KR101393206B1 - 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 - Google Patents

전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 의하면, 기어 하우징의 하우징부에 삽입홀과 지지홈을 형성함으로써, 부시 홀더와 스프링 등의 조립을 용이하게 하는 효과가 있다.

Description

전동식 동력 보조 조향장치의 감속기{Reducer of Electric power steering apparatus}
본 발명은 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기어 하우징의 하우징부에 삽입홀과 지지홈을 형성함으로써, 부시 홀더와 스프링 등의 조립을 용이하게 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 관한 것이다.
도 1은 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 개략적인 구성도이다.
도 1에 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.
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.
보조 동력 기구(140)는 운전자가 조향휠(102)에 가하는 토크를 감지하고 감지된 토크에 비례하는 전기 신호를 출력하는 토크 센서(142), 토크 센서(142)로부터 전해지는 전기신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자 제어 장치(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 감속기(150)를 포함하여 구성된다.
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, 조향휠(102)의 회전에 의해 발생한 토크와 모터(146)에서 발생한 보조 동력이 합쳐져서 랙바(112)를 축 방향으로 운동하도록 하는 것이다.
도 2는 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기를 나타내는 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 감속기(150)는 웜(152)이 형성된 웜축(254)이 구비되고, 웜축(254)의 양단에는 웜축 베어링(257a,257b)이 각각 설치되어 웜축(254)을 지지하며, 웜축 베어링(257a,257b)이 웜축(254)의 축방향으로 유격되는 것을 방지하기 위해 플러그 볼트(210)가 댐핑 커플러(240)와 웜축 베어링(257b) 사이에 체결되고, 플러그 볼트(210)는 플러그 너트(220)에 의해 고정된다.
웜축(254)은 댐핑 커플러(240)를 매개로 모터(146)의 모터축(201)과 연결되어 모터(146)의 구동에 의해 웜축(254)이 회전하는 구조로 되어 있다.
그리고 웜축(254) 상에 형성된 웜(152)과 치물림될 수 있도록 웜(152)의 외경 일측에는 웜휠(156)이 구비되며, 웜휠(156)은 운전자가 조작하는 조향휠(102)의 회전력을 전달하는 조향축(106)에 장착되어 모터(146)의 구동에 의한 웜축(254)의 회전력이 조향축(106)에 전달되는 구조이다.
기어 하우징(260)에는 웜(152), 웜휠(156) 등이 내주하고 기어 하우징(260)의 일측으로 웜축(254)에 구동력을 제공하는 모터(146)가 구비되며, 기어 하우징(260)과 모터(146)는 모터 커버(230)에 의해 볼트(250)로 결합된다.
그런데, 이와 같은 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기는 모터의 구동시, 웜축의 축방향 유동으로 인하여 웜과 웜휠 사이가 부딪히면서 래틀 노이즈가 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 웜과 웜휠의 내구가 진행됨에 따라 마모에 의해 발생되는 유격과 백래시로 인해 래틀 노이즈가 발생되는 문제점도 있었으며, 이로 인해 운전자의 조향휠 조작력을 보조하는 조향 보조력을 정확하게 제공할 수 없게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 기어 하우징의 하우징부에 삽입홀과 지지홈을 형성함으로써, 부시 홀더와 스프링 등의 조립을 용이하게 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 부시 홀더의 양측면에 가이드홈을 형성하고, 지지홈에 가이드돌기를 형성하여 부시 홀더를 지지홈에 결합시 가이드홈에 가이드돌기가 슬라이딩되며 삽입되게 함으로써, 부시 홀더의 조립을 용이하게 할 뿐만 아니라, 부시 홀더의 축방향 유동을 방지할 수 있는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 삽입홀에 압입되어 결합되는 스토퍼 블럭에 홈을 형성함으로써, 부시 홀더와 스토퍼 블럭 사이에 구비되는 탄성부재를 간편하게 위치고정시킬 수 있는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 웜휠과 치합되는 웜이 형성되어 있는 웜축의 모터축 결합부위 반대쪽 단부를 지지하는 웜축 베어링; 웜축을 감싸며, 웜축 베어링이 압입되어 결합되는 하우징부를 구비한 기어 하우징; 하우징부의 웜휠 반대 방향 외주면에 형성된 삽입홀과 연통되며 하우징부의 내주면에 형성되는 지지홈에 끼워져 지지되고, 웜축의 단부가 삽입되어 결합되도록 결합홀이 형성된 블록 형상의 부시 홀더; 및 삽입홀에 압입되어 결합되며, 부시 홀더의 웜휠 반대 방향 외주측에 결합되어 웜축의 단부를 웜휠 방향으로 밀어주는 탄성부재를 지지하는 스토퍼 블럭;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기어 하우징의 하우징부에 삽입홀과 지지홈을 형성함으로써, 부시 홀더와 스프링 등의 조립을 용이하게 하는 효과가 있다.
또한, 부시 홀더의 양측면에 가이드홈을 형성하고, 지지홈에 가이드돌기를 형성하여 부시 홀더를 지지홈에 결합시 가이드홈에 가이드돌기가 슬라이딩되며 삽입되게 함으로써, 부시 홀더의 조립을 용이하게 할 뿐만 아니라, 부시 홀더의 축방향 유동을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 삽입홀에 압입되어 결합되는 스토퍼 블럭에 홈을 형성함으로써, 부시 홀더와 스토퍼 블럭 사이에 구비되는 탄성부재를 간편하게 위치고정시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기의 일부 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 감속기의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기의 일부 분해 사시도이다. 도 4는 도 3의 감속기의 단면도이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기(300)는, 웜휠(156)과 치합되는 웜(152)이 형성되어 있는 웜축(254)의 모터축(201) 결합부위 반대쪽 단부를 지지하는 웜축 베어링(257a); 웜축(254)을 감싸며, 웜축 베어링(257a)이 압입되어 결합되는 하우징부(361)를 구비한 기어 하우징(360); 하우징부(361)의 웜휠(156) 반대 방향 외주면에 형성된 삽입홀(363)과 연통되며 하우징부(361)의 내주면에 형성되는 지지홈(365)에 끼워져 지지되고, 웜축(254)의 단부가 삽입되어 결합되도록 결합홀(311)이 형성된 블록 형상의 부시 홀더(310); 및 삽입홀(363)에 압입되어 결합되며, 부시 홀더(310)의 웜휠(156) 반대 방향 외주측에 결합되어 웜축(254)의 단부를 웜휠(156) 방향으로 밀어주는 탄성부재(330)를 지지하는 스토퍼 블럭(350);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
웜축(254)은 댐핑 커플러(240)를 매개로 모터(146)의 모터축(201)과 연결되는데, 웜축(254)의 외주면에는 웜(152)이 형성되어 있으며, 웜축(254)에 형성되어 있는 웜(152)은 조향축(106, 도 1 참조)에 장착된 웜휠(156)과 치합되어, 모터(146)의 작동에 따라 모터축(201)과 연결된 웜축(254)이 회전하게 되면, 웜휠(156)이 회전하게 되는 구조로 되어 있다.
웜축 베어링(257a,257b)은 웜축(254)의 양단에 결합되어 웜축(254)을 지지하게 되는데, 이 중 웜축 베어링(257a)은 웜축(254)의 모터축(201) 결합부위 반대쪽 단부를 지지하게 된다.
베어링 부시(320)는 웜축(254)과 웜축 베어링(257a) 사이에 결합된다.
플러그 볼트(210)는 웜축(254)의 축방향 유격을 방지할 수 있도록 댐핑 커플러(240)와 웜축 베어링(257b) 사이에 체결되고, 플러그 볼트(210)는 플러그 너트(220)에 의해 고정되게 된다.
기어 하우징(360)은 웜축(254)과 웜휠(156)을 감싸도록 구비되는데, 기어 하우징(360)에는 웜축 베어링(257a)이 압입되어 결합되는 하우징부(361)가 구비되어 있으며, 하우징부(361)는 내측에 웜축 베어링(257a)이 안착되는 공간이 형성되어 있는 원통 형상으로 형성된다.
하우징부(361)에는 삽입홀(363)이 형성되어 있는데, 삽입홀(363)은 하우징부(361)의 웜휠(156) 반대 방향 외주면에 형성되며, 삽입홀(363)은 하우징부(361)의 내주면에 형성되어 있는 지지홈(365)과 연통된다.
부시 홀더(310)는 웜축(254) 단부에 결합되어 웜축(254)의 축방향 유동을 완충하는 역할을 하게 되는데, 부시 홀더(310)는 하우징부(361)에 형성되어 있는 삽입홀(363)을 통해 지지홈(365)에 끼워져 지지되며, 부시 홀더(310)는 블록 형상으로 구비되고, 부시 홀더(310)에는 웜축(254)의 단부가 삽입되어 결합될 수 있도록 결합홀(311)이 형성되어 있다.
또한, 부시 홀더(310)의 양측면에는 가이드홈(313)이 형성되어 있고, 지지홈(365)에는 가이드홈(313)에 슬라이딩되며 삽입될 수 있도록 가이드돌기(367)가 형성되어 있어서, 부시 홀더(310)가 삽입홀(363)을 통해 지지홈(365) 내로 슬라이딩 삽입될 때, 부시 홀더(310)의 가이드홈(313)에 지지홈(365)의 가이드돌기(367)가 가이드되면서 슬라이딩되며 삽입되게 된다.
한편, 도 3에서는 가이드홈(313)이 부시 홀더(310)의 양측면에 형성되어 있고, 가이드돌기(367)가 지지홈(365)에 형성되어 있는 경우를 도시하였으나, 이와 반대로, 가이드돌기가 부시 홀더에 형성되고, 가이드홈이 지지홈에 형성될 수도 있을 것이다.
또한, 가이드홈(313)은 부시 홀더(310)의 일측면에만 형성되어 있고, 이에 대응되게 가이드돌기(367) 역시 지지홈(365)의 일측에만 형성될 수도 있을 것이다.
그리고 부시 홀더(310)의 웜휠(156) 반대 방향 외주면에는 돌기부(315)가 형성되어 있는데, 돌기부(315)는 후술할 탄성부재(330)의 일단에 결합되어 탄성부재(330)의 위치를 고정시키는 역할을 하게 된다. 물론, 부시 홀더(310)의 웜휠(156) 반대 방향 외주면에 홈이 형성되고, 이와 같은 홈에 탄성부재(330)의 일단이 삽입되어 위치고정될 수도 있다.
스토퍼 블럭(350)은 하우징부(361)의 삽입홀(363)에 압입되어 결합되는데, 스토퍼 블럭(350)은 부시 홀더(310)의 웜휠(156) 반대 방향 외주측에 결합되어 웜축(254)의 단부를 웜휠(156) 방향으로 밀어주는 탄성부재(330)를 지지하는 역할을 하게 된다.
여기서 탄성부재(330)는 웜축(254)을 웜휠(156) 방향으로 밀어주어 유격과 백래시를 저감시키는 역할을 하게 되는데, 탄성부재(330)는 일 예로, 코일 스프링으로 제공될 수 있으며, 도 3에서는 탄성부재(330)의 중심 형상이 타원 형상으로 형성되는 코일 스프링을 도시하였다. 그리고 부시 홀더(310)에 형성된 돌기부(315) 역시 탄성부재(330)의 중심 형상에 대응하도록 타원 기둥 형상으로 형성되는 예를 도시하였다.
다만, 탄성부재(330)의 중심 형상은 원형, 다각형 형상 등 다양하게 변형가능하며, 돌기부(315)의 형상 역시 탄성부재(330)의 중심 형상에 대응하도록 다양하게 변형가능하다.
한편, 스토퍼 블럭(350)은 삽입홀(363)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되며, 도 3에서는 스토퍼 블럭(350)이 박스 형상으로 이뤄진 예를 도시하였다.
그리고 스토퍼 블럭(350)의 웜휠(156) 방향 하부에는, 탄성부재(330)의 타단이 삽입되는 홈(351)이 형성되는데, 이와 같이 스토퍼 블럭(350)에 홈(351)을 형성하고, 전술한 바와 같이 부시 홀더(310)에 돌기부(315)를 형성함으로써, 스토퍼 블럭(350)과 부시 홀더(310) 사이에 구비되는 탄성부재(330)의 위치가 고정될 수 있게 된다.
물론, 스토퍼 블럭(350)의 웜휠(156) 방향 하부에는, 전술한 바와 같은 홈(351)이 형성되지 않고, 탄성부재(330)의 타단에 삽입될 수 있도록 돌기부가 형성될 수도 있으며, 이 때 스토퍼 블럭(350)에 형성되는 돌기부의 형상은, 전술한 부시 홀더(310)에 형성되는 돌기부(315)의 형상과 유사하게 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 기어 하우징의 하우징부에 삽입홀과 지지홈을 형성함으로써, 부시 홀더와 스프링 등의 조립을 용이하게 하는 효과가 있게 된다.
또한, 부시 홀더의 양측면에 가이드홈을 형성하고, 지지홈에 가이드돌기를 형성하여 부시 홀더를 지지홈에 결합시 가이드홈에 가이드돌기가 슬라이딩되며 삽입되게 함으로써, 부시 홀더의 조립을 용이하게 할 뿐만 아니라, 부시 홀더의 축방향 유동을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 삽입홀에 압입되어 결합되는 스토퍼 블럭에 홈을 형성함으로써, 부시 홀더와 스토퍼 블럭 사이에 구비되는 탄성부재를 간편하게 위치고정시킬 수 있는 효과가 있게 된다.
152 : 웜 156 : 웜휠
201 : 모터축 254 : 웜축
257a,257b : 웜축 베어링
300 : 본 발명의 실시예에 따른 감속기
310 : 부시 홀더 311 : 결합홀
330 : 탄성부재 350 : 스토퍼 블럭
360 : 기어 하우징 361 : 하우징부
363 : 삽입홀 365 : 지지홈

Claims (4)

  1. 웜휠과 치합되는 웜이 형성되어 있는 웜축의 모터축 결합부위 반대쪽 단부를 지지하는 웜축 베어링;
    상기 웜축을 감싸며, 상기 웜축 베어링이 압입되어 결합되는 하우징부를 구비하되, 하우징부의 웜휠 반대방향에 외주면과 내주면을 관통하는 삽입홀이 형성되고, 하우징부의 내주면에 삽입홀과 연통되는 지지홈이 형성된 기어 하우징;
    상기 삽입홀을 통해 지지홈 내로 슬라이딩 삽입되어 결합되며, 상기 웜축의 단부가 삽입되어 결합되도록 결합홀이 형성된 블록 형상의 부시 홀더; 및
    상기 삽입홀에 압입되어 결합되며, 상기 부시 홀더의 웜휠 반대 방향 외주측에 결합되어 상기 웜축의 단부를 상기 웜휠 방향으로 밀어주는 탄성부재를 지지하는 스토퍼 블럭;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부시 홀더의 양측면 또는 일측면에는 가이드홈이 형성되고,
    상기 지지홈에는 상기 가이드홈에 슬라이딩으로 삽입되는 가이드돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 부시 홀더의 웜휠 반대 방향 외주면에는, 상기 탄성부재의 일단에 결합되는 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스토퍼 블럭의 웜휠 방향 하부에는, 상기 탄성부재의 타단이 삽입되는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
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