볼스크류홈(231)이 형성되어 있는 볼스크류(230), 내주면에는 볼스크류홈(231)과 대응되는 너트스크류홈(242)이 형성되어 볼을 매개로 볼스크류(230)와 결합되어 축방향으로 슬라이딩되며 외주면에는 너트기어치(241)가 형성되어 있는 볼너트(240), 외주면에 너트기어치(241)와 치물림되는 샤프트기어치(135a)가 구비되어 볼너트(240)의 슬라이딩시 회전하면서 링크(111)를 작동시켜 차륜을 조향하는 섹터샤프트(135), 볼스크류(230)의 상단과 결합되어 제1구동모터(200a)의 구동력으로 볼스크류(230)를 회전시키는 제1동력전달부재(120), 볼스크류(230)의 하단과 결합되어 제2구동모터(200b)의 구동력으로 볼스크류(230)를 회전시키는 제2동력전달부재(140)를 포함한다.
이러한 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치는, 조향휠(101)과 연결된 조향축(103)에 앵글센서(105)와 토크센서(107)가 구비되고, 운전자의 조향휠(101) 조작시 이를 감지하는 앵글센서(105)와 토크센서(107)가 전기 신호를 전자제어장치(110)로 송출하고 전자제어장치(110)가 구동모터(120)로 작동 신호값을 송출하게 되어 있다.
여기서, 조향축(103)은 후술할 제1입력축(201) 등 조향휠(101)과 연결된 축부재를 포함할 수 있는데, 자동차의 엔진룸 레이아웃에 따라서 조향축(103)이 일체로 구비되는 경우에는 조향축(103) 자체가 제1입력축(201)이 될 수 있으며, 조향축(103)이 유니버설 조인트 등으로 꺾이면서 둘 이상이 구비되는 경우에는 조향축(103)이 제1입력축(201)과 결합될 수 있다.
전자제어장치(110)는 앵글센서(105)와 토크센서(107)로부터 입력된 전기 신호값과 기타 자동차에 장착된 여러 센서들로부터 수신된 전기 신호값들을 기초로 구동모터(120)의 작동 전류값을 제어하게 된다.
다만, 본 실시예들에서의 도면에는 설명의 편의를 위해 앵글센서(105)와 토크센서(107), 차속센서(102), 요 레이트 센서(104), 차륜회전각센서(106), 카메라 화상센서(108)가 구비되는 것을 일례로 간략히 도시하였으나, 조향 정보를 전자제어장치(110)로 송부하기 위한 모터 포지션센서와 각종 레이더, 라이더 등이 구비될 수 있으며 이들 각종 센서들에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이러한 본 실시예들은 전자제어장치(110)로부터 수신된 신호값에 따라 제1동력전달부재(120)와 제2동력전달부재(140)의 구동력이 제어되며, 조향연결부재(130)를 통해 섹터샤프트(135)와 연결된 피트먼암(137)을 작동시켜 피트먼암(137)과 연결된 링크(111)가 연결링크들(115, 117)을 통해 양측 차륜(119L,119R)의 조향을 수행하게 되어 있다.
이와 같이 제1동력전달부재(120)와 제2동력전달부재(140)에 의해 조향력이 발생되는 조향연결부재(130)는 섹터샤프트(135)를 회전시키며 피트먼암(137)을 작동시켜 피트먼암(137)과 연결된 링크(111)가 연결링크들(115, 117)을 통해 양측 차륜(119L,119R)의 조향을 수행하게 된다.
볼스크류(230)는 외주면에 볼스크류홈(231)이 형성되어 있고, 볼을 매개로 볼스크류(230)와 결합되는 볼너트(240)는 내주면에 볼스크류홈(231)과 대응되는 너트스크류홈(242)이 형성되어 있어서, 볼스크류(230)의 회전시 볼너트(240)가 축방향으로 슬라이딩이 이루어진다.
또한, 볼너트(240)의 외주면에는 너트기어치(241)가 형성되어 있어서 이와 치물림되는 샤프트기어치(135a)가 외주면 일측에 형성된 섹터샤프트(135)를 회전시키게 된다.
따라서, 섹터샤프트(135)는 볼너트(240)가 축방향으로 슬라이딩할 때 회전하면서 피트먼암(137)을 작동시켜 양측 차륜(119L, 119R)을 조향하게 된다.
조향연결부재(130)의 상단에는 제1동력전달부재(120)가 구비되고 하단에는 제2동력전달부재(140)가 구비되어 무게와 부피가 상하로 균형을 이루며 안정적으로 차체에 고정되게 된다.
조향연결부재(130)의 하우징(131)은 상단하우징(135a) 및 하단하우징(137a)과 결합되고 상단하우징(135a)의 상부에는 토크센서 수용부(133)가 구비된 상부커버(135b)가 결합되고 하단하우징(137a)의 하부에는 하부커버(137b)가 결합된다.
제1동력전달부재(120)는, 볼스크류(230)의 상단에 결합되는 제1출력축(203), 조향축(103)과 연결되며 제1출력축(203)의 상단에 결합되는 제1입력축(201), 상단(205a)과 하단(205b)이 각각 제1입력축(201)과 제1출력축(203)에 결합되어 제1입력축(201)의 회전시 토션이 발생되며 제1출력축(203)을 연동시키는 토션바(205), 제1출력축(203)에 결합되어 제1구동모터(200a)의 동력을 전달하는 제1감속부재(210, 215)를 포함한다.
볼스크류(230)의 상단(230a)에는 제1출력축(203)이 결합되는 상부결합홈(233)이 구비되어 있어서 제1출력축(203)의 하단이 볼스크류(230)의 상단(230a)에 결합되어 연동되며 회전하게 된다.
제1출력축(203)의 하단 외주면과 상부결합홈(233)의 내주면에는 서로 대응되며 맞물리는 세레이션(203a)이 구비되어 있어서 제1출력축(203)과 볼스크류(230)가 미끄러지지 않고 정확한 회전력이 전달되게 되어 있다.
다만, 여기서 제1출력축(203)의 하단 외주면과 상부결합홈(233)의 내주면 형상은 타원이나 다각형 등 서로 결합되어 헛돎 없는 그 어떠한 형상도 가능하며 본 실시예들에서는 세레이션(203a)이 형성되는 것을 일례로 도시하였다.
제1입력축(201)은 상부커버(135b)의 토크센서 수용부(133) 상단과의 사이에 결합된 베어링(202)에 회전 지지되고, 제1출력축(203)은 상단하우징(135a)과의 사이에 결합된 베어링(204)에 의해 회전지지되어 볼스크류(230)와 연동되어 회전하며 볼스크류(230)의 상단(230a)은 하우징(131)과의 사이에 결합된 베어링(234)에 회전 지지된다.
제1동력전달부재(120)는 제1입력축(201)에 결합되어 조향휠(101)의 조작시 조향토크를 감지하여 전자제어장치(110)로 송출하는 토크센서(107)를 포함한다.
여기서, 토크센서(107)는 앵글센서(105)와 일체로 형성될 수 있으며 비록 도 3 내지 도 7에서는 토크센서(107)가 구비되는 것으로 도시하였으나 앵글센서와 일체로된 토크-앵글센서가 제1입력축(201)게 결합될 수도 있으며, 도 1과 도 9처럼 토크센서(107)와 앵글센서(105)가 별개로 구비될 수도 있다.
제1감속부재(210, 215)는, 제1구동모터(200a)와 결합되어 회전하는 제1감속기어(210), 제1출력축(203)과 결합되고 외주측이 제1감속기어(210)와 치합되어 연동되어 회전하며 제1출력축(203)을 회전시키는 제2감속기어(215)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1감속기어(210)와 제2감속기어(215)는 웜과 웜휠을 일례로 도시하였으나 이에 한정되지 않고 소정의 감속비를 구현할 수 있는 평기어, 스퍼기어, 헬리컬기어, 베벨기어, 유성기어, 벨트와 풀리 등이 이용될 수 있다.
그리고, 제2감속기어(215)에는 제1출력축(203)이 관통 결합되는 제1관통홀(216)이 형성되어 있다.
제2동력전달부재(140)는, 볼스크류(230)의 하단에 결합되는 제2출력축(250), 제2출력축(250)에 결합되어 제2구동모터(200b)의 동력을 전달하는 제2감속부재(220, 225)를 포함할 수 있다.
볼스크류(230)의 하단에는 제2출력축(250)이 결합되는 하부결합홈(235)이 구비되어 있으며, 제2출력축(250)의 상단 외주면과 하부결합홈(235)의 내주면에는 서로 대응되며 맞물리는 세레이션(251a)이 구비될 수 있다.
여기서, 제2출력축(250)의 하단 외주면과 하부결합홈(235)의 내주면 형상은 타원이나 다각형 등 서로 결합되어 헛돎이 없는 그 어떠한 형상도 가능하며 본 실시예들에서는 세레이션(251a)이 형성되는 것을 일례로 도시하였다.
제2출력축(250)은 하단하우징(137a)과의 사이에 결합된 베어링(252)에 회전 지지되어 볼스크류(230)와 연동되어 회전하며 볼스크류(230)의 하단은 하우징(131)과의 사이에 결합된 베어링(236)에 회전 지지된다.
제2감속부재(220, 225)는, 제2구동모터(200b)와 결합되어 회전하는 제3감속기어(220), 제2출력축(250)과 결합되고 외주측이 제3감속기어(220)와 치합되어 연동되어 회전하며 제2출력축(250)을 회전시키는 제4감속기어(225)를 포함할 수 있다.
여기서, 제3감속기어(220)와 제4감속기어(225)는 웜과 웜휠을 일례로 도시하였으나 이에 한정되지 않고 소정의 감속비를 구현할 수 있는 평기어, 스퍼기어, 헬리컬기어, 베벨기어, 유성기어, 벨트와 풀리 등이 이용될 수 있다.
그리고, 제4감속기어(225)에는 제2출력축(250)이 관통 결합되는 제2관통홀(256)이 형성되어 있고 제2출력축(250)의 하단에는 이탈을 방지하는 확경부(253)가 형성되어 있다.
전자제어장치(110)는 운전자의 조향휠(101) 조작시 조향앵글을 감지하는 앵글센서(105)와 토크센서(107)로부터 수신된 신호값을 기설정된 데이터와 비교하여 제1구동모터(200a)와 제2구동모터(200b)로 송출하는 신호값을 제어한다.
그리고, 제1구동모터(200a)와 제2구동모터(200b)의 오작동을 판단할 수 있도록 전류센서(261, 271)와 회전각센서(263, 273)가 구비되어 있다.
즉, 제1구동모터(200a)의 작동상태를 감지하는 제1전류센서(261)와 제1회전각센서(263) 등이 구비된 제1모터센서부(265)와, 제2구동모터(200b)의 작동상태를 감지하는 제2전류센서(271)와 제2회전각센서(273) 등이 구비된 제2모터센서부(275)가 구비되어 제1구동모터(200a)와 제2구동모터(200b)의 오작동을 판단할 수 있게 되어 있다.
제1구동모터(200a)에는 제1전류센서(261)와 제1회전각센서(263)가 구비되고 제2구동모터(200b)에는 제2전류센서(271)와 제2회전각센서(273)가 구비되어 각 구동모터의 정보를 전자제어장치(110)로 송출한다.
여기서, 전자제어장치(110)는, 제1구동모터(200a)의 작동전류값을 감지하는 제1전류센서(261)로부터 수신되는 신호값과, 제2구동모터(200b)의 작동전류값을 감지하는 제2전류센서(271)로부터 수신되는 신호값을 비교하여 제1구동모터(200a)와 제2구동모터(200b) 각각으로 송출하는 신호값을 제어함으로써, 어느 한쪽의 모터가 작동불능이 되거나 보다 큰 조향력이 필요한 경우에는 다른 한쪽의 모터에 보다 높은 출력을 발생시킬 수 있게 된다.
따라서, 전자제어장치(110)에서 제1구동모터(200a)로 송출한 전류값이 제1전류센서(261)에서 감지된 전류값과 다르거나, 전자제어장치(110)에서 제2구동모터(200b)로 송출한 전류값이 제2전류센서(271)에서 감지된 전류값과 다른 경우에는 제1구동모터(200a) 또는 제2구동모터(200b)의 작동을 비정상인 오작동으로 판단하게 된다.
그리고, 제1구동모터(200a)가 비정상인 오작동으로 판단되면 이에 따라서 제2구동모터(200b)로 송출하는 전류값을 증감시키게 된다.
여기서, 오작동은 단선이나 물리적인 작동불능 뿐만아니라 전자제어장치(110)에서 요구하는 회전력이 높거나 낮은 모든 경우를 포함한다.
또한, 전자제어장치(110)는, 제1전류센서(261)로부터 수신되는 신호값과 상기 제2전류센서(271)로부터 수신되는 신호값 중 어느 한쪽이 오작동으로 판단되면 오작동으로 판단되는 구동모터의 작동을 중지시킨다.
따라서, 오작동이 있는 어느 한쪽의 구동모터로 인해 조향장치 전체의 조향보조력이 변경되는 것을 방지하게 된다.
또한, 전자제어장치(110)는, 제1구동모터(200a)의 회전각을 감지하는 제1회전각센서(263)로부터 수신되는 신호값과, 제2구동모터(200b)의 회전각을 감지하는 제2회전각센서(273)로부터 수신되는 신호값을 비교하여 제1구동모터(200a)와 제2구동모터(200b) 각각으로 송출하는 신호값을 제어함으로써, 어느 한쪽의 모터가 작동불능이 되거나 보다 큰 조향력이 필요한 경우에는 다른 한쪽의 모터에 보다 높은 출력을 발생시킬 수 있게 된다.
따라서, 전자제어장치(110)에서 제1구동모터(200a)로 송출한 전류값에 해당되는 모터의 회전각보다 큰 신호값이 제1회전각센서(263)에서 감지되면 제2구동모터(200b)로 송출하는 전류값을 감소시키며, 이와 동일한 제어방법으로 제2회전각센서(273)로부터 수신되는 신호값을 비교하여 제2구동모터(200b)가 비정상으로 판단되면 제1구동모터(200a)로 송출하는 전류값을 증대시키게 된다.
또한, 전자제어장치(110)는, 제1회전각센서(263)로부터 수신되는 신호값과, 제2회전각센서(273)로부터 수신되는 신호값 중 어느 한쪽이 오작동으로 판단되면 오작동으로 판단되는 제1구동모터(200a)와 제2구동모터(200b) 중 한쪽의 작동을 중지시킨다.
특히, 제1전류센서(261)와 제1회전각센서(263)에서 감지된 전류값과 모터의 회전각이 "0"인 경우와 같이 제1구동모터(200a)가 작동하지 않는 경우에는 전자제어장치(110)에서 제1구동모터(200a)의 작동을 중지시키고 제2구동모터(200b)로 송출하는 전류값을 최대로 제어함으로써 조향 안정성을 유지할 수 있게 된다.
그리고, 제2구동모터(200b)가 비정상인 오작동으로 판단되면 작동을 중지시키고 이에 따라서 제1구동모터(200a)로 송출하는 전류값을 증감시키게 된다.
이러한 본 실시예들에서 전자제어장치(110)는 일례로 한개가 구비되는 것을 일례로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 제1동력전달부재(120)와 제2동력전달부재(140) 각각에 한개씩의 전자제어장치가 구비되고 이들끼리 서로 송수신을 하며 제1구동모터(200a)와 제2구동모터(200b)를 제어하도록 구성될 수도 있음은 자명하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예들에 의하면, 승용차에 비하여 상대적으로 큰 조향력이 필요한 트럭이나 버스의 경우에도 운전자의 조향의지와 무관하게 자동차를 제어하는 자동 주차, 차선유지, 노면상태에 따른 주행보조, 자율주행제어 등의 부가기능을 사용할 수 있게 되어 운전자의 편의성을 높일 수 있게 되고, 한나의 모터가 오작동 또는 파손되더라도 안정적으로 조향이 이루어지게 된다.
이상에서, 본 실시예들의 실시예들을 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 실시예들이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 실시예들의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들에 개시된 실시예들은 본 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예들의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예들의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101: 조향휠 103: 조향축
110: 전자제어장치 120: 제1동력전달부재
130: 조향연결부재 135: 섹터샤프트
140: 제2동력전달부재 200a: 제1구동모터
200b: 제2구동모터 240: 볼너트

Claims (16)

  1. 외주면에 볼스크류홈이 형성되어 있는 볼스크류;
    내주면에는 상기 볼스크류홈과 대응되는 너트스크류홈이 형성되어 볼을 매개로 상기 볼스크류와 결합되어 축방향으로 슬라이딩되며 외주면에는 너트기어치가 형성되어 있는 볼너트;
    외주면에 상기 너트기어치와 치물림되는 샤프트기어치가 구비되어 상기 볼너트의 슬라이딩시 회전하면서 링크를 작동시켜 차륜을 조향하는 섹터샤프트;
    상기 볼스크류의 상단과 결합되어 제1구동모터의 구동력으로 상기 볼스크류를 회전시키는 제1동력전달부재;
    상기 볼스크류의 하단과 결합되어 제2구동모터의 구동력으로 상기 볼스크류를 회전시키는 제2동력전달부재;
    를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1구동모터와 제2구동모터의 작동을 제어하는 전자제어장치를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제1동력전달부재는,
    상기 볼스크류의 상단에 결합되는 제1출력축;
    조향축과 연결되어 상기 제1출력축의 상단에 결합되는 제1입력축;
    상단과 하단이 각각 상기 제1입력축과 제1출력축에 결합되어 상기 제1입력축의 회전시 토션이 발생되며 상기 제1출력축을 연동시키는 토션바;
    상기 제1출력축에 결합되어 상기 제1구동모터의 동력을 전달하는 제1감속부재;
    를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 볼스크류의 상단에는 상기 제1출력축이 결합되는 상부결합홈이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1출력축의 하단 외주면과 상기 상부결합홈의 내주면에는 서로 대응되며 맞물리는 세레이션이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1동력전달부재는 상기 제1입력축에 결합되어 조향휠의 조작시 조향토크를 감지하여 상기 전자제어장치로 송출하는 토크센서를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1감속부재는,
    상기 제1구동모터와 결합되어 회전하는 제1감속기어;
    상기 제1출력축과 결합되고 외주측이 상기 제1감속기어와 치합되어 연동되어 회전하며 상기 제1출력축을 회전시키는 제2감속기어;
    를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2동력전달부재는,
    상기 볼스크류의 하단에 결합되는 제2출력축;
    상기 제2출력축에 결합되어 상기 제2구동모터의 동력을 전달하는 제2감속부재;
    를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 볼스크류의 하단에는 상기 제2출력축이 결합되는 하부결합홈이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2출력축의 상단 외주면과 상기 하부결합홈의 내주면에는 서로 대응되며 맞물리는 세레이션이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2감속부재는,
    상기 제2구동모터와 결합되어 회전하는 제3감속기어;
    상기 제2출력축과 결합되고 외주측이 상기 제3감속기어와 치합되어 연동되어 회전하며 상기 제2출력축을 회전시키는 제4감속기어;
    를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자제어장치는 운전자의 조향휠 조작시 조향앵글을 감지하는 앵글센서와 상기 토크센서로부터 수신된 신호값을 기설정된 데이터와 비교하여 상기 제1구동모터와 제2구동모터로 송출하는 신호값을 제어하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전자제어장치는, 상기 제1구동모터의 작동전류값을 감지하는 제1전류센서로부터 수신되는 신호값과, 상기 제2구동모터의 작동전류값을 감지하는 제2전류센서로부터 수신되는 신호값을 비교하여 상기 제1구동모터와 제2구동모터 각각으로 송출하는 신호값을 제어하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자제어장치는, 상기 제1전류센서로부터 수신되는 신호값과 상기 제2전류센서로부터 수신되는 신호값 중 어느 한쪽이 오작동으로 판단되면 오작동으로 판단되는 제1구동모터와 제2구동모터 중 한쪽의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 전자제어장치는, 상기 제1구동모터의 회전각을 감지하는 제1회전각센서로부터 수신되는 신호값과, 상기 제2구동모터의 회전각을 감지하는 제2회전각센서로부터 수신되는 신호값을 비교하여 상기 제1구동모터와 제2구동모터 각각으로 송출하는 신호값을 제어하는 것을 특징으로 전동식 동력 보조 조향장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 전자제어장치는, 상기 제1회전각센서로부터 수신되는 신호값과, 상기 제2회전각센서로부터 수신되는 신호값 중 어느 한쪽이 오작동으로 판단되면 오작동으로 판단되는 제1구동모터와 제2구동모터 중 한쪽의 작동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
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