KR20080061529A - Compensational apparatus of free apartness of worm shaft for electric power steering system - Google Patents
Compensational apparatus of free apartness of worm shaft for electric power steering system Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080061529A KR20080061529A KR1020060136369A KR20060136369A KR20080061529A KR 20080061529 A KR20080061529 A KR 20080061529A KR 1020060136369 A KR1020060136369 A KR 1020060136369A KR 20060136369 A KR20060136369 A KR 20060136369A KR 20080061529 A KR20080061529 A KR 20080061529A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steering
- worm shaft
- shaft
- electric power
- power steering
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
- B62D5/0454—Worm gears
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/02—Shafts; Axles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
- F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
- F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
- B60Y2306/09—Reducing noise
Abstract
Description
도 1은 종래의 컬럼타입 전동식 스티어링 장치를 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing a conventional column type electric steering apparatus,
도 2는 도 1에 따른 모터와 샤프트 간에 회전력 전달 구조를 도시한 단면구조도,2 is a cross-sectional structural view showing a rotational force transmission structure between the motor and the shaft according to FIG.
도 3은 본 발명의 일실시예에 전동식 스티어링 장치의 외관을 도시한 사시도,Figure 3 is a perspective view showing the appearance of the electric steering apparatus in an embodiment of the present invention,
도 4는 도 3의 전동식 스티어링 장치의 일측면을 도시한 측면 구조도,4 is a side structural view showing one side of the electric steering apparatus of FIG. 3;
도 5는 도 4의 선 A-A에 따른 웜축 및 주변요소의 종단면도,5 is a longitudinal sectional view of the worm shaft and peripheral elements according to line A-A of FIG.
도 6은 도 4의 선 B-B에 따른 웜축 및 웜휠을 포함하는 주요부를 도시한 횡단면도, 및6 is a cross-sectional view showing a main part including a worm shaft and a worm wheel according to the line B-B of FIG. 4, and
도 7은 도 4의 웜축 유격보상장치를 이루는 부품을 분해하여 도시한 분해조립 사시도. FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating disassembled parts of the worm shaft clearance compensation device of FIG. 4.
<도면의 주요부위에 대한 부호설명><Code Description of Major Parts of Drawing>
3 : 전동모터 4 : 하우징 3: electric motor 4: housing
32 : 웜축 42 : 웜휠 32: worm shaft 42: worm wheel
34 : 제1 베어링 36 : 제2 베어링 34: first bearing 36: second bearing
50 : 탄력커버 60 : 압축링 50: elastic cover 60: compression ring
70 : 탄성캡 71 : 수용구 70: elastic cap 71: receiving port
본 발명은 자동차 등의 차량에 탑재되며, 전동모터의 구동에 의해 차량의 조향력을 어시스트(Assist)하여 드라이버의 조타동작을 보조하는 전동 파워 스티어링 장치에 관한 것으로서, 웜축측 구동 샤프트측에 유격보상장치를 마련함으로써, 웜축 마모로 인해 유발되는 유격을 보상하며, 소음을 저감시킬 수 있도록 한 전동식 파워 스티어링 장치의 유격보상장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus mounted on a vehicle such as an automobile and assisting a steering operation of a driver by assisting a steering force of the vehicle by driving an electric motor. By providing a, to compensate for the play caused by the wear of the worm shaft, and relates to the play compensation device of the electric power steering device to reduce the noise.
예를 들면, 자동차에 탑재되는 전동 파워 스티어링 장치는 조타부재(操舵部材)로부터 조향차륜(操向車輪)에 이르는 조타기구에 연결된 전동모터를 구비하고 있으며, 이 모터동력을 웜축구를 개재시켜서 조타기구에 부여함으로써 상기 조타부재에서의 드라이버에 의한 조타동작을 보조하도록 되어 있다. 또한, 이와 같은 스티어링 장치에서는, 상기 웜축구에 포함된 톱니부의 맞물림부에서 발생한 톱니 부딪침음이 드라이버에 래틀 노이즈(rattle noise)(래틀음)로서 전달되어 불쾌감을 주는 경우가 있어, 이 래틀음을 저감할 것이 요구되고 있다.For example, an electric power steering device mounted on an automobile includes an electric motor connected to a steering mechanism from a steering member to a steering wheel, and the motor power is steered through a worm football. The mechanism is adapted to assist the steering operation by the driver in the steering member. Moreover, in such a steering apparatus, the tooth hitting sound which generate | occur | produced in the engagement part of the tooth | tip part contained in the said worm football may be transmitted to a driver as rattle noise (rattle noise), and this may give an unpleasant feeling, There is a demand for reduction.
그래서, 종래 장치에는, 예를 들면 일본국 특허공개 2000-43739호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 그 웜축구에 있어서 상기 전동모터의 출력축측에 연결된 웜축을 상기 조타기구에 장착된 웜휠(worm wheel)측에 부세(付勢)함으로써, 이들 웜휠과 웜축과의 상기 톱니부 맞물림부에서의 백래시(backlash)를 흡수하여 래틀음을 억제하고자 한 것이 있다.Thus, in the conventional apparatus, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-43739, a worm wheel mounted on the steering mechanism has a worm shaft connected to an output shaft side of the electric motor in the worm shaft. There is a case where the backlash is absorbed at the tooth engaging portion between the worm wheel and the worm shaft by suppressing the rattle sound.
또한, 종래 장치에는, 예를 들면 일본국 특허공개 2003-63424호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 상기 톱니부 맞물림부의 근방에 영구자석을 설치함과 아울러, 이 자석에 의해 자기적으로 흡인되는 자성 유체로 이루어지는 윤활유를 사용함으로써, 이 윤활유를 톱니부 맞물림부에 항상 개재시켜서, 당해 윤활유로 래틀음을 완충하고자 한 것도 있다.In addition, in the conventional apparatus, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-63424, a permanent magnet is provided near the tooth engagement portion, and magnetically attracted by this magnet. By using a lubricating oil made of a fluid, the lubricating oil is always interposed in the tooth engaging portion, so as to buffer the rattle sound with the lubricating oil.
그러나, 상기와 같은 종래 장치에서는, 그 웜축구 및 전동모터를 포함한 진동계에 대해서는 충분히 고려된 것이 아니며, 그 진동계의 고유 진동에 기인해서 래틀음이 발생하거나, 조타 필링이 저하하는 경우가 있었다. 상세하게 말하면, 관성요소인 전동모터가 탄성 요소인 웜축구의 톱니부 맞물림부를 통해서 조타기구에 연결되어 있고, 조타기구 및 전동모터를 각각 기준단측 및 자유단측으로 하는 상기 진동계가 구성되어 있다. 그리고, 예를 들면 조향차륜측으로부터의 외란(外亂)이 역입력되었을 때, 특히 전동모터를 구동하지 않는 어시스트 불감대(不感帶)에 있어서, 이 진동계는 진동(공진)하기 쉬워서, 래틀음이 커지거나, 조타 필링의 대폭적인 저하를 초래하는 경우가 있었다.However, in the conventional apparatus as described above, the vibration system including the worm football and the electric motor has not been sufficiently considered, and due to the natural vibration of the vibration system, rattle sound may occur or steering peeling may decrease. In detail, the vibrometer is connected to the steering mechanism via the gear engaging portion of the worm football, which is the inertia element, and the steering mechanism and the motor are the reference end side and the free end side, respectively. For example, when the disturbance from the steering wheel side is reversely input, especially in an assist dead zone in which the electric motor is not driven, the vibration system tends to vibrate (resonance), thereby causing rattle sounds. This may be large or may cause a drastic reduction in steering peeling.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 웜축구 및 전동모터를 포함한 진동계에 기인하는 래틀음의 발생 및 조타 필링의 저하를 억제할 수 있는 전동 파워 스티어링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an electric power steering apparatus capable of suppressing generation of rattle sounds and reduction of steering peeling caused by a vibrometer including a worm football and an electric motor, in view of the above conventional problems.
일반적으로 차량에는 스티어링 휠(핸들)의 조타력을 경감하여 조향상태의 안 정성을 보장하기 위기 수단으로서 파워 스티어링 시스템이 적용되는바, 이와 같은 파워 스티어링 장치는 기존에 유압을 이용한 유압식 파워 스티어링 장치(HPS; Hydraulic Power Steering System)가 차량에 널리 이용되었으나, 최근에는 유압을 사용하던 기존의 방식과는 달리 전동모터의 회전력을 이용하여 운전자의 조향력을 쉽게 해주며 환경친화적인 전동식 파워 스티어링 장치(EPS; Electrical Power Steering System)가 차량에 보편적으로 설치되고 있다.In general, the power steering system is applied as a crisis means to reduce the steering force of the steering wheel (handle) to ensure the stability of the steering state. Such a power steering device is a conventional hydraulic power steering device using hydraulic pressure ( HPS (Hydraulic Power Steering System) has been widely used in vehicles, but recently, unlike conventional methods that use hydraulic pressure, the driver's steering power is made easier by using the rotational power of the electric motor, and an environmentally friendly electric power steering device (EPS) is used. Electrical Power Steering Systems are commonly installed in vehicles.
이와 같은 전동식 파워 스티어링 장치(EPS)는, 차속센서 및 조향토크센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 ECU에서 전동모터를 구동시켜 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향감을 부여하고, 고속 운행시에는 무거운 조향감과 더불어 양호한 방향 안정성을 부여하며, 비상 상황에서는 급속한 조향이 이루어지도록 하여 운전자에게 최적의 조향 조건을 제공하게 된다.The electric power steering device (EPS) drives the electric motor in the ECU according to the driving conditions of the vehicle detected by the vehicle speed sensor and the steering torque sensor, thereby providing a light and comfortable steering feeling at low speeds and heavy steering at high speeds. In addition to providing a sense of direction and good directional stability, and in emergency situations, the steering is made to provide optimum steering conditions to the driver.
이러한 전동식 파워 스티어링 장치는 보조력을 제공하는 전동모터의 설치위치에 따라 다양하게 구분되는데, 그 중 컬럼타입 전동식 파워 스티어링 장치(Column assist type Electric Power Steering System:이하, "C-EPS"라 약칭)는 운전자의 스티어링 휠의 회전력을 하측으로 전달할 수 있도록 스티어링 휠과 기어박스의 사이에 배치되는 스티어링 컬럼의 외부에 전동모터가 설치되어 그 내부의 스티어링 샤프트 회전을 어시스트 하므로서 스티어링 휠 조타에 따른 운전자의 조타력을 가볍게 해준다.These electric power steering devices are classified according to the installation position of the electric motor providing the auxiliary power, among which column assist type electric power steering system (hereinafter, abbreviated as "C-EPS") The electric motor is installed on the outside of the steering column disposed between the steering wheel and the gearbox so as to transmit the rotational force of the driver's steering wheel to the lower side and assists the steering shaft rotation inside the steering wheel. Lightens the momentum
도 1은 위와 같은 종래 C-EPS의 개략 구성상태를 보인 도면으로서, 종래의 C-EPS는 일반적인 조향장치를 기반으로 하고 있다.1 is a view showing a schematic configuration of the conventional C-EPS as described above, the conventional C-EPS is based on a general steering device.
우선, 중공으로 마련된 스티어링 컬럼(1)의 내부에는 스티어링 샤프트(2)가 회전 가능하게 베어링(미도시)에 의해 양단이 지지된 채로 설치되어 있는데, 이 스티어링 샤프트(2) 일단은 운전석에 마련되는 스티어링 휠(미도시)에 결합되고, 타단은 기어박스측에 설치되는 유니버셜 조인트(미도시)와 연결된다.First, the
그리고, 상기 스티어링 컬럼(1)의 외부에는 이와 직교하는 방향으로 조향보조력을 위한 전동모터(3)가 설치되는데, 이러한 전동모터(3)의 회전 샤프트 단부 및 스티어링 컬럼(1)에 내설된 스티어링 샤프트(2)의 중앙부에는 한쌍의 구동기어와 종동기어로 이루어진 감속기어가 마련되어 전동모터 출력을 적정수준으로 감속함과 동시에 운전자 조작에 의한 스티어링 샤프트(2)의 회전 조타력을 어시스트 하게 된다.In addition, an outer side of the steering column 1 is provided with an
이때, 상기 C-EPS에 사용되는 웜축은 두축이 엇갈린 상태에서 동력전달이 이루어져야 하기 때문에 통상 웜축과 웜휠 기어를 한쌍으로 사용하고 있다.At this time, the worm shaft used in the C-EPS is usually used as a pair of worm shaft and worm wheel gear because the power transmission must be made in the state that the two shafts are staggered.
즉, 도 1의 요부를 확대한 도 2에 도시된 바와 같이, 전동모터의 출력축(30) 단부에는 웜축(32)가 스플라인 연결되어 전동모터의 회전력이 윔기어(32)로 전달될 수 있도록 이루어져 있으며, 웜휠(42)는 스티어링 컬럼(1)내에 삽입된 스티어링 샤프트(2) 외주부에 압입된 상태에서 상기 윔기어(32)와 치합토록 구성되어, 전동모터(3)로 부터의 회전력이 한쌍의 웜축과 웜휠을 거쳐 스티어링 샤프트(2)의 회전력을 보조할 수 있도록 구성된다.That is, as shown in Figure 2 enlarged the main portion of Figure 1, the
여기서, 상기 웜축(32)의 양단부는 하우징(4) 내에서 한쌍의 베어링(34)에 의해 지지되어 회전이 가능하도록 이루어져 있다.Here, both ends of the
따라서, 상기한 구성으로 이루어진 종래의 C-EPS는 차속센서 및 조향토크센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 ECU에서 전동모터를 구동시키고, 이러한 전동모터의 구동력은 전술한 감속기어를 거쳐 회전속도가 감속된 상태로 스티어링 샤프트에 전달되어 운전자의 스티어링 휠 조타력을 보조하게 된다.Therefore, the conventional C-EPS having the above-described configuration drives the electric motor in the ECU according to the driving conditions of the vehicle detected by the vehicle speed sensor and the steering torque sensor, and the driving force of the electric motor is the rotational speed through the above-described reduction gear. Is transmitted to the steering shaft in a decelerated state to assist the driver in steering wheel steering.
그러나, 이와 같은 종래의 컬럼타입 전동식 스티어링 장치의 웜축 측에는 별도의 유격보상장치가 마련되어 있질 않기 때문에 웜축과 웜휠의 잦은 마찰로 인한 마모는 그대로 감속기어의 유격으로 이어지며, 이와 같은 유격은 장치의 진동,소음을 유발하여 제품의 성능 및 신뢰성을 저하시킨다는 문제가 있었다.However, since a separate clearance compensation device is not provided on the worm shaft side of the conventional column type electric steering device, wear caused by frequent friction between the worm shaft and the worm wheel is directly led to the play of the reduction gear, and such play is the vibration of the device. There was a problem that the noise caused to lower the performance and reliability of the product.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선시키고자 안출한 것으로, C-EPS의 웜축을 지지하는 베어링 중 웜축 축 단부를 지지하는 베어링의 외곽부를 감싸는 탄력커버 및, 상기 탄력커버와 대향하는 상기 웜축의 타단을 지지하는 제2 베어링의 외곽부를 감싸도록 배열된 중공의 탄성캡으로 이루어지는 유격보상수단을 마련함으로써, 베어링의 축방향 클리어런스에 의한 웜축의 축방향 요동 및 기어치 마모로 인한 반경방향 유격을 흡수 또는 보상하여, 유격으로부터 유발되는 장치의 진동, 소음을 예방하는 전동식 파워 스티어링 장치의 웜축 유격흡수장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to improve the problems of the prior art as described above, and the elastic cover surrounding the outer portion of the bearing for supporting the worm shaft shaft end of the bearing for supporting the worm shaft of the C-EPS, and the elastic cover facing the By providing a gap compensation means consisting of a hollow elastic cap arranged to surround the outer portion of the second bearing for supporting the other end of the worm shaft, the radius due to the axial swing of the worm shaft due to the axial clearance of the bearing and the wear of the gear teeth It is an object of the present invention to provide a worm shaft clearance absorber of an electric power steering device that absorbs or compensates directional clearance, thereby preventing vibration and noise of the device caused by the clearance.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선시키고자 안출한 것으로, C-EPS의 웜축을 지지하는 베어링 중 웜축 축 단부를 회전 가능하게 지지하는 전동모터측 제1 베어링과 대향 제2 베어링의 외측에 탄력커버 및 탄성캡 그리고 압축링 등의 유격보상수단을 마련함으로써, 베어링의 축방향 클리어런스에 의한 웜축의 축방향 요동 및 기어치 마모로 인한 반경방향 유격을 흡수 또는 보상하여, 유격으로 부터 유발되는 장치의 진동, 소음을 예방하는 전동식 파워 스티어링 장치의 웜축 유격흡수장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to improve the problems of the prior art as described above, among the bearings supporting the worm shaft of the C-EPS, the electric motor side first bearing and the opposite second bearing rotatably supporting the worm shaft shaft end; By providing a gap compensation means such as an elastic cover, an elastic cap, and a compression ring on the outer side, the radial gap caused by the axial oscillation of the worm shaft and the wear of the gear teeth due to the axial clearance of the bearing is absorbed or compensated, resulting from the gap. An object of the present invention is to provide a worm shaft play absorber of an electric power steering device that prevents vibration and noise of a device.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 전동식 파워 스티어링장치의 웜축 유격흡수장치는, 스티어링 휠의 조향각을 감지하는 조향각 센서와, 스티어링 컬럼내에 설치되어 조향시 비틀림이 발생되는 토션바와, 토션바의 비틀림을 감지하는 토크센서와, 차량의 진행속도를 감지하는 차속 센서와, 스티어링 컬럼의 축상에 조향력을 보조할 수 있도록 설치되는 구동전동모터와, 상기 전동모터의 구동력을 스티어링 샤프트에 전달할 수 있도록 웜축과 웜휠로 이루어진 감속기어와, 상기 구동전동모터와 감속기어를 내장하는 하우징과, 상기 조향각 센서, 차속 센서 및 토크 센서로 부터 입력되는 신호를 연산하여 구동전동모터의 출력축의 구동력을 제어하는 ECU를 포함하는 컬럼타입 전동식 파워 스티어링 장치에 있어서, 상기 감속기어의 웜축(32)의 양쪽으로 연장된 양 지지단부를 회전 가능토록 지지하는 양쪽 베어링(34, 36) 중 전동모터의 출력축측 제1 베어링(34)의 외곽부 및 단부면 일부를 함께 감싸도록 배열된 탄력커버(50)와, 상기 탄력커버(50)와 대향하는 상기 웜축(32)의 타단을 지지하는 제2 베어링(36)의 외곽부를 감싸도록 배열된 중공의 탄성캡(70)을 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the worm shaft play-absorbing device of the electric power steering apparatus according to the present invention includes a steering angle sensor for detecting a steering angle of a steering wheel, a torsion bar installed in a steering column, and a torsion bar during steering; Torque sensor for detecting the torsion, Vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle, Drive electric motor that is installed to assist the steering force on the axis of the steering column, Worm shaft for transmitting the driving force of the electric motor to the steering shaft And an ECU for controlling the driving force of the output shaft of the driving motor by calculating a reduction gear including a worm wheel, a housing including the driving motor and the reduction gear, and a signal input from the steering angle sensor, the vehicle speed sensor, and the torque sensor. In the column type electric power steering apparatus including, the
또, 상기 제1 베어링(34)은 상기 웜축(32)의 한쪽 지지단부와 동축으로, 상 기 웜축(32)의 확대부(32a)와 이 확대부(32a)와 설정거리 간격진 위치에 오목형성된 고정구에 삽입된 고정링과, 상기 탄력커버의 일측면을 지지하도록 상기 하우징에 형성된 고정홈에 접속고정된 스냅링 사이에 배치된 구성으로 함이 바람직하다.The first bearing 34 is coaxial with one of the supporting ends of the
또한, 상기 탄성캡의 중공부는 단면형상이 타원형상으로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the hollow portion of the elastic cap is preferably made of an elliptical cross-sectional shape.
또, 상기 탄성캡의 외곽부에는 상기 제2 베어링이 내측에 위치하는 동심 위치에 압축링이 접속되는 수용구가 형성됨이 바람직하다.In addition, it is preferable that the outer port of the elastic cap is provided with a receiving port connected to the compression ring in the concentric position where the second bearing is located inside.
또한, 상기 수용구에는 상기 탄성캡의 중공까지 관통되는 관통구가 다수개 형성됨이 바람직하다.In addition, the receiving port is preferably formed with a plurality of through holes penetrating to the hollow of the elastic cap.
또, 상기 탄력커버의 일측면과 상기 스냅링 사이에는 와셔(90) 및 우레탄 재질의 댐퍼링(91)이 적층배열됨이 바람직하다.In addition, it is preferable that the
이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일실시예에 전동식 스티어링 장치의 외관을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 전동식 스티어링 장치의 일측면을 도시한 측면 구조도이며, 도 5는 도 4의 선 A-A에 따른 웜축 및 주변요소의 종단면도이고, 도 6은 도 4의 선 B-B에 따른 웜축 및 웜휠을 포함하는 주요부를 도시한 횡단면도이며, 도 7은 도 4의 웜축 유격보상장치를 이루는 부품을 분해하여 도시한 분해조립 사시도이다. Figure 3 is a perspective view showing the appearance of the electric steering apparatus in an embodiment of the present invention, Figure 4 is a side structural view showing one side of the electric steering apparatus of Figure 3, Figure 5 is a line AA of Figure 4 Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view of the worm shaft and peripheral elements, Figure 6 is a cross-sectional view showing the main part including the worm shaft and the worm wheel according to the line BB of Figure 4, Figure 7 is an exploded view showing the components forming the worm shaft clearance compensation device of Disassembled perspective view.
도 3을 참조하여 컬럼타입 전동식 파워 스티어링 장치(Column type Electric Power Steering apparatus; 이하 C-EPS라 약칭함.)의 구성을 살펴보면, 스티어링 휠의 조향각을 감지하는 조향각 센서(미도시)가 스티어링 컬럼(1)의 일단에 설치되며, 상기 스티어링 컬럼(1)내부에는 토션바와 이 토션바의 비틀림을 감지하는 토크 센서가 내설되고, 차량의 진행속도를 감지하는 차속 센서가 구비되며, 상기 조향각 센서, 차속 센서 및 토크 센서로부터 입력되는 신호를 연산하는 ECU를 포함하여 이루어져 있다.Referring to the configuration of the column type electric power steering apparatus (hereinafter referred to as C-EPS) with reference to Figure 3, the steering angle sensor (not shown) for detecting the steering angle of the steering wheel is a steering column ( 1) is installed at one end of the steering column (1) inside the torsion bar and the torque sensor for detecting the torsion of the torsion bar is installed, the vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle is provided, the steering angle sensor, vehicle speed It comprises an ECU that calculates a signal input from the sensor and the torque sensor.
이때, 상기 ECU로 부터 연산된 신호를 근거로 작동되어 조향력을 보조하는 전동모터(3)는 스티어링 샤프트(2)의 축상에 이와 직각방향으로 교축되도록 설치되어 있으며, 상기 구동전동모터(3)측에는 웜축(32)과 웜휠(42)로 이루어진 웜축이 마련되어 전동모터로부터의 회전출력 속도를 감속하여 스티어링 샤프트(2)에 전달할 수 있도록 구성된다.At this time, the electric motor (3) operated on the basis of the signal calculated from the ECU to assist the steering force is installed on the axis of the steering shaft (2) to be orthogonal to this direction, and the drive motor (3) side A worm shaft composed of a
본 발명은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기한 웜축(32) 및 웜휠(42)로 이루어진 감속기어 내부 구성요소들 간 잦은 마찰로 인해 마모가 발생했을 때 이러한 마모로 인해 유발되는 기어 간의 유격을 흡수할 수 있도록 감속기어 중 웜축(32)을 회전가능토록 지지하는 제1 베어링(34)과 이 제2 베어링(36)을 포함하여 상기 감속기어를 감싸도록 마련되는 하우징(4)을 포함하는 구성으로 되어 있다.5 and 6, the present invention is a gear caused by such wear when the wear occurs due to frequent friction between the internal gears of the reduction gear consisting of the
상기 웜축(32)의 확대부(32a)와 이 확대부(32a)와 설정거리 간격진 위치에 오목형성된 고정구(33a)에 삽입된 고정링(45) 사이에는, 상기 감속기어의 웜축(32)의 양쪽으로 연장된 양 지지단부를 회전 가능토록 지지하는 양쪽 베어링(34, 36) 중 전동모터의 출력축측 제1 베어링(34)의 외곽부 및 단부면 일부를 함께 감싸도록 배열된 탄력커버(50)가 배열되고, 상기 탄력커버(50)의 대향측에는, 상기 탄력커 버(50)와 대향하는 상기 웜축(32)의 타단을 지지하는 제2 베어링(36)의 외곽부를 감싸도록 배열된 중공의 탄성캡(70)이 상기 하우징에 접속배열되어 있다.The
또, 상기 제1 베어링(34)은 상기 웜축(32)의 한쪽 지지단부와 동축으로, 상기 웜축(32)의 확대부(32a)와 이 확대부(32a)와 설정거리 간격진 위치에 오목형성된 고정구(33a)에 삽입된 고정링(45)과, 상기 탄력커버(50)의 일측면을 지지하도록 상기 하우징(4)에 형성된 고정홈(4a)에 접속고정된 스냅링(80) 사이에 배치되어 있다.Further, the
또한, 상기 탄성캡(70)의 중공부는 상기 웜축(32)의 타단 및 이를 지지하는 제2 베어링(36)이 유연하게 요동할 수 있도록, 단면형상이 타원형상으로 이루어져 있다. In addition, the hollow portion of the
또, 상기 탄성캡(70)의 외곽부에는 상기 제2 베어링(36)이 내측에 위치하는 동심 위치에 압축링(60)이 접속되는 수용구(71)가 형성되어 있다.In addition, the outer portion of the
또한, 상기 수용구에는 상기 탄성캡(70)의 중공부(70a)까지 관통되는 관통구(70b)가 다수개 형성되어 있다.In addition, the receiving port is formed with a plurality of through-
또, 상기 탄력커버(50)의 일측면과 상기 스냅링(80) 사이에는 와셔(90) 및 우레탄 재질의 댐퍼링(91)이 적층배열되어 있다.In addition, a
또한, 상기 전동모터 출력축(30)의 다른 한쪽의 축을 지지하는 축의 제2 베어링(36)에 예압(豫壓)을 부여함으로써, 상기 하우징(4)에 일단이 결합되고 타단은 상기 제2 베어링(36)에 회전 가능하게 지지된 상기 웜축(32)의 다른 한쪽의 지지단부를 예압하도록 절곡 형성된 압축링(60)을 구비하여, 항시 상기 웜축(32)과 웜 휠(42)이 상호 접촉하도록 구성되어 있다.In addition, by applying a preload to the
또, 상기 웜축(32)의 다른 한쪽의 지지단부측 제2 베어링(36)과 상기 압축링(60)의 사이에 배치되도록 상기 다른 한쪽의 지지단부를 외감하도록 상기 하우징에 접속된 탄성캡(70)을 구비하며, 상기 탄성캡(70)의 외곽부에는 상기 제2 베어링(36)이 내측에 위치하는 동심 위치에 압축링(60)이 접속되는 수용구(71)가 형성되어, 상기한 압축링(60)에 의해 반경방향의 가압이 가능하도록 구성되어 있다.Further, an
또한, 도 5 및 도 6을 통해 알 수 있는 바와 같이, 상기 압축링(60)은 웜축(32)의 축 단부를 지지하는 제2 베어링(34)의 외곽부를 감싸는 탄성캡(70)의 외곽 수용구 내에 착접되어 웜축(32)의 축방향 및 반경방향 유격을 유연하게 흡수 또는 보상할 수 있도록 구성되어 있다.5 and 6, the
따라서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은, 차속센서 및 조향토크센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 ECU에서 전동모터 구동명령을 산출하여 전동모터를 적정 회전수로 구동시키고, 이러한 전동모터의 회전력은 웜축과 웜휠로 이루어진 감속기어를 거치면서 적정회전수로 감속된 상태로 스티어링 샤프트에 전달되어 운전자의 스티어링 휠 조타력을 어시스트(assist)하게 된다.Therefore, according to the present invention having the above configuration, the electric motor driving command is calculated by the ECU according to the driving conditions of the vehicle detected by the vehicle speed sensor and the steering torque sensor to drive the electric motor at an appropriate rotational speed. The rotational force is transmitted to the steering shaft while being decelerated at an appropriate rotational speed through a reduction gear composed of a worm shaft and a worm wheel, to assist the steering wheel steering force of the driver.
이때, 본 발명에서는 감속기어인 웜축(32)을 지지하는 제1 베어링 외곽부를 감싸도록 위치고정된 탄력커버(50)가 제공됨으로써, 감속기어가 잦은 마찰로 인해 마모되었을 때, 유격이 발생하는 것을 극력 규제함으로써, 이로 인해 기어치간에 불규칙한 접촉에 의한 소음(Lattle noise)을 줄일 수 있게 된다.At this time, in the present invention, by providing a
또한, 상기 압축링(60)의 부가로 인해, 상기 전동모터 출력축(30)의 다른 한 쪽의 축을 지지하는 축의 제2 베어링(36)에 예압(豫壓)을 부여함으로써, 항시 상기 웜축과 웜휠이 상호 접촉하게 됨으로써, 이 부분의 유격이 극력 규제되는 것이다.In addition, due to the addition of the
또, 상기 탄성캡(70)은, 상기 다른 한쪽의 지지단부를 외감하면서, 상기 웜축(32)의 다른 한쪽의 지지단부측 제2 베어링(36)과 상기 압축링(60)의 사이에 배치되어 있기 때문에, 상기 웜축(32)의 다른 한쪽의 지지단부가 웜휠(42)과 간격지는 것이 원천적으로 차단되게 되는 것이다.Moreover, the said
또한, 상기 웜축(32)의 한쪽의 지지단부측 제1 베어링(34) 및 탄력커버(50)의 일측면과 접하는 와셔(90) 및 댐퍼링(91)에 의해 상기 제1 베어링(34) 및 하우징(4)의 마모에 기인한 유격이 항시 보상되도록 탄성력을 인가되어 가압되는 것이다.The
이로써, 상기한 각종의 탄력성 유격보상수단이 상기 제1 및 제2 베어링(36)과 함께 하우징(4) 사이에 개입됨으로써, 웜축(32)의 축방향 및 반경방향유격을 동시에 흡수 또는 보상할 수 있게 되는 것이다.Thus, the various kinds of elastic clearance compensation means intervene between the
이상에서 살펴본 바와같이 본 발명인 컬럼타입 전동식 파워 스티어링 장치의 웜축 유격흡수 구조에 의하면, 웜축을 회전지지하는 베어링 외측에 탄성력을 인가하는 유격보상장치가 마련됨으로써, 기어치간 마모로 인한 웜축의 유격을 흡수하여 장치의 진동, 소음을 미연에 방지할 수 있게 되고, 이로써 제품의 성능 및 신뢰성을 가한층 증대시킬 수 있게 되는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.As described above, according to the present invention, the worm shaft clearance absorbing structure of the column type electric power steering device is provided with a clearance compensation device for applying an elastic force to the outside of the bearing supporting the rotation of the worm shaft, thereby absorbing the clearance of the worm shaft due to wear between gear teeth. Thus, it is possible to prevent the vibration and noise of the device in advance, and thus, it is possible to further increase the performance and reliability of the product.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060136369A KR100883554B1 (en) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Electric Power Steering System having Compensational Means of Free Apartness of Worm Shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060136369A KR100883554B1 (en) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Electric Power Steering System having Compensational Means of Free Apartness of Worm Shaft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080061529A true KR20080061529A (en) | 2008-07-03 |
KR100883554B1 KR100883554B1 (en) | 2009-02-12 |
Family
ID=39813772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060136369A KR100883554B1 (en) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Electric Power Steering System having Compensational Means of Free Apartness of Worm Shaft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100883554B1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101149425B1 (en) * | 2009-03-03 | 2012-05-24 | 남양공업주식회사 | EPS System |
KR101304871B1 (en) * | 2011-07-04 | 2013-09-06 | 남양공업주식회사 | Wormshaft damping structure of steering system |
KR101304872B1 (en) * | 2011-07-04 | 2013-09-06 | 남양공업주식회사 | Wormshaft damping structure of motor driven power steering system |
CN107380253A (en) * | 2017-03-31 | 2017-11-24 | 重庆长安汽车股份有限公司 | A kind of rack and pinion steering gear |
CN107463753A (en) * | 2017-08-16 | 2017-12-12 | 博世华域转向系统有限公司 | A kind of structure and tilt angle calculation method of improvement EPSc driver element noises |
US11077876B2 (en) | 2017-04-06 | 2021-08-03 | Kongsberg Inc. | Power steering system and a method of operating same |
KR102556166B1 (en) | 2022-01-28 | 2023-07-19 | 지앤에스건설 주식회사 | Floating interior stair manufacturing method and floating interior stair manufactured by the same |
KR102630907B1 (en) | 2022-08-24 | 2024-01-30 | 임형남 | Double helix step duplex |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004082896A (en) | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Koyo Seiko Co Ltd | Electric steering system |
JP4085802B2 (en) | 2002-12-24 | 2008-05-14 | 株式会社ジェイテクト | Electric power steering device |
KR100646408B1 (en) | 2005-11-18 | 2006-11-14 | 주식회사 만도 | Steering system equipped with motor and worm gear using clearance compensator |
KR100646443B1 (en) | 2005-11-22 | 2006-11-14 | 주식회사 만도 | Electrically assisted power steering apparatus having clearance compensator |
-
2006
- 2006-12-28 KR KR1020060136369A patent/KR100883554B1/en active IP Right Grant
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101149425B1 (en) * | 2009-03-03 | 2012-05-24 | 남양공업주식회사 | EPS System |
KR101304871B1 (en) * | 2011-07-04 | 2013-09-06 | 남양공업주식회사 | Wormshaft damping structure of steering system |
KR101304872B1 (en) * | 2011-07-04 | 2013-09-06 | 남양공업주식회사 | Wormshaft damping structure of motor driven power steering system |
CN107380253A (en) * | 2017-03-31 | 2017-11-24 | 重庆长安汽车股份有限公司 | A kind of rack and pinion steering gear |
CN107380253B (en) * | 2017-03-31 | 2020-12-22 | 南京长安汽车有限公司 | Rack and pinion steering gear |
US11077876B2 (en) | 2017-04-06 | 2021-08-03 | Kongsberg Inc. | Power steering system and a method of operating same |
US11691665B2 (en) | 2017-04-06 | 2023-07-04 | Brp Megatech Industries Inc. | Power steering system and a method of operating same |
CN107463753A (en) * | 2017-08-16 | 2017-12-12 | 博世华域转向系统有限公司 | A kind of structure and tilt angle calculation method of improvement EPSc driver element noises |
CN107463753B (en) * | 2017-08-16 | 2023-10-24 | 博世华域转向系统有限公司 | Structure for improving noise of EPSc driving unit and inclination angle calculation method |
KR102556166B1 (en) | 2022-01-28 | 2023-07-19 | 지앤에스건설 주식회사 | Floating interior stair manufacturing method and floating interior stair manufactured by the same |
KR102630907B1 (en) | 2022-08-24 | 2024-01-30 | 임형남 | Double helix step duplex |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100883554B1 (en) | 2009-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100883554B1 (en) | Electric Power Steering System having Compensational Means of Free Apartness of Worm Shaft | |
KR101261093B1 (en) | Rack Assist Type Electric Power Steering System | |
KR101271324B1 (en) | Reducer of Electric Power Steering Apparatus | |
JP4989707B2 (en) | Reducer of electric power assist steering device | |
KR101381047B1 (en) | Rack Assist Type Electric Power Steering Apparatus | |
KR101204306B1 (en) | Electric power steering device | |
KR100723732B1 (en) | Electric Power Steering System Equipped with Worm Gear Clearance Compensator | |
KR20120140303A (en) | Reducer of electric power steering apparatus and electric power steering apparatus using the same | |
KR100897787B1 (en) | Compensational Apparatus of Free Apartness of Worm Shaft for Electric Power Steering System | |
KR100986430B1 (en) | Noise reduction device for Motor driven power steering system | |
KR20070018336A (en) | Electric Power Steering System Equipped with Clearance Compensator for Use in Worm Gear | |
KR20110096816A (en) | Reducer of electronic power steering apparatus and electronic power steering apparatus using the same | |
JP2001322554A (en) | Electric power steering device | |
KR100646408B1 (en) | Steering system equipped with motor and worm gear using clearance compensator | |
KR101085336B1 (en) | Electrical Power Steering Apparatus For Vehicle Equipped with Damping Coupler having Serration | |
KR101452545B1 (en) | Reducer of Electric Power Steering Apparatus | |
KR101261094B1 (en) | Reducer of Electronic Power Steering Apparatus | |
KR100695450B1 (en) | Electric Power Steering System Equipped with Clearance Compensator for Use in Worm Gear | |
KR20060101622A (en) | Free apatrness absorp structure of electrical power steering system | |
KR101393253B1 (en) | Power Transmission Device of Electric Power Steering Apparatus | |
KR101574807B1 (en) | Damping device of motor driven power steering | |
JP3950621B2 (en) | Electric power steering device | |
KR20060101623A (en) | Free apatrness absorp structure of electrical power steering system | |
KR20090087736A (en) | Electric power steering system | |
KR20200048767A (en) | Electrical wheel steering apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130117 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140122 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150123 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160118 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161226 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190128 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200109 Year of fee payment: 12 |