KR100962804B1

KR100962804B1 - 전동파워스티어링 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및텔레스코픽 장치

Info

Publication number: KR100962804B1
Application number: KR1020080025697A
Authority: KR
Inventors: 조성훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-03-20
Filing date: 2008-03-20
Publication date: 2010-06-09
Also published as: KR20090100496A

Abstract

본 발명은 전동파워스티어링 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치에 관한 것으로, MDPS-모터(2)의 모터축(3)에 이동기어(8)가 일체로 장착된 이동축(4)이 구비되고, 하부스티어링샤프트(10)에 베어링을 매개로 틸트 및 텔레스코픽기어(12)가 설치되며, 컬럼튜브(13)의 상부에 슬라이딩이동되는 텔레스코픽하우징(14)가 설치되고, 텔레스코픽하우징(14)에 틸트하우징(16)이 회동가능하게 설치되며, 틸트하우징(16)에 가이드블록(18)이 회전가능하게 설치되는 한편, 틸트 및 텔레스코픽바아(19)의 일단은 상기 틸트 및 텔레스코픽기어(12)와 치합되고 타단은 상기 가이드블록(18)과 나사 결합된다.(리드스크류 및 리드너트의 결합방식)

따라서, 상기 이동기어(8)와 드라이빙기어(11) 또는 이동기어(8)와 상기 틸트 및 텔레스코픽기어(12)의 치합 상태 전환에 따라 정상적으로 MDPS 작동이 이루어지거나, 틸트 및 텔레스코픽 작동이 이루어지게 된다. 즉, MDPS-모터(2)를 이용한 틸트 및 텔레스코픽 장치의 구성이 가능하므로 틸트 및 텔레스코픽 작동을 위해 각각 별도의 모터를 구비할 필요가 없게 되어 중량 및 원가가 절감되며, 소형차에도 전동식 틸트 및 텔레스코픽 장치를 설치하는 것이 가능해지는 효과가 있다.

전동파워스티어링, 전동틸트, 전동텔레스코픽

Description

전동파워스티어링 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치{a tilt and telescopic steering column system of Motor Driven Power Steering vehicle}

본 발명은 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치에 관한 것으로, 특히 전동파워스티어링 시스템이 적용된 차량의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치에 관한 것이다.

운전자의 신체 조건 및 선호하는 운전 자세에 따라 스티어링휠의 경사각 및 전후 위치를 다양하게 조절할 수 있도록 자동차의 스티어링컬럼에는 틸트 및 텔레스코픽 장치가 적용되어 있다.

일반적으로 틸트는 스티어링휠 및 멀티펑션스위치가 장착된 컬럼 상부 부분이 힌지축을 중심으로 상하 회동될 수 있도록 설치되어 이루어지고, 텔레스코픽 작동은 상하 스티어링컬럼이 텔레스코픽 방식으로 신축 가능하게 설치됨으로써 이루어진다.

상기 스티어링컬럼의 틸트 및 텔레스코픽 장치는 중소형 차량에서는 주로 레버 조작을 통해 작동시키는 수동 방식으로 구성되고, 대형 고급 차량에서는 모터를 이용한 전동 방식으로 구성되고 있다.

그런데, 점차 중소형 차량의 편의 장치들이 고급화되는 추세에 따라 중소형 차량에도 전동 방식의 틸트 및 텔레스코픽 장치가 설치될 것이 요구되고 있으나, 전동 방식의 틸트 및 텔레스코픽 장치는 틸트와 텔레스코픽 작동을 위한 모터가 각각 구비되어야만 하므로 설치 공간을 많이 차지할 뿐만 아니라 그로 인한 원가 및 중량 증가가 과도하여 중소형 차량에 적용하는 것이 곤란하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 최근 중소형 차량에 설치량이 증가하고 있는 전동파워스티어링 시스템을 이용함으로써 중소형 차량에서도 설치 공간의 확보가 가능하고, 과도한 원가 및 중량의 증가를 피할 수 있도록 된 전동파워스티어링 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 전동파워스티어링 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치는, 하부스티어링샤프트에 일체로 장착된 드라이빙기어와; 상기 드라이빙기어와 이격된 상태로 상기 하부스티어링샤프트에 베어링을 매개로 장착된 틸트 및 텔레스코픽기어와; 컬럼튜브의 상단에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 텔레스코픽하우징과; 상기 텔레스코픽하우징에 힌지핀을 매개로 회동 가능하게 장착되고 상부에 멀티펑션스위치와 스티어링휠이 장착되는 틸트하우징과; 상기 틸트하우징의 하부에 힌지핀으로 회동 가능하게 장착되고, 스티어링컬럼의 축방향으로 내주면에 리드 나사홈이 형성된 관통공을 구비한 가이드블록과; 일단은 상기 틸트 및 텔레스코픽기어에 치합되고, 타단에는 리드 나사산이 형성되어 상기 가이드블록의 관통공에 나사결합되어 설치된 틸트 및 텔레스코픽바아와; 상기 텔레스코픽하우징에 설치되어서 상기 텔레스코픽하우징의 내부로 당겨지거나 외부로 돌출되며, 외부로 돌출되었을 때 상기 틸트하우징에 형성된 스토퍼홈에 삽입되어 상기 틸트하우징이 상기 힌지핀을 중심으로 회전하는 것을 방지하는 힌지스토퍼와; 정방향 또는 역방향으로 회전하는 모터축을 구비한 MDPS-모터와; 상기 MDPS-모터의 동력으로 상기 모터축과 함께 회전할 수 있도록 설치되면서 컬럼커버에 설치된 스위치의 조작시 상기 모터축의 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 상기 모터축과 스플라인 결합되어 설치된 이동축과; 상기 이동축에 일체로 결합되어서 상기 이동축의 이동에 따라 상기 드라이빙기어나 또는 상기 틸트 및 텔레스코픽기어와 치합을 이루는 이동기어와; 상기 스위치의 조작신호를 전달받아서 상기 MDPS-모터의 작동 및 상기 힌지스토퍼의 작동을 제어하는 기능을 구비한 MDPS-전자제어유니트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

따라서, 상기 이동축의 이동에 따라 이동기어와 드라이빙기어 및 틸트 및 텔레스코픽기어의 치합상태가 전환되어 드라이빙기어 치합상태일때는 정상적인 MDPS 작동이 이루어지고, 틸트 및 텔레스코픽기어 치합상태일때는 MDPS-모터의 동력이 틸트 및 텔레스코픽바아를 통해 가이드블록을 상하방으로 이동시킬 수 있음과 더불어 이때 힌지스토퍼의 돌출여부에 따라 텔레스코픽하우징에 틸트하우징이 구속 또는 구속해제됨으로써 틸트 및 텔레스코픽 작동이 이루어질 수 있도록 되어 있다.

이와 같이, 전동파워스티어링 시스템이 적용된 차량에서 MDPS-모터를 이용하여 틸트 및 텔레스코픽 작동이 가능하게 되므로 틸트 및 텔레스코픽 작동을 위한 별도의 모터들을 구비할 필요가 없게 되어 중량 및 원가가 크게 절감된다.

또한, 소형 차량에도 상기 MDPS-모터의 설치 공간을 확보하는데는 문제가 없으므로 레이아웃 상의 간섭 문제없이 소형 차량에도 전동 틸트 및 텔레스코픽 장치 를 설치할 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 장치가 적용된 전동파워스티어링 시스템의 스티어링컬럼 사시도이다.

전동파워스티어링(MDPS ; Motor Driven Power Steering) 시스템은 모터(이하, MDPS-모터라 칭함)의 동력을 스티어링샤프트에 전달하여 보타력이 발생하도록 된 것으로 운전자의 스티어링휠 조작을 센서가 감지하고 이 측정 정보에 따라 MDPS-전자제어유니트(1)가 MDPS-모터(2)의 작동을 제어하여 스티어링휠 조향에 따른 적절한 보타력이 발생하도록 되어 있다.

따라서, 도시된 바와 같이 스티어링컬럼에 근접하여 MDPS-전자제어유니트(1)와 MDPS-모터(2)가 설치되어 있다.

상기 MDPS-모터(2)의 모터축(3)에는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 이동축(4)이 스플라인 방식으로 결합되어 있다. 따라서, 상기 이동축(4)은 모터축(3)과 일체로 회전되며 모터축(3)상에서 축방향으로 이동할 수 있다.

상기 모터축(3)은 이동기어하우징(5)의 일측면에 설치된 베어링(6)에 의해 지지되고, 상기 베어링(6)과 이동축(4)의 사이에는 이동축(4)을 탄지하는 스프링(7)이 구비된다. 스프링(7)의 지지면 확보를 위해 상기 이동축(4)의 단부에는 원형플랜지 형상의 스프링시트(4a)가 형성된다.

또한, 상기 이동축(4)에는 이동기어(8)가 구비된다. 상기 이동기어(8)는 이 동축(4)과 일체로 회전되며 이동축(4)상에서 이동 불가하도록 고정되어 있다. 따라서, 상기 이동기어(8)는 이동축(4)이 모터축(3)을 따라 이동할 때 일체로 이동된다.

한편, 스티어링컬럼의 하부에 설치된 드라이빙기어하우징(9)의 내부에는 하부스티어링샤프트(10)상에 드라이빙기어(11)가 일체로 설치되어 있다.

또한, 상기 하부스티어링샤프트(10)에는 상기 드라이빙기어(11)와 소정 거리 이격되어 틸트 및 텔레스코픽기어(12)가 설치된다. 상기 틸트 및 텔레스코픽기어(12)는 하부스티어링샤프트(10)에 설치된 베어링에 장착되어 하부스티어링샤프트(10)에 대해 독립적으로 회전된다.

한편, 상기 드라이빙기어하우징(9)에 연결된 컬럼튜브(13)의 상부에는 컬럼튜브(13)를 자신에 형성된 관통구멍으로 수용하여 컬럼튜브(13) 상에서 상하이동되는 텔레스코픽하우징(14)이 구비된다.(도 5참조)

또한, 상기 텔레스코픽하우징(14)에는 힌지핀(15)을 매개로 틸트하우징(16)이 회동 가능하게 설치된다. 상기 틸트하우징(16)의 상단에는 멀티펑션스위치와 스티어링휠이 설치된다.

상기 틸트하우징(16)의 하부에는 또 다른 힌지핀(17)을 매개로 가이드블록(18)이 회동가능하게 설치된다. 상기 가이드블록(18)에는 스티어링컬럼의 축방향으로 관통공이 형성되고, 그 관통공의 내주면에는 리드(lead) 나사홈이 형성된다. 즉, 상기 가이드블록(18)은 일종의 리드너트(lead nut)이다.

한편, 상기 틸트 및 텔레스코픽기어(12)와 상기 가이드블록(18)은 틸트 및 텔레스코픽바아(19)로 연결된다.

상기 틸트 및 텔레스코픽바아(19)의 일단은 상기 드라이빙기어하우징(9)의 내부로 삽입되는데 그 단부에 기어이가 형성되어 상기 틸트 및 텔레스코픽기어(12)에 치합된다.

또한 상기 틸트 및 텔레스코픽바아(19)는 상기 텔레스코픽하우징(14)의 하부몸체(14a)를 관통하여 상기 가이드블록(18)에 나사결합된다. 즉, 상기 틸트 및 텔레스코픽바아(19)의 타단은 외주면에 리드 나사산이 형성된 일종의 리드스크류(lead screw)로 형성된다. 이때 상기 텔레스코픽하우징(14)의 하부몸체(14a)에 형성된 관통공은 내주면에 리드 나사홈이 형성되지 않은 단순한 구멍으로서 텔레스코픽 작동시 가이드 역할을 한다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 틸트하우징(16)의 단부에는 힌지핀(15)과 동일선상에 스토퍼홈(16a)이 형성되고, 상기 텔레스코픽하우징(14)에는 자신의 내부에서 돌출되어 상기 스토퍼홈(16a)에 삽입되는 힌지스토퍼(20)가 구비된다.

상기 힌지스토퍼(20)는 텔레스코픽하우징(14)에 내장되는 솔레노이드 타입의 액츄에이터에 의해 텔레스코픽하우징(14)의 표면 외측으로 돌출되거나 내측으로 당겨지도록 되어 있다.

본 발명 장치의 작동은 도 7, 도 8과 같이 컬럼커버(21)의 측면에 설치된 스위치(22)를 조작함으로써 이루어진다.

상기 스위치(22)는 컬럼커버(21)의 외부에 위치하는 사각형의 헤드부와, 헤 드부의 저면으로부터 연장성형되어 컬럼커버(21)의 내부로 삽입되어 있는 직선형 바디부로 이루어져 있으며, 특히 상기 바디부의 단부는 경사면(22a)으로 형성되어 있다. 상기 경사면(22a)의 양단은 둥글게 라운딩 가공된다.

한편, 상기 이동축(4)의 상단은 이동기어하우징(5)의 상부면을 관통하고 상방으로 연장되어 상기 스위치(22)의 경사면(22a)에 맞닿도록 되어 있는데, 이동축(4)의 상단은 스위치(22)의 경사면(22a)과 동일한 경사각의 경사면(4b)으로 형성되어 있다. 즉, 이동축(4)의 경사면(4b)과 스위치(22)의 경사면(22a)이 상호 접촉된다. 상기 이동축(4)의 경사면(4b)은 이동축(4)의 상단 둘레 전체에 형성된 원추면이어도 무방하다.

따라서 도 7(a)와 같이 상기 스위치(22)가 눌려지면 상기 경사면(22a,4b)들의 작용에 의해 이동축(4)이 스프링(7)을 압축시키는 방향(하강)으로 이동하고, 도 7(b)와 같이 스위치(22)가 1단 돌출되면 스프링(7)의 복원력에 의해 이동축(4)이 상방으로 이동한다. 이와 같은 이동축(4)의 상방 이동시 이동기어(8)는 도 2와 같은 드라이빙기어(11)와의 치합상태가 해제되고 틸트 및 텔레스코픽기어(12)에 치합된다.

또한, 상기 스위치(22)는 도 7(c)와 같이 한 단계 더 돌출(2단 돌출)될 수 있는데, 이는 틸팅 작동과 텔레스코픽 작동을 MDPS-전자제어유니트(1)가 구분할 수 있도록 하기 위한 것으로, 상기 스위치(22)의 측부에는 스위치(22)의 위치를 감지하는 위치감지센서(23)가 설치되어 MDPS-전자제어유니트(1)에 연결되어 있으며, 상기 위치감지센서(23)로부터의 감지신호에 의해 MDPS-전자제어유니트(1)가 스위 치(22)의 (a)비돌출 상태, (b)1단돌출 상태, (c)2단돌출 상태를 인지할 수 있게 된다.

이때 도 7의 (b)와 (c)에서 알 수 있는 바와 같이, 스위치(22)가 1단 돌출 상태에서 2단 돌출 상태로 더 돌출되어도 이동축(4)의 위치는 변하지 않는다. 이는 1,2단 돌출 상태 모두에서 이동기어(8)와 틸트 및 텔레스코픽기어(12)의 치합상태를 유지하기 위한 것으로 이를 위해 상기 스프링(7)은 스위치(22) 1단 돌출 상태에서 완전히 신장되는(비압축상태) 길이를 갖는다. 다른 방법으로 이동기어하우징(5)에 상기 이동기어(8)나 이동축(4)의 추가 이동(상승)을 방지하는 스토퍼를 설치할 수도 있다.

또한, 상기 MDPS-전자제어유니트(1)는 도 7(a),(b)와 같이 상기 스위치(22)가 비돌출 및 1단 돌출 상태일 경우 상기 힌지스토퍼(20)를 당겨진 인입 상태로 유지하고, 도 7(c)와 같이 2단 돌출 상태일 경우에는 상기 힌지스토퍼(20)를 돌출 상태로 전환하도록 힌지스토퍼(20)에 연결된 솔레노이드 액츄에이터를 제어한다.

한편, 상기 스위치(22)는 상하좌우로 미소량 이동 가능하도록 되어 있는데, 각각의 방향에는 스위치(22)의 조작 방향을 감지하는 조작방향감지센서(24a,24b,24c,24d)가 구비되고, 이들 조작방향감지센서(24a,24b,24c,24d)들은 상기 MDPS-전자제어유니트(1)에 연결되어 스위치(22)의 조작방향을 알려주도록 되어 있다.

상기 MDPS-전자제어유니트(1)는 스위치(22)가 도 8에서 up, out 방향으로 조작되면 상기 MDPS-모터(2)를 정방향으로 작동시키고, 반대로 down, in 방향으로 조 작되면 역방향으로 작동시킨다.

이제 도 9 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 작동을 설명한다.

도 7(a)와 같이 스위치(22)가 완전히 눌려진 비돌출 상태에서는 스위치(22)의 경사면(22a)에 이동축(4)의 경사면(4b)이 눌려져 이동축(4)이 스티어링컬럼의 축방향 아래쪽으로 밀려져 있게 된다. 이때 이동축(4)과 일체로 이동된 이동기어(8)는 드라이빙기어(11)에 치합되어 MDPS-모터(2)의 작동에 따라 하부스티어링샤프트(10)가 회전될 수 있으므로 정상적인 MDPS의 작동이 이루어진다.

도 7(b)와 같이 스위치(22)가 1단 돌출되면 압축되어 있던 스프링(7)이 원래 상태로 신장되면서 이동축(4)을 상방으로 밀어줌으로써 이동기어(8)가 틸트 및 텔레스코픽기어(12)에 치합된다.

스위치(22)가 1단 돌출상태임을 위치감지센서(23)를 통해 인지한 MDPS-전자제어유니트(1)는 상기 힌지스토퍼(20)에 연결된 액츄에이터를 제어하여 힌지스토퍼(20)를 텔레스코픽하우징(14)의 내부로 끌어당겨 힌지스토퍼(20)가 틸트하우징(16)의 스토퍼홈(16a)에 삽입되어 있지 않도록 한다. 이로써 틸트하우징(16)은 힌지핀(15)을 중심으로 자유로이 상하 회동할 수 있는 상태가 된다.

상기의 상태에서 운전자가 스위치(22)를 up 방향으로 조작하면 MDPS-전자제어유니트(1)가 MDPS-모터(2)를 정방향으로 작동시킨다.

MDPS-모터(2)의 정방향 회전력은 이동기어(8)와 틸트 및 텔레스코픽기어(12)를 통해 틸트 및 텔레스코픽바아(19)를 회전시키고, 이때 틸트 및 텔레스코픽바아(19) 단부의 리드 나사산과 가이드블록(18)의 리드 나사홈의 나사작용에 의하여 가이드블록(18)이 틸트 및 텔레스코픽바아(19)의 상단부쪽으로 이동함으로써 힌지핀(15)을 기준으로 틸트하우징(16)이 반시계 방향으로 회동되며, 이에 틸트하우징(16)의 상단에 장착된 스티어링휠(25)이 상방으로 회동된다.(도 9의 (a),(b),(c))

반면, 상기 스위치(22)를 down 방향으로 조작하면 MDPS-전자제어유니트(1)가 MDPS-모터(2)를 역방향으로 회전시킴으로써 상기 가이드블록(18)이 틸트 및 텔레스코픽바아(19)의 하방쪽으로 이동하여 힌지핀(15)을 기준으로 틸트하우징(16)이 시계 방향으로 회동되며, 이에 틸트하우징(16)의 상단에 장착된 스티어링휠(25)이 하방으로 회동된다.(도 10의 (a),(b),(c))

이와 같이 스위치(22)를 1단 돌출시키고 up 또는 down 방향으로 조작함으로써 스티어링휠의 경사각을 원하는 대로 조절할 수 있게 된다.

한편, 스위치(22)를 도 7(c)의 상태로 2단 돌출시키면 위치감지센서(23)를 통해 MDPS-전자제어유니트(1)가 이를 인지하고 힌지스토퍼(20)의 액츄에이터를 작동시켜 힌지스토퍼(20)를 돌출시킨다.

따라서, 틸트하우징(16)의 스토퍼홈(16a)내로 힌지스토퍼(20)가 삽입됨으로써 틸트하우징(16)은 힌지핀(15)을 중심으로 회동할 수 없는 상태가 된다.(단, 스티어링휠의 틸트 조작이 없는 상태일 것)

그 상태에서 운전자가 스위치(22)를 in 방향으로 조작하면 MDPS-전자제어유니트(1)가 MDPS-모터(2)를 역방향으로 작동시키며, 이에 가이드블록(18)이 틸트 및 텔레스코픽바아(19)의 하방쪽으로 이동하게 되는데, 이때 힌지스토퍼(20)에 의해 틸트하우징(16)이 회동불가 상태로 고정되어 있기 때문에 틸트하우징(16)과 더불어 텔레스코픽하우징(14)이 컬럼튜브(13)를 따라 하방으로 이동하게 된다.

따라서, 스티어링휠(25)이 운전자로부터 멀어지는 방향으로 이동된다.(도 11의 (a),(b),(c))

반면, 운전자가 스위치(22)를 out 방향으로 조작하면 MDPS-모터(2)가 정방향으로 작동되고, 이에 가이드블록(18)이 틸트 및 텔레스코픽바아(19)의 상방으로 이동함으로써 틸트하우징(16)과 함께 텔레스코픽하우징(14)이 컬럼튜브(13)의 상방으로 이동하여 스티어링휠(25)이 운전자쪽으로 가까워지는 방향으로 이동된다.(도 12의 (a),(b),(c))

상기와 같이 스위치(22)를 2단 돌출시킨 상태에서 in 또는 out 방향으로 조작함으로써 스티어링휠의 전후 위치를 원하는 대로 조절할 수 있게 된다.

스티어링휠의 틸트 및 텔레스코픽 조작이 완료되면 상기 스위치(22)를 도 7(a)와 같이 완전히 눌러 비돌출 상태로 전환시킴으로써 스위치(22)에 의해 이동축(4)이 원위치로 복귀(하강)하여 이동기어(8)가 다시 드라이빙기어(11)에 치합되어 정상적인 MDPS 작동이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 틸트 및 텔레스코픽 장치가 적용된 전동파워스티어링(MDPS) 시스템의 스티어링컬럼 사시도,

도 2는 MDPS 작동 상태의 기어 치합 상태도,

도 3은 틸트 및 텔레스코픽 작동 상태의 기어 치합 상태도,

도 4는 모터축과 이동축의 결합 상태 단면도,

도 5는 스티어링컬럼 상부 확대도,

도 6은 힌지스토퍼 설치부 확대도,

도 7의 (a),(b),(c)는 스위치의 비돌출 상태, 1단 돌출 상태, 2단 돌출 상태와 각 돌출 상태에서의 이동축 작동관계를 도시한 도면,

도 8은 스위치와 이의 4방향 조작방향감지센서 및 MDPS-전자제어유니트와의 관계를 나타낸 도면,

도 9의 (a),(b),(c)는 틸트 업(up) 작동을 설명한 도면,

도 10의 (a),(b),(c)는 틸트 다운(down) 작동을 설명한 도면,

도 11의 (a),(b),(c)는 텔레스코픽 인(in) 작동을 설명한 도면,

도 12의 (a),(b),(c)는 텔레스코픽 아웃(out) 작동을 설명한 도면,

도 13은 본 발명의 작동을 개략적으로 나타낸 플로우차트이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : MDPS-전자제어유니트 2 : MDPS-모터

3 : 모터축 4 : 이동축

5 : 이동기어하우징 6 : 베어링

7 : 스프링 8 : 이동기어

9 : 드라이빙기어하우징 10 : 하부스티어링샤프트

11 : 드라이빙기어 12 : 틸트 및 텔레스코픽기어

13 : 컬럼튜브 14 : 텔레스코픽하우징

15,17 : 힌지핀 16 : 틸트하우징

18 : 가이드블록 19 : 틸트 및 텔레스코픽바아

20 : 힌지스토퍼 21 : 컬럼커버

22 : 스위치 23 : 위치감지센서

24a,24b,24c,24d : 조작방향감지센서 25 : 스티어링휠

Claims

하부스티어링샤프트(10)에 일체로 장착된 드라이빙기어(11)와;

상기 드라이빙기어(11)와 이격된 상태로 상기 하부스티어링샤프트(10)에 베어링을 매개로 장착된 틸트 및 텔레스코픽기어(12)와;

컬럼튜브(13)의 상단에 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 텔레스코픽하우징(14)과;

상기 텔레스코픽하우징(14)에 힌지핀(15)을 매개로 회동 가능하게 장착되고 상부에 멀티펑션스위치와 스티어링휠(25)이 장착되는 틸트하우징(16)과;

상기 틸트하우징(16)의 하부에 힌지핀(17)으로 회동 가능하게 장착되고, 스티어링컬럼의 축방향으로 내주면에 리드 나사홈이 형성된 관통공을 구비한 가이드블록(18)과;

일단은 상기 틸트 및 텔레스코픽기어(12)에 치합되고, 타단에는 리드 나사산이 형성되어 상기 가이드블록(18)의 관통공에 나사결합되어 설치된 틸트 및 텔레스코픽바아(19)와;

상기 텔레스코픽하우징(14)에 설치되어서 상기 텔레스코픽하우징(14)의 내부로 당겨지거나 외부로 돌출되며, 외부로 돌출되었을 때 상기 틸트하우징(16)에 형성된 스토퍼홈(16a)에 삽입되어 상기 틸트하우징(16)이 상기 힌지핀(15)을 중심으로 회전하는 것을 방지하는 힌지스토퍼(20)와;

정방향 또는 역방향으로 회전하는 모터축(3)을 구비한 MDPS-모터(2)와;

상기 MDPS-모터(2)의 동력으로 상기 모터축(3)과 함께 회전할 수 있도록 설치되면서 컬럼커버(21)에 설치된 스위치(22)의 조작시 상기 모터축(3)의 길이방향을 따라 이동할 수 있도록 상기 모터축(3)과 스플라인 결합되어 설치된 이동축(4)과;

상기 이동축(4)에 일체로 결합되어서 상기 이동축(4)의 이동에 따라 상기 드라이빙기어(11)나 또는 상기 틸트 및 텔레스코픽기어(12)와 치합을 이루는 이동기어(8)와;

상기 스위치(22)의 조작신호를 전달받아서 상기 MDPS-모터(2)의 작동 및 상기 힌지스토퍼(20)의 작동을 제어하는 기능을 구비한 MDPS-전자제어유니트(1);

를 포함하는 전동파워스티어링 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 모터축(3)에 상기 이동축(4)을 상방으로 지지하는 스프링(7)이 구비되고, 상기 스위치(22)는 단부가 경사면(22a)으로 형성되고, 상기 이동축(4)의 상단에 상기 스위치(22)의 경사면(22a)에 맞닿는 경사면(4b)이 형성되어 상기 스위치(22)가 상기 컬럼커버(21)면에 대해 비돌출 상태로 눌리면 이동축(4)이 하강하여 상기 이동기어(8)가 드라이빙기어(11)에 치합되고, 상기 스위치(22)가 돌출 상태로 잡아당겨지면 상기 이동축(4)이 스프링(7)에 의해 상승하여 이동기어(8)가 틸트 및 텔레스코픽기어(12)에 치합되는 것을 특징으로 하는 전동파워스티어링 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 스위치(22)의 측부에 스위치(22)의 위치를 감지하여 MDPS-전자제어유니트(1)로 전달하는 위치감지센서(23)가 구비되고,

상기 텔레스코픽하우징(14)의 내부에 MDPS-전자제어유니트(1)에 제어되어 상기 힌지스토퍼(20)를 작동시키는 솔레노이드 타입 액츄에이터가 구비되며,

상기 MDPS-전자제어유니트(1)는 상기 스위치(22)의 위치에 따라 비돌출 상태, 1단 돌출 상태, 2단 돌출 상태를 판단하여 비돌출 및 1단 돌출 상태일때는 상기 액츄에이터를 제어하여 힌지스토퍼(20)를 인입상태로 유지하고, 2단 돌출 상태일때는 힌지스토퍼(20)를 돌출시켜 스토퍼홈(16a)에 삽입시키는 것을 특징으로 하는 전동파워스티어링 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 스위치(22)가 1단 돌출 상태로 잡아당겨졌을 때 상기 스프링(7)이 완전히 신장되는 것을 특징으로 하는 전동파워스티어링 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 스위치(22)의 상(up), 하(down), 좌(in), 우(out) 부분에 각각 조작방향감지센서(24a,24b,24c,24d)가 구비되어 스위치(22)의 조작방향 정보가 MDPS-전자제어유니트(1)로 전달되며,

상기 MDPS-전자제어유니트(1)는 스위치(22)가 상(up) 및 우(out) 방향으로 조작되면 상기 MDPS-모터(2)를 정방향으로 작동시켜 가이드블록(18)을 밀어주고, 스위치(22)가 하(down) 및 좌(in) 방향으로 조작되면 상기 MDPS-모터(2)를 역방향으로 작동시켜 가이드블록(18)을 당겨주는 것을 특징으로 하는 전동파워스티어링 자동차의 스티어링컬럼 틸트 및 텔레스코픽 장치.