KR100746687B1

KR100746687B1 - 차량용 전동 파워스티어링장치

Info

Publication number: KR100746687B1
Application number: KR1020020044564A
Authority: KR
Inventors: 남궁주
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2007-08-06
Also published as: KR20040011144A; EP1386822B1; US20040016592A1; EP1386822A3; JP2004058980A; US6808042B2; DE60215147D1; EP1386822A2; DE60215147T2

Abstract

본 발명은 차량용 전동 파워스티어링장치에 관한 것으로서, 그 목적은 랙바에 형성된 랙기어 측 굽힘강도를 보완하기 위해 이와 인접한 위치에 지지부시를 설치한 차량용 전동 파워스티어링장치를 제공하는 것이며, 내부에 회전자와 고정자 및 모터샤프트가 설치되는 모터하우징과, 상기 모터하우징의 양단측에 이와 연통되도록 각각 설치되는 피니언하우징 및 엔드하우징과, 서로 연통되는 상기 피니언하우징과 모터하우징과 엔드하우징의 내부에 설치되되 일단측 외주면에는 볼스크류가 설치되고 타단측 외주면에는 랙기어가 형성된 랙바와, 상기 볼스크류의 외부측에 설치되어 상기 랙바를 지지함과 동시에 축방향 이동시키는 볼너트와, 상기 랙기어의 배면측을 감싸 상기 랙바를 지지함과 동시에 축방향 이동을 안내하도록 상기 피니언하우징의 내부에 설치되는 랙가이드를 구비하는 차량용 전동 파워스티어링장치에 있어서, 상기 랙가이드와 인접한 상기 피니언하우징의 선단측 내부에는 상기 랙바를 지지할 수 있도록 중공의 지지부시가 설치되어 상기 랙바는 3점 지지되는 구성이다.

랙바, 랙기어, 볼너트, 랙가이드, 3점 지지, 지지부시, 이격홈

Description

차량용 전동 파워스티어링장치 {ELECTRIC POWER STEERING APPARATUS FOR VEHICLE}

도 1은 종래의 전동 파워스티어링장치를 보인 측단면도이다.

도 2는 도 1의 A-A선을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 전동 파워스티어링장치를 보인 측단면도이다.

도 4는 도 3의 B-B선을 보인 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 부시를 보인 사시도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10: 엔드하우징 20: 랙바

21: 랙기어 22: 볼스크류

30: 모터하우징 31: 고정자

32: 회전자 33: 모터 샤프트

40: 볼너트 50: 피니언하우징

70: 피니언축 71: 피니언기어

80: 랙가이드 81: 스프링

90: 지지부시 91: 이격홈

본 발명은 차량용 전동 파워스티어링장치에 관한 것으로, 랙바의 굽힘강도 향상을 위해 그 지지구조를 개선한 차량용 전동 파워스티어링장치에 관한 것이다.

일반적으로 파워스티어링장치는 유압동력을 이용한 유압 파워스티어링장치와 전기동력을 이용한 전동 파워스티어링장치 등으로 구분된다.

한편, 전동식 파워스티어링장치는 동력으로 사용되는 모터의 설치위치에 따라 그 종류가 다양하게 구분된다.

이때, 랙바를 모터로 구동시키는 것이 랙바 구동식 전동 파워스티어링장치(R-EPS: Rack assist type Electric Power Steering apparatus)이다.

도 1과 도 2는 이러한 종래의 랙바 구동식 전동 파워스티어링장치를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 랙하우징(1)의 내부에는 랙바(2)가 설치된다.

그리고, 랙하우징(1)의 일측 내부에는 고정자(3a)와 회전자(3b) 및 모터샤프트(3c)를 구비한 모터(3)가 설치된다.

또, 모터샤프트(3c)의 내부에는 볼너트(4)가 고정 설치되고, 이 볼너트(4)의 내부측으로 배치되는 랙바(2)의 외부면에는 볼스크류(2b)가 형성된다.

아울러, 볼너트(4)와 이격되는 랙하우징(1)의 타단측에는 피니언하우징(5)이 설치되고, 그 내부에는 랙바(2)와 교차되는 피니언축(7)이 설치된다.

또, 피니언축(7)과 랙바(2)의 외부면에는 피니언기어(7a)와 랙기어(2a)가 형 성되고, 이 랙기어(2a)의 후방측에는 랙가이드(8) 및 스프링(8a)이 설치된다.

그러나, 이러한 종래의 차량용 전동 파워스티어링장치는, 랙바의 양단측이 볼너트와 랙가이드에 의해 지지되는 2점 지지구조로서 그 굽힙강도가 낮아 굽힘량이 크고, 이로 인해 비교적 약한 랙기어 부분이 손상될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 랙바에 형성된 랙기어 측 굽힘강도를 보완하기 위해 이와 인접한 위치에 지지부시를 설치한 차량용 전동 파워스티어링장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 전동 파워스티어링장치는, 내부에 회전자와 고정자 및 모터샤프트가 설치되는 모터하우징과, 상기 모터하우징의 양단측에 이와 연통되도록 각각 설치되는 피니언하우징 및 엔드하우징과, 서로 연통되는 상기 피니언하우징과 모터하우징과 엔드하우징의 내부에 설치되되 일단측 외주면에는 볼스크류가 설치되고 타단측 외주면에는 랙기어가 형성된 랙바와, 상기 볼스크류의 외부측에 설치되어 상기 랙바를 지지함과 동시에 축방향 이동시키는 볼너트와, 상기 랙기어의 배면측을 감싸 상기 랙바를 지지함과 동시에 축방향 이동을 안내하도록 상기 피니언하우징의 내부에 설치되는 랙가이드를 구비하는 차량용 전동 파워스티어링장치에 있어서, 상기 랙가이드와 인접한 상기 피니언하우징의 선단측 내부에는 상기 랙바를 지지할 수 있도록 중공의 지지부시가 설치되어 상기 랙바는 3점 지지되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 랙바(20)가 삽입 설치된 엔드하우징(10)의 일단측에는 이와 연통되도록 모터하우징(30)이 설치되고, 이 모터하우징(30)의 내부에는 고정자(31)와 회전자(32) 및 모터 샤프트(33)가 설치된다.

또, 모터 샤프트(33)의 내부에는 내주면에 반구형 단면의 나선형 홈과 이에 삽입되는 볼을 가지는 볼너트(40)가 고정 설치되고, 이 볼너트(40)의 내부측으로 배치되는 랙바(20)의 외부면에는 나선형 홈인 볼스크류(22)가 형성된다.

아울러, 볼너트(40)와 이격되는 모터하우징(30)의 타단측에는 피니언하우징(50)이 설치되고, 이 피니언하우징(50)의 내부에는 스티어링 샤프트(미도시)와 연결되는 피니언축(70)이 랙바(20)와 교차되어 설치된다.

또, 피니언축(70)과 랙바(20)의 외부면에는 피니언기어(71)와 랙기어(21)가 형성되고, 이 랙기어(21)의 후방측에는 랙바(20)를 감싸 피니언축(70) 방향으로 탄성 지지하는 랙가이드(80) 및 스프링(81)이 설치된다(도 4 참조).

한편, 본 발명에서는 볼너트(40)와 랙가이드(80)에 의해 양단측이 2점 지지되는 랙바(20)의 굽힘강도 향상을 위해 랙가이드(80)와 인접한 피니언하우징(50)의 선단측에 지지부시(90)를 설치하여 랙바(20)를 3점 지지하게 된다.

즉, 랙바(20)의 일측 지지점으로 작용하는 랙가이드(80) 측의 랙기어(21)가 다른 부분에 비해 비교적 굽힘강도가 약해 손상되는 것을 방지하도록 이 랙기어(21)의 축방향 외측으로 지지부시(90)를 마련하는 것이다.

이때, 지지부시(90)는 도 5에 도시된 바와 같이, 랙바(20)를 지지하도록 마련되는 중공의 링형 부시로서, 그 외부면은 피니언하우징(50)의 내부에 압입 설치되어 고정되도록 마련되고, 그 내부면은 랙바(20)의 외주면과 밀착되어 이를 지지하도록 마련된다.

또, 지지부시(90)의 내부면에는 이를 통해 축방향 이동되는 랙바(20)의 랙기어(21)에 원주방향으로 형성되는 모서리와 마찰되어 마모되는 것을 방지할 수 있도록 이와 이격되는 이격홈(91)이 마련되는데, 이 이격홈(91)은 랙기어(21) 모서리와 대응되도록 원주방향으로 두 개가 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 전동 파워스티어링장치는, 모터(30)에 전원이 인가되어 고정자(31)의 내부에서 회전자(32)와 모터 샤프트(33)와 볼너트(40)가 회전되고, 이로 인해 볼너트(40)와 볼스크류(22) 사이에서 볼이 구름 운동하여 랙바(20)를 축방향 이동시킨다.

이때, 랙바(20)는 지지부시(90)와 볼너트(40) 및 그 사이에 설치되는 랙가이드(80)에 의해 3점 지지되므로, 그 굽힘강도가 향상되어 굽힘량이 감소되고, 이로 인해 원활한 축방향 이동이 가능해진다.

아울러, 지지부시(90)의 내부에 이격홈(91)이 형성되므로 지지부시(90)와 랙기어(21)의 모서리의 사이는 마찰과 마모가 방지되므로 보다 원활한 랙바(20)의 축방향 이동이 가능해진다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 차량용 전동 파워스티어링장 치는 랙바를 3점 지지하여 랙바의 굽힘강도를 향상시킴으로 인해 랙바의 변형을 방지할 수 있고, 특히, 비교적 약한 랙기어가 손상되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

아울러, 랙바의 랙기어가 축방향 이동되는 지지부시의 내부에 이의 모서리와 이격되도록 이격홈을 형성함으로 인해 지지부시와 랙기어 사이의 마찰과 이로 인한 마모를 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.

Claims

내부에 회전자와 고정자 및 모터샤프트가 설치되는 모터하우징과, 상기 모터하우징의 양단측에 이와 연통되도록 각각 설치되는 피니언하우징 및 엔드하우징과, 서로 연통되는 상기 피니언하우징과 모터하우징과 엔드하우징의 내부에 설치되되 일단측 외주면에는 볼스크류가 설치되고 타단측 외주면에는 랙기어가 형성된 랙바와, 상기 볼스크류의 외부측에 설치되어 상기 랙바를 지지함과 동시에 축방향 이동시키는 볼너트와, 상기 랙기어의 배면측을 감싸 상기 랙바를 지지함과 동시에 축방향 이동을 안내하도록 상기 피니언하우징의 내부에 설치되는 랙가이드를 구비하는 차량용 전동 파워스티어링장치에 있어서,

상기 랙가이드와 인접한 상기 피니언하우징의 선단측 내부에는 상기 랙바를 지지할 수 있도록 중공의 지지부시가 설치되어 상기 랙바는 상기 볼너트, 상기 랙가이드 및 상기 지지부시에 의해 3점 지지되고, 상기 지지부시의 내부에는 상기 랙기어의 모서리와 마찰되어 마모되는 것을 방지하도록 이격홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 전동 파워스티어링장치.
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