KR101591099B1

KR101591099B1 - Damper for Motor Driven Power Steering

Info

Publication number: KR101591099B1
Application number: KR1020090120429A
Authority: KR
Inventors: 손성재
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2016-02-02
Also published as: KR20110064015A

Abstract

본 발명은 조향륜으로부터 역으로 입력되는 하중의 크기에 따라 단계적인 탄성 반발력을 적절히 제공할 수 있도록 하여, 최적의 조향성능을 안정적으로 확보하고, 래틀소음을 현저히 저감시킬 뿐만 아니라, 그 내구성이 향상될 수 있도록 한다.According to the present invention, it is possible to appropriately provide a stepwise elastic repulsive force in accordance with the magnitude of the load input from the steering wheel in reverse, thereby stably ensuring optimum steering performance, significantly reducing rattle noise, .

래틀, 소음, 베어링, 조향, 댐핑 Rattle, noise, bearing, steering, damping

Description

Damper for Motor Driven Power Steering [0002]

본 발명은 전동식 파워스티어링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자의 조타력을 보조하기 위하여 모터에서 제공되는 동력을 웜샤프트와 웜휠을 통해 전달하도록 된 전동식 파워스티어링 장치에서, 상기 웜샤프트를 지지하는 댐퍼에 관한 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an electric power steering device, and more particularly, to an electric power steering device that transmits power provided by a motor through a worm shaft and a worm wheel, .

도 1은 종래의 전동식 파워스티어링의 구조를 도시한 것으로서, 스티어링샤프트에 연결되는 웜휠(500)과, 상기 웜휠(500)에 치합되어 모터(506)에 의한 구동력을 상기 웜휠(500)로 제공하는 웜샤프트(502)가 구비되어 있으며, 상기 웜샤프트(502)와 웜휠(500)의 안정된 치합상태를 확보하도록 하기 위한 댐퍼(504)가 구비되어 있다.FIG. 1 illustrates a conventional electric power steering structure. The worm wheel 500 includes a worm wheel 500 coupled to a steering shaft, a worm wheel 500 coupled to the worm wheel 500, A damper 504 is provided to secure the worm shaft 502 and the worm wheel 500 in a stable state of engagement.

차량이 험로나 요철 등을 주행하는 경우에 조향륜으로부터 역으로 전달되어 오는 반복적인 하중이 상기 웜휠(500)을 좌우로 회동시키게 되면, 상기 웜샤프트(502)는 모터(506)와 동축을 이루지 못하고 화살표로 표시된 바와 같이 상하 좌우로 운동하게 되는데, 이 과정이 빠르게 반복되면서 웜휠(500)과 웜샤프트(502)가 치합된 부분이 이격되면서 서로 치가 부딪히면서 래틀 소음이 발생되는데, 상기 댐퍼(504)는 상기 웜샤프트(502)와 웜휠(500)의 치합부가 이격되는 현상을 줄여 래틀 소음을 저감 또는 제거하는 기능을 한다.The worm shaft 502 is coaxial with the motor 506 when the worm wheel 500 rotates in a counterclockwise direction due to a repetitive load transmitted from the steering wheel backward when the vehicle travels on rough roads, The worm wheel 500 and the worm shaft 502 are spaced apart from each other and the teeth of the worm wheel 500 and the worm shaft 502 collide with each other to generate a rattle noise. Reduces the phenomenon that the worm shaft 502 and the worm wheel 500 are spaced apart from each other, thereby reducing or eliminating the rattle noise.

도 2는 상기한 바와 같은 댐퍼(504)의 종래 구조를 도시한 것으로서, 상기 웜샤프트(502)를 감싸는 베어링(508)의 외주에 결합되는 인너케이스(510)와, 상기 인너케이스(510)와 일정한 간격을 두고 이격되며 댐퍼(504)를 하우징(512)에 고정시키는 아웃터케이스(514) 및 상기 인너케이스(510)와 아웃터케이스(514) 사이에 구비된 러버층(516)으로 이루어져, 상기 러버층(516)이 상기 아웃터케이스(514)에 대해 인너케이스(510)를 미세하게 이동될 수 있도록 하여, 상기 웜샤프트(502)의 자세변화를 흡수하고 웜샤프트(502)로부터의 진동을 흡수 및 감쇄시켜주게 된다.2 illustrates a conventional structure of the damper 504 as described above and includes an inner case 510 coupled to the outer periphery of a bearing 508 surrounding the warm shaft 502, An outer case 514 spaced apart at a predetermined interval and fixing the damper 504 to the housing 512 and a rubber layer 516 provided between the inner case 510 and the outer case 514, The layer 516 can finely move the inner case 510 with respect to the outer case 514 to absorb the change in attitude of the warm shaft 502 and to absorb and absorb vibration from the warm shaft 502. [ Thereby attenuating it.

따라서, 상기한 바와 같은 구조의 댐퍼(504)를 채용한 경우에는, 조향륜으로부터 웜휠(500)을 통해 역으로 입력되는 힘에 대하여 상기 웜샤프트(502)가 웜휠(500)로부터 이격되는 것을 줄여주는 댐핑 역할을 상기 러버층(516)에만 의존하게 되기 때문에, 상기 러버의 사출량에 의해 그 성능이 민감하게 달라질 수 있다.Therefore, when the damper 504 having the above-described structure is employed, the worm shaft 502 is prevented from being separated from the worm wheel 500 against the force input from the steering wheel through the worm wheel 500 in reverse Since the damping function depends only on the rubber layer 516, the performance of the rubber layer can be sensitively varied depending on the amount of the rubber.

특히, 상기 러버층(516)의 반경방향 두께가 얇기 대문에 적정한 댐퍼(504)의 품질을 확보하는 것이 매우 어려운 실정이다.Particularly, since the thickness of the rubber layer 516 in the radial direction is thin, it is very difficult to ensure the proper quality of the damper 504.

또한, 차량의 사용 기간이 길어짐에 따라, 온도 변화에 따른 러버층(516)의 열화, 잦은 역하중 입력으로 러버층(516)의 피로누적 등의 이유로 러버층(516)이 영구적인 변형을 초래하여 웜샤프트(502)의 적절한 지지가 어려워짐에 따라, 조향성능의 저하를 초래하고 래틀소음의 증가가 발생할 수 있다.Further, as the service life of the vehicle becomes longer, the rubber layer 516 undergoes a permanent deformation due to the deterioration of the rubber layer 516 due to the temperature change and the fatigue accumulation of the rubber layer 516 due to frequent reverse load input As the warm shaft 502 becomes difficult to support properly, the steering performance may deteriorate and the rattle noise may increase.

또한, 상기한 바와 같은 러버층(516)의 변형만에 의존하기에, 너무 과도한 역하중이 입력되면, 상기 러버층(516)의 변형 한계를 벗어나 소음이 유발되고 댐퍼(504)의 급격한 성능저하가 발생될 수 있다.In addition, if the excessive load is applied to the rubber layer 516, the deformation of the rubber layer 516 may cause noise, and the damper 504 may be deteriorated in performance May occur.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조향륜으로부터 역으로 입력되는 하중의 크기에 따라 단계적인 탄성 반발력을 적절히 제공할 수 있도록 하여, 최적의 조향성능을 안정적으로 확보하고, 래틀소음을 현저히 저감시킬 뿐만 아니라, 그 내구성이 향상될 수 있도록 한 전동식 파워스티어링의 댐퍼를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a steering system capable of appropriately providing a stepwise elastic repulsive force according to a magnitude of a load input from a steerable wheel, It is an object of the present invention to provide an electric power steering damper which not only remarkably reduces rattle noise but also can improve its durability.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 전동식 파워스티어링의 댐퍼는According to an aspect of the present invention, there is provided an electric power steering damper comprising:

웜샤프트를 지지하는 베어링의 외측에 결합되는 인너링과;An inner ring coupled to the outside of the bearing supporting the worm shaft;

상기 인너링과 일정한 간격을 두고 반경방향 외측으로 이격되는 아웃터링과;Outering spaced radially outwardly at regular intervals from the inner ring;

상기 인너링과 아웃터링 사이에 구비된 러버와;A rubber provided between the inner ring and the outer ring;

상기 러버 속에 인서트되어 상기 러버보다 강한 탄성력을 제공하는 센터링;A centering which is inserted into the rubber and provides a stronger elastic force than the rubber;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a control unit.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명 실시예는 웜샤프트를 지지하는 베어링(9)의 외측에 결합되는 인너링(1)과; 상기 인너링(1)과 일정한 간격을 두고 반경방향 외측으로 이격되는 아웃터링(3)과; 상기 인너링(1)과 아웃터링(3) 사이에 구비된 러버(5)와;3 and 4, an embodiment of the present invention includes an inner ring 1 coupled to the outside of a bearing 9 for supporting a worm shaft; An outer ring (3) spaced radially outwardly at regular intervals from the inner ring (1); A rubber (5) provided between the inner ring (1) and the outer ring (3);

상기 러버(5) 속에 인서트되어 상기 러버(5)보다 강한 탄성력을 제공하는 센터링(7)을 포함하여 구성된다.And a centering (7) inserted in the rubber (5) to provide a stronger elastic force than the rubber (5).

즉, 상기 센터링(7)을 상기 인너링(1)과 아웃터링(3) 사이에 인서트 한 상태에서 상기 러버(5)를 사출하여 일체화함으로써, 상기 러버(5)가 제공하는 탄성력 이외에 상기 센터링(7)이 제공하는 탄성력이 상기 아웃터링(3)과 인너링(1) 사이에 함께 작용하도록 한 것이다.That is, by injecting the rubber 5 in a state in which the centering 7 is inserted between the inner ring 1 and the outer ring 3, the rubber ring 5 is integrated with the center ring 7, (7) acts on the outer ring (3) and the inner ring (1) together.

상기 센터링(7)은 원주방향을 따라 반경방향 내측과 외측으로 다수의 굴곡을 형성하는 구조로서, 상기 굴곡은 일정한 간격을 이루어 형성되는 것이 바람직하다.The centering ring 7 has a structure in which a plurality of bends are formed radially inwardly and outwardly along the circumferential direction, and the bending is preferably formed at regular intervals.

특히, 도 4를 참조하면, 상기 센터링(7)의 반경방향 외측으로 돌출된 굴곡부분은 일부가 상기 아웃터링(3)에 삽입되고, 반경방향 내측으로 돌출된 굴곡부분은 일부가 상기 인너링(1)에 삽입된 구조로 하여, 상기 센터링(7)과 아웃터링(3) 및 인너링(1)의 결합 안정도를 향상시키도록 하였다.4, the bent portion protruding radially outwardly of the centering ring 7 is partly inserted into the outer ring 3, and the bent portion protruding radially inward is partially inserted into the inner ring 1, the coupling stability between the centering 7, the outer ring 3 and the inner ring 1 is improved.

상기한 바와 같이 구성된 전동식 파워스티어링의 댐퍼는 차량이 험로나 요철로 주변을 주행하면서, 조향륜으로부터 역으로 입력되는 하중이 웜휠을 통해 웜샤프트로 전해지면, 상기 댐퍼의 센터링(7)과 러버(5)가 제공하는 탄성력이 단계적으로 댐핑력을 제공하게 된다.The damper of the electric power steering constructed as described above is designed so that when the vehicle is traveling around the rudder or unevenness and the load inputted reversely from the steering wheel is transmitted to the worm shaft through the worm wheel, 5 provides a damping force step by step.

즉, 상기 역입력 하중이 작은 경우에는 상기 인너링(1)과 아웃터링(3) 사이에 사출된 러버(5)에서 제공되는 탄성력에 의해 상기 웜샤프트의 유동을 제한하여 웜휠과 웜샤프트의 이격이 발생하는 것을 방지함으로써, 래틀소음을 억제하도록 하고, 상기 역입력 하중이 상대적으로 큰 경우에는 상기 러버(5)의 탄성력에 추가로 상기 센터링(7)의 변형에 의해 제공되는 보다 강한 탄성력으로 상기 러버(5)가 흡수하지 못한 하중을 감쇄시켜서, 상기 웜샤프트와 웜휠 사이의 이격을 억제하여 래틀 소음의 발생을 방지하는 것이다.That is, when the reverse input load is small, the flow of the worm shaft is limited by the elastic force provided by the rubber 5 injected between the inner ring 1 and the outer ring 3, and the worm wheel is separated from the worm shaft So that the rattle noise can be suppressed. When the reverse input load is relatively large, in addition to the elastic force of the rubber (5), the stronger elastic force provided by the deformation of the center ring (7) The load that the rubber 5 does not absorb can be attenuated so that the separation between the worm shaft and the worm wheel is suppressed to prevent the occurrence of rattle noise.

도 5에는 상기한 바와 같은 작용을 그래프로 도시하고 있는바, k1의 탄성계수는 상기 러버(5)만에 의한 댐핑상태를 나타내고, k2는 상기 러버(5)와 상기 센터링(7)이 함께 댐핑작용을 수행하는 것을 나타내는 것이다.5, the elastic coefficient of k1 represents the damping state only by the rubber 5, and k2 represents the damping state of the rubber 5 and the centering 7 together with the rubber 5, &Lt; / RTI >

상기한 바와 같은 댐퍼의 다중적인 래틀소음 방지구조는 상기와 같이 입력되는 하중의 크기에 따라 적절한 반발력을 발생시켜서 래틀소음을 보다 안정적으로 방지할뿐만 아니라, 상기 웜샤프트와 웜휠의 안정된 치합상태 확보로 조향장치의 안정되고 원활한 작동성을 제공 및 보장하게 되며, 상기 러버(5)의 과도한 변형을 방지하여 그 내구성을 향상시킬 수 있다.The multiple rattle noise preventing structure of the damper as described above generates an appropriate repulsive force according to the magnitude of the input load as described above to more reliably prevent the rattle noise and also to secure the stable engagement state of the worm shaft and the worm wheel It is possible to provide and ensure stable and smooth operability of the steering apparatus and to prevent excessive deformation of the rubber 5 and to improve its durability.

도 1은 종래의 전동식 파워스티어링의 래틀소음 발생 원인을 설명한 도면,1 is a view for explaining a cause of rattle noise generation in a conventional electric power steering,

도 2는 종래의 댐퍼 구조를 설명한 도면,2 is a view for explaining a conventional damper structure,

도 3은 본 발명에 따른 전동식 파워스티어링의 댐퍼의 구조를 도시한 도면,3 is a view showing a structure of a damper of an electric power steering according to the present invention,

도 4는 도 3의 일부 상세도,Figure 4 is a partial detail view of Figure 3,

도 5는 본 발명 댐퍼의 작용을 설명한 그래프이다.5 is a graph illustrating the operation of the damper of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

1; 인너링 3; 아웃터링One; Inner ring 3; Outering

5; 러버 7; 센터링5; Rubber 7; Centering

9; 베어링 9; bearing

Claims

An inner ring coupled to the outside of the bearing supporting the worm shaft;

Outering spaced radially outwardly at regular intervals from the inner ring;

A rubber provided between the inner ring and the outer ring;

And a centering ring inserted in the rubber to provide a stronger elastic force than the rubber,

The centering forms a plurality of bends radially inward and outward along the circumferential direction,

Wherein a bending portion protruding radially outward of the centering ring is inserted into the outer ring, a bend portion protruding radially inward is inserted into the inner ring,

Wherein the rubber is injected in a state in which the centrifuge ring is inserted between the inner ring and the outer ring.

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