KR101688836B1

KR101688836B1 - 유성기어의 축 방향 유격 방지 구조

Info

Publication number: KR101688836B1
Application number: KR1020150147249A
Authority: KR
Inventors: 안상희
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2016-12-22

Abstract

본 발명은 별도의 추가 부품 사용 없이도 유성기어 내부 기어들 간의 축 방향 유격을 최소화할 수 있는 유성기어의 축 방향 유격 방지 구조에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은, 출력축이 관통되는 선기어; 상기 선기어의 외주부에 맞물리며, 모터의 동력을 상기 선기어에 전달해 주는 댐핑커플러;를 포함하며, 상기 선기어의 외주부와 상기 댐핑커플러의 내주부에는 상기 선기어의 초기 축 방향 유동은 가능케 하면서 그 역방향의 유동은 방지하도록 하는 유동방지돌기가 각각 구비되며, 상기 댐핑 커플러는 상기 유동방지돌기가 서로 이웃하는 한 쌍의 기어치 사이에 배치된 유동방지돌기 형성부 및 상기 댐핑커플러의 원주 방향으로 상기 한 쌍의 기어치 양 측부에 상기 댐핑 커플러의 축방향으로 형성되는 한 쌍의 변형유도홈을 포함하며, 상기 유동방지돌기는 상기 한 쌍의 변형유도홈 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

유성기어의 축 방향 유격 방지 구조{Structure for preventing axial backlash of planetary gear system}

본 발명은 유성기어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 추가 부품의 사용 없이도 유성기어 내부 기어들 간의 축 방향 유격을 최소화할 수 있는 유성기어의 축 방향 유격 방지 구조에 관한 것이다.

일반적으로 유성기어 어셈블리는 선기어(Sun gear)와, 캐리어(Carrier)에 지지되며 상기 선기어에 외접하는 유성기어 및 상기 유성기어가 내접하는 링 기어(Ring gear)를 포함하여 구성된다.

이러한 유성기어 어셈블리는 선기어, 유성기어 및 링 기어로 이루어지는 각각의 구성 기어를 고정 측, 입력 측 또는 출력 측으로 설정함으로써, 감속비(또는 증속비)를 용이하게 변경할 수 있는 장점이 있기 때문에 차량의 전동식 조향장치 등과 같은 다양한 사용처에 적용하여 사용되고 있다.

그런데, 이와 같이 다수의 기어들 간의 치합으로 구성된 유성기어 어셈블리는, 서로 맞물려 있는 선기어와 유성기어 사이의 치면을 비롯하여 유성기어와 링 기어 사이의 치면 사이에 일정한 틈새 공간인 유격(Backlash)이 존재하게 된다.

이와 같은 유격은 한 쌍의 기어가 서로 맞물릴 때 치면 후방에 생기는 공간을 지칭하는데, 이들 기어 사이의 유격이 너무 적으면 윤활이 불충분하여 치면끼리의 마찰이 커지게 되고, 유격이 너무 크면 기어들 간의 맞물림이 나빠져 기어가 파손되기 쉽다. 따라서, 서로 맞물려 있는 기어들을 매끄럽게 회전시키기 위해서는 적절한 간격의 유격이 필요하다.

한편, 상기 유성기어와 같이 구동기어와 종동기어가 서로 맞물린 통상의 기어장치에서는 구동기어와 종동기어의 회전속도가 일정한 경우에는 별다른 문제가 발생되지 않지만 어떠한 이유로 인해 양측 기어들 간의 회전속도가 일정하지 않게 되는 경우에는 상기 기어의 치면들 간의 유격으로 인해 래틀 소음(Rattle noise)이 발생할 수 있다.

이와 같이 서로 맞물려 있는 기어들 간의 유격으로 인해 발생되는 래틀 소음은 사람에게 불쾌감을 줄뿐 아니라 기어들 치면에 대한 마모를 발생시켜 결과적으로 기어의 내구성을 저하시킬 수 있다. 이에 따라, 기어들 간의 적절한 유격을 보상하여 래틀 소음을 줄여주기 위한 다양한 여러 방안들이 연구되고 있다.

한편, 상기와 같은 유성기어를 사용하는 차량의 전동식 조향장치에서는 유성기어 감속기 내에서 발생하는 축 방향의 유격을 보상해 주기 위하여 다양한 방법의 유격 보상 구조가 적용되어 왔다.

그 일 예로, 유성기어 감속기 내에서 기어들 간의 축 방향 유격을 보상해주기 위해 기어들 간의 축간거리를 조절하거나, 기어의 분할을 통해 기어들 간의 축 방향 유격을 제거하는 방법 등이 사용되거나, 리프 스프링(Leaf spring), 웨이브 와셔(Wave washer) 등을 이용하여 기어에 축 방향으로 일정한 힘을 가해 주거나, 또는, 볼 베어링(Ball bearing) 등을 사용하여 기어의 축 방향 유동을 제거하는 방법 등이 사용되어 왔다.

그러나, 상기와 같은 종래의 유성기어의 축 방향 유격 보상 방법은, 유성기어 감속기 내부에 리프 스프링, 웨이브 와셔나 볼 베어링 등과 같은 별도의 추가 부품들을 사용하여 기어의 축 방향 유동을 억제하였기 때문에, 유성기어 감속기 내부구조가 복잡해지고, 유성기어 감속기의 축 방향 길이를 증가시키게 되며, 조립성을 저하시키게 되는 여러 가지 문제점을 발생시키게 된다. 아울러, 추가 부품의 설치로 인해 제품의 무게를 증가시킬 뿐 아니라 제작비를 증가시키게 되는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개 제2015-0066147호(2015.06.16)

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 유성기어의 구동과정에서 선기어의 초기 축 방향 유동은 가능케 하면서 그 역방향의 유동은 효과적으로 억제하도록 하는 것을 통해 선기어의 축 방향 유동을 최소화할 수 있는 유성기어의 축 방향 유격 방지 구조를 제공하는 데에 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 유성기어의 축 방향 유격 방지 구조는, 출력축이 관통되는 선기어; 상기 선기어의 외주부에 맞물리며, 모터의 동력을 상기 선기어에 전달해 주는 댐핑커플러;를 포함하며, 상기 선기어의 외주부와 상기 댐핑커플러의 내주부에는 상기 선기어의 초기 축 방향 유동은 가능케 하면서 그 역방향의 유동은 방지하도록 하는 유동방지돌기가 각각 구비되며, 상기 댐핑 커플러는 상기 유동방지돌기가 서로 이웃하는 한 쌍의 기어치 사이에 배치된 유동방지돌기 형성부 및 상기 댐핑 커플러의 원주 방향으로 상기 한 쌍의 기어치 양 측부에 상기 댐핑 커플러의 축방향으로 형성되는 한 쌍의 변형유도홈을 포함하며, 상기 유동방지돌기는 상기 한 쌍의 변형유도홈 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 유동방지돌기는 초기 축 방향 유동을 가능케 하는 경사부와, 그 역방향의 유동을 방지토록 하는 걸림부를 가지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 댐핑커플러에 형성되는 유동방지돌기는 상기 댐핑커플러의 원주방향을 따라 복수 개가 서로 등 간격을 이루며 배열 형성할 수 있다.

이때, 상기 댐핑커플러에 형성된 상기 유동방지돌기는 복수 개로 형성되며, 상기 한 쌍의 기어치 사이에 축 방향으로 이격 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 유성기어 축 방향 유격 방지 구조에 따르면, 유성기어의 작동시 나선 구조의 치면을 가지는 선기어와 유성기어들의 결합으로 인해 선기어에 축 방향으로의 유동이 발생할 경우, 선기어와 댐핑커플러 사이에서 축 방향으로 맞물려 있는 복수의 유동방지돌기에 의해 선기어의 축 방향 유동이 효과적으로 억제될 수 있기 때문에 선기어와 유성기어들 사이의 축 방향 유격을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 선기어와 유성기어의 축 방향 유격 방지를 위해 종래와 같이 리프 스프링이나 웨이브 와셔 또는 볼 베어링 등과 같은 별도의 추가 부품을 사용할 필요가 없기 때문에, 유성기어 감속기의 내부구조를 한층 간단하게 구현하여 조립성을 향상시킬 수 있고, 유성기어 감속기의 전체 중량이 증가되는 것을 방지할 수 있으며, 추가 부품 사용에 따른 제작비 상승을 방지할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 종래와 같이 리프 스프링, 웨이브 와셔, 볼 베어링과 같은 추가 부품의 사용이 배제됨으로써, 유성기어 감속기의 축 방향 전체 길이가 감소되는 효과가 있고, 유성기어 감속기의 내부 기어들 간의 축 방향 유격을 효과적으로 보상해 주어 내부 기어들 간의 마모 발생을 최소화할 수 있고, 래틀 소음을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 유성기어 감속기의 내구부조를 도시한 단면도.
도 2 는 도 1의 주요 구성부를 확대 도시한 확대 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 댐핑커플러 구조를 상세하게 보여주는 상세도.
도 4는 본 발명의 유동방지돌기에 의한 선기어의 축방향 유동 방지 구조를 설명하는 작동 상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 유성기어의 축 방향 유격 방지 구조는, 그 일 예로 차량의 전동식 조향장치에 구비되는 유성기어 감속기에 적용될 수 있다.

전동식 조향장치는 운전자가 조향휠(Steering Wheel)을 조작할 경우에 운전자의 조향휠 조작력을 보조하여 주기 위한 조향 보조 동력장치로서, 운전자가 보다 작은 힘으로 용이하게 차량의 진행방향을 변경할 수 있도록 해주는 장치이다.

이와 같은 전동식 조향장치는 차속 센서와 조향각 센서를 통해 감지된 차량의 속도와 조향각의 변화에 따라 전자제어장치(ECU)가 전동식 조향장치 내부에 구비된 모터를 구동시켜 조향휠의 조작력을 보조해주도록 한다.

이와 같은 전동식 조향장치에는 상기 모터와 연결되어 서로 치합된 내부 기어들 간의 기어비 변환을 통해 모터의 회전력을 감속시켜 조향축에 전달해주도록 하는 유성기어 감속기가 설치된다.

도 1 은 본 발명에 따른 차량의 전동식 조향장치에 구비되는 유성기어 감속기의 내구 부조를 보여주는 단면도이고, 도 2 는 도 1의 댐핑커플러와 선기어가 맞물린 부분을 확대 도시한 확대 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 유성기어 감속기(100)는, 복수의 유성기어가 축 방향(도 1에 도시된 유성기어 감속기의 축 방향을 말한다.)을 따라 다단식 구조로 배열된 것으로서, 출력축(120)이 관통되는 선기어(Sun Gear;130)와, 선기어(130)에 외접하고 링기어(Ring Gear;140)에 내접하는 복수의 유성기어(150)와, 유성기어(150)가 회전가능하게 지지되는 캐리어(Carrier;160)를 포함한다.

선기어(130)는 유성기어 감속기의 축 방향을 따라 배열된 제1선기어(132)와 제2선기어(134)로 구성되며, 상기 제1선기어(132)와 제2선기어(134)의 내부로 차륜의 조향을 위한 출력축(120)이 관통된다.

제1선기어(132)의 상단에는 도시되지 않은 중공 형상의 모터 축과 연결된 댐핑커플러(Damping Coupler;110)가 외접하며, 상기 모터 축이 회전하는 경우 이와 맞물려 있는 댐핑커플러(110)가 회전하게 되고, 이와 연동하여 댐핑커플러(110)와 맞물려 있는 제1선기어(132)가 회전하게 된다.

유성기어(150)는 축 방향을 따라 배열되며 상기 제1선기어(132)와 제2선기어(134)에 각각 맞물리는 제1유성기어(152)와 제2유성기어(154)로 구성된다.

이때, 제1유성기어(152)와 제2유성기어(154)는 각각 복수 개로 구비되는데, 본 실시 예에서는 제1유성기어(152)와 제2유성기어(154)가 각각 3개씩 구비된 형태를 제시하고 있다.

제1유성기어(152)는 제1선기어(132)에 외접하고 제1링기어(142)에 내접하도록 제1캐리어(162)에 회전 가능하게 지지된다. 따라서, 모터의 구동시 댐핑커플러(110)와 맞물린 제1선기어(132)가 회전될 경우 상기 제1선기어(132)와 맞물린 복수 개의 제1유성기어(152)들 역시 연동하여 회전하게 된다.

제1캐리어(162)는 제2선기어(134)의 일측에 외접하도록 연결되고, 상기 제1캐리어(162)가 회전함에 따라 제2선기어(134)도 이와 연동하여 회전이 이루어지게 된다.

제2유성기어(154)는 제1캐리어(162)의 하부 위치에서 상기 제2선기어(134)에 외접하고 제2링기어(144)에 내접하도록 제2캐리어(164)에 회전 가능하게 지지된다. 따라서, 상기 제2선기어(134)가 회전함에 따라 복수 개의 제2유성기어(154)들 역시 연동하여 회전하게 된다.

상기 제2유성기어(154)가 회전가능하게 지지되는 제2캐리어(164)는 제2선기어(134)를 관통하는 출력축(120)과 일체로 결합되어, 상기 제2캐리어(164)가 회전함에 따라 출력축(120)이 연동하여 회전하고, 출력축(120)은 랙-피니언 기구부에 연결되어 회전력을 전달하게 된다.

한편, 상기와 같은 구성을 가지는 유성기어 감속기(100)의 내부에 구비되는 선기어(130)와 유성기어(150)는 기어치가 회전축과 평행하지 않고 축 방향에 대하여 비스듬하게 경사진 형태의 헬리컬 기어가 적용된다.

이러한 헬리컬 기어는 기어의 치열이 회전축과 평행한 평기어에 비하여 기어치 상호 간에 접촉하는 부분의 길이가 길기 때문에 큰 힘을 전달할 수 있는 장점이 있고, 기어치의 열이 경사져 있어 원활한 회전이 가능한 장점이 있기 때문에 유성기어 감속기 등에 많이 적용하여 사용되고 있다.

그러나, 유성기어 감속기 내에서 헬리컬 기어 형태를 가지는 선기어(130) 및 유성기어(150) 등은 상호 맞물려 있는 기어치가 축 방향에 대해 경사진 구조를 이루기 때문에 모터의 구동에 의해 댐핑커플러(110)와 맞물려 있는 선기어(130)가 회전되는 경우 상기 경사진 치합구조에 의해 축 방향으로 일정수준의 분력이 발생하여 선기어(130)에 축 방향의 유동을 발생시킬 수 있다. 그리고, 이와 같이 발생되는 선기어(130)의 축 방향 유동으로 인하여 선기어(130)와 유성기어(150) 간에 래틀 소음(Rattle Noise)이 발생되는 문제를 야기시킬 수 있다.

종래의 경우, 상기와 같은 선기어(130)의 축 방향 유동을 억제시키기 위하여, 선기어(130)의 일단에 리프 스프링(Leaf spring)이나 웨이브 와셔(Wave washer) 등을 설치하여 선기어(130)에 축 방향으로 일정한 힘을 가해 주거나, 선기어(130)의 외주부에 볼 베어링(Ball bearing)을 설치함으로써 선기어(130)의 축 방향 유동을 제거하는 방법이 주로 사용되어 왔다.

그러나, 본 발명에서는 상기와 같은 리프 스프링, 웨이브 와셔, 볼 베어링 등과 같은 별도 추가 부품 사용 없이도 간단한 유동방지용 스토퍼 돌기 구조를 적용하여 선기어(130)의 축 방향 유동을 손쉽게 억제할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 유성기어의 축 방향 유격 보상 구조에서는, 모터 축(미도시)과 연결되는 댐핑커플러(110)와, 댐핑커플러(110)에 내접하는 선기어(130)에 상기 선기어(130)의 축 방향 유동을 효과적으로 억제시킬 수 있도록 하기 위한 유동방지용 스토퍼 돌기 구조를 제시하고 있다.

즉, 도 2에 도시된 형태와 같이, 선기어(130)의 외주부와 댐핑커플러(110)의 내주부 상에 축 방향을 따라 서로 맞물리는 복수의 유동방지돌기(114,134)를 형성하여, 상기 유동방지돌기(114,134)의 맞물림 구조에 의해 선기어(130)가 초기에 한쪽 축 방향으로 유동이 이루어진 이후에 그 반대 방향으로는 유동이 불가능하도록 구성하였다.

구체적으로, 댐핑커플러(110)의 내주부와 선기어(130)의 외주부에는, 도 2에 도시된 형태와 같이, 쐐기 형태의 종단면 형상을 가지며 돌출된 복수 개의 유동방지돌기(114,134)가 축 방향을 따라 일정 간격으로 배열 형성된다.

이때, 상기 댐핑커플러(110)의 내주부에 구비되는 유동방지돌기(114)는 하부방향으로 진행될수록 돌출 폭이 점차 커지는 형태로 형성되고, 선기어(130)의 외주부에 구비되는 유동방지돌기(134)는 그 반대되는 상부방향으로 진행될수록 돌출 폭이 점차 커지는 형태로 형성된다.

여기서, 상기 댐핑커플러(110)와 선기어(130) 각각에 구비되어 있는 유동방지돌기(114,134)는 축 방향에 대하여 일정 각도로 경사진 경사부(114a,134a)와, 상기 축 방향과 수직을 이루며 형성되는 걸림부(114b,134b)를 가지며, 이 경우 상기 각 유동방지돌기(114,134)에 형성된 경사부(114a,134a)와 걸림부(114a,134a)는 서로 평행을 이루도록 형성된다.

한편, 상기 선기어(130)에 형성되는 복수의 유동방지돌기(134)는 축 방향을 따라 서로 인접된 형태로 배열되는 반면에, 상기 댐핑커플러(110)에 형성되는 복수의 유동방지돌기(114)는 상기 선기어(130)의 유동방지돌기(134)보다 적은 개수로 구비되어 축 방향을 따라 소정 간격으로 이격된 형태로 배열 형성된다.

이때, 상기 댐핑커플러(110)에 형성되는 복수의 유동방지돌기(114)들 간의 축 방향 이격 간격은 하나의 유동방지돌기(114) 상하 폭(h)에 대응되는 이격 간격을 갖도록 형성된다.

도 3은 본 발명에 따른 댐핑커플러(110)의 구조를 보다 구체적으로 보여주는 상세도이다.

도 3에 도시되어 있는 댐핑커플러(110)의 상세구조에서 볼 수 있듯이, 댐핑커플러(110)의 내주부 및 외주부에는 각각 선기어(130) 및 중공형 모터 축(미도시)과 맞물리는 기어치(111,112)가 형성된다.

그리고, 댐핑커플러(110) 내주부에 축 방향을 따라 배열 형성되는 복수의 유동방지돌기(114)는 댐핑커플러(110)의 내주부 전체 면에 걸쳐 형성되는 것이 아니라 댐핑커플러(110)의 내주부 일부 면에 한하여 한정된 개수로 배열 형성된다.

이에 반하여, 선기어(130)의 외주부에 축 방향을 따라 배열되는 복수의 유동방지돌기(134)는 선기어(130)의 외주부 전체 면에 걸쳐 균등하게 배열 형성된다.

이와 같이 형성하는 이유는, 댐핑커플러(110)와 선기어(130)의 조립에 따른 편의성을 향상시키기 위함이다.

즉, 댐핑커플러(110)와 선기어(130)를 상호 조립하는 경우, 댐핑커플러(110)에 형성된 유동방지돌기(114)를 선기어(130)에 형성된 유동방지돌기(134)의 맞물림 위치에 일일이 맞추어서 조립하는 번거로움을 배제시킬 수 있기 때문에 조립성을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

한편, 상기와 같은 댐핑커플러(110) 구조에 있어서 복수의 유동방지돌기(114)가 축방향으로 배열된 부분(이하, "유동방지돌기 형성부" 라고 한다)은 댐핑커플러(110)의 직경방향으로 탄성 변형이 가능한 구조로 형성된다.
유동방지돌기 형성부(113)는 유동방지돌기(114)가 서로 이웃하는 한 쌍의 기어치 사이에 배치될 수 있다.

즉, 축 방향으로 복수의 유동방지돌기(114)가 배열 형성된 댐핑커플러(110)의 유동방지돌기 형성부(113)는 상기 댐핑커플러(110)의 원주방향을 따라 복수 개(실시 예에서는 3개)가 등 간격을 이루며 구비된다.

이때, 상기 유동방지돌기 형성부(113)의 좌우 측에 위치한 댐핑커플러(110) 부분에는 부분적으로 파인 형상을 가지는 변형유도홈(115)이 형성된다. 이와 같은 변형유도홈(115)의 형성으로 인해 유동방지돌기 형성부(113)는 댐핑커플러(110)의 몸체로부터 직경 방향으로 탄성 변형되는 것이 가능해진다.
변형유도홈(115)은 한 쌍이 제공될 수 있다. 한 쌍의 변형유도홈(115) 사이에는 유동방지돌기(113)가 배치될 수 있다. 변형 유도홈(115)은 댐핑커플러(110)의 원주 방향으로 한 쌍의 기어치 양 측부에 댐핑커플러(110)의 축방향으로 형성될 수 있다.

이와 같이 상기 유동방지돌기 형성부(113)는 그 일측 단부 부분이 댐핑커플러(110)에 붙어 있는 형상적 구조를 가지기 때문에, 상기 유동방지돌기 형성부(113) 부분에 도 3의 화살표 방향으로 외력이 작용하는 경우, 상기 유동방지돌기 형성부(113) 부분은 댐핑커플러(110) 몸체에 붙어 있는 부분을 중심으로 댐핑커플러(110)의 바깥쪽 방향으로 일정 부분 탄성적으로 벌어지는 것이 가능해진다.

이와 같은 본 발명에 따른 댐핑커플러(110) 구조에 따르면, 댐핑커플러(110)를 선기어(130)의 외주부에 조립할 경우, 상기 댐핑커플러(110)의 유동방지돌기(114)와 선기어(130)의 유동방지돌기(134)와의 간섭에 의해 댐핑커플러(110)에 형성된 복수의 유동방지돌기 형성부(113)가 바깥쪽 방향으로 일시적으로 벌어졌다가 다시 원위치 되면서 조립이 용이하게 이루어질 수 있다.

아울러, 상기와 같이 댐핑커플러(110)와 선기어(130)의 조립이 완료된 상태에서, 모터의 구동에 의해 댐핑커플러(110)와 맞물려 있는 선기어(130)가 축 방향으로 초기 유동되는 경우에는, 도 4에서 보는 것과 같이, 댐핑커플러(110)의 유동방지돌기(114)와 맞물려 있던 선기어(130)의 유동방지돌기(134)가 댐핑커플러(110)의 유동방지돌기(114)의 경사부(114a)를 타고 하방으로 이동되면서 댐핑커플러(110)에 형성된 유동방지돌기 형성부(113)가 바깥쪽 방향으로 일시적으로 벌어졌다가 복귀되는 탄성 변형 과정을 거쳐 다시 그 하부에 위치한 유동방지돌기(114,134)들 간의 맞물림 상태가 유지된다. 이상과 같은 과정을 통해 선기어(130)는 댐핑커플러(110)에 대해 초기에 하방으로 일정 거리만큼 이동하는 것이 가능해진다.

상기한 선기어(130)의 하방 유동 과정에서 댐핑커플러(110)의 유동방지돌기(114)에 형성된 경사부(114a)는 선기어(130)의 유동방지돌기(134)와 간섭되면서 선기어(130)의 초기 축 방향의 유동을 가능케 하는 한편, 그 하부에 형성된 걸림부(114b)는 선기어(130)가 축 방향으로 이동된 후, 선기어(130)의 유동방지돌기(134)에 형성된 걸림부(134b)와 서로 다시 간섭하여 걸림상태를 유지함으로써 선기어(130)가 반대방향으로 유동되는 것을 억제하게 된다.

아울러, 상기와 같은 과정을 통해 선기어(130)가 하방으로 초기 유동이 이루어진 이후에는 출력축(120)의 외주부에 끼워진 상태에서 제2캐리어(164)의 상면에 안착되어 있는 와셔(170)에 의해 선기어(130)의 하단 부분이 접촉되어 하방으로의 유동이 제한되기 때문에 선기어(130)의 추가적인 하방 이동이 억제될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 유성기어 감속기(100)의 작동시 나선 구조의 치면을 갖는 선기어(130)와 유성기어(150)들 간의 결합으로 인해 선기어(130)에 축 방향 유동이 발생하게 되는 경우, 상기 댐핑커플러(110)와 선기어(130) 사이에서 축 방향을 따라 서로 맞물려 있는 복수의 유동방지돌기(114,134)들 간의 맞물림 구조에 의해 선기어(130)의 초기 축 방향 유동이 이루어진 후 그 반대방향으로의 유동이 제한됨으로써 선기어(130)는 그 초기 유동된 위치상에서 상부 축 방향으로의 유동 없이 안정적으로 회전작용을 수행할 수 있다.

그리고, 상기와 같이 복수의 유동방지돌기(114,134)들에 의한 맞물림 구조에 의해 선기어(130)의 일측 축 방향으로의 유동이 효과적으로 제한될 수 있기 때문에, 선기어(130)와 유성기어(150)들 간의 유격이 보상되어 선기어(130)와 유성기어(150)들 간에 원활하고 확실한 물림 상태를 유지할 수 있고, 기어들 간의 마모를 줄여줄 수 있으며, 이를 통해 래틀소음을 저감시킬 수 있는 효과를 도출해낼 수 있다.

아울러, 상기와 같은 유성기어의 유격방지 구조를 적용함에 따라, 유성기어의 축 방향 유격 방지를 위해 종래와 같이 리프 스프링이나 웨이브 와셔 또는 볼 베어링 등과 같은 별도의 추가 부품을 사용할 필요가 없기 때문에, 유성기어 감속기의 내부구조를 한층 간단하게 구현하여 조립성을 향상시킬 수 있고, 유성기어 감속기의 전체 중량이 증가되는 것을 방지할 수 있으며, 추가 부품 사용에 따른 제작비 상승을 방지할 수 있는 장점을 얻을 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 차량용 조향장치 유성기어 유격보상구조를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 유성기어 감속기 110 : 댐핑커플러
113 : 유동방지돌기 형성부 114,134 : 유동방지돌기
114a,134a : 경사부 114b,134b : 걸림부
115 : 변형유도홈 120 : 출력축
130 : 선기어 132,134 : 제1,2선기어
140 : 링기어 142,144 : 제1,2링기어
150 : 유성기어 152,154 : 제1,2유성기어
160 : 캐리어 162,164 : 제1,2캐리어
170 : 와셔

Claims

출력축이 관통되는 선기어;
상기 선기어의 외주부에 맞물리며, 모터의 동력을 상기 선기어에 전달해 주는 댐핑커플러;를 포함하며,
상기 선기어의 외주부와 상기 댐핑커플러의 내주부에는 상기 선기어의 초기 축 방향 유동은 가능케 하면서 그 역방향의 유동은 방지하도록 하는 유동방지돌기가 각각 구비되며,
상기 댐핑 커플러는,
상기 유동방지돌기가 서로 이웃하는 한 쌍의 기어치 사이에 배치된 유동방지돌기 형성부 및
상기 댐핑커플러의 원주 방향으로 상기 한 쌍의 기어치 양 측부에 상기 댐핑커플러의 축방향으로 형성되는 한 쌍의 변형유도홈을 포함하며,
상기 유동방지돌기는 상기 한 쌍의 변형유도홈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 유성기어의 축 방향 유격 방지 구조.
제1항에 있어서, 상기 유동방지돌기는 상기 축 방향의 유동을 가능케 하는 경사부와 그 역방향의 유동을 방지토록 하는 걸림부를 가지는 것을 특징으로 하는 유성기어의 축 방향 유격 방지 구조.
제2항에 있어서, 상기 댐핑커플러에 형성되는 상기 유동방지돌기는 상기 댐핑커플러의 원주방향을 따라 복수 개가 서로 등 간격을 이루며 배열 형성된 것을 특징으로 하는 유성기어의 축 방향 유격 방지 구조.
제1항에 있어서, 상기 댐핑커플러에 형성된 상기 유동방지돌기는 복수 개로 형성되며, 상기 한 쌍의 기어치 사이에 축 방향으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 유성기어의 축 방향 유격 방지 구조.