KR100607474B1 - 전동 파워 스티어링 장치 - Google Patents

전동 파워 스티어링 장치 Download PDF

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KR100607474B1
KR100607474B1 KR1020010054351A KR20010054351A KR100607474B1 KR 100607474 B1 KR100607474 B1 KR 100607474B1 KR 1020010054351 A KR1020010054351 A KR 1020010054351A KR 20010054351 A KR20010054351 A KR 20010054351A KR 100607474 B1 KR100607474 B1 KR 100607474B1
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다니오카야스히로
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가부시키가이샤 제이텍트
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Abstract

전동 파워 스티어링 장치에서, 스티어링 샤프트(5)의 외주를 둘러싸는 토크 센서(20)에 의한 스티어링 샤프트(5)의 전달 토크의 검출값에 따라 액츄에이터(43)가 조향 보조력을 발생한다. 그 액츄에이터(43)의 회전은 스티어링 샤프트(5)측의 종동측 기어(41)와, 이 종동측 기어(41)에 맞물리는 원동측 기어(42)를 갖는 감속 기어 기구에 의해 스티어링 샤프트(5)에 전달된다. 그 종동측 기어(41)와 핸들(15) 사이에 토크 센서(20)가 배치된다. 핸들(15)과 토크 센서(20) 사이에서 스티어링 샤프트(5)를 덮는 부분(3a)과, 토크 센서(20)를 덮는 부분(3b)을 갖는 하우징(3)이 단일 금속제 파이프를 소성 변형시킴으로써 성형된다.

Description

전동 파워 스티어링 장치{ELECTRIC POWER STEERING DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 전동 파워 스티어링 장치의 주요부 종단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 전동 파워 스티어링 장치의 주요부 평면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 전동 파워 스티어링 장치의 주요부 부분 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 전동 파워 스티어링 장치의 부분 종단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 전동 파워 스티어링 장치의 부분 평면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 전동 파워 스티어링 장치의 토크 센서의 회로도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태의 전동 파워 스티어링 장치의 주요부 종단면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태의 전동 파워 스티어링 장치의 하우징과 제2 하우징의 측면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
3 : 하우징
5 : 스티어링 샤프트
8, 9 : 베어링
20 : 토크 센서
41 : 웜 휠(종동측 기어)
42 ; 웜(원동측 기어)
43 : 모터(전동 엑츄에이터)
51 : 기어 하우징
69 : 엔드 커버
71 : 제2 하우징
본 발명은 스티어링 샤프트에 의해 전달되는 조향 토크를 토크 센서에 의해 검출하고, 그 검출 토크에 따른 조향 보조력을 전동 액츄에이터에 의해 부여하는 전동 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.
핸들의 조작에 의해 회전하는 스티어링 샤프트와, 그 스티어링 샤프트의 외주를 둘러싸도록 배치되는 동시에, 그 스티어링 샤프트에 의해 전달되는 토크를 검출하는 토크 센서와, 그 검출 토크에 따른 조향 보조력 발생용 전동 액츄에이터와, 그 액츄에이터의 회전을 스티어링 샤프트에 전달하는 감속 기어 기구를 구비하는 전동 파워 스티어링 장치가 종래부터 이용되고 있다. 그 감속 기어 기구는 스티어링 샤프트측에 부착되는 종동측 기어와, 이 종동측 기어에 맞물리는 원동측 기어를 가지며, 그 토크 센서는 핸들과 종동측 기어 사이에 배치되어 있다.
종래, 핸들과 토크 센서 사이에서 스티어링 샤프트를 덮는 칼럼과, 그 토크 센서를 덮는 센서 하우징과, 그 감속 기어 기구를 덮는 기어 하우징과, 종동측 기어보다 핸들에서 더 멀리 떨어진 부분에 스티어링 샤프트를 덮는 엔드 커버가 설치되어 있다. 그 칼럼은 센서 하우징에 형성된 개구부에 압입되어 있다. 그 센서 하우징, 기어 하우징, 엔드 커버는 경량화를 위해 알루미늄 주물로 제조되고, 기어 하우징은 센서 하우징의 핸들 반대측에 볼트에 의해 연결되며, 그 엔드 커버는 기어 하우징의 핸들 반대측에 볼트에 의해 연결되어 있다.
상기 종래의 구성에서는 부품수가 많고, 칼럼의 센서 하우징으로의 압입 공정이 필요하기 때문에 제조 공정이 복잡해지며, 그 압입부에서의 센서 하우징의 두께 증가에 의해 장치가 대형화한다고 하는 문제가 있다. 또한, 센서 하우징, 기어 하우징, 엔드 커버를 서로 볼트에 의해 연결하는 경우, 볼트 등의 부품이나 탭 가공, 볼트 체결 공정이 필요하게 되기 때문에, 부품수가 많아 제조 공정이 복잡해진다. 또한, 센서 하우징, 기어 하우징, 엔드 커버를 알루미늄 주물로 제조하는 경우, 치수 공차가 크기 때문에 주조 성형후의 후가공이 많고, 또한, 차체와의 연결용 브래킷을 고정하는 데 볼트 등이 필요하게 된다.
본 발명은 상기 문제를 해결할 수 있는 전동 파워 스티어링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 핸들의 조작에 의해 회전하는 스티어링 샤프트와, 그 스티어링 샤프트에 의해 전달되는 토크를 검출하는 토크 센서와, 그 검출 토크에 따라 구동되는 조향 보조력 발생용 전동 액츄에이터와, 그 액츄에이터의 회전을 상기 스티어링 샤프트에 전달하는 감속 기어 기구를 구비하고, 그 감속 기어 기구는 그 스티어링 샤프트측에 부착되는 종동측 기어와, 이 종동측 기어에 맞물리는 원동측 기어를 가지며, 상기 토크 센서는 상기 핸들과 상기 종동측 기어 사이에 배치되는 전동 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 핸들과 상기 토크 센서 사이에서 상기 스티어링 샤프트를 덮는 부분과, 그 토크 센서를 덮는 부분을 갖는 하우징이 설치되고, 그 하우징은 단일 금속제 파이프를 소성 변형시킴으로써 성형되어 있는 것을 특징으로 한다.
그 파이프는 예컨대 스틸로 제조된 것이 바람직하다.
본 발명의 구성에 따르면, 단일 금속제 파이프를 소성 변형시킴으로써 성형되는 하우징에 의해 스티어링 샤프트뿐만 아니라 토크 센서를 덮기 때문에, 부품수를 저감할 수 있고, 종래와 같이 칼럼을 센서 하우징으로 압입하는 공정이 불필요하게 되기 때문에 제조 공정이 간단해지며, 압입을 위한 두께 증가가 없기 때문에 장치를 소형화하여 공간 절약화를 도모할 수 있다. 또한, 금속제 파이프를 소성 변형시킴으로써 성형되는 하우징은 주물에 비하여 치수 공차를 줄일 수 있기 때문에, 소성 변형에 의한 성형후의 후가공의 필요성을 줄일 수 있고, 예컨대 후가공 영역을 베어링과의 끼워 맞춤부만으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 원동측 기어와 상기 종동측 기어를 덮는 기어 하우징이 설치되고, 그 기어 하우징은 상기 하우징의 핸들 반대측에 일체화되며, 상기 종동측 기어보다 핸들에서 더 멀리 떨어진 부분에 상기 스티어링 샤프트를 덮는 엔드 커버가 설치되고, 그 엔드 커버는 상기 기어 하우징의 핸들 반대측에 일체화되는 것이 바람직하다.
또한 부품수를 저감하여 제조 공정을 간단하게 하기 위해서는 상기 하우징에 의해 상기 종동측 기어가 덮이고, 그 종동측 기어보다 핸들에서 더 멀리 떨어진 부분에 상기 스티어링 샤프트를 덮는 동시에 상기 원동측 기어를 덮는 제2 하우징이 설치되며, 그 제2 하우징은 상기 하우징의 핸들 반대측에 일체화되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 하우징의 내경은 핸들 반대측 단부에서는 핸들측 단부보다도 커지고, 상기 스티어링 샤프트는 상기 하우징에 의해 베어링을 통해 지지되며, 그 베어링, 상기 종동 기어가 부착된 상기 스티어링 샤프트 및 상기 토크 센서는 그 하우징에 핸들 반대측에 삽입 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다.
이에 따라, 조립 공정에 있어서 하우징에 대한 베어링, 종동 기어, 스티어링 샤프트, 토크 센서의 부착을 그 하우징의 핸들 반대측에서 행할 수 있다. 즉, 조립 작업을 하우징의 한 방향에서만 행할 수 있기 때문에, 작업 능률을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 하우징에 용접되는 동시에 차체에 연결되는 금속제 연결 부재가 설치되는 것이 바람직하다.
그 연결 부재는 예컨대 스틸로 제조된 것이 바람직하다.
이에 따라, 연결 부재를 하우징에 고정하기 위한 볼트 등이 불필요하게 되기 때문에 부품수를 저감하여 제조 공정을 간단하게 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 부품수를 저감하여 제조 공정을 간단하게 하고, 조립 작업 능률을 향상시켜 공간 절약화를 도모할 수 있는 전동 파워 스티어링 장치를 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 6에 도시된 제1 실시 형태의 충격 흡수식 전동 파워 스티어링 장치(1)는 통형의 칼럼(2)과, 하우징(3)과, 그 칼럼(2)과 하우징(3)에 삽입되는 스티어링 샤프트(5)를 구비한다. 그 하우징(3)의 핸들(15)측 부분은 통형부(3a)가 되고, 그 통형부(3a)에 칼럼(2)이 끼워 맞춰져 있다. 그 칼럼(2)과 통형부(3a)의 축심은 차체(도시 생략)의 전방 아래쪽으로 향하도록 차체에 부착된다.
그 통형부(3a)는 칼럼(2)에, 차량의 드라이버와 핸들(15)과의 충돌에 의한 충격 작용시에 그 칼럼(2)에 대하여 축 방향으로 상대 이동하도록 끼워 맞춰지고, 그 통형부(3a)와 칼럼(2)이 서로간의 마찰에 대항하여 축 방향으로 상대 이동함으로써 충격 에너지가 흡수된다. 본 실시 형태에서는, 칼럼(2)의 외주의 일부가 코킹부(2a)가 되고, 그 코킹부(2a)를 통형부(3a)의 외주에 압착시킴으로써 그 축방향 상대 이동을 저지하는 마찰력이 작용하도록 되어 있다.
그 스티어링 샤프트(5)의 일단측(도 4, 도 5의 상단측)에 핸들(15)이 접속되고, 타단측(도 1, 도 2의 하단측)에 랙 피니언식 등의 도시하지 않은 스티어링 기 어를 통해 차륜(도시 생략)이 접속된다. 그 핸들(15)의 조작에 의해 스티어링 샤프트(5)가 회전하고, 그 회전이 스티어링 기어를 통해 차륜에 전달됨으로써 조향각이 변화된다.
그 스티어링 샤프트(5)는 통형의 제1 샤프트부(5a)와, 이 제1 샤프트부(5a)에 상대 회전이 불가능하게 끼워 맞춰지는 제2 샤프트부(5b)와, 이 제2 샤프트부(5b)에 부시(4)를 통해 끼워 맞춰지는 제3 샤프트부(5c)로 구성되어 있다. 그 제1 샤프트부(5a)의 내주와 제2 샤프트부(5b)의 외주가 예컨대 비원형으로 됨으로써 양 샤프트부(5a, 5b)는 축 중심으로 상대 회전은 불가능하면서 축 방향의 상대 이동은 가능하게 되어 있다. 그 제2 샤프트부(5b)와 제3 샤프트부(5c)에 토션 바(6)가 삽입되고, 그 토션 바(6)의 일단은 핀(11a)을 통해 제2 샤프트부(5b)에 연결되며, 타단은 세레이션(11b)을 통해 제3 샤프트부(5c)에 연결되고, 이에 따라 양 샤프트부(5b, 5c)는 축 중심으로 탄성적으로 상대 회전 가능하게 되어 있다.
그 제1 샤프트부(5a)는 베어링(7)을 통해 칼럼(2)에 의해 지지되고, 제2 샤프트부(5b)는 베어링(8)을 통해 하우징(3)에 의해 지지되며, 제3 샤프트부(5c)는 베어링(9)을 통해 하우징(3)에 의해 지지되는 동시에 베어링(10)을 통해 후술한 엔드 커버(69)에 의해 지지되어 있다. 그 제1 샤프트부(5a)와 칼럼(2)과 베어링(7)은 충격 작용시에 축 방향으로 함께 이동하는 것이 가능하게 연결되어 있다. 이에 따라, 충격 작용시에 칼럼(2)은 통형부(3a)에 대하여 축 방향으로 상대 이동하고, 제1 샤프트부(5a)는 제2 샤프트부(5b)에 대하여 축 방향으로 상대 이동한다. 그 통형부(3a)와 칼럼(2)이 서로간의 마찰에 대항하여 축 방향으로 상대 이동함으로써 충격 에너지가 흡수된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 그 스티어링 샤프트(5)에 의해 전달되는 토크를 검출하는 토크 센서(20)가 그 스티어링 샤프트(5)의 외주를 둘러싸도록 배치되어 있다. 그 토크 센서(20)는 상기 하우징(3)의 핸들(15) 반대측 부분(3b)에 의해 덮인다.
그 토크 센서(20)는 제3 샤프트부(5c)의 외주에 고정되는 자성재로 제조된 제1 검출 링(21), 제2 샤프트부(5b)의 외주에 고정되는 자성재로 제조된 제2 검출 링(22) 및 제3 검출링(23), 그 하우징(3)에 의해 유지되는 제1 검출 코일(25) 및 제2 검출 코일(27)을 갖는다. 그 제1 검출 링(21)의 일단부와 제2 검출 링(22)의 일단부는 제1 검출 코일(25)에 의해 덮이고, 각 단부 각각에 원주 방향을 따라 복수의 이(21a, 22a)가 형성된다. 그 제2 검출 링(22)의 타단부와 제3 검출 링(23)의 일단부는 제2 검출 코일(27)에 의해 덮이고, 제3 검출 링(23)의 일단부에 원주 방향을 따라 복수의 이(23a)가 형성되지만, 제2 검출 링(22)의 타단부는 평탄하게 되어 이는 형성되지 않는다. 그 제1 검출 링(21)과 제2 검출 링(22)의 이(21a, 22a)의 대향 부분의 면적은 스티어링 샤프트(5)의 전달 토크에 의한 상기 토션 바(6)의 비틀림에 기초한 두 검출 링(21, 22)의 상대 회전에 따라 변화된다. 이 변화에 의해, 그 대향하는 이(21a, 22a)의 사이에서, 제1 검출 코일(25)의 발생 자속에 대한 자기 저항이 변화된다. 그 변화에 따라 제1 검출 코일(25)의 출력이 변화되기 때문에 그 출력에 대응하는 토크를 검출할 수 있다. 그 제2 검출 링(22)의 타단과 제3 검출 링(23)의 이(23a)와의 대향 부분의 면적은 일정하게 되고, 제2 검 출 코일(27)의 발생 자속에 대한 자기 저항의 변화가 조향 저항의 영향을 받는 일이 없으며, 온도 변동에 의한 제1 검출 코일(25)의 출력 변동과 제2 검출 코일(27)의 출력 변동은 서로 같아진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 검출 코일(25)은 저항(28)을 통해 발진기(29)에 접속되고, 제2 검출 코일(27)은 저항(30)을 통해 발진기(29)에 접속되어 있다. 각 코일(25, 27)은 차동 증폭 회로(31)에 접속되고, 그 차동 증폭 회로(31)의 출력값이 토크 센서(20)에 의한 검출 토크에 대응하게 된다. 이에 따라, 온도 변동에 의한 토크 센서(20)의 출력 변동이 보상되고 있다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 제3 샤프트부(5c)의 외주에 웜 휠(종동측 기어: 41)이 함께 회전하도록 부착되고, 이 웜 휠(41)에 맞물리는 웜(원동측 기어: 42)이 조향 보조력 발생용 전동 모터(액츄에이터: 43)의 출력축에 부착되어 있다. 상기 토크 센서(20)는 그 웜 휠(41)과 핸들(15) 사이에 배치된다. 그 모터(43)와 상기 토크 센서(20)는 컨트롤러(44)에 접속된다. 그 컨트롤러(44)가 토크 센서(20)의 검출 토크에 따라 모터(43)를 구동한다. 그 모터(43)의 회전이 상기 웜(42)과 웜 휠(41)로 구성되는 감속 기어 기구에 의해 스티어링 샤프트(5)에 전달됨으로써 검출 토크에 따른 조향 보조력이 부여된다.
상기 하우징(3)은 핸들(15)과 토크 센서(20) 사이에 있어서 스티어링 샤프트(5)를 덮는 상기 통형부(3a)와, 상기 토크 센서(20)를 덮는 부분(3b)을 포함시켜, 전체가 단일 스틸제 파이프를 소성 변형시킴으로써 성형되어 있다. 그 하우징(3)은 핸들(15) 반대측 단부에서는 핸들(15)측 단부보다도 내경이 커지고, 스틸제 파이프의 직경을 확대함으로써 성형되어 있다. 또한, 그 하우징(3)에서 스티어 링 샤프트(5)를 베어링(8, 9)을 통해 지지하는 내주 부분은 베어링(8, 9)과의 끼워 맞춤 정밀도를 확보하기 위해서 소성 변형 후에 기계 가공되어 있다.
도 1, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 웜 휠(41)과 웜(42)을 덮는 기어 하우징(51)이 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 그 기어 하우징(51)은 알루미늄 주물로 제조되고, 그것을 성형할 때 주조형 내에 상기 하우징(3)이 삽입된 상태로 주입(鑄入)됨으로써 그 하우징(3)의 핸들(15) 반대측에 일체화되어 있다. 또, 기어 하우징(51)의 재질이나 성형 방법으로서 다른 것을 채용하여도 되고, 또한, 기어 하우징(51)을 하우징(3)에 볼트 등에 의해 일체화하여도 된다. 그 기어 하우징(51)에 의해 웜(42)이 베어링(52, 53)을 통해 지지되어 있다. 그 기어 하우징(51)에 상기 모터(43)가 연결되고, 그 모터(43)의 출력축에 웜(42)이 커플링(54)을 통해 연결되어 있다. 본 실시 형태에서는, 그 기어 하우징(51)은 상기 컨트롤러(44)의 케이싱 일부(44a)와 일체로 주조 성형되고, 그 케이싱 일부(44a)에 케이싱 잔부(44b)가 볼트 등에 의해 연결되며, 그 케이싱에 컨트롤러(44)를 주로 구성하는 제어 회로가 내장된다.
그 웜 휠(41)보다 핸들(15)에서 더 멀리 떨어진 부분에 스티어링 샤프트(5)는 엔드 커버(69)에 의해 덮여 있다. 본 실시 형태에서는, 그 엔드 커버(69)는 알루미늄 주물로 제조되어 있다. 그 스티어링 샤프트(5)를 하우징(3)에 의해 지지하기 위한 베어링(8, 9)과, 웜 휠(41)이 부착된 스티어링 샤프트(5)와, 토크 센서(20)는 그 하우징(3)과 기어 하우징(51)에 핸들(15) 반대측으로부터 삽입되고, 이 삽입 후에 엔드 커버(69)가 베어링(10)과 함께 스티어링 샤프트(5)에 끼워 맞춰 진다. 다음에, 스티어링 샤프트(5)의 외주에 너트(55)가 나사 결합되고, 그 너트(55)에 의해 엔드 커버(69)와 베어링(10)의 스티어링 샤프트(5)로부터의 빠짐 방지가 행해진다. 그러한 후에, 그 엔드 커버(69)는 기어 하우징(51)의 핸들(15) 반대측에 볼트(65)에 의해 일체화된다. 이에 따라 기어 하우징(51)의 핸들(15) 반대측이 엔드 커버(69)에 의해 덮인다. 또, 엔드 커버(69)의 재질이나 성형 방법으로서 본 실시 형태와는 다른 것을 채용하여도 된다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 하우징(3)에 스틸로 제조된 하부 브래킷(연결 부재: 61)이 용접되어 있다. 그 하부 브래킷(61)은 판재로 성형되고, 스티어링 샤프트(5)의 축심을 포함한 평면에 평행한 판형 부분(61')을 가지며, 그 판형 부분(61')에 형성되는 한 쌍의 노치(61a)에 차체측 부재에 심어진 나사축(62)이 삽입 관통되고, 그 나사축(62)에 나사 결합되는 도시하지 않은 너트와 차체측 부재사이에 끼워짐으로써 하부 브래킷(61)은 차체에 연결된다.
도 4, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 칼럼(2)은 스틸로 제조된 상부 브래킷(63)을 통해 차체측 부재에 연결된다. 그 상부 브래킷(63)은 판재로 성형되고, 칼럼(2)에 용접에 의해 일체화되며, 스티어링 샤프트(5)의 축심을 포함한 평면에 평행한 면에 대하여 약간 경사진 판형 부분(63')을 갖는다. 그 판형 부분(63')의 핸들(15)측으로 개구하는 한 쌍의 노치(63a)가 형성되어 있다. 그 상부 브래킷(63)의 판형 부분(63')에는 측면에서 보아 대략 U자형의 한 쌍의 유지 부재(64)가 부착되어 있다. 각 유지 부재(64)는 판금재로 형성되고, 간격을 두고 대향하는 한 쌍의 끼움부(64a, 64b)와, 두 끼움부(64a, 64b)를 핸들(15)측에서 접 속하는 접속부(64c)를 갖는다. 각 유지 부재(64)의 끼움부(64a, 64b) 사이에 상부 브래킷(63)의 판형 부분(63')의 핸들(15)측 부분이 삽입되고, 각 노치(63a)가 접속부(64c)에 대향하도록 상대 배치된다. 각 유지 부재(64)의 끼움부(64a, 64b)에 각각 노치(63a)에 대향하는 관통 구멍(64')이 형성된다. 각 노치(63a)와 각 관통 구멍(64')에, 차체측 부재에 심어진 나사축(66)이 삽입 관통된다. 그 나사축(66)에 나사 결합되는 도시하지 않은 너트와 차체측 부재사이에 끼워짐으로써 각 유지 부재(64)는 차체측 부재에 고정된다. 또한, 각 유지 부재(64)가 너트와 차체측 부재 사이에 끼워짐으로써 상부 브래킷(63)은 각 유지 부재(64)의 끼움부(64a, 64b)에 의해 끼워진다. 이에 따라, 차량의 운전자와 핸들(15)과의 충돌에 의한 충격의 작용시에 상부 브래킷(63)과 각 유지 부재(64)의 끼움부(64a, 64b) 사이의 마찰에 대항하여 상부 브래킷(63)과 칼럼(2)은 유지 부재(64)가 고정되어 있는 차체측에 대하여 상대 이동한다.
상기 구성에 있어서, 차량과 차량 전방의 장해물이 충돌하고, 이어서 차량의 운전자가 핸들(15)에 충돌하면, 충격에 의해 상부 브래킷(63)이 유지 부재(64)에 대하여 상대 이동하며, 칼럼(2)이 통형부(3a)에 대하여 상대 이동하고, 그 상대 이동 부재간의 마찰에 기초하여 충격 에너지가 흡수된다.
상기 구성에 따르면, 단일 스틸제 파이프를 소성 변형시킴으로써 성형되는 하우징(3)에 의해 스티어링 샤프트(5)뿐만 아니라 토크 센서(20)를 덮기 때문에, 부품수를 저감할 수 있고, 종래와 같은 칼럼의 센서 하우징으로의 압입 공정이 불필요하게 되기 때문에 제조 공정이 간단해지며, 압입을 위한 두께 증가가 없기 때 문에 장치를 소형화하여 공간 절약화를 도모할 수 있다. 또한, 스틸제 파이프를 소성 변형시킴으로써 성형되는 하우징(3)은 주물에 비하여 치수 공차를 줄일 수 있기 때문에 소성 변형에 의한 성형후의 후가공의 필요성을 줄일 수 있고, 후가공 영역을 베어링(8, 9)과의 끼워 맞춤부만으로 할 수 있다.
또한, 조립 공정에서 하우징(3)에 대한 베어링(8, 9), 웜 휠(41), 스티어링 샤프트(5), 토크 센서(20)의 부착을 그 하우징(3)의 핸들(15) 반대측에서 행할 수 있다. 즉, 조립 작업을 하우징(3)의 한 방향에서만 행할 수 있기 때문에, 작업 능률을 향상시킬 수 있다.
그 하우징(3)을 차체에 연결하기 위한 스틸제 하부 브래킷(61)은 하우징(3)에 용접되기 때문에, 하부 브래킷(61)을 하우징(3)에 고정하기 위한 볼트 등이 불필요하게 되어 부품수를 저감하고, 제조 공정을 간단하게 할 수 있다.
도 7, 도 8은 본 발명의 제2 실시 형태를 도시한다. 상기 제1 실시 형태와의 차이는 기어 하우징(51)과 엔드 커버(69) 대신에 하우징(3)이 웜 휠(41)을 덮는 기어 피복부(3')를 가지며, 또한, 그 웜 휠(41)보다 핸들(15)에서 더 멀리 떨어진 부분에 스티어링 샤프트(5)를 덮는 동시에 웜(42)을 덮는 제2 하우징(71)이 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 그 제2 하우징(71)은 알루미늄 주물로 제조되고, 하우징(3)의 핸들(15) 반대측에 압입됨으로써 일체화되어 있다. 또, 제2 하우징(71)의 재질이나 성형 방법으로서 다른 것을 채용하여도 된다. 제2 하우징(71)에 의해 제1 실시 형태와 동일하게 하여 웜(42)이 지지되고, 그 제2 하우징(71)에 모터(43)가 연결되며, 그 제2 하우징(71)은 컨트롤러(44)의 케이싱의 일부(44a)와 일체으로 주조 성형된다. 이 제2 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태의 하우징(3)과 기어 하우징(51)과 엔드 커버(69)의 기능을 하우징(3)과 제2 하우징(71)에서 발휘할 수 있기 때문에, 부품수를 더 저감하여 제조 공정을 간단하게 할 수 있다. 다른 것은 제1 실시 형태와 마찬가지로 동일 부분은 동일 부호로 나타낸다.
본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명은 충격 흡수 기구를 구비하고 있지 않은 전동 파워 스티어링 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 칼럼(2)과 하우징(3)은 일체 성형하여도 된다. 또한, 하우징을 스틸 이외의 금속제 파이프로 성형하여도 된다. 하부 브래킷을 스틸 이외의 금속제로 하여도 된다. 또한, 전동 액츄에이터에 의해 발생하는 조향 보조력의 값은 토크 센서에 의해 검출되는 토크에 따라 정해질 뿐만 아니라 그 토크에 아울러 차량 속도나 핸들의 조작각 등에 따라 정해져도 된다.
본 발명에 따라서, 부품수를 감소시키며, 제조 공정을 단순화시키며 조립 작업의 능률을 향상시키며, 장치의 소형화의 의한 공간을 절약할 수 있는 전동 파워 스티어링 장치를 제조 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 핸들(15)의 조작에 의해 회전하는 스티어링 샤프트(5)와,
    상기 스티어링 샤프트(5)에 의해 전달되는 토크를 검출하는 토크 센서(20)와,
    검출된 상기 토크에 따라 구동되는 조향 보조력 발생용 전동 액츄에이터(43)와,
    상기 액츄에이터(43)의 회전을 상기 스티어링 샤프트(5)에 전달하는 감속 기어 기구를 구비하고,
    상기 감속 기어 기구는 상기 스티어링 샤프트(5)에 함께 회전하게 부착되는 종동측 기어(41)와, 상기 종동측 기어(41)에 맞물리는 원동측 기어(42)를 가지며,
    상기 토크 센서(20)는 상기 핸들(15)과 상기 종동측 기어(41) 사이에 배치되는 전동 파워 스티어링 장치에 있어서,
    상기 핸들(15)과 상기 토크 센서(20) 사이에서 상기 스티어링 샤프트(5)를 덮는 부분(3a)과, 상기 토크 센서(20)를 덮는 부분(3b)을 갖는 하우징(3)이 설치되고,
    상기 원동측 기어(42)와 상기 종동측 기어(41)를 덮는 기어 하우징(51)이 설치되며,
    상기 원동측 기어(42)는 상기 기어 하우징(51)만에 의해 지지되고,
    상기 액츄에이터(43)는 상기 기어 하우징(51)의 외측에 연결되며,
    상기 하우징(3)은 단일 금속제 파이프를 소성 변형시킴으로써 성형되는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기어 하우징(51)은 상기 하우징(3)의 핸들(15) 반대측에 일체화되며,
    상기 종동측 기어(41)보다 핸들(15)에서 더 멀리 떨어진 부분에 상기 스티어링 샤프트(5)를 덮는 엔드 커버(69)가 설치되고,
    상기 엔드 커버(69)는 상기 기어 하우징(51)의 핸들(15) 반대측에 일체화되는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
  3. 핸들(15)의 조작에 의해 회전하는 스티어링 샤프트(5)와,
    상기 스티어링 샤프트(5)에 의해 전달되는 토크를 검출하는 토크 센서(20)와,
    검출된 상기 토크에 따라 구동되는 조향 보조력 발생용 전동 액츄에이터(43)와,
    상기 액츄에이터(43)의 회전을 상기 스티어링 샤프트(5)에 전달하는 감속 기어 기구를 구비하고,
    상기 감속 기어 기구는 상기 스티어링 샤프트(5) 측에 부착되는 종동측 기어(41)와, 상기 종동측 기어(41)에 맞물리는 원동측 기어(42)를 가지며,
    상기 토크 센서(20)는 상기 핸들(15)과 상기 종동측 기어(41) 사이에 배치되는 전동 파워 스티어링 장치에 있어서,
    상기 핸들(15)과 상기 토크 센서(20) 사이에서 상기 스티어링 샤프트(5)를 덮는 부분(3a)과, 상기 토크 센서(20)를 덮는 부분(3b)을 갖는 하우징(3)이 설치되고,
    상기 하우징(3)은 단일 금속제 파이프를 소성 변형시킴으로써 성형되며,
    상기 하우징(3)에 의해 상기 종동측 기어(41)가 덮이고,
    상기 종동측 기어(41)보다 핸들(15)에서 더 멀리 떨어진 부분에 상기 스티어링 샤프트(5)를 덮는 동시에 상기 원동측 기어(42)를 덮는 제2 하우징(71)이 설치되며,
    상기 제2 하우징(71)은 상기 하우징(3)의 핸들(15) 반대측에 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(3)의 내경은 핸들(15) 반대측 단부에서 핸들(15)측 단부보다도 커지고,
    상기 스티어링 샤프트(5)는 상기 하우징(3)에 의해 베어링(8, 9)을 통해 지지되며, 상기 베어링(8, 9)과, 상기 종동 기어가 부착된 상기 스티어링 샤프트(5) 및 상기 토크 센서(20)는 상기 하우징(3)에 핸들(15) 반대측에서 삽입 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(3)에 용접되는 동시에 차체측에 연결되는 금속제 연결 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 하우징(3)에 용접되는 동시에 차체측에 연결되는 금속제 연결 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.
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