KR20140014714A - Noise reduction type motor driven power steering - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소음저감형 전동식 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웜샤프트의 틸팅방향을 제한하여, 불필요한 틸팅을 방지함으로써, 전동식 조향장치에서 발생하는 소음을 저감시키는 소음저감형 전동식 조향장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a noise reduction type electric steering apparatus, and more particularly, to a noise reduction type electric steering apparatus which restricts the tilting direction of a worm shaft and prevents unnecessary tilting, thereby reducing noise generated in the electric steering apparatus. will be.
일반적으로, 전동식 조향장치는 운전자의 핸들 조작시, 모터부재에서 발생하는 회전력을 이용하여 운전자의 핸들 조작력을 보조한다.In general, the electric steering apparatus assists the driver's steering force by using the rotational force generated by the motor member when the driver's steering wheel is operated.
핸들과 연결된 스티어링축의 외주에는 웜휠기어가 일체로 회전되게 설치되며, 웜샤프트는 웜휠기어에 접하여 설치된다.The worm wheel gear is integrally rotated on the outer circumference of the steering shaft connected to the handle, and the worm shaft is installed in contact with the worm wheel gear.
이러한 전동식 조향장치는, 차속센서 및 조향토크센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 전자제어장치가 모터부재를 구동시키면, 모터부재는 웜샤프트를 회전시킨다.In the electric steering apparatus, when the electronic control apparatus drives the motor member according to the driving conditions of the vehicle detected by the vehicle speed sensor and the steering torque sensor, the motor member rotates the worm shaft.
이에 따라, 전동식 조향장치는 차량의 저속 운행시에는 조향핸들의 조작력이 가벼워지도록 조향 보조력을 크게 하는 반면에, 고속 운행시에는 조향핸들의 조작력이 무거워지도록 조향 보조력을 작게 하여 주행 안정성을 도모한다.Accordingly, the electric steering apparatus increases the steering assistance force so that the steering wheel handles lighter when the vehicle is running at low speed, while the steering assist force is reduced so that the steering wheel becomes heavy during high speed driving, thereby driving stability. do.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0073004호(2011.06.29 공개, 발명의 명칭: 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 및 이를 이용한 전동식 동력 보조 조향장치)에 개시되어 있다.
Background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 2011-0073004 (published on June 29, 2011, the name of the invention: the speed reducer of the electric power assist steering device and the electric power assist steering device using the same).
종래의 전동식 조향장치는, 웜샤프트가 하우징 내부에서 임의방향으로 틸팅되어 웜휠기어와 웜샤프트의 기어 맞물림이 어긋나는 경우에 소음이 발생한다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.In the conventional electric steering apparatus, noise is generated when the worm shaft is tilted in an arbitrary direction inside the housing so that the gear engagement between the worm wheel gear and the worm shaft is displaced. Therefore, there is a need for improvement.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 웜샤프트의 틸팅방향을 제한하여, 웜샤프트의 임의방향 틸팅에 따른 소음의 발생을 감소시킬 수 있는 소음저감형 전동식 조향장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
The present invention has been made by the necessity as described above, by limiting the tilting direction of the worm shaft, to provide a noise reduction type electric steering apparatus that can reduce the generation of noise due to the tilting of the worm shaft in any direction. There is this.
본 발명에 따른 소음저감형 전동식 조향장치는: 하우징; 상기 하우징의 내부에서 스티어링축의 외측에 고정되는 웜휠기어; 상기 웜휠기어에 맞물려 돌아가는 웜샤프트; 및 상기 웜샤프트를 회전가능하게 지지하며, 상기 웜샤프트의 틸팅 방향을 제한하는 틸팅방향제한부;를 포함한다.Noise reduction electric steering apparatus according to the present invention comprises: a housing; A worm wheel gear fixed to an outer side of the steering shaft in the housing; A worm shaft engaged with the worm wheel gear; And a tilting direction limitation part rotatably supporting the worm shaft and limiting a tilting direction of the worm shaft.
본 발명에서 상기 틸팅방향제한부는, 상기 웜샤프트가 삽입되는 내측통공을 구비하는 내륜부재; 상기 내륜부재의 외측에 설치되어 마찰을 저감시키는 복수 개의 미끄럼부재; 상기 미끄럼부재를 사이에 두고 상기 내륜부재와 이격되는 외륜부재; 내측에서 상기 외륜부재를 회전 가능하게 지지하고, 상기 하우징에 고정되는 지지부; 및 상기 지지부와 상기 외륜부재 사이에 장착되며, 상기 외륜부재가 상기 지지부에 대하여 일정방향으로 회전하도록 제한하는 회전방향제한부;를 포함한다.In the present invention, the tilting direction limiting portion includes an inner ring member having an inner hole through which the worm shaft is inserted; A plurality of sliding members installed outside the inner ring member to reduce friction; An outer ring member spaced apart from the inner ring member with the sliding member therebetween; A support part rotatably supporting the outer ring member at an inner side and fixed to the housing; And a rotation direction limiting part mounted between the support part and the outer ring member and restricting the outer ring member to rotate in a predetermined direction with respect to the support part.
본 발명에서 상기 회전방향제한부는, 핀형상으로써, 중심축이 상기 웜샤프트 회전축을 향하고, 각 단부가 외륜부재 및 지지부에 회전 가능하게 결합된다.In the present invention, the rotation direction limiting portion has a pin shape, with a central axis facing the worm shaft rotational axis, and each end portion is rotatably coupled to the outer ring member and the support portion.
본 발명에서 상기 회전방향제한부는, 상기 웜휠기어의 회전축과 평행한 방향으로 장착된다.In the present invention, the rotation direction limiting portion is mounted in a direction parallel to the rotation axis of the worm wheel gear.
본 발명에서 상기 회전방향제한부는, 상기 웜샤프트의 회전축을 기준으로 대칭되게 한 쌍이 구비된다.
In the present invention, the rotation direction limiting portion is provided with a pair symmetrically with respect to the rotation axis of the worm shaft.
본 발명에 따른 소음저감형 전동식 조향장치는, 웜샤프트의 틸팅방향을 제한하여 불필요한 틸팅에 의해 발생되는 소음을 저감하는 효과가 있다.The noise reduction type electric steering apparatus according to the present invention has the effect of reducing the noise caused by unnecessary tilting by limiting the tilting direction of the worm shaft.
또한, 본 발명은 웜휠기어의 회전축에 수직방향의 틸팅만을 허용하여, 임의방향 틸팅에 의한 소음을 저감하는 동시에 웜휠기어와 웜샤프트의 기어 맞물림을 양호하게 한다.
In addition, the present invention allows only the tilting in the vertical direction to the rotation axis of the worm wheel gear, thereby reducing the noise by the tilting in any direction, and at the same time improves the gear meshing of the worm wheel gear and the worm shaft.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 전동식 조향장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅방향제한장치의 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웜샤프트의 틸팅방향을 나타내는 도면이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a noise reduction electric steering device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a cross section of the tilting direction limiter according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the tilting direction of the worm shaft according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소음저감형 전동식 조향장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 자동차에 사용되는 소음저감형 전동식 조향장치를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a noise reduction electric steering device according to the present invention. For convenience of explanation, the noise reduction electric steering apparatus used in a vehicle will be described as an example. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 전동식 조향장치를 개략적으로 도시한 단면도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅방향제한장치의 단면을 나타내는 도면이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a noise reduction electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a cross section of the tilting direction limiting device according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 전동식 조향장치는(1), 하우징(10), 하우징(10)의 내부에서 스티어링축(3)의 외측에 고정되는 웜휠기어(20), 웜휠기어(20)에 맞물려 돌아가는 웜샤프트(30) 및 웜샤프트(30)의 틸팅방향을 제한하는 틸팅방향제한부(40)를 포함한다. As shown in Figures 1 to 2, the noise reduction electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention (1), the
핸들과 연결된 스티어링축(3)의 외측에 웜휠기어(20)가 고정되므로, 스티어링축(3)과 함께 웜휠기어(20)가 회전한다.Since the
웜휠기어(20)에 맞물려 돌아가는 웜샤프트(30)는 모터부재(5)의 회전축과 연결되며, 모터부재(5)의 동작에 의해 웜샤프트(30)가 회전한다. The
웜샤프트(30)는 일측(도 1기준 좌측)에 모터부재(5)가 연결되며, 웜샤프트(30)의 타측(도 1기준 우측)에 가압베어링(7)이 설치된다. The
가압베어링(7)은 하우징(10)의 외측에서 타측으로 코일스프링(9)에 의해 가압되므로, 가압베어링(7)의 내측에 위치하는 웜샤프트(30)를 웜휠기어(20) 방향(도 1기준 하측)으로 가압한다. Since the pressure bearing 7 is pressurized by the
웜샤프트(30)의 틸팅방향을 제한하는 틸팅방향제한부(40)는, 웜샤프트(30)의 틸팅방향을 제한하는 기술사상의 범위 안에서 다양한 구성이 가능하다. The tilting
본 발명의 실시예에 따른 틸팅방향제한부(40)는, 웜샤프트(30)가 삽입되는 내측통공(42)을 구비하는 내륜부재(41), 내륜부재(41)의 외측에 설치되어 마찰을 저감시키는 복수 개의 미끄럼부재(43), 미끄럼부재(43)를 사이에 두고 내륜부재(41)와 이격되는 외륜부재(45), 내측에서 외륜부재(45)를 회전 가능하게 지지하고, 하우징(10)에 고정되는 지지부(47) 및 외륜부재(45)를 지지부(47)에 연결하여 지지부(47)에 대한 외륜부재(45)의 회전방향을 제한하는 회전방향제한부(49)를 포함한다. Tilting
웜샤프트(30)가 삽입되는 내측통공(42)을 구비하는 내륜부재(41)는, 모터부재(5)에 근접한 웜샤프트(30)의 일측에 설치된다. 본 실시예에서 내륜부재(41)는, 링형상을 기본으로 한다.The
내륜부재(41)에 회전 가능하게 구비되는 미끄럼부재(43)는, 복수로 구비되며, 내륜부재(41)와 외륜부재(45) 사이에 위치한다. The sliding
미끄럼부재(43)는, 내륜부재(41)의 회전에 따른 외륜부재(45)와의 마찰을 저감시키는 기술사상 안에서 다양한 재질, 형상이 적용될 수 있다.The sliding
본 실시예에서 미끄럼부재(43)는 구형상으로써 마찰을 저감시키며, 금속 재질을 포함하여 이루어짐으로써 충분한 강성으로 형상의 변형 및 파손을 방지한다. 미끄럼부재(43)는 웜샤프트(30)에서 전달되는 힘이 균일하게 분산될 수 있도록 웜샤프트 회전축(31)을 기준으로 대칭되게 배열된다.In the present embodiment, the sliding
외륜부재(45)는 미끄럼부재(43)를 사이에 두고 내륜부재(41)와 이격된다. 본 실시예에서 외륜부재(45)는 전체적으로 링형상이며, 내부면은 미끄럼부재(43)의 이동을 안내하기 위하여 가이드홈 등이 형성될 수 있으며, 외주면은 웜샤프트(30)와 함께 틸팅될 수 있도록 곡면 형상이다.The
외륜부재(45)를 회전 가능하게 지지하며 하우징(10)에 고정되는 지지부(47)는, 본 실시예에서 외륜부재(45)를 감싸는 링형상이다. 지지부(47)의 내주면은 내측에서 외륜부재(45)가 웜샤프트(30)와 함께 틸팅이 가능하도록 곡면 형상이다. The
회전방향제한부(49)는 내측에서 외륜부재(45)를 회전 가능하게 지지하고, 하우징(10)에 고정되는 지지부(47) 및 외륜부재(45)를 지지부(47)에 연결하여 지지부(47)에 대하여 외륜부재(45)가 일정 방향으로 회전하게 한다. The rotation
회전방향제한부(49)는 핀형상으로써, 중심축이 웜샤프트 회전축(31)을 향하게 장착된다. 지지부(47)측 단부는 외륜부재(45) 및 지지부(47)에 회전 가능하게 결합된다. The rotation
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웜샤프트의 틸팅방향을 나타내는 도면이다. 3 is a view showing the tilting direction of the worm shaft according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 본 실시예에서 회전방향제한부(49)는 웜휠기어(20)의 회전축과 평행한 방향으로 장착된다. 회전방향제한부(49)가 웜휠기어(20)의 회전축과 평행한 방향으로 장착되면, 외륜부재(45)는 회전방향제한부(49)를 회전중심으로 하는 방향으로만 회전하게 된다. Referring to FIG. 3, in this embodiment, the rotation
본 실시예에서 회전방향제한부(49)는 웜샤프트(30)를 기준으로 대칭되게 한 쌍이 구비되어, 외륜부재(45)가 회전방향제한부(49)로부터 이탈하는 것을 방지하고, 웜샤프트(30)의 회전방향을 확실히 제한한다. 또한, 본 실시예는 단일 회전방향제한부(49)에 집중되는 하중을 분산하여 회전방향제한부(49), 외륜부재(45) 및 지지부(47)의 파손을 방지하는 효과가 있다.In this embodiment, the rotation
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소음저감형 전동식 조향장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operating state of the noise reduction electric steering apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
자동차의 조향을 위한 조향력은 센서에 의해 측정되어 제어부(미도시)로 입력되며, 이를 바탕으로 제어부는 소음저감형 전동식 조향장치(1)의 모터부재(5)를 구동한다. The steering force for steering of the vehicle is measured by a sensor and input to a controller (not shown). Based on this, the controller drives the motor member 5 of the noise reduction electric steering apparatus 1.
모터부재(5)는 회전동력을 발생시켜 모터부재(5)와 연결된 웜샤프트(30)를 회전시키며, 이에 따라 웜샤프트(30)에 맞물린 웜휠기어(20)가 회전한다. The motor member 5 generates rotational power to rotate the
노면 등에서 발생한 충격이 스티어링축(3)을 통해 웜휠기어(20)에 전달되어 웜샤프트(30)를 상측(도 3에서의 상측)으로 밀면, 웜샤프트(30)는 회전방향제한부(49)를 축으로 틸팅되면서 충격을 완화한다. When the impact generated on the road surface is transmitted to the
또한, 웜샤프트(30)는 코일스프링(9)에 의해 웜휠기어(20) 방향으로 가압되므로 웜휠기어(20)와 맞물린 상태를 유지하고 웜휠기어(20)와 웜샤프트(30)사이에 생기는 유격을 방지할 수 있다.In addition, since the
본 발명은 회전방향제한부(49)에 의하여 웜샤프트(30)의 회전방향이 제한되어 다른 방향으로 틸팅되는 경우 발생할 수 있는 이음 발생을 방지하고, 웜휠기어(20)와 웜샤프트(30)의 기어가 맞물리는 상태를 유지할 수 있다.According to the present invention, the rotation direction of the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.
또한, 자동차에 사용되는 소음저감형 전동식 조향장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 전동식 조향장치를 사용하는 다른 종류의 장치에도 본 발명에 의한 소음저감형 전동식 조향장치가 사용될 수 있다.In addition, the noise reduction type electric steering apparatus used in automobiles has been described as an example, but this is merely illustrative, and the noise reduction type electric steering apparatus according to the present invention may be used in other types of devices using the electric steering apparatus. .
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims.
1: 소음저감형 전동식 조향장치
3: 스티어링축 5: 모터부재
7: 가압베어링 9: 코일스프링
10: 하우징 20: 웜휠기어
30: 웜샤프트 40: 틸팅방향제한부
41: 내륜부재 42: 내측통공
43: 미끄럼부재 45: 외륜부재
47: 지지부 49: 회전방향제한부1: Noise Reduction Electric Steering
3: steering shaft 5: motor member
7: pressure bearing 9: coil spring
10: housing 20: worm wheel gear
30: warm shaft 40: tilting direction limit
41: inner ring member 42: inner through hole
43: sliding member 45: outer ring member
47: support part 49: rotation direction limiting part
Claims (5)
상기 하우징의 내부에서 스티어링축의 외측에 고정되는 웜휠기어;
상기 웜휠기어에 맞물려 돌아가는 웜샤프트; 및
상기 웜샤프트를 회전 가능하게 지지하며, 상기 웜샤프트의 틸팅 방향을 제한하는 틸팅방향제한부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음저감형 전동식 조향장치.
housing;
A worm wheel gear fixed to an outer side of the steering shaft in the housing;
A worm shaft engaged with the worm wheel gear; And
A tilting direction limitation part rotatably supporting the worm shaft and limiting a tilting direction of the worm shaft;
Noise reduction electric steering device comprising a.
상기 틸팅방향제한부는,
상기 웜샤프트가 삽입되는 내측통공을 구비하는 내륜부재;
상기 내륜부재의 외측에 설치되어 마찰을 저감시키는 복수 개의 미끄럼부재;
상기 미끄럼부재를 사이에 두고 상기 내륜부재와 이격되는 외륜부재;
내측에서 상기 외륜부재를 회전 가능하게 지지하고, 상기 하우징에 고정되는 지지부; 및
상기 지지부와 상기 외륜부재 사이에 장착되며, 상기 외륜부재가 상기 지지부에 대하여 일정방향으로 회전하도록 제한하는 회전방향제한부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음저감형 전동식 조향장치.
The method of claim 1,
The tilt direction limit unit,
An inner ring member having an inner through hole into which the worm shaft is inserted;
A plurality of sliding members installed outside the inner ring member to reduce friction;
An outer ring member spaced apart from the inner ring member with the sliding member therebetween;
A support part rotatably supporting the outer ring member at an inner side and fixed to the housing; And
A rotation direction limiting part mounted between the support part and the outer ring member and restricting the outer ring member to rotate in a predetermined direction with respect to the support part;
Noise reduction electric steering device comprising a.
상기 회전방향제한부는,
핀형상으로써, 중심축이 상기 웜샤프트 회전축을 향하고, 각 단부가 상기 외륜부재 및 상기 지지부에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 소음저감형 전동식 조향장치.
3. The method of claim 2,
The rotation direction limiting portion,
A pin-shaped, noise reduction electric steering device, characterized in that the central axis is facing the worm shaft rotation axis, each end is rotatably coupled to the outer ring member and the support.
상기 회전방향제한부는,
상기 웜휠기어의 회전축과 평행한 방향으로 장착되는 것을 특징으로 하는 소음저감형 전동식 조향장치.
The method of claim 3, wherein
The rotation direction limiting portion,
Noise reduction electric steering device, characterized in that mounted in a direction parallel to the rotation axis of the worm wheel gear.
상기 회전방향제한부는,
상기 웜샤프트의 회전축을 기준으로 대칭되게 한 쌍이 구비되는 것을 특징으로 하는 소음저감형 전동식 조향장치.
The method according to any one of claims 2 to 4,
The rotation direction limiting portion,
Noise reduction electric steering device characterized in that a pair is provided symmetrically with respect to the rotation axis of the worm shaft.
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