KR100723725B1 - 제롤 베벨기어를 구비한 모터 구동식 조향장치 - Google Patents

제롤 베벨기어를 구비한 모터 구동식 조향장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제롤 베벨기어를 구비한 모터 구동식 조향장치에 관한 것이다.
본 발명은 자동차의 주행 방향을 조절하기 위하여 운전자가 조향력을 가하는 조향휠의 회전 운동을 전달하는 조향축; 상기 조향축의 상기 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 기어부; 및 환봉 현상으로 상기 기어부에 연결되어 상기 조향축의 회전에 따라 좌우로 직선 운동하는 랙바; 상기 랙바의 상기 직선 운동을 전달받아 바퀴에 전달하여 상기 바퀴를 조향시키는 링크 구조; 및 상기 랙바의 외주면 일측에 형성되고, 상기 랙바의 상기 직선 운동을 보조함으로써 상기 운전자의 조향력을 보조하는 조향력 보조장치를 포함하는 자동차의 모터 구동식 조향장치에 있어서, 상기 조향력 보조장치는, 상기 랙바가 회전 중심을 관통하고 일정 이상의 회전력이 가해지면 상기 랙바가 직선 운동하도록 하는 제 2 베벨기어; 상기 제 2 베벨기어에 치물림되어 결합하는 제 1 베벨기어; 상기 제 1 베벨기어에 연결되어 있고 상기 제 1 베벨기어에 회전력을 가하는 모터; 및 상기 모터와 연결되어 있고 상기 모터에 구동신호를 전달하여 상기 모터가 회전할 수 있도록 하는 전자 제어 유닛을 포함하되, 상기 제 1 베벨기어와 상기 제 2 베벨기어는 베벨기어각이 0°인 제롤베벨기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 모터 구동식 조향장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 베벨기어에서 베벨기어 축방향 힘과 베벨기어 중심방향 힘을 줄여서 지지구조를 간단히 하고 조향장치의 성능과 내구력을 향상시키는 제롤 베벨기어를 구비한 모터 구동식 조향장치를 제공한다.
베벨기어, 조향, 자동차

Description

제롤 베벨기어를 구비한 모터 구동식 조향장치{Motor Driven Steering System Equipped with Zerol Bevel Gear}
도 1은 종래의 조향장치의 개략도,
도 2는 종래의 조향력 보조 장치의 일부 개략도,
도 3은 종래의 조향력 보조 장치에 구비된 제 2 베벨기어의 개략도,
도 4는 종래의 조향력 보조 장치에 구비된 제 2 베벨기어의 일부 개략도,
도 5는 종래의 조향력 보조 장치에 구비된 베벨기어의 일부 단면도,
도 6은 종래의 조향력 보조 장치에 구비된 베벨기어의 일부 단면도,
도 7은 종래의 조향력 보조 장치에 구비된 베벨기어의 일부 단면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제롤 베벨기어의 개략도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제롤 베벨기어의 일부 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 조향휠 102: 토크 센서
104: 조향축 106: 피니언
108: 랙바 110: 조향력 보조장치
112: 링크 구조 114: 바퀴
116: 전자 제어 유닛 200: 모터
202: 모터축 204: 제 1 베벨기어
206: 제 2 베벨기어 208: 제 1 볼 홈
210: 제 2 볼 홈 300: 회전 중심
302: 기어치 외원 304: 피치 원
306: 기어치 내원 308: 제 1 원
310: 제 2 원 312: 제 1 기준점
314: 제 2 기준점 316: 제 1 접점
318: 제 2 접점 320: 제 2 베벨기어치
322: 제 2 베벨기어각 324: 피치 반지름
400: 베벨기어 접선 힘 402: 베벨기어 중심방향 힘
500: 베벨기어 축방향 힘 600: 치직각 입력각
700: 피치각 800: 제롤 베벨기어각
802: 제롤 베벨기어 접선 힘 804: 제롤 베벨기어 중심방향 힘
806: 제롤 베벨기어치 808: 제롤 베벨기어
900: 제롤 베벨기어 축방향 힘
본 발명은 제롤 베벨기어를 구비한 모터 구동식 조향장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 베벨기어에서 베벨기어 축방향 힘과 베벨기어 중심방향 힘을 줄여 지지구조를 간단히 하여 조향장치의 성능과 내구력을 향상시키는 제롤 베벨기어를 구비한 모터 구동식 조향장치에 관한 것이다.
자동차에 구비되는 조향장치의 최근 기술 개발 동향은 조향 상태의 안정성 등의 기술과 함께 부드럽고 편안한 조향감 등 운전자의 편리성을 동시에 추구하는 방향으로 이루어지고 있다. 이러한 개발 추세에 따라 운전자의 조향감을 향상시키기 위한 방법으로 유압식 또는 전동식 등의 다양한 조향력 보조 장치들이 개발되고 있다. 조향력 보조 장치는 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향 상태를 제공하는 반면, 고속 운행시에는 무겁고 안정적인 조향 상태를 제공하며, 돌발적인 비상 상황에서는 이에 대처하여 급속한 조향이 가능하도록 하는 등 운전자에게 최적의 조향감을 제공할 수 있도록 한다. 일반적으로 동력 조향 장치에는 크게 유압 구동식 조향 장치와 모터 구동식 조향 장치가 있다.
유압 구동식 조향 장치는 엔진으로부터 회전력을 받아 유압 펌프를 작동시키고 유압 펌프에서 만들어진 유압을 조향휠 혹은 조향축의 회전에 따라 적절한 양을 적시에 구동식 피스톤에 보내어 조향 장치를 움직이게 함으로써 운전자의 힘을 덜어준다.
전동식 조향력 보조 장치는 차속 센서 및 조향 토크 센서 등에서 감지한 자동차의 운행 조건에 따라 전자 제어 장치에서 모터를 구동시켜 운전자의 조향 토크를 보조한다.
이러한 전동식 조향력 보조 장치는 장착되는 위치에 따라 다양하게 나누어질 수 있는데, 칼럼 타입 전동식 조향력 보조 장치(C-EPS: Column Assist Type Electric Power Steering System)는 운전석의 조향휠과 자동차 하부의 기어박스를 연결하는 조향축을 차체에 고정하기 위한 튜브 부위에 전동 모터를 구비한 조향력 보조 장치를 설치하여 운전자가 조작하는 조향휠의 회전력을 보조한다.
랙바 타입 전동식 조향력 보조 장치(R-EPS: Rack Assist Type Electric Power Steering System)는 운전자의 조향력이 자동차의 하부 기어박스에 전달된 후에 기어박스에 연결되어 좌우로 직선 운동하는 랙바의 외주면에 전동 모터를 구비한 조향력 보조 장치를 설치하여 운전자가 조작하는 조향휠의 회전력을 보조한다.
한편, 조향축의 회전 운동을 랙바의 직선 운동으로 바꾸어주는 형식은 크게 랙 앤 피니언형 조향 장치와 볼 앤 너트형 조향 장치로 분류된다.
이중 랙 앤 피니언형 조향 장치는 조향축에 직접 연결되어 있는 피니언 기어의 움직임이 직접적으로 랙바로 전달되기 때문에 조향휠의 움직임에 조향 바퀴가 직접적으로 반응하는 구조로 되어 있으며 구조가 간단하고 중량이 가벼워 소형차의 전륜 구동식 차량에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 조향축에 포함되는 유니버설 조인트와 훅 조인트를 통하여 랙바와 피니언 기어로 구성되는 기어박스에 회전력이 전달되며, 이때 랙바와 피니언(106) 기어에 의해 조향축의 회전 운동이 랙바의 직선 운동으로 전환된다.
일부 R-EPS는 모터와 랙바 사이에 구비된 베벨기어를 통하여 모터의 회전력을 랙바에 전달하여 운전자의 조향력을 보조하게 되는데, 베벨기어는 모터의 회전축과 랙바 사이에 개재되어 비교적 높은 회전력을 전달하기 위한 목적으로 사용되며 직선 베벨기어에 비해서 스파이럴 곡선을 따라 치형이 형성되는 스파이럴 베벨 기어가 많이 사용된다. 스파이럴 베벨기어의 기어 형상은 비교적 복잡하고 정밀한 치수 공차를 요구하나 소음과 진동이 적기 때문에 정밀 기계 부품의 에너지 전단 수단으로 널리 이용된다.
도 1은 종래의 조향장치의 개략도이다. 도시한 바와 같이 조향장치는 조향휠(100), 조향축(104), 피니언(106), 랙바(108), 링크 구조(112), 바퀴(114), 조향력 보조장치(110), 전자 제어 유닛(116) 및 토크 센서(102)를 포함하여 구성된다.
운전자가 조향휠(100)을 회전시키면 조향축(104)이 회전하고, 조향축(104)의 끝단에 형성된 피니언(106)이 회전하는 구조로 되어 있다. 피니언(106)은 랙바(108)와 치합하기 때문에 피니언(106)이 회전하면 랙바(108)는 좌우 방향으로 직선 운동하게 되어 결국, 랙바(108)의 직선 운동이 링크 구조(112)를 통하여 바퀴(114)에 전달된다.
한편, 운전자의 조향력을 보조하기 위한 감지 수단으로서 조향축(104)에는 토크 센서(102)가 구성되는데, 운전자가 조향휠(100)을 회전시킴에 따라 조향축(104)에 일정 이상의 토크가 발생하면 토크 센서(102)가 이러한 토크를 전기적인 신호로 변환한 후 전자 제어 유닛(116)에 전달한다. 결국, 전자 제어 유닛(116)은 구동신호를 발생시켜 랙바(108)에 구비된 조향력 보조장치(110)를 작동시킨다. 따라서, 운전자의 힘과 조향력 보조장치(110)의 힘이 합쳐져서 바퀴(114)를 조향시킨다.
도 2는 종래의 조향력 보조 장치의 일부 개략도이다. 도시한 바와 같이 조향력 보조장치(110)는 랙바(108), 전자 제어 유닛(116), 모터(200), 모터축(202), 제 1 베벨기어(204) 및 제 2 베벨기어(206)를 포함하여 구성된다.
랙바(108)에는 랙바(108)의 외주면을 미끄럼 회전하는 구조를 갖는 제 2 베벨기어(206)가 구성되는데, 제 2 베벨기어(206)가 회전하면 랙바(108)는 좌우 방향으로 움직이게 된다.
제 2 베벨기어(206)에는 제 1 베벨기어(204)가 치합되어 있으며, 제 1 베벨기어(204)는 모터(200)의 외부로 연장된 모터축(202)에 연결되어 있다. 따라서, 모터(200)가 회전하면 모터축(202), 제 1 베벨기어(204) 및 제 2 베벨기어(206)가 회전하여 결국 랙바(108)가 좌우 방향으로 움직이게 된다.
랙바(108)는 환봉 형상으로 외주면에는 제 1 볼 홈(208)이 나선형 형태로 형성되어 있으며, 링크 구조(112)는 랙바(108)의 직선 운동을 전달받아 바퀴(114)에 전달하여 바퀴를 조향시킨다.
제 2 베벨기어(206)의 내주면에는 제 2 볼 홈(210)이 형성되어 있고 제 1 볼 홈(208) 및 제 2 볼 홈(210)이 공간을 형성하도록 랙바(108)와 제 2 베벨기어(206)는 결합하며, 이렇게 형성된 공간에 볼이 끼워져 있어서, 제 2 베벨기어(206)에 일정 이상의 회전력이 가해지면 제 2 베벨기어(206)는 볼과 함께 회전하여 볼이 나선형의 제 1 볼 홈(208)을 따라 움직임에 따라 랙바(108)가 직선 운동하게 된다.
도 3은 종래의 조향력 보조 장치에 구비된 제 2 베벨기어의 개략도이다. 도 3은 제2 베벨 기어(206), 제 1 기준점(312), 제 2 기준점(314), 회전 중심(300), 제 1 원(308), 피치 반지름(324), 제 2 기준점(314), 제 2 원(310), 제 2 베벨기어각(322), 제 2 베벨기어치(320), 피치 원(304), 기어치 내원(306), 기어치 외원 (302), 제 1 접점(316) 및 제 2 접점(318)이 도시되어 있다.
도시한 바와 같이 피치 원(304)은 제 2 베벨기어치(320)의 중심부를 통과하는데, 피치 원(304) 위에 구성된 제 1 기준점(312)을 중심으로 회전 중심(300)을 지나는 제 1 원(308)을 그리고, 제 2 기준점(314)을 중심으로 회전 중심(300)을 지나는 제 2 원(310)을 그리면 제 1 원(308)과 제 2 원(310)은 제 2 베벨기어치(320)의 외주면을 지난다.
기어치 내원(306)은 기어치의 내부 끝단을 지나는 원이며 기어치 외원(302)은 기어치의 외부 끝단을 지나는 원이다.
제 1 원(308)과 기어치 내원(306)과의 접점을 제 1 접점(316)이라고 정하고 제 2 원(310)과 기어치 외원(302)과의 접점을 제 2 접점(318)이라고 정하는데, 회전 중심(300)에서 제 1 접점(316)으로 선을 긋고 회전 중심(300)에서 제 2 접점(318)으로 선을 그은 후에 이 두 선이 이루는 각을 제 2 베벨기어각(322)이라고 한다.
도 4는 종래의 조향력 보조 장치에 구비된 베벨기어의 일부 개략도이다. 도 4는 피치 반지름(324), 제 2 베벨기어각(322), 피치 원(304), 기어치 내원(306), 기어치 외원(302), 제 1 접점(316), 제 2 접점(318), 제 2 베벨기어치(320), 베벨기어 접선 힘(400) 및 베벨기어 중심방향 힘(402)을 도시한다.
베벨기어 접선 힘(400)은 제 2 베벨기어(206)와 제 1 베벨기어(204)가 치합하여 회전하면서 기어치 간에 접하는 부분인 피치 원(304)의 접선 방향으로 작용하는 힘이며, 베벨기어 중심방향 힘(402)은 제 2 베벨기어(206)와 제 1 베벨기어 (204)가 치합하여 함께 회전하면서 제 2 베벨기어(206)의 회전 중심(300) 방향으로 작용하는 힘이다.
도 5는 종래의 조향력 보조 장치에 구비된 베벨기어의 일부 단면도이다.
베벨기어 축방향 힘(500)은 제 2 베벨기어(206)와 제 1 베벨기어(204)가 접하는 부분인 피치 원(304)에서 제 2 베벨기어(206)의 회전 중심(300)축과 평행한 방향으로 작용하는 힘이다.
도 6은 종래의 조향력 보조 장치에 구비된 베벨기어의 일부 단면도이다.
도시한 바와 같이 치직각 입력각(600)은 제 2 베벨기어치(320)의 경사를 표시하는 각으로서 제 2 베벨기어치(320)의 외주면과 제 2 베벨기어(318)의 회전 중심에서 기어치 방향으로 그은 직선과의 이루는 각을 말한다.
도 7은 종래의 조향력 보조 장치에 구비된 베벨기어의 일부 단면도이다. 도시한 바와 같이 도 7은 제 2 베벨기어(206), 회전 중심(300) 및 피치각(700)을 포함하여 도시한다.
도시한 바와 같이 피치각(700)은 제 2 베벨기어(206)의 회전 중심(300)에 대해서 제 2 베벨기어치(320)가 기울어진 각을 말한다.
베벨기어 축방향 힘(500)을 수학식 1과 같이 정리할 수 있다.
Figure 112005059189832-pat00001
Figure 112005059189832-pat00002
= 베벨기어 축방향 힘(500)
Figure 112005059189832-pat00003
= 피치각(700)
Figure 112005059189832-pat00004
= 베베기어 접선 힘(400)
Figure 112005059189832-pat00005
= 0 or 1(600)
Figure 112005059189832-pat00006
= 제 2 베벨기어각(322)
Figure 112005059189832-pat00007
= 치직각 입력각(600)
베벨기어 중심방향 힘(402)을 수학식 2와 같이 정리할 수 있다.
Figure 112005059189832-pat00008
Figure 112005059189832-pat00009
= 베벨기어 중심방향 힘(402)
수학식 1 및 수학식 2에서 보는 것과 같이 제 1 베벨기어(204)의 회전 방향에 따라 P는 0 혹은 1이다. 따라서,
Figure 112005059189832-pat00010
는 제 1 베벨기어(204)의 회전 방향에 따라
Figure 112005059189832-pat00011
의 크기가 변하기 때문에
Figure 112005059189832-pat00012
의 크기도 변한다.
마찬가지로
Figure 112005059189832-pat00013
도
Figure 112005059189832-pat00014
의 크기 변동만큼 변한다.
따라서,
Figure 112005059189832-pat00015
및
Figure 112005059189832-pat00016
이 제 1 베벨기어(204)의 회전 방향에 따라 변하기 때문에 베벨기어의 지지구조가 복잡해지고 내구성도 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 베벨기어에서 베벨기어 축방향 힘과 베벨기어 중심방향 힘을 줄여서 지지구조를 간단히 하고 조향장치의 성능과 내구력을 향상시키는 제롤 베벨기어를 구비한 모터 구동식 조향장치를 제공하는 것 을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자동차의 주행 방향을 조절하기 위하여 운전자가 조향력을 가하는 조향휠의 회전 운동을 전달하는 조향축; 상기 조향축의 상기 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 기어부; 및 환봉 현상으로 상기 기어부에 연결되어 상기 조향축의 회전에 따라 좌우로 직선 운동하는 랙바; 상기 랙바의 상기 직선 운동을 전달받아 바퀴에 전달하여 상기 바퀴를 조향시키는 링크 구조; 및 상기 랙바의 외주면 일측에 형성되고, 상기 랙바의 상기 직선 운동을 보조함으로써 상기 운전자의 조향력을 보조하는 조향력 보조장치를 포함하는 자동차의 모터 구동식 조향장치에 있어서, 상기 조향력 보조장치는, 상기 랙바가 회전 중심을 관통하고 일정 이상의 회전력이 가해지면 상기 랙바가 직선 운동하도록 하는 제 2 베벨기어; 상기 제 2 베벨기어에 치물림되어 결합하는 제 1 베벨기어; 상기 제 1 베벨기어에 연결되어 있고 상기 제 1 베벨기어에 회전력을 가하는 모터; 및 상기 모터와 연결되어 있고 상기 모터에 구동신호를 전달하여 상기 모터가 회전할 수 있도록 하는 전자 제어 유닛을 포함하되, 상기 제 1 베벨기어와 상기 제 2 베벨기어는 베벨기어각이 0°인 제롤베벨기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 모터 구동식 조향장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도 록 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.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제롤 베벨기어의 개략도이다. 도시한 바와 같이 조향력 보조장치는 제롤 베벨기어(808)를 포함하여 구성되는데, 도 8은 회전 중심(300), 피치 원(304), 기어치 내원(306), 기어치 외원(302), 제 1 접점(316) 및 제 2 접점(318), 제롤 베벨기어각(800), 제롤 베벨기어 접선 힘(802), 제롤 베벨기어 중심방향 힘(804) 및 제롤 베벨기어치(806)를 포함하여 도시한다.
피치 원(304)은 회전 중심(300)을 중심으로 제롤 베벨기어치(806)의 중심부를 통과하는데, 피치 원(304)의 접선에서 제 2 원(310)을 그리면 제롤 베벨기어치(806)의 외주면과 일치한다.
기어치 내원(306)은 기어치의 내부 끝단 부분이며 기어치 외원(302)은 기어치의 외부 끝단 부분을 연결한 원이다.
제 2 원(310)과 기어치 내원(306)과의 접점을 제 1 접점(316)이라고 하고 제 2 원(310)과 기어치 외원(302)과의 접점을 제 2 접점(318)이라고 한다. 또한, 회전 중심(300)에서 제 1 접점(316)으로 선을 긋고 회전 중심(300)에서 제 2 접점(318)으로 선을 그은 후에 이 두 선의 각을 제롤 베벨기어각(800)이라고 한다. 도시한 바와 같이 제롤 베벨기어각(800)은 0 이다.
제롤 베벨기어 접선 힘(802)은 제롤 베벨기어(808)의 접선 방향으로 발생하는 힘이며, 제롤 베벨기어 중심방향 힘(804)은 제롤 베벨기어(808) 회전 중심(300) 방향으로 발생하는 힘이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제롤 베벨기어의 일부 단면도이다. 도시한 바와 같이 조향력 보조장치(110)는 제롤 베벨기어(808)를 포함하여 구성되는데, 도 9는 회전 중심(300), 피치원(304), 제롤 베벨기어 축방향 힘(900) 및 제롤 베벨기어치(806)를 포함하여 도시한다.
제롤 베벨기어 축방향 힘(900)은 제롤 베벨기어(808)와 제 1 베벨기어(204)가 접하는 피치원(304)에서 제롤 베벨기어(808)의 회전 중심(300)과 평행한 방향으로 작용하는 힘이다. 또한, 치직각 입력각(600) 및 피치각(700)은 도 6 및 도 7에서 설명한 것과 동일한 구조를 가진다.
제롤 베벨기어 축방향 힘(900)을 수학식 3과 같이 정리할 수 있다.
Figure 112005059189832-pat00017
Figure 112005059189832-pat00018
= 제롤 베벨기어 축방향 힘
Figure 112005059189832-pat00019
= 피치각
Figure 112005059189832-pat00020
= 제롤 베벨기어 접선 힘
Figure 112005059189832-pat00021
= 0 or 1
Figure 112005059189832-pat00022
= 제롤 베벨기어각 = 0
Figure 112005059189832-pat00023
= 치직각 입력각
제롤 베벨기어 중심방향 힘(804)은 수학식 4와 같이 정리할 수 있다.
Figure 112005059189832-pat00024
Figure 112005059189832-pat00025
= 제롤 베벨기어 중심방향 힘(804)
지금까지 설명한 제롤 베벨기어(808)의 제롤 베벨기어각(800)은 0이기 때문에 수학식 3 및 수학식 4는 각각 수학식 5 및 수학식 6과 같이 정리될 수 있다.
Figure 112005059189832-pat00026
Figure 112005059189832-pat00027
다시 말하면, 제롤 베벨기어각이 0이기 때문에 제롤 베벨기어 중심방향 힘(804)과 제롤 베벨기어 축방향 힘(900)은 수학식 5 및 수학식 6에서 보는 것과 같이 정리되어 제롤 베벨기어 접선힘, 피치각 및 치직각 입력각에 의해서만 영향을 받게 된다. 결국, 일반 베벨기어를 사용하는 경우인 수학식 1 및 수학식 2에 비해서 수식의 크기 변화가 적기 때문에 종래의 베벨기어를 사용할 경우와 비교해서 제롤 베벨기어를 사용할 경우 제롤 베벨기어의 지지구조를 간단하게 구성할 수 있을 뿐만 아니라 조향장치의 내구력을 향상시킨다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질 적인 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.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 베벨기어에서 베벨기어 축방향 힘과 베벨기어 중심방향 힘을 줄여서 지지구조를 간단히 하고 조향장치의 성능과 내구력을 향상시키는 제롤 베벨기어를 구비한 모터 구동식 조향장치를 제공하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 자동차의 주행 방향을 조절하기 위하여 운전자가 조향력을 가하는 조향휠의 회전 운동을 전달하는 조향축; 상기 조향축의 상기 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 기어부; 및 환봉 현상으로 상기 기어부에 연결되어 상기 조향축의 회전에 따라 좌우로 직선 운동하는 랙바; 상기 랙바의 상기 직선 운동을 전달받아 바퀴에 전달하여 상기 바퀴를 조향시키는 링크 구조; 및 상기 랙바의 외주면 일측에 형성되고, 상기 랙바의 상기 직선 운동을 보조함으로써 상기 운전자의 조향력을 보조하는 조향력 보조장치를 포함하는 자동차의 모터 구동식 조향장치에 있어서,
    상기 조향력 보조장치는,
    상기 랙바가 회전 중심을 관통하고 일정 이상의 회전력이 가해지면 상기 랙바가 직선 운동하도록 하는 제 2 베벨기어;
    상기 제 2 베벨기어에 치물림되어 결합하는 제 1 베벨기어;
    상기 제 1 베벨기어에 연결되어 있고 상기 제 1 베벨기어에 회전력을 가하는 모터; 및
    상기 모터와 연결되어 있고 상기 모터에 구동신호를 전달하여 상기 모터가 회전할 수 있도록 하는 전자 제어 유닛을 포함하되, 상기 제 1 베벨기어와 상기 제 2 베벨기어는 베벨기어각이 0°인 제롤베벨기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 모터 구동식 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 랙바는 외주면에 제 1 볼 홈이 나선형 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제롤 베벨기어가 설치된 자동차의 모터 구동식 조향장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 베벨기어는
    상기 랙바와 접하는 내주면에는 제 2 볼 홈이 형성되어 있고 상기 제 1 볼 홈 및 상기 제 2 볼 홈이 공간을 형성하도록 상기 랙바와 결합하며, 상기 공간에 볼이 끼워져 있어서, 일정 이상의 회전력이 가해지면 상기 볼과 함께 회전하여 상기 볼이 상기 제 1 볼 홈을 따라 움직여 상기 랙바가 직선 운동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 제롤 베벨기어가 설치된 자동차의 모터 구동식 조향장치.
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