KR102246698B1 - Reducer having planet gear for Electric Power Steering Apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 조향장치의 유성기어 감속기에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 의하면, 모터축에 결합되는 제1선기어; 제1선기어에 외접 결합되는 수개의 제1유성기어; 기어하우징의 내주면에 결합되어 고정되며 제1유성기어가 내접 결합되는 제1링기어; 제1유성기어의 회전축이 관통되어 결합되되, 제1유성기어의 회전축 상단에 결합되는 상단 캐리어와 제1유성기어의 회전축 하단에 결합되는 하단 캐리어가 수개의 연결부재로 상하 연결 형성되는 제1캐리어; 제1캐리어에 내접 결합되는 제2선기어; 제2선기어에 외접 결합되는 수개의 제2유성기어; 중심부에 피니언축이 관통 결합되고, 제2유성기어의 회전축이 관통되어 결합되는 제2캐리어; 기어하우징의 내주면에 결합되어 고정되며 제2유성기어가 내접 결합되는 제2링기어를 포함하는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기가 제공될 수 있다.The present invention relates to a planetary gear reducer of a steering system for a vehicle, and according to an embodiment of the present invention, a first sun gear coupled to a motor shaft; A plurality of first planetary gears externally coupled to the first sun gear; A first ring gear coupled to and fixed to the inner circumferential surface of the gear housing and to which the first planetary gear is internally coupled; A first carrier through which the rotation axis of the first planetary gear is penetrated and coupled, and the upper carrier coupled to the upper axis of the rotation axis of the first planetary gear and the lower carrier coupled to the lower end of the rotation axis of the first planetary gear are vertically connected by several connecting members. ; A second sun gear internally coupled to the first carrier; A plurality of second planetary gears externally coupled to the second sun gear; A second carrier through which the pinion shaft is coupled through the center and through which the rotation axis of the second planetary gear is coupled; A planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus including a second ring gear coupled to and fixed to an inner circumferential surface of the gear housing and to which the second planetary gear is internally coupled may be provided.

Description

자동차 조향장치의 유성기어 감속기{Reducer having planet gear for Electric Power Steering Apparatus}Reducer having planet gear for Electric Power Steering Apparatus}

본 발명은 자동차 조향장치의 유성기어 감속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 유성 기어와 선기어 및 링기어 사이에서 회전으로 인한 진동과 비틀림 응력을 견딜 수 있는 강성을 유지할 수 있게 되고, 유성기어와 선기어의 회전시 유성기어의 회전축을 경방향으로 지지함으로써 회전으로 인한 진동과 소음을 줄이고 유성기어와 선기어의 유격도 보상할 수 있게 되어 진동과 래틀 노이즈를 감소시키며, 걸림감과 회전 저항을 줄여 운전자의 조향감을 증대시키는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기에 관한 것이다.The present invention relates to a planetary gear reducer of an automobile steering system, and more particularly, it is possible to maintain the rigidity capable of withstanding vibration and torsional stress caused by rotation between the planetary gear and the sun gear and the ring gear, and the planetary gear and the sun gear By supporting the rotation axis of the planetary gear in the radial direction during rotation of the vehicle, vibration and noise caused by rotation can be reduced, and the clearance between the planetary gear and the sun gear can also be compensated to reduce vibration and rattle noise, and the driver's steering by reducing the sense of jamming and rotational resistance. It relates to a planetary gear reducer of a steering system of a vehicle that enhances the feeling.

도 1은 종래 자동차의 조향장치에 사용되는 유성기어 감속기의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a planetary gear reducer used in a steering system of a conventional automobile.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 유성기어 감속기는, 조향축(미도시)과 연결되는 입력축(110), 입력축(110)의 하단에 형성되는 제1선기어(120), 제1선기어(120)와 외접하는 제1유성기어(170), 제1유성기어(170)와 연결축(175)으로 연결되는 제2유성기어(180), 제2유성기어(180)와 외접하는 제2선기어(130), 제2선기어(130)와 연결되는 출력축(140), 연결축(175)의 일단이 결합되는 웜휠(150), 웜휠(150)과 치합되는 웜(160) 그리고 연결축(175)의 타단이 결합되는 캐리어(190)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a conventional planetary gear reducer includes an input shaft 110 connected to a steering shaft (not shown), a first sun gear 120 formed at a lower end of the input shaft 110, and a first sun gear 120. A first planetary gear 170 circumscribed with the first planetary gear 170, a second planetary gear 180 connected to the first planetary gear 170 and the connection shaft 175, a second sun gear 130 circumscribed with the second planetary gear 180 ), the output shaft 140 connected to the second sun gear 130, the worm wheel 150 to which one end of the connection shaft 175 is coupled, the worm 160 engaged with the worm wheel 150, and the other end of the connection shaft 175 It is configured to include a carrier 190 to be combined.

한편, 이러한 유성기어를 이용한 감속기는, 일 예로 자동차의 능동 전륜 조향장치를 구성하게 되는 바, 능동 전륜 조향장치에서 입력각과 출력각의 비가 조절되는 과정을 간략히 설명하면 아래와 같다.Meanwhile, the speed reducer using such a planetary gear constitutes an active front wheel steering device of an automobile as an example. A brief description of a process of adjusting the ratio of the input angle and the output angle in the active front wheel steering device is as follows.

운전자가 조향휠을 조작함에 따라 조향휠과 연결된 조향축이 회전하면, 조향축과 연결된 입력축(110)이 회전하게 되며, 이로 인해 입력축(110)에 하단에 형성된 제1선기어(120)가 회전하게 된다.When the steering shaft connected to the steering wheel rotates as the driver manipulates the steering wheel, the input shaft 110 connected to the steering shaft rotates, thereby causing the first sun gear 120 formed at the bottom of the input shaft 110 to rotate. do.

또한, 이 경우 제1선기어(120)와 외접하고 있는 제1유성기어(170)가 회전하게 되고, 제1유성기어(170)와 연결축(175)으로 연결되어 있는 제2유성기어(180)가 회전하게 된다.In addition, in this case, the first planetary gear 170 externally in contact with the first sun gear 120 rotates, and the second planetary gear 180 connected to the first planetary gear 170 and the connection shaft 175 Will rotate.

최종적으로 제2유성기어(180)와 외접하는 제2선기어(130)가 회전하게 되고 이에 따라 제2선기어(130)로부터 연장되어 형성된 출력축(140)이 회전하게 됨으로써 운전자의 조향휠 조작에 따라 발생한 조향력이 출력축(140)을 통해 랙-피니언 기구부(미도시)에 전달되게 된다.Finally, the second sun gear 130 externally in contact with the second planetary gear 180 rotates, and accordingly, the output shaft 140 extending from the second sun gear 130 rotates. The steering force is transmitted to the rack-pinion mechanism (not shown) through the output shaft 140.

한편, 여러 센서들로부터 발생된 전기적 신호가 ECU(미도시)에 전달되면, ECU는 모터를 구동하게 되며, 모터축에 연결된 웜(160)이 회전하면서 웜(160)과 맞물린 웜휠(150)이 회전하게 되고, 최종적으로 웜휠(150)과 일체로 구성되어 있는 캐리어(190)가 회전하게 됨으로써 입력각에 대한 출력각의 비를 조절할 수 있게 된다.On the other hand, when electric signals generated from various sensors are transmitted to the ECU (not shown), the ECU drives the motor, and the worm wheel 150 engaged with the worm 160 rotates while the worm 160 connected to the motor shaft rotates. It rotates, and finally, the carrier 190 integrally formed with the worm wheel 150 rotates, so that the ratio of the output angle to the input angle can be adjusted.

그러나 이와 같은 종래의 유성기어 감속기는, 유성 기어와 선기어 및 링기어 사이에서 회전으로 인한 진동과 비틀림 응력을 견디는 강성이 낮아 감속기 자체 또는 내부 구성 부품의 변형이나 파손이 발생되는 문제점이 있었다.However, such a conventional planetary gear reducer has a problem in that the stiffness to withstand vibration and torsional stress caused by rotation between the planetary gear, the sun gear, and the ring gear is low, resulting in deformation or damage of the reducer itself or internal components.

특히, 변형이나 파손으로 인해 기어들 사이의 유격이 증대하여 발생되는 진동과 래틀 노이즈는 조향시 불쾌감을 일으키는 한편 걸림감과 회전 저항이 발생되어 운전자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.In particular, vibration and rattle noise generated due to increased clearance between gears due to deformation or damage cause discomfort during steering, while jamming and rotational resistance are generated, causing discomfort to the driver.

본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 유성 기어와 선기어 및 링기어 사이에서 기어치 마모로 인해 발생되는 유격을 보상할 수 있는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was conceived from the above-described background, and an object of the present invention is to provide a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus capable of compensating for a clearance caused by wear of gear teeth between a planetary gear, a sun gear, and a ring gear.

또한, 본 발명은 기어들의 마모에 의한 유격의 증대로 발생되거나 노면으로부터 바퀴와 조향축을 통해 전달되는 충격으로 발생되는 래틀 노이즈를 감소시키며, 걸림감과 회전 저항을 줄여 운전자의 조향감을 증대시키는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention reduces rattle noise generated by an increase in play due to wear of gears or shock transmitted from a road surface through a wheel and a steering shaft, and increases a driver's steering feeling by reducing a sense of jamming and rotational resistance. Its purpose is to provide a planetary gear reducer of.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited thereto, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일실시예에 따르면, 모터축에 결합되는 제1선기어; 제1선기어에 외접 결합되는 수개의 제1유성기어; 기어하우징의 내주면에 결합되어 고정되며 제1유성기어가 내접 결합되는 제1링기어; 제1유성기어의 회전축이 관통되어 결합되되, 제1유성기어의 회전축 상단에 결합되는 상단 캐리어와 제1유성기어의 회전축 하단에 결합되는 하단 캐리어가 수개의 연결부재로 상하 연결 형성되는 제1캐리어; 제1캐리어에 내접 결합되는 제2선기어; 제2선기어에 외접 결합되는 수개의 제2유성기어; 중심부에 피니언축이 관통 결합되고, 제2유성기어의 회전축이 관통되어 결합되는 제2캐리어; 기어하우징의 내주면에 결합되어 고정되며 제2유성기어가 내접 결합되는 제2링기어를 포함하는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a first sun gear coupled to a motor shaft; A plurality of first planetary gears externally coupled to the first sun gear; A first ring gear coupled to and fixed to the inner circumferential surface of the gear housing and to which the first planetary gear is internally coupled; A first carrier through which the rotation shaft of the first planetary gear is penetrated and coupled, and the upper carrier coupled to the top of the rotation shaft of the first planetary gear and the lower carrier coupled to the lower end of the rotation shaft of the first planetary gear are vertically connected by several connecting members. ; A second sun gear internally coupled to the first carrier; A plurality of second planetary gears externally coupled to the second sun gear; A second carrier through which the pinion shaft is coupled through the center, and through which the rotation shaft of the second planetary gear is coupled; A planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus including a second ring gear coupled to and fixed to an inner circumferential surface of the gear housing and to which the second planetary gear is internally coupled may be provided.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면 자동차 조향장치의 유성기어 감속기에 있어서 유성 기어와 선기어 및 링기어 사이에서 회전으로 인한 진동과 비틀림 응력을 견딜 수 있는 강성을 유지할 수 있게 되는 효과가 있게 된다. According to the embodiment of the present invention, there is an effect of being able to maintain rigidity capable of withstanding vibration and torsional stress caused by rotation between the planetary gear, the sun gear, and the ring gear in a planetary gear reducer of a steering system of a vehicle.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면 유성기어와 선기어의 회전시 유성기어의 회전축을 경방향으로 지지함으로써 회전으로 인한 진동과 소음을 줄이고 유성기어와 선기어의 유격도 보상할 수 있게 되어 진동과 래틀 노이즈를 감소시키며, 걸림감과 회전 저항을 줄여 운전자의 조향감을 증대시키는 효과가 있게 된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by supporting the rotation axis of the planetary gear in the radial direction during rotation of the planetary gear and the sun gear, vibration and noise caused by rotation can be reduced, and the clearance between the planetary gear and the sun gear can be compensated. It is effective to increase the driver's steering feeling by reducing the sense of jamming and rotational resistance.

도 1은 종래 자동차의 조향장치에 사용되는 유성기어 감속기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 조향장치의 유성기어 감속기를 포함하는 자동차 조향장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 조향장치의 유성기어 감속기를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 일부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 조향장치의 유성기어 감속기 중 일부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 조향장치의 유성기어 감속기 중 일부를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a planetary gear reducer used in a steering system of a conventional automobile.
2 is a block diagram of a vehicle steering apparatus including a planetary gear reducer of the vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view showing a part of FIG. 3.
5 is a perspective view showing a part of a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a portion of a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 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 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the constituent elements of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It will be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 조향장치의 유성기어 감속기를 포함하는 자동차 조향장치의 구성도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 조향장치의 유성기어 감속기를 나타내는 단면도, 도 4는 도 3의 일부를 나타내는 분해 사시도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 조향장치의 유성기어 감속기 중 일부를 나타내는 사시도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 조향장치의 유성기어 감속기 중 일부를 나타내는 단면도이다.2 is a configuration diagram of a vehicle steering apparatus including a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. Is an exploded perspective view showing a part of FIG. 3, FIG. 5 is a perspective view showing a part of a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing a part of it.

먼저 본 발명에 있어서 선기어(307a, 307b), 유성기어(309a, 309b), 링기어(311a, 311b) 등 모든 기어는 헬리컬 기어로 형성됨을 밝혀둔다.First, it should be noted that in the present invention, all gears such as sun gears 307a and 307b, planetary gears 309a and 309b, and ring gears 311a and 311b are formed as helical gears.

이들 도면에 도시된 바와 같이 조향축(203)의 일측은 조향휠(201)과 연결되고, 타측은 유니버셜조인트(205)를 매개로 피니언축(250)과 연결된다.As shown in these figures, one side of the steering shaft 203 is connected to the steering wheel 201, and the other side is connected to the pinion shaft 250 through the universal joint 205.

또한, 조향축(203)은 토션바(미도시)를 매개로 피니언축(250)과 연결될 수도 있는데, 피니언축(250)에는 피니언기어(251)가 형성되어 있으며, 피니언기어(251)는 랙바(220)에 형성된 랙기어(221)와 치합된다.In addition, the steering shaft 203 may be connected to the pinion shaft 250 via a torsion bar (not shown), and a pinion gear 251 is formed on the pinion shaft 250, and the pinion gear 251 is a rack bar. It is meshed with the rack gear 221 formed in (220).

랙바(220)의 양측에는 이너볼조인트를 매개로 타이로드(223)가 결합되며, 타이로드(223)는 바퀴(227)와 연결된 너클암(225)과 결합된다.Tie rods 223 are coupled to both sides of the rack bar 220 via an inner ball joint, and the tie rods 223 are coupled to a knuckle arm 225 connected to the wheel 227.

모터하우징(301)의 상부에는 토크센서(270)가 결합될 수 있는데, 토크센서(270)로부터 발생된 전기 신호는 전자제어장치(ECU, 211)로 보내지며, 전자제어장치(211)는 토크센서(270)로부터 전송된 전기 신호와 기타 여러 센서들로부터 전송된 전기 신호들을 기초로 모터(210)를 제어할 수 있다.A torque sensor 270 may be coupled to the upper part of the motor housing 301, and an electric signal generated from the torque sensor 270 is sent to an electronic control device (ECU, 211), and the electronic control device 211 is a torque sensor. The motor 210 may be controlled based on the electric signal transmitted from the sensor 270 and the electric signals transmitted from various other sensors.

모터(210)는 모터하우징(301)과 모터축(303)을 포함하는데, 모터축(303)은 중공 형상으로 형성되어 모터축(303)의 내측으로 피니언축(250)이 삽입되며, 모터축(303)의 단부에는 제1선기어(307a)의 단부가 치물림 결합되어 모터축(303)이 감속기의 입력축이 된다.The motor 210 includes a motor housing 301 and a motor shaft 303, and the motor shaft 303 is formed in a hollow shape so that the pinion shaft 250 is inserted into the motor shaft 303, and the motor shaft The end of the first sun gear 307a is toothedly coupled to the end of 303, so that the motor shaft 303 becomes an input shaft of the reducer.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 유성기어 감속기(230)는 모터축(303)에 결합되는 제1선기어(307a); 제1선기어(307a)에 외접 결합되는 수개의 제1유성기어(309a); 기어하우징(305)의 내주면에 결합되어 고정되며 제1유성기어(309a)가 내접 결합되는 제1링기어(311a); 제1유성기어(309a)의 회전축(317a)이 관통되어 결합되되, 제1유성기어(309a)의 회전축(317a) 상단에 결합되는 상단 캐리어(313a)와 제1유성기어(309a)의 회전축(317a) 하단에 결합되는 하단 캐리어(313b)가 수개의 연결부재(315)로 상하 연결 형성되는 제1캐리어(313); 제1캐리어(313)에 내접 결합되는 제2선기어(307b); 제2선기어(307b)에 외접 결합되는 수개의 제2유성기어(309b); 중심부에 피니언축(250)이 관통 결합되고, 제2유성기어(309b)의 회전축(317b)이 관통되어 결합되는 제2캐리어(319); 기어하우징(305)의 내주면에 결합되어 고정되며 제2유성기어(309b)가 내접 결합되는 제2링기어(311b)를 포함한다.Meanwhile, the planetary gear reducer 230 according to an embodiment of the present invention includes a first sun gear 307a coupled to the motor shaft 303; A plurality of first planetary gears 309a externally coupled to the first sun gears 307a; A first ring gear 311a coupled to and fixed to the inner peripheral surface of the gear housing 305 and to which the first planetary gear 309a is internally coupled; The rotation shaft 317a of the first planetary gear 309a penetrates and is coupled, the upper carrier 313a coupled to the top of the rotation shaft 317a of the first planetary gear 309a and the rotation shaft of the first planetary gear 309a ( 317a) a first carrier 313 in which the lower carrier 313b coupled to the lower end is formed to be connected up and down by several connecting members 315; A second sun gear 307b internally coupled to the first carrier 313; A plurality of second planetary gears 309b externally coupled to the second sun gears 307b; A second carrier 319 through which the pinion shaft 250 is coupled through and through which the rotation shaft 317b of the second planetary gear 309b is penetrated and coupled; It is coupled to the inner peripheral surface of the gear housing 305 is fixed and includes a second ring gear 311b to which the second planetary gear 309b is internally coupled.

제1선기어(307a)는 외주측이 모터(210)의 중공 형상 모터축(303)에 결합되고 내주측은 피니언축(250)에 회전가능하게 결합되어 모터축(303)과 연동되어 회전하게 되어 있고, 제1유성기어(309a)는 제1선기어(307a)에 외접하며 기어하우징(305)의 내주면에 결합되어 고정된 제1링기어(311a)에 내접하게 된다.The first sun gear 307a has an outer circumferential side coupled to the hollow motor shaft 303 of the motor 210 and an inner circumferential side rotatably coupled to the pinion shaft 250 to rotate in conjunction with the motor shaft 303. , The first planetary gear 309a is externally in contact with the first sun gear 307a and is coupled to the inner circumferential surface of the gear housing 305 to be in contact with the fixed first ring gear 311a.

제1유성기어(309a)는 중앙에 회전축(317a)이 관통되어 상단 캐리어(313a)와 하단 캐리어(313b)로 이루어지는 제1캐리어(313)에 회전 지지되면서 제1링기어(311a)에 내접하여 자전과 공전하게 되어 있고, 제1링기어(311a)는 기어하우징(305)의 내주면에 결합되어 고정되며 내주면에 형성된 기어치에 제1유성기어(309a)가 내접 결합된다.The first planetary gear 309a is rotated by a first carrier 313 comprising an upper carrier 313a and a lower carrier 313b with a rotation shaft 317a penetrating through the center, and is in contact with the first ring gear 311a. It rotates and revolves, and the first ring gear 311a is coupled to and fixed to the inner circumferential surface of the gear housing 305, and the first planetary gear 309a is internally coupled to the gear teeth formed on the inner circumferential surface.

상단 캐리어(313a)는 내주면의 상측 단부에 축방향으로 연장된 연장부(미부호)가 구비되어 있어서 연장부의 외주측에 베어링(323)이 결합되고, 베어링(323)의 외주측에는 베어링 지지부재(321)가 결합되어 기어하우징(305)에 지지된다.The upper carrier 313a is provided with an extension part (unsigned) extending in the axial direction at the upper end of the inner circumferential surface, so that the bearing 323 is coupled to the outer circumferential side of the extension part, and a bearing support member ( 321 is coupled and supported by the gear housing 305.

베어링 지지부재(321)는 내주면이 베어링(323)의 회전을 지지하면서 외주면이 기어하우징(305)의 내주면에 압입 결합되어 있어서 제1캐리어(313)의 회전 운동시 진동과 소음을 줄일 수 있게 되어 있다.The bearing support member 321 is press-fitted to the inner circumferential surface of the gear housing 305 while the inner circumferential surface supports the rotation of the bearing 323, so that vibration and noise can be reduced during the rotational movement of the first carrier 313. have.

제1유성기어(309a)와 회전축(317a)으로 결합되는 상단 캐리어(313a)와 하단 캐리어(313b)에는 각각 제1유성기어(309a)의 회전축(317a)이 관통되는 결합홀(316)이 형성되어 있고 중심부에는 출력축인 피니언축(250)이 결합되게 되어 있다.A coupling hole 316 through which the rotation shaft 317a of the first planetary gear 309a passes is formed in the upper carrier 313a and the lower carrier 313b coupled to the first planetary gear 309a and the rotation shaft 317a. And the pinion shaft 250, which is an output shaft, is coupled to the center.

그리고, 상단 캐리어(313a)와 하단 캐리어(313b)가 수개의 연결부재(315)로 상하 연결 형성되어 제1캐리어(313)의 강성을 보완하여 제1유성기어(309a)의 회전으로 인한 진동과 소음을 줄일 수 있게 되어 있다.In addition, the upper carrier 313a and the lower carrier 313b are formed to be connected up and down by several connecting members 315 to supplement the rigidity of the first carrier 313 to prevent vibration due to rotation of the first planetary gear 309a. It is supposed to be able to reduce the noise.

그리고, 상단 캐리어(313a)와 하단 캐리어(313b)에는 연결부재(315)가 결합되는 결합홀(314)이 형성되어 있으며 연결부재(315)는 상하 양측단에 직경이 축소되며 축방향으로 돌출된 돌출부(미부호)가 형성되어 있고, 이 돌출부가 상단 캐리어(313a)와 하단 캐리어(313b)의 결합홀(314)에 압입 또는 용접되어 결합된다.In addition, the upper carrier (313a) and the lower carrier (313b) is formed with a coupling hole 314 to which the connecting member 315 is coupled, and the connecting member 315 is reduced in diameter at both ends of the upper and lower sides and protrudes in the axial direction. A protrusion (unsigned) is formed, and the protrusion is coupled by press fitting or welding into the coupling hole 314 of the upper carrier 313a and the lower carrier 313b.

따라서, 상단 캐리어(313a)와 하단 캐리어(313b)의 두께가 얇게 형성되어도 제1유성기어(309a)와 제1캐리어(313)의 회전으로 인한 진동과 비틀림 응력을 견딜 수 있는 강성을 유지할 수 있게 되어 있다.Therefore, even if the upper carrier 313a and the lower carrier 313b are formed to have a thin thickness, it is possible to maintain rigidity that can withstand vibration and torsional stress caused by rotation of the first planetary gear 309a and the first carrier 313. Has been.

이와 같은 연결부재(315)는 제1유성기어(309a)와 원주방향으로 이격되어 배치되는 위치에 구비되며, 원주방향으로 인접된 제1유성기어(309a)와 동일한 간격으로 배치되는 위치에 구비된다.Such a connecting member 315 is provided at a position spaced apart from the first planetary gear 309a in the circumferential direction, and is provided at a position disposed at the same distance as the first planetary gear 309a adjacent in the circumferential direction. .

즉, 제1유성기어(309a)와 연결부재(315)가 원주방향으로 서로 교번으로 배치되면서 동일한 원주방향 간격으로 배치되게 결합됨으로써, 제1유성기어(309a)의 회전축(317a)이 결합되는 결합홀(316)의 사이에서 상하로 상단 캐리어(313a)와 하단 캐리어(313b)를 지지하는 구조로 결합되어 제1캐리어(313)의 회전으로 인한 진동과 비틀림 응력을 견딜 수 있는 강성을 유지할 수 있게 된다.That is, the first planetary gear 309a and the connecting member 315 are alternately disposed in the circumferential direction and are coupled to be disposed at the same circumferential spacing, so that the rotation shaft 317a of the first planetary gear 309a is coupled. It is combined in a structure that supports the upper carrier 313a and the lower carrier 313b up and down between the holes 316 so that the rigidity to withstand vibration and torsional stress caused by the rotation of the first carrier 313 can be maintained. do.

또한, 제1캐리어(313)에는 하단 캐리어(313b)의 외주면에서 내주면을 관통하여 제1유성기어(309a)의 회전축(317a)을 경방향으로 지지하는 제1지지부재(330a)가 구비된다.In addition, the first carrier 313 is provided with a first support member 330a that penetrates from the outer circumferential surface of the lower carrier 313b to the inner circumferential surface to support the rotation shaft 317a of the first planetary gear 309a in the radial direction.

즉, 하단 캐리어(313b)의 외주면에서 내주면을 관통하는 관통홀(미부호)이 구비되고 관통홀의 내주면에는 나사부가 형성되어 있으며, 이 관통홀에 결합되는 제1지지부재(330a)의 외주면에도 나사부를 형성하여 제1지지부재(330a)가 관통홀에 나사 결합되도록 되어 있다.That is, a through hole (unsigned) penetrating through the inner circumferential surface from the outer circumferential surface of the lower carrier 313b is provided, and a threaded portion is formed on the inner circumferential surface of the through hole, and the outer circumferential surface of the first support member 330a coupled to the through hole is also provided with a threaded portion. Is formed so that the first support member 330a is screwed into the through hole.

따라서, 제1지지부재(330a)의 나사 체결량에 따라서 제1지지부재(330a)의 전단부가 제1유성기어(309a)의 회전축(317a)을 경방향으로 지지함으로써, 제1캐리어(313)의 회전으로 인한 진동과 소음을 줄이면서 동시에 제1유성기어(309a)와 제1선기어(307a)의 유격도 보상할 수 있게 되어 있다.Accordingly, the front end of the first support member 330a supports the rotational shaft 317a of the first planetary gear 309a in the radial direction according to the amount of screwing of the first support member 330a. It is possible to reduce vibration and noise due to rotation, while compensating for the clearance between the first planetary gear 309a and the first sun gear 307a.

여기서, 제1지지부재(330a)의 전단부는 제1유성기어(309a)의 회전에 저항을 주지않고 지지할 수 있도록 몸체에서 직경이 축소되어 형성되며 윤활유가 도포되어 조립된다.Here, the front end portion of the first support member 330a is formed to be reduced in diameter in the body so as to support the rotation of the first planetary gear 309a without applying resistance, and is assembled by applying lubricant.

제1유성기어(309a)는 제1선기어(307a)의 외주측에 복수개가 결합될 수 있는데 본 발명의 도면들에서는 일례로 제1유성기어(309a)가 3개 구비된 예를 도시하였다.A plurality of first planetary gears 309a may be coupled to the outer circumferential side of the first sun gear 307a, and the drawings of the present invention illustrate an example in which three first planetary gears 309a are provided.

한편, 제2선기어(307b)의 내주측은 피니언축(250)에 회전가능하게 결합되어 제1캐리어(313)와 연동되어 회전하게 되어 있고, 제2유성기어(309b)는 제2선기어(307b)에 외접하며 기어하우징(305)의 내주면에 결합되어 고정된 제2링기어(311b)에 내접하게 된다.On the other hand, the inner circumferential side of the second sun gear 307b is rotatably coupled to the pinion shaft 250 to rotate in conjunction with the first carrier 313, and the second planetary gear 309b is the second sun gear 307b. It is externally connected to and coupled to the inner circumferential surface of the gear housing 305 and is inscribed with the fixed second ring gear 311b.

그리고, 제2유성기어(309b)의 회전축(317b)이 관통되어 결합되는 제2캐리어(319)는 중심부에 출력축인 피니언축(250)이 관통 결합되어 제2캐리어(319)의 회전이 피니언축(250)과 연동되게 되어 있다.In addition, the second carrier 319 through which the rotation shaft 317b of the second planetary gear 309b is penetrated and coupled is the pinion shaft 250, which is an output shaft, at the center thereof, so that the rotation of the second carrier 319 is a pinion shaft. It is supposed to be linked with (250).

또한, 제2캐리어(319)에는 제2캐리어(319)의 외주면에서 내주면을 관통하여 제2유성기어(309b)의 회전축(317b)을 경방향으로 지지하는 제2지지부재(330b)가 구비된다.In addition, the second carrier 319 is provided with a second support member 330b that penetrates from the outer circumferential surface of the second carrier 319 to the inner circumferential surface to support the rotation shaft 317b of the second planetary gear 309b in the radial direction. .

즉, 제2캐리어(319)의 외주면에서 내주면을 관통하는 관통홀(미부호)이 구비되고 관통홀의 내주면에는 나사부가 형성되어 있으며, 이 관통홀에 결합되는 제2지지부재(330b)의 외주면에도 나사부를 형성하여 제2지지부재(330b)가 관통홀에 나사 결합되도록 되어 있다.That is, a through hole (not shown) penetrating from the outer circumferential surface of the second carrier 319 to the inner circumferential surface is provided, and a threaded portion is formed on the inner circumferential surface of the through hole, and the outer circumferential surface of the second support member 330b coupled to the through hole is also provided. By forming a threaded portion, the second support member 330b is screwed into the through hole.

따라서, 제2지지부재(330b)의 나사 체결량에 따라서 제2지지부재(330b)의 전단부가 제2유성기어(309b)의 회전축(317b)을 경방향으로 지지함으로써, 제2캐리어(319)의 회전으로 인한 진동과 소음을 줄이고 제2유성기어(309b)와 제2선기어(307b)의 유격도 보상할 수 있게 되어 있다.Accordingly, the front end portion of the second support member 330b supports the rotation shaft 317b of the second planetary gear 309b in the radial direction according to the screw fastening amount of the second support member 330b, so that the second carrier 319 It is possible to reduce vibration and noise due to rotation and compensate for the clearance between the second planetary gear 309b and the second sun gear 307b.

여기서, 제2지지부재(330b)의 전단부는 제2유성기어(309b)의 회전에 저항을 주지않고 지지할 수 있도록 몸체에서 직경이 축소되어 형성되며 윤활유가 도포되어 조립된다.Here, the front end portion of the second support member 330b is formed to be reduced in diameter in the body so as to support the second planetary gear 309b without resistance to rotation, and is assembled by applying lubricant.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 유성기어 감속기의 작동 순서를 살펴보면 입력축인 모터축(303)의 회전시 제1선기어(307a)가 연동되어 회전하면 제1선기어(307a)에 외접한 제1유성기어(309a)가 자전과 공전하면서 회전축(317a)으로 결합된 제1캐리어(313)가 제2선기어(307b)를 구동하게 된다.Looking at the operating sequence of the planetary gear reducer according to the embodiment of the present invention, when the first sun gear 307a is interlocked and rotates when the motor shaft 303, which is the input shaft, rotates, the first planetary gear circumscribed to the first sun gear 307a. As the gear 309a rotates and revolves, the first carrier 313 coupled to the rotation shaft 317a drives the second sun gear 307b.

그리고, 제2선기어(307b)에 외접한 제2유성기어(309b)가 자전과 공전하면서 회전축(317b)으로 결합된 제2캐리어(319)가 피니언축(250)을 출력축으로 구동시키게 된다.Further, the second planetary gear 309b circumscribed to the second sun gear 307b rotates and rotates, and the second carrier 319 coupled to the rotation shaft 317b drives the pinion shaft 250 as an output shaft.

피니언축(250)의 하단부는 제2캐리어(319)의 하단에서 기어하우징(305)에 지지되는 베어링(325)에 의해 회전 지지된다.The lower end of the pinion shaft 250 is rotationally supported by a bearing 325 supported by the gear housing 305 at the lower end of the second carrier 319.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면 자동차 조향장치의 유성기어 감속기에 있어서 유성 기어와 선기어 및 링기어 사이에서 회전으로 인한 진동과 비틀림 응력을 견딜 수 있는 강성을 유지할 수 있게 되는 효과가 있게 된다. As described above, according to the embodiment of the present invention, there is an effect of being able to maintain rigidity capable of withstanding vibration and torsional stress caused by rotation between the planetary gear, the sun gear, and the ring gear in the planetary gear reducer of the steering system of an automobile. do.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면 유성기어와 선기어의 회전시 유성기어의 회전축을 경방향으로 지지함으로써 회전으로 인한 진동과 소음을 줄이고 유성기어와 선기어의 유격도 보상할 수 있게 되어 진동과 래틀 노이즈를 감소시키며, 걸림감과 회전 저항을 줄여 운전자의 조향감을 증대시키는 효과가 있게 된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by supporting the rotation axis of the planetary gear in the radial direction during rotation of the planetary gear and the sun gear, vibration and noise caused by rotation can be reduced, and the clearance between the planetary gear and the sun gear can be compensated. It is effective to increase the driver's steering feeling by reducing the sense of jamming and rotational resistance.

이상에서, 본 발명의 실시예들을 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.In the above, even if all the components constituting the embodiments of the present invention are described as being combined into one or operating in combination, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, as long as it is within the scope of the object of the present invention, one or more of the components may be selectively combined and operated.

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 범위가 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 above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

210: 모터 230: 유성기어 감속기
301: 모터하우징 303: 모터축
305: 기어하우징 307a: 제1선기어
307b: 제2선기어 309a: 제1유성기어
309b: 제2유성기어 311a: 제1링기어
311b: 제2링기어 313a: 상단 캐리어
313b: 하단 캐리어 315: 연결부재
319: 제2캐리어 321: 베어링 지지부재
323, 325: 베어링210: motor 230: planetary gear reducer
301: motor housing 303: motor shaft
305: gear housing 307a: first sun gear
307b: second sun gear 309a: first planetary gear
309b: second planetary gear 311a: first ring gear
311b: second ring gear 313a: upper carrier
313b: lower carrier 315: connecting member
319: second carrier 321: bearing support member
323, 325: bearing

Claims (10)

모터축에 결합되는 제1선기어;
상기 제1선기어에 외접 결합되는 수개의 제1유성기어;
기어하우징의 내주면에 결합되어 고정되며 상기 제1유성기어가 내접 결합되는 제1링기어;
상기 제1유성기어의 회전축이 관통되어 결합되되, 상기 제1유성기어의 회전축 상단에 결합되는 상단 캐리어와 상기 제1유성기어의 회전축 하단에 결합되는 하단 캐리어가 수개의 연결부재로 상하 연결 형성되는 제1캐리어;
상기 제1캐리어에 내접 결합되는 제2선기어;
상기 제2선기어에 외접 결합되는 수개의 제2유성기어;
중심부에 피니언축이 관통 결합되고, 상기 제2유성기어의 회전축이 관통되어 결합되는 제2캐리어;
기어하우징의 내주면에 결합되어 고정되며 상기 제2유성기어가 내접 결합되는 제2링기어를 포함하며,
상기 제1캐리어에는 상기 하단 캐리어의 외주면에서 내주면을 관통하여 상기 제1유성기어의 회전축 하부를 경방향으로 지지하는 제1지지부재가 구비되어 상기 제1캐리어의 회전으로 인한 진동과 소음을 줄이면서 상기 제1유성기어와 제1선기어의 유격을 보상하고,
상기 제2캐리어에는 상기 제2캐리어의 외주면에서 내주면을 관통하여 상기 제2유성기어의 회전축 하부를 경방향으로 지지하는 제2지지부재가 구비되어 상기 제2캐리어의 회전으로 인한 진동과 소음을 줄이면서 상기 제2유성기어와 제2선기어의 유격을 보상하는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기.A first sun gear coupled to the motor shaft;
A plurality of first planetary gears externally coupled to the first sun gear;
A first ring gear coupled to and fixed to an inner circumferential surface of the gear housing and to which the first planetary gear is internally coupled;
The rotation shaft of the first planetary gear is penetrated and coupled, wherein an upper carrier coupled to an upper end of the rotation axis of the first planetary gear and a lower carrier coupled to a lower end of the rotation axis of the first planetary gear are vertically connected by several connecting members. A first carrier;
A second sun gear internally coupled to the first carrier;
A plurality of second planetary gears externally coupled to the second sun gear;
A second carrier through which the pinion shaft is coupled through the center and through which the rotation shaft of the second planetary gear is coupled;
And a second ring gear coupled to and fixed to the inner circumferential surface of the gear housing and to which the second planetary gear is internally coupled,
The first carrier is provided with a first support member that penetrates from the outer circumferential surface of the lower carrier to the inner circumferential surface to support the lower portion of the rotation shaft of the first planetary gear in the radial direction, thereby reducing vibration and noise caused by rotation of the first carrier. Compensating the clearance between the first planetary gear and the first sun gear,
The second carrier is provided with a second support member that penetrates from the outer circumferential surface of the second carrier to the inner circumferential surface to support the lower portion of the rotation shaft of the second planetary gear in a radial direction to reduce vibration and noise caused by rotation of the second carrier. In addition, a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus, characterized in that compensating for a clearance between the second planetary gear and the second sun gear. 제 1 항에 있어서,
상기 상단 캐리어는 내주면의 상측 단부에 축방향으로 연장된 연장부가 구비되고, 상기 기어하우징에 지지되는 베어링 지지부재의 내주면과 상기 연장부 사이에 상기 제1캐리어의 회전을 지지하는 베어링이 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기.The method of claim 1,
The upper carrier has an extension part extending in the axial direction at an upper end of the inner circumferential surface, and a bearing supporting rotation of the first carrier is coupled between the inner circumferential surface of the bearing support member supported by the gear housing and the extension part. A planetary gear reducer of a steering system for a vehicle, characterized in that. 제 2 항에 있어서,
상기 베어링 지지부재는 외주면이 상기 기어하우징의 내주면에 압입 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기.The method of claim 2,
The bearing support member is a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus, characterized in that the outer circumferential surface is press-fitted to the inner circumferential surface of the gear housing. 제 2 항에 있어서,
상기 상단 캐리어와 하단 캐리어에는 상기 연결부재가 결합되는 결합홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기.The method of claim 2,
The planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus, characterized in that the upper carrier and the lower carrier are formed with a coupling hole to which the connection member is coupled. 제 4 항에 있어서,
상기 연결부재는 상하 양측단에 돌출부가 형성되어 상기 결합홀에 압입 또는 용접 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기.The method of claim 4,
The planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus, wherein the connecting member has protrusions formed at both upper and lower ends to be press-fitted or welded to the coupling hole. 제 5 항에 있어서,
상기 연결부재는 상기 제1유성기어와 원주방향으로 이격되어 배치되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기.The method of claim 5,
The connecting member is a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus, characterized in that provided at a position spaced apart from the first planetary gear in a circumferential direction. 제 6 항에 있어서,
상기 연결부재는 원주방향으로 인접된 상기 제1유성기어와 동일한 간격으로 배치되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기.The method of claim 6,
The connecting member is a planetary gear reducer of a vehicle steering apparatus, characterized in that provided at a position disposed at the same interval as the first planetary gear adjacent in the circumferential direction. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 하단 캐리어와 제2캐리어 각각에는 외주면에서 내주면을 관통하는 관통홀에 나사부가 형성되고, 상기 제1지지부재와 제2지지부재 각각에 나사부가 형성되어 상기 관통홀에 각각 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 유성기어 감속기.The method of claim 1,
Each of the lower carrier and the second carrier has a threaded portion formed in a through hole penetrating from an outer circumferential surface to an inner circumferential surface, and a threaded portion is formed in each of the first support member and the second support member, and is respectively screwed to the through hole. The planetary gear reducer of the steering system of a car.
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