KR20070060339A - 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구는 감속기 하우징과, 상기 감속기 하우징 내 회전 가능토록 설치되어 모터에 의해 회전되는 웜 기어와, 상기 웜 기어와 치합된 웜 휠과, 상기 웜 기어의 반경 방향으로 상기 웜 기어와 감속기 하우징 사이에 설치되어 상기 웜 기어를 탄성력에 의해 지지하는 리테이너를 포함하여 구성됨으로써, 상기 리테이너가 상기 웜 기어를 지지하는 역할을 함과 동시에 상기 웜 기어와 웜 휠 간 래틀 노이즈 방지 역할을 한다.

전동식 파워 스티어링 시스템, C-EPS, 칼럼, 모터, 웜 기어, 웜 휠, 래틀

Description

전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구{Reduction Gear of C-EPS}

도 1은 종래 기술에 따른 감속기구가 적용된 전동식 파워 스티어링 시스템 일부를 나타낸 사시도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구를 나타낸 사시도이다.

도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2 : 감속기 하우징 4 : 웜 기어

6 : 모터 8 : 웜 휠

10 : 조향 컬럼 20 : 리테이너

22 : 이너 링 24 : 아우터 링

26 : 브리지

본 발명은 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구에 관한 것으로서, 특히 웜 기어의 반경방향으로 상기 웜 기어와 감속기 하우징 사이에, 상기 웜 기어를 지지함과 동시에 래틀 노이즈가 방지되게 할 수 있는 리테이너가 설치된 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구에 관한 것이다.

일반적으로 전동식 파워 스티어링 시스템(EPS : Electrical Power Steering System)은 모터의 동력에 의해 차량의 주행속도에 따라 핸들의 조타력을 주차 또는 저속시 가볍게 해주고, 고속시 무겁게 하여 고속 주행 안정성을 제공함과 아울러 비상시 급속한 조향이 이루어지도록 함으로써 운전자에게 최적의 조향 조건을 제공한다.

상기 전동식 파워 스티어링 시스템은 일반적으로 차속센서와, 핸들의 조타력을 감지하기 위한 토크센서와, 핸들의 조향 조작에 따라 휠을 조향하는 동력조향기어와, 핸들의 조타력을 보조하기 위한 감속기구로 구성된다.

이러한 전동식 파워 스티어링 시스템으로는 상기 모터의 설치 위치에 따라 컬럼 구동방식(C-EPS), 피니온 구동방식(P-EPS), 랙 구동방식(R-EPS) 등이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 감속기구가 적용된 전동식 파워 스티어링 시스템 일부를 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구를 나타낸 사시도이다.

도 1, 2에 도시된 전동식 파워 스티어링 시스템은 핸들과 동력조향기어 사이에 위치한 조향 축이 감속기구와 연결된 C-EPS이다.

상기 C-EPS의 감속기구는 웜 휠과 치합되고 모터(102)의 동력에 의해 회전될 수 있는 웜 기어(104)를 포함하여 구성됨으로써, 상기 모터(102)의 동력이 상기 웜 기어(104)와 웜 휠(102)을 통해 조향 축에 전달되게 한다.

상기 웜 기어(104)는 상기 모터(102)와 연결되지 않은 자유단이, 감속기 하우징(106)과의 사이에 개지된 웜 기어 베어링(108)에 의해 회전 가능토록 지지된다.

특히 상기 웜 기어(104)의 반경방향으로 상기 윔 휠(102)과 웜 기어(104) 사이에 백래쉬(backlash) 즉 유격이 존재하게 되면, 조향 안정성과 동적 성능이 저하됨은 물론 이상 소음을 일으키게 된다.

하여 상기 C-EPS 감속기구는 상기 웜 기어(104)의 반경방향으로 상기 웜 기어(104)가 상기 웜 휠(102)에 밀착될 수 있도록 탄성력을 부여하는 안티 래틀 스프링(Anti-Rattle Spring ; 110)이 더 포함된다.

상기 안티 래틀 스프링(110)은 상기 감속기 하우징(106)의 외측에 위치되어 상기 감속기 하우징(106)에 스프링 볼트(112)를 통해 고정된 연결부(110a)와, 상기 연결부(110a)에서 상기 웜 기어(104)를 향해 절곡되어 상기 웜 기어(104)를 상기 웜 휠(102)을 향해 밀어주는 탄성력 제공부(110b)로 이루어진다.

한편 상기 C-EPS 감속기구는 상기 감속기 하우징(106)과 웜 기어 베어링(108) 사이에 설치되어 상기 웜 기어 베어링(108)의 유동을 가능토록 하는 오벌 링(Oval-Ring ; 114)이 더 포함된다.

상기 오벌 링(114)는 상기 웜 기어 베어링(108)의 유동 공간 확보를 위해 타원형 단면으로 형성된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 파워 스티어링 시스템의 감속기구는 품질 향상을 위해 상기 안티 래틀 스프링(110)과, 스프링 볼트(112), 그리고 오벌 링(114)이 더 포함됨으로써 조립성 저하 및 제조비 상승, 컴팩트화 저하 등의 문제점을 갖는다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 웜 기어의 반경 방향으로 상기 웜 기어를 탄성력에 의해 지지할 수 있도록 상기 웜 기어와 감속기 하우징 사이에 리테이너가 구성됨으로써, 상기 리테이너가 상기 웜 기어를 지지함과 동시에 래틀 노이즈의 방지 역할을 동시에 수행할 수 있는 파워 스티어링 시스템의 감속기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템 의 감속기구는 감속기 하우징과; 상기 감속기 하우징 내 회전 가능토록 설치되어 모터에 의해 회전되는 웜 기어와; 상기 웜 기어와 치합된 웜 휠과; 상기 웜 기어의 반경 방향으로 상기 웜 기어와 감속기 하우징 사이에 설치되어 상기 웜 기어를 탄성력에 의해 지지하는 리테이너를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 리테이너는 상기 웜 기어와 결합된 이너 링과, 상기 이너 링의 반경방향 외측에 위치되어 상기 감속기 하우징에 결합된 아우터 링과, 상기 아우터 링과 이너 링 사이에 개재된 탄성 재질의 브리지로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 이너 링과, 아우터링, 그리고 브리지는 동일한 탄성 재질로 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 리테이너는 상기 감속기 하우징 내부에 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.

본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구는, C-EPS에 적용될 수 있는 장치로서, 조향 컬럼의 외측에 구비된 감속기 하우징(2)과, 상기 감속기 하우징(2)의 내부에 회전 가능토록 설치된 웜 기어(4)와, 상기 웜 기어(4)와 축을 통해 직결되어 상기 웜 기어(4)를 회전시킬 수 있는 모터(6)와, 상기 웜 기어(4)와 상시 치합되도록 구성된 웜 휠과, 상기 웜 기어(4)의 반경 방향으로 상기 웜 기어(4)와 감속기 하우징(2) 사이에 설치되어 상기 웜 기어(4)를 탄성력에 의해 지지하 는 리테이너(20)를 포함하여 구성된다.

상기 웜 기어(4)와 리테이너(20) 사이에는 상기 웜 기어(4)가 상기 리테이너(20)에 대하여 자유 회전될 수 있게 하는 웜 기어 베어링(5)이 개재된다. 상기 웜 기어 베어링(5)은 일방적인 볼 베어링 또는 롤러 베어링 등 다양한 유형으로 구현될 수 있다.

상기 리테이너(20)는 상기 웜 기어 베어링(5)을 통해 상기 웜 기어(4)와 결합된 이너 링(22)과, 상기 이너 링(22)의 반경방향 외측에 소정 간격을 두고 위치되어 상기 감속기 하우징(2)에 결합된 아우터 링(24)과, 상기 아우터 링(24)과 이너 링(22) 사이에 개재된 탄성 재질의 브리지(26)로 이루어질 수 있다.

상기 이너 링(22)은 원형 또는 타원형, 사각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 아우터 링(24)은 원형 또는 타원형, 사각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 브리지(26)는 상기 이너 링(22)과 아우터 링(24) 사이에 방사형으로 다수 개가 구비될 수 있는데, 본 실시 예에서는 2개로 구비된 것으로 한정하여 설명한다.

상기 2개로 구비된 브리지(26)는 상기 웜 기어(4)를 균형적으로 지지할 수 있도록, 동일한 형상 및 재질로 성형되어 상기 웜 기어(4)의 반경방향으로 상호 대칭되게 배치됨이 바람직하다.

또한 상기 2개로 구비된 브리지(26)는 상기 웜 기어(4)와 웜 휠 간 유격방향 과 직교 방향으로 구성됨이 바람직하다.

이러한 이너 링(22)과, 아우터 링(24) 또한 탄성력을 갖도록 탄성 재질로 성형될 수 있다. 이 때, 상기 이너 링(22)과, 아우터 링(24)은 상기 브리지(26)와 함께 동일한 탄성 재질로 일체로 성형됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 리테이너(20)는 상기 감속기 하우징(2)의 내부에 설치됨이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 감속기구는, 상기 리테이너(20)가 상기 웜 기어(4)를 회전 가능토록 지지함과 동시에 탄성력에 의해 상기 웜 기어(4)와 상기 웜 휠(6) 간 유격을 흡수하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 파워 스티어링 시스템의 감속기구는 웜 기어의 반경방향으로 상기 웜 기어와 감속기 하우징 사이에 상기 웜 기어를 지지함과 동시에 래틀 노이즈가 방지되게 할 수 있는 리테이너가 설치됨으로써, 전체적인 구조가 간소화됨은 물론 제조비가 절감될 수 있고, 컴팩트 측면에서 유리해질 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 감속기 하우징과;

   상기 감속기 하우징 내 회전 가능토록 설치되어 모터에 의해 회전되는 웜 기어와;

   상기 웜 기어와 치합된 웜 휠과;

   상기 웜 기어의 반경 방향으로 상기 웜 기어와 감속기 하우징 사이에 설치되어 상기 웜 기어를 탄성력에 의해 지지하는 리테이너를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 리테이너는 상기 웜 기어와 결합된 이너 링과, 상기 이너 링의 반경방향 외측에 위치되어 상기 감속기 하우징에 결합된 아우터 링과, 상기 아우터 링과 이너 링 사이에 개재된 탄성 재질의 브리지로 이루어진 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 이너 링과, 아우터링, 그리고 브리지는 동일한 탄성 재질로 일체로 형 성된 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 리테이너는 상기 감속기 하우징 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템의 감속기구.

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