KR100336470B1 - 자동차의 전동식 파워 스티어링장치용 토오크 리미터 - Google Patents

자동차의 전동식 파워 스티어링장치용 토오크 리미터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 전동식 스티어링장치용 토오크 리미터에 관한 것으로, 차륜측에서 랙과 피니언 기어측으로 큰 하중이 입력되거나 스티어링 휠 및 모터에서 과도한 토오크가 발생하게 되는 경우에 감속기가 파손되는 사고를 미연에 방지할 수 있는 간단한 전동식 파워 스티어링장치용 토오크 리미터를 제공하는 데에 목적이 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입력축(10)과 결합된 피니언기어(20)의 결합단(22)에 고정 장착되는 플레이트(30)와; 상기 결합단(22)의 축방향에 대각선방향으로 형성되는 헬리컬통공(41)을 내면부에 구비하며, 상기 플레이트(30)와 상기 결합단(22)의 입력축(10)쪽 단부 사이에 슬라이딩가능하게 장착되는 웜휠(40)과; 상기 결합단(22)에 압입된 채로 상기 헬리컬통공(41)에 삽입되는 핀(60)과; 상기 웜휠(40)의 양면을 상기 결합단(22)의 입력축(10)쪽 단부 및 상기 플레이트(30)와 각각 탄발적으로 연결하는 탄성체(70,70');로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 전동식 파워 스티어링장치용 토오크 리미터{TORQUE LIMITER FOR MOTOR DRIVING TYPE POWER STEERING SYSTEM OF AUTOMOBILE}
본 발명은 토오크 리미터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 전동식 파워 스티어링장치에 있어서 스티어링 휠이나 차륜측에서 과도한 회전력이나 하중이 입력될 경우에 이를 완화시키게 되는 자동차의 전동식 파워 스티어링장치용 토오크 리미터에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 스티어링 장치에는 배력장치가 없는 매뉴얼 스티어링장치와, 유압의 힘으로 배력을 제공하는 유압식 파워 스티어링장치, 그리고 전동모터로써 배력을 제공하는 전동식 파워 스티어링장치가 있다.
이 가운데, 상기 전동식 파워 스티어링장치에서는 스티어링 휠로부터 스티어링 칼럼 샤프트와 모터, 감속기, 랙과 피니언 기어를 거쳐 차륜으로 동력이 전달되는데, 만일 차륜측에서 랙과 피니언 기어측으로 큰 하중이 입력되거나, 스티어링 휠 및 모터에서 과도한 토오크가 발생하게 되는 경우에는 상기 감속기가 파손되는 사고가 일어나게 된다.
이러한 사고를 방지하기 위하여 클러치를 설치하기도 하지만, 이는 원가상승의 큰 요인이 되기 때문에 클러치를 대신한 토오크 리미터의 개발이 진행되고 있다.
본 발명은 전술한 바와 같이, 차륜측에서 랙과 피니언 기어측으로 큰 하중이입력되거나 스티어링 휠 및 모터에서 과도한 토오크가 발생하게 되는 경우에 감속기가 파손되는 사고를 미연에 방지할 수 있는 간단한 전동식 파워 스티어링장치용 토오크 리미터를 제공하는 데에 목적이 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조작기구의 입력축과 연결되어 조향력과 조향방향을 차륜측으로 전달하는 랙과 피니언기어를 포함한 전동식 파워 스티어링장치에 있어서, 상기 입력축과 결합된 상기 피니언기어의 결합단에 고정 장착되는 플레이트와; 상기 결합단의 축방향에 대각선방향으로 형성되는 헬리컬통공을 내면부에 구비하며, 상기 플레이트와 상기 결합단의 입력축쪽 단부 사이에 슬라이딩가능하게 장착되는 웜휠과; 상기 결합단에 압입된 채로 상기 헬리컬통공에 삽입되는 핀과; 상기 웜휠의 양면을 상기 결합단의 입력축쪽 단부 및 상기 플레이트와 각각 탄발적으로 연결하는 탄성체;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 토오크 리미터를 나타낸 단면도,
도 2는 도 1의 A부 관점에서의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 토오크 리미터의 작동시 상태를 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 입력축 20 : 피니언기어
21 : 스크류형성부 22 : 결합단
30 : 플레이트 40 : 웜휠
41 : 헬리컬동공 50 : 웜기어
60 : 핀 70,70' : 탄성체
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 도 1은 본 발명에 따른 토오크 리미터를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부 관점에서의 단면도이다.
본 발명은 전동식 파워 스티어링장치에 적용이 되는 바, 통상적으로 조향 조작기구의 스티어링 칼럼 샤프트로 대표되는 입력축(10)은 랙과 이에 맞물리는 피니언 기어(20)를 통하여 차륜과 연결된 링크기구와 연계된다.
따라서, 입력축(10)으로부터 입력되는 조향력과 조향방향은 랙과 피니언기어(20)를 거쳐 차륜으로 전달이 되는데, 상기 피니언기어(20)는 랙과 맞물리는 스크류형성부(21)와 상기 입력축(10)에 결합되는 결합단(22)으로 구성되어 있다.
여기서, 본 발명은 상기 결합단(22)에 고정적으로 장착되는 플레이트(30)와; 상기 결합단(22)의 축방향에 대하여 대각선방향으로 형성되는 나선형의 헬리컬통공(41)을 내면부에 구비하면서, 상기 플레이트(30)와 상기 결합단(22)의 입력축(10)쪽 단부 사이에 슬라이딩가능하게 장착되는 웜휠(40)과; 상기 결합단(22)에 압입된 채로 상기 헬리컬통공(41)에 삽입되는 다수의 핀(60)과; 상기 웜휠(40)의 양면을 상기 결합단(22)의 입력축(10)쪽 단부 및 상기 플레이트(30)와 각각 탄발적으로 연결하는 코일스프링과 같은 탄성체(70,70');로 이루어진다.
특히, 상기 결합단(22)의 입력축(10)쪽 단부에 플랜지부(22a)를 형성함으로써, 이 플랜지부(22a)에 상기 탄성체(70)가 연결되도록 할 수도 있다.
그리고, 상기 플레이트(30)는 상기 피니언기어(20)의 결합단(22)에 코킹의 방법으로 고정시킬 수 있다.
한편, 미설명 도면부호 50은 상기 윔휠(40)과 맞물려 회전하는 웜기어를 나타낸다.
이와 같이 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
차량의 정상적인 주행상태에서는 도 1에서와 같이 웜휠(40)이 탄성체(70,70')를 전혀 자극하지 않은 채, 결합단(22)의 입력축(10)쪽 단부와 플레이트(30) 사이에서 미동한다.
그러다가 스티어링 휠과 차륜 사이에 과도한 토오크 또는 하중이 걸리게 되면, 도 3에서와 같이 웜휠(40)이 일정각도 회전변위를 발생시키게 되는데, 결합단(22)의 축방향에 대하여 대각선방향으로 형성되어 있는 헬리컬통공(41)의 경사에 의해 웜휠(40)이 탄성체(70,70')의 탄성을 극복하고 일정각도 회전하여 입력축(10)쪽 또는 그 반대쪽으로 슬라이딩하게 됨으로써 과도한 토오크 또는 하중을 완화시키게 되는 것이다.
한편, 상기 탄성체(70,70')의 탄성과 헬리컬통공(41)의 경사각은 입력되는 하중과의 상관관계를 고려하여 적절하게 설정함으로써 과도한 토오크의 완화를 효과적으로 달성할 수가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 전동식 파워 스티어링장치용 토오크 리미터는, 간단한 구조로 이루어져, 차륜측에서 랙과 피니언 기어측으로 큰 하중이 입력되거나 스티어링 휠 및 모터에서 과도한 토오크가 발생하게 되는 경우에 감속기가 파손되는 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 조작기구의 입력축(10)과 연결되어 조향력과 조향방향을 차륜측으로 전달하는 랙과 피니언기어(20)를 포함한 전동식 파워 스티어링장치에 있어서,
    상기 입력축(10)과 결합된 상기 피니언기어(20)의 결합단(22)에 고정 장착되는 플레이트(30)와; 상기 결합단(22)의 축방향에 대각선방향으로 형성되는 헬리컬통공(41)을 내면부에 구비하며, 상기 플레이트(30)와 상기 결합단(22)의 입력축(10)쪽 단부 사이에 슬라이딩가능하게 장착되는 웜휠(40)과; 상기 결합단(22)에 압입된 채로 상기 헬리컬통공(41)에 삽입되는 핀(60)과; 상기 웜휠(40)의 양면을 상기 결합단(22)의 입력축(10)쪽 단부 및 상기 플레이트(30)와 각각 탄발적으로 연결하는 탄성체(70,70');로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 파워 스티어링장치용 토오크 리미터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결합단(22)의 입력축(10)쪽 단부에 상기 탄성체(70)가 연결되기 위한 플랜지부(22a)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 파워 스티어링장치용 토오크 리미터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 플레이트(30)는 상기 피니언기어(20)의 결합단(22)에코킹의 방법으로 고정되는 것으 특징으로 하는 자동차의 전동식 스티어링장치용 토오크 리미터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 탄성체(70,70')는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 자동차의 전동식 스티어링장치용 토오크 리미터.
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