KR102629274B1

KR102629274B1 - 전동식 조향장치의 감속기

Info

Publication number: KR102629274B1
Application number: KR1020220011018A
Authority: KR
Inventors: 이경호
Original assignee: 에이치엘만도 주식회사
Priority date: 2022-01-25
Filing date: 2022-01-25
Publication date: 2024-01-25
Also published as: US20230257018A1; KR20230114625A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기는 기어 하우징, 복수개의 공기이동통로 및 체크 밸브를 포함한다. 기어 하우징은 웜 샤프트와 웜 휠을 수용한다. 복수개의 공기이동통로는 기어 하우징에 형성되고, 기어 하우징 내부에 형성된 밀폐 공간과 기어 하우징의 외부를 연결한다. 체크 밸브는 복수개의 공기이동통로 각각에 배치된다.

Description

전동식 조향장치의 감속기{Reducer for Electric Power Steering Apparatus}

본 발명은 전동식 조향장치의 감속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감속기의 기어 하우징 내부에 배압 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는, 전동식 조향장치의 감속기에 관한 것이다.

차량용 전동식 조향장치(Electric Power Steering Apparatus, EPS)에는 감속기가 이용되고 있다.

감속기의 기어 하우징(Gear Housing) 내부에 배치된 웜 샤프트(Worm Shaft)와 웜 휠(Worm Wheel)은 모터의 출력축의 회전을 감속함으로써 모터의 출력을 증폭한다. 상기 증폭된 모터의 출력은 조타 기구(조향과 관련된 연결 기구)로 전달된다.

모터의 구동에 의한 감속기의 회전력은 운전자가 조작하는 스티어링 휠(Steering Wheel)의 회전력에 더해져 조타 기구에 전달됨으로써, 스티어링 휠을 조작하는 운전자의 조향력을 돕는다.

감속기의 기어 하우징 내부에는 웜 샤프트에 형성된 이와 웜 휠에 형성된 이가 서로 맞물린 상태로 배치된다. 그리고, 웜 샤프트의 일측과 타측에는 웜 샤프트의 회전을 원활하게 하면서도 웜 샤프트를 지지하는 웜 샤프트 베어링(Worm Shaft Bearing)이 배치된다. 도 1은 감속기의 웜 샤프트와 웜 샤프트 베어링의 배치관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.

웜 샤프트의 일측에 배치되는 웜 샤프트 베어링은, 웜 샤프트 베어링으로의 이물질 유입에 따른 소음을 방지하기위해, 고무로 밀봉된 형태의 베어링(rubber sealed type bearing, 이를 '씰 베어링(Seal Bearing)' 이라 한다)이 사용된다.

기어 하우징 내부에 웜 샤프트와 씰 베어링이 조립된 경우에, 기어 하우징 내부에서 씰 베어링 아래의 공간은 씰 베어링의 사용으로 인해 밀폐된다. 상기 씰 베어링 아래의 공간에는 댐퍼(Damper)가 배치된다.

기어 하우징 내부에 웜 샤프트와 씰 베어링을 조립할 때, 예를 들면 작업자가 씰 베어링의 내륜에 웜 샤프트를 끼우고 씰 베어링을 웜 샤프트와 함께 기어 하우징 내부에 삽입할 경우에, 상기 씰 베어링 아래의 공간은 압력이 상승(밀폐에 따른 배압현상 발생)하고 또한 댐퍼의 압축으로 인해 압력이 상승(댐퍼 압축에 따른 배압현상 발생)한다. 상술한 배압현상은 씰 베어링과 웜 샤프트를 밀어낸다.

상술한 배압현상의 발생은 감속기의 조립불량을 야기시키고, 웜 샤프트의 회전 토크(torque)를 증가시키며, 댐퍼의 댐핑(damping) 성능을 불균일하게 한다.

한국등록특허 제10-2033558호 (공고일자 2019년10월17일)

따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 감속기의 기어 하우징 내부에 배압 현상이 발생하는 것을 방지하면서도 이물질의 유입을 차단하는, 전동식 조향장치의 감속기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 예시적인 실시예들은, 기어 하우징에 공기 이동 통로를 만들고, 공기 이동 통로에 체크 밸브를 배치(장착)하여, 기어 하우징 내부에 배압 현상이 발생하지 않도록 하고, 공기 이동 통로를 통해 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있는, 전동식 조향장치의 감속기를 제공한다.

일 실시예에 의하면, 기어 하우징의 내부에, 웜 샤프트의 일측과 타측에는 각각 웜 샤프트 베어링이 배치된다. 웜 샤프트의 일측에 배치되는 웜 샤프트 베어링은 씰 베어링이다. 밀폐 공간은 씰 베어링 아래에 형성된 일정한 크기의 공간이다.

일 실시예에 의하면, 체크 밸브는 원통형의 관형으로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 형성된 단턱부와, 상기 몸체부의 타측에 형성된 덕빌부를 포함한다.

일 실시예에 의하면, 공기는 단턱부, 몸체부 및 덕빌부 순서로 관통하여 이동할 수 있고, 덕빌부, 몸체부 및 단턱부 순서로는 관통하여 이동할 수 없다.

일 실시예에 의하면, 단턱부는 몸체부의 일측에서, 몸체부의 외주면을 따라, 몸체부의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 연장되거나 돌출되어 형성된다.

일 실시예에 의하면, 덕빌부는 2개의 비탈면과 슬릿을 포함한다. 2개의 비탈면 각각은 몸체부의 타측의 일부분에서부터 몸체부의 타측의 단부까지 소정의 기울기로 기울어진다. 슬릿은 몸체부의 타측의 단부에 소정의 길이로 형성된다. 2개의 비탈면은 슬릿을 기준으로 서로 마주보도록 형성된다.

일 실시예에 의하면, 덕빌부는 슬릿을 덮는 덮개를 더 포함한다. 덮개는 몸체부의 타측의 단부로부터 연장되거나 돌출되어 형성된다.

일 실시예에 의하면, 체크 밸브는 덕빌 밸브이고, 고무, 실리콘 및/또는 합성 엘라스토머 재질이다.

일 실시예에 의하면, 밀폐 공간에는 댐퍼가 배치된다.

일 실시예에 의하면, 복수개의 공기이동통로 각각에 배치되는 체크 밸브 중 하나인 제1 체크 밸브는, 공기가 밀폐 공간으로부터 기어 하우징의 외부로 이동하게 한다.

일 실시예에 의하면, 제1 체크 밸브는 원통형의 관형으로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 형성된 단턱부와, 상기 몸체부의 타측에 형성된 덕빌부를 포함하고, 단턱부는 밀폐 공간에 배치된다.

일 실시예에 의하면, 복수개의 공기이동통로 각각에 배치되는 체크 밸브 중 하나인 제2 체크 밸브는, 공기가 기어 하우징의 외부로부터 밀폐 공간으로 이동하게 한다.

일 실시예에 의하면, 제2 체크 밸브는 원통형의 관형으로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 형성된 단턱부와, 상기 몸체부의 타측에 형성된 덕빌부를 포함하고, 단턱부는 기어 하우징의 외부에 노출되도록 배치된다.

본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기는, 기어 하우징 내부에 배압 현상이 발생하는 것을 억제한다.

또한, 감속기의 조립성을 향상시킨다.

또한, 웜 샤프트의 회전 토크를 일정하게 유지한다.

또한, 댐퍼의 댐핑 성능을 균일하게 한다.

또한, 이물질의 유입을 차단한다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 감속기의 웜 샤프트와 웜 샤프트 베어링의 배치관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기를 나타낸다.
도 3은 도 2의 A를 나타내는 확대도이다.
도 4는 도 2의 기어 하우징에 체크 밸브가 배치된 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7은 체크 밸브의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 9는 체크 밸브의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성요소 중 종래기술에 의하여 통상의 기술자가 명확하게 파악할 수 있고 용이하게 재현할 수 있는 것에 관하여는 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위하여 그 구체적인 설명을 생략하도록 한다.

또한, 각 구성요소의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기에 대하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기를 나타내고, 도 3은 도 2의 A를 나타내는 확대도이고, 도 4는 도 2의 기어 하우징에 체크 밸브가 배치된 실시예를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기(1)는 기어 하우징(Gear Housing)(10), 복수개의 공기이동통로(11) 및 체크 밸브(Check Valve)(60)를 포함한다. 기어 하우징(10)은 웜 샤프트(Worm Shaft)(20)와 웜 휠(Worm Wheel)(미도시)을 수용한다. 복수개의 공기이동통로(11)는 기어 하우징(10)에 형성되고, 기어 하우징(10) 내부에 형성된 밀폐 공간(S)과 기어 하우징(10)의 외부를 연결하는 공기이동통로이다. 체크 밸브(60)는 복수개의 공기이동통로(11) 각각에 배치된다. 이하에서는 이들 구성요소에 대하여 구체적으로 설명한다.

기어 하우징(10)은 감속기(1)의 외관을 형성한다.

기어 하우징(10)의 내부에는 웜 샤프트(20), 웜 휠, 웜 샤프트 베어링(Worm Shaft Bearing)(40, 41) 및 댐퍼(Damper)(50)가 배치된다.

감속기(1)의 기어 하우징(10) 내부에 배치된 웜 샤프트(20)와 웜 휠은 모터(미도시)의 출력축의 회전을 감속함으로써 모터의 출력을 증폭한다. 상기 증폭된 모터의 출력은 조타 기구(조향과 관련된 연결 기구)로 전달된다.

웜 샤프트(20)는 모터의 출력축(또는 회전축)과 연결된다. 그리고 웜 샤프트(20)에 형성된 이와 웜 휠에 형성된 이가 서로 맞물린 상태로 배치된다.

전동식 조향장치를 구성하는 모터, 감속기, 제어기(controller) 및 토크 센서(Torque Sensor) 등을 포함하여 전동 유닛(Electric Power Unit)이라 할 때, 일반적으로 상기 전동 유닛이 스티어링 컬럼(Steering Column)에 장착되는 경우를 컬럼 타입(Column type) 전동식 조향장치라 한다.

일반적으로 컬럼 타입 전동식 조향장치의 경우에, 웜 휠은 조타 기구 중 조향축(컬럼축)과 연결된다. 모터의 출력축은 웜 샤프트(20)와 연결되고, 웜 샤프트(20)는 웜 힐과 연결되며, 웜 힐은 조향축(컬럼축)과 연결된다. 따라서, 모터의 구동에 의해 모터의 출력축이 회전하면, 모터의 출력축의 회전력이 조향축(컬럼축)에게 전달되어, 조향축(컬럼축)도 회전한다.

모터의 출력은 감속기(1)에 의해 증폭되며, 감속기(1)의 회전력은 운전자가 조작하는 스티어링 휠(Steering Wheel)의 회전력에 더해져 조타 기구에 전달된다. 전동 유닛은 스티어링 휠을 조작하는 운전자의 조향력을 돕는다.

기어 하우징(10)의 내부에 배치되는 웜 샤프트 베어링(40, 41)은 웜 샤프트(20)의 일측과 타측에 각각 체결되어 웜 샤프트(20)의 회전을 원활하게 하면서도 웜 샤프트(20)를 지지한다. 웜 샤프트(20)가 모터와 연결된 경우에, 모터와의 거리가 웜 샤프트(20)의 일측이 웜 샤프트(20)의 타측보다 더 멀리 위치한다(도 1 참조).

웜 샤프트(20)의 일측에 배치되는 웜 샤프트 베어링(40)은, 웜 샤프트 베어링으로의 이물질 유입에 따른 소음을 방지하기위해, 고무로 밀봉된 형태의 베어링(Rubber Sealed Type Bearing, 이를 '씰 베어링(Seal Bearing)' 이라 한다)이 사용된다.

웜 샤프트(20)의 타측에 배치되는 웜 샤프트 베어링(41)은 고무로 밀봉되지 않은 형태의 베어링이다.

기어 하우징(10) 내부에 웜 샤프트(20)와 씰 베어링(40)이 조립된 경우에, 기어 하우징(10) 내부에서 씰 베어링(40) 아래에는 일정한 크기의 공간(S)이 형성된다. 상기 일정한 크기의 공간(S)에는 댐퍼(50)가 배치된다. 상기 일정한 크기의 공간(S)은 씰 베어링(40)의 사용으로 인해 밀폐된다. 이하에서는 상기 일정한 크기의 공간(S)을 '밀폐 공간(S)'이라 한다.

기어 하우징(10) 내부에 웜 샤프트(20)와 씰 베어링(40)을 조립할 때, 예를 들면 작업자가 씰 베어링(40)의 내륜에 웜 샤프트(20)를 끼우고 씰 베어링(40)을 웜 샤프트(20)와 함께 기어 하우징(10) 내부에 삽입할 경우에, 상기 밀폐 공간(S)은 압력이 상승(밀폐에 따른 배압현상 발생)하고 또한 댐퍼(50)의 압축으로 인해 압력이 상승(댐퍼(50)의 압축에 따른 배압현상 발생)한다. 상술한 배압현상은 씰 베어링(40)과 웜 샤프트(20)를 밀어내어, 감속기(1)의 조립불량을 야기시키고, 웜 샤프트(20)의 회전 토크(torque)를 증가시키며, 또한 댐퍼(50)의 댐핑(damping) 성능을 불균일하게 한다.

기어 하우징(10)에는 공기이동통로(11)(도 4 참조)가 형성된다. 구체적으로, 기어 하우징 중에서 밀폐 공간(S)을 형성하는(감싸고 있는) 기어 하우징(10)에는 공기이동통로(11)가 형성된다.

공기이동통로(11)는 밀폐 공간(S)과 기어 하우징(10)의 외부를 연결하는 구멍(hole)이다.

공기는 공기이동통로(11)를 통해 밀폐 공간(S)에서 기어 하우징(10)의 외부로 이동하거나, 기어 하우징(10)의 외부에서 밀폐 공간(S)으로 이동할 수 있다.

공기이동통로(11)는 기어 하우징(10)에 복수개가 형성될 수 있다.

복수개의 공기이동통로(11) 각각에는 체크 밸브(60)가 배치된다.

체크 밸브(60)는 기어 하우징(10)에 형성된 공기이동통로(11)에 배치(장착)된다.

체크 밸브(60)는 공기와 같은 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향으로는 흐르지 못하게 하는 밸브이다.

복수개의 공기이동통로(11) 각각에 배치되는 체크 밸브(60) 중 하나는, 공기가 체크 밸브(60)를 통해 밀폐 공간(S)으로부터 기어 하우징(10)의 외부로 이동하게 한다. 또한, 다른 하나의 체크 밸브(60)는, 공기가 체크 밸브(60)를 통해 기어 하우징(10)의 외부로부터 밀폐 공간(S)으로 이동하게 한다.

공기가 밀폐 공간(S)으로부터 기어 하우징(10)의 외부로 이동하게 하는 체크 밸브(60)(이를 '제1 체크 밸브(60)'라 한다)와, 공기가 기어 하우징(10)의 외부로부터 밀폐 공간(S)으로 이동하게 하는 체크 밸브(60)(이를 '제2 체크 밸브(60)'라 한다)는, 형상이 서로 동일하거나 다를 수 있다. 도 3과 도 4에 도시된 두개의 체크 밸브(60)는 서로 동일한 형상을 갖으며, 서로 반대 방향으로 배치된 실시예이다. 하나의 체크 밸브(60)는 제1 체크 밸브(60)이고, 다른 하나의 체크 밸브(60)는 제2 체크 밸브(60)이다.

체크 밸브(60)는 덕빌 밸브(Duckbill valve)일 수 있다.

체크 밸브(60)인 덕빌 밸브는 고무, 실리콘(silicone) 및/또는 합성 엘라스토머(synthetic elastomer) 재질일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기(1)에는 다양한 형상을 가진 체크 밸브(60)(덕빌 밸브)가 장착될 수 있다.

도 5 내지 도 7은 체크 밸브의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 체크 밸브(60)의 제1 실시예는 원통형의 관형으로 형성된 몸체부(61)와, 상기 몸체부(61)의 일측에 형성된 단턱부(62)와, 상기 몸체부(61)의 타측에 형성된 덕빌부(63)를 포함한다. 몸체부(61), 단턱부(62) 및 덕빌부(63)는 일체로 형성될 수 있다. 공기는 단턱부(62), 몸체부(61) 및 덕빌부(63) 순서로 관통하여 이동할 수 있으며, 그와 반대되는 덕빌부(63), 몸체부(61) 및 단턱부(62) 순서로 관통하여 이동할 수는 없다.

몸체부(61)는 소정의 길이를 갖고, 길이방향으로 관통 구멍이 형성된 원통형의 관형으로 형성된다. 상기 관통 구멍을 통해 공기가 이동할 수 있다.

단턱부(62)는 몸체부(61)의 일측에 형성된다.

단턱부(62)는 몸체부(61)의 일측에서, 몸체부(61)의 외주면을 따라, 몸체부(61)의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 연장되거나 돌출되어 형성된다. 따라서, 몸체부(61)의 외주면과 단턱부(62)의 측면 사이에는, 연장되거나 돌출된 길이만큼의 단차가 형성된다.

단턱부(62)는 체크 밸브(60)가 공기이동통로(11)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 즉 제1 체크 밸브(60)인 경우에 단턱부(62)는 밀폐 공간(S)에 배치되어 공기 이동시 제1 체크 밸브(60)가 기어 하우징(10)의 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제2 체크 밸브(60)인 경우에 단턱부(62)는 기어 하우징(10)의 외부에 노출되도록 배치되어 공기 이동시 제2 체크 밸브(60)가 밀폐 공간(S)으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

덕빌부(63)는 몸체부(61)의 타측에 형성된다.

덕빌부(63)는 2개의 비탈면(63a)과 슬릿(slit)(63c)을 포함한다.

구체적으로, 덕빌부(63)는 몸체부(61)의 타측의 일부분에서부터 몸체부(61)의 타측의 단부(63b)까지 소정의 기울기로 기울어지는 2개의 비탈면(63a)을 갖는다. 2개의 비탈면(63a)은 서로 마주보도록 형성된다.

덕빌부(63)에서, 몸체부(61)의 관통구멍은 그 직경(直徑)이 점점 줄어든다. 즉, 몸체부(61)의 관통구멍의 직경은, 몸체부(61)의 타측의 일부분에서부터 몸체부(61)의 타측의 단부(63b)까지 점점 작아진다.

2개의 비탈면(63a)은 서로 마주보도록 형성되며, 몸체부(61)의 타측의 단부(63b)에는 소정 길이의 슬릿(63c)이 형성된다. 상기 슬릿(63c)은 좁고 기다란 구멍을 나타낸다. 2개의 비탈면(63a)은 상기 슬릿(63c)을 기준으로 서로 마주보도록(대칭되도록) 형성된다.

체크 밸브(60)(특히 덕빌부(63))는 고무, 실리콘 및/또는 합성 엘라스토머 재질로 형성되어, 외력에 의해 가압되면 탄성 변형될 수 있다.

공기가 몸체부(61) 내의 관통 구멍을 통해 단턱부(62), 몸체부(61) 및 덕빌부(63) 순서로 관통하여 이동하는 경우에, 공기는 덕빌부(63)의 비탈면(63a)의 내면을 가압한다. 2개의 비탈면(63a) 각각은 공기의 가압으로 인해 탄성 변형된다. 상기 비탈면(63a)의 탄성 변형으로 슬릿(63c)은 넓게 열리게 되어, 비탈면(63a)을 가압하던 공기는 슬릿(63c)을 관통하여 외부로 이동할 수 있다.

이와 반대로, 공기가 체크 밸브(60)의 외부에서 덕빌부(63)를 가압하는 경우에, 공기는 덕빌부(63)의 비탈면(63a)의 외면을 가압한다. 2개의 비탈면(63a) 각각은 공기의 가압으로 인해 탄성 변형된다. 상기 비탈면(63a)의 탄성 변형으로 슬릿(63c)은 닫히게 되어, 체크 밸브(60)의 외부에 있던 공기는 슬릿(63c)을 관통하여 체크 밸브(60)의 내부로 이동할 수 없다.

따라서, 밀폐 공간(S)에 배압 현상이 발생하는 경우에, 밀폐 공간(S) 내에 있는 공기는 제1 체크 밸브(60)를 통해 기어 하우징(10)의 외부로 이동하게 된다. 이로써 밀폐 공간(S)에서의 배압 현상은 해소된다.

제1 체크 밸브(60)는 기어 하우징(10) 내부에 웜 샤프트(20)와 씰 베어링(40)을 조립하는 경우 및 웜 샤프트(20)가 아래 방향으로 유동하는 경우(이는 웜 샤프트(20)가 일 방향으로 회전하는 경우를 나타낸다)에, 밀폐 공간(S) 내에 있는 공기가 기어 하우징(10)의 외부로 이동할 수 있도록 하는 공기 이동 통로 역할을 한다.

제2 체크 밸브(60)는 밀폐 공간(S)에서의 배압 현상이 해소될 때 및 웜 샤프트(20)가 위 방향으로 유동하는 경우(이는 웜 샤프트(20)가 일 방향의 반대 방향으로 회전하는 경우를 나타낸다)에, 기어 하우징(10)의 외부에 있는 공기가 밀폐 공간(S) 내로 이동할 수 있도록 하는 공기 이동 통로 역할을 한다. 제2 체크 밸브(60)는 공기가 밀폐 공간(S) 내로 유입될 때에 이물질이 유입되지 않도록 이물질을 차단할 수 있다.

도 8 내지 도 9는 체크 밸브의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.

도 8 내지 도 9에 도시된 체크 밸브(60)의 제2 실시예는 도 5 내지 도 7에 도시된 체크 밸브(60)의 제1 실시예와 대비하여 볼 때, 덕빌부(63')의 덮개(63d)에 있어서만 차이가 있다. 따라서, 체크 밸브(60)의 제2 실시예의 다른 구성들은 체크 밸브(60)의 제1 실시예의 구성들과 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 상술한 내용으로 대체하도록 한다.

도 8 내지 도 9를 참조하면, 체크 밸브(60)의 제2 실시예에서의 덕빌부(63')는 슬릿(63c)을 덮는 덮개(63d)를 더 포함한다.

덮개(63d)는 몸체부(61)의 타측의 단부(63b)로부터 연장되거나 돌출되어 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 덮개(63d)는 'ㄱ'자 형상으로 형성되어 슬릿(63c)을 덮을 수 있다. 덮개(63d)는 덕빌부(63')의 비탈면(63a)과 몸체부(61)의 타측의 단부(63b)와 일체로 형성될 수 있다.

덮개(63d)는 소정 길이의 슬릿(63c)을 덮는다.

덮개(63d)는 소정 길이의 슬릿(63c)을 덮을 수 있도록 슬릿(63c)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.

덮개(63d)는 고무, 실리콘 및/또는 합성 엘라스토머 재질로 형성되어, 외력에 의해 가압되면 탄성 변형될 수 있다.

공기가 몸체부(61) 내의 관통 구멍을 통해 단턱부(62), 몸체부(61) 및 덕빌부(63') 순서로 관통하여 이동하는 경우에, 공기는 덕빌부(63')의 비탈면(63a)의 내면을 가압한다. 2개의 비탈면(63a) 각각은 공기의 가압으로 인해 탄성 변형된다. 상기 비탈면(63a)의 탄성 변형으로 슬릿(63c)은 넓게 열리게 되어, 비탈면(63a)을 가압하던 공기는 슬릿(63c)을 관통하여 외부로 이동할 수 있다. 슬릿(63c)을 관통한 공기가 슬릿(63c) 위에 위치한 덮개(63d)를 가압하면 덮개(63d)는 탄성 변형되어 밀려 올라가게 되며, 이때 공기는 외부로 이동할 수 있다.

이와 반대로, 공기가 체크 밸브(60)의 외부에서 덕빌부(63')를 가압하는 경우에, 공기는 덕빌부(63')의 비탈면(63a)의 외면과 덮개(63d)를 가압한다. 2개의 비탈면(63a) 각각은 공기의 가압으로 인해 탄성 변형된다. 상기 비탈면(63a)의 탄성 변형으로 슬릿(63c)은 닫히게 되어, 체크 밸브(60)의 외부에 있던 공기는 슬릿(63c)을 관통하여 체크 밸브(60)의 내부로 이동할 수 없다. 또한, 덮개(63d)는 공기의 가압으로 인해 탄성 변형되어 슬릿(63c)을 덮게 되므로 체크 밸브(60)의 외부에 있던 공기는 슬릿(63c)을 관통하여 체크 밸브(60)의 내부로 이동할 수 없다. 덮개(63d)로 인해 공기는 더더욱 슬릿(63c)을 관통하여 체크 밸브(60)의 내부로 이동할 수 없게 된다.

또한, 밀폐 공간(S)에서의 배압 현상이 해소될 때 및 웜 샤프트(20)가 위 방향으로 유동하는 경우에, 기어 하우징(10)의 외부에 있는 공기는 제2 체크 밸브(60)를 통해 밀폐 공간(S) 내로 이동하게 된다. 제2 체크 밸브(60)는 공기가 밀폐 공간(S) 내로 유입될 때에 이물질이 유입되지 않도록 이물질을 차단할 수 있다.

상술한, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기(1)는, 기어 하우징(10)의 내부에 형성되는 밀폐 공간(S)(기어 하우징(10) 내부에서 씰 베어링(40) 아래에 형성되는 공간)과 기어 하우징(10)의 외부를 연결하는 복수개의 공기이동통로(11)를 형성하고, 상기 공기이동통로(11)에 체크 밸브(60)를 배치함으로써, 밀폐 공간(S)에서 발생하는 배압 현상을 억제할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기(1)는, 배압 현상의 해소로 인해, 조립성이 향상되고, 웜 샤프트(20)의 회전 토크가 일정하게 유지되며, 댐퍼의 댐핑 성능이 균일하게 유지된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기(1)는 체크 밸브(60)를 사용함으로써 이물질의 유입을 차단할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전동식 조향장치의 감속기(1)는, 기어 하우징(10) 내부에 있는 공기를 이동시키기 위해 별도로 금형을 수정할 필요가 없으므로, 제작비를 절감할 수 있다.

이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 즉, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 기어 하우징
20: 웜 샤프트
40: 웜 샤프트 베어링
50: 댐퍼
60: 체크 밸브(덕빌 밸브)

Claims

웜 샤프트와 웜 휠을 수용하는 기어 하우징;
상기 기어 하우징에 형성되고, 상기 기어 하우징 내부에 형성된 밀폐 공간과 상기 기어 하우징의 외부를 연결하는 복수개의 공기이동통로; 및
상기 복수개의 공기이동통로 각각에 배치되는 체크 밸브;를 포함하는, 전동식 조향장치의 감속기.
제 1 항에 있어서,
상기 기어 하우징의 내부에, 상기 웜 샤프트의 일측과 타측에는 각각 웜 샤프트 베어링이 배치되고,
상기 웜 샤프트의 일측에 배치되는 웜 샤프트 베어링은 씰 베어링이고,
상기 밀폐 공간은 상기 씰 베어링 아래에 형성된 일정한 크기의 공간인, 전동식 조향장치의 감속기.
제 1 항에 있어서,
상기 체크 밸브는 원통형의 관형으로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 형성된 단턱부와, 상기 몸체부의 타측에 형성된 덕빌부를 포함하는, 전동식 조향장치의 감속기.
제 3 항에 있어서,
공기는 상기 단턱부, 몸체부 및 덕빌부 순서로 관통하여 이동할 수 있고, 상기 덕빌부, 몸체부 및 단턱부 순서로는 관통하여 이동할 수 없는, 전동식 조향장치의 감속기.
제 3 항에 있어서,
상기 단턱부는 상기 몸체부의 일측에서, 상기 몸체부의 외주면을 따라, 상기 몸체부의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 연장되거나 돌출되어 형성되는, 전동식 조향장치의 감속기.
제 3 항에 있어서,
상기 덕빌부는 2개의 비탈면과 슬릿을 포함하고,
상기 2개의 비탈면 각각은 상기 몸체부의 타측의 일부분에서부터 상기 몸체부의 타측의 단부까지 소정의 기울기로 기울어지고,
상기 슬릿은 상기 몸체부의 타측의 단부에 소정의 길이로 형성되고,
상기 2개의 비탈면은 상기 슬릿을 기준으로 서로 마주보도록 형성되는, 전동식 조향장치의 감속기.
제 6 항에 있어서,
상기 덕빌부는 상기 슬릿을 덮는 덮개를 더 포함하고,
상기 덮개는 상기 몸체부의 타측의 단부로부터 연장되거나 돌출되어 형성되는, 전동식 조향장치의 감속기.
제 1 항에 있어서,
상기 체크 밸브는 덕빌 밸브이고, 고무, 실리콘 또는 합성 엘라스토머 재질인, 전동식 조향장치의 감속기.
제 1 항에 있어서,
상기 밀폐 공간에는 댐퍼가 배치되는, 전동식 조향장치의 감속기.
제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 공기이동통로 각각에 배치되는 체크 밸브 중 하나인 제1 체크 밸브는, 공기가 상기 밀폐 공간으로부터 상기 기어 하우징의 외부로 이동하게 하는, 전동식 조향장치의 감속기.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 체크 밸브는 원통형의 관형으로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 형성된 단턱부와, 상기 몸체부의 타측에 형성된 덕빌부를 포함하고, 상기 단턱부는 상기 밀폐 공간에 배치되는, 전동식 조향장치의 감속기.
제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 공기이동통로 각각에 배치되는 체크 밸브 중 하나인 제2 체크 밸브는, 공기가 상기 기어 하우징의 외부로부터 상기 밀폐 공간으로 이동하게 하는, 전동식 조향장치의 감속기.
제 12 항에 있어서,
상기 제2 체크 밸브는 원통형의 관형으로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 일측에 형성된 단턱부와, 상기 몸체부의 타측에 형성된 덕빌부를 포함하고, 상기 단턱부는 상기 기어 하우징의 외부에 노출되도록 배치되는, 전동식 조향장치의 감속기.