KR960008344B1 - 전동식 동력조향장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전동식 동력조향장치

제1도(a)는 본 발명의 전동식 동력조향장치의 구성일부를 나타내는 단면도로써, 조향축의 선단에 조향 모터가 기어접속된 것을 나타낸다.

제1도(b)는 조향축 중간에 조향모터가 기어접속된 것을 나타낸다.

제2도는 본 발명의 회로도이다.

제3도(a),(b),(c)는 본 발명의 전동식 동력조향장치의 구성일부를 나타내는 개략도로써, 각각 스위칭 수단의 다양한 실시예를 나타낸다.

제4도는 접촉스위치의 상세도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 조향축 2 : 조향모터

3 : 조향휠 4 : 허브

5 : 레버 6 : 레버지지수단

7 : 림 8 : 지지로드

본 발명은 전동식 동력조향장치에 관한 것으로, 특히 조향축에 기어접속되어 이를 구동하는 조향모터와, 조향휠에 설치되어 이 조향모터를 선택적으로 구동시키는 스위칭수단을 구비함으로써, 간단한 구조로 동력 조향을 얻을 수 있으며, 주행속도 및 운전자의 의도에 따라 수동조향과 동력조향 상태를 용이하게 절환할 수 있는 전동식 동력조향장치에 관한 것이다.

자동차의 동력조향장치는, 대개 유압식으로 구성되는 바, 기관으로 오일펌프를 구동하여 발생한 유압을 조향장치 중간에 설치된 배력장치로 보내서 배력장치의 작동으로 조향휠의 조작력을 가볍게 하는 장치(이하, 유압식 동력조향장치라고 칭한다.)이다. 이러한, 유압식. 동력조향장치는 동력원이 되는 유압을 발생하는 장치, 즉 오일펌프와, 이 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생하는 유압액츄에이터와, 조향휠의 조작에 의해 오일펌프로부터 유압액츄에이터에 이르는 유로를 선택적으로 개폐하여 유압액츄에이터의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성된다.

그러나, 위와 같은 유압식 동력조향장치는, 매우 복잡한 기계적 구성을 요하므로, 제조원가 상승과 설치공간의 확보 등에서 문제점이 있었으며, 장기간 사용으로 인해 작동유량이 감속되면 이를 재충전해 주어야 하는 불편함도 있었다.

또한, 유압식 동력조향장치는 차량의 운행속도 및 운전자의 의도와는 상관없이 운행중에는 조향휠이 항상 가벼운 상태에 있도록 하며, 이러한 상태는 저속 및 중속에서는 효과적이지만, 상대적으로 고속에서는 운전에 오히려 불안함을 주는 요인이 되었다. 즉, 고속에서는 조향휠이 적당히 무거운 것이 바람직하지만, 통상의 유압식 동력조향장치에서는 이러한 주행속도 등은 고려하지 않고 작동하므로, 위험을 초래하는 경우도 있었다.

본 발명자는 위와 같은 유압식 동력장치의 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 전동식으로 작동하는 본 발명의 동력조향장치를 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은, 간단한 구조로 동력조향을 얻을 수 있으며, 주행속도 및 운전자의 의도에 따라 수동조향과 동력조향 상태를 용이하게 절환할 수 있는 전동식 동력조향장치를 제공하는데에 있다.

위와 같은 목적을 이루기 위하여 본 발명의 전동식 동력조향장치는, 조향축에 기업접속되어 이를 구동하는 조향모터와, 조향휠에 설치되어 이 조향모터를 선택적으로 구동시키는 스위칭수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 전술한 스위칭수단은, 조향휠의 회전시에는 이와 함께 회전하고, 스위칭수단의 조작시에는 조향휠과 독립적으로 작동되도록 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상술한다.

제1도(a) 및 제1도(b)에 도시된 바와 같이, 조향축(1)은 조향모터(2)와 기어접속된다. 이러한 기어접속에서, 통상의 배력장치가 매개될 수 있으나 본 실시예에서는 도시를 생략한다. 한편, 조향축(1)과 조향모터(2)의 접속은 제1도(a)에 도시한 바와 같이, 조향축의 선단에 구성될 수 있으며, 제1도(b)에 도시한 바와 같이 조향축의 중간부에 구성될 수도 있다.

전술한 조향모터(2)는 조향휠에 설치된 스위칭수단에 의해 정회전 또는 역회전되는 바, 제2도에서는 이러한 기능을 갖는 회로도의 일례를 나타낸다.

제2도에서, 도면부호 M은 조향모터, P는 전원을 각각 나타내며, SW1는 조향모터를 정회전시키기 위한 접촉스위치를 나타내고 SW2는 이를 역회전시키기 위한 접촉스위치를 나타낸다. 접촉스위치(SW1)가 접속되면, 도선 ℓ1과 ℓ2 및 도선 ℓ3와 ℓ4가 각각 통전되어 조향모터(M)는 정회전하게 되고, 반면에 접촉스위치(SW2)가 접속되면, 도선ℓ5와 ℓ6 및 도선 ℓ7과 ℓ8이 각각 통전되어 조향모터(M)에 인가되는 전기의 극성이 전도되므로, 결국 조향모터(M)는 역회전하게 된다.

한편, 제3도(a), 제3도(b) 및 제3도(c)에서는 전술한 스위칭수단의 여러가지 예를 도시하고 있다.

제3도(a)에 의한 스위칭수단은, 일단은 조향휠(3)의 허브(4)에 힌지결합되며, 타단은 허브(4)의 외부까지 연장되는 레버(5)와, 허브(4)내에서 전술한 레버(5)의 스트로크 양단에 설치된 전술한 두 접촉스위치(SW1,SW2)로 구성된다. 따라서, 레버(5)는 조향휠(3)에 대하여 소정각도범위내에서 회전가능하며, 그 회전 스트로크의 양단에서 두 접촉스위치(SW1,SW2)중 어느 하나를 접속시킴으로써, 조향모터(2)를 정회전 또는 역회전시킨다.

제3도(b)에 의한 스위칭수단은, 제3도(a)에 있어서, 전술한 레버(5)의 타단이 조향휠(3)의 림(7)까지 연장되며, 두 접촉스위치(SW1,SW2)의 설치위치도 레버(5)의 림(7)상의 스트로크 양단이 된다. 다른 구성은 제3도(a)와 마찬가지이다.

제3도(c)에 의한 스위칭수단은, 전술한 레버(5)가 조향휠(3)의 림(7)에 설치된 지지로드(8)의 선단에 힌지결합되며, 이 레버(5)의 림(7)상의 스트로크 양단에 전술한 두 접촉스위치(SW1,SW2)가 설치된다.

한편, 제4도에서는, 전술한 레버(5)의 회전 스트로크 양단에 설치된 두 접촉스위치(SW1,SW2)의 실시예를 도시하고 있는 바, 이를 제2도와 관련하여 설명하면, 접촉스위치(SW1)측에는 도선 ℓ1,ℓ2 및 도선 ℓ3,ℓ4의 각 접속단자(각각, p1,p2,p3,p4)가 소정의 간격으로 설치되어 있으며, 이들 사이에 두개의 접점 (10,11)이 형성된 연결로드(9)가 스프링(12)에 의해 탄성적으로 지지된다. 이와 마찬가지로, 접촉스위치(SW2)측에는 도선 ℓ5,ℓ6 및 도선 ℓ7,ℓ8의 각 접속단자(각각, p5,p6,p7,p8)가 소정의 간격으로 설치되어 있으며, 이들 사이에 두개의 접점(10',11')이 형성된 연결로드(9')가 스프링(12')에 의해 탄성적으로 지지된다. 따라서, 전술한 레버(5)는 두 스프링(12,12')의 탄성으로 인해, 평상시에는 두 접촉스위치(SW1,SW2)중 어느것과도 접촉되지 않은 위치(A)를 유지하며, 레버(5)의 조작에 의한 조향작동이 끝나는 경우에도, 즉시 원래의 위치(A)로 복원된다.

레버(5)를 제4도 도면상, B방향, 즉 접촉스위치(SW1)쪽으로 회전시키면, 연결로드(9)를 B방향으로 밀게되어, 접촉스위치(SW1)가 접속된다. 즉, 도선 ℓ1의 접속단자인 p1과 도선 ℓ2의 접속단자인 p2가 연결되어 서로 통전되고, 도선 ℓ3의 접속단자인 p3과 도선 ℓ4의 접속단자인 p4가 연결되어 서로 통전된다. 이와 마찬가지로, 레버(5)를 제4도 도면상, B'방향, 즉 접촉스위치(SW2)쪽으로 회전시키면, 연결로드(9')를 B'방향으로 밀게되어, 접촉스위치(SW2)가 접속된다. 즉, 도선 ℓ5의 접속단자인 p5와 도선 ℓ6의 접속단자인 p6이 연결되어 서로 통전되고, 도선 ℓ7의 접속단자인 p7과 도선 ℓ8의 접속단자인 p8이 연결되어 서로 통전된다.

한편, 레버(5)에서 손을 놓으면, 각 스프링(12 또는 12')에 의해, 레버(5)는 즉시 원위치(A방향)로 복원되고, 접촉스위치(SW1, 또는 SW2)도 원위치로 복원되어 각 도선간의 접속은 끊어지고, 조향모터(2)의 회전은 정지한다.

이와 같이 구성된 본 실시예에서, 수동조향의 경우, 레버(5)에 손을 대지않고, 즉 레버(5)를 A위치에 둔재, 조향휠(3)을 회전시킨다. 이때에, 레버(5)는 조향휠(5)과 함께 회전하며, 두 접속스위치(SW1,SW2)중 어느것도 접속되지 않으므로 조향모터(2)는 회전하지 않고, 동력조향은 일어나지 않는다.

한편, 동력조향의 경우, 우회전시에는, 레버(5)를 제4도 도면상 B방향으로 밀면, 접촉스위치(SW1)의 연결로드(9)가 B방향으로 밀리게 되므로 각 도선(ℓ1,ℓ2,ℓ3,ℓ4)은 서로 접속되어 통전된다. 따라서, 조향모터(2)에 전원이 인가되어 회전하고, 이에 의해 구동력을 전달받은 조향축(1)은 우회전방향으로 회전하게 된다. 이때, 레버(5)에서 손을 떼거나, 조향모터(2)의 회전에 의한 조향휠(3)의 회전속도가 빨라지면, 복원력에 의해 레버(5)와 접촉스위치(SW1)의 간격이 벌어지고, 접촉스위치(SW1)의 접속은 끊어지며, 결국 조향모터(2)는 정지한다. 계속 회전시에는, 레버(5)를 지속적으로 B방향으로 밀면된다. 이 경우, 접촉스위치(SW1)의 접속상태가 지속적으로 반복되며 결국 연속적인 동력조향을 얻을 수가 있다.

한편, 좌회전시에는, 레버(5)를 B'방향으로 밀면, 접촉스위치(SW2)의 연결로드(9')가 B'방향으로 밀리게 되므로 각 도선(ℓ5,ℓ6,ℓ7,ℓ8)은 서로 접속되어 통전된다. 따라서, 조향모터(2)에 극성이 전도된 전원이 인가되므로, 조향모터(2)는 역회전하고, 결국, 조향축(1)은 좌회전방향으로 회전하게 된다. 이하의 작동은 전술한 바에 의해 용이하게 유추할 수 있으므로 설명을 생략한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 전동식 동력조향장치는, 수동조향과 동력조향 상태를 차량의 속도 등을 고려하여 운전자가 의도적으로 절환할 수 있으며, 구성이 극히 간단하므로 설치공간의 확보면에서 매우 유리하다. 또한, 조향축에 조향모터가 기어접속되어 있으므로, 수동조향의 경우 다소 힘이 들긴 하지만, 이는 고속주행시 조향휠의 회전을 다소 무겁게 하므로, 오히려 안전운전에 도움이 되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 조향축에 기어접속되어 이를 정회 및 역회구동하는 조향모터를 구비한 전동식 동력조향장치에 있어서 : 상기 조향휠에 설치되며, 상기 조향모터를 선택적으로 구동시키는 스위칭수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭수단은, 상기 조향휠의 회전시에는 이와 함께 회전하고, 상기 스위칭수단의 조작시에는 상기 조향휠과 독립적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 스위칭수단은, 일단이 상기 조향휠의 허부에 힌지결합되며, 타단은 상기 조향휠의 외부까지 연장되며, 상기 조향휠에 대해 소정각도범위내에서 회전가능한 레버와, 상기 레버의 스트로크 양단에 설치되며, 각각 상기 조향모터의 구동방향이 반대이며 탄성적으로 지지되는 두 접촉스위치인 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 두 접촉스위치가 허부내의 상기 레버의 스트로크 양단에 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 레버의 상기 타단이 상기 조향휠의 림까지 연장되며, 상기 두 접촉스위치가 상기 레버의 상기 림상의 스트로크 양단에 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 스위칭 수단은, 상기 조향휠의 림에 설치된 지지로드의 선단에 힌지결합되어 상기 저향휠에 대해 소정각도범위내에서 회전가능한 레버와, 상기 레버의 상기 림상의 스트로크 양단에 설치되며 각각 상기 조향모터의 구동방향이 반대이며, 탄성적으로 지지되는 두 접촉스위치인 것을 특징으로 하는 전동식 동력조향장치.