KR100646443B1 - Electrically assisted power steering apparatus having clearance compensator - Google Patents

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KR100646443B1 KR1020050111749A KR20050111749A KR100646443B1 KR 100646443 B1 KR100646443 B1 KR 100646443B1 KR 1020050111749 A KR1020050111749 A KR 1020050111749A KR 20050111749 A KR20050111749 A KR 20050111749A KR 100646443 B1 KR100646443 B1 KR 100646443B1
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박민호
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주식회사 만도
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    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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

An electric power auxiliary steering device having a clearance compensating unit is provided to correct clearance caused by vibration generated at a speed reducer and a motor by forming a damper on the outer peripheral surface of a bearing supporting a worm and an elastic member and to adjust eccentricity of each shaft by connecting a motor shaft of the motor and a worm shaft through a flexible coupling. An electric power auxiliary steering device comprises a motor(446) generating the auxiliary power based on control signals transmitted from an electronic control unit; a worm shaft(454) connected with the motor and formed with a bearing(430) on both ends and a worm(452) at the middle; a worm wheel(456) engaged with the worm; a housing(410) formed with an installing unit inside to install the worm and the worm wheel; a clearance compensating unit(400) for correcting clearance between the worm and the worm wheel; a damper(420) surrounding the outer surface of the bearing to absorb vibration of the worm shaft; an elastic member(440) formed at one side of the damper to give the elastic force to the bearing; and an elastic force adjusting means(460) formed at the upper side of the elastic member to regulate the elastic force of the elastic member.

Description

유격 보상 장치가 구비된 전동식 동력 보조 조향장치{Electrically Assisted Power Steering Apparatus Having Clearance Compensator}Electrically Assisted Power Steering Apparatus Having Clearance Compensator

도 1은 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 구성도,1 is a configuration diagram of a conventional electric power assisted steering device,

도 2는 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 단면도,2 is a cross-sectional view of a conventional electric power assisted steering device,

도 3은 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 유격 보상 장치를 나타낸 도면,3 is a view illustrating a play compensation device of a conventional electric power assisted steering device;

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 감속기구의 단면도,4 is a cross-sectional view of a reduction mechanism according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유격 보상 장치를 나타낸 도면이다.5 is a view illustrating a play compensation device according to a second embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

400, 500: 유격 보상 장치 406: 조향축400, 500: clearance compensation device 406: steering shaft

410: 하우징 420: 댐퍼410: housing 420: damper

422: 탄성체 425: 고정홈422: elastomer 425: fixing groove

430: 베어링 432: 제 1 베어링430: bearing 432: first bearing

434: 제 2 베어링 440: 탄성 부재434: second bearing 440: elastic member

446: 모터 448: 모터축446: motor 448: motor shaft

450: 감속기구 452: 웜450: reduction mechanism 452: worm

454: 웜축 456: 웜휠454: Worm shaft 456: Worm wheel

460: 탄성력 조절 수단 480: 플렉시블 커플링(Flexible Coupling)460: elastic force adjusting means 480: flexible coupling (Flexible Coupling)

505: 스프링 507: 삽입홈505: spring 507: insertion groove

본 발명은 유격 보상 장치가 구비된 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 웜을 지지하는 베어링의 외주면에 댐퍼를 구비함과 동시에 탄성 부재를 설치함으로써, 감속기 및 모터 등에서 발생되는 진동에 의한 유격을 보상함은 물론, 모터의 모터축과 웜축을 탄성력을 가진 플렉시블 커플링으로 연결하여 각 축들의 편심을 조절하는 유격 보상 장치가 구비된 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric power assisted steering device provided with a play compensation device. More specifically, by providing a damper on the outer circumferential surface of the bearing for supporting the worm and installing an elastic member, it compensates for the play caused by the vibration generated in the reducer and the motor, and also has elastic force between the motor shaft and the worm shaft of the motor. The present invention relates to an electric power assisted steering device having a gap compensation device connected to a flexible coupling to adjust eccentricity of each axis.

일반적으로, 조향장치는 자동차의 진행 방향을 운전자가 의도하는 바에 따라 임의로 바꿀 때 조작되는 모든 장치로서, 조향휠(Steering Wheel)을 회전시켜 조향 기어에 그 회전력을 전달함으로써, 차륜의 각도를 바꾸어 차량의 진행 방향을 바꿀 수 있도록 한 것이다.In general, the steering device is any device that is operated when the driving direction of the vehicle is arbitrarily changed as the driver intends. The steering device rotates a steering wheel to transmit the rotational force to the steering gear, thereby changing the angle of the wheel to change the vehicle. It would be to change the direction of progress.

이와 같은 조향장치는 조향 상태의 안정성 및 부드럽고 편안한 조향감 등 안전과 함께 운전자의 편리성을 추구하는 방향으로 연구개발이 이루어지고 있다. 이러한 개발 추세에 따라 운전자의 조향감을 향상시키기 위한 방법으로 유압식 동력 보조 조향장치(HPS: Hydraulic Power Steering System) 또는 전동식 동력 보조 조향장치(EPS: Electrical Power Steering System) 등의 다양한 동력 보조 조향장치 들이 개발되고 있는데, 유압 펌프에서 만들어진 유압을 조향휠 혹은 조향축의 회전에 따라 적절한 양을 적시에 구동식 피스톤에 보내는 유압식 동력 보조 조향장치와는 달리, 모터의 회전력을 이용하여 운전자의 조향력을 쉽게 해주며 환경 친화적인 전동식 동력 보조 조향장치의 설치가 1990년대 이후부터 점차적으로 증가되는 추세이다.Such a steering device has been researched and developed in the direction of pursuing the convenience of the driver with safety such as the stability of the steering state and the soft and comfortable steering feeling. According to this development trend, various power assist steering devices such as hydraulic power steering system (HPS) or electric power steering system (EPS) have been developed as a way to improve the driver's steering feeling. Unlike the hydraulic power assisted steering device that sends the hydraulic pressure produced by the hydraulic pump to the driven piston in a timely manner according to the rotation of the steering wheel or the steering shaft, the motor's rotational force makes the driver's steering power easier and the environment. The installation of friendly electric power assisted steering has been gradually increasing since the 1990s.

이와 같은 전동식 동력 보조 조향장치는 조향휠이 회전하여 토크가 발생되면 전기 에너지로 구동되는 모터가 조향 보조 동력을 제공한다. 전동식 동력 보조 조향장치를 사용하는 경우 유압식 동력 보조 조향장치에 비해 차량의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.In the electric power assist steering device as described above, when a steering wheel is rotated and torque is generated, a motor driven by electric energy provides steering assist power. The use of electric power assisted steering can improve the energy efficiency of a vehicle compared to hydraulic power assisted steering.

도 1은 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 구성도이다. 이에 도시된 바와 같이, 전동식 동력 보조 조향장치(100)는 조향휠(102)로부터 양측 바퀴(126)까지 이어지는 조향 계통(130) 및 조향 계통(130)에 조향 보조 동력을 제공하는 보조 동력 기구(140)를 포함하여 구성된다.1 is a block diagram of a conventional electric power assisted steering device. As shown therein, the electric power assisted steering device 100 includes an auxiliary power mechanism for providing steering assistance power to the steering system 130 and the steering system 130 that extend from the steering wheel 102 to both wheels 126. 140).

조향 계통(130)은 일측이 조향휠(102)에 연결되어 조향휠(102)과 함께 회전하고 타측은 한 쌍의 유니버설 조인트(104)를 매개로 피니언축(108)에 연결되는 조향축(106)을 포함하여 구성된다. 또한, 피니언축(108)은 랙-피니언 기구부(110)를 통해 랙바(112)에 연결되고, 랙바(112)의 양단은 타이로드(122)와 너클암(124)을 통해 차량의 바퀴(126)에 연결된다.Steering system 130 is a steering shaft 106, one side is connected to the steering wheel 102 to rotate together with the steering wheel 102 and the other side is connected to the pinion shaft 108 via a pair of universal joint 104 It is configured to include). In addition, the pinion shaft 108 is connected to the rack bar 112 through the rack-pinion mechanism unit 110, and both ends of the rack bar 112 are connected to the wheels 126 of the vehicle through the tie rods 122 and the knuckle arm 124. )

보조 동력 기구(140)는 운전자가 조향휠(102)에 가하는 토크를 감지하고 감지된 토크에 비례하는 전기 신호를 출력하는 토크 센서(142), 토크 센서(142)로부 터 전해지는 전기신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자 제어 장치(Electronic Control Unit: 144), 전자 제어 장치(144)로부터 전해지는 제어 신호에 기초하여 보조 동력을 발생시키는 모터(146) 및 모터(146)에서 발생한 보조 동력을 조향축(106)에 전달하기 위하여 웜(152) 및 웜휠(156)을 구비한 감속기구(150)를 포함하여 구성된다.The auxiliary power mechanism 140 is based on an electric signal transmitted from the torque sensor 142 and the torque sensor 142 which senses the torque applied by the driver to the steering wheel 102 and outputs an electric signal proportional to the detected torque. The control power generated by the electronic control unit 144 to generate the control signal, and the auxiliary power generated by the motor 146 and the motor 146 that generate auxiliary power based on the control signal transmitted from the electronic control device 144. And a reduction mechanism 150 having a worm 152 and a worm wheel 156 for delivery to the steering shaft 106.

따라서, 전동식 동력 보조 조향장치는 조향휠(102)의 회전에 의해 발생한 토크가 랙-피니언 기구부(110)를 거쳐서 랙바(112)에 전달되고, 발생된 토크에 따라 모터(146)에서 발생한 보조 동력이 랙바(112)에 전달되도록 구성된다. 즉, 조향 계통(130)에서 발생한 토크와 모터(146)에서 발생한 보조 동력이 합쳐져서 랙바(112)를 축 방향으로 운동하도록 하는 것이다.Accordingly, in the electric power assist steering device, torque generated by the rotation of the steering wheel 102 is transmitted to the rack bar 112 via the rack-pinion mechanism unit 110, and the assist power generated in the motor 146 according to the generated torque. It is configured to be delivered to the rack bar 112. That is, the torque generated from the steering system 130 and the auxiliary power generated from the motor 146 are combined to move the rack bar 112 in the axial direction.

도 2는 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기구의 단면도를 나타낸 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 감속기구(250)는 웜(252)이 형성된 웜축(254)이 구비되고 웜축(254)의 양단에는 구름 베어링(258)이 각각 설치되어 웜축(254)을 지지하며, 웜축(254)은 모터(246)의 모터축과 연결되어 모터(246)의 구동에 의해 웜축(254)이 회전하는 구조로 되어 있다. 그리고 웜축(254) 상에 형성된 웜(252)과 이물림될 수 있도록 웜(252)의 외경 일측에는 웜휠(256)이 구비되며, 웜휠(256)은 운전자가 조작하는 조향휠(102)의 회전력을 전달하는 조향축(106)에 장착되어 모터(246)의 구동에 의한 웜축(254)의 회전력이 조향축(106)에 전달되는 구조이다. 이와 같은 구조로 이루어진 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기구(250)는 차량 운행 조건에 따라 차량에 구비된 전자 제어 장치(144)에 의해 모터(246)의 구동을 제어 하고, 모터(246)의 구동에 의한 웜축(254)의 회전력이 운전자가 조작하는 조향휠(102)의 회전력에 부가하여 조향축(106)에 전달됨으로써, 운전자의 조향 운전 상태를 부드럽고 안정적으로 유지할 수 있도록 한 것이다.2 is a view showing a cross-sectional view of a reduction mechanism of a conventional electric power assisted steering device. As shown therein, the reduction mechanism 250 is provided with a worm shaft 254 having a worm 252 and rolling bearings 258 are installed at both ends of the worm shaft 254 to support the worm shaft 254. 254 is connected to the motor shaft of the motor 246 and has a structure in which the worm shaft 254 is rotated by the driving of the motor 246. In addition, a worm wheel 256 is provided at one side of the outer diameter of the worm 252 so that the worm 252 can be separated from the worm 252 formed on the worm shaft 254, and the worm wheel 256 has a rotational force of the steering wheel 102 operated by the driver. Is mounted on the steering shaft 106 to transmit the rotational force of the worm shaft 254 by the drive of the motor 246 is a structure that is transmitted to the steering shaft 106. The deceleration mechanism 250 of the electric power assisted steering device having such a structure controls the driving of the motor 246 by the electronic control device 144 provided in the vehicle according to the vehicle driving condition, and drives the motor 246. The rotational force of the worm shaft 254 is transmitted to the steering shaft 106 in addition to the rotational force of the steering wheel 102 operated by the driver, thereby maintaining the driver's steering driving state smoothly and stably.

하지만, 반복적으로 계속되는 조향으로 인하여 웜(252)과 웜(252)에 이물림되는 웜휠(256)의 치가 마모되거나, 일반적으로 합성 수지재인 웜휠(256)의 주변 온도의 변화에 의해 웜휠(256)이 수축됨으로써 백래쉬(Backlach)가 발생되는 문제점이 있었다.However, the worm wheel 256 may be worn by the worm 252 and the teeth of the worm wheel 256 bited by the worm 252 due to repeated continuous steering, or by changing the ambient temperature of the worm wheel 256, which is generally made of synthetic resin. There was a problem that the backlash (backlach) is generated by this contraction.

이러한 백래쉬를 방지하기 위해 유격 보상 장치(300)가 구비된 전동식 동력 보조 조향장치가 개발되었다. In order to prevent such backlash, an electric power assisted steering device having a clearance compensation device 300 has been developed.

도 3은 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 유격 보상 장치를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 유격 보상 장치(300)는 누름체(320), 스프링(340), 탄성 부재(360), 조정 수단(380) 등을 포함하여 구성된다.3 is a view illustrating a play compensation device of a conventional electric power assisted steering device. As shown, the play compensation device 300 includes a pressing body 320, a spring 340, an elastic member 360, and an adjusting unit 380. ) And the like.

누름체(320)는 하우징(310)의 일면에 형성된 가이드홈(312)에 설치되어 웜축(354)이 설치될 수 있도록 설치공(324)이 형성된다. 또한, 설치공(324)의 상부면에는 웜축(354)의 외주면이 축 방향으로부터 수직되게 접촉할 수 있도록 접촉부(322)가 형성된다. 그리고 누름체(320)와 하우징(310)의 일면에 구비된 가이드홈(312) 사이에 설치되되 누름체(320)의 설치공(324)을 중심으로 상, 하부에 탄성 부재(360)가 설치된다. 이러한 탄성부재(360)는 누름체(320)가 더욱 원활하게 작동할 수 있도록 누름체(320)와 하우징(310)의 가이드홈(312) 사이의 유격을 보상한다. The pressing body 320 is installed in the guide groove 312 formed on one surface of the housing 310, the installation hole 324 is formed so that the worm shaft 354 can be installed. In addition, a contact portion 322 is formed on the upper surface of the installation hole 324 so that the outer circumferential surface of the worm shaft 354 may be perpendicularly contacted from the axial direction. And it is installed between the pressing body 320 and the guide groove 312 provided on one surface of the housing 310, the upper and lower elastic member 360 is installed around the installation hole 324 of the pressing body 320 do. The elastic member 360 compensates for the play between the pressing body 320 and the guide groove 312 of the housing 310 so that the pressing body 320 can operate more smoothly.

또한, 누름체(320)의 상부에는 스프링(340)이 안착되어 스프링(340)의 힘에 의해 웜축(354)을 눌러 웜(352)과 웜휠(356)이 잘 이물림되도록 한다. 조정 수단(380)은 하우징(310)의 일면에 구비된 가이드홈(312)에 결합되는 것으로 하부에 스프링(340)이 삽입될 수 있는 삽입홈(382)이 형성되며 외주면에 나사산(384)이 형성된다. In addition, the spring 340 is seated on the upper portion of the pressing body 320 to press the worm shaft 354 by the force of the spring 340 so that the worm 352 and the worm wheel 356 well bite. The adjusting means 380 is coupled to the guide groove 312 provided on one surface of the housing 310, and an insertion groove 382, into which a spring 340 can be inserted, is formed at a lower portion thereof, and a thread 384 is formed on an outer circumferential surface thereof. Is formed.

이와 같은 유격 보상 장치(300)는 백래쉬가 발생되었을 때 조정 수단(380)을 조정하면 누름체(320)를 웜휠(356) 방향으로 이동시키고, 이에 따라 웜축(354)에 형성된 웜(352)을 웜휠(356) 방향으로 눌러 유격을 보상하는 것이다.When the clearance compensation device 300 adjusts the adjustment means 380 when the backlash occurs, the pressing body 320 moves in the direction of the worm wheel 356, thereby moving the worm 352 formed on the worm shaft 354. Pressing in the direction of the worm wheel 356 is to compensate for play.

하지만, 주위 온도가 낮은 동절기에는 합성수지인 웜휠(356)이 수축하고, 누름체(320) 또한 그 재료가 합성수지이므로 변형을 일으켜 시간이 지나면서 발생되는 웜(352)과 웜휠(356)의 마모된 치 사이에 발생되는 유격을 보상하지 못하여 백래쉬가 발생하는 문제점이 있었다.However, in winter, when the ambient temperature is low, the worm wheel 356, which is a synthetic resin, contracts, and the pressing body 320 is also a material of synthetic resin, which causes deformation and wear of the worm 352 and the worm wheel 356, which are generated over time. There was a problem in that backlash occurred due to failure to compensate for the play between the teeth.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 웜을 지지하는 베어링의 외주면에 댐퍼를 구비함과 동시에 탄성 부재을 설치함으로써, 감속기 및 모터 등에서 발생되는 진동에 의한 유격을 보상함은 물론, 모터의 모터축과 웜축을 탄성력이 구비된 커플러로 연결하여 각 축들의 편심을 조절하는 데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention was invented to solve the above problems, by providing a damper on the outer circumferential surface of the bearing for supporting the worm and installing an elastic member, to compensate for the play caused by vibration generated in the reducer and the motor, as well as The purpose is to control the eccentricity of each shaft by connecting the motor shaft and the worm shaft of the motor with a coupler equipped with elastic force.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전자 제어 장치로부터 전달되는 제어 신호에 기초하여 보조 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터와 연결되며 양단에 베어링이 구비되고, 중간부에 웜이 형성되는 웜축; 상기 웜과 이물림되는 웜휠; 상기 웜 및 상기 웜휠이 설치될 수 있도록 내부에 설치부가 형성된 하우징; 상기 웜 및 상기 웜휠 사이의 유격을 보상하기 위한 유격 보상 장치를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기구에 있어서, 상기 베어링의 외주면을 감싸 진동을 흡수하는 댐퍼; 상기 댐퍼의 일측에 구비되되, 상기 베어링에 탄성력을 제공하는 탄성 부재; 및 상기 탄성 부재의 상부에 구비되며 상기 탄성 부재의 탄성력을 조절하는 탄성력 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기구를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is a motor for generating an auxiliary power based on a control signal transmitted from an electronic control device; A worm shaft connected to the motor and having bearings at both ends thereof and having a worm formed at an intermediate portion thereof; A worm wheel engaged with the worm; A housing having an installation portion formed therein for installing the worm and the worm wheel; A reduction mechanism of the electric power assisted steering apparatus including a clearance compensation device for compensating a clearance between the worm and the worm wheel, comprising: a damper that surrounds an outer circumferential surface of the bearing to absorb vibration; An elastic member provided at one side of the damper and providing an elastic force to the bearing; And an elastic force adjusting means provided on an upper portion of the elastic member and adjusting the elastic force of the elastic member.

그리고 자동차의 조향휠; 상기 조향휠에 연결되되 일측에 웜휠이 형성되는 조향축; 상기 조향축과 연결되는 피니언축; 상기 조향축의 회전에 의해 발생한 토크를 감지하는 토크 센서; 상기 토크 센서로부터 전기적 신호를 전달받는 전자 제어 장치; 상기 전자 제어 장치로부터 전달되는 제어 신호에 기초하여 보조 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터와 연결되며 양단에 베어링이 구비되고, 중간부에 웜이 형성되는 웜축; 상기 웜과 이물림되며 상기 조향축과 연결된 웜휠; 상기 웜 및 상기 웜휠이 설치될 수 있도록 내부에 설치부가 형성된 하우징; 상기 웜 및 상기 웜휠 사이의 유격을 보상하기 위한 유격 보상 장치를 포함하는 유격 보상 장치를 구비한 전동식 동력 보조 조향장치에 있어서, 상기 베어링의 외주면을 감싸 진동을 흡수하는 댐퍼; 상기 댐퍼의 일측에 구비되되, 상기 베어링에 탄성력을 제공하는 탄성 부재; 및 상기 탄성 부재의 상부에 구비되며 상기 탄성 부재의 탄성력을 조절하는 탄성력 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유격 보상 장치를 구비한 전동식 동력 보조 조향장치를 제공한다.And steering wheels of automobiles; A steering shaft connected to the steering wheel but having a worm wheel formed at one side thereof; A pinion shaft connected to the steering shaft; A torque sensor for detecting torque generated by the rotation of the steering shaft; An electronic control device receiving an electrical signal from the torque sensor; A motor that generates auxiliary power based on a control signal transmitted from the electronic control device; A worm shaft connected to the motor and having bearings at both ends thereof and having a worm formed at an intermediate portion thereof; A worm wheel which is separated from the worm and connected to the steering shaft; A housing having an installation portion formed therein for installing the worm and the worm wheel; An electric power assisted steering device having a clearance compensation device including a clearance compensation device for compensating a clearance between the worm and the worm wheel, comprising: a damper surrounding an outer circumferential surface of the bearing to absorb vibration; An elastic member provided at one side of the damper and providing an elastic force to the bearing; And an elastic force adjusting means provided on an upper portion of the elastic member and configured to adjust the elastic force of the elastic member.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 감속기구의 단면도를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기구(450)는 웜(452) 및 웜휠(456)을 통해 운전자가 더욱 쉽게 조향을 할 수 있도록 모터(446)에 의해 발생한 조향 보조 동력을 감속하여 조향축(406)에 전달하는 역할을 한다. 이와 같은 감속기구(450)는 보조 동력을 발생시키는 모터(446), 모터(446)와 연결되며 웜(452)이 형성되는 웜축(454), 웜(452)과 이물림되며 조향축(406)과 연결된 웜휠(456), 웜(452) 및 웜휠(456)이 설치될 수 있도록 내부에 공간부가 형성된 하우징(460), 웜(452) 및 웜휠(456) 사이의 유격을 보상하기 위한 유격 보상 장치(400)를 포함하여 구성된다.4 is a sectional view showing a speed reduction mechanism according to a first embodiment of the present invention. As shown, the deceleration mechanism 450 of the electric power assist steering device decelerates the steering assist power generated by the motor 446 so that the driver can easily steer through the worm 452 and the worm wheel 456. It serves to transmit to the steering shaft (406). The deceleration mechanism 450 is connected to the motor 446 and the motor 446 for generating auxiliary power, and the worm shaft 454 and the worm 452 are formed to be separated from the worm shaft 406. Clearance compensation device for compensating for the clearance between the worm wheel 456, the worm 452 and the worm wheel 456 connected to the housing 460, the worm 452 and the worm wheel 456, the space is formed therein And 400.

모터(446)는 전자 제어 장치(144)에 의해 그 구동이 제어되는 장치로서 모터축(448)에 연결된 웜축(454)을 회전하여 조향축(406)에 조향 보조 동력을 공급한다.The motor 446 is a device whose driving is controlled by the electronic control device 144 and rotates the worm shaft 454 connected to the motor shaft 448 to supply steering auxiliary power to the steering shaft 406.

웜휠(456)은 조향축(406)의 외주면 일면에 구비되며 웜축(454)의 외주면 일 측에 형성된 웜(452)과 맞물린다. 즉, 모터(446)의 회전에 의한 웜축(454)의 회전력이 웜(452) 및 웜휠(454)을 통하여 조향축(406)에 전달되는 것이다. 이와 같은 웜휠(456)은 플라스틱과 같은 합성수지를 사용하여 제작될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The worm wheel 456 is provided on one outer circumferential surface of the steering shaft 406 and meshes with a worm 452 formed on one side of the outer circumferential surface of the worm shaft 454. That is, the rotational force of the worm shaft 454 by the rotation of the motor 446 is transmitted to the steering shaft 406 through the worm 452 and the worm wheel 454. Such a worm wheel 456 may be manufactured using a synthetic resin such as plastic, but is not limited thereto.

웜축(454)은 하우징(410)에 내장되되 모터축(448)에 연결되어 모터(446)에 의해 구동되며 외주면 일측에 웜(452)이 형성되어 있어서 웜휠(456)과 이물림되어 회전하게 된다. 또한, 필요에 따라 웜축(454)의 양단에는 베어링(430)이 구비되어 웜축(454)을 회전 가능하게 지지할 수도 있다.The worm shaft 454 is embedded in the housing 410 but connected to the motor shaft 448 and driven by the motor 446, and the worm 452 is formed on one side of the outer circumferential surface so that the worm shaft 454 is engaged with the worm wheel 456 to rotate. . In addition, if necessary, bearings 430 may be provided at both ends of the worm shaft 454 to rotatably support the worm shaft 454.

베어링(430)은 웜축(454)의 양단에 구비되는 것으로 웜축(454)의 내측 즉, 웜축(454)이 모터(446)의 모터축(448)과 연결되는 부분에 구비되는 제 1 베어링(432)으로는 자동조심 베어링이 사용되며, 웜축(454)의 외측 즉, 제 1 베어링과 대향되는 위치에 구비되어 상기 웜축과 연결되는 제 2 베어링(434)으로는 구름 베어링이 사용됨이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.The bearing 430 is provided at both ends of the worm shaft 454. The first bearing 432 provided at the inner side of the worm shaft 454, that is, at the portion where the worm shaft 454 is connected to the motor shaft 448 of the motor 446. The self-aligning bearing is used, and the rolling bearing is preferably used as the second bearing 434 provided at an outer side of the worm shaft 454, that is, a position opposite to the first bearing, and connected to the worm shaft. It is not.

유격 보상 장치(400)는 웜축(454)에 구비된 제 2 베어링(434)의 외주면을 감싸 진동을 흡수하는 댐퍼(420), 제 2 베어링(434)의 외주면에 구비되어 탄성력을 제공하는 탄성 부재(440) 및 탄성 부재(440)의 상부에 구비되어 탄성력을 조절하는 탄성력 조절 수단(460)을 포함하여 구성된다.The clearance compensation device 400 is a damper 420 that absorbs vibrations by surrounding the outer circumferential surface of the second bearing 434 provided on the worm shaft 454, and an elastic member provided on the outer circumferential surface of the second bearing 434 to provide elastic force. 440 and an elastic force adjusting means 460 is provided on the elastic member 440 to adjust the elastic force.

댐퍼(420)는 제 2 베어링(434)의 외주면을 감싸도록 구비되어 웜축(454)에서 전달되는 진동 등을 흡수한다. 이와 같은 댐퍼(420)는 제 2 베어링(434)의 외주면 일부를 감싸도록 형성하거나, 제 2 베어링(434)의 외주면 전체를 감싸도록 형성함 이 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 그리고 댐퍼(420)와 하우징(410) 사이에 탄성체(422)가 구비된다. 이러한 탄성체(422)는 웜(452)과 웜휠(454)의 견고한 결합을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 더욱 원활하게 진동을 흡수할 수 있다. 아울러 댐퍼(420)의 외주면에 고정홈(425)을 형성하여 탄성체(422)를 삽입함으로써 탄성체(422)가 이동하는 것을 방지한다. 이와 같은 고정홈(425)은 댐퍼(420), 또는 하우징(410) 중 어느 한 곳에 형성하여도 무방하나 댐퍼(420)의 외주면 중앙에 띠 형성으로 형성함이 바람직하다.The damper 420 is provided to surround the outer circumferential surface of the second bearing 434 to absorb vibrations transmitted from the worm shaft 454. Such a damper 420 is preferably formed to surround a part of the outer circumferential surface of the second bearing 434, or formed to surround the entire outer circumferential surface of the second bearing 434, but is not limited thereto. An elastic body 422 is provided between the damper 420 and the housing 410. The elastic body 422 may not only maintain a firm coupling of the worm 452 and the worm wheel 454, but also absorb vibrations more smoothly. In addition, by forming the fixing groove 425 on the outer peripheral surface of the damper 420 to insert the elastic body 422 to prevent the elastic body 422 from moving. The fixing groove 425 may be formed in any one of the damper 420 or the housing 410, but is preferably formed in the center of the outer circumferential surface of the damper 420.

이러한 댐퍼(420)는 웜축(454)에서 전달되는 진동 등을 원활하게 흡수할 수 있도록 그 재질이 고무인 것이 바람직하지만, 탄성을 가지고 진동 및 충격을 흡수하는 것이라면 합성수지를 포함하여 어떤 것을 사용해도 무방하다.The damper 420 is preferably made of rubber so as to smoothly absorb vibrations transmitted from the worm shaft 454. However, the damper 420 may be any one including synthetic resins so long as it has elasticity and absorbs vibrations and impacts. .

탄성 부재(440)는 제 2 베어링(434)의 외주면에 구비되어 탄성력을 제공하는 것이다. 이와 같은 탄성 부재(440)는 제 2 베어링(434)에 구비된 댐퍼(420)의 후면에 설치됨이 바람직하나, 댐퍼(420)의 내주면에 설치하여도 무방하다. The elastic member 440 is provided on the outer circumferential surface of the second bearing 434 to provide an elastic force. The elastic member 440 is preferably installed on the rear surface of the damper 420 provided in the second bearing 434, but may be installed on the inner circumferential surface of the damper 420.

이러한 탄성 부재(440)로는 탄성력을 제공하는 것이라면 어떤 것을 사용하여도 무방하나 제 2 베어링(434)의 외주면 전체 또는 일부를 감쌀 수 있는 판스프링을 사용하는 것이 바람직하다.As the elastic member 440, any one may be used as long as it provides an elastic force. However, it is preferable to use a leaf spring that can cover the whole or part of the outer circumferential surface of the second bearing 434.

탄성력 조절 수단(460)은 탄성 부재(440)의 상부에 구비되어 탄성 부재(440)의 탄성력을 조절한다. 이와 같은 탄성력 조절 수단(460)은 탄성 부재(440)가 설치된 하우징(410)에 형성된 암나사산과 나사 결합함으로써, 탄성력 조절 수단(460)의 풀림 및 조임 정도에 따라 탄성 부재(440)의 탄성력을 조절할 수 있게 된다. 즉, 웜(452)과 웜휠(456) 사이에 발생된 유격을 보상하기 위해서는 탄성력 조절 수단(460)을 조여줌으로써, 탄성 부재(440)가 제 2 베어링(434)에 탄성력을 제공함과 동시에 제 2 베어링(434)을 웜휠(456) 방향으로 밀어 주게 된다. 이에 따라 제 2 베어링(434)과 연결된 웜축(454) 또한 웜휠(456) 방향으로 향하게 되고, 웜축(454)에 형성된 웜(452)이 웜휠(456)과 맞닿게 되어 유격을 보상할 수 있게 된다. 아울러, 탄성 부재(440)의 탄성력을 조절 가능한 수단이라면 탄성력 탄성력 조절 수단(460)으로 어떤 수단을 사용하여도 무방하다.The elastic force adjusting means 460 is provided on the elastic member 440 to adjust the elastic force of the elastic member 440. The elastic force adjusting means 460 is screwed with the female thread formed in the housing 410 in which the elastic member 440 is installed, thereby adjusting the elastic force of the elastic member 440 according to the degree of loosening and tightening of the elastic force adjusting means 460. It becomes possible. That is, to compensate for the clearance generated between the worm 452 and the worm wheel 456, by tightening the elastic force adjusting means 460, the elastic member 440 provides an elastic force to the second bearing 434 and at the same time the second The bearing 434 is pushed toward the worm wheel 456. Accordingly, the worm shaft 454 connected to the second bearing 434 also faces the worm wheel 456, and the worm 452 formed on the worm shaft 454 comes into contact with the worm wheel 456 to compensate for play. . In addition, as long as the means capable of adjusting the elastic force of the elastic member 440, any means may be used as the elastic force elastic force adjusting means 460.

또한, 모터(446)의 모터축(448)과 웜축(454) 사이에는 커플링으로 연결된다. 이와 같은 커플링으로는 유격 보상 장치(400)로 인해서 웜축(454)이 어느 정도 축의 중심을 벗어났을 경우에도 사용 가능한 플렉시블 커플링(Flexible Coupling: 480)이 사용된다.In addition, a coupling is connected between the motor shaft 448 and the worm shaft 454 of the motor 446. Such a coupling uses a flexible coupling 480 that can be used even when the worm shaft 454 is somewhat out of the center of the shaft due to the play compensation device 400.

플렉시블 커플링(480)은 어느 정도의 축 중심의 어긋남이나 각도의 어긋남이 있어도 오차에 의한 진동이나 충격을 흡수할 수 있다. 즉, 플렉시블 커플링(480)을 사용함으로써 웜축(454)에 무리가 적게 가도록 하고 진동이나 충격을 완화시킬 수 있는 것이다.The flexible coupling 480 can absorb vibrations or shocks due to errors even if there is a certain amount of shift of the center of the shaft or shift of the angle. In other words, by using the flexible coupling 480, less force on the worm shaft 454 and vibration or shock can be alleviated.

그러나 플렉시블 커플링(480)을 사용하더라도 일정한 한계는 가지고 있으며, 그 한계는 축의 지름, 커플링의 상태, 사용 토크, 사용 회전수 등에 따라 달라진다.However, even when using the flexible coupling 480 has a certain limit, the limit depends on the diameter of the shaft, the state of the coupling, the operating torque, the operating speed and the like.

도 5은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 감속기구의 단면도를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 유격 보상 장치(500)의 탄성 부재(440)와 탄성력 조절 수단 (460) 사이에 스프링(505)이 삽입되어 탄성력 조절 수단(460)에 작은 힘을 가하여도 탄성력을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 탄성력이 제공된 탄성 부재(440)와 제 2 베어링(434) 간의 견고한 결합이 이루어지도록 한다. 이와 같은 스프링(505)은 탄성 부재(440)의 외주면 상부에 구비되어도 무방하나, 탄성 부재(440)의 외주면에 삽입홈(507)을 형성하여 스프링(505)을 삽입함으로써 스프링(505)을 더욱 안정적으로 고정시키는 것이 바람직하다.5 is a sectional view showing a reduction mechanism according to a second embodiment of the present invention. As shown, a spring 505 is inserted between the elastic member 440 and the elastic force adjusting means 460 of the play compensation device 500 to provide an elastic force even when a small force is applied to the elastic force adjusting means 460. In addition, there is a rigid coupling between the elastic member 440 and the second bearing 434 provided with the elastic force. The spring 505 may be provided above the outer circumferential surface of the elastic member 440, but the insertion groove 507 is formed on the outer circumferential surface of the elastic member 440 to insert the spring 505 to further insert the spring 505. It is desirable to fix stably.

아울러, 탄성력 조절 수단(460)과 탄성 부재(440) 사이에 구비된 스프링(505)은 압축 코일 스프링을 사용함이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.In addition, the spring 505 provided between the elastic force adjusting means 460 and the elastic member 440 preferably uses a compression coil spring, but is not limited thereto.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 웜을 지지하는 베어링의 외주면에 댐퍼를 구비함과 동시에 탄성 부재를 설치함으로써, 감속기 및 모터 등에서 발생되는 진동에 의한 유격을 보상함은 물론, 모터의 모터축과 웜축을 탄성력이 구 비된 플렉시블 커플링으로 연결하여 각 축들의 편심을 조절하는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, by providing a damper on the outer circumferential surface of the bearing for supporting the worm and providing an elastic member, the motor shaft of the motor is compensated for, as well as compensating play caused by vibration generated in the reducer and the motor. And the worm shaft by the flexible coupling provided with elastic force has the effect of adjusting the eccentricity of each axis.

Claims (3)

전자 제어 장치로부터 전달되는 제어 신호에 기초하여 보조 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터와 연결되며 양단에 베어링이 구비되고, 중간부에 웜이 형성되는 웜축; 상기 웜과 이물림되는 웜휠; 상기 웜 및 상기 웜휠이 설치될 수 있도록 내부에 설치부가 형성된 하우징; 상기 웜 및 상기 웜휠 사이의 유격을 보상하기 위한 유격 보상 장치를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기구에 있어서,A motor for generating auxiliary power based on a control signal transmitted from the electronic control device; A worm shaft connected to the motor and having bearings at both ends thereof and having a worm formed at an intermediate portion thereof; A worm wheel engaged with the worm; A housing having an installation portion formed therein for installing the worm and the worm wheel; In the deceleration mechanism of the electric power assisted steering apparatus including a clearance compensation device for compensating the clearance between the worm and the worm wheel, 상기 베어링의 외주면을 감싸 상기 웜축의 진동을 흡수하는 댐퍼;A damper surrounding the outer circumferential surface of the bearing to absorb vibration of the worm shaft; 상기 댐퍼의 일측에 구비되되, 상기 베어링에 탄성력을 제공하는 탄성 부재; 및An elastic member provided at one side of the damper and providing an elastic force to the bearing; And 상기 탄성 부재의 상부에 구비되며 상기 탄성 부재의 탄성력을 조절하는 탄성력 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기구.And a resilient force adjusting means provided on an upper portion of the resilient member and adjusting the resilient force of the resilient member. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탄성 부재는 판스프링인 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기구.The deceleration mechanism of the electric power assist steering device, characterized in that the elastic member is a leaf spring. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 베어링은 상기 모터의 모터축과 연결되며 상기 웜축에 구비되는 제 1 베어링 및 상기 제 1 베어링과 대향되는 위치에 구비되어 상기 웜축과 연결되는 제 2 베어링으로 이루어지되, 상기 제 1 베어링은 자동 조심 베어링이고, 상기 제 2 베어링은 구름 베어링인 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기구.The bearing is connected to the motor shaft of the motor and is composed of a first bearing provided on the worm shaft and a second bearing provided at a position opposite to the first bearing and connected to the worm shaft, wherein the first bearing is self-aligning. Bearing, and the second bearing is a rolling bearing, the reduction mechanism of the electric power assisted steering apparatus.
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