KR100836923B1 - 웜 기어 장치 - Google Patents

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KR100836923B1
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조성식
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Abstract

웜 기어(worm gear) 장치는 모터의 회전력을 전달하는 웜 샤프트, 상기 웜 샤프트에 슬라이딩 가능하도록 스플라인 결합되는 웜 기어, 상기 웜 기어의 이동을 제한하도록 상기 웜 샤프트에 고정된 적어도 하나의 스토퍼(stopper), 및 상기 웜 기어를 지지하도록 상기 스토퍼와 상기 웜 기어의 사이에 배치되는 적어도 하나의 탄성 부재를 포함하며, 상기 웜 기어 장치에 의하면, 습기로 인하여 웜 휠의 반경이 증가되거나 웜 휠에 진동 및 충격이 발생하여도 웜 기어 장치의 오작동이 방지될 수 있다.
웜 기어(worm gear), 웜 휠(worm wheel), 탄성 부재, 스프링, 스플라인(spline).

Description

웜 기어 장치{WORM GEAR APPARATUS}
도1은 종래 기술에 의한 웜 기어 장치를 보여주는 도면이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 웜 기어 장치를 보여주는 도면이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 웜 샤프트와 웜 기어의 단면을 보여주는 단면도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 웜 기어 장치의 작동을 보여주는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
201: 웜 샤프트
210: 웜 기어
205: 제1 스토퍼
207: 제2 스토퍼
211: 제1 스프링
213: 제2 스프링
401: 웜 휠
본 발명은 웜 기어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 웜 기어 장치의 소음 및 오작동이 방지된 웜 기어 장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 차량의 모터 구동 조향 장치 (MDPS:motor driven power steering)에는 웜 기어 장치가 배치된다.
즉, 도1에 도시된 바와 같이, 모터에 의하여 웜 샤프트(103)가 회전하고 웜 기어(105)가 회전하면, 웜 휠(101)이 회전함으로써 차량의 휠(도시되지 아니함)이 차량의 진행 방향을 변경시킨다.
그러나, 종래 기술에 의한 웜 휠(101)은 플라스틱 계열의 재질로 형성되므로, 웜 기어(105) 또는 웜 휠(101)이 마모된 경우, 웜 기어 장치에 래틀 노이즈(rattle noise)가 발생되는 문제가 있었다.
또한, 웜 휠(101)이 습도가 높은 환경에서 작동될 경우, 웜 휠(101)이 부풀게 되므로 웜 휠(101)에 웜 기어(105)가 고정되어 웜 기어 장치에 오작동이 발생되는 문제가 있었다.
전술한 오작동을 방지하기 위하여, 종래 기술에 의하면, 웜 샤프트(103)를 상하로 이동시키는 방법이 제안되었다.
그러나, 상기 웜 샤프트(103)가 상하로 이동하더라도 다른 종류의 노이즈가 발생되는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 소음 및 오작동이 방지된 웜 기어 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 웜 기어(worm gear) 장치는, 모터의 회전력을 전달하는 웜 샤프트, 상기 웜 샤프트에 슬라이딩 가능하도록 스플라인 결합되는 웜 기어, 상기 웜 기어의 이동을 제한하도록 상기 웜 샤프트에 고정된 적어도 하나의 스토퍼(stopper), 및 상기 웜 기어를 지지하도록 상기 스토퍼와 상기 웜 기어의 사이에 배치되는 적어도 하나의 탄성 부재를 포함한다.
상기 웜 기어는 콘 형상으로 형성된 두 개의 제1 웜 기어 및 제2 웜 기어를 포함하며, 상기 제1,2 웜 기어는 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 스토퍼는, 상기 웜 기어의 사이에 배치된 제1 스토퍼, 및 상기 웜 기어의 양단에 배치된 제2 스토퍼를 포함한다.
상기 탄성 부재는 스프링으로 형성되며, 상기 스프링은, 상기 제1 스토퍼와 상기 제1,2 웜 기어의 사이에 배치된 제1 스프링, 및 상기 제2 스토퍼와 상기 제1,2 웜 기어의 사이에 배치된 제2 스프링을 포함한다.
상기 제2 스프링의 탄성 계수는 상기 제1 스프링의 탄성 계수 보다 더 크게 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 웜 기어 장치를 보여주는 도면이고, 도3은 본 발명의 실시예에 의한 웜 샤프트와 웜 기어의 단면을 보여주는 단면도이다.
도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 웜 기어(worm gear) 장치는, 웜 샤프트(201), 웜 기어(210), 적어도 하나의 스토퍼(208), 및 탄성 부재(211, 213)를 포함한다.
웜 샤프트(201)는 모터의 회전력을 전달하며, 웜 기어(210)는 상기 웜 샤프트(201)에 슬라이딩 가능하도록 스플라인 결합된다.
상기 적어도 하나의 스토퍼(208)는 상기 웜 기어(210)의 이동을 제한하도록 상기 웜 샤프트(201)에 고정되며, 상기 탄성 부재(211, 213)는 상기 웜 기어(210)를 지지하도록 상기 스토퍼(208)와 상기 웜 기어(210)의 사이에 배치된다.
즉, 모터(250)가 회전하면, 웜 샤프트(201)가 회전하며, 웜 샤프트(201)에 의하여 웜 기어(210)가 회전한다.
상기 웜 기어(210)는 콘 형상으로 형성된 두 개의 제1 웜 기어(203) 및 제2 웜 기어(204)를 포함하며, 상기 제1,2 웜 기어(203, 204)는 서로 마주보도록 배치된다.
상기 스토퍼(208)는 상기 웜 기어(210)의 사이에 배치된 제1 스토퍼(205) 및 상기 웜 기어(210)의 양단에 배치된 제2 스토퍼(207)를 포함한다.
즉, 도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의하면, 콘 형상으로 형성된 두 개의 웜 기어(203, 204)가 배치되며, 세 개의 스토퍼(205, 207)가 배치된다.
상기 탄성 부재(211, 213)는 스프링으로 형성되며, 상기 스프링은, 제1 스프 링(211) 및 제2 스프링(213)을 포함한다.
상기 제1 스프링(211)은 상기 제1 스토퍼(205)와 상기 제1,2 웜 기어(203, 204)의 사이에 배치되며, 상기 제2 스프링(213)은 상기 제2 스토퍼(207)와 상기 제1,2 웜 기어(203, 204)의 사이에 배치된다.
도3의 (a)는 도2의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도이고, (b)는 도2의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다.
즉, 도3을 참조하면, 웜 기어(210)는 웜 샤프트(201)에 대하여 이동 가능하도록 배치된다.
따라서, 제1,2 웜 기어(203, 204)가 도면상 좌우로 이동하면, 제1,2 스프링(211, 213)에 의하여 지지된다.
또한, 제1,2 스토퍼(205, 207)가 배치되므로, 제1,2 웜 기어(203, 204)의 이동이 제한될 수 있다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 웜 기어 장치의 작동을 보여주는 도면이다.
도4의 도면 참조번호 403은 습기에 의하여 웜 휠(401)의 반경이 증가된 경우를 보여준다.
즉, 본 발명의 실시예에 의하면 습기에 의하여 웜 휠(401)의 반경이 증가되더라도, 웜 기어(210)가 좌우로 이동하므로 웜 기어 장치의 오작동이 방지될 수 있다(도4의 화살표 참조).
또한, 웜 휠(401)에 진동이나 충격이 발생되더라도, 그에 따라 웜 기어(210)가 좌우로 이동하며, 제1,2 스프링(211, 213)에 의하여 진동 및 충격이 흡수되므 로, 소음 및 오작동이 방지될 수 있다.
상기 제2 스프링(213)의 탄성 계수는 상기 제1 스프링(211)의 탄성 계수 보다 더 크게 형성된다.
따라서, 웜 기어(210)는 웜 휠(401)에 근접하게 되므로, 본 발명의 실시예에 의한 웜 기어 장치는 보다 안정적으로 작동될 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 웜 기어 장치에 소음 및 오작동의 발생이 방지되며, 웜 기어 장치가 보다 안정적으로 작동될 수 있다.

Claims (5)

  1. 웜 기어(worm gear) 장치에 있어서,
    모터의 회전력을 전달하는 웜 샤프트;
    상기 웜 샤프트의 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 스플라인 결합되는 웜 기어;
    상기 웜 기어의 이동을 제한하도록 상기 웜 샤프트에 고정된 적어도 하나의 스토퍼(stopper);
    상기 웜 기어를 상기 웜 샤프트의 축 방향으로 탄성 지지하는 탄성 부재; 및
    상기 웜 기어에 체결되는 웜 휠;
    를 포함하고,
    상기 웜 기어는 콘 형상으로 형성된 두 개의 제1 웜 기어 및 제2 웜 기어를 포함하며,
    콘 형상의 상기 제1,2 웜 기어는 좁아진 부분이 서로 마주하도록 배치되는 웜 기어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에서,
    상기 스토퍼는,
    상기 제1,2 웜 기어 사이에 배치된 제1 스토퍼; 및
    상기 제1 스토퍼의 반대 측에 배치된 제2 스토퍼;
    를 포함하는 웜 기어 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 탄성 부재는 스프링으로 형성되며,
    상기 스프링은,
    상기 제1 스토퍼를 탄성 지지하는 제1 스프링; 및
    상기 제2 스토퍼를 탄성 지지하는 제2 스프링;
    을 포함하는 웜 기어 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 스프링의 탄성 계수는 상기 제1 스프링의 탄성 계수 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 웜 기어 장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040046786A (ko) * 2002-11-28 2004-06-05 주식회사 만도 자동차용 스티어링장치의 요크 간격 조정 구조
KR20050095792A (ko) * 2003-02-20 2005-10-04 닛뽄 세이꼬 가부시기가이샤 전동식 파워 스티어링 장치 및 이를 위한 보조 장치

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