전동식 동력 조향장치

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개실용신안공보(U)
(51) Int. Cl.
6
B62D 5/04
(11) 공개번호 실1998-055448
(43) 공개일자 1998년10월07일
(21) 출원번호 실1996-068659
(22) 출원일자 1996년12월30일
(71) 출원인 대우기전공업 주식회사 김욱한
대구광역시 달성군 논공면 북리 580-1번지
(72) 고안자 이영두
대구광역시 달서구 상인동 797번지 주공아파트 309동 904호
(74) 대리인 최경수
심사청구 : 없음
(54) 전동식 동력 조향장치
요약
본고안은 전동식 동력 조향장치에 관한 것으로서, 랙기어하우징(1) 내방에서 랙기어(2)가
피니언샤프트(3)와 웜기어접속등을 수행하여 조향을 수행하고 조향증력을 위한 작동부재를 가지는 동력
조향장치에 있어서; 상기 랙기어(2)를 수용하는 파이프케이싱(10)상에 랙기어(2)와 협동하여 단일을 작
동유니트로서 장착되는 리니어모우터(M)를 구성하며, 상기 리니어모우터(M)는 파이프케이싱(20)의 일부
확대직경체인 모우터관체(20) 내방벽(21)을 따라서 압입고정되는 다수의 리니어모우터(M)의 스테이터코
일(22)을 코어(23)상에 등간격으로 배설하여 구비하고, 상기스테이터코일(22)이 구성하는 내방슬라이드
공간(S)에는 그 외방에 일정한 간극으로 배설되어 고정되는 링형상의 단일 자극(S극 또는 N극의 )의 구
동마그네트(30)를 고착하는 랙기어(2)를 구비하여 구성되어; 상기 리니어모우터(M)는 전기적인 제어장치
로서 교번되는 자극에 의한 반발력으로 상기조향에 대하여 증력된 힘으로서 랙기어(2)를 구동하는 것을
특징으로 하여; 그 작동부재의 구성이 통상적인 종래 구성의 조향장치에 적용하기가 극히 용이하고 그
크기 또한 작게 구성할 수 있어 경량화 및 소형화에 기여하며 반응 응답성이 증대됨으로서 조향성을 제
고하는 등의 유용성을 제공하는 것을 목적으로 한다.
대표도
도1
명세서
[고안의 명칭]
전동식 동력조향장치
[도면의 간단한 설명]
제 1 도는 본 고안의 전동식 동력조향장치의 구성을 도시하는 랙기어부의 일부단면파절도 및 전체 구성
도.
제 2 도는 본고안의 전동식 동력조향장치의 제어장치를 도시하는 구성의 블록다이아그램이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 랙기어하우징2: 랙기어
3: 피니언샤프트10: 파이프케이싱
20: 모우터관체22: 스테이터코일
23: 코어30: 구동마그네트
[고안의 상세한 설명]
본 고안은 전동식 동력조향장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동력조향장치에서 증압된 동력을 조
향력에 부여함에 있어서 중압장치를 전기적으로 수행하는 구성에 관한 것이다.
종래로부터의 일반적인 동력조향장치는 엔진의 동력을 벨트등으로 구동되는 오일펌프를 이용하여 소정의
오일압을 형성하고, 이 오일압을 구동동력으로 작용하는 유압회로를 구성하여 운전자의 조향력에 대하여
증력된 힘으로서 차륜을 조향하도록 구성하는 유압작동회로가 일반적인 구성이다.
그러나, 상기와 같은 유압작동에 의한 동력조향장치는 오일펌프 및 다수의 오일회로를 구성하기 위한 오
일관로, 로우터리밸브등과 같은 작동부재가 요구되어 상당히 복잡한 구성을 가지게 되고 부재의 수가 다
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공개실용신안실1998-055448
대히 소요됨으로서 조향장치의 경량화와 원가저감에 부담이 되는 것이 문제점으로서 대두되고 있다.
상기 문제점을 감안하여 종래에도 모우터로서 구동하는 동력조향장치가 안출되어 있지만 감속기가 별도
로 요구되고 기존의 조향장치에 적용하기 어려운 등의 문제점을 가지거나 모우터와 유압지원을 동시에
사용하여야 하는 문제점이 있었다.
본고안의 전동력 동력조향장치는 이러한 상기 종래 유압회로구성에 의한 동력조향장치의 문제점을 감안
하여 안출된 것으로서 중압수단을 전기적으로 수행함으로서 구성을 간략하게 하고 경량화가 가능하게 하
는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본고안의 전동식 동력조향장치는; 랙기어하우징 내방에서 랙기어가 피니
언샤프트와 랙기어접속등을 수행하여 조향을 수행하고 조향증력을 위한 작동부재를 가지는 동력조향장치
에 있어서;
작동부재로서 랙기어와 연동하는 리니어모우터를 구비하고, 상기 리니어모우터는 전기적인 제어장치로서
교번되는 자극에 의한 반발력으로 상기 조향에 대하여 증력된 힘으로서 랙기어를 구동하는 것을 특징으
로 한다.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 본 고안의 전동식 동력 조향장치의 구성을 상세히 설명한다.
제 1 도는 본 고안의 전동식 동력 조향장치의 구성을 도시하는 랙기어부의 일부단면 파절도 및 전체 구
성도, 제 2 도는 본고안의 전동식 동력 조향장치의 제어장치를 도시하는 구성의 블록다이아그램이다.
본고안의 전동식 동력 조향장치는 종래의 오일펌프-로우터리밸브-유압관로로서 구성되는 유압회로를 제
거하고 유압작동의 중력수단을 전기적으로 수행하는 리니어모우터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 1 도에 도시되는 일부 종래 구성의 동력조향장치에서; 랙기어하우징(1) 내방에서 랙기어(2)는 운전자
의 피니언샤프트(3)와 웜기어접속등을 수행하여 조향을 수행하고, 종래에는 로우터리밸브를 랙기어하우
징(1) 조향부에 구비하여 동력증대를 도모하는 구성을 구비하였다.
본고안에서는 도시하는 바와 같이 리니어모우터(Linear Motor)를 사용하여 운전자의 피니언샤프트(3)와
랙-피니언접속하는 랙기어(2)의 구동을 증력된 힘으로 수행하게 한다.
리니어모우터(M)는 종래의 파이프케이싱(10)의 중앙부에 부착되고 파이프케이싱(10)의 일부확대직경체인
모우터관체(20) 내방에 수용되는 형상으로서 구성되는 단일 유니트로서 구성되고 제 2 도에 도시되는 전
기적인 제어로서 작동한다.
작동부재로서의 리니어모우터(M)는 모우터관체(20) 내방벽(21)을 따라서 압입고정되는 다수의 스테이터
코일(22)을 코어(23)상에 등간격으로 배설하여 구비하고 스테이터코일(22)이 구성하는
내방슬라이드공간(S)에는 랙기어(2)가 삽입된다.
랙기어(2)의 외방에는 일정한 간극으로 배설되어 고정되는 링형상의 단일 자극(S극 또는 N극의)의 구동
마그네트(30)를 고착하여 가짐으로서 구동부를 구성하게 된다.
상기의 구동마그네트(30)의 자력은 상당한 정도의 것으로서 하고, 가우스수치 및 구동마그네트(30)의 소
재는 실험적으로 얻어진다.
상기와 같이 구성되는 작동부재로서의 리니어모우터(M)는 제 2 도와 같은 구성으로서 제어가 이루어진
다.
조향용의 핸들(40)과 연동하는 피니언샤프트(3)의 회동각에 따라서, 통상적인 휠디스크-송수관센서등의
구성의 조향속도센서(WS)로부터 조향속에 대한 정보와 차량속도센서(VSS)에서 출력된 차량속도신호를 컨
트롤러(CT)에 전송하면 컨트롤러(CT)는 전기적 펄스를 바탕으로 공급되는 펄스수 및 자극의 교번사이클
을 조절하여, 리니어모우터(M)의 모우터관체(20) 내방의 스테이터코일(23)에 전기적인 극성을 변경함으
로서 랙기어(2)의 단일 자극의 구동마그네트(30)에 대한 측방반발력을 유도하게 되어 랙기어(2)는 일방
으로 이동하려는 강력한 슬라이딩력을 부여받게 되며,
이 슬라이딩력은 랙기어하우징(1) 내방에서 랙기어(2)와 접속하는 피니언샤프트(3)의 회동을 극히 용이
하게 함으로서 동력조향이 이루어진다.
이러한 리니어모우터(M)의 제어는 통상적인 구성으로서 리니어가이드등에 사용되는 일반적인 기술로서
그 제어회로등은 본고안에서 상세하게 언급하지 아니한다.
이상과 같은 구성의 본고안은 전동식 동력 조향장치는 종래의 유압식 또는 모우터식 전동조향장치와는
달리, 그 작동부재의 구성이 통상적인 종래 구성의 조향장치에 적용하기가 극히 용이하고 그 크기 또한
작게 구성할 수 있어 경량화 및 소형화에 기여하며 반응 응답성이 증대됨으로서 조향성을 제고하는 등의
유용성을 가지는 고안인 것이다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
랙기어하우징(1) 내방에서 랙기어(2)가 피니언샤프트(3)와 웜기어접속등을 수행하여 조향을 수행하고 조
향증력을 위한 작동부재를 가지는 동력조향장치에 있어서;
상기 랙기어(2)를 수용하는 파이프케이싱(10)상에 랙기어(2)와 협동하여 단일의 작동유니트로서 장착되
는 리니어모우터(M)를 구성하며,
상기 리니어모우터(M)는 파이프케이싱(20)의 일부확대직경체인 모우터관체(20) 내방벽(21)을 따라서 압
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입고정되는 다수의 리니어모우터(M)의 스테이터코일(22)을 코어(23)상에 등간격으로 배설하여 구비하고,
상기 스테이트코일(22)이 구성하는 내방슬라이드공간(S)에는 그 외방에 일정한 간극으로 배설되어 고정
되는 링형상의 단일 자극(S극 또는 N극의 )의 구동마그네트(30)를 고착하는 랙기어(2)를 구비하여 구성
되어;
상기 리니어모우터(M)는 전기적인 제어장치로서 교번되는 자극에 의한 반발력으로 상기 조향에 대하여
증력된 힘으로서 랙기어(2)를 구동하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 조향장치.
도면
도면1
도면2
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