KR100738413B1 - 전동 파워스티어링 시스템의 토크 리미터 - Google Patents

Abstract

전동 파워스티어링 시스템에 설치되는 토크 리미터의 구조를 단순화하여 조립시 작업성을 향상시키고, 작동의 안정성을 가지며, 제조원가를 저감할 수 있는 전동 파워스티어링 시스템의 토크 리미터에 관한 것으로, 전동장치(101)의 출력축(1) 일단부에 압입 장착되며 일정한 탄성력을 갖는 톨러런스링(4)과, 상기 톨러런스링(4)의 탄성력이 상기 출력축(1)의 반경방향으로 용이하게 작용되도록 내경이 형성되는 부시(5)와, 일방 내부에는 조향연결장치(110)의 입력축(2)과 축방향으로 유동가능하고 서로 치합하는 스플라인홈(30)을 형성하고 다른 일방 내부는 상기 부시(5)를 압입 내재하는 어댑터(3)로 구비한 것에 특징이 있다.

Description

전동 파워스티어링 시스템의 토크 리미터{TORQUE LIMITER OF ELECTRIC POWER STEERING SYSTEM}

도 1은 종래 토크 리미터의 설치 상태를 보인 부분 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 토크 리미터의 설치 상태를 보인 부분 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 토크 리미터의 부분 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:출력축 2:입력축

3:어댑터 4:톨러런스링

5,108:부시 10:원주홈

20:삽입홈 30:스플라인홈

40:스플라인 101:전동장치

102:토크 리미터 103:토크조절스프링

104:마찰판 105:스냅링

106:로터 107:하우징

109:플레이트 110:조향연결장치

111:워엄축 112:워엄휠

본 발명은 전동 파워스티어링 시스템에 설치되는 토크 리미터의 구조를 단순화하여 조립시 작업성을 향상시키고 작동의 안정성을 가지며 제조원가도 저감할 수 있는 전동 파워스티어링 시스템의 토크 리미터에 관한 것이다.

일반적으로 전동 파워스티어링 시스템에 설치되는 토크 리미터는 시스템에 부하가 규정이상으로 작용하는 경우 회전력을 전달하는 이음부가 미끄러지거나 떨어지도록 설계되며, 시스템의 이상에 의한 과부하, 급격한 충격력 등으로부터 전동장치 또는 조향장치를 보호하기 위해 설치된다.

도 1은 이러한 종래의 전동 파워 스티어링 시스템에 설치된 토크 리미터를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다. 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

종래의 전동 파워스티어링 시스템은 크게 전동장치(101)와, 조향연결장치(110), 전동장치(101)와 조향연결장치(110) 사이에 설치되는 토크 리미터(102)로 구분된다.

전동장치(101)는 대개 그 내부에 고정자 및 회전자 등이 설치되어 회전력을 발생시키는 것으로 그 중심축에는 회전자와 연동되는 출력축(1)이 외부 일측으로 연장 형성된다.

또한, 조향연결장치(110)는 전동장치(101)로부터 연장 형성된 출력축(1)과 그 회전력이 토크리미터(102)를 통하여 전달되도록 워엄축(111)의 일측에 연장 형성된 입력축(2)을 토크리미터(102) 일단부에 내재하고, 이 입력축(2), 워엄축(111) 워엄휠(112)을 이용하여 전동장치(101)의 회전력으로 손쉽게 진행방향 등을 임의로 바꾸게 연결된다.

그리고, 토크 리미터(102)는 외부로 연장된 출력축(1)의 일단부에 스플라인 결합되는 마찰판(104)과, 조향연결장치(110)의 입력축(2) 일단부에 스플라인 결합되어 마찰판(104)과의 마찰력에 의해 회전력을 전달 내지 슬립하는 로터(106)와, 이 로터(106)의 일면에 면압력을 부여하는 토크 설정 스프링(103)과, 이 토크 설정 스프링(103)을 마찰판(104)의 면에 밀착하는 로터(106)의 면이 마찰판(104) 방향으로 고르게 밀착하며 일정한 탄성력으로 고정지지 하도록 하는 플레이트(109)와, 이 플레이트(109)를 마찰판(104) 방향으로 밀착 시킬수 있도록 그 후방을 지지하는 스냅링(105)과, 이들의 외부를 감싸며 이들이 내부에서 축방향으로 유동될수 있도록 형성된 하우징(107)으로 설치되어 있다.

이와 같이 설치된 종래의 전동 파워스티어링 시스템에서 토크 리미터(102)는 토크 설정 스프링(103)의 설정된 면압력에 의해 출력축(1)의 회전력을 입력축(2)으로 전달 내지 슬립하게 되는데, 출력축(1)에서 전달되는 회전력이 토크 설정 스프링(103)에 설정된 값 보다 작을 때는 마찰판(104)과 로터(106) 사이의 마찰력으로 인해 토크 리미터(102)를 통해 출력축(1)의 회전력이 입력축(2)에 전달되고, 입력축(2)으로부터 토크 설정 스프링(103)에 설정된 값 이상의 과부하 또는 급격한 충격력이 작용하는 경우에는 마찰판(104)과 로터(106) 사이에서 슬립현상이 발생되어 출력축(1)으로 과도한 회전력의 전달이 차단되어 전동장치(101)를 보호하게 되는 것이다.

그러나, 위와 같이 작동되는 전동 파워스티어링 시스템에 설치되는 토크 리미터(102)는 "국내 특허공보 1996-0014771", "국내 공개특허공보 제1771호", "국내 공개실용신안공보 2000-0004579" 등 종래에도 다양한 구조의 기술들이 알려져 있으나, 이러한 종래의 기술들은 근본적으로 출력축에 스플라인 결합된 마찰판과 입력축에 스플라인 결합된 로터가 토크 설정 스프링, 플레이트에 의해 면접촉을 하며 축길이 방향으로 힘이 작용되고 두축이 함께 회전하면서 토크를 전달 내지 슬립하기 때문에 출력축과 입력축간의 축중심을 유지하는데 어려움이 있었고, 또한 토크 리미터를 구성하기 위한 부품의 수가 많고, 상호 부품간의 작용이 복잡하고, 이에따라 조립시 작업성이 저하되고, 제조원가가 상승하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전동 파워스티어링 시스템에 설치되는 토크 리미터의 구조를 단순화하여 조립시 작업성을 향상시키고 작동의 안정성을 가지며 제조원가도 저감할 수 있는 토크 리미터를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성 하기위해, 본 발명에 따른 전동 파워스티어링의 토크리미터는 전동장치의 출력축과 조향연결장치의 입력축 사이에 토크 리미터가 설치된 전동 파워스티어링 시스템에 있어서, 출력축의 일단부에 압압 끼워지며 축반경 방향으로 일정한 탄성력을 갖는 톨러런스링과, 이 톨러런스링의 외주면에 압압 끼워지어 톨러런스링의 탄성력 조절을 용이하게 하고 그 탄성력이 내주면과 출력축과의 사이에서 작용되도록 내경을 형성한 부시와, 일방 내부에는 축길이 방향으로 삽 입홈을 형성하고 다른 일방 내부는 입력축과 맞물리도록 스플라인홈이 형성된 어댑터를 구비함으로서 달성된다.

이하에서는 본 발명에 따른 전동 파워스티어링 시스템의 토크 리미터에 대해 도 2, 도 3을 참조하여 구성 및 작용을 설명한다.

본 발명에 따른 전동 파워스티어링의 토크리미터를 설명하는데 있어 종래의기술분야 및 종래기술과 동일한 구성,작용에 대해서는 동일한 부호와 명칭을 사용하고 그 설명을 생략한다.

전동 장치(101)로부터 연장된 출력축(1)의 소정구간에는 출력축(1)의 축지름보다 작게 원주홈(10)을 형성하고, 그 원주홈(10)의 축 길이만큼의 넓이를 가지며 출력축(1)과 수직한 방향으로 탄성력이 작용 되도록 외면을 산형으로 형성하고 내면은 출력축(1)에 형성된 원주홈(10) 외주면에 압압 끼워지도록 중공으로 형성된 톨러런스링(4)을 구비한다.

한편, 출력축(1)에 형성된 원주홈(10)의 축 길이만큼의 넓이를 가지며 그 톨러런스링(4)의 외면에 형성된 산형 모서리 부분을 내재 접하도록 중공으로 형성하되, 톨러런스링(4)의 탄성력 조절을 용이하게 하고 그 탄성력이 내주면과 출력축(1)과의 사이에서 작용되도록 그 내경을 형성한 부시(5)를 구비한다.

그리고 일방 내부는 출력축(1)에 형성된 원주홈(10)의 축 길이만큼 삽입홈(20)을 형성하고 그 삽입홈(20)을 축 길이방향으로 더 연장하여 축의 원래 내경과 접하며 출력축(1)의 끝단면과의 여유공간을 갖게 형성하고, 다른 일방 내부는 입력축(2)의 일단부 외주면에 축길이 방향으로 형성된 스플라인(40)과 치합 결 합하도록 스플라인홈(30)이 형성된 어댑터(3)를 구비한다.

위와 같이 구비된 본 발명인 전동 파워스티어링 시스템의 토크 리미터는 톨러런스링(4)에 설정된 값 이상의 과부하 또는 급격한 충격력이 입력축(2)으로부터 작용하는 경우에는 톨러런스링(4)과 어댑터(3)에 압입 내재된 부시(5) 사이에서 슬립이 발생하여 입력축(2)에서 전달되는 회전력을 단속하고, 이 어댑터(3)는 출력축(1)과 입력축(2)을 연결 지지하여 일정하게 같은 축중심을 가지게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 전동 파워스티어링 시스템에 구비되는 토크 리미터의 구성부품을 톨러런스링, 부시, 어댑터만으로 단순히 구비하여 출력축과 입력축의 축중심을 안정적으로 유지 하면서도 조립이 간편하고 제조원가를 절감시키는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 전동장치의 출력축과 조향장치의 입력축 사이에 토크 리미터가 설치된 전동 파워스티어링 시스템에 있어서,

   상기 출력축(1)의 일단부에 압압 끼워지며 축반경 방향으로 일정한 탄성력을 갖는 톨러런스링(4)과, 일방 내부는 상기 톨러런스링(4)을 내재하고 다른 일방 내부에는 상기 입력축(2)의 일단부를 내재하는 어댑터(3)를 구비한 것을 특징으로 하는 전동 파워스티어링 시스템의 토크 리미터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 톨러런스링(4)의 외주면에 압압 끼워지어 상기 톨러런스링(4)의 탄성력 조절을 용이하게 하고 그 탄성력이 내주면과 출력축(1)과의 사이에서 작용되도록 내경을 형성한 부시(5)를 구비한 것을 특징으로 하는 전동 파워스티어링 시스템의 토크 리미터.
3. 제 1항에 있어서, 상기 톨러런스링(4)의 내면은 중공으로 형성되고 외면은 산형으로 형성된 것을 특징으로 하는 전동 파워스티어링 시스템의 토크 리미터.

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