KR100375059B1 - 차량용파워스티어링의자기력제어동력조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 파워 스티어링의 자기력 제어 동력 조향장치에 관한 것이다.

본 발명은 이를 위해 차량용 파워 스티어링 유압동력장치에 있어서, 인풋 샤프트(2)의 외주면 적소에 억지끼움 되어 상기 인풋 샤프트(2)와 함께 회전되는 보조 샤프트(10)와, 상기 보조 샤프트(10)의 상단 적소에 구비되는 상판(40)과, 상기 보조 샤프트(10)의 하단 적소에 구비되는 하판(50)과, 상기 상판(40)과 하판(50)의 사이에 구비되는 코일 하우징(30)과, 상기 상·하판(40,50)의 적소에 다수개 체결되어 코일 하우징(30)과 함께 고정시키는 체결부재(70)와, 상기 코일 하우징(30)의 내부 적소에 구비되는 코일(20)과, 상기 보조 샤프트(10)를 중심으로 상판(40)과 하판(50) 및 코일 하우징(30)의 사이에 구비되는 공간부(60)와, 상기 공간부(60)에 구비되어 전자력이 작용하면 결집력이 생기는 파우더(80)와, 상기 코일(20)과 상호 연결되며, 코일(20)에 전류를 공급하는 ECU(90)와, 상기 ECU(90)와 상호 연결되며, 차량의 속도를 감지하는 적어도 하나 이상의 차속센서(100)로 구비되어 구성된다.

Description

차량용 파워 스티어링의 자기력 제어 동력 조향장치

본 발명은 차량용 파워 스티어링의 자기력 제어 동력 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 속도를 감지하여 일정속도의 고속 이상에서는 파우더가 보조 샤프트에 달라붙어 핸들 동작시 저항력이 작용하여 조향감을 무겁게 하고, 저속시에는 파우더가 보조 샤프트에 달라붙지 않음으로 핸들을 가볍게 하여 운전자에게 편안한 조향감을 갖도록 한 것이다.

종래의 유압식 동력조향장치(HYDRAULIC POWER STEERING APPARATUS)는 도 1 에 도시된 바와 같이 구성된다.

즉, 부호 7a는 하우징으로, 이 하우징(7a)의 내부 적소에는 선택적으로 유압 제어를 위해 유로를 전환하거나 압력을 조정하기 위한 밸브보디(3a)가 구비된다. 그리고 상기 밸브보디(3a)의 하단에는 외주면 적소에 피니언(5a)이 형성된 피니언 샤프트(4a)가 구비되고, 상기 피니언(5a)은 일측 적소에 구비된 랙바(6a)에 맞물려 구비된다.

또한 상기 피니언 샤프트(4a)의 상단 중앙에는 토션바(1a)가 구비되고, 이 토션바(1a)의 외주연에는 인풋 샤프트(2a)가 구비된다.

상기와 같은 종래의 기술은 도면상 미도시된 엔진에 의해 구동되는 오일펌프에서 오일을 공급한다. 그러면 인풋 샤프트(2a)와 밸브보디(3a)의 상대 변위에 의해 발생된 압력이 파워 실린더로 공급되어 도 2 에 도시된 바와 같이 핸들 조향시어시스트를 하게 된다.

그러나 종래에는 엔진 RPM에 연동하여 오일 공급을 적게 해주어 조향력의 변화를 도모하였으나 그 제한범위가 작아서 저속시 가볍게 설계하면 고속시 운전자의 조종 안정성이 떨어지는 문제점이 있고, 고속시 무겁게 설계하면 저속시 운전자에게 편안한 조향감을 제공하지 못하는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 차량의 저속시 ECU로부터 전류 공급이 없으면 인풋 샤프트가 토션바에 의한 강성을 제외하고는 저항력이 없어서 가볍게 회전할 수 있으므로 저속시 운전자에게 편안한 조향력을 제공하는 것이고, 고속시에는 상기 ECU로부터 전류가 가해지면 코일 주위에 플럭스(FLUX)가 생성되고 파우더(POWDER)가 플럭스 라인에 맞추어 결집력을 가지면서 보조 샤프트와 코일 하우징의 사이에 끼어들게 됨으로 핸들 회전시 플럭스 라인에 결집된 파우더가 저항력이 작용하게 되어 운전자에게 무거운 조향감을 갖도록 하는 차량용 파워 스티어링 자기력 제어 동력 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 인풋 샤프트의 외주면 적소에 억지끼움 되어 상기 인풋 샤프트와 함께 회전되는 보조 샤프트와, 상기 보조 샤프트의 상단 적소에 구비되는 상판과, 상기 보조 샤프트의 하단 적소에 구비되는 하판과, 상기 상판과 하판의 사이에 구비되는 코일 하우징과, 상기 상·하판의 적소에 다수개 체결되어 코일 하우징과 함께 고정시키는 체결부재와, 상기 코일 하우징의 내부 적소에 구비되는 코일과, 상기 보조 샤프트를 중심을 상판과 하판 및 코일 하우징의 사이에 구비되는 공간부와, 상기 공간부에 구비되어 전자력이 작용하면 결집력이 생기는 파우더와, 상기 코일과 상호 연결되며, 코일에 전류를 공급하는 ECU와, 상기 ECU와 상호 연결되며, 차량의 속도를 감지하는 적어도 하나 이상의 차속센서로 구비됨을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링 자기력 제어 동력 조향장치를 제공한다.

이하에서 이러한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 종래 차량용 파워 스티어링의 유압동력장치의 구성도.

도 2 는 종래 차량용 파워 스티어링의 유압동력장치에 의해 나타나는 입출력 특성도.

도 3 은 본 발명에 적용된 차량용 파워 스티어링의 자기력 제어 동력 조향장치의 구성도.

도 4 는 본 발명에 적용된 차량용 파워 스티어링의 자기력 제어 동력 조향장치에 의해 나타나는 입출력 특성도.

도 5 는 본 발명에 적용된 파우더가 보조 샤프트와 코일 하우징의 사이에 끼워지지 않은 상태의 확대도.

도 6 은 본 발명에 적용된 파우더가 보조 샤프트와 코일 하우징의 사이에 끼워진 상태의 확대도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 보조 샤프트 20: 코일 30: 코일 하우징

40: 상판 50: 하판 60: 공간부

70: 체결부재 80: 파우더 90: ECU

100: 차속센서

본 발명에 적용된 차량용 파워 스티어링의 자기력 제어 동력 조향장치는 도 3 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 구성되는 것으로, 여기서 부호 7은 하우징이다.

상기 하우징(7)의 내부 적소에는 선택적으로 유압 제어를 위해 유로를 전환하거나 압력을 조정하기 위한 밸브보디(3)가 구비된다. 그리고 상기 밸브보디(3)의 하단에는 외주면 적소에 피니언(5)이 형성된 피니언 샤프트(4)가 구비되고, 상기 피니언(5)은 일측 적소에 구비된 랙바(6)에 맞물려 구비된다.

또한 상기 피니언 샤프트(4)의 상단 중앙에는 토션바(1)가 구비되고, 이 토션바(1)의 외주연에는 인풋 샤프트(2)가 구비된다.

부호 10은 보조 샤프트로, 이 보조 샤프트(10)는 상기 인풋 샤프트(2)의 외주면 적소에 억지 끼움되어 인풋 샤프트(2)의 정역 회전에 따라 함께 회전하게 되는 것이다.

즉, 상기 보조샤프트(10)는 중공의 원통형상으로 이루어진 것으로서, 그 내경이 인풋 샤프트(2)의 일측단 외경과 동일 또는 미세한 차이로 가공되어서 억지끼워맞춤에 의해 고정설치되는 것이다.

참고로, 상기 보조 샤프트(10)는 상기와 같이 별개의 부품으로 제작하여 인풋 샤프트(2)에 상기와 같이 억지끼워 맞춤할 수도 있고, 인풋 샤프트(2)의 제작시 일체로 제작할 수도 있다.

또한 상기 보조 샤프트(10)의 외주연 적소에는 코일 하우징(30)이 구비되는 것으로, 이 코일 하우징(30)의 내부에는 원주방향으로 감긴 코일(20)이 구비된다.

그리고 상기 보조 샤프트(10)와 코일 하우징(30)의 상단에는 상판(40)이 구비되고, 하단에는 하판(50)이 구비되는 것으로, 상기 상판(40)의 내측 적소 즉, 보조 샤프트(10)와 맞닿는 위치에는 적어도 하나 이상의 제1오링(41)이 구비되고, 상기 하판(50)의 내측 적소 즉, 보조 샤프트(10)와 맞닿는 위치에는 적어도 하나 이상의 제2오링(51)이 구비되며, 상기 상판(40)과 하판(50)에는 다수의 체결부재(70)가 체결되어 코일 하우징(30)과 함께 고정된다.

본 발명은 상기 상판(40)과 하판(50) 그리고 보조 샤프트(10)와 코일 하우징(30)의 사이에 공간부(60)를 구비하고, 이 공간부(60)에 파우더(80)가 구비된다.

또한 본 발명은 차량의 속도를 감지하는 차속센서(100)가 차량의 적소에 적어도 하나 이상 구비되고, 상기 차속센서(100)는 ECU(90)와 연결되고, 이 ECU(90)는 상기 코일(20)과 상호 연결되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명 차량용 파워 스티어링의 자기력 제어 동력 조향장치의 작용은 다음과 같다.

우선 차량이 저속시에는 도 3 에 도시된 바와 같이 차속센서(100)가 이를 감지하고, ECU(90)는 상기 저속 신호를 받게된다.

상기와 같은 상태에서는 차량의 속도가 저속이기 때문에 ECU(90)는 코일 하우징(30)의 내부에 구비된 코일(20)에 전류를 공급하지 않게 되어 공간부(60)에 구비된 파우더(80)는 도 5 에 도시된 확대도와 같이 공간부(60)의 하단에 위치하게 되는 것이다.

즉, 이때는 상기 ECU(90)로부터 전류 공급이 없어서 인풋 샤프트(2)가 토션바(1)에 의한 강성을 제외하고는 저항력이 없어서 가볍게 운전자가 조향 핸들을 회전시킬 수 있도록 하여 편안한 조향감을 제공하게 되는 것이다.

상기와 같은 상태에서 차량의 속도가 고속일 경우에는 상기 차속센서(100)가 이를 감지하고, ECU(90)가 상기 고속신호를 받게된다.

상기와 같이 고속 신호를 받은 ECU(90)는 코일 하우징(30)의 내부에 구비된 코일(20)로 전류를 보내고, 이로인해 상기 코일(20)은 주위에 플럭스(FLUX)를 생성하게 된다.

상기와 같이 코일(20)의 주위에 플럭스가 생성되면 공간부(60)의 하단에 위치한 파우더(POWDER)(80)는 플럭스 라인에 맞추어 결집력을 가지면서 도 6 에 도시된 확대도에서와 같이 보조 샤프트(10)와 코일 하우징(30)의 사이에 긴밀히 위치하게 된다.

즉, 보다 상세히 설명하면 상기와 같은 상태에서 핸들을 회전시키게 되면 플럭스 라인에 결집된 파우더(80)가 저항력으로 작용하게 되어 토션바(1)에 의한 강성에 더하여 파우더(80)의 저항력이 작용하게 되어 고속시 핸들을 무겁게 하여 운전자는 차량을 안전하게 운전할 수 있도록 한 것이다.

한편 본 발명은 보조 샤프트(10)의 상판(40)과 하판(50)의 사이에 적어도 하나 이상의 제1오링(41)과 제2오링(51)을 구비하여 상기 파우더(80)가 공간부(60)에서 이동하는 과정에서 외부로 유출되는 것을 방지하는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 차량의 저속시 ECU로부터 전류 공급이 없으면 인풋 샤프트가 토션바에 의한 강성을 제외하고는 저항력이 없어서 가볍게 회전할 수 있으므로 저속시 운전자에게 편안한 조향력을 제공하는 것이고, 고속시에는 상기 ECU로부터 전류가 가해지면 코일 주위에 플럭스(FLUX)가 생성되고 파우더(POWDER)가 플럭스 라인에 맞추어 결집력을 가지면서 보조 샤프트와 코일 하우징의 사이에 끼어들게 됨으로 핸들 회전시 플럭스 라인에 결집된 파우더가 저항력이 작용하게 되어 운전자에게 무거운 조향감을 갖도록 하는 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 차량용 파워 스티어링 유압동력장치에 있어서,

   인풋 샤프트(2)의 외주면 적소에 억지끼움 되어 상기 인풋 샤프트(2)와 함께 회전되는 보조 샤프트(10)와,

   상기 보조 샤프트(10)의 상단 적소에 구비되는 상판(40)과,

   상기 보조 샤프트(10)의 하단 적소에 구비되는 하판(50)과,

   상기 상판(40)과 하판(50)의 사이에 구비되는 코일 하우징(30)과,

   상기 상·하판(40,50)의 적소에 다수개 체결되어 코일 하우징(30)과 함께 고정시키는 체결부재(70)와,

   상기 코일 하우징(30)의 내부 적소에 구비되는 코일(20)과,

   상기 보조 샤프트(10)를 중심으로 상판(40)과 하판(50) 및 코일 하우징(30)의 사이에 구비되는 공간부(60)와,

   상기 공간부(60)에 구비되어 전자력이 작용하면 결집력이 생기는 파우더(80)와,

   상기 코일(20)과 상호 연결되며, 코일(20)에 전류를 공급하는 ECU(90)와,

   상기 ECU(90)와 상호 연결되며, 차량의 속도를 감지하는 적어도 하나 이상의 차속센서(100)로 구비됨을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링의 자기력 제어 동력 조향장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보조 샤프트(10)가 인풋 샤프트(2)의 외주면 적소에 일체로 구비됨을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링의 자기력 제어 동력 조향장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 보조 샤프트(10)와 상호 맞닿는 위치의 상판(40)의 적소에는 적어도 하나 이상의 제1오링(41)이 구비되고, 상기 보조 샤프트(10)와 상호 맞닿는 위치의 하판(50)의 적소에는 적어도 하나 이상의 제2오링(51)이 구비됨을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링의 자기력 제어 동력 조향장치.

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