KR101619574B1 - 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조에 관한 것으로, 일단이 모터와 체결되고 나사산이 웜휠과 치합되도록 하우징에 수용된 웜의 타단에 체결되어 하우징의 일측에 장착된 스토퍼를 포함하며, 웜에 탄성력이 적은 스토퍼가 체결되어 스프링 가압에 의한 웜의 회전축이 틀어지는 것이 방지되고, 그로써 웜과 웜휠 간 마찰력이 일정하게 유지되어 조향시 조타감을 일정하게 유지하는 효과가 있는 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조를 제공한다.

Description

전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조{STOPPER STRUCTURE FOR PREVENTING OFFSET BETWEEN WORM GEAR AND WORE WHEEL EQUIPPED MOTOR DRIVEN POWER STEERING}

본 발명은 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웜의 타단에 탄성력이 적은 스토퍼를 구비하므로써 웜과 웜휠 사이에 유격이 발생 되는 것을 방지하는 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 MDPS의 사시도이고, 도 2는 종래 MDPS에 구비된 웜과 웜휠의 평면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와같이, 일반적으로 전동식 스티어링(MDPS; MOTOR DRIVEN POWER STEERING)에는 스티어링샤프트(10)에 연결되는 웜휠(20)과, 웜휠(20)에 치합되어 모터(30)의 구동력을 웜휠(20)로 전달하는 웜(40)이 구비된다.

웜(40)이 회전함에 따라 치합된 웜(40)의 나사산과 웜휠의 나사산 사이에 치면 반력이 발생하고, 치면 반력에 의해 웜(40)이 웜휠(40)의 반대방향으로 진동하면서 소음이 발생 된다.

이러한 치면 반력에 의한 소음을 감소시키고자, 웜(40)의 일측에 웜(40)을 웜휠(20) 방향으로 가압하는 스프링(50)을 장착하였었다.

그런데, 웜(40)의 일측에는 웜(40)이 모터(30) 회전에 의해 하우징(60) 내부에서 무분별하게 위치 이동되는 것을 방지하기 위해서, 도 2에 단면으로 도시된 바와 같이, 웜(40) 일측에 베어링(70)이 장착되고 베어링(70) 위에 하우징(60)과 접하게 되는 탄성재인 고무부싱(80)이 형성된다. 즉, 스프링(50)은 고무부싱(80)을 가압하게 된다.

스프링(50)의 탄성력으로 탄성재인 고무부싱(80)에 가압력을 가하게 되면, 고무부싱(80)은 그 특성에 의해 형상이 변형되고, 그에 따라 웜(40)의 회전축(S,S')이 의도치 않게 틀어져 웜(40)과 웜휠(20)에 유격이 발생 된다.

이때, 유격에 의해 웜(40)과 웜휠(20)의 치면에 작용하는 수직력이 증가되고, 증가된 수직력에 비례하여 치면간 마찰력이 증가 된다.

도 3은 종래 MDPS에 구비된 웜과 웜휠 사이에서 발생되는 마찰력의 그래프이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 웜과 웜휠 사이의 유격이 존재하므로써, 증가되는 웜과 웜휠 사이 마찰력은 비규칙적으로 스티어링휠 조작시 운전자에게 불규칙적인 조타감을 전달하게 된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0130007호(2011.12.05.)

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 스프링에 의해 가압받으므로써 발생가능한 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조에 따르면, 일단이 모터와 체결되고 나사산이 웜휠과 치합되도록 하우징에 수용된 웜의 타단에 체결되어 하우징의 일측에 장착된 스토퍼를 포함하는 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조를 제공한다.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 스토퍼는 웜의 타단에 고정된 베어링과, 하우징 내측과 접하도록 베어링에 형성된 지지부를 포함할 수 있으며, 지지부는 탄성부와 비탄성부가 혼합되어 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 하우징에 형성된 장착부에 안티래틀스프링이 구비되며, 베어링을 기준으로 안티래틀스프링의 반대편에 비탄성부가 위치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 탄성부가 고무일 수 있으며, 비탄성부는 플라스틱일 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조에 의하면, 웜에 탄성력이 적은 스토퍼가 체결되어 스프링 가압에 의한 웜의 회전축이 틀어지는 것이 방지되고, 그로써 웜과 웜휠 간 마찰력이 일정하게 유지되어 조향시 조타감을 일정하게 유지하는 효과가 있다.

도 1은 도 1은 종래 MDPS의 사시도,
도 2는 종래 MDPS에 구비된 웜과 웜휠의 평면도,
도 3은 종래 MDPS에 구비된 웜과 웜휠 사이에서 발생되는 마찰력의 그래프,
도 4는 본 발명의 일실시예의 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼의 단면도,
도 5는 도 4의 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼에 따른 웜과 웜휠 사이에 발생되는 마찰력의 그래프이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 4는 본 발명의 일실시예의 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼의 단면도이고, 도 5는 도 4의 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼에 따른 웜과 웜휠 사이에 발생되는 마찰력의 그래프이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼는, 일단이 모터와 체결되고 나사산이 웜휠과 치합되도록 하우징(300)에 수용된 웜(200)의 타단에 체결되어 하우징(300)의 일측에 장착된 스토퍼(100)를 포함한다.

하우징(300)의 내부에 웜휠과 웜(200)이 내삽되며, 그 일측에 모터가 부착되므로, 웜(200)을 수용하기 위한 원통형상의 웜내삽부와 웜휠을 수용하기 위한 박스상의 웜휠내삽부가 하우징(300)에 구비되는 것이 바람직하다.

스토퍼(100)는 웜(200)의 타단에 고정된 베어링(110)과, 하우징(300) 내측 즉, 웜내삽부의 내측면과 접하도록 베어링(110)에 형성된 지지부(120)를 포함하는데, 지지부(120)는 탄성부(121)와 비탄성부(122)가 혼합되어 형성된다.

탄성부(121)를 지지부(120)에 형성하는 이유는 가공 중 발생가능한 공차에 대응하고, 조립의 용이성을 높이기 위함이다.

비탄성부(122)가 구비됨으로써 아래 기재된 안티래틀스프링(400)이 웜(200)을 가압하더라도 윔(200)의 회전축 틀어짐이 방지된다.

본 발명의 일실시예에서 탄성부(121)는 고무로 제작되며, 비탄성부(122)는 플라스틱으로 제작된다.

또한, 하우징(300)에 형성된 장착부(310)에 안티래틀스프링(400)이 구비되며, 베어링(110)을 기준으로 안티래틀스프링(400)의 반대편에 비탄성부(122)가 위치된다.

앞서 기재한 바와 같이, 비탄성부(122)는 안티래틀스프링(400)의 가압에 의하여 웜(200)의 회전축이 틀어지는 것을 방지하기 위한 것이므로, 비탄성부(122)는 베어링(110), 더 정확하게는 웜(200)의 회전축을 기준으로 안티래틀스프링(400)과 대칭을 이루도록 위치되는 것이 바람직하다. 즉, 장작부(310)와 수직선상에 위치되는 하우징(300)의 내측면 부위가 비탄성부(122)와 접촉된다.

도 4에 도시된 Y 즉, 베어링(110)과 하우징(300)과의 거리와, 안티래틀스프링(400)의 가압력을 고려하여 비탄성부(122)와 탄성부(121)의 비율을 결정하는 것이 바람직하다.

안티래플스프링이 웜(200)을 가압하므로써, 치면 반력에 의한 웜(200)의 진동이 방지되어 치면 반력에 의한 소음 발생이 방지되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 지지부(120) 특히, 비탄성부(122)에 의하여 웜(200)의 회전축 틀어짐이 방지되므로, 회전축 틀어짐에 의한 웜(200)과 웜휠 간의 비규칙적인 마찰력 발생이 방지된다. 또한, 비규칙적인 마찰력 발생이 방지되므로 인하여 조향감이 향상된다.

100: 스토퍼 110: 베어링
120: 지지부 121: 탄성부
122: 비탄성부 200: 웜
300: 하우징 310: 장착부
400: 안티래틀스프링

Claims (6)

1. 일단이 모터와 체결되고 나사산이 웜휠과 치합되도록 하우징에 수용된 웜의 타단에 체결되어 상기 하우징의 일측에 장착된 스토퍼;를 포함하는 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조에 있어서,
   상기 스토퍼는 상기 웜의 타단에 고정된 베어링과, 상기 하우징 내측과 접하도록 상기 베어링에 형성된 지지부를 포함하고,
   상기 베어링의 중심을 통과하는 수직선 상의 상기 하우징 상부에 형성된 장착부에 안티래틀스프링이 구비되며,
   상기 지지부는 탄성부와 비탄성부가 혼합되어 형성되고,
   상기 비탄성부는 상기 베어링의 외주면을 둘러싸도록 배치되며,
   상기 탄성부는 상기 베어링의 중심을 통과하는 수평선을 기준으로, 상기 수평선 상방의 상기 비탄성부의 외주면을 둘러싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조.
2. 삭제
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4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부가 고무인 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조.
6. 제1항에 있어서,
   상기 비탄성부가 플라스틱인 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링에 구비된 웜과 웜휠의 유격을 방지하는 스토퍼구조.

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