KR20110033034A - 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 - Google Patents

전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 있어서, 웜휠의 수분 흡습 및 이로 인한 치수 변형에 따른 토크의 증가를 최소화함으로써 운전자의 조향감 및 성능의 저하를 방지할 수 있게 됨과 더불어, 웜과 웜휠의 마모에 의한 유격을 방지하고 백래쉬 및 역입력 하중에 의한 래틀 노이즈의 발생을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

전동식 동력 보조 조향장치의 감속기{Reducer of Electric Power Steering Apparatus}
본 발명은 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 있어서, 웜휠의 수분 흡습 및 이로 인한 치수 변형에 따른 토크의 증가를 최소화함으로써 운전자의 조향휠 조작력을 정확하게 보조할 수 있음과 더불어, 웜과 웜휠의 마모에 의한 유격을 방지하고 백래쉬 및 역입력 하중에 의한 래틀 노이즈의 발생을 방지할 수 있는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 관한 것이다.
차량에 구비되는 조향장치의 최근 기술 동향은 조향상태의 안정성 및 부드럽고 편안한 조향감 등 안전과 함께 운전자의 편의성을 추구하는 방향으로 연구개발이 이루어지고 있다. 이러한 개발 추세에 따라 운전자의 조향감을 향상시키기 위한 방법으로 유압식 또는 전동식 등의 다양한 동력 보조 조향장치들이 개발되고 있는데, 유압식에 비해 전동식이 경량화되고 에너지 소모량이 적으며 차량 연비가 향상되는 이점 때문에 전동식 동력 보조 조향장치의 사용이 늘어나는 추세에 있다.
일반적으로, 전동식 동력 보조 조향장치는 차속센서 및 토크센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 전자제어장치에서 모터를 구동시켜 운전자의 조향 토크를 보조함으로써, 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향상태를 제공하고, 고속 운행시에는 무겁고 안정적인 조향상태를 제공하며, 돌발적인 비상 상황에서는 이에 대처하여 급속한 조향 운전이 가능하도록 하는 등 운전자에게 최적의 조향감을 유지할 수 있도록 하는 조향 성능을 제공한다.
도 1은 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 구성도로서, 도 1에서 도시된 바와 같이 전동식 동력 보조 조향장치(100)는 조향휠(102)로부터 양측 바퀴(126)까지 이어지는 조향계통(130) 및 조향계통(130)에 조향 보조 동력을 제공하는 보조동력기구(140)를 포함하여 구성된다.
조향계통(130)은 일측이 조향휠(102)에 연결되어 조향휠(102)과 함께 회전하고 타측은 한 쌍의 유니버설조인트(104)를 매개로 피니언축(108)에 연결되는 조향축(106)을 포함하여 구성된다. 또한, 피니언축(108)은 랙-피니언 기구부(110)를 통해 랙바(112)에 연결되고, 랙바(112)의 양단은 타이로드(122)와 너클암(124)을 통해 차량의 바퀴(126)에 연결된다.
보조동력기구(140)는 운전자가 조향휠(102)에 가하는 토크를 감지하고 감지된 토크에 비례하는 전기 신호를 출력하는 토크센서(142)와, 이 토크센서(142)로부터 전해지는 전기신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자제어장치(144)와, 이 전자제어장치(144)로부터 전해지는 제어 신호에 기초하여 조향 보조 동력을 발생시키는 모터(146)와, 이 모터(146)에서 발생한 조향 보조 동력을 조향축(106)에 전달하기 위하여 웜(152) 및 웜휠(156)을 구비한 감속기(150)를 포함하여 구성된다.
따라서, 전동식 동력 보조 조향장치는 조향휠(102)의 회전에 의해 발생한 토크가 랙-피니언 기구부(110)를 거쳐서 랙바(112)에 전달되고, 발생된 토크에 따라 모터(146)에서 발생한 조향 보조 동력이 랙바(112)에 전달되도록 구성된다.
즉, 조향휠(102)의 회전에 의해 발생한 토크와 모터(146)에서 발생한 조향 보조 동력이 합쳐져서 랙바(112)를 축방향으로 운동하도록 하는 것이다.
도 2는 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기를 나타내는 단면도로서, 도 2에서 도시된 바와 같이 감속기(150)는 웜(152)이 형성된 웜축(254)이 구비되고 웜축(254)의 양단에는 웜축 베어링(257)이 각각 설치되어 웜축(254)을 지지하며, 웜축 베어링(257)이 웜축(254)의 축방향으로 유격되는 것을 방지하기 위해 플러그볼트(210)가 댐핑커플러(240)와 웜축 베어링(257) 사이에 체결되고, 플러그볼트(210)는 플러그너트(220)에 의해 고정된다.
웜축(254)은 모터(146)와 댐핑커플러(240)를 매개로 연결되어 모터(146)의 구동에 의해 웜축(254)이 회전하는 구조로 되어 있다.
그리고 웜축(254) 상에 형성된 웜(152)과 치물림될 수 있도록 웜(152)의 외경 일측에는 웜휠(156)이 구비되며, 웜휠(156)은 운전자가 조작하는 조향휠(102)의 토크를 전달하는 조향축(106)에 장착되어 모터(146)의 구동에 의한 웜축(254)의 조향 보조 동력이 조향축(106)에 전달되는 구조이다.
기어하우징(260)에는 웜(152), 웜휠(156) 등이 내주하고 기어하우징(260)의 일측으로 웜축(254)에 구동력을 제공하는 모터(146)가 구비되며, 기어하우징(260)과 모터(146)는 모터커버(230)에 의해 볼트(250)로 결합된다.
웜축 베어링(257)은 내륜(280)과 외륜(270) 사이에 볼(258)이 결합되어 있어서, 기어하우징(260)의 끝단부에서 모터(150)와 연결된 웜축(254)의 회전을 지지하게 된다.
이와 같은 구조로 이루어진 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기는 차량 운행조건에 따라 차량에 구비된 전자제어장치에 의해 모터의 구동을 제어하고, 모터의 구동에 의한 웜축의 조향 보조 동력이 운전자가 조작하는 조향휠의 토크에 부가하여 조향축에 전달됨으로써, 운전자의 조향상태를 부드럽고 안정적으로 유지할 수 있도록 한 것이다.
그런데, 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기는 모터의 구동에 의해 회전하는 웜과 웜휠이 내구가 진행되면 마모에 의해 발생되는 유격과 백래쉬로 인한 래틀 노이즈가 발생되는 문제점이 있었다. 더구나, 험로 주행시 바퀴로부터 역입력되는 하중에 의해 래틀 노이즈가 더욱 심하게 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 웜은 스틸과 같은 금속으로 만들어지는 한편, 웜휠은 웜과의 마찰 저항에 대처하도록 전체 또는 일부(외주부)가 플라스틱으로 만들어지는데, 차량이 고온다습한 지역에서 운행되는 경우에 플라스틱으로 된 웜휠이 수분을 흡수하여 팽창하면서 치수가 변하고, 이로 인해 토크가 증대되어 운전자의 조향감이 무겁게 되면서 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 있어서, 웜휠의 수분 흡습 및 이로 인한 치수 변형에 따른 토크의 증가를 최소화함으로써 운전자의 조향감 및 성능의 저하를 방지할 수 있게 됨과 더불어, 웜과 웜휠의 마모에 의한 유격을 방지하고 백래쉬 및 역입력 하중에 의한 래틀 노이즈의 발생을 방지할 수 있는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예는, 웜휠과 치합되는 웜이 형성되어 있는 웜축의 모터축 결합부위 반대쪽 단부를 지지하는 웜축 베어링과, 상기 웜축 베어링의 외륜을 감싸면서 결합되는 베어링홀더와, 상기 웜축 베어링과 상기 베어링홀더 사이에 개재되는 탄성링과, 상기 웜휠 반대 방향 기어하우징의 내주면에 설치되어 상기 웜축의 단부를 웜휠 방향으로 지지하는 탄성지지체, 및 상기 베어링홀더의 외주면과 상기 기어하우징의 내주면 사이에 위치되어 상기 웜축의 단부를 지지하는 지지부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예는, 웜휠과 치합되는 웜이 형성되어 있는 웜축의 모터축 결합부위 반대쪽 단부를 지지하는 웜축 베어링과, 상기 웜축 베어링의 외륜을 감싸면서 결합되는 베어링홀더와, 상기 웜축 베어링과 상기 베어링홀더 사이에 개재되되 서로 대향되게 위치되는 제1탄성지지체 및 제2탄성지지체와, 상기 웜휠 반대 방향 기어하우징의 내주면에 설치되어 상기 웜축의 단부를 웜휠 방향으로 지지하는 제3탄성지지체, 및 상기 베어링홀더의 외주면과 상기 기어하우징의 내주면 사이에 위치되어 상기 웜축의 단부를 지지하는 지지부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기를 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 의하면 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 있어서, 웜휠의 수분 흡습 및 이로 인한 치수 변형에 따른 토크의 증가를 최소화함으로써 운전자의 조향감 및 성능의 저하를 방지할 수 있게 됨과 더불어, 웜과 웜휠의 마모에 의한 유격을 방지하고 백래쉬 및 역입력 하중에 의한 래틀 노이즈의 발생을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 구성도이다.
도 2는 종래 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기를 나타내는 단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 제1실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 단면도이고, (b)는 도 3의 (a)에 도시된 지지부재를 나타내는 사시도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 제1실시예의 다른 실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 단면도이고, (b)는 도 4의 (a)에 도시된 지지부재를 나타내는 사시도이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 제2실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 단면도이고, (b)는 도 5의 (a)에 도시된 지지부재를 나타내는 사시도이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 제2실시예의 다른 실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 단면도이고, (b)는 도 6의 (a)에 도시된 지지부재를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 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 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 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 3과 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는데, 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기(300)는, 웜휠(156)과 치합되는 웜(152)이 형성되어 있는 웜축(254)의 모터축 결합부위 반대쪽 단부를 지지하는 웜축 베어링(257)과; 상기 웜축 베어링(257)의 외륜을 감싸면서 결합되는 베어링홀더(310)와; 상기 웜축 베어링(257)과 상기 베어링홀더(310) 사이에 개재되는 탄성링(320)과; 상기 웜휠 반대 방향 기어하우징(260)의 내주면에 설치되어 상기 웜축(254)의 단부를 웜휠 방향으로 지지하는 탄성지지체(340); 및 상기 베어링홀더(310)의 외주면과 상기 기어하우징(260)의 내주면 사이에 위치되어 상기 웜축(254)의 단부를 지지하는 지지부재(330)를 포함한다.
본 발명의 제1실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기(300)는 기어하우징(260)의 내부에서 탄성지지체(340)가 웜축(254)을 웜휠(156) 방향으로 지지하는 구조로 되어 있어서, 웜(152)과 웜휠(156)의 회전 내구시 백래쉬가 없어지며, 역입력되는 하중에 의한 래틀 노이즈를 예방하도록 되어 있다.
또한, 기어하우징(260)의 내부에서 탄성지지체(340)가 웜축(254)의 단부를 탄성지지하고 있기 때문에, 웜휠(156)이 수분을 흡수하여 팽창하더라도 웜축(254)의 단부가 웜휠 반대 방향으로 이동할 수 있어 치수 변형에 따른 토크의 증가를 최소화할 수 있게 되어 있다.
감속기는 모터(146)의 구동력에 의해 웜(152)과 웜휠(156)이 연동되면서 조향축(106)을 회전시켜 운전자의 조향력을 보조하게 되는데, 모터(146)의 구동시 모터(146)의 축과 연동되는 웜축(254)의 양단에는 웜축 베어링(257)이 체결되어 웜축(254)의 회전을 지지하며, 조향축(106)과 연동되는 웜휠(156)과 웜(152)은 기어하우징(260)에 내장되어 있다. 여기서, 웜(152)은 스틸과 같은 금속으로 만들어지고, 웜휠(156)은 웜(152)과의 마찰 저항에 대처하도록 전체 또는 일부(외주부)가 아세탈(POM)이나 폴리아미드와 같은 플라스틱으로 만들어지게 된다.
한편, 모터(146)의 반대 방향에는 내륜(280)과 외륜(270) 사이에 볼(258)이 결합되어 있는 웜축 베어링(257)이 기어하우징(260)의 끝단부에서 웜축(254)의 회전을 지지하게 되는데, 웜축 베어링(257)의 외륜(270)에는 베어링홀더(310)가 삽입되며, 웜축 베어링(257)의 외륜(270)과 베어링홀더(310)의 내측 사이에는 탄성링(320)이 개재된다.
웜축(254)의 회전 내구가 진행되면 웜(152)과 웜휠(156)의 마모로 인한 유격으로 노이즈와 백래쉬가 발생되는데, 이러한 유격을 보상할 수 있도록 웜축(254)의 모터축 결합부의 반대쪽에는 웜축(254)의 단부를 웜휠(156) 쪽으로 밀어 유격을 없애는 탄성지지체(340)가 장착되어 있다.
베어링홀더(310)는 스틸이나 흡습팽창이 적은 플라스틱으로 만들어지며, 웜축(254)의 단부가 관통되면서 웜축 베어링(257)에 결합되는데, 웜축 베어링(257)의 외륜(270)을 감싸면서 결합되며, 내주면에 탄성링(320)의 반경 정도의 깊이를 갖는 내주홈(311)이 원주를 따라 형성되어 있고, 내주홈(311) 내에 탄성링(320)이 위치되게 되어 있다. 탄성링(320)은 베어링홀더(310)와 웜축 베어링(257) 사이에서 발생하는 충격 노이즈를 방지하게 된다.
또한, 베어링홀더(310)에는 웜휠(156)의 반대쪽 외주면 일부에 탄성지지체(340)가 설치되는 삽입홈(312)이 형성되어 있어서, 조립시 탄성지지체(340)의 이탈을 방지하게 되어 있다.
탄성지지체(340)는 일반적인 원형 코일 스프링 또는 이형 코일 스프링으로 될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
지지부재(330)는 베어링홀더(310)의 외주면과 기어하우징(260)의 내주면 사이에 위치되어 상기 웜축(254)의 단부를 지지하는 것으로, 이는 웜휠(156)을 형성하는 플라스틱 재질보다 흡습팽창량이 적거나 같은 플라스틱 재질로 형성된다.
이 지지부재(330)는 도 3과 도 4에 도시된 것처럼 원호 내지는 아크 형상의 단면을 구비하거나 환형으로 형성되며, 측면에는 소정 크기의 돌기(331)가 형성되어 있어, 기어하우징(260)의 대응되는 위치에 형성된 고정홈(261)에 돌기(331)가 삽입됨으로써 고정되게 되어 있다.
즉, 지지부재(330)는 도 3에 도시된 것처럼 내주면이 베어링홀더(310)의 웜휠 방향 외주면에 지지되고 외주면이 기어하우징(260)의 내주면에 지지되는 아크(arc) 형상으로 형성되거나, 도 4에 도시된 것처럼 베어링홀더(310)의 웜휠 방향 외주면에 지지되는 부위(330a)의 경방향 폭이 베어링홀더(310)의 웜휠 반대방향 외주면에 지지되는 부위(330b)의 경방향 폭보다 큰 환형으로 형성된다.
따라서, 탄성지지체(340)가 탄성력으로 베어링홀더(310)와 웜축 베어링(257) 및 웜축(254)의 단부를 웜휠(156) 쪽으로 지지하고, 이로 인해, 웜(152)과 웜휠(156)의 회전 내구시 백래쉬가 없어지며, 역입력되는 하중에 의한 래틀 노이즈가 방지되게 된다.
아울러, 차량이 고온다습한 지역에서 운행되는 경우에 플라스틱으로 된 웜휠(156)이 수분을 흡습하여 팽창하면서 그 치수가 변하게 되면, 지지부재(330) 또한 수분을 흡습하여 팽창하면서 베어링홀더(310)와 웜축 베어링(257) 및 웜축(254)의 단부를 웜휠(156) 반대쪽으로 밀어붙여 탄성지지체(340)가 압축되고, 이로 인해 웜(152)과 웜휠(156) 사이의 토크의 증가를 최소화할 수 있게 되며, 결국 운전자의 조향감과 성능이 저하되는 것을 방지하게 된다.
이때 도 4의 경우 베어링홀더(310)의 웜휠 방향 외주면에 지지되는 부위(330a)의 흡습팽창량이, 베어링홀더(310)의 웜휠 반대방향 외주면에 지지되는 부위(330b)의 흡습팽창량보다 크게 되어, 웜축(254)의 단부가 웜휠의 팽창방향과 동일한 방향인 웜휠(156) 반대쪽으로 지지되게 된다.
이러한 지지부재(330)는 모노 캐스트(MC) 나일론, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 46, 폴리아미드 12 으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 재질로 형성되어 있어서, 수분 흡습시 부피가 팽창하면서 웜휠의 수분 흡습으로 인한 팽창을 상충시킴으로써 웜과 웜휠의 치물림을 유연하게 하여 조향감을 상승시키게 된다.
도 5와 도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는데, 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기(400)는, 웜휠(156)과 치합되는 웜(152)이 형성되어 있는 웜축(254)의 모터축 결합부위 반대쪽 단부를 지지하는 웜축 베어링(257)과; 상기 웜축 베어링(257)의 외륜을 감싸면서 결합되는 베어링홀더(310)와; 상기 웜축 베어링(257)과 상기 베어링홀더(310) 사이에 개재되되 서로 대향되게 위치되는 제1탄성지지체(410) 및 제2탄성지지체(420)와; 상기 웜휠 반대 방향 기어하우징(260)의 내주에 설치되어 상기 웜축(254)의 단부를 상기 웜휠 방향으로 지지하는 제3탄성지지체(430); 및 상기 베어링홀더(310)의 외주면과 상기 기어하우징(260)의 내주면 사이에 위치되어 상기 웜축(254)의 단부를 지지하는 지지부재(330);를 포함한다.
이 제2실시예는 베어링홀더(310)의 구조와 제1탄성지지체(410) 및 제2탄성지지체(420)를 추가로 구비한 점에서 전술한 제1실시예와 상이하고 나머지 구성요소에 대해서는 모두 동일하기 때문에, 동일한 구성요소의 상세한 설명은 가급적 생략하기로 한다.
본 발명의 제2실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기(400)는 기어하우징(260)의 내부에서 제1탄성지지체(410) 및 제2탄성지지체(420) 그리고 제3탄성지지체(430)가 함께 웜축(254)을 웜휠(156) 방향으로 지지하는 구조로 되어 있어서, 웜(152)과 웜휠(156)의 회전 내구시 백래쉬가 없어지며, 역입력되는 하중에 의한 래틀 노이즈를 예방하도록 되어 있다.
또한, 기어하우징(260)의 내부에서 제1탄성지지체(410) 및 제2탄성지지체(420) 그리고 제3탄성지지체(430)가 웜축(254)의 단부를 탄성지지하고 있기 때문에, 웜휠(156)이 수분을 흡수하여 팽창하더라도 웜축(254)의 단부가 웜휠 반대 방향으로 이동할 수 있어 치수 변형에 따른 토크의 증가를 최소화할 수 있게 되어 있다.
베어링홀더(310)는 스틸이나 흡습팽창이 적은 플라스틱으로 만들어지며, 웜축(254)의 단부가 관통되면서 웜축 베어링(257)에 결합된다.
베어링홀더(310)가 웜축 베어링(257)의 외륜(270)을 감싸면서 결합되며, 웜휠(156)의 반대쪽 내주면 및 웜휠(156) 쪽 내주면 일부에는 각각 제1탄성지지체(410) 및 제2탄성지지체(420)가 설치되는 삽입홈(411,412)이 형성되어 있고, 이들 삽입홈(411,412) 내에 제1탄성지지체(410) 및 제2탄성지지체(420)가 위치되게 되어 있다. 이들 제1탄성지지체(410) 및 제2탄성지지체(420)는 바퀴에서 감속기로 역입력되는 요동을 감쇠시켜 요동으로 인한 토크의 변동 및 노이즈의 발생을 방지하게 된다.
또한, 베어링홀더(310)에는 웜휠(156)의 반대쪽 외주면 일부에 제3탄성지지체(430)가 설치되는 삽입홈(413)이 형성되어 있어서, 조립시 제3탄성지지체(430)의 이탈을 방지하게 되어 있다.
탄성지지체들(410,420,430)은 일반적인 원형 코일 스프링 또는 이형 코일 스프링으로 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
따라서, 탄성지지체들(410,420,430)이 탄성력으로 베어링홀더(310)와 웜축 베어링(257) 및 웜축(254)의 단부를 지지하고 있는 상태로 되는데 이로 인해, 웜(152)과 웜휠(156)의 회전 내구시 백래쉬가 없어지며, 역입력되는 하중에 의한 래틀 노이즈가 방지되게 된다.
더불어, 차량이 고온다습한 지역에서 운행되는 경우에 플라스틱으로 된 웜휠(156)이 수분을 흡습하여 팽창하면서 그 치수가 변하게 되면, 지지부재(330) 또한 수분을 흡습하여 팽창하면서 베어링홀더(310)와 웜축 베어링(257) 및 웜축(254)의 단부를 웜휠(156) 반대쪽으로 밀어붙여 탄성지지체들(410,420,430)이 압축되게 된다.
지지부재(330)는 웜휠(156)을 형성하는 플라스틱 재질보다 흡습팽창량이 적거나 같은 플라스틱 재질로 형성되며, 도 5에 도시된 것처럼 원호 내지는 아크 형상의 단면을 구비하거나 도 6에 도시된 것처럼 환형으로 형성되고, 측면에는 소정 크기의 돌기(331)가 형성되어 있어, 기어하우징(260)의 대응되는 위치에 형성된 고정홈(261)에 돌기(331)가 삽입됨으로써 고정되게 되어 있다.
따라서, 탄성지지체(340)가 탄성력으로 베어링홀더(310)와 웜축 베어링(257) 및 웜축(254)의 단부를 웜휠(156) 쪽으로 지지하고, 지지부재(330)가 수분 흡습시 부피가 팽창하면서 웜휠(156)의 수분 흡습으로 인한 팽창을 상충시킴으로써 웜과 웜휠의 치물림을 유연하게 하여 조향감을 상승시키고, 웜(152)과 웜휠(156)의 회전 내구시 백래쉬가 없어지며, 역입력되는 하중에 의한 래틀 노이즈가 방지되게 된다.
이러한 구조를 갖는 본 발명에 의하면 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기에 있어서, 웜휠의 수분 흡습 및 이로 인한 치수 변형에 따른 토크의 증가를 최소화함으로써 운전자의 조향감 및 성능의 저하를 방지할 수 있게 됨과 더불어, 웜과 웜휠의 마모에 의한 유격을 방지하고 백래쉬 및 역입력 하중에 의한 래틀 노이즈의 발생을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 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 발명이 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 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
310: 베어링홀더 320: 탄성링
330: 지지부재 331: 돌기
340: 탄성지지체 410: 제1탄성지지체
420: 제2탄성지지체 430: 제3탄성지지체

Claims (14)

  1. 웜휠과 치합되는 웜이 형성되어 있는 웜축의 모터축 결합부위 반대쪽 단부를 지지하는 웜축 베어링;
    상기 웜축 베어링의 외륜을 감싸면서 결합되는 베어링홀더;
    상기 웜축 베어링과 상기 베어링홀더 사이에 개재되는 탄성링;
    상기 웜휠 반대 방향 기어하우징의 내주면에 설치되어 상기 웜축의 단부를 웜휠 방향으로 지지하는 탄성지지체; 및
    상기 베어링홀더의 외주면과 상기 기어하우징의 내주면 사이에 위치되어 상기 웜축의 단부를 지지하는 지지부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링홀더는 내주면에 탄성링이 위치되는 내주홈이 원주를 따라 형성되어 있고, 웜휠의 반대쪽 외주면 일부에 탄성지지체가 설치되는 삽입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 웜휠을 형성하는 플라스틱 재질보다 흡습팽창량이 적거나 같은 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지지부재는 모노 캐스트(MC) 나일론, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 46, 폴리아미드 12 으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는 내주면이 상기 베어링홀더의 웜휠 방향 외주면에 지지되고 외주면이 상기 기어하우징의 내주면에 지지되는, 아크(arc) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 베어링홀더의 웜휠 방향 외주면에 지지되는 부위의 경방향 폭이 상기 베어링홀더의 웜휠 반대방향 외주면에 지지되는 부위의 경방향 폭보다 큰 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는 측면에 돌기가 형성되어 있어 기어하우징의 대응되는 위치에 형성된 고정홈에 상기 돌기가 삽입되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  8. 웜휠과 치합되는 웜이 형성되어 있는 웜축의 모터축 결합부위 반대쪽 단부를 지지하는 웜축 베어링;
    상기 웜축 베어링의 외륜을 감싸면서 결합되는 베어링홀더;
    상기 웜축 베어링과 상기 베어링홀더 사이에 개재되되 서로 대향되게 위치되는 제1탄성지지체 및 제2탄성지지체;
    상기 웜휠 반대 방향 기어하우징의 내주면에 설치되어 상기 웜축의 단부를 웜휠 방향으로 지지하는 제3탄성지지체; 및
    상기 베어링홀더의 외주면과 상기 기어하우징의 내주면 사이에 위치되어 상기 웜축의 단부를 지지하는 지지부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 베어링홀더는 웜휠의 반대쪽 내주면 및 웜휠 쪽 내주면 일부에 각각 제1탄성지지체 및 제2탄성지지체가 설치되는 삽입홈이 형성되어 있고, 웜휠의 반대쪽 외주면 일부에 제3탄성지지체가 설치되는 삽입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 웜휠을 형성하는 플라스틱 재질보다 흡습팽창량이 적거나 같은 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지부재는 모노 캐스트(MC) 나일론, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 46, 폴리아미드 12 으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지부재는 내주면이 상기 베어링홀더의 웜휠 방향 외주면에 지지되고 외주면이 상기 기어하우징의 내주면에 지지되는, 아크(arc) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 베어링홀더의 웜휠 방향 외주면에 지지되는 부위의 경방향 폭이 상기 베어링홀더의 웜휠 반대방향 외주면에 지지되는 부위의 경방향 폭보다 큰 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지부재는 측면에 돌기가 형성되어 있어 기어하우징의 대응되는 위치에 형성된 고정홈에 상기 돌기가 삽입되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치의 감속기.
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