KR101794436B1 - 래시 프리 지지를 위한 플라스틱 요소 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조향축 주위를 회전할 수 있는 조향 샤프트에 비틀림 저항 방식으로 연결되는 웜 휠; 회전축 주위를 회전 가능하도록 지지되고, 웜 휠의 치차 사이에 맞물려 웜 샤프트가 회전축 주위를 회전할 때 웜 휠이 조향축 주위를 회전하도록 하는 웜 톱니뿐만 아니라 엔진측 말단 및 엔진에서 먼쪽의 말단을 가지는 웜 샤프트(4); 그 안에서 웜 휠 및 웜 샤프트가 회전 가능하도록 지지되는 기어박스 하우징; 및 보상 요소를 구비하며, 보상 요소는 후방 말단 섹션 및 전방 말단 섹션뿐만 아니라 중간 섹션을 가지며, 상기 후방 말단 섹션은 기어박스 하우징에 연결되고, 상기 전방 말단 섹션은 웜 샤프트의 엔진에서 먼쪽의 말단을 보유하거나 또는 웜 샤프트의 엔진에서 먼쪽의 말단을 수용하는 홀더를 보유하는 것을 특징으로 하는 웜 기어박스를 개시한다.

Description

래시 프리 지지를 위한 플라스틱 요소{PLASTIC ELEMENT FOR LASH-FREE SUPPORT}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 장치, 특히 스크류 또는 스크류-온 스프로켓(screw-on sprocket)을 웜 휠 또는 헬리컬 기어에 가압하기 위한 장치이다.
예를 들어 전기기계식 동력 조향 시스템, 즉 예를 들어 EPS(Electric Power Steering) 시스템 또는 EPAS(Electric Power Assisted Steering) 시스템에 사용되는 웜 기어박스(worm gearboxes)는 작은 토크로 백래시(backlash) 없도록 배치되어야 한다. 온도 및 습도의 변화가 있으면, 백래시는 포지티브 또는 네거티브하게 변화하여 조향에(in the steering) 잡음(포지티브 백래시) 또는 강직(네거티브 백 래시)을 초래한다. 이러한 것의 원인은 기어박스에 사용되는 상이한 물질들이 상이하게 팽창하여, 어느 한 온도에서 웜 휠 내에 견고하게 체결된 웜 샤프트가 다른 온도에서 웜 휠 내에서 느슨하게 체결되거나 웜 휠에 대하여 너무 타이트하게 누르기 때문이다.
전기기계식 동력 조향을 위한 종래의 기어박스에서는, 강철 웜을 구비한 알루미늄 하우징이 사용되었다. 이 경우 웜 휠은 금속 허브 및 얇은 플라스틱 스프로켓(sprocket)을 포함한다. 이러한 설계에서 금속 허브 및 스프로켓의 직경은 금속 허브, 스프로켓 및 웜이 전체로서 열적, 방사상의 선형 팽창 계수(thermal, radial coefficient of linear expansion)가 알루미늄 하우징의 팽창 계수와 대략 일치하도록 선정된다. 따라서 이러한 조건을 만족하기 위하여는 종종 매우 큰 금속 허브 및 매우 얇은 플라스틱 스프로켓이 선정되어야만 하며 이는 비싸고 무거운 부품을 초래한다.
복잡한 설계에 의해 웜 또한 웜 휠에 대하여 스프링-적재되는(spring-loaded) 다른 해결책이 고려되었다. 그러나 이 경우에는 스프링 변위가 보통 한정되기 때문에 온도 및 공기 습도에 대해 웜 휠의 직경이 과도하게 변화하지 않아야만 한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, EP 2 694 355 A1는 조향 샤프트 상에 배치되는 웜 휠과 맞물리는 웜 샤프트를 구동하는 전기 서보모터를 가지는 전기기계식 동력 조향 시스템을 개시하며, 여기에서 웜 휠은 조향 기어박스의 입력 샤프트와 효과적으로 연결되며, 웜 샤프트 및 조향 샤프트는 기어박스 하우징 내에서 공동으로 회전 가능하게 지지된다. 웜 샤프트와 웜 휠 사이의 백래시는 제한되어 웜 샤프트는 엔진과 떨어져 자유 말단(free end)을 가지며, 이는 내측 링, 회전 요소들 및 중간 링을 가지는 롤러 베어링에 장착되며, 중간 링은 회전 요소들을 위한 내측 러닝 표면(inner running surface) 및 외측 회전 요소들을 위한 외측 러닝 표면을 가지며, 중간 링의 내측 러닝 표면과 외측 러닝 표면은 서로에 대하여 편심적으로 배치된다. 어느 정도 일정한 수준의 압력 및 웜 휠의 치차(teeth) 내부로 웜 샤프트의 결합을 확보하기 위해 본 해결책의 일 구현예에서는 스프링들로 프리텐션된(pretensioned) 기어박스 하우징에 편심 피봇 베어링이 부착된다. 열적 변동 또는 습도의 변동에 의하여 웜 휠이 팽창되면 편심 외측 롤러 베어링이 상기 팽창을 따르며, 따라서 내측 중앙 베어링 내에서 회전하는 웜 샤프트도 기어휠의 이러한 팽창 운동을 따르며 편심적으로 동일한 압력으로 기어휠에 맞물린다.
그러나 이러한 타입의 해결책은 매우 복잡할 뿐만 아니라 비용이 매우 많이 소요된다.
따라서 본 발명의 목적은 온도 변화 또는 습도 변화로 인하여 웜 휠의 외측 직경이 변화할 때 웜 샤프트의 충분한 전환 또는 신축(diverting or yielding)을 보장할 수 있는 보다 간단하고 경제적인 해결책을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1에 따른 장치에 의해 달성된다. 종속항들에 이로운 구현예들이 개시된다.
본 발명에 따른 장치는 바깥쪽을 향하는 치차(teeth)를 구비하고 조향 축(steering axis) 주위를 회전하도록 배치되는 웜 휠(worm wheel)을 가지며, 웜 휠은 조향 축 주위를 비틀림 저항 방식으로(torsionally resistant manner) 회전할 수 있는 조향 샤프트(steering shaft) 상에 배치(arranged) 및/또는 고정(fastened)될 수 있으며, 및/또는 비틀림 저항 방식으로 조향 샤프트에 연결(connected)될 수 있다. 장치는 또한 웜 휠의 치차 사이에 맞물려 웜 샤프트(worm shaft)가 회전축 주위를 회전할 때 웜 휠은 조향 축 주위를 회전하도록 하는 웜 톱니(worm toothing) 뿐만 아니라 엔진측의 말단(an end on the engine side) 및 엔진에서 먼쪽의 말단을 가지며 회전축 주위에 회전 가능하게 지지되는 웜 샤프트를 가진다. 또한 상기 장치는 기어박스 하우징(gearbox gousing)을 가지며, 그 안에서 보상 요소(compensating element) 뿐만 아니라 웜 휠이 웜 샤프트 주위에 회전 가능하게 지지된다(supported).
웜 휠은 하나의 물질로 이루어지거나 물질들의 혼합으로 이루어질 수 있다. 이는 강철을 포함하는 예를 들어 금속 허브(metal hub) 및 플라스틱 링을 가지며, 플라스틱 링은 또한 스프로켓(sprocket)으로 지정된다. 웜 휠은 또한 추가로 휠 캐리어 물질을 가질 수 있으며, 이는 또한 본 경우에 있어서 휠 보디 또는 휠 요소(wheel element)로 지정된다. 휠 요소는 이어서 예를 들어 금속 허브 상에 배치되며 스프로켓을 지지한다. 휠 요소 및 스프로켓은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 본 개시에서 웜 휠이 단일 피스(single piece)로 형성되는 경우 웜 휠을 구성하는 물질 또는 웜 휠이 복수의 피스들로 형성되는 경우 웜 휠을 구성하는 물질들은 웜 휠 물질로 지정되었다(designated).
본 발명에 따르면, 보상 요소는 후방 말단 섹션(rear end section) 및 전방 말단 섹션(front end section)뿐만 아니라 중간 섹션을 가진다. 이 경우 후방 말단 섹션은 기어박스 하우징에 연결되고, 전방 말단 섹션은 엔진에서 먼쪽의 웜 샤프트 말단을 지지하거나 또는 엔진에서 먼쪽의 웜 샤프트 말단을 수용하는 홀더(holder)를 지지한다.
홀더는 예를 들어 엔진에서 먼쪽의 웜 샤프트 말단 주위에 배치되는 플로팅 베어링(floating bearing)일 수 있으며, 바람직하게는 그 안에서 웜 샤프트가 회전 가능하게 지지되는 롤러 베어링으로 형성될 수 있다.
보상 요소는 바람직하게는 단일 피스로 형성되며, 전방 및 후방 말단 사이에 중앙 섹션이 형성된다.
보상 요소는 바람직하게는 웜 휠 반경의 팽창 변화(expansion change)와 유사한 팽창 변화를 갖는 물질로 이루어진다. 보상 요소를 구성하는 물질의 팽창 변화는 바람직하게는 웜 휠의 팽창 변화로부터 20% 내지 40% 이상 벗어나지 않는다. 적당한 크기에서, 보상 요소는 웜 휠의 열적 팽창 움직임과 유사한 열적 팽창 움직임을 나타낸다. 예를 들어 휠 보디(wheel body)는 유리섬유강화 폴리아미드, 예를 들어 PA66으로 이루어질 수 있으며, 스프로켓은 순수 폴리아미드, 예를 들어 PA66으로 이루어질 수 있다. 보상 요소는 예를 들어 유리섬유강화 물질, 예를 들어 50% 내지 60%의 유리섬유를 갖는 폴리아미드로 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 스프로켓을 구성하는 물질은 보상 요소를 구성하는 물질과 동일 또는 적어도 유사한 기본 특성을 가지며, 또는 웜 휠의 스포로켓 및 휠 요소를 구성하는 물질은 평균적으로 보상 요소를 구성하는 물질 또는 물질들과 동일 또는 적어도 유사한 기본 특성을 가진다. 이는 공기 습도 변동으로 인해 발생할 수 있는 물질의 팽윤(swelling)에 영향을 미쳐 웜 휠의 팽창이 대략 보상 요소의 팽창을 따르도록 하는 잇점을 가진다.
웜 휠은 유리섬유강화 플라스틱 물질로 형성될 수 있으며, 또는 유리섬유강화 플라스틱 물질로 이루어진 스프로켓을 가질 수 있으며, 또는 유리섬유강화 플라스틱 물질을 포함하는 휠 요소를 가질 수 있다.
웜 휠은 또한 커다란 강철 허브, 예를 들어 강철 허브는 그 직경이 웜 휠의 직경과 동일하거나 직경의 절반보다 큰, 예를 들어 3/4보다 클 수 있으며, 이때 스프로켓은 유리섬유강화 없이 형성될 수 있다.
이때 보상 요소의 절대 길이 변화가 특정한 온도 차이에서 동일하거나 또는 적어도 웜 휠 반경의 선형 변형에 웜 샤프트 반경의 선형 변형을 더하고 하우징의 선형 변형을 뺀 범위 내에 있도록 하는 것을 보장하기 위하여, 금속 허브는 예를 들어 웜 휠의 전체 직경과 비교하여 상대적으로 작은 직경을 가질 수 있다. 따라서 웜 휠 직경의 주요 부분은 예를 들어 하나의 플라스틱 물질 또는 수개의 플라스틱 물질들로 형성될 수 있다. 이에 의하여 웜 휠의 무게는 완전히 금속으로 이루어진 웜 휠과 비교하여 감소될 수 있다.
보상 요소의 선형 팽창이 웜 휠의 반경 변화에 대략적으로 대응하기 위해 고정 포인트 및 지지 포인트 사이에서 보상 요소가 가져야만 하는 길이는 도 9를 참조하여 다음 식으로 예시된 바에 의해 계산될 수 있다.
아래의 식이 일반적으로 적용된다:
ΔL = L0 * α * ΔT (1)
여기에서 ΔL은 보상 요소의 선형 팽창된 수치이다. L0 은 기준온도 T0 에서의 보상 요소의 길이이며, α는 선형 팽창 계수이고, ΔT 는 온도 변화이다.
도 9는 웜 샤프트(4)가 그 안에 맞물리는 웜 휠(2)을 가지는 웜 기어박스를 개략적으로 도시한다. K1, K2, K3 및 K4는 베어링 지점(bearing point)을 특정한다. 웜 샤프트(4)는 두 곳의 베어링 지점, K1 및 K2에서 지지된다. 베어링 지점 K1은 고정 베어링으로 형성되는 반면 베어링 지점 K2는 플로팅 베어링으로 형성된다. 베어링 지점 K1 및 K3는 고정 베어링으로써, 이들은 웜 기어박스를 수용하는 하우징에 부착된다. 웜 휠(2)은 베어링 지점 K4에서 지지되며, 이는 웜 휠의 중간 지점을 특정한다. 보상 요소(A)는 고정 베어링 지점 K3 및 플로팅 베어링 지점 K2에서 지지된다. L은 두 베어링 지점들, K1 및 K2 사이의 거리를 특정하며; L1은 베어링 지점 K1과 웜 샤프트의 K1-K2 축 상의 웜 샤프트(4)에서 웜 휠(2)의 접촉 지점 사이의 거리를 특정한다. SR은 웜 휠의 반경이며, αSR 은 웜 휠의 유효 선형 팽창 계수이고, SN은 웜의 반경이며, αSN 은 웜의 유효 선형 팽창 계수이고, A는 보상 요소의 길이이며, αA 는 보상 요소의 유효 선형 팽창 계수이고, αG 는 하우징의 유효 선형 팽창 계수이다.
다음은 축방향 거리 G를 나타낸다:
G = SR + SN (2)
웜 휠의 중심과 웜 샤프트의 중심축 사이에서 하우징의 선형 팽창 ΔG은 웜 휠 반경의 변화 ΔSR 및 웜 반경의 변화 ΔSN의 합으로부터 기인하는 선형 변형으로부터 벗어날 수 있다. 다음의 식이 편향(deflection) XW 에 적용된다:
XW = ΔSR + ΔSN - ΔG (3)
길이 비율 L1/L 플로팅 베어링 K2에서 편향 Xa를 가져온다.
Xa = XW * L/L1 (4)
보상 요소는 베어링 지점 K2에서 웜이 편향 XW 로 편향되고 레버 비율(lever ratio) L/L1 을 전달하는 것과 동일한 상대적 편향을 나타내야 한다. 이는 보상 요소의 길이 및 선형 열 팽창 계수(CLTE)가, 베어링 지점 K2에의 보상 요소가 이 지점에서의 하우징과 비교하여 열 팽창으로 인하여 정확하게 거리 Xa 로 팽창하도록 선정됨으로써 달성된다. K2와 K3 사이에서 보상 요소의 팽창 빼기 하우징의 팽창은 다음과 같이 정확하게 Xa 에 대응해야 한다:
Xa = Ao * (αA - αG ) * ΔT (5)
여기에서, Ao 는 선정된 보상 요소의 길이이다.
식 (4)를 식 (5)에 대입하면 다음과 같다:
XW * L/L1 = Ao * (αA - αG ) * ΔT
상기 식에 식 (3)을 대입하면 다음과 같다:
(ΔSR + ΔSN - ΔG ) * L/L1 = Ao * (αA - αG ) * ΔT
상기 식에 식 (1)을 대입하면 다음과 같다:
(SR0*αSR*ΔT + SN0*αSN*ΔT - G0*αSR*ΔT ) * L/L1 = Ao * (αA - αG )*ΔT
여기에 식 (2)를 대입하고 A0에 대하여 풀면 다음과 같다:
Ao = L/L1 * (SR0(αSR-αG) + SN0(αSN - αG))/(αA - αG )
αA 의 존재하에 Ao 가 보상 요소의 길이로 선정되어야만 한다.
상기 계산 예는 보상 요소의 길이는 웜 휠과 웜 샤프트의 특정한 기하학적 구조에 의해 명확하게 결정될 수 있음을 보여준다. 따라서, 만일 웜 샤프트와 웜 휠 사이의 축방향 거리가 알루미늄 하우징을 통해서 결정되는 것이 아니라 오히려 적절한 크기와 물질 선정으로 바람직하게는 플라스틱을 포함하는 보상 요소를 통하여 결정되면, 상기 플라스틱 요소는 웜과 웜 휠 사이의 상호인력(interaction)과 매우 유사한 선형 변형을 나타낼 수 있다. 따라서, 보상 요소는 대기 온도에 따른 웜 휠과 웜 샤프트가 팽창한 만큼 팽창한다. 따라서, 웜 샤프트와 웜 휠 사이의 백래시 및/또는 접촉 압력은 일정하게 유지된다.
습도의 추가적인 효과로, 보상 요소의 물질이 적절하게 선정되면 웜 휠 직경의 팽윤은 보상 요소의 동시 팽윤에 의하여 자동으로 보상될 수 있다. 따라서, 특히 바람직한 구현예에 있어서, 보상 요소는 웜 휠과 동일한 물질 예를 들어 동일한 폴리머를 갖는다. 만일 웜 휠이 단일 피스로 형성되면, 이는 바람직하게는 상기 물질로 이루어진다. 만일 웜 휠이 허브 상에 배치되는 스프로켓을 가지면, 스프로켓은 바람직하게는 상기 물질로 이루어진다. 만일 웜 휠이 스프로켓, 휠 요소 및 허브를 가지면, 여기에서 휠 요소는 허브와 스프로켓 사이에 배치되며, 휠 요소는 바람직하게는 상기 물질로 이루어진다. 물론 웜 휠이 복수의 부분들로 형성되면 웜 휠의 다른 부분들은 보상 요소와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
이 물질은 바람직하게는 폴리아미드, 특히 바람직하게는 유리섬유강화 폴리아미드이다. 유리섬유강화 폴리아미드는 특히 견고하며 높은 스트레스 저항성으로 상대적으로 낮은 마모를 나타낸다.
보상 요소의 길이는 웜 샤프트, 웜 휠 및 보상 요소의 팽창 계수에 의존한다. 따라서, 방사상으로 넓은 플라스틱 부분을 가지는 웜 휠이 사용될 수 있으며, 이는 비용 및 무게를 감소시키고 동시에 웜 휠의 부하 능력(loading capacity)을 증가시킬 수 있다.
바람직한 구현예에서, 웜 휠의 내측 직경은 그 외측 직경의 절반 미만이다.
고온 및 습도로 인한 팽윤으로 기어박스가 짓눌리게(jammed) 되지 않도록 하기 위하여 종래의 설계에서는 톱니 유격(toothing clearance) 또는 팽창 경로(extension travel)가 유지되어야만 하였으나, 본 발명의 장치에서는 모든 온도 및 습도 조건에서 톱니 유격 또는 팽창 경로가 항상 작기 때문에 톱니의 결합 깊이가 항상 크게 유지되며 따라서 톱니 부하가 작다. 이에 의하여 웜 휠과 웜 샤프트 사이의 특히 정밀한 거리 조정을 수행할 수 있게 된다.
보상 요소은 기어박스 하우징 또는 기어박스 하우징의 일부와 일체로 형성될 수도 있다. 이는 보상 요소가 하우징에 포획 방식으로(in a captive manner) 부착되어 기어박스 장치의 개별 부품의 수가 줄어드는 잇점이 잇다.
본 발명의 일 구현예에서, 홀더는 관형 웜 가이드(tubular worm guide)이며 그 안에 웜 샤프트가 축 방향으로 안내되도록 배치되며, 엔진에서 먼쪽의 웜 샤프트 말단이 웜 가이드 내에서 비틀림 저항 방식으로 배치된 관형 웜 가이드 내, 바람직하게는 플로팅 베어링 예를 들어 롤러 베어링 내에서 회전하도록 지지될 수 있다.
이 구현예에서, 보상 요소는 바람직하게는 홀더를 형성하는 관형 웜 가이드에 연결된다. 이는 한편으로는 마운팅(mounting)으로 형성되는 보상 요소의 전방 말단 섹션이 웜 톱니의 회전으로 인한 마모 가능성을 야기하는 추가적인 부하 증가를 겪지 않으며, 다른 한편으로는, 특히 엔진에서 먼쪽의 웜 톱니의 말단이 롤러 베어링 또는 플로팅 베어링 내에 수용되고, 상기 플로팅 베어링이 관형 웜 가이드 내에 부착되었을 때, 웜 톱니에서 웜 샤프트상으로의 보다 안정적인 움직임의 전달이 달성된다.
본 발명의 일 구현예에서는, 기어박스 하우징이 두 피스로 형성되도록 제공되며, 여기에서 한쪽 부분에는 웜 휠이 회전 가능하도록 지지되며, 다른쪽 부분은 그 안에 웜 샤프트가 회전 가능하도록 지지되는 홀더이다. 이 경우 보상 요소는 기어박스 하우징상에서 외측에 부착될 수 있으며, 보상 요소는 예를 들어 기어박스 하우징의 한쪽 및 다른쪽 부분에 각각 배치된 고정 수단들에 의해 기어박스 하우징의 한쪽 부분을 기어박스 하우징의 다른쪽 부분에 연결할 수 있다. 이렇게 함으로써, 웜 휠 및 웜 샤프트는 두 하우징 부분들에 배치되어 예를 들어 두 하우징 부분들이 보상 요소 또는 요소들에 의해 서로 연결될 때 웜 샤프트의 웜 톱니는 웜 휠의 치차 사이에 맞물리며 따라서 웜 휠과 웜 샤프트 사이의 효과적인 연결이 성립된다.
이 구현예에서, 웜 휠과 웜 샤프트 사이의 효과적인 연결을 형성하기 위하여 한쪽 부분은 바람직하게는 다른쪽 부분에 힌지를 통하여 피봇 가능하도록 미리 연결되어, 웜 샤프트는 웜 휠에 대하여 피봇될 수 있다.
그 안에서 웜 휠이 회전 가능하도록 지지되는 기어박스 하우징의 부분은 바람직하게는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 이렇게 함으로써, 이는 웜 휠 또는 웜 휠의 일부분과 동일한 물질, 예를 들어 바람직하게는 섬유강화를 갖는 매트릭스 물질로 이루어질 수 있다. 금속과 비교하여 플라스틱은 매우 가벼우며, 이는 이러한 타입의 하우징에 의해 장치 전체 무게의 추가적인 감소가 가능함을 의미한다. 보상 요소가 보상을 수행하기 때문에, 이러한 타입의 하우징은 자연스럽게 상이한 플라스틱으로 이루어질 수도 있다.
기어박스 하우징의 다른 부분 또한 추가적인 무게 감소가 요구되면 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 그러나, 이는 바람직하게는 금속 특히 바람직하게는 알루미늄으로 이루어진다. 이러한 방식에서, 일반적으로 금속이 플라스틱보다 열을 잘 분산시키기 때문에 엔진 및 웜 샤프트는 쉽게 냉각된다.
만일 하우징이 두 부분 또는 두 피스로 형성되는 경우, 예를 들어 리벳 또는 탈착 방식으로 기어박스 하우징의 한쪽 부분은 보상 요소의 후방 말단 섹션에 연결되고, 기어박스 하우징의 다른쪽 부분은 보상 요소의 전방 말단 섹션에 연결될 수 있으며, 따라서 웜 톱니는 기어박스 하우징의 두 부분들이 밀폐될 때(closed) 웜 휠의 치차 사이에 맞물린다. 기어박스 하우징의 두 부분들이 피봇 가능하도록 플라스틱 보상 요소에 의해 서로 연결되면, 모터 축은 항상 웜 축과 동일 평면상에 있다. 이는 웜 휠과 웜 샤프트 사이에 간단한 결합이 가능함을 의미하며, 웜 샤프트는 엔진 샤프트와 일체로 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 장치의 간단한 변형에서, 보상 요소는 제1 연결 수단, 예를 들어 슬리브에 의해 그리고 제2 연결 수단 예를 들어 핀을 통하여 기어박스 하우징에 연결되며, 두 연결 수단은 서로 결합되어 피봇 가능한 보상 요소가 기어박스 하우징에 고정되며, 이때 기어박스 하우징이 제2 연결 수단을 갖고 후방 말단 섹션이 제1 연결 수단을 갖거나, 또는 후방 말단 섹션이 제2 연결 수단을 갖고 기어박스 하우징이 제1 연결 수단을 가질 수 있다. 이 경우, 보상 요소는 특히 간단하게 기어박스 하우징에 고정될 수 있으며, 엔진에서 먼쪽의 웜 샤프트 말단을 전방 말단 섹션에 직접 수용하거나, 만일 엔진에서 먼쪽의 웜 샤프트 말단이 플로팅 베어링, 예를 들어 롤러 베어링 내에서 안내되는 경우 상기 롤러 베어링을 직접 수용하며, 이때 롤러 베어링을 홀더를 형성한다.
보상 요소를 기어박스 하우징에 연결하는 연결 수단은 보상 요소가 기어박스 하우징에 연결되자마자 바람직하게는 조향 축에 대하여 고정된 거리 및 고정된 방향으로 배치된다.
안성맞춤으로, 기어박스 하우징은 바람직하게는 롤러 베어링으로 형성된 고정 베어링을 바람직하게는 가지며, 여기에 엔진에서 먼쪽의 웜 샤프트 말단이 수용되며, 고정 베어링은 피봇 가능하게 형성될 수 있다. 이는 베어링이 틸팅(tilting)으로 인하여 느리게 스타트하지 않도록 하는 잇점이 있다.
예를 들어 전기기계식 동력 조향 시스템의 경우에 있어서, 본 장치는 웜 샤프트를 엔진측 말단에서 구동시키는 구동 모터를 가질 수 있다. 웜 샤프트는 엔진측 말단에서 고정 베어링으로 형성된, 예를 들어 롤러 베어링 내에 안내될 수 있다.
또한, 기어박스 하우징은 그 안에 조향 샤프트가 회전 가능하도록 수용되는 바람직하게는 롤러 베어링으로 형성된 적어도 하나의 추가적인 고정 베어링을 가질 수 있다. 그러나 유리하게는 기어박스 하우징은 그 사이에 웜 휠이 배치되는 두 개의 이러한 추가적인 고정 베어링을 가진다.
기어박스 하우징 내에서 웜 샤프트가 회전 가능하도록 안정적으로 안내되는 것을 보장하기 위하여, 그 안에서 웜 샤프트가 회전 가능하도록 안내되는 바람직하게는 롤러 베어링으로 형성된 플로팅 베어링이 엔진에서 먼쪽의 말단에 배치된다.
엔진측 말단에서, 웜 샤프트는 바람직하게는 구동 모터를 가지며, 이는 웜 샤프트를 엔진측 말단에서 구동한다.
종래의 설계에 있어서는, 받침 스프링(suspension spring)이 적어도 낮은 토크에서 톱니 백래시(toothing backlash)를 감소시키기 위하여 웜 휠에 대하여 종종 실행되었다. 중간 토크에서 큰 토크에까지, 톱니 힘(toothing force)은 받침 스프링 힘을 초과하여 웜 샤프트를 체결된 것으로부터 가압하고(press) 체결 깊이가 예민하게 떨어지는 말단 스톱에 대해 가압하여, 웜 휠의 톱니 부하가 증가한다.
이러한 타입의 효과를 방지하기 위하여, 스프링 효과가 보상 요소의 설계에 통합될 수 있으며, 그러나 이는 보상 요소의 주요 부분이 보상 요소의 열 팽창 및 팽윤에 의해 보상되기 때문에 매우 작은 스프링 편향만을 제공해야 한다. 이러한 방식에서, 회전할 필요가 없으면 간단한 종래의 고정 베어링이 웜을 위하여 사용될 수도 있으나, 보상 요소에서 그에 맞춰 안내될 수 있으며 가지런한 방식으로(aligned manner) 웜 축에서 안내될 수 있다. 보상 요소에서 스프링 효과를 제공하기 위하여 상기 보상 요소는 예를 들어 하우징에 추가로 스프링을 통하여 연결될 수 있다. 보상 요소는 또한 복수의 피스(pieces)로 형성될 수 있으며, 여기에서 신축성 요소 또는 스프링 요소가 예를 들어 두개의 인접한 피스들 사이 또는 두 말단 섹션 중 하나에 제공될 수 있다.
이하의 기술에서, 예시적 구현예와 관련하여 기재되는 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽 등과 같은 명칭은 이들이 바람직한 구현예와 관련되는 경우를 포함하여 어떠한 경우에도 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명은 아래 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 기어박스 장치의 제1 예시적 구현예이다.
도 2는 제1 예시적 구현예의 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 보상 요소의 다면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기어박스 장치의 제2 예시적 구현예이다.
도 5는 제2 예시적 구현예의 분해도이다.
도 6은 웜 가이드를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 기어박스 장치의 제3 예시적 구현예이다.
도 8은 제3 예시적 구현예 기어박스 장치의 각 부품들을 도시한다.
도 9는 웜 기어박스의 개략도이다.
도 1은 웜 휠(2), 웜 샤프트(4) 및 기어박스 하우징(6)을 가지는, 예를 들어 전기기계식 동력 조향 시스템의 웜 기어박스 형태의 본 발명에 따른 장치(1)를 도시한다. 웜 샤프트(4)는 웜 톱니(8)를 가지며, 이는 웜 휠(2)의 치차(10) 사이에 맞물리고, 웜 휠(2)은 웜 샤프트(4)가 그 회전축(14) 주위를 회전할 때 조향축(12) 주위를 회전한다. 기어박스 하우징(6)의 내부는 보상 요소(16)를 수용하며, 이는 후방 말단 섹션(18)과 전방 말단 섹션(20) 사이에 위치하는 중간 섹션(22)뿐만 아니라 후방 말단 섹션(18) 및 전방 말단 섹션(20)을 가진다. 보상 요소(16)의 후방 말단 섹션(18)은 도 2에 도시된 바와 같이 슬리브(24)로 형성되며 회전할 수 있도록 기어박스 하우징(6)의 핀(26)에 부착된다. 웜 샤프트(4)는 엔진측에 말단(28)을 가지며 또한 엔진과 먼쪽의 말단(30)을 가진다. 웜 샤프트(4)의 웜 톱니(8) 범위는 엔진측의 말단(28)과 엔진과 먼쪽의 말단(30) 사이에서 연장된다. 엔진측 말단(28)에 고정 베어링(32)이 구비되며, 이는 본 구현예에서는 롤러 베어링이다. 고정 베어링(32)은 피봇(pivot)할 수 있도록 형성될 수 있다. 이는 고정 요소들(anchoring elements, 34)에 의해 고정식으로 고정 베어링 마운팅(33) 내에 고정된다. 웜 샤프트(4)의 엔진에서 먼쪽의 말단(30)은 바람직하게는 롤러 베어링으로 형성된 플로팅 베어링(36)을 가지며, 그 안에 웜 샤프트(4)가 회전 방식으로 수용된다. 보상 요소(16)의 전방 말단 섹션(20)은 플로팅 베어링(36)을 위하여 마운팅(mounting, 38)으로 형성된다. 플로팅 베어링(36)은 보상 요소(16)의 상기 마운팅(38) 내에 중심을 가지며 비틀림 저항 방식으로 수용된다. 웜 샤프트(4)는 상기 마운팅(38)에 의해 중심을 잡으며 소정의 접촉 압력으로 웜 휠(2)에 대하여 가압된다.
본 예시적 구현예의 웜 휠(2)은 중앙부(40) 주위에 배치되는 스프로켓(41)을 가지며, 스프로켓은 중앙부(center part, 40)상에 비틀림 저항 방식으로 거치된다. 중앙부(40)는 플라스틱 링으로 형성되며 금속 허브(42)상에 비틀림 저항 방식으로 안치되고, 금속 허브(42)는 조향 샤프트(미 도시)에 견고하게 연결되어 조향 샤프트와 결합하며, 조향 샤프트는 중심에서 축 방향으로 조향 샤프트를 관통하여 연장되는 조향축(steering axis, 12) 주위를 회전할 수 있다. 물론, 스프로켓(41)은 금속 허브상에 직접 비틀림 저항 방식으로 배치될 수 있다.
도 2는 예시적 장치(1)의 개별 부품들의 사시도이다. 본 예시적 구현예에서 고정 요소(34)는 서클립(circlip)으로 형성되며, 웜 샤프트(4)가 회전하도록 지지하는 고정 베어링(32)은 기어박스 하우징(6)의 고정 베어링 마운팅(33)에 비틀림 저항 방식으로 클램프된다. 웜 휠(2)은 기어박스 하우징(6) 내에서 조향축(12) 주위에 회전가능하게 배치된다. 중간부(40)는 도 1에 도시된 바와 같은 플라스틱 링으로 실행되지 않아도 되며 오히려 예를 들어 스프로켓(41)과 스프로켓(41)이 비틀림 저항 방식으로 부착된 금속 허브(42) 사이에 배치되는 휠 요소(wheel element, 43)로 형성될 수 있다.
이웃하는 휠 요소(43)와 스프로켓(41)은 서로 다른 물질로 이루어진다. 예를 들어, 휠 요소(43)는 유리섬유강화 플라스틱으로 이루어질 수 있는 반면 스프로켓(41)은 유리섬유강화가 없는 플라스틱으로 이루어진다.
웜 휠(2)은 예를 들어 단일 피스일 수 있으며 단일 물질, 바람직하게는 유리섬유강화 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 이는 또한 두 피스로 형성될 수 있으며, 이 경우 이는 예를 들어 금속으로 이루어진 허브 및 비 유리섬유강화 플라스틱으로 이루어진 스프로켓을 포함한다.
보상 요소(16)는 그 후방 말단 섹션(18)에 슬리브(24)를 가지며, 슬리브는 본 예시적 구현예에서 바(bar, 44)를 통하여 마운팅(38)에 연결된다. 바(44)는 보상 요소(16)를 안정시켜 슬리브(24)와 마운팅(38) 사이에 비틀림이 발생하지 않도록 한다.
보상 요소(16)의 슬리브(24)는 도시된 예시적 구현예에서 피봇 가능하도록 기어박스 하우징(6)의 핀(26)에 연결된다. 기어박스 하우징(6)상에 배치되는 하우징 커버(46)는 먼지 및 오물로부터 장치(1)를 보호한다.
도 3은 보상 요소(16)의 3가지 측면도를 도시한다. 보상 요소(16)는 후방 말단 섹션(18), 후방 말단 섹션(18)에 연결되는 중앙 섹션(22) 및 중앙 섹션(22)에 연결되는 전방 말단 섹션(20)을 가진다. 후방 말단 섹션(18)은 슬리브(24)에 단일 피스로 연결되거나 또는 슬리브(24) 자체로 형성된다. 슬리브(24)는 보상 요소(16)를 기어박스 하우징(6)에 연결한다.
보상 요소(16)의 전방 말단 섹션(20)의 플로팅 베어링 마운팅(38)은 웜 샤프트(4)의 플로팅 베어링(36)을 비틀림 저항 방식으로 수용한다. 보상 요소(16)의 중간 섹션(22)은 플로팅 베어링 마운팅(38) 및 슬리브(24)를 서로에 대해 안정화시키는 바(44)를 가진다.
보상 요소(16)는 적절한 크기로 선택되어, 열적 변동 및/또는 습도 변동으로 인하여 웜 휠(2)이 팽창하는 경우 보상 요소도 같은 정도로 팽창되어 웜 톱니(8)가 웜 샤프트(4)를 실질적으로 동일한 압력으로 웜 휠(2)의 치차(10) 사이에서 결합하며, 이는 웜 샤프트(4)가 엔진에서 먼쪽의 말단(30)에서의 전환(diversion)을 통하여 웜 휠(2)의 팽창을 따를 수 있기 때문이다.
도 4는 웜 기어박스(1)의 제2 예시적 구현예를 도시한다. 웜 휠(2)은 본 예시적 구현예에서 예를 들어 두 피스의 복수의 피스로 실행될 수 있으며, 휠 요소 (43)상에 비틀림 저항 방식으로 배치되는 스프로켓(41)을 가지며, 조향 샤프트상에 비틀림 저항 방식으로 배치되는 금속 허브(42) 주위에 말단이 부착된다. 선택적으로, 웜 휠(2)은 물론 세 부분으로 설계될 수 있으며 이때 스프로켓(41)은 예를 들어 두 휠 요소들(43) 사이에 클램프된다. 도 4에 따른 예시적 구현예에서, 웜 샤프트(4)는 웜 가이드(worm guide, 50)의 가이드 파이프(48) 내에서 지지되는 방식으로 안내된다(guided). 플로팅 베어링(36)도 동일하게 가이드 파이프(48) 내에 비틀림 저항 방식으로 배치되며 엔진에서 먼쪽의 웜 샤프트(4) 말단(30)을 수용한다.
웜 가이드(50)는 엔진측의 말단(28)에 엔진측 풋 피스(foot piece, 52)를 가지며, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 풋 피스에 의해 고정 베어링(32)을 수용한다. 고정 베어링(32)은 톱니 링으로 형성된 고정 요소(34)를 통하여 엔진측 풋 피스(52)의 전단에 클램프되며 따라서 웜 가이드(50) 내에 비틀림 저항 방식으로 수용된다.
웜 가이드(50)의 엔진측 풋 피스(52) 반대편은 말단 피스(54)를 가지며, 이는 가이드 파이프(48)보다 다소 작은 직경으로 가이드 파이프(48)상에서 리세스된다(recessed). 상기 말단 피스(54)는 보상 요소(16)의 전방 말단 섹션(20) 내에 수용되며 따라서 하우징(6) 내에서 웜 휠(2)에 대한 웜 가이드(50)의 위치를 안정시킨다.
웜 가이드(50)는 자켓 표면 리세스(jacket surface recess, 56)를 가지며 따라서 웜 휠(2)의 치차(10)가 웜 샤프트(4)의 웜 톱니(8)를 결합할 수 있다. 도 5에 도시된 하우징 커버(46)는 또한 장치(1)를 먼지 및 오물로부터 보호하기 위하여 사용된다.
도 6은 웜 가이드 피스(50)의 측면도(좌측), 엔진측 풋 피스(52)의 정면도(중앙) 및 측단면도(우측)을 도시한다. 웜 가이드(50)의 가이드 파이프(48)는 실린더형이며, 자켓 표면 리세스(56)를 가져서 웜 휠(2)이 웜 샤프트(4)를 결합할 수 있다. 엔진측 풋 피스(52)는 가이드 파이프(48)에 연결되거나 이와 일체로 형성될 수 있다. 엔진측 풋 피스(52) 내의 톱니 링(34)은 고정 베어링(32)을 풋 피스(52)의 스톱(stop)에 대해서 압박하여 고정 베어링(32)을 웜 가이드(50)의 풋 피스(52) 내부로 비틀림 저항 방식으로 고정한다.
마지막으로, 도 7 및 8은 본 발명에 따른 장치의 제3 예시적 구현예를 도시한다. 본 예시적 구현예에는, 구동 모터(drive motor, 58)가 개략적으로 도시되며 웜 샤프트(4)의 엔진측 말단(28)과 결합하여 웜 샤프트(4)를 구동한다.
상기 구현예에서 기어박스 하우징(6)은 두 부분으로 제조된다. 기어박스 하우징의 한쪽 부분(60a)은 두 개의 고정 베어링 마운팅(62)을 가지며 그 내부에 바람직하게는 롤러 베어링으로 형성된 고정 베어링(64)이 비틀림 저항 방식으로 수용되며 하우징에 비틀림 저항 방식으로 연결된다. 조향 샤프트는 이들 두 고정 베어링들(64) 내의 조향축(12) 주위에 회전 가능하게 배치된다.
하우징의 한쪽 부분(60A) 내에서 웜 휠(2)은 이들 두 고정 베어링들(64) 사이에서 조향축(12) 주위로 조향 샤프트에 비틀림 저항 방식으로 연결된다.
웜 샤프트(4)는 하우징의 다른쪽 부분(60B)에 수용되며, 엔진에서 먼쪽의 말단(30)뿐만 아니라 엔진측의 말단(28) 각각이 롤러 베어링 (32, 36)내에 안내된다. 기어박스 하우징의 두 개의 반쪽들(60A, 60B)은 힌지(66) 및 공통 힌지 코터 핀(common hinge cotter pin, 68)을 통하여 서로 연결된다. 하우징의 한쪽 부분(60A)은 고정 수단(fastening means, 70A)을 가지며 여기에 예를 들어 보상 요소(16)가 코터 핀(72)의 도움으로 부착될 수 있다. 하우징의 다른쪽 부분(60B)은 추가적인 고정 수단(70B)을 가지며, 이는 두 하우징 부분들(60A, 60B)이 서로에 대하여 피봇되고 폐쇄될 때 코터 핀에 의해 보상 요소(16)에 또한 연결될 수 있다.
보상 요소(16)가 변화하는 온도 및 습도에 의한 웜 휠(2) 및 웜 샤프트(4)의 팽창 운동에 따라가는 것을 보장하기 위하여 두 하우징 부분들(60A, 60B) 사이에 갭(gap, 74)이 존재해야만 한다.
예를 들어, 웜 휠(2) 및 웜 샤프트(4)가 온도 상승으로 팽창하거나 및/또는 웜 휠(2)이 높은 습도로 인하여 팽윤되어 팽창하면, 보상 요소(16)가 적어도 부분적으로 동일하거나 유사한 물질 예를 들어 플라스틱, 바람직하게는 웜 휠(2)과 같이 유리섬유강화 플라스틱으로 이루어지기 때문에 상기 팽창 운동을 따르므로 갭(74)이 커지게 된다.
반대로, 대기 온도가 떨어지면, 하우징의 한쪽 부분(60A)과 하우징의 다른쪽 부분(60B) 사이에 배치되고 두 부분들을 서로 연결하는 보상 요소(16)가 두 하우징 부분들을 서로에 대해 가압하기 때문에, 갭(74)은 작아진다. 이러한 방식으로, 소위 보상 요소(16)는 하우징의 외측에 제공될 수 있으며 동시에 두 하우징 부분들(60A, 60B)의 잠금장치를 형성한다. 그러나 양 경우 모두 웜 휠(2) 및 보상 요소(16)가 동일한 팽창 및 팽윤 계수를 가지면, 갭(74)의 크기는 스스로 조절되어 웜 휠(2)에 대한 웜 샤프트(4)의 충분한 유격 또는 신축이 확보되고, 즉 한편으로는 웜 휠(2)과 웜 샤프트(4) 사이의 기울어짐(tilting)이 발생하지 않으며, 다른 한편으로는 온도와 습도의 함수로 웜 휠(2) 내로 웜 샤프트(4)가 항상 충분히 결합되는 것이 보장된다.
본 발명이 세가지의 바람직한 구현예에 의해 설명되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 각각의 예시적 구현예의 구성은 양립 가능하면 서로 자유롭게 결합하거나 교환될 수 있다. 따라서, 예를 들어 구동 모터(58)가 단지 셋째 구현예만 제공되었으나, 이는 구동 요소로서 첫째 및 둘째 구현예에 제공될 수도 있다. 기어박스 하우징이 두개의 하우징 부분을 포함하는 구현예에서, 힌지(66)를 통해 한쪽을 다른쪽에 연결하는 것이 필요하지 않을 수 있다. 또한 두 하우징 부분들(60A, 60B)을 연결하는 힌지 대신에 예를 들어 추가적인 보상 요소(16)를 통해 각 하우징 부분에 배치되고 서로 연결되는 추가적인 고정 수단을 가지는 것도 고려할 수 있다. 여기에 기술된 타입의 장치는 종종 전기기계식 동력 조향 시스템에 사용된다.
1 : 장치, 전기기계식 동력 조향
2 : 웜 휠
4 : 웜 샤프트
6 : 기어박스 하우징
10 : 치차
12 : 조향 축
14 : 회전 축
16 : 보상 요소
18 : 후방 말단 섹션
20 : 전방 말단 섹션
22 : 중간 섹션
24 : 슬리브, 제1 연결 수단
26 : 핀, 제2 연결 수단
28 : 엔진측 말단
30 : 엔진에서 떨어진 말단
32 : 고정 베어링
33 : 고정 베어링 마운팅
34 : 고정 요소, 서클립, 톱니 링
36 : 플로팅 베어링
38 : 마운팅, 플로팅 베어링 마운팅
40 : 중간 부분, 휠 요소의 링 형상
41 : 스프로켓
42 : 금속 허브
43 : 휠 요소
44 : 바
46 : 하우징 커버
48 : 가이드 파이프
50 : 웜 가이드
52 : 엔진측 풋 피스
54 : 말단 피스
56 : 자켓 표면 리세스
58 : 구동 모터
60A : 기어박스 하우징의 한쪽 부분
60B : 기어박스 하우징의 다른쪽 부분
62 : 고정 베어링 마운팅
64 : 추가적인 고정 베어링
66 : 힌지
68 : 힌지 코터 핀
70A, 70B : 고정 수단
72 : 코터 핀
74 : 갭

Claims (19)

  1. 플라스틱 물질을 포함하고, 치차(10)를 가지며, 조향축(12) 주위에 회전 가능하게 배치되고, 조향축(12) 주위를 회전할 수 있는 조향 샤프트에 비틀림 저항 방식으로 연결되는 웜 휠(2);
    회전축(14) 주위를 회전 가능하도록 지지되고, 웜 휠(2)의 치차(10) 사이에 맞물려 웜 샤프트(4)가 회전축(14) 주위를 회전할 때 웜 휠(2)이 조향축(12) 주위를 회전하도록 하는 웜 톱니(8)뿐만 아니라 엔진측 말단(28) 및 엔진에서 먼쪽의 말단(30)을 가지는 웜 샤프트(4);
    그 안에서 웜 휠(2) 및 웜 샤프트(4)가 회전 가능하도록 지지되는 기어박스 하우징(6, 60A, 60B); 및
    보상 요소(16)를 구비하는 장치(1)에 있어서,
    상기 보상 요소(16)는 후방 말단 섹션(18) 및 전방 말단 섹션(20)뿐만 아니라 중간 섹션(22)을 가지며, 상기 후방 말단 섹션(18)은 기어박스 하우징(6, 60A)에 연결되고, 상기 전방 말단 섹션(20)은 웜 샤프트(4)의 엔진에서 먼쪽의 말단(30)을 보유(retain)하거나 또는 웜 샤프트(4)의 엔진에서 먼쪽의 말단(30)을 수용하는 홀더를 보유하고,
    상기 보상 요소(16)는 열적 변동 또는 습도의 변동으로 인한 팽창 변화가 웜 휠(2)의 반경의 팽창 변화(expansion change)와 유사한 팽창 변화를 갖는 물질로 구성되어, 웜 샤프트(4)와 웜 휠(2) 사이의 접촉 압력이 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보상 요소(16)를 구성하는 물질의 팽창 변화는 웜 휠(2)의 팽창 변화로부터 20% 내지 40% 이상 벗어나지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 홀더는 그 안에 웜 샤프트(4)가 축방향으로 안내되어 축방향으로 회전 가능하도록 수용되는 관형 웜 가이드(50)이며, 웜 샤프트(4)의 엔진에서 먼쪽의 말단(30)은 관형으로 형성된 웜 가이드(50) 내에서 회전 가능하도록 지지되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 홀더는 웜 샤프트(4)의 엔진에서 먼쪽의 말단(30) 주위에 배치되는 롤러 베어링으로 형성된 플로팅 베어링(36)이며, 상기 홀더는 웜 샤프트(4)를 회전 가능한 방식으로 보유하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 하우징(60A, 60B)은 두 부분으로 형성되며, 한쪽 부분(60A)은 웜 휠(2)을 회전 가능하게 지지하고, 다른쪽 부분(60B)은 웜 샤프트(4)를 회전 가능하게 지지하며 홀더인 것을 특징으로 하는, 장치.
  6. 제5항에 있어서, 한쪽 부분(60A)은 다른쪽 부분(60B)에 피봇 가능하도록 힌지(66)를 통하여 연결되며, 한쪽 부분(60A)은 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 장치.
  7. 제5항에 있어서, 다른쪽 부분(60B)은 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 장치.
  8. 제5항에 있어서, 기어박스 하우징(6)의 한쪽 부분(60A)은 보상 요소(16)의 후방 말단 섹션(18)에 연결되고 기어박스 하우징(6)의 다른쪽 부분(60B)은 보상 요소(16)의 전방 말단 섹션(20)에 연결되어, 웜 톱니(8)가 웜 휠(2)의 치차(10) 사이에 맞물리는 것을 특징으로 하는, 장치.
  9. 제1항에 있어서, 보상 요소(16)는 기어박스 하우징(6, 60A)과 일체로 형성되거나 그것의 일부로 형성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  10. 제1항에 있어서, 웜 휠(2)의 내경은 그 외경의 절반보다 작은 것을 특징으로 하는, 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 웜 휠(2)은 유리섬유강화 플라스틱 물질로 이루어지거나, 유리섬유강화 플라스틱 물질로 이루어진 스프로켓(41)을 갖거나, 유리섬유강화 플라스틱 물질로 이루어진 휠 요소(43)를 갖는 것을 특징으로 하는, 장치.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 웜 휠은 직경을 갖는 강철 허브를 가지며, 상기 직경은 웜 휠의 반경보다 크거나 같으며, 스프로켓은 유리섬유강화 없이 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 보상 요소(16)는 폴리머 또는 플라스틱으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 보상 요소(16)는 제1 연결 수단(24) 및 제2 연결 수단(26)을 통하여 기어박스 하우징(6, 60A, 60B)에 연결되며, 상기 연결 수단들(24, 26)은 서로 결합되어 보상 요소(16)가 기어박스 하우징 (6, 60A, 60B)에 피봇 가능하게 부착되고, 기어박스 하우징(6, 60A)이 제2 연결 수단(26)을 갖고 후방 말단 섹션(18)이 제1 연결 수단(24)을 갖거나, 또는 후방 말단 섹션(18)이 제2 연결 수단(26)을 갖고 기어박스 하우징(6, 60A)이 제1 연결 수단(24)을 가지며, 여기에서 제1 연결 수단(24)은 슬리브(24)이고 제2 연결 수단(26)은 핀인 것을 특징으로 하는, 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 연결 수단들(24, 26)은 보상 요소(16)가 기어박스 하우징(6, 60A, 60B)에 연결될 때 조향축(12)에 대하여 고정된 거리 및 고정된 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  16. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기어박스 하우징(6, 60A)은 롤러 베어링으로 형성된 고정 베어링(32)을 가지며, 고정 베어링 안에는 웜 샤프트(4)의 엔진측 말단(28)이 수용되고, 고정 베어링(32)은 피봇 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  17. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기어박스 하우징(6, 60A)은 롤러 베어링으로 형성된 적어도 하나의 고정 베어링(64)을 가지며, 그 안에 조향 샤프트가 회전 가능하게 수용되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  18. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 구동 모터(58)를 가지며, 이는 웜 샤프트(4)를 엔진측 말단(28)에서 구동하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  19. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 장치(1)를 가지는 전기기계식 동력 조향 시스템.

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