KR20100109641A - Damper-coupler for electric power steering - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A damper coupler for an electrical power steering is provided to compensate the mismatch or the low degree of parallelization of a driving shaft of a motor and the core of a worm shaft due to the mechanical error in manufacturing. CONSTITUTION: A damper coupler for an electrical power steering comprises an elastic member(30), an inner rotor(10), a first escape space and a second escape space. The elastic member comprises a third protrusion(31) corresponding to first and second protrusions(11,21). The inner rotor is integrally formed in order to surround a whole of the outer circumferential surface. The first escape space makes tight contact with a whole of the outer circumferential surface of the first protrusion and with the inner surface of the second protrusion. The first escape space is formed on the inner surface of the second protrusion. The second escape space makes tight contact with a whole of the inner circumferential surface of the second protrusion and with the outer surface of the first protrusion. The second escape space is formed on the outer surface of the first protrusion.

Description

전기식 파워 스티어링용 댐퍼커플러{Damper-coupler for electric power steering}Damper-coupler for electric power steering

본 발명은 자동차의 모터 구동식 조향장치에 사용되는 것으로, 모터의 구동축과 웜기어축을 유연하게 연결시키기 위한 전기식 파워 스티어링용 댐퍼커플러에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor-driven steering apparatus of an automobile, and relates to a damper coupler for electric power steering for flexibly connecting a drive shaft and a worm gear shaft of a motor.

스티어링(steering)은 자동차의 진행방향을 바꾸기 위해 앞바퀴의 회전축방향을 바꾸기 위한 장치인데, 현재 대부분의 자동차에는 운전자가 핸들 조작을 쉽게할 수 있도록 하는 파워 스티어링(power steering)을 장착하고 있다.Steering is a device for changing the direction of the rotational axis of the front wheel to change the direction of movement of the vehicle, and most vehicles are now equipped with a power steering that allows the driver to easily operate the steering wheel.

기존에는 유압식 파워 스티어링이 주로 사용되었으나, 최근에는 차량속도에 따른 조향력 조절이 가능하고, 유압식에 비해 연비가 뛰어나고, 오일이 아닌 전기를 사용함으로써 친환경적이며, 유압식보다 무게 및 부피가 적어서 장비성도 뛰어난 전기식 파워 스티어링(EPS; electric power steering)으로 변화되어가고 있는 추세에 있다.In the past, hydraulic power steering was mainly used, but recently, steering power can be adjusted according to the vehicle speed, fuel efficiency is superior to hydraulic, and it is eco-friendly by using electricity rather than oil. There is a trend that is changing to electric power steering (EPS).

전기식 파워 스티어링은 ECU로 제어되는 전기모터의 구동력을 웜기어를 통해 앞바퀴의 회전축에 전달함으로써 운전자가 핸들 조작을 쉽게 할 수 있도록 한 것인데, 모터의 구동축과 웜축 사이에는 이들을 연결시키기 위한 커플러(coupler)가 구성된다.The electric power steering transmits the driving force of the electric motor controlled by the ECU to the rotating shaft of the front wheel through the worm gear, so that the driver can easily operate the steering wheel. A coupler for connecting the motor is connected between the driving shaft and the worm shaft of the motor. It is composed.

전기식 파워 스티어링용 커플러가 단순히 모터의 구동축과 웜축을 연결시키는 기능만 가진 경우에는 구동축과 웜축간의 진동이 그대로 전달되고 또한 노이즈도 발생되는 문제점이 있다.If the electric power steering coupler merely has a function of connecting the drive shaft and the worm shaft of the motor, there is a problem that the vibration between the drive shaft and the worm shaft is transmitted as it is and noise is generated.

이러한 문제점을 감소시키기 위하여 모터의 구동축과 스프라인결합을 이루는 외측 로터, 웜축과 스프라인결합을 이루는 내측 로터 및 내·외측 로터 간에 개재되는 탄성체(고무)로 구성된 전기식 파워 스티어링용 커플러가 한국특허 제738376호에 제안된 바 있다.In order to reduce this problem, an electric power steering coupler comprising an outer rotor forming a spline coupling with a drive shaft of a motor, an inner rotor forming a spline coupling with a worm shaft, and an elastic body (rubber) interposed between the inner and outer rotors Proposed in 738376.

그러나, 상기와 같은 구성의 종래 전기식 파워 스티어링용 커플러는 내·외측 로터 간에 개재되는 탄성체(고무)에 의해 진동과 노이즈를 감소시킬수 있으나, 모터 구동축의 회전중심과 웜축의 회전중심을 정확하게 일치시키지 못하거나 양축 간의 평행도가 낮으면 오히려 진동 및 노이즈가 심해질 수 있다는 문제점이 발생된다. 즉, 커플러의 토르크 하중 및 웜축과 커플러의 스프라인이 회전될 때에 발생하는 토르크 하중에 의해 노이즈가 발생될 우려가 있다.However, the conventional electric power steering coupler having the above configuration can reduce vibration and noise by an elastic body (rubber) interposed between the inner and outer rotors, but the rotation center of the motor drive shaft and the rotation center of the worm shaft cannot be exactly matched. Or if the parallelism between the two axes is low, the vibration and noise may be severe. That is, noise may be generated by the torque load of the coupler and the torque load generated when the worm shaft and the spline of the coupler are rotated.

이는 커플러를 제작 및 조립시에 발생되는 기계적인 오차로 인해 양축 간의 축심을 완벽하게 일치시키기가 힘들기 때문이다.This is because it is difficult to perfectly match the shaft center between the two axes due to the mechanical error that occurs during the manufacture and assembly of the coupler.

따라서, 수요자들에게는 모터 구동축의 회전중심과 웜축의 회전중심이 맞지않을 경우 이를 보상해줄 수 있는 수단(또는 방법)이 겸비된 전기식 파워 스티어링용 커플러가 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a demand for electric power steering couplers having a means (or method) for compensating for the case where the rotation center of the motor drive shaft and the rotation center of the worm shaft do not match.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 전기식 파워 스티어링용 커플러에 제반되는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 제작시의 기계적인 오차에 의해 모터의 구동축과 웜축의 축심이 맞지 않거나 평행도가 낮을 경우에 이를 보상해 줄 수 있는 수단이 겸비된 전기식 파워 스티어링용 커플러를 제공함에 그 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 것이다.The present invention was created in order to solve the problems associated with the conventional electric power steering coupler as described above, when the axis of the drive shaft and the worm shaft of the motor is not matched or the degree of parallelism is low due to the mechanical error at the time of manufacture. The technical task was completed by providing an electric power steering coupler with a means to compensate for this.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 제1돌출부(11)를 가지면서 웜축(Wh)과 함께 회전하는 내측 로터(10)와; 상기 내측 로터(10)의 제1돌출부(11)와 대응되는 제2돌출부(21)를 갖고 모터의 구동축(Mh)과 함께 회전하는 외측 로터(20)와; 상기 내측 로터(10)의 외주면과 외측 로터(20)의 내주면 간에 구성되어 진동 및 소음을 흡수하는 탄성체(30)로 이루어지는 공지의 전기식 파워 스티어링용 댐퍼커플러에 있어서,The present invention for realizing the above technical problem and having a first projection 11 and the inner rotor 10 to rotate with the worm shaft (Wh); An outer rotor 20 having a second protrusion 21 corresponding to the first protrusion 11 of the inner rotor 10 and rotating together with the drive shaft Mh of the motor; In the well-known electric power steering damper coupler which consists of the elastic body 30 which absorbs vibration and a noise, comprised between the outer peripheral surface of the said inner rotor 10 and the inner peripheral surface of the outer rotor 20,

상기 탄성체(30)는 상기 제1,2돌출부(11,21)와 대응되는 제3돌출부(31)를 가지면서 상기 내측 로터(10)의 외주면 전체를 감싸도록 일체로 구성하되,The elastic body 30 is integrally configured to surround the entire outer circumferential surface of the inner rotor 10 while having the third protrusions 31 corresponding to the first and second protrusions 11 and 21.

상기 제1돌출부(11)의 외주면 전체 및 상기 제2돌출부의 내측면(23)에는 밀착되고 동시에 제2돌출부 내면(22)과의 사이에는 제1도피공간(50a)을 갖도록 구성하거나, 또는 상기 제2돌출부의 내주면 전체 및 상기 제1돌출부의 외측면에는 밀착 되는 동시에 제1돌출부 외면과의 사이에는 제2도피공간(50b)을 갖도록 구성하거나, 또는 상기 제1,2도피공간(50a,50b) 모두를 갖도록 구성된 것이 특징이다.It is configured to have a first escape space 50a between the entire outer circumferential surface of the first protrusion 11 and the inner surface 23 of the second protrusion and at the same time between the second protrusion 22 and the inner surface 22. The second inner space of the second protrusions and the outer surface of the first protrusions are in close contact with each other, and is configured to have a second escape space 50b or the first and second escape spaces 50a and 50b. ) Is configured to have both.

상기한 구성으로 이루어지는 본 발명은 댐퍼커플러의 회전시에 내측 로터(10)를 도피공간(50a, 50b)에 도피시킴으로써, 비동심인 웜축(Wh)에 결합되는 내측 로터(10) 및 모터 구동축(Mh)에 결합되는 외측 로터(20)가 동심을 이루도록 함과 동시에 내측 로터(10) 및 외측 로터(20)의 평행도를 높여 진동 및 노이즈를 효율적으로 감소시킬 수 있게 되는 것이다.According to the present invention having the above-described configuration, the inner rotor 10 and the motor drive shaft coupled to the non-concentric worm shaft Wh by escaping the inner rotor 10 in the escape spaces 50a and 50b when the damper coupler is rotated. The outer rotor 20 coupled to Mh is concentric and at the same time, the parallelism between the inner rotor 10 and the outer rotor 20 can be increased to effectively reduce vibration and noise.

도 1 내지 도 2에 본 발명에서 제시하는 전기식 파워 스티어링용 댐퍼커플러(1)의 바람직한 실시예가 도시되어 있는데, 도시된 바와 같이 본 발명은,1 to 2 shows a preferred embodiment of the damper coupler 1 for electric power steering presented in the present invention, as shown in the present invention,

제1돌출부(11)를 가지면서 웜축(Wh)과 함께 회전하는 내측 로터(10)와; 상기 내측 로터(10)의 제1돌출부(11)와 대응되는 제2돌출부(21)를 갖고 모터의 구동축(Mh)과 함께 회전하는 외측 로터(20)와; 상기 내측 로터(10)의 외주면과 외측 로터(20)의 내주면 간에 구성되어 진동 및 소음을 흡수하는 탄성체(30)로 이루어지는 공지의 전기식 파워 스티어링용 댐퍼커플러에 있어서,An inner rotor 10 having a first protrusion 11 and rotating together with a worm shaft Wh; An outer rotor 20 having a second protrusion 21 corresponding to the first protrusion 11 of the inner rotor 10 and rotating together with the drive shaft Mh of the motor; In the well-known electric power steering damper coupler which consists of the elastic body 30 which absorbs vibration and a noise, comprised between the outer peripheral surface of the said inner rotor 10 and the inner peripheral surface of the outer rotor 20,

상기 탄성체(30)는 상기 제1,2돌출부(11,21)와 대응되는 제3돌출부(31)를 가지면서 상기 내측 로터(10)의 외주면 전체를 감싸도록 일체로 구성하되,The elastic body 30 is integrally configured to surround the entire outer circumferential surface of the inner rotor 10 while having the third protrusions 31 corresponding to the first and second protrusions 11 and 21.

상기 제1돌출부(11)의 외주면 전체 및 상기 제2돌출부의 내측면(23)에는 밀착되고 동시에 제2돌출부 내면(22)과의 사이에는 제1도피공간(50a)을 갖도록 구성된 것이 특징임을 알 수 있다.It is understood that the first protrusion 11 is configured to have a first escape space 50a between the outer circumferential surface of the first protrusion 11 and the inner surface 23 of the second protrusion, and at the same time between the second protrusion 22 and the inner surface 22 of the second protrusion. Can be.

상기 내측 로터(10), 외측 로터(20) 및 탄성체(30)는 상호간 억지 끼움결합되어 이루어진다.The inner rotor 10, the outer rotor 20 and the elastic body 30 is made by interference fit between each other.

상기 제1도피공간(50a)은 댐퍼커플러 회전시 내측 로터(10)가 도피되는 공간이 되는 것으로써, 비동심(非同心)인 웜축(Wh)에 결합되는 내측 로터(10)와 모터 구동축(Mh)에 결합되는 외측 로터(20)가 동심(同心)을 이룰 수 있도록 내측 로터(10)의 축심을 보상시키는 역할을 하는 것이다.The first escape space 50a is a space where the inner rotor 10 escapes when the damper coupler rotates, and the inner rotor 10 and the motor driving shaft coupled to the non-concentric worm shaft Wh. The outer rotor 20 coupled to Mh) serves to compensate for the axial center of the inner rotor 10 so as to achieve concentricity.

도 4 내지 도 5에 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 탄성체(30)는 상기 제1,2돌출부(11,21)와 대응되는 제3돌출부(31)를 가지면서 상기 내측 로터(10)의 외주면 전체를 감싸도록 일체로 구성하되,4 to 5 are cross-sectional views showing another embodiment of the present invention. As shown, the elastic body 30 according to the present invention has a third protrusion (corresponding to the first and second protrusions 11 and 21). While having 31) integrally configured to surround the entire outer circumferential surface of the inner rotor 10,

상기 제2돌출부(21)의 내주면 전체 및 상기 제1돌출부 외측면(13)에는 밀착되는 동시에 제1돌출부 외면(12)과의 사이에는 제2도피공간(50b)을 갖도록 구성하거나, 또는 상기 제1도피공간(50a), 제2도피공간(50b)을 모두 갖도록 구성된 것이 특징임을 알 수 있다.The second inner peripheral surface of the second protruding portion 21 and the first protruding portion outer surface 13 is in close contact with the first protruding portion outer surface 12 is configured to have a second escape space 50b, or It can be seen that the feature is configured to have both the first escape space (50a), the second escape space (50b).

상기 제2도피공간(50b)은 상기 제1도피공간(50a)과 마찬가지로 댐퍼커플러 회전시 내측 로터(10)가 도피되는 공간으로써, 내측 로터(10)의 축심을 보상시켜 모터의 구동축(Mh)과 동심을 이루도록 하는 역할을 한다.Like the first escape space 50a, the second escape space 50b is a space where the inner rotor 10 escapes when the damper coupler rotates, and compensates the shaft center of the inner rotor 10 to drive the motor shaft Mh. To be concentric.

또한, 상기 내측 로터의 제1돌출부(11), 상기 외측 로터의 제2돌출부(21) 및 상기 탄성체의 제3돌출부(31)는 상·하·좌·우 등간격으로 각각 4개씩 구성하여 댐퍼커플러 회전시 축심 보상을 위한 내측 로터(10)의 도피가 효과적으로 이루어질 수 있도록 함이 바람직하다. In addition, the first protrusion 11 of the inner rotor, the second protrusion 21 of the outer rotor and the third protrusion 31 of the elastic body are configured by four each at upper, lower, left and right intervals and dampers. When the coupler is rotated, it is desirable to effectively escape the inner rotor 10 for axial compensation.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 도피공간(50a, 50b)은 모터(M)의 구동력을 웜기어(W)에 전달하는 댐퍼커플러의 회전시에 내측 로터(10)를 도피시킴으로써, 비동심(非同心)인 웜축(Wh)에 결합되는 내측 로터(10) 및 모터 구동축(Mh)에 결합되는 외측 로터(20)가 동심(同心)을 이루도록 함과 동시에 내측 로터(10) 및 외측 로터(20)의 평행도를 높여 진동 및 노이즈를 효율적으로 감소시킬 수 있게 되는 것이다.The escape spaces 50a and 50b of the present invention configured as described above are non-concentric by escaping the inner rotor 10 during the rotation of the damper coupler which transmits the driving force of the motor M to the worm gear W. The inner rotor 10 coupled to the worm shaft Wh and the outer rotor 20 coupled to the motor drive shaft Mh form a concentric shape, and at the same time, the inner rotor 10 and the outer rotor 20 By increasing the parallelism, vibration and noise can be effectively reduced.

한편, 상기 내측 로터의 저면(14)과 상기 외측 로터의 내부 바닥면(24) 사이에 완충재(40)를 개재시킴으로써, 주로 금속재질로 이루어지는 내측 로터(10) 및 외측 로터(20)가 직접적으로 맞닿는 마찰면에서 회전시 발생되는 노이즈를 방지할 수 있다(도2 및 도6 참조). On the other hand, by interposing the buffer member 40 between the bottom surface 14 of the inner rotor and the inner bottom surface 24 of the outer rotor, the inner rotor 10 and outer rotor 20 mainly made of a metal material directly It is possible to prevent noise generated during rotation at the friction surfaces that abut (see FIGS. 2 and 6).

또한, 상기 외측 로터(20)의 내부 바닥면(24) 외측에 결합돌기(25)를 구비한 다음, 상기 완충재(40)의 바깥쪽에 결합홈(41)을 형성하여 완충재(40)가 외측 로터(20)에 견고하게 결합될 수 있도록 구성함이 바람직하다.In addition, the coupling protrusion 25 is provided on the inner bottom surface 24 of the outer rotor 20, and then the coupling groove 41 is formed on the outer side of the cushioning material 40 so that the cushioning material 40 is the outer rotor. It is preferable to configure so that it can be firmly coupled to (20).

도 1은 본 발명에서 제시하는 전기식 파워 스티어링용 댐퍼커플러의 바람직한 실시예를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a preferred embodiment of the damper coupler for electric power steering proposed in the present invention.

도 2는 도 1의 분해 사시도.2 is an exploded perspective view of FIG.

도 3은 도 1의 단면도.3 is a cross-sectional view of FIG.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도.4 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 단면도.5 is a sectional view showing another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 완충재의 결합상태를 나타낸 참고도.Figure 6 is a reference diagram showing a combined state of the cushioning material according to the present invention.

도 7은 본 발명의 사용상태를 나타낸 참고도.7 is a reference diagram showing a state of use of the present invention.

◀ 도면의 주요부분에 사용된 부호에 대한 설명 ▶◀ Explanation of symbols used in the main part of the drawing ▶

1 : 댐퍼커플러 10 : 내측 로터1 damper coupler 10 inner rotor

11 : 제1돌출부 20 : 외측 로터11: first protrusion 20: outer rotor

21 : 제2돌출부 25 : 결합돌기21: second projection 25: engaging projection

30 : 탄성체 31 : 제3돌출부30: elastic body 31: third projection

40 : 완충재 41 : 결합홈40: cushioning material 41: coupling groove

50a : 제1도피공간 50b : 제2도피공간50a: first escape space 50b: second escape space

Claims (3)

제1돌출부(11)를 가지면서 웜축과 함께 회전하는 내측 로터(10)와; 상기 내측 로터의 제1돌출부와 대응되는 제2돌출부(21)를 갖고 모터의 구동축과 함께 회전하는 외측 로터(20)와; 상기 내측 로터의 외주면과 외측 로터의 내주면 간에 구성되어 진동 및 소음을 흡수하는 탄성체(30)로 이루어지는 공지의 전기식 파워 스티어링용 댐퍼커플러에 있어서,An inner rotor 10 having a first protrusion 11 and rotating together with a worm shaft; An outer rotor 20 having a second protrusion 21 corresponding to the first protrusion of the inner rotor and rotating together with the drive shaft of the motor; In the known electric power steering damper coupler comprising an elastic body (30) configured between an outer circumferential surface of the inner rotor and an inner circumferential surface of the outer rotor to absorb vibration and noise, 상기 탄성체(30)는 상기 제1,2돌출부와 대응되는 제3돌출부(31)를 가지면서 상기 내측 로터의 외주면 전체를 감싸도록 일체로 구성하되,The elastic body 30 is integrally configured to surround the entire outer circumferential surface of the inner rotor while having a third protrusion 31 corresponding to the first and second protrusions, 상기 제1돌출부의 외주면 전체 및 상기 제2돌출부의 내측면에는 밀착되는 동시에 제2돌출부 내면과의 사이에는 제1도피공간(50a)을 갖도록 구성하거나, 또는 상기 제2돌출부의 내주면 전체 및 상기 제1돌출부의 외측면에는 밀착되는 동시에 제1돌출부 외면과의 사이에는 제2도피공간(50b)을 갖도록 구성하거나, 또는 상기 제1,2도피공간(50a,50b) 모두를 갖도록 구성하여, 댐퍼커플러 회전시에 내측 로터가 상기 제1도피공간 또는 제2도피공간으로 도피되면서 모터 구동축에 결합되는 외측 로터와 동심을 이룰 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 전기식 파워 스티어링용 댐퍼커플러.The first outer space of the first protrusions and the inner surface of the second protrusions are in close contact with the inner surface of the second protrusions, and the first escape space 50a is configured or the entire inner circumference of the second protrusions and the first The damper coupler is configured to have a second escape space 50b between the first protrusion and the outer surface while being in close contact with the outer surface of the first protrusion, or to have both the first and second escape spaces 50a and 50b. An electric power steering damper coupler, characterized in that configured to be concentric with the outer rotor coupled to the motor drive shaft while the inner rotor is escaped to the first escape space or the second escape space during rotation. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내측 로터의 제1돌출부(11), 상기 외측 로터의 제2돌출부(21) 및 상기 탄성체의 제3돌출부(31)는 상·하·좌·우 등간격으로 각각 4개씩 구성됨을 특징으로 하는 전기식 파워 스티어링용 댐퍼커플러.The first protrusions 11 of the inner rotor, the second protrusions 21 of the outer rotor and the third protrusions 31 of the elastic body are characterized in that each of the four, the upper, lower, left, right intervals are configured. Damper coupler for electric power steering. 제 1항에 있어서, 상기 내측 로터의 저면(14)과 상기 외측 로터의 내부 바닥면(24) 사이에 완충재(40)가 추가로 더 구비된 것을 특징으로 하는 전기식 파워 스티어링용 댐퍼커플러.2. The damper coupler of claim 1, further comprising a cushioning material (40) between the bottom (14) of the inner rotor and the inner bottom (24) of the outer rotor.
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