KR20160044771A - Electronic power steering - Google Patents

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KR20160044771A
KR20160044771A KR1020140139653A KR20140139653A KR20160044771A KR 20160044771 A KR20160044771 A KR 20160044771A KR 1020140139653 A KR1020140139653 A KR 1020140139653A KR 20140139653 A KR20140139653 A KR 20140139653A KR 20160044771 A KR20160044771 A KR 20160044771A
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오진수
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    • B62D3/02—Steering gears mechanical
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    • B62D3/126—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by the rack
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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Abstract

Disclosed is a motor-operated power steering relative to coupling composition of a pinion sensor assembly in a motor-operated power steering of a steering device for a vehicle. According to an embodiment of the present invention, the motor-operated power steering comprises: a rack bar transmitting a driving force to a vehicle wheel; and a pinion sensor assembly wherein a pinion shaft is provided for torque transmitted from a steering wheel to be transmitted to the rack bar. The pinion sensor assembly comprises: an input shaft connected to steering shaft; a pinion shaft wherein the input shaft is coupled to an upper portion, and a pinion gear is provided to be engaged to the rack bar in a lower portion; and a torsion bar penetrating through the input shaft in an axial direction, and accommodated in the pinion shaft. In a coupling portion between the input shaft and the pinion shaft, each tapered portion is formed to be loosely engaged to each other.

Description

전동식 파워 스티어링{Electronic power steering}[0002] Electronic power steering [0003]

본 발명은 전동식 파워 스티어링에 관한 거으로, 더욱 상세하게는 차량용 조향장치의 전동식 파워 스티어링에서 피니언 센서 어셈블리의 결합 구성에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to electric power steering, and more particularly, to an engagement structure of a pinion sensor assembly in an electric power steering of a steering system for a vehicle.

일반적으로, 파워 스티어링 또는 동력 보조 조향장치는 운전자가 자동차의 조향휠(Steering Wheel)을 조작할 경우에 배력 장치를 이용하여 운전자의 조향휠 조작력을 보조하여 줌으로써 보다 작은 힘으로 용이하게 차량의 진행 방향을 변경할 수 있도록 하는 장치이다. 이와 같은 파워 스티어링 장치는 유압식 파워 스티어링(HPS: Hydraulic Power Steering)과 전동식 파워 스티어링(EPS: Electric Power Steering)로 크게 구분된다.2. Description of the Related Art Generally, a power steering or power assist steering apparatus assists a steering wheel operating force of a driver by using a booster when a driver operates a steering wheel of an automobile, And the like. Such a power steering device is roughly classified into hydraulic power steering (HPS) and electric power steering (EPS).

유압식 파워 스티어링은 엔진의 회전축에 연결된 유압 펌프가 작동유를 랙 바(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 장치이다. 반면, 전동식 파워 스티어링은 유압 펌프와 작동 실린더 대신에 랙 바 또는 칼럼에 모터 및 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit)를 포함하고 있어 모터의 힘으로 조작력을 보조해 주는 장치이다.In the hydraulic power steering, when the hydraulic pump connected to the rotation shaft of the engine feeds the operating oil to the operating cylinder connected to the rack bar, the piston of the operating cylinder supplied with the operating oil assists the steering operation force, It is a device that enables steering operation with small force. On the other hand, electric power steering includes a motor and an electronic control unit (ECU) in the rack bar or column instead of the hydraulic pump and the actuating cylinder, and it is a device that assists the operation force by the power of the motor.

전자 제어 파워 스티어링(ECPS: Electronically Controllable Power Steering)은 자동차의 주행 속도에 따라 조향 보조 동력의 공급을 제어함으로써 고속에서도 조향 안정성을 유지할 수 있도록 하는 장치로서, 일반적인 유압식 파워 스티어링이 갖고 있었던 문제점인 자동차가 저속인 경우든 고속인 경우든 동일한 조향 보조 동력을 공급하여 고속의 경우 필요 이상으로 조향휠이 가벼워지는 문제점을 개선한 것이다.Electronically Controllable Power Steering (ECPS) is a device that can maintain steering stability at high speed by controlling the supply of steering assist power according to the running speed of the vehicle. The same steering assist power is supplied even in the case of low speed or high speed, thereby improving the problem that the steering wheel becomes lighter than necessary in high speed.

종래 기술에 의한 랙구동형 전동식 파워 스티어링은 자동차의 횡 방향으로 연장되어 외주면 일측에 랙 기어를 구비하는 랙바, 랙 기어와 맞물리는 피니언 기어를 구비하는 피니언축, 볼을 매개로 외주스크류홈과 맞물리는 볼너트, 볼너트와 모터 축을 연결하는 벨트식 전동장치 및 모터를 포함하여 구성된다.The conventional rack-drive electric power steering according to the prior art includes a rack bar extending in the lateral direction of the vehicle and having a rack gear on one side of the outer periphery thereof, a pinion shaft having a pinion gear engaged with the rack gear, The stitch includes a ball nut, a belt-type power transmission device for connecting the ball nut and the motor shaft, and a motor.

피니언축은 조향축을 통해 조향휠에 연결되고, 외주면 일측에 일정 길이의 외주스크류홈이 형성되어 있는 랙바는 랙하우징에 내장된다.The pinion shaft is connected to the steering wheel through the steering shaft, and the rack bar having the outer circumferential screw groove formed on one side of the outer circumferential surface is embedded in the rack housing.

벨트식 전동장치는 모터 축 및 볼너트를 연결하는 벨트를 포함하여 형성되며, 조향휠에 가해진 조향 토크에 비례하여 모터에서 발생하는 조향 보조 동력을 볼너트를 통해 랙바에 전달한다.The belt-type transmission includes a belt connecting the motor shaft and the ball nut, and transmits the steering assist power generated by the motor to the rack bar through the ball nut in proportion to the steering torque applied to the steering wheel.

종래 기술에 의한 랙구동형 전동식 파워 스티어링은 외주면에 외주스크류홈을 구비하는 랙바, 볼이 순환하는 중간 경로를 구비하는 볼너트, 상기 랙바의 외주스크류홈과 중간 경로에 접하면서 구름이동 하는 볼, 상기 볼너트의 끝단에 부착되는 엔드캡 등을 포함하여 구성된다.The rack driving type electric power steering according to the related art includes a rack bar having an outer circumferential screw groove on an outer circumferential surface thereof, a ball nut having an intermediate path through which the ball circulates, a ball, which contacts the outer circumferential screw groove of the rack bar, An end cap attached to an end of the ball nut, and the like.

이와 같은 랙구동형 전동식 파워 스티어링은 볼이 랙바의 외주스크류홈과 볼너트의 내주스크류홈과 접촉하면서 구름에 의한 이동에 의하여 랙바를 슬라이딩시키게 된다.In such a rack-driven electric power steering, the ball slides the rack bar by the movement of the cloud while contacting the outer screw groove of the rack bar and the inner screw groove of the ball nut.

그리고, 랙하우징에 피니언축과 토크 센서를 결합하고, 랙하우징의 일측을 통해 삽입된 와이어 하니스의 컨넥터를 토크 센서에 결합한 후, 피니언축에 베어링을 결합하게 된다.The pinion shaft and the torque sensor are coupled to the rack housing, the connector of the wire harness inserted through one side of the rack housing is coupled to the torque sensor, and the bearing is coupled to the pinion shaft.

이렇게 랙하우징에 피니언축과 토크 센서가 결합되면 상측에 씰링부재가 결합된 랙하우징커버를 체결부재에 의해 랙하우징에 결합하여 조립을 완성하게 되어 있다.When the pinion shaft and the torque sensor are coupled to the rack housing, the rack housing cover having the sealing member coupled to the upper side is coupled to the rack housing by the fastening member to complete the assembly.

한편, 전술한 조향흴로부터 전달된 구동력은 입력축을 통해 피니언축으로 전달되게 된다. 이에 따라, 입력축과 피니언축의 결합이 안정적으로 이루어져야 한다. 입력축과 피니언축의 결합부에서는 소음 및 진동이 유발될 수 있으며, 이러한 문제점을 최소화 하기 위해서 제조 시 부품간 공자가 매우 협소하여 조립에 어려움을 가져올 수 있다.Meanwhile, the driving force transmitted from the steering shaft is transmitted to the pinion shaft through the input shaft. Accordingly, the coupling between the input shaft and the pinion shaft must be stably performed. Noise and vibration may be generated at the coupling portion between the input shaft and the pinion shaft. To minimize such a problem, the confinement between the parts at the time of manufacturing may be very narrow, which may result in difficulty in assembling.

공개특허공보 제10-2013-0063231 (2013.06.14. 공개)Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2013-0063231 (published on June 14, 2013)

본 발명의 실시예는 소음 및 진동을 저감하며 부품의 연마 공정을 줄일 수 있는 전동식 파워 스티어링을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are directed to providing electric power steering that reduces noise and vibration and reduces the polishing process of components.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 휠로 구동력을 전달하는 랙바와, 피니언축이 마련되어 조향휠로부터 전달된 토크를 상기 랙바로 전달하는 피니언 센서 어셈블리를 포함하는 전동식 파워 스티어링에 있어서, 상기 피니언 센서 어셈블리는 조향축과 연결되는 입력축과, 상부에는 상기 입력축이 결합되고 하부에는 상기 랙바와 치합되도록 피니언기어가 마련되는 피니언축과, 상기 입력축을 축방향으로 관통하고 상기 피니언축에 수용되는 토션바를 포함하고, 상기 입력축과 상기 피니언축의 결합부에는 각각 테이퍼가 형성되어 서로 헐거운 끼워맞춤 되는 전동식 파워 스티어링이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electric power steering including a rack bar for transmitting a driving force to a wheel of a vehicle, and a pinion sensor assembly for transmitting a torque transmitted from the steering wheel to the rack via a pinion shaft, A pinion shaft having an input shaft connected to the steering shaft and coupled to the input shaft and coupled to the rack bar at a lower portion thereof, and a torsion bar passing through the input shaft in the axial direction and received in the pinion shaft And an electric power steering system in which tapered portions are formed at joint portions of the input shaft and the pinion shaft and are loosely fitted to each other can be provided.

또한, 상기 입력축과 상기 피니언축 사이에는 상기 입력축과 상기 피니언축의 테이퍼형상과 대응되게 부시가 마련되어 상기 입력축과 상기 피니언축이 결합되고, 상기 부시는 상기 입력축과 상기 피니언축 사이에 마련되어 상기 입력축과 상기 피니언축 사이 틈새를 최소화하여 작동 시 소음 및 진동을 저감할 수 있는 전동식 파워 스티어링이 제공될 수 있다.A bush is provided between the input shaft and the pinion shaft to correspond to a tapered shape of the input shaft and the pinion shaft. The input shaft and the pinion shaft are coupled to each other. The bush is provided between the input shaft and the pinion shaft, Electric power steering can be provided that minimizes the clearance between the pinion shafts to reduce noise and vibration during operation.

또한, 상기 입력축의 상부 토션바의 상부에는 각각 나사산이 마련되어 서로 나사결합하고, 상기 입력축은 상기 토션바와 나사결합 함으로써 축방향으로 이동이 가능하여 상기 입력축과 상기 피니언축의 결합 공차를 조절할 수 있는 전동식 파워 스티어링이 제공될 수 있다.The input shaft is screwed to the upper portion of the upper torsion bar of the input shaft, and the input shaft is screwed to the torsion bar so that the input shaft can move in the axial direction. Thus, the input power and the pinion shaft Steering can be provided.

본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링은 입력축과 피니언축의 결합부에 테이퍼를 형성함으로써, 입력축과 피니언축의 결합부에서 발생되는 진동 및 소음을 저감할 수 있다.In the electric power steering according to the embodiment of the present invention, the coupling between the input shaft and the pinion shaft forms a taper, so that vibration and noise generated at the coupling portion between the input shaft and the pinion shaft can be reduced.

또한 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링은 입력축과 피니언축의 결합부에 테이퍼를 형성함으로써, 부픔의 연마 공정을 줄일 수 있어 원가절감을 할 수 있다.Further, in the electric power steering according to the embodiment of the present invention, the taper is formed in the coupling portion between the input shaft and the pinion shaft, thereby reducing the polishing process and cost reduction.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링을 개략적으로 나타내는 부분단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링의 피니언밸브를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링의 피니언 센서 어셈블리를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 4는 도 3의 A 부를 확대 도시하여 나타내는 확대도이다.
도 5은 도 3의 B 부를 확대 도시하여 나타내는 확대도이다.1 is a partial cross-sectional view schematically showing an electric power steering according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view schematically showing a pinion valve for electric power steering according to an embodiment of the present invention.
3 is a side sectional view schematically showing a pinion sensor assembly of an electric power steering according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view showing an enlarged view of part A of Fig.
5 is an enlarged view showing an enlarged view of a portion B in Fig.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링을 개략적으로 나타내는 부분단면도이다.1 is a partial cross-sectional view schematically showing an electric power steering according to an embodiment of the present invention.

도 1에서 도시하는 바와 같이, 종래 기술에 의한 전동식 파워 스티어링은 자동차의 횡 방향으로 연장되어 외주면 일측에 랙 기어를 구비하여 차량의 휠(W)에 구동력을 제공하는 랙바(100)와, 피니언축(210)이 마련되어 조향휠(202)로부터 전달된 토크를 랙바(100)로 전달하는 피니언 센서 어셈블리(200)와, 볼을 매개로 외주스크류홈(101)과 맞물리는 볼너트(300)와, 볼너트(300)와 모터 축을 연결하는 벨트식 전동장치(400) 및 모터(500)를 포함하여 구성된다.1, the electric power steering according to the related art includes a rack bar 100 extending in the lateral direction of the automobile and having a rack gear on one side of its outer circumference to provide a driving force to the wheel W of the vehicle, A pinion sensor assembly 200 provided with a steering wheel 210 and transmitting the torque transmitted from the steering wheel 202 to the rack bar 100 and a ball nut 300 engaged with the outer circumferential screw groove 101 via a ball, A belt-type power transmission device 400 for connecting the ball nut 300 and the motor shaft, and a motor 500.

피니언축(210)은 조향축(201)을 통해 조향휠(202)에 연결되고, 외주면 일측에 일정 길이의 외주스크류홈(101)이 형성되어 있는 랙바(100)는 랙하우징(110)에 내장된다.The rack bar 100 having the pinion shaft 210 connected to the steering wheel 202 through the steering shaft 201 and the outer circumferential screw groove 101 having a predetermined length formed on one side of the outer circumferential surface is installed in the rack housing 110 do.

벨트식 전동장치(400)는 모터 축 및 볼너트(300)를 연결하는 벨트를 포함하여 형성되며, 조향휠(202)에 가해진 조향 토크에 비례하여 모터(500)에서 발생하는 조향 보조 동력을 볼너트(300)를 통해 랙바(100)에 전달한다.The belt-type transmission apparatus 400 includes a belt connecting the motor shaft and the ball nut 300, and is configured to receive steering assist force generated by the motor 500 in proportion to the steering torque applied to the steering wheel 202 And transmits it to the rack bar 100 through the nut 300.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링의 피니언 센서 어셈블리 (200)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링의 피니언 센서 어셈블리(200)를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically showing a pinion sensor assembly 200 of an electric power steering according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 schematically shows a pinion sensor assembly 200 of an electric power steering according to an embodiment of the present invention. Fig.

도 2 및 도 3에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 피니언 센서 어셈블리(200)는 조향축(201)과 연결되는 입력축(220)과, 상측은 입력축(220)이 결합되고 하측은 랙하우징(110)에 삽입되어 랙바(100)와 치합되는 피니언축(210)과, 입력축(220)을 축방향으로 관통하고 피니언축(210)에 수용되는 토션바(230)와, 중심부에 입력축(220)과 피니언축(210)이 축방향으로 관통 결합되며 와이어 하니스 컨넥터(241)가 구비되어 있는 토크 센서(240)를 포함하여 구성된다.2 and 3, the pinion sensor assembly 200 according to the embodiment of the present invention includes an input shaft 220 connected to the steering shaft 201, an input shaft 220 coupled to the input shaft 220, A pinion shaft 210 inserted into the rack housing 110 and engaged with the rack bar 100, a torsion bar 230 passing through the input shaft 220 in the axial direction and received in the pinion shaft 210, And a torque sensor 240 having a wire harness connector 241 connected to the pinion shaft 210 in the axial direction.

입력축(220)은 운전자의 조향휠(202) 조작시 조향휠(202)과 연동되어 회전하는 조향축(201)과 연결되어 피니언축(210)에 전달하게 되고, 피니언축(210)은 상측이 입력축(220)과 결합되고 하측은 랙하우징(110)에 삽입되어 피니언기어(211)가 랙바(100)와 치합되어 랙바(100)를 슬라이딩시키게 되어 있다.The input shaft 220 is connected to the steering shaft 201 that rotates and interlocks with the steering wheel 202 when the driver operates the steering wheel 202 and transmits the steering shaft 201 to the pinion shaft 210. The pinion shaft 210, And the lower side is inserted into the rack housing 110 so that the pinion gear 211 is engaged with the rack bar 100 to slide the rack bar 100. [

토크 센서(240)는 동력 보조 조향장치에 있어서 운전자의 조향휠(202) 조작력을 토크값으로 측정하여 측정된 토크값에 따라서 모터(500)를 통해 조향 보조력을 제공하기 위해 조향축(201)의 입력축(220)과 피니언축(210)에 결합되게 되어 있다.The torque sensor 240 measures the operation force of the driver's steering wheel 202 in the power assist steering apparatus as a torque value and outputs the steering torque to the steering shaft 201 to provide the steering assist force via the motor 500 in accordance with the measured torque value. The input shaft 220 and the pinion shaft 210 are coupled to each other.

따라서, 토크 센서(240)의 중심부에는 입력축(220)과 피니언축(210)이 관통 결합되는데, 이들 입력축(220)과 피니언축(210)이 결합되어 동일한 중심축에 정렬되며, 입력축(220)의 상부는 조향축(201)을 통해 조향휠(202)과 연결되고, 입력축(220)의 하부는 피니언축(210)에 헐거운 끼워맞춤 연결되어 조향휠(202)의 조향력을 전달하게 되어 있다.The input shaft 220 and the pinion shaft 210 are coupled to each other at the center of the torque sensor 240. The input shaft 220 and the pinion shaft 210 are coupled to each other, And the lower portion of the input shaft 220 is loosely fitted and connected to the pinion shaft 210 to transmit the steering force of the steering wheel 202. [

입력축(220)의 하부와 피니언축(210)이 결합하는 결합부는 각각에 테이퍼가 형성되어 결합된다. 즉, 입력축(220)의 하부는 외경의 크기가 작아지도록 경사지게 형성되며, 피니언축(210)의 결합부는 입력축(220)의 하부의 형상에 대응되게 경사지도록 형성된다. 입력축(220)과 피니언축(210)의 결합부의 구성에 대한 구체적인 설명은 아래에서 도 4를 참조하여 후술하도록 하겠다.The coupling portion, to which the lower portion of the input shaft 220 and the pinion shaft 210 are coupled, is formed with a taper. That is, the lower portion of the input shaft 220 is formed to be inclined so that the outer diameter thereof becomes smaller, and the coupling portion of the pinion shaft 210 is formed to be inclined corresponding to the shape of the lower portion of the input shaft 220. A detailed description of the configuration of the coupling portion between the input shaft 220 and the pinion shaft 210 will be described below with reference to FIG.

또한, 입력축(220)의 상단 내측면과 토션바(230)의 상단 외측면에는 나사부가 마련되어 나사결합할 수 있다. 입력축(220)와 토션바(230)의 나사결합에 대한 구체적인 구성의 결합과 기능에 대해서는 아래에서 도 5를 참조하여 후술하도록 하겠다.The upper end of the input shaft 220 and the upper end of the upper end of the torsion bar 230 may be threaded and threaded. The combination and function of the specific configuration of the screw connection between the input shaft 220 and the torsion bar 230 will be described below with reference to FIG.

한편, 토션바(230)는 입력축(220)과 피니언축(210)에 나사결합 또는 헐거운끼워맞춤된 후 핀에 의해 고정됨으로써, 운전자가 조향휠(202)을 회전시킴에 따라 조향휠(202)과 연결되는 입력축(220)이 회전하게 되며, 입력축(220)과 토션바(230)를 매개로 연결되는 피니언축(210)이 연동하여 회전하게 된다.The torsion bar 230 is screwed or loosely fitted to the input shaft 220 and the pinion shaft 210 and then fixed by the pin so that the steering wheel 202 rotates as the driver rotates the steering wheel 202. [ And the pinion shaft 210 connected to the input shaft 220 through the torsion bar 230 interlocks with the input shaft 220 and rotates.

이때, 입력축(220)과 피니언축(210) 사이에 비틀림이 발생하게 되면 피니언축(210)과 입력축(220) 사이에 회전 각도의 차이가 발생하게 되고, 회전 각도의 차이가 발생하게 되면 토크 센서(240)에서 자속의 변화량으로 토크를 측정하게 된다.At this time, if a twist occurs between the input shaft 220 and the pinion shaft 210, a difference in rotational angle is generated between the pinion shaft 210 and the input shaft 220. When a difference in rotational angle occurs, The torque is measured by the variation amount of the magnetic flux in the magnetic flux sensor 240.

그리고, 토크 센서(240)에는 측정된 토크값을 전자 제어장치로 전송하기 위한 와이어 하니스 컨넥터(241)가 구비되어 있고, 입력축(220)이 삽입되는 제1 실린더부(242)와 피니언축(210)이 삽입되는 제2 실린더부(243)가 구비되어 있다.The torque sensor 240 is provided with a wire harness connector 241 for transmitting the measured torque value to the electronic control unit. The torque sensor 240 includes a first cylinder portion 242 into which the input shaft 220 is inserted and a pinion shaft 210 Is inserted into the second cylinder portion 243.

즉, 토크 센서(240)는 입력축(220)과 피니언축(210)의 비틀림에 의한 회전각도의 차이를 측정할 수 있도록 토크 센서(240)의 상측에 결합되어 입력축(220)의 외주면이 삽입되는 제1 실린더부(242)와, 토크 센서(240)의 하측에 결합되어 피니언축(210)의 외주면이 삽입되는 제2 실린더부(243)가 구비되어 있다.The torque sensor 240 is coupled to an upper side of the torque sensor 240 so as to measure a difference in rotational angle between the input shaft 220 and the pinion shaft 210 due to the twist, A first cylinder portion 242 and a second cylinder portion 243 which is coupled to the lower side of the torque sensor 240 and into which the outer peripheral surface of the pinion shaft 210 is inserted.

그리고, 입력축(220)은 하측 외주면에 경방향으로 돌출되는 제1 안착부(222)가 구비되어 제1 실린더부(242)의 끝단이 제1 안착부(222)에 지지되며 결합되고, 피니언축(210)은 상측 외주면에 경방향으로 돌출되는 제2 안착부(212)가 구비되어 제2 실린더부(243)의 끝단이 제2 안착부(212)에 지지되며 결합된다.The input shaft 220 is provided with a first seating portion 222 protruding radially from the lower outer circumferential surface so that an end of the first cylinder portion 242 is supported and coupled to the first seating portion 222, The second seat portion 210 is provided with a second seat portion 212 protruding radially from the upper outer circumferential surface thereof so that the end of the second cylinder portion 243 is supported and coupled to the second seat portion 212.

따라서, 입력축(220)의 회전시 제1 실린더부(242)가 입력축(220)과 함께 회전하고, 피니언축(210)의 회전시 제2 실린더부(243)가 피니언축(210)과 함께 회전하게 되어, 토크 센서(240)에서 입력축(220)과 피니언축(210)의 비틀림에 의한 회전각도의 차이를 측정할 수 있게 되어 있다.When the input shaft 220 rotates, the first cylinder portion 242 rotates together with the input shaft 220 and the second cylinder portion 243 rotates together with the pinion shaft 210 when the pinion shaft 210 rotates, The torque sensor 240 can measure the difference in rotational angle between the input shaft 220 and the pinion shaft 210 due to the twist.

한편, 토크 센서(240)는 경방향으로 연장된 지지부(244)가 형성되어 있고 지지부(244)의 상측면 일측 단부에 와이어 하니스 컨넥터(241)가 상측 축방향으로 돌출형성되어 있어서, 커버(245)의 내측 빈 공간에 와이어 연결부가 내장되면서 와이어의 방향을 고정할 수 이게 되어 있다.The torque sensor 240 is formed with a support portion 244 extending in the radial direction and a wire harness connector 241 is protruded in the upper axial direction at one side end of the upper side of the support portion 244, The wire connection portion is built in the inner empty space of the wire-fixing portion so that the direction of the wire can be fixed.

도 4는 도 3의 A 부를 확대 도시하여 나타내는 확대도이다.4 is an enlarged view showing an enlarged view of part A of Fig.

도 4에서 도시하는 바와 같이, 입력축(220)의 하부는 하단으로 향할수록 외경의 크기가 작아지도록 경사진 테이퍼가 지도록 형성되어 있고, 입력축(220)과 결합하는 피니언축(210)의 상부 내부는 전술한 입력축(220)의 하부 형상과 대응되도록 경사진 테이퍼가 형성되어 마련된다.4, the lower portion of the input shaft 220 is formed so as to have an inclined taper so that the outer diameter becomes smaller toward the lower end, and the upper portion of the pinion shaft 210, which engages with the input shaft 220, A tapered taper is formed so as to correspond to the lower shape of the input shaft 220 described above.

기존에 입력축(220)과 피니언축(210)을 정밀하게 공차관리를 하여 연마가공을 하였으나, 전술한 입력축(220)과 피니언축(210)의 결합부에 테이퍼 지도록 마련함으로써 정밀한 연마가공 단계가 축소될 수 있다.The input shaft 220 and the pinion shaft 210 are precisely controlled in tolerance to be polished. However, since the input shaft 220 and the pinion shaft 210 are tapered at the joining portion of the input shaft 220 and the pinion shaft 210, .

또한, 입력축(220)과 피니언축(210)의 결합부 사이에 부시(250)를 더 마련할 수 있다. 부시(250) 또한 기존과 달리 공차관리를 위한 정밀한 연마가공 단계가 축소될 수 있다. 이러한 부시(250)가 마련됨으로써, 입력축(220)이 피니언축(210)의 헐거운 끼워맞춤 될 시 공차관리를 위한 정밀한 연마가공 없이도 각 부품 사이의 틈새가 최소화 될 수 있도록 입력축(220)과 피니언축(210)의 안정적인 헐거운 끼워맞춤 결합이 이루어질 수 있다.A bush 250 may further be provided between the input shaft 220 and the coupled portion of the pinion shaft 210. The bushing 250 can also reduce the precision polishing step for tolerance management unlike the prior art. Since the bush 250 is provided, the input shaft 220 and the pinion shaft 210 can be slid so that the clearance between the respective parts can be minimized without precise grinding for the purpose of tolerance management of the pinion shaft 210 when the pinion shaft 210 is loosely fitted. A stable loose fitting engagement of the fastener 210 can be achieved.

입력축(220)과 피니언축(210) 및 부시(250)에 테이퍼가 형성되도록 마련됨으로써, 각 부품의 연마가공 단계가 축소되어도 각 부품의 틈새가 최소화되어 소음 및 진동이 저감될 수 있다. 또한, 각 부품의 가공 단계가 축소됨으로써 각 부품의 제조 시간을 줄일 수 있으며 원가절감의 효과를 가질 수 있다.Since the input shaft 220, the pinion shaft 210, and the bush 250 are formed to have tapers, even if the polishing step of each component is reduced, the clearance of each component is minimized, and noise and vibration can be reduced. In addition, since the machining steps of each part are reduced, the manufacturing time of each part can be reduced and the cost can be reduced.

도 5은 도 3의 B 부를 확대 도시하여 나타내는 확대도이다.5 is an enlarged view showing an enlarged view of a portion B in Fig.

도 5에서 도시하는 바와 같이, 입력축(220)의 상부에는 암나사(221)가 마련되고 토션바(230)의 상부에는 수나사(231)가 마련되어 입력축(220)과 토션바(230)가 서로 나사결합 할 수 있다. 입력축(220)과 토션바(230)가 나사결합 됨으로써 입력축(220)이 축 방향으로 미세하게 축이동이 가능할 수 있다.5, a female screw 221 is provided at an upper portion of the input shaft 220 and a male screw 231 is provided at an upper portion of the torsion bar 230 so that the input shaft 220 and the torsion bar 230 are screwed can do. The input shaft 220 and the torsion bar 230 are screwed together so that the input shaft 220 can be finely axially moved in the axial direction.

전술한 바에 따르면, 입력축(220)과 피니언축(210)의 결합부가 테이퍼가 마련됨으로써 정밀한 공차관리를 위한 연마가공 단계가 삭제될 수 있다. 이에, 공차 발생에 따라 입력축(220)과 피니언축(210)의 결합 공차가 달라질 수 있다. 따라서, 입력축(220)과 토션바(230)가 나사결합 되어 입력축(220)이 피니언축(210)에 결합되는 결합 공차의 크기를 미세하게 조절하여 적절한 결합 공차를 가지도록 조절할 수 있다.According to the above description, since the coupling portion of the input shaft 220 and the pinion shaft 210 is tapered, the polishing processing step for precise tolerance management can be eliminated. Accordingly, the tolerance of engagement between the input shaft 220 and the pinion shaft 210 can be changed according to the occurrence of the tolerance. Therefore, the input shaft 220 and the torsion bar 230 are screwed to each other to finely adjust the coupling tolerance of the input shaft 220 to the pinion shaft 210, thereby adjusting the coupling tolerance.

입력축(220)과 피니언축(210) 사이에 결합 공차는 통상의 기술자가 제품에 따라 적절한 결합 공차 선택하여 판단할 수 있으므로 구체적으로 한정되지 않는다.The coupling tolerance between the input shaft 220 and the pinion shaft 210 can be determined by an ordinary artisan by selecting an appropriate coupling tolerance according to the product, and is not particularly limited.

입력축(220)과 피니어축의 결합이 적절한 공차로 결합됨으로써 제품의 내구성이 향상되어 제품 수명이 향상될 뿐만 아니라, 부품 작동의 안정성이 향상될 수 있다.The combination of the input shaft 220 and the pinion shaft with appropriate tolerances improves the durability of the product, thereby improving the life of the product and improving the stability of the operation of the parts.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 파워 스티어링은 입력축(220)과 피니언축(210)의 결합부에 테이퍼가 형성됨으로써 정밀한 공차관리를 위한 연마가공 단계 없이도 각 부품간의 틈새를 최소화 할 수 있다.As described above, in the electric power steering according to the embodiment of the present invention, since the taper is formed in the joint portion of the input shaft 220 and the pinion shaft 210, the clearance between the components can be minimized without polishing steps for precise tolerance management .

또한, 각 부품간의 틈새가 최소화 됨으로써 작동 시 발생되는 소음 및 진동이 저감될 수 있다.Further, since the clearance between each component is minimized, noise and vibration generated during operation can be reduced.

또한, 정밀한 공차관리를 위한 연마가공 단계가 삭제되어 가공 단계가 축소됨으로써 제조 시간을 줄일 수 있고 원가를 절감할 수 있다.Further, since the polishing step for precise tolerance management is eliminated and the machining step is reduced, the manufacturing time can be shortened and the cost can be reduced.

또한, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. You will understand the point. Accordingly, the true scope of the invention should be determined only by the appended claims.

100: 랙바 101: 외주스크류홈
110: 랙하우징 200: 피니언 센서 어셈블리
201: 조향축 202: 조향휠
210: 피니언축 211: 피니언기어
212: 제2 안착부 220: 입력축
221: 암나사 222: 제1 안착부
230: 토션바 231: 수나사
240: 토크 센서 241: 와이어 하니스 컨넥터
242: 제1 실린더부 243: 제2 실린더부
244: 지지부 245: 커버
250: 부시 300: 볼너트
400: 벨트식 전동장치 500: 모터
W: 휠100: Rack bar 101: Outer screw groove
110: rack housing 200: pinion sensor assembly
201: steering shaft 202: steering wheel
210: pinion shaft 211: pinion gear
212: second seat portion 220:
221: female thread 222: first seat portion
230: Torsion bar 231: male thread
240: Torque sensor 241: Wire harness connector
242: first cylinder part 243: second cylinder part
244: Support portion 245: Cover
250: Bush 300: Ball nut
400: Belt type transmission device 500: Motor
W: Wheel

Claims (3)

차량의 휠로 구동력을 전달하는 랙바와, 피니언축이 마련되어 조향휠로부터 전달된 토크를 상기 랙바로 전달하는 피니언 센서 어셈블리를 포함하는 전동식 파워 스티어링에 있어서,
상기 피니언 센서 어셈블리는 조향축과 연결되는 입력축과, 상부에는 상기 입력축이 결합되고 하부에는 상기 랙바와 치합되도록 피니언기어가 마련되는 피니언축과, 상기 입력축을 축방향으로 관통하고 상기 피니언축에 수용되는 토션바를 포함하고,
상기 입력축과 상기 피니언축의 결합부에는 각각 테이퍼가 형성되어 서로 헐거운 끼워맞춤 되는 전동식 파워 스티어링.1. A power steering system comprising: a rack bar for transmitting a driving force to a wheel of a vehicle; and a pinion sensor assembly provided with a pinion shaft for transmitting a torque transmitted from the steering wheel directly to the rack,
The pinion sensor assembly includes an input shaft connected to a steering shaft, a pinion shaft having an input shaft coupled to an upper portion thereof and a pinion gear coupled to the rack bar at a lower portion thereof, Including a torsion bar,
And a tapered portion is formed at a joint portion between the input shaft and the pinion shaft so as to be loosely fitted to each other. 제1항에 있어서,
상기 입력축과 상기 피니언축 사이에는 상기 입력축과 상기 피니언축의 테이퍼형상과 대응되게 부시가 마련되어 상기 입력축과 상기 피니언축이 결합되고,
상기 부시는 상기 입력축과 상기 피니언축 사이에 마련되어 상기 입력축과 상기 피니언축 사이 틈새를 최소화하여 작동 시 소음 및 진동을 저감할 수 있는 전동식 파워 스티어링.The method according to claim 1,
A bush is provided between the input shaft and the pinion shaft to correspond to a tapered shape of the input shaft and the pinion shaft, the input shaft and the pinion shaft are coupled,
The bush is provided between the input shaft and the pinion shaft to minimize a gap between the input shaft and the pinion shaft, thereby reducing noise and vibration during operation. 제1항에 있어서,
상기 입력축의 상부 토션바의 상부에는 각각 나사산이 마련되어 서로 나사결합하고,
상기 입력축은 상기 토션바와 나사결합 함으로써 축방향으로 이동이 가능하여 상기 입력축과 상기 피니언축의 결합 공차를 조절할 수 있는 전동식 파워 스티어링.The method according to claim 1,
Wherein an upper portion of the upper torsion bar of the input shaft is provided with threads and screwed to each other,
Wherein the input shaft is movable in an axial direction by being screwed to the torsion bar so that a coupling tolerance between the input shaft and the pinion shaft can be adjusted.
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