KR101031059B1 - Steering System Equipped with Clearance Compensation Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유격 보상 구조를 구비한 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering apparatus having a play compensation structure.
본 발명은 자동차의 능동형 조향장치에 있어서, 상기 기어비 변환 구조에 회전력을 입력하는 입력 축; 상기 기어비 변환 구조로부터 회전력을 출력하는 출력 축; 상기 입력 축의 끝단에 구성되며 외주면에 기어치를 가지는 제 1 태양기어; 상기 제 1 태양기어의 외주면의 상기 기어치와 치합하는 복수의 제 1 유성기어; 상기 제 1 유성기어와 일대일로 외접하며 축방향 길이가 상기 제 1 유성기어보다 길어서 상기 입력 축에서 상기 출력 축 방향으로 연장된 복수의 제 2 유성기어; 상기 입력 축에서 상기 출력 축 방향으로 연장된 상기 복수의 제 2 유성기어 모두에 내접하며 상기 제 1 태양기어와 동일한 회전중심을 갖는 제 2 태양기어; 상기 제 1 유성기어의 제 1 회전 중심이 되며 상기 제 1 회전 중심에서 연장되어 상기 입력 축 방향으로 연장된 제 1 유성기어 축; 상기 제 2 유성기어의 제 2 회전 중심이 되며 상기 제 2 회전 중심에서 연장되어 상기 제 2 유성기어 각각의 일단과 타단 방향으로 연장된 제 2 유성기어 축; 상기 제 1 유성기어 축과 상기 제 2 유성기어 축이 고정되는 캐리어; 및 두 개 이상의 상기 제 2 유성기어 축을 서로 연결하며 탄성력이 있어 상기 제 2 유성기어 축을 당기어 상기 제 2 유성기어와 상기 제 1 유성기어를 상기 제 1 태양기어 및 제 2 태양기어 방향으로 밀착시키는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 조향장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an active steering apparatus for an automobile, comprising: an input shaft for inputting a rotational force to the gear ratio converting structure; An output shaft for outputting rotational force from the gear ratio conversion structure; A first sun gear configured at an end of the input shaft and having gear teeth on an outer circumferential surface thereof; A plurality of first planetary gears meshing with the gear teeth on the outer circumferential surface of the first sun gear; A plurality of second planetary gears circumscribed one-to-one with the first planetary gear and having an axial length longer than that of the first planetary gear and extending from the input shaft toward the output shaft; A second sun gear inscribed in all of the plurality of second planetary gears extending from the input axis in the direction of the output axis and having the same center of rotation as the first sun gear; A first planetary gear shaft which becomes a first center of rotation of the first planetary gear and extends from the first center of rotation to extend in the direction of the input axis; A second planetary gear shaft which becomes a second center of rotation of the second planetary gear and extends from the second center of rotation and extends in one end and the other end of each of the second planetary gears; A carrier to which the first planetary gear shaft and the second planetary gear shaft are fixed; And at least two second planetary gear shafts connected to each other and having an elastic force to pull the second planetary gear shaft to closely contact the second planetary gear and the first planetary gear in the direction of the first sun gear and the second sun gear. It provides an active steering device comprising an elastic body.
본 발명에 의하면, 자동차의 조향장치에 구비된 유성기어 장치의 유격을 제 거하여 소음과 진동을 저감하고 조향 정밀도를 향상시킨 유격 보상 구조를 구비한 조향장치를 제공하는 것이다.According to the present invention, there is provided a steering apparatus having a clearance compensation structure that reduces the noise and vibration and improves steering precision by removing the clearance of the planetary gear unit provided in the steering apparatus of the automobile.
AFS, 조향, 유성, 토션바, 가변기어, 능동 조향, 탄성체 AFS, steering, planetary, torsion bar, variable gear, active steering, elastomer
Description
도 1a는 종래의 능동 조향장치에 사용되는 유성기어 장치의 개략도,1A is a schematic diagram of a planetary gear device used in a conventional active steering device;
도 1b는 종래의 능동 조향장치에 사용되는 유성기어 장치의 내부 정면도,1B is an internal front view of a planetary gear device used in a conventional active steering device;
도 2a는 종래의 능동 조향장치에 사용되는 유성기어 장치의 제 1 일부 상세도,2A is a first partial detailed view of a planetary gear device used in a conventional active steering device;
도 2b는 종래의 능동 조향장치에 사용되는 유성기어 장치의 제 2 일부 상세도,FIG. 2B is a second detailed view of a planetary gear device used in a conventional active steering device; FIG.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 일부 단면도,3A is a partial cross-sectional view of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to a first embodiment of the present invention;
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 일부 단면도,3B is a partial cross-sectional view of a steering assistance apparatus having a clearance compensation structure according to a second embodiment of the present invention;
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 일부를 도시하는 상세도,4A is a detailed view showing a part of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to a first embodiment of the present invention;
도 4b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 일부를 도시하는 상세도,4B is a detailed view showing a part of a steering assistance apparatus having a clearance compensation structure according to a second embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치 의 내부 정면도,5 is an internal front view of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 일부를 도시하는 상세도,FIG. 6 is a detailed view showing a part of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to a third embodiment of the present invention; FIG.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 캐리어를 도시하는 일부 상세도이다.FIG. 7 is a partial detailed view of a carrier of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to a fourth embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100: 입력 축 101: 제 1 태양기어100: input shaft 101: the first sun gear
102: 제 1 유성기어 103: 제 2 유성기어102: first planetary gear 103: second planetary gear
104: 제 2 태양기어 105: 제 1 유성기어 축104: second sun gear 105: first planetary gear shaft
106: 제 2 유성기어 축 107: 출력 축106: second planetary gear shaft 107: output shaft
108: 캐리어 120: 웜휠108: carrier 120: worm wheel
121: 웜기어 122: 구동 모터121: worm gear 122: drive motor
200: 제 1 유격 201: 제 2 유격200: first play 201: second play
202: 제 3 유격 333: 탄성체202: third play 333: elastic body
600: 제 2 유성기어 축 가이드홈 700: 제 1 유성기어 축 가이드홈600: 2nd planetary gear shaft guide groove 700: 1st planetary gear shaft guide groove
본 발명은 유격 보상 구조를 구비한 조향장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 자동차의 조향장치에 구비된 유성기어 장치의 유격을 제거하여 소음과 진동을 저감하고 조향 정밀도를 향상시킨 유격 보상 구조를 구비한 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering apparatus having a play compensation structure. More specifically, the present invention relates to a steering apparatus having a clearance compensation structure that removes the clearance of the planetary gear device provided in the steering apparatus of a vehicle to reduce noise and vibration and improve steering precision.
자동차의 안전성을 향상시키고 운전자의 조작 편의성을 증대하기 위해서 자동차에는 다양한 장치가 설치되는데, 그 중에서 조향장치는 운전자가 조향 핸들을 돌렸을 때 자동차의 진행 방향을 자유로이 바꿀 수 있게 하는 장치로서, 자동차의 앞 바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.In order to improve the safety of the car and increase the driver's convenience, various devices are installed in the car. Among them, the steering device allows the driver to freely change the direction of movement of the car when the steering wheel is turned. It is a device that assists the driver to move the car in the desired direction by arbitrarily changing the rotation center of the wheels.
자동차가 정지한 상태에서 바퀴를 조향시키기 위해서는 바퀴와 노면과의 정지 마찰력보다 큰 힘이 가해져야 하기 때문에 운전자는 큰 조향력을 사용해야 한다. 특히 자동차의 중량이 큰 경우에는 바퀴의 폭이 넓기 때문에 노면과의 마찰력은 더욱 크게 된다. 이러한 경우에 운전자로 하여금 작은 힘으로 조향 조작을 하도록 하기 위해 동력 조향장치(Power Steering System)가 추가된다. 동력 조향장치는 크게 엔진의 힘을 이용하여 유압 펌프를 작동시켜 조향력을 보조하는 유압 구동식 조향장치와 전기 모터를 이용한 모터 구동식 조향장치로 나누어진다.To steer the wheel while the vehicle is stationary, the driver must use a greater steering force because more force must be applied than the friction between the wheel and the road surface. In particular, when the weight of the car is large, the wheels are wider, and thus the frictional force with the road surface becomes larger. In this case, a power steering system is added to allow the driver to operate the steering with a small force. The power steering system is largely divided into a hydraulically driven steering device that assists steering power by operating a hydraulic pump using engine power, and a motorized steering device using an electric motor.
유압 구동식 조향장치는 조향휠의 회전을 감지하여 엔진에서 회전력을 받아 유압 펌프를 작동시키고 이 유압을 랙바 혹은 조향축에 전달하여 운전자의 조향력을 보조해 주는 구조를 가진다.The hydraulically-driven steering system senses the rotation of the steering wheel and receives the rotational force from the engine to operate the hydraulic pump and transmits the hydraulic pressure to the rack bar or the steering shaft to assist the driver's steering power.
한편, 모터 구동식 조향장치는 랙 혹은 조향축에 설치되어 조향휠의 회전을 감지하여 회전 운동을 도와주는 모터를 가동시켜 조향장치가 원활하게 작동되도록 한다. 모터 구동식 조향장치는 크게 랙 구동형(R-EPS)과 조향축 구동용(C-EPS)으로 구분된다.On the other hand, the motor-driven steering device is installed on the rack or steering shaft to detect the rotation of the steering wheel to operate the motor to help the rotational movement so that the steering system operates smoothly. Motor-driven steering is largely divided into rack-driven (R-EPS) and steering-axis drive (C-EPS).
조향장치에서 조향축의 회전 운동을 타이로드의 선 운동으로 바꾸는 방법에 따른 구분으로서, 크게 랙 앤 피니언형과 볼 앤 너트형이 있는데, 이 중 랙바와 피니언을 포함하는 조향장치를 랙 앤 피니언형 조향장치라고 부르며 랙 앤 피니언형 조향장치는 운전자가 조향휠을 원하는 방향으로 회전시키면 조향휠에 연결된 조향축이 회전하고, 조향축의 회전에 따라 조향축에 연결된 피니언이 회전하고, 피니언이 회전하면 피니언 기어와 치합된 랙바가 조향축에 수직인 직선 방향으로 움직이게 됨으로써, 랙바가 타이로드에 힘을 전달하여 너클암이 킹핀을 중심으로 회전하도록 하여 자동차의 바퀴가 조향되도록 하는 구조를 갖는다. 한편, 볼 앤 너트형 조향장치는 나사와 너트 사이에 여러 개의 볼을 넣어서 회전축의 회전을 볼의 구름 접촉으로 너트에 전달시키는 구조로 되어 있다. As a classification according to the method of changing the rotational movement of the steering shaft to the linear motion of the tie rod in the steering system, there are largely rack and pinion type and ball and nut type, and among these, the steering device including the rack bar and the pinion is the rack and pinion type steering. The rack-and-pinion type steering system is called a device, and the steering wheel connected to the steering wheel rotates when the driver rotates the steering wheel in the desired direction, the pinion connected to the steering shaft rotates according to the rotation of the steering shaft, and the pinion gear when the pinion rotates. The rack bar engaged with and moved in a straight direction perpendicular to the steering shaft, the rack bar transmits the force to the tie rods to have the structure so that the knuckle arm rotates around the kingpin to steer the wheels of the car. On the other hand, the ball-and-nut steering device has a structure in which a plurality of balls are inserted between the screw and the nut to transmit the rotation of the rotating shaft to the nuts by rolling contact of the balls.
한편, 자동차 시장의 경쟁이 치열해지고 각국의 자동차 회사간의 경쟁이 본격화됨에 따라 운전자 중심의 지능형 자동차에 대한 고급화가 이루어지고 있는데, 이런 추세의 하나로 능동 조향(Active Steering) 시스템이 자동차에 적용되고 있다.Meanwhile, as the competition in the automobile market is intensifying and competition among automakers in each country is intensifying, advanced driver-oriented intelligent cars are being advanced. As one of these trends, an active steering system is applied to automobiles.
능동 조향 시스템에서는 운전자의 핸들과 조향 구동부 사이에 기어비 가변 기구를 구비하게 되는데, 이러한 기어비 가변 기구를 통해 운전자 핸들의 조향 입력에 대한 출력 각도를 가변시켜 줌으로써 차량을 더욱 빠르게 안정화시킬 수 있도록 한다.In the active steering system, a gear ratio variable mechanism is provided between the driver's handle and the steering driver. The gear ratio variable mechanism enables the vehicle to stabilize more quickly by varying the output angle to the steering input of the driver's steering wheel.
기존에는 차량이 저속인 경우 운전자의 핸들 조향력을 줄여주어 가볍고 신속 한 조향 조작이 가능하도록 한 기술은 이미 보편화되었다. 이러한 조향 시스템을 장착한 차량에 있어서 조향 기어비는 일정하다. 이러한 경우에 아래와 같은 불편함이 있다.Conventionally, the technology that reduces the steering wheel steering force of the driver when the vehicle is low speed enables light and fast steering operation is already common. In a vehicle equipped with such a steering system, the steering gear ratio is constant. In this case, there are inconveniences as follows.
저속에서 특히, 주차시에는 많은 조향각을 필요로 하게 되어 운전자의 육체적인 부담을 증가시키게 되는 한편, 장애물 회피나 급작스러운 차로 변경 시에는 빠른 응답성을 얻기 어렵다.At low speeds, especially when parking, a lot of steering angles are required, which increases the physical burden on the driver, while it is difficult to obtain quick response when avoiding obstacles or changing to a sudden car.
또한, 자동차가 고속으로 주행할 때 운전자가 조향휠을 조금만 돌려도 자동차의 횡 가속도가 급격히 증가하여 차량이 필요 이상으로 급회전할 뿐만 아니라, 이로 인해 사고의 위험성을 증가시킨다.In addition, when the driver is driving at a high speed, even if the driver turns the steering wheel a little, the lateral acceleration of the vehicle is rapidly increased so that the vehicle turns sharply more than necessary, thereby increasing the risk of an accident.
도 1a는 종래의 능동 조향장치에 사용되는 유성기어 장치의 개략도이다. 도시한 것과 같이 유성기어 장치는 입력 축(100), 제 1 태양기어(101), 제 1 유성기어(102), 제 2 유성기어(103), 제 2 태양기어(104), 제 1 유성기어 축(105) 및 제 2 유성기어 축(106)을 포함하여 구성된다.1A is a schematic diagram of a planetary gear device used in a conventional active steering device. As shown in the figure, the planetary gear device includes an
입력 축(100)에는 제 1 태양기어(101)가 연결되어 있으며, 제 1 태양기어(101)의 외주면에는 두 개 이상의 제 1 유성기어(102)가 외접되어 있다.(본 실시예에서는 세 개의 제 1 유성기어를 적용함) 또한, 각각의 제 1 유성기어(102)의 일측 외주면에는 제 1 태양기어(101) 및 타측 외주면에는 제 2 유성기어(103)가 외접되어 있다. 각각의 제 2 유성기어(103)는 하나의 제 2 태양기어(104)에 외접하는 구조를 가진다.The
도시한 것과 같이 운전자가 조향휠을 시계 방향(A)으로 회전시키면 입력 축 (100), 제 1 태양기어(101)가 시계 방향(A)으로 회전하며, 제 1 태양기어(101)에 외접한 제 1 유성기어(102)가 시계 반대방향(B)으로 회전하며, 제 1 유성기어(102)와 외접한 제 2 유성기어(103)가 시계 방향(A)으로 회전하며, 제 2 유성기어(103)와 외접한 제 2 태양기어(104)가 시계 반대방향(B)으로 회전하는 구조로 되어 있다. 따라서, 이러한 유성기어를 구성하는 기어들의 기어비에 의해서 결국, 운전자의 조향력을 덜어주게 된다.As shown in the figure, when the driver rotates the steering wheel clockwise (A), the
도 1b는 종래의 능동 조향장치에 사용되는 유성기어 장치의 내부 정면도이다. 도시한 것과 같이 유성기어 장치는 입력 축(100), 제 1 태양기어(101), 제 1 유성기어(102), 제 2 유성기어(103), 제 2 태양기어(104), 제 1 유성기어 축(105), 제 2 유성기어 축(106), 출력 축(107), 캐리어(108), 웜휠(120), 웜기어(121) 및 구동 모터(122)를 포함하여 구성된다.1B is an internal front view of a planetary gear device used in a conventional active steering device. As shown in the figure, the planetary gear device includes an
일반적으로 입력 축(100)과 출력 축(107)은 같은 회전중심 선상에 구성되며, 입력 축(100)의 일단에는 제 1 태양기어(101)가 출력 축(107)에는 제 2 태양기어(104)가 구성된다. 도시한 것과 같이 제 1 태양기어(101)의 외주면에는 제 1 유성기어(102)가 외접되며, 제 1 유성기어(102)에는 제 2 유성기어(103)가 외접되어 있는데, 제 2 유성기어(103)는 제 1 유성기어(102)보다 길이가 길며 출력 축(107) 방향으로 연장되어 있다. 또한, 제 2 유성기어(103)는 제 2 태양기어(104)와 외접되어 있다. In general, the
제 1 유성기어(102)의 회전중심에는 제 1 유성기어 축(105)이 외부로 연장되어 있으며, 제 2 유성기어(103)의 회전중심에는 제2유성기축이 외부로 연장되어 있 다. 한편, 이렇게 구성된 제 1 유성기어 축(105)과 제 2 유성기어 축(106)은 서로 연결하여 고정하는 기능을 포함하는 캐리어(108)가 구성된다.The first
캐리어(108)가 회전하지 않고 고정되어 있을 경우 입력 축(100), 제 1 태양기어(101), 제 1 유성기어(102), 제 2 유성기어(103), 제 2 태양기어(104) 및 출력 축(107)을 통하여 조향력은 전달되지만, 기어비는 고정될 수밖에 없다.When the
도시한 것과 같이 가변 기어비를 적용한 능동 조향장치에는 캐리어(108)에 웜휠(120), 웜기어(121) 및 구동 모터(122)가 포함되어 구성된다.As shown in the drawing, an active steering apparatus using a variable gear ratio includes a
따라서, 입력 축(100)이 시계 방향(A)으로 회전할 때 캐리어(108)가 시계 반대방향(B)으로 회전하면 출력 축(107)은 캐리어(108)가 고정되어 있을 때보다 더 빨리 회전한다. 또한, 입력 축(100)이 시계 방향(A)으로 회전할 때 캐리어(108)가 시계 방향(A)으로 회전하면 출력 축(107)은 캐리어(108)가 고정되어 있을 때보다 더 느리게 회전한다. 결국, 전자 제어 유닛의 제어를 받는 구동 모터(122)가 회전하여 캐리어(108)가 회전함으로써 능동 조향장치가 작동된다.Thus, if the
도 2a는 종래의 능동 조향장치에 사용되는 유성기어 장치의 제 1 일부 상세도이다. 도시한 것과 같이 유성기어 장치는 입력 축(100), 제 1 태양기어(101), 제 1 유성기어(102), 제 2 유성기어(103), 제 1 유성기어 축(105), 제 2 유성기어 축(106), 제 1 유격(200) 및 제 2 유격(201)을 포함하여 구성된다.2A is a first partial detailed view of a planetary gear device used in a conventional active steering device. As shown in the figure, the planetary gear device includes an
제 1 유성기어(102)의 일측은 제 1 태양기어(101)와 치합하고, 타측은 제 2 유성기어(103)와 치합하게 되는데, 각각의 기어치 사이에 제 1 유격(200) 및 제 2 유격(201)이 발생하게 된다. One side of the first
기어치 간에 유격은 소음과 진동을 발생시킬 뿐만 아니라, 조향장치의 정밀도를 저해하는 문제점이 있다.Gaps between gear teeth not only generate noise and vibration, but also hinder the precision of steering devices.
도 2b는 종래의 능동 조향장치에 사용되는 유성기어 장치의 제 2 일부 상세도이다. 도시한 것과 같이 유성기어 장치는 제 2 유성기어(103), 제 2 태양기어(104), 제 2 유성기어 축(106), 출력 축(107) 및 제 3 유격(202)을 포함하여 구성된다.2B is a second partial detailed view of the planetary gear apparatus used in a conventional active steering apparatus. As shown, the planetary gear device includes a second
제 2 유성기어(103)는 제 2 태양기어(104)와 치합하게 되는데, 결국, 기어치 간에 제 3 유격(202)이 발생하게 된다.The second
기어치 간에 이러한 유격은 소음과 진동을 발생시킬 뿐만 아니라, 조향장치의 정밀도를 저해하는 문제점이 있다.This clearance between the gear teeth not only generates noise and vibration, but also hinders the precision of the steering system.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 자동차의 조향장치에 구비된 유성기어 장치의 유격을 제거하여 소음과 진동을 저감하고 조향 정밀도를 향상시킨 유격 보상 구조를 구비한 조향장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide a steering apparatus having a clearance compensation structure that eliminates the clearance of the planetary gear device provided in the steering device of the vehicle to reduce noise and vibration and improve steering precision. The purpose.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차의 능동형 조향장치에 있어서, 기어비 변환 구조에 회전력을 입력하는 입력 축; 상기 기어비 변환 구조로부터 회전력을 출력하는 출력 축; 상기 입력 축의 끝단에 구성되며 외주면에 기어치를 가지는 제 1 태양기어; 상기 제 1 태양기어의 외주면의 상기 기어치와 치합하는 복수의 제 1 유성기어; 상기 제 1 유성기어와 일대일로 외접하며 축방향 길이가 상기 제 1 유성기어보다 길어서 상기 입력 축에서 상기 출력 축 방향으로 연장된 복수의 제 2 유성기어; 상기 입력 축에서 상기 출력 축 방향으로 연장된 상기 복수의 제 2 유성기어 모두에 내접하며 상기 제 1 태양기어와 동일한 회전중심을 갖는 제 2 태양기어; 상기 제 1 유성기어의 제 1 회전 중심이 되며 상기 제 1 회전 중심에서 연장되어 상기 입력 축 방향으로 연장된 제 1 유성기어 축; 상기 제 2 유성기어의 제 2 회전 중심이 되며 상기 제 2 회전 중심에서 연장되어 상기 제 2 유성기어 각각의 일단과 타단 방향으로 연장된 제 2 유성기어 축; 상기 제 1 유성기어 축과 상기 제 2 유성기어 축이 고정되는 캐리어; 및 두 개 이상의 상기 제 2 유성기어 축을 서로 연결하며 탄성력이 있어 상기 제 2 유성기어 축을 당기어 상기 제 2 유성기어와 상기 제 1 유성기어를 상기 제 1 태양기어 및 제 2 태양기어 방향으로 밀착시키는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 조향장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an active steering apparatus for an automobile, comprising: an input shaft for inputting a rotational force to a gear ratio converting structure; An output shaft for outputting rotational force from the gear ratio conversion structure; A first sun gear configured at an end of the input shaft and having gear teeth on an outer circumferential surface thereof; A plurality of first planetary gears meshing with the gear teeth on the outer circumferential surface of the first sun gear; A plurality of second planetary gears circumscribed one-to-one with the first planetary gear and having an axial length longer than that of the first planetary gear and extending from the input shaft toward the output shaft; A second sun gear inscribed in all of the plurality of second planetary gears extending from the input axis in the direction of the output axis and having the same center of rotation as the first sun gear; A first planetary gear shaft which becomes a first center of rotation of the first planetary gear and extends from the first center of rotation to extend in the direction of the input axis; A second planetary gear shaft which becomes a second center of rotation of the second planetary gear and extends from the second center of rotation and extends in one end and the other end of each of the second planetary gears; A carrier to which the first planetary gear shaft and the second planetary gear shaft are fixed; And at least two second planetary gear shafts connected to each other and having an elastic force to pull the second planetary gear shaft to closely contact the second planetary gear and the first planetary gear in the direction of the first sun gear and the second sun gear. It provides an active steering device comprising an elastic body.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 일부 단면도이다. 도시한 것과 같이 조향력 보조 장치는 입력 축(100), 제 1 태양기어(101), 제 1 유성기어(102), 제 2 유성기어(103), 제 1 유성기어 축(105), 제 2 유성기어 축(106) 및 탄성체(333)를 포함하여 구성된다.3A is a partial cross-sectional view of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to a first embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the steering assist device includes an
제 1 태양기어(101)에는 두 개 이상의 제 1 유성기어(102)의 일측이 외접하고, 각각의 제 1 유성기어(102)의 타측에는 제 2 유성기어(103)가 외접하는 구조를 가지며, 캐리어(108)가 제 1 유성기어 축(105)과 제 2 유성기어 축(106)을 고정함으로써 각각의 기어가 결합되는 구조이다. One side of two or more first
제 2 유성기어 축(106)을 연결하는 탄성체(333)가 구성되는데, 탄성체(333)의 기능은 탄성체(333)의 탄성력으로 제 2 유성기어 축(106)을 당기는 것이다. 따라서, 제 2 유성기어(103)는 제 1 유성기어(102) 방향으로 밀착되는 힘을 받고 제 1 유성기어(102)도 제 1 태양기어(101)의 중심 방향으로 움직이려는 힘을 받는다.An
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 일부 단면도이다. 도시한 것과 같이 조향력 보조 장치는 제 2 유성기어(103), 제 2 태양기어(104), 제 2 유성기어 축(106), 출력 축(107) 및 탄성체(333)를 포함하여 구성된다.3B is a partial cross-sectional view of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to a second embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the steering assist device includes a second
제 2 태양기어(104)는 두 개 이상의 제 2 유성기어(103)와 외접하는 구조를 가지며, 캐리어(108)가 제 2 유성기어 축(106)을 서로 고정함으로써 기어구조가 치합되는 구조이다.The
제 2 유성기어 축(106)을 연결하는 탄성체(333)가 구성되는데, 탄성체(333)의 기능은 탄성체(333)의 탄성력으로 제 2 유성기어 축(106)을 당기는 것이다. 따라서, 제 2 유성기어(103)는 제 2 태양기어(104)의 중심 방향으로 힘을 받는다.An
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 일부를 도시하는 상세도이다. 도시한 것과 같이 조향력 보조 장치는 입력 축(100), 제 1 유성기어(102), 제 2 유성기어(103), 제 1 유성기어 축(105), 제 2 유성기어 축(106) 및 탄성체(333)를 포함하여 구성된다.FIG. 4A is a detailed view of a part of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to a first embodiment of the present invention. FIG. As shown in the drawing, the steering assist device includes an
탄성체(333)의 당기는 힘에 의해서 제 2 유성기어(103)들은 제 1 태양기어(101)의 중심 방향으로 움직이려는 힘을 받게 된다. 따라서, 제 2 유성기어(103)는 제 1 유성기어(102) 방향으로 밀착되려 하고 제 1 유성기어(102)도 제 1 태양기어(101) 방향으로 밀착되려는 힘을 받는다.By the pulling force of the
결국, 제 2 유성기어(103)치와 제 1 유성기어(102)치가 상호 밀착되어 유격은 현저히 줄어든다.As a result, the second
도 4b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 일부를 도시하는 상세도이다. 도시한 것과 같이 조향력 보조 장치는 제 2 유성기어(103), 제 2 태양기어(104), 제 2 유성기어 축(106), 출력 축(107) 및 탄성체(333)를 포함하여 구성된다.FIG. 4B is a detailed view of a part of a steering assistance apparatus having a clearance compensation structure according to a second embodiment of the present invention. FIG. As shown in the drawing, the steering assist device includes a second
제 1 실시예와 마찬가지로 탄성체(333)의 당기는 힘에 의해서 제 2 유성기어(103)들은 제 2 태양기어(104)의 중심 방향으로 밀착되려는 힘을 받는다. 결국, 제 2 유성기어(103)치와 제 2 태양기어(104)치가 상호 밀착되어 유격은 현저히 줄어든다.Like the first embodiment, the second
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 내부 정면도이다. 도시한 것과 같이 조향력 보조 장치는 입력 축(100), 제 1 태 양기어(101), 제 1 유성기어(102), 제 2 유성기어(103), 제 2 태양기어(104), 제 1 유성기어 축(105), 제 2 유성기어 축(106), 출력 축(107), 캐리어(108), 웜휠(120), 웜기어(121), 구동 모터(122) 및 탄성체(333)를 포함하여 구성된다.5 is a front elevational view of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the steering assist device includes an
탄성체(333)는 제 1 태양기어(101) 측에 구성될 뿐만 아니라 제 2 태양기어(104) 측에도 구성되어 제 2 유성기어(103)를 제 1 유성기어(102) 측으로 당길 뿐만 아니라 제 1 유성기어(102)를 제 1 태양기어(101)로 당겨 서로의 기어치가 밀착되도록 한다. 마찬가지로 제 2 유성기어(103)를 제 2 태양기어(104)로 당겨 서로의 기어치가 상호 밀착되도록 한다.The
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 일부를 도시하는 상세도이다. 도시한 것과 같이 조향력 보조 장치는 제 2 유성기어 축(106), 캐리어(108), 탄성체(333) 및 제 2 유성기어 축 가이드홈(600)을 포함하여 구성된다.FIG. 6 is a detailed view illustrating a part of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to a third embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the steering assistance apparatus includes a second
제 2 유성기어 축(106)이 제 1 태양기어(101)의 중심 방향으로 움직이기 위해서 캐리어(108)에 제 2 유성기어 축 가이드홈(600)이 구성된다. 제 2 유성기어 축 가이드홈(600)은 탄성체(333)가 제 2 유성기어 축(106)을 당길 경우 제 2 유성기어 축(106)이 제 1 태양기어(101)의 중심 방향으로 움직일 수 있는 공간을 제공한다. The second planetary gear
마찬가지로 제 2 유성기어 축(106)을 제 2 태양기어(104)의 중심 방향으로 움직이기 위해서 캐리어(108)에 제 2 유성기어 축 가이드홈(600)이 구성된다. 제 2 유성기어 축 가이드홈(600)은 탄성체(333)가 제 2 유성기어 축(106)을 당길 경우 제 2 유성기어 축(106)이 제 2 태양기어(104)의 중심 방향으로 움직일 수 있는 공간을 제공한다. Similarly, a second planetary gear
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유격 보상 구조를 구비한 조향력 보조 장치의 캐리어를 도시하는 일부 상세도이다. 도시한 것과 같이 조향력 보조 장치는 제 1 유성기어 축(105), 캐리어(108) 및 제 1 유성기어 축 가이드홈(700)을 포함하여 구성된다.FIG. 7 is a partial detailed view of a carrier of a steering force assist device having a clearance compensation structure according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the steering assistance apparatus includes a first
제 1 유성기어 축(105)이 제 1 태양기어(101)의 중심 방향으로 움직이기 위해서 캐리어(108)에 제 1 유성기어 축 가이드홈(700)이 구성된다. 제 2 유성기어 축 가이드홈(600)은 탄성체(333)가 제 1 유성기어 축(105)을 당길 경우 제 1 유성기어 축(105)이 제 1 태양기어(101)의 중심 방향으로 움직일 수 있도록 한다.The first planetary gear
마찬가지로 제 1 유성기어 축(106)이 제 2 태양기어(104)의 중심 방향으로 움직이기 위해서 캐리어(108)에 제 1 유성기어 축 가이드홈(700)이 구성된다. 제 1 유성기어 축 가이드홈(700)은 탄성체(333)가 제 1 유성기어 축(106)을 당길 경우 제 1 유성기어 축(106)이 제 2 태양기어(104)의 중심 방향으로 움직일 수 있도록 한다. Similarly, the first planetary gear
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위 가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차의 조향장치에 구비된 유성기어 장치의 유격을 제거하여 소음과 진동을 저감하고 조향 정밀도를 향상시킨 유격 보상 구조를 구비한 조향장치를 제공하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there is an effect of providing a steering apparatus having a clearance compensation structure that reduces noise and vibration and improves steering precision by removing the clearance of the planetary gear unit provided in the steering apparatus of the automobile. .
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