KR102623900B1 - 전동식 동력 보조 조향장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치는, 웜휠과 맞물리는 웜축, 웜축의 양단부에 구비되어 웜축의 일단부와 제 1 모터의 모터축을 연결하고 웜축의 타단부와 제 2 모터의 모터축을 연결하는 연결축과 연결축을 구동하는 액추에이터를 포함하는 연결부재, 제 1 모터와 제 2 모터의 회전속도를 센싱하는 센서로부터 모터의 회전속도에 관한 정보를 수신받고, 제 1 모터 또는 제 2 모터의 회전속도가 기 설정된 목표회전속도와 다를 경우 오작동으로 판단하고, 연결축을 이동시켜 오작동되는 모터와 웜축의 연결이 해제되도록 액추에이터를 제어하는 제어부를 포함하여, 웜축의 양단부에 연결되는 모터 중 정상적으로 작동되지 못하는 모터와 웜축의 연결을 해제함으로써 웜축의 회전이 무겁게 되거나 웜축이 회전되지 못하는 것을 방지할 수 있고, 오작동되는 모터와 웜축의 연결이 해제되더라도 정상적으로 작동되는 모터의 목표회전속도를 증대시킴으로써 조향축에 발생되는 보조토크의 급격한 변화를 방지하여 운전자의 안전을 도모할 수 있으며, 웜축에 요구되는 토크가 양 모터로 분배되어 모터의 회전속도가 증대되고 모터의 크기 및 원가를 절감할 수 있다.

Description

전동식 동력 보조 조향장치{Electric Power Steering Apparatus}
본 실시예들은 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웜축의 양단부에 연결되는 모터 중 정상적으로 작동되지 못하는 모터와 웜축의 연결을 해제함으로써 웜축의 회전이 무겁게 되거나 웜축이 회전되지 못하는 것을 방지할 수 있고, 오작동되는 모터와 웜축의 연결이 해제되더라도 정상적으로 작동되는 모터의 목표회전속도를 증대시킴으로써 조향축에 발생되는 보조토크의 급격한 변화를 방지하여 운전자의 안전을 도모할 수 있으며, 웜축에 요구되는 토크가 양 모터로 분배되어 모터의 회전속도가 증대되고 모터의 크기 및 원가를 절감할 수 있는 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 전동식 조향장치는 차속센서 및 조향토크센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 전자제어장치에서 구동부를 구동하여 운전자의 조향력을 보조한다.
이러한 구동부는 조향축에 결합된 웜휠, 웜휠과 맞물리는 웜축 및 웜축에 연결되는 모터를 포함하여, 웜휠과 웜축의 감속기 구조에 의해 모터의 토크가 증폭되며 조향축에 보조토크를 발생시킨다.
그런데, 이러한 모터 내부에서 회전자가 고정자에 접촉되는 등의 기계적인 고장 또는 과부하, 쇼트, 센서오류 등의 전기적인 고장에 의해 모터가 정상적으로 작동되지 못하는 경우에 원하는 보조토크을 얻을 수 없는 문제가 있었다.
특히, 조향휠과 전륜 조향장치 사이에 기계적인 연결이 없이 전기적인 동력을 이용하여 차량을 조타하는 스티어 바이 와이어식 조향장치에서는, 모터가 고장나는 경우에 차량 조타가 불가능한 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 모터가 웜축의 양단부에 구비되어 어느 하나의 모터가 정상적으로 작동되지 못하더라도 다른 하나의 모터가 작동되며 보조토크를 발생시킬 수 있는데, 종래의 전동식 조향장치에서는 정상적으로 작동되지 못하는 모터의 모터축이 웜축과의 연결이 해제되지 않아 웜축의 회전을 무겁게 하여 보조토크를 감소시키거나 또는 웜축이 회전되지 못하여 보조토크를 발생시킬 수 없는 문제점이 있었다.
본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 웜축의 양단부에 연결되는 모터 중 정상적으로 작동되지 못하는 모터와 웜축의 연결을 해제함으로써 웜축의 회전이 무겁게 되거나 웜축이 회전되지 못하는 것을 방지할 수 있고, 오작동되는 모터와 웜축의 연결이 해제되더라도 정상적으로 작동되는 모터의 목표회전속도를 증대시킴으로써 조향축에 발생되는 보조토크의 급격한 변화를 방지하여 운전자의 안전을 도모할 수 있으며, 웜축에 요구되는 토크가 양 모터로 분배되어 모터의 회전속도가 증대되고 모터의 크기 및 원가를 절감할 수 있는 것을 목적으로 한다.
본 실시예들의 목적을 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 실시예들에 의하면, 웜휠과 맞물리는 웜축, 웜축의 양단부에 구비되어 웜축의 일단부와 제 1 모터의 모터축을 연결하고 웜축의 타단부와 제 2 모터의 모터축을 연결하는 연결축과 연결축을 구동하는 액추에이터를 포함하는 연결부재, 제 1 모터와 제 2 모터의 회전속도를 센싱하는 센서로부터 모터의 회전속도에 관한 정보를 수신받고, 제 1 모터 또는 제 2 모터의 회전속도가 기 설정된 목표회전속도와 다를 경우 오작동으로 판단하고, 연결축을 이동시켜 오작동되는 모터와 웜축의 연결이 해제되도록 액추에이터를 제어하는 제어부를 포함하는 전동식 동력 보조 조향장치가 제공될 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 웜축의 양단부에 연결되는 모터 중 정상적으로 작동되지 못하는 모터와 웜축의 연결을 해제함으로써 웜축의 회전이 무겁게 되거나 웜축이 회전되지 못하는 것을 방지할 수 있고, 오작동되는 모터와 웜축의 연결이 해제되더라도 정상적으로 작동되는 모터의 목표회전속도를 증대시킴으로써 조향축에 발생되는 보조토크의 급격한 변화를 방지하여 운전자의 안전을 도모할 수 있으며, 웜축에 요구되는 토크가 양 모터로 분배되어 모터의 회전속도가 증대되고 모터의 크기 및 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 분해사시도이다.
도 2는 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 단면도이다.
도 3은 도 2의 일부의 동작상태를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 단면도이다.
도 5는 도 4의 일부의 동작상태를 보여주는 단면도이다.
도 6 내지 도 10은 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 단면도이다.
이하, 본 실시예들의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 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 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예들의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 분해사시도, 도 2는 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 단면도, 도 3은 도 2의 일부의 동작상태를 보여주는 단면도, 도 4는 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 단면도, 도 5는 도 4의 일부의 동작상태를 보여주는 단면도, 도 6 내지 도 10은 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 단면도이다.
본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치(200)는, 웜휠(111)과 맞물리는 웜축(113), 웜축(113)의 양단부에 구비되어 웜축(113)의 일단부와 제 1 모터(101)의 모터축(105)을 연결하고 웜축(113)의 타단부와 제 2 모터(103)의 모터축(107)을 연결하는 연결축(123)과 연결축(123)을 구동하는 액추에이터(125)를 포함하는 연결부재(121), 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)의 회전속도를 센싱하는 센서(203)로부터 모터의 회전속도에 관한 정보를 수신받고, 제 1 모터(101) 또는 제 2 모터(103)의 회전속도가 기 설정된 목표회전속도와 다를 경우 오작동으로 판단하고, 연결축(123)을 이동시켜 오작동되는 모터와 웜축(113)의 연결이 해제되도록 액추에이터(125)를 제어하는 제어부(201)를 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참고하여 살펴본다.
웜축(113)은 조향축(미도시)과 결합되는 웜휠(111)과 맞물리고, 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)에 의해 회전됨으로써 조향축에 운전자의 조향토크를 보조하는 보조토크가 발생되게 된다.
제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)는 연결부재(121)를 매개로 웜축(113)과 연결되어 웜축(113)을 회전시키게 되는데, 연결부재(121)는 웜축(113)의 양단부에 구비되어, 웜축(113)의 일단부와 제 1 모터(101)의 모터축(105)을 연결하고 웜축(113)의 타단부와 제 2 모터(103)의 모터축(107)을 연결하는 연결축(123)와 연결축(123)을 구동하는 액추에이터(125)를 포함한다.
즉, 제 1 모터(101)는 웜축(113)의 일단부에 연결되고 제 2 모터(103)는 웜축(113)의 타단부에 연결되게 되는데, 연결부재(121)는 두 개 구비되어 어느 하나가 제 1 모터(101)의 모터축(15)과 웜축(113)의 일단부를 연결하고 다른 하나가 제 2 모터(103)의 모터축(107)과 웜축(113)의 타단부를 연결하게 된다.
연결부재(121)의 연결축(123)은 중공으로 형성되어 웜축(113)와 제 1 모터(101) 및 웜축(113)와 제 2 모터(103)를 연결할 수 있다. 다시 말해 연결축(123)의 내부에 웜축(113)의 일단부와 제 1 모터(101)의 모터축(105)이 대향되게 삽입되고, 웜축(113)의 타단부와 제 2 모터(103)의 모터축(107)이 대향되게 삽입될 수 있는데, 자세한 내용은 후술한다.
웜축(113)의 양단부에 각각 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)가 구비됨으로써, 종래의 전동식 조향장치에서 웜축이 하나의 모터와 연결되는 것과 비교할 때 웜축(113)에 요구되는 토크가 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)로 분배됨으로써 모터의 회전속도가 증대될 수 있으며, 또한 보다 낮은 최대출력을 가지는 모터를 사용할 수 있어 모터의 크기 및 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.
제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)는 제어부(201)에 의해 제어되며 조향축에 보조토크를 발생시키는데, 제어부(201)는 토크센서(미도시), 차속센서(미도시) 등으로부터 정보를 수신받고 이를 토대로 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)의 목표회전속도를 설정한다.
이 때, 모터는 기계적인 고장 또는 전기적인 고장 등에 의해 정상적으로 작동되지 못할 수 있는데, 이러한 기계적인 고장의 예시로는 모터의 회전자가 고정자에 접촉되어 마찰이 발생하거나 회전자가 고정자에 걸리며 회전자의 회전이 불가능할 수도 있으며, 전기적인 고장의 예시로는 과부하, 과열로 인한 쇼트, 센서오류 등이 있을 수 있다.
제어부(201)는 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)의 회전속도를 센싱하는 센서(203)로부터 모터의 회전속도에 관한 정보를 수신받음으로써, 제 1 모터(101) 또는 제 2 모터(103)의 회전속도가 기 설정된 목표회전속도와 다른 경우 오작동으로 판단하게 된다. 이 때, 모터의 회전속도와 목표회전속도가 다르다는 것은 회전속도값이 정확하게 일치하지 않는 경우만을 의미하는 것이 아니고 모터의 회전속도와 목표회전속도의 차이가 소정의 범위에서 이탈된 것을 포함하는 것으로 이해하여야 할 것이며, 이러한 소정의 범위는 차종 등을 고려하여 결정될 것이다.
그런데, 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103) 중 어느 하나가 오작동되는 경우에 웜축(113)과 오작동되는 모터가 연결되어 있어 정상적으로 작동하는 다른 하나의 모터가 웜축(113)을 회전시킬 때 웜축(113)의 회전을 무겁게 하거나 또는 웜축이 회전되지 못하게 할 수 있는데, 이를 방지하기 위해 오작동되는 모터와 웜축(113)의 연결을 해제할 필요가 있다.
즉, 본 실시예들에 의한 전동식 동력 보조 조향장치(200)에서는 제어부(201)가 연결축(123)을 이동시켜 오작동되는 모터와 웜축(113)의 연결이 해제되도록 액추에이터(125)를 제어함으로써, 오작동되는 모터에 의해 웜축(113)의 회전이 무겁게 되거나 웜축이 회전되지 못하는 것을 방지하고 정상적으로 작동되는 모터에 의해 웜축(113)이 회전되며 조향축에 보조토크를 발생시키게 되어, 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103) 중 어느 하나가 오작동되더라도 운전자의 조향감을 저하시키지 않고 운전자의 조향휠 조작을 보조할 수 있다.
다시 말해, 제 1 모터(101)가 오작동되고 제 2 모터(103)가 정상적으로 작동되는 경우에는 웜축(113)의 일단부와 제 1 모터(101)의 모터축(105)의 연결이 해제되도록 제어부(201)가 액추에이터(125)를 제어하여 제 2 모터(103)에 의해 웜축(113)이 회전되게 되고, 제 1 모터(101)가 정상적으로 작동되고 제 2 모터(103)가 오작동되는 경우에는 웜축(113)의 타단부와 제 2 모터(103)의 모터축(107)의 연결이 해제되도록 제어부(201)가 액추에이터(125)를 제어하여 제 1 모터(101)에 의해 웜축(113)이 회전되게 되는 것이다.
또한, 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103) 중 어느 하나와 웜축(113)의 연결이 해제된 경우, 제어부(201)는 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103) 중 다른 하나의 목표회전속도를 증대시킬 수 있다.
즉, 오작동되는 모터와 웜축(113)의 연결이 해제될 때 정상적으로 작동되는 모터에 더 많은 전류를 인가하는 등의 방식에 의해 정상적으로 작동되는 모터의 목표회전속도를 증대시킴으로써, 두 개의 모터에 의해 발생되었던 보조토크가 하나의 모터에 의해 발생되게 되더라도 조향축에 발생되는 보조토크의 급격한 변화를 방지하여 운전자의 안전을 도모할 수 있다.
한편, 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)가 모두 오작동되는 경우가 발생할 수 있는데, 이러한 경우에는 제 1 모터(101) 및 제 2 모터(103)와 웜축(113)의 연결이 모두 해제되게 된다.
이 때 제어부(201)는 차량의 전원을 차단시킬 수 있으며, 운전자는 차량의 남은 동력을 이용하여 차량을 안전한 곳으로 이동시킬 수 있다. 또한, 제어부(201)는 차량의 전원을 차단시키기 전에 차량의 이상을 운전자에게 표시하여 운전자가 차량의 이상을 인식할 수 있게 할 수 있을 것이다.
이어서, 이러한 액추에이터(125)에는, 연결축(123)과 일체로 형성되는 로드부(210)가 구비되거나(도 2 참조), 연결축(123)에 축방향으로 지지되는 로드부(401)가 구비될 수 있다(도 4 참조).
즉, 도 3 및 도 5를 참고하여 살펴보면, 액추에이터(125)가 로드부(210,401)를 축방향으로 전진시킴에 따라 연결축(123)이 축방향으로 이동하며 웜축(113)과 오작동되는 모터와의 연결이 해제되는 것이다.
다시 말해, 액추에이터(125)는 로드부(210)가 중공으로 형성되어 웜축(113)과 제 1 모터(101) 및 웜축(113)과 제 2 모터(103)를 연결함으로써 로드부(210)가 웜축(113) 및 모터축(105,107)과 함께 회전되거나, 또는 로드부(410)가 연결축(123)에 축방향으로 지지되어 연결축(123)은 회전되되 로드부(410)는 웜축(113) 및 모터축(105,107)과 함께 회전되지 않는 구조일 수 있다.
이러한 액추에이터(125)는 일례로 솔레노이드일 수 있는데, 솔레노이드의 축이 중공으로 형성되어 웜축(113) 및 모터축(105,107)과 동축으로 구비되거나, 솔레노이드의 축이 연결축(123)에 지지되며 웜축(113) 및 모터축(105,107)과 상이한 축으로 구비될 수 있다.
로드부(210)가 연결축(123)과 일체로 형성되는 경우는, 후술할 바와 같이 액추에이터(125)가 작동되며 로드부(210)(연결축(123))이 축방향으로 슬라이딩되며 웜축(113)과 오작동되는 모터의 연결이 해제되게 된다.
로드부(401)가 연결축(123)과 별개로 형성되어 연결축(123)에 지지되는 경우는, 후술할 바와 같이 액추에이터(125)가 작동되며 로드부(401)가 전진하여 연결축(123)이 축방향으로 슬라이딩되고, 웜축(113)과 오작동되는 모터의 연결이 해제되게 된다. 이 때, 연결축(123)에는 경방향으로 돌출되는 지지부(403)가 구비되고, 로드부(401)는 지지부(403)에 지지되며 연결축(123)을 축방향으로 슬라이딩시킬 수 있다.
지지부(403)는 두 개 이상 구비될 수 있는데, 이 때 로드부(401) 역시 각 지지부(403)에 대응되게 두 개 이상 구비될 수 있다.
이러한 지지부(403)는 연결축(123)의 외주면 상에서 서로 대칭되는 위치에 형성됨으로써, 로드부(401)가 전진하며 슬라이딩될 때 연결축(123)이 걸리지 않고 원활히 슬라이딩 되게 할 수 있다.
다시 말해, 지지부(403)가 한 개 구비되는 경우에는 로드부(401)가 전진하여 연결축(123)이 슬라이딩 될 때 연결축(123)에 축방향과 수직한 방향의 토크가 발생하여 걸림이 발생할 우려가 있는데, 지지부(403)가 두 개 이상 대칭되게 형성되고 각 지지부(403)가 로드부(401)에 지지됨으로써 토크가 서로 상쇄되며 원활히 슬라이딩되게 할 수 있다.
한편, 도면에는 로드부(401)가 전진되기 전에 지지부(403)에 지지되어 있는 것으로 도시되어 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 로드부(401)가 전진되지 전에는 모터가 정상적으로 작동되는 경우로서 연결축(123)이 회전되고 있는 상태이므로, 지지부(403)와 로드부(401) 사이의 마찰을 없애기 위해 지지부(403)와 로드부(401)가 이격된 상태일 수 있다.
이어서, 전술한 바와 같이 연결축(123)은 중공으로 형성되는데, 연결축(123)의 내부에 웜축(113)의 일단부와 제 1 모터(101)의 모터축(105)이 대향되게 삽입되고, 웜축(113)의 타단부와 제 2 모터(103)의 모터축(107)이 대향되게 삽입되며 웜축(113)과 제 1 모터(101) 및 제 2 모터(103)가 연결되게 된다.
이 때, 제 1 모터(101) 및 제 2 모터(103)의 토크가 웜축(113)에 전달되기 위해 모터축(105,107), 웜축(113)의 양단부 및 연결축(123)이 원주방향으로 고정될 필요가 있는데, 따라서 연결축(123)의 내주면에는 제 1 세레이션(131)이 형성되고, 웜축(113)의 양단부에는 제 2 세레이션(133)이 형성되고, 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)의 모터축(105,107)에는 제 3 세레이션(135)이 형성될 수 있다.
모터축(105,107)과 웜축(113)의 양단부가 연결축(123)에 삽입될 때 제 1 세레이션(131)과 제 2 세레이션(133)이 맞물리고 제 1 세레이션(131)과 제 3 세레이션(135)이 맞물리며 웜축(113), 모터축(105,107) 및 연결축(123)이 원주방향으로 고정되어 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103)의 토크가 웜축(113)에 전달될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 액추에이터(125)의 로드부(210,401)가 전진하며 연결축(123)을 축방향으로 슬라이딩시키는데, 세레이션이 형성됨에 따라 액추에이터(125)의 작동에 의해 연결축(123)이 축방향으로 슬라이딩되며 모터축(105,107) 또는 웜축(113)의 외주면에서 이탈되며 모터축(105,107)과 웜축(113)의 연결을 해제할 수 있게 되는 것이다.
이 때, 제 1 모터(101)와 제 2 모터(103) 중 어느 하나가 오작동 시에 연결축(123)이 웜축(113)에서 이탈되도록, 액추에이터(125)는 연결축(123)을 웜축(113)에서 오작동 되는 모터를 향하는 방향으로 슬라이딩시킬 수 있다.
다시 말해, 연결축(123)이 축방향으로 슬라이딩될 때 모터축(105,107)에서 이탈되어 연결축(123)이 웜축(113)의 단부에 지지된다면 정상적으로 작동하는 모터에 의해 웜축(113)이 회전될 때 연결축(123)도 함께 회전되게 되므로, 웜축(113)의 회전을 무겁게 하여 운전자의 조향감을 저하시키는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 연결축(123)을 웜축(113)에서 이탈시키고 오작동되는 모터의 모터축에 지지되어 있게 함으로써 정상적으로 작동하는 모터에 의해 웜축(113)이 회전될 때 연결축(123)은 회전되지 않게 하여 운전자의 조향감이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
액추에이터(125)의 로드부(210)가 연결축(123)과 일체로 형성되는 경우에는 액추에이터(125)가 로드부(210)를 웜축(113)에서 오작동되는 모터를 향하는 방향으로 전진시키고, 액추에이터(125)의 로드부(401)가 연결축(123)과 별개로 형성되는 경우에는 로드부(401)가 웜축(113) 측에서 지지부(403)에 지지되어 전진함으로써, 제어부(201)에 의해 액추에이터(125)가 작동될 때 연결축(123)이 웜축(113)에서 이탈될 수 있다.
연결축(123)이 웜축(113)에서 오작동되는 모터를 향하는 방향으로 슬라이딩되도록, 도면에 도시된 바와 같이 액추에이터(125)는 웜축(113)과 웜휠(111)을 수용하는 하우징(220)에 결합되는 것이 바람직하다.
한편, 연결축(123)이 모터축(105,107) 및 웜축(113)과 함께 회전될 때 노이즈를 감소시키도록 연결축(123)의 내부에는 댐핑부재가 구비될 수 있다.
이러한 댐핑부재는 중공으로 형성되어 연결축의 내주면에 구비될 수 있는데, 따라서 댐핑부재의 내주면에 웜축(113), 제 1 모터(101) 및 제 2 모터(103)의 모터축(105,107)가 삽입될 수 있다.
댐핑부재가 연결축(123)의 내주면에 구비됨으로써 경방향 유동을 완충시켜 노이즈를 감소시킬 수 있다.
먼저, 도 6과 도 7을 참고하여 살펴보면, 댐핑부재(601,701)는 연결축(123)의 축방향 일단에서 타단까지 구비되고, 제 1 세레이션(131)은 댐핑부재(601,701)의 내주면에 형성될 수 있다.
따라서, 댐핑부재(601,701)의 축방향 양단에 각각 웜축(113)의 단부 및 모터축(105,107)이 삽입되며 제 1 세레이션(131)과 제 2 세레이션(133) 및 제 3 세레이션(135)이 맞물리게 된다.
도 6에는 연결축(123)이 로드부(210)과 일체로 형성되는 경우에 있어서 댐핑부재(601)가 구비되는 실시예가 도시되었고 도 7에는 연결축(123)이 로드부(210)와 별도로 형성되어 로드부(210)가 지지부(403)에 지지되는 경우에 있어서 댐핑부재(701)가 구비되는 실시예가 도시되었다.
도 8 내지 도 10에는 연결축(123)이 로드부(210)와 일체로 형성되는 경우에 댐핑부재가 구비되는 실시예를 도시하였으며, 연결축(123)이 로드부(210)와 별도로 형성되는 경우에 댐핑부재가 구비되는 실시예에 대한 도면은 생략하였다.
도 8 내지 도 9를 참고하여 살펴보면, 연결축(123)의 일단부 또는 타단부에는 내경이 확장되는 단차부(703,803)가 형성되고, 댐핑부재(701,801)는 단차부(703,803)에 구비될 수 있다.
즉, 댐핑부재(701,801)의 내경과 연결축(123)의 내경이 동일한 크기를 갖도록 단차부(703,803)가 형성될 수 있으며, 이 때 제 1 세레이션(131)은 연결축(123)의 내주면과 댐핑부재(701,801)의 내주면에 형성될 수 있다.
이러한 단차부(703,803)는 연결축(123)의 일단부 또는 타단부에 형성되어, 댐핑부재(701,801)는 모터축(105,107)의 외주면 또는 웜축(113)의 외주면에 지지되게 될 수 있을 것이다.
다음으로, 도 10을 참고하여 살펴보면, 댐핑부재(901)는 연결축(123)의 중앙부에 구비될 수 있는데, 다시 말해 제 1 모터(101)의 모터축(105)과 웜축(113)의 일단부 사이 또는 제 2 모터(103)의 모터축(107)과 웜축(113)의 타단부 사이에 위치될 수 있다.
댐핑부재(901)가 모터축(105,107)과 웜축(113)의 사이에 구비됨으로써 축방향 유동을 완충시켜 노이즈를 감소시킬 수 있다.
이 때, 연결축(123)의 중앙부에 구비되는 댐핑부재(901)는 연결축(123)에 압입되어 구비될 수 있는데, 예를 들어 댐핑부재(901)의 직경이 연결축(123)의 내경보다 크게 형성되어 연결축(123)의 내부에 압입될 수 있다.
즉, 제어부(201)에 의해 액추에이터(125)가 작동되어 연결축(123)이 축방향으로 슬라이딩 될 때 댐핑부재(901)가 연결축(123)에서 이탈되어 오작동의 원인이 될 우려가 있는데, 댐핑부재(901)가 연결축(123)에 압입됨으로써 연결축(123)이 슬라이딩되더라도 연결축(123)에서 이탈되지 않고 삽입되어 있게 할 수 있다.
이와 같은 형상을 가지는 전동식 동력 보조 조향장치에 의하면, 정상적으로 작동되지 못하는 모터와 웜축의 연결을 해제함으로써 웜축의 회전이 무겁게 되거나 웜축이 회전되지 못하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 오작동되는 모터와 웜축의 연결이 해제되더라도 정상적으로 작동되는 모터의 목표회전속도를 증대시킴으로써 조향축에 발생되는 보조토크의 급격한 변화를 방지하여 운전자의 안전을 도모할 수 있다.
또한, 웜축의 양단부에 각각 모터가 연결됨으로써 웜축에 요구되는 토크가 분배되어 모터의 회전속도가 증대되고 모터의 크기 및 원가를 절감할 수 있다.
또한, 연결축에 댐핑부재가 구비됨으로써 경방향 및 축방향 유동을 완충하여 노이즈를 감소시킬 수 있다.
이상에서, 본 실시예들의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 실시예들이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 실시예들에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 실시예들의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들에 개시된 실시예들은 본 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예들의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예들의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101: 제 1 모터 103: 제 2 모터
105,107: 모터축 113: 웜축
121: 연결부재 123: 연결축
125: 액추에이터 131: 제 1 세레이션
133: 제 2 세레이션 135: 제 3 세레이션
201: 제어부 203: 센서
210,401: 로드부 220: 하우징
403: 지지부

Claims (16)

  1. 웜휠과 맞물리는 웜축;
    상기 웜축의 양단부에 구비되어, 상기 웜축의 일단부와 제 1 모터의 모터축을 연결하고 상기 웜축의 타단부와 제 2 모터의 모터축을 연결하는 연결축과 상기 연결축을 구동하는 액추에이터를 포함하는 연결부재;
    상기 제 1 모터와 제 2 모터의 회전속도를 센싱하는 센서로부터 모터의 회전속도에 관한 정보를 수신받고, 상기 제 1 모터 또는 제 2 모터의 회전속도가 기 설정된 목표회전속도와 다를 경우 오작동으로 판단하고, 상기 연결축을 이동시켜 오작동되는 모터와 상기 웜축의 연결이 해제되도록 상기 액추에이터를 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 연결축은 중공으로 형성되며,
    상기 연결축의 내부에는 댐핑부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 모터와 제 2 모터 중 어느 하나와 상기 웜축의 연결이 해제된 경우, 상기 제어부가 상기 제 1 모터와 제 2 모터 중 다른 하나의 목표회전속도를 증대시키는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터에는 상기 연결축과 일체로 형성되는 로드부가 구비되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터에는 상기 연결축에 축방향으로 지지되는 로드부가 구비되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연결축에는 경방향으로 돌출되는 지지부가 구비되고, 상기 로드부는 상기 지지부에 지지되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결축의 내주면에는 제 1 세레이션이 형성되고,
    상기 웜축의 양단부에는 제 2 세레이션이 형성되고, 상기 제 1 모터 제 2 모터의 모터축에는 제 3 세레이션이 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 상기 연결축을 축방향으로 슬라이딩되게 구동하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 모터와 제 2 모터 중 어느 하나가 오작동 시에 상기 연결축이 상기 웜축에서 이탈되도록, 상기 액추에이터는 상기 연결축을 상기 웜축에서 오작동되는 모터를 향하는 방향으로 슬라이딩시키는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 댐핑부재는 중공으로 형성되어 상기 연결축의 내주면에 지지되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 댐핑부재는 상기 연결축의 축방향 일단에서 타단까지 구비되고, 상기 제 1 세레이션은 상기 댐핑부재의 내주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 연결축의 일단부 또는 타단부에는 내경이 확장되며 단차부가 형성되고, 상기 댐핑부재는 상기 단차부에 구비되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 세레이션은 상기 연결축의 내주면과 상기 댐핑부재의 내주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐핑부재는 상기 연결축의 중앙부에 구비되어, 상기 제 1 모터 또는 제 2 모터의 모터축과 상기 웜축의 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 댐핑부재는 상기 연결축에 압입되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
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