KR20150017140A - 자동차의 감속기 - Google Patents

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홍광석
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 자동차의 감속기에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 의하면, 종래 감속기에서 웜축이 유동가능하게 지지되되 충격이 완충될 수 있도록 하기 위해 사용되던 고가의 피벗베어링과 댐핑 커플러 등이 필요없게 되어서, 감속기 전체의 크기와 무게를 줄일 수 있고 생산 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차의 감속기{Reducer for vehicle}
본 발명은 자동차의 감속기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 감속기에서 웜축이 유동가능하게 지지되되 충격이 완충될 수 있도록 하기 위해 사용되던 고가의 피벗베어링과 댐핑 커플러 등이 필요없게 되어서, 감속기 전체의 크기와 무게를 줄일 수 있고 생산 비용을 절감할 수 있는 자동차의 감속기에 관한 것이다.
도 1은 종래 자동차의 감속기를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 자동차의 감속기(100)는 외주면에 웜(101)이 형성된 웜축(103)이 구비되고 웜축(103)의 양단에는 웜축 베어링(105a,105b)이 각각 설치되어 웜축(103)을 지지하며, 웜축 베어링(105b)이 웜축(103)의 축방향으로 유격되는 것을 방지하기 위해 플러그 볼트(107)가 댐핑 커플러(109)와 웜축 베어링(105b) 사이에 체결되고, 플러그 볼트(107)는 플러그 너트(111)에 의해 고정된다.
웜축(103)은 모터(113)의 모터축(115)과 댐핑 커플러(109)를 매개로 연결되어 모터(113)의 구동에 의해 웜축(103)이 회전하는 구조로 되어 있다.
그리고 웜축(103) 상에 형성된 웜(101)과 치물림될 수 있도록 웜(101)의 외경 일측에는 웜휠(117)이 구비되며, 웜휠(117)은 운전자가 조작하는 조향휠(미도시)의 회전력을 전달하는 조향축(119)에 장착되어 모터(113)의 구동에 의한 웜축(103)의 회전력이 조향축(119)에 전달되는 구조이다.
기어 하우징(121)에는 웜축(103), 웜휠(117) 등이 내주하고 기어 하우징(121)의 일측으로 웜축(103)에 구동력을 제공하는 모터(113)가 구비되며, 모터(113)에 결합되는 모터 커버(123)와 기어 하우징(121)은 볼트(125)로 결합된다.
웜축 베어링(105b)은 내륜(127)과 외륜(129) 사이에 볼(131)이 결합되어 있어서, 모터(113)의 모터축(115)과 연결된 웜축(103)의 회전을 지지하게 된다.
한편, 웜축(103)을 지지하는 웜축 베어링(105a,105b) 중 모터축(115) 결합 부위를 지지하는 웜축 베어링(105b)은, 일 예로, 피벗베어링(Pivot bearing)으로 구비되어서 웜축(103)이 유동가능하도록 지지되게 된다.
그러나 이러한 종래 자동차의 감속기는, 웜축이 유동가능하게 지지되되 충격이 완충될 수 있도록 고가의 피벗베어링과 댐핑 커플러 등이 구비되어야 하는 바, 감속기 전체의 크기가 커지고 생산 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 종래 자동차의 감속기에서 웜축이 유동가능하게 지지되되 충격이 완충될 수 있도록 하기 위해 사용되던 고가의 피벗베어링과 댐핑 커플러 등이 필요없게 되어서, 감속기 전체의 크기와 무게를 줄일 수 있고 생산 비용을 절감할 수 있는 자동차의 감속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 웜휠과 치합되는 웜축과 결합되는 모터축의 양측 중 웜축방향 일측을 지지하는 회전지지부재가 결합홀에 유동가능하게 결합되어 지지되는 모터하우징; 웜휠과 웜축을 감싸며, 모터하우징에 결합되는 기어하우징; 회전지지부재의 외주면과 결합홀의 내주면 사이에 결합되는 탄성부재; 결합홀의 내측에 구비되며, 회전지지부재의 축방향 유동을 완충하는 탄성지지체; 및 탄성지지체의 이탈을 방지하도록, 결합홀에 결합되는 스토퍼부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 감속기가 제공될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 종래 감속기에서 웜축이 유동가능하게 지지되되 충격이 완충될 수 있도록 하기 위해 사용되던 고가의 피벗베어링과 댐핑 커플러 등이 필요없게 되어서, 감속기 전체의 크기와 무게를 줄일 수 있고 생산 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 자동차의 감속기를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 감속기의 일부 단면도이다.
도 3과 도 4는 도 2의 일부에 대한 일부 분해 사시도이다.
도 5는 도 2의 회전지지부재와 결합홀 사이의 간극을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감속기의 일부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 감속기의 일부 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 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 2는 본 발명의 일실시예에 따른 감속기의 일부 단면도이다. 도 3과 도 4는 도 2의 일부에 대한 일부 분해 사시도이다. 도 5는 도 2의 회전지지부재와 결합홀 사이의 간극을 보여주는 도면이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감속기의 일부 단면도이다. 도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 감속기의 일부 단면도이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 감속기는, 웜휠(201)과 치합되는 웜축(203)과 결합되는 모터축(205)의 양측 중 웜축방향 일측을 지지하는 회전지지부재(207)가 결합홀(209)에 유동가능하게 결합되어 지지되는 모터하우징(211); 웜휠(201)과 웜축(203)을 감싸며, 모터하우징(211)에 결합되는 기어하우징(213); 회전지지부재(207)의 외주면과 결합홀(209)의 내주면 사이에 결합되는 탄성부재(215); 결합홀(209)의 내측에 구비되며, 회전지지부재(207)의 축방향 유동을 완충하는 탄성지지체(217); 및 탄성지지체(217)의 이탈을 방지하도록, 결합홀(209)에 결합되는 스토퍼부재(219);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
모터하우징(211)은 그 내측에 모터축(205)이 구비되는데, 모터축(205)은 웜축(203)과 결합되게 되며, 웜축(203)은 웜휠(201)과 치합되게 된다.
한편, 모터축(205)의 양측에는 회전지지부재(207,221)가 결합되는데, 이들 회전지지부재(207,221) 중 모터축(205)의 웜축방향 일측을 지지하는 회전지지부재(207)는 모터하우징(211)에 형성되어 있는 결합홀(209)에 유동가능하게 결합되어 지지되고, 모터축(205)의 웜축 반대방향인 타측을 지지하는 회전지지부재(221)는 모터하우징(211)에 형성되어 있는 지지홈(223)에 삽입되어 지지되게 된다.
여기서, 모터축(205)의 웜축방향 일측을 지지하는 회전지지부재(207)는 일 예로, 볼베어링으로 제공되어서 결합홀(209)에 유동가능하게 결합되는 바, 이를 위해 결합홀(209)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1방향(Ⅰ)의 폭(W1)과, 제1방향(Ⅰ)에 수직인 제2방향(Ⅱ)의 폭(W2)이 서로 상이한 형상으로 이뤄지며, 일 예로, 결합홀(209)은 제1방향(Ⅰ)이 단축이고 제2방향(Ⅱ)이 장축인 타원 형상의 홀로 형성될 수 있다.
그리고 전술한 결합홀(209)의 제2방향(Ⅱ)은, 후술하는 홀더(227)를 웜휠방향으로 탄성지지하기 위한 탄성체(231)의 탄성지지력이 작용되는 방향에 대응되는 방향으로 설정된다.
한편, 도 5에서는 표현의 편의를 위해 회전지지부재(207)의 외주면에 결합되는 탄성부재(215)는 표현되지 않았다.
이와 같이 회전지지부재(207)가 결합홀(209)에 유동가능하게 결합됨으로써, 앞서 설명한 바와 같이 종래 웜축을 유동가능하도록 지지하기 위해 사용되던 고가의 피벗베어링이 필요없게 되어서, 제품 생산비용을 절감할 수 있게 된다.
또한, 모터하우징(211)의 결합홀(209)에는 돌출단턱부(225)가 더 형성될 수 있는데, 이러한 돌출단턱부(225)는 결합홀(209)의 웜축 반대방향에 경방향 내측으로 돌출되도록 형성되어서, 회전지지부재(207)가 축방향으로 지지되도록 한다.
이어서, 기어하우징(213)은 웜휠(201)과 웜축(203)을 감싸며, 모터하우징(211)에 결합된다.
그리고 탄성부재(215)는 회전지지부재(207)의 외주면과 결합홀(209)의 내주면 사이에 결합되는데, 탄성부재(215)는 회전지지부재(207)의 외주면이 결합홀(209)의 내주면에 부딪히는 것을 완충하게 되며, 이러한 탄성부재(215)는 일 예로, 탄성 재질의 환형의 링 형상으로 제공되어 회전지지부재(207)의 외주면에 밀착되어 결합될 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 회전지지부재(207)의 외주면에는 탄성부재(215)가 지지되도록 원주방향으로 안착홈(601)이 더 형성될 수 있는데, 이처럼 회전지지부재(207)의 외주면에 안착홈(601)을 형성함으로써, 탄성부재(215)가 회전지지부재(207)의 외주면에 안정적으로 위치될 수 있게 된다.
물론, 이와 달리 도 7에 도시된 바와 같이, 결합홀(209)의 내주면에 탄성부재(215)가 지지되도록 원주방향으로 지지홈(701)이 형성될 수도 있다.
이어서, 탄성지지체(217)는 결합홀(209)의 내측에 구비되며, 회전지지부재(207)의 축방향 유동을 완충하게 되는데, 일 예로 탄성지지체(217)는 중공 형상이되, 원주방향으로 웨이브지도록 볼록부와 오목부가 교번으로 형성되어 있는 구조로 제공될 수 있다.
이와 같이 결합홀(209)의 내측에 탄성지지체(217)가 구비됨으로써, 웜축(203)과 웜휠(201)이 치결합되어 구동됨에 따라 모터축(205)이 축방향으로 유동되더라도, 탄성지지체(217)가 회전지지부재(207)의 축방향 유동을 완충할 수 있게 된다.
이어서, 스토퍼부재(219)는 탄성지지체(217)의 이탈을 방지하도록 결합홀(209)에 결합되는데, 스토퍼부재(219)는 중앙에 모터축(205)이 관통될 수 있도록 환형의 링 형상으로 이뤄진다.
한편, 스토퍼부재(219)는 결합홀(209)에 압입되어 결합될 수 있으며, 또한, 스토퍼부재(219)의 외주면에 나사산을 형성하고, 결합홀(209)의 내주면 일부에도 나사산을 가공하여 스토퍼부재(219)가 결합홀(209)에 나사결합될 수도 있다.
이와 같이 결합홀(209)에 스토퍼부재(219)를 결합함으로써, 회전지지부재(207)를 축방향으로 탄성지지하는 탄성지지체(217)가 결합홀(209) 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따른 감속기는, 웜축(203)의 모터축(205) 결합부위 반대편 단부에 결합되도록 중심부에 결합홀(301)이 형성된 블록 형상의 홀더(227); 내측면에 홀더(227)가 압입 결합되는 홀더홈(303)이 구비된 일측이 막힌 중공 형상으로 홀더(227)가 삽입되며, 기어하우징(213)의 내측 단부에 결합되는 홀더캡(229); 및 홀더캡(229)의 웜휠 반대방향 내주면과 홀더(227) 사이에 결합되어 웜축(203) 단부가 결합된 홀더(227)를 웜휠(201) 방향으로 탄성지지하는 탄성체(231);를 더 포함하여 이뤄질 수 있다.
홀더(227)는 중심부에 결합홀(301)이 형성된 블록 형상으로 제공되는데, 홀더(227)의 결합홀(301)에는 웜축(203)의 모터축(205) 결합부위 반대편 단부가 삽입되어 결합된다.
홀더캡(229)은 내측면에 홀더(227)가 압입 결합되는 홀더홈(303)이 구비된 일측이 막힌 중공 형상으로 제공되는데, 이러한 홀더캡(229)은 기어하우징(213)의 내측 단부에 결합되며, 홀더캡(229)의 축방향 일측 외주면에는 돌출지지부(233)가 더 형성된다.
또한, 웜축(203)의 모터축(205) 결합부위 반대편을 회전가능하게 지지하는 회전지지부재(239)는 홀더캡(229)의 타측에 삽입되어서, 회전지지부재(239)의 외주면이 홀더캡(229)의 타측 내주면에 지지되게 된다.
한편, 홀더캡(229)에 형성된 돌출지지부(233)는 기어하우징(213)에 형성되어 있는 삽입홀(235)에 삽입되는데, 이처럼 기어하우징(213)에 삽입홀(235)이 형성됨으로써, 홀더캡(229)이 기어하우징(213)에 결합될 때 결합 위치가 쉽게 세팅된다.
탄성체(231)는 홀더캡(229)의 웜휠(201) 반대방향 내주면과 홀더(227) 사이에 결합되어 웜축(203) 단부가 결합된 홀더(227)를 웜휠(201) 방향으로 탄성지지하는데, 이러한 탄성체(231)는 일 예로 코일스프링으로 제공될 수 있다.
또한, 탄성체(231)는 홀더(227)의 웜휠(201) 반대방향 외주면에 돌출된 돌출부(237)에 결합되어서, 탄성체(231)의 탄성지지력이 홀더(227)에 안정적으로 전달되게 된다.
이처럼 본 발명의 일실시예에 따른 감속기에, 홀더(227), 홀더캡(229), 탄성체(231) 등이 구비됨으로써, 웜축(203)과 웜휠(201) 사이의 치마모로 인해 발생되는 유격이 보상되어서, 조향감과 조향 응답성을 향상시킬 수 있고, 소음 발생을 방지할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 종래 감속기에서 웜축이 유동가능하게 지지되되 충격이 완충될 수 있도록 하기 위해 사용되던 고가의 피벗베어링과 댐핑 커플러 등이 필요없게 되어서, 감속기 전체의 크기와 무게를 줄일 수 있고 생산 비용을 절감할 수 있는 효과가 있게 된다.
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. 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. 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.
201 : 웜휠
203 : 웜축
205 : 모터축
207 : 회전지지부재
209 : 결합홀
211 : 모터하우징
213 : 기어하우징
215 : 탄성부재
217 : 탄성지지체
219 : 스토퍼부재

Claims (8)

  1. 웜휠과 치합되는 웜축과 결합되는 모터축의 양측 중 웜축방향 일측을 지지하는 회전지지부재가 결합홀에 유동가능하게 결합되어 지지되는 모터하우징;
    상기 웜휠과 웜축을 감싸며, 상기 모터하우징에 결합되는 기어하우징;
    상기 회전지지부재의 외주면과 상기 결합홀의 내주면 사이에 결합되는 탄성부재;
    상기 결합홀의 내측에 구비되며, 상기 회전지지부재의 축방향 유동을 완충하는 탄성지지체; 및
    상기 탄성지지체의 이탈을 방지하도록, 상기 결합홀에 결합되는 스토퍼부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 감속기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전지지부재를 축방향으로 지지하도록, 상기 결합홀의 웜축 반대방향에 경방향 내측으로 돌출된 돌출단턱부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 감속기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성부재는, 환형의 링 형상으로 형성되어 상기 회전지지부재의 외주면에 밀착결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 감속기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 탄성지지체는, 원주 방향으로 웨이브지도록 볼록부와 오목부가 교번으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 감속기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재가 지지되도록, 상기 회전지지부재의 외주면에 원주방향으로 안착홈이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 감속기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재가 지지되도록, 상기 결합홀의 내주면에 원주방향으로 지지홈이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 감속기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 웜축의 모터축 결합부위 반대편 단부에 결합되도록 중심부에 결합홀이 형성된 블록 형상의 홀더;
    내측면에 상기 홀더가 입입 결합되는 홀더홈이 구비된 일측이 막힌 중공 형상으로 상기 홀더가 삽입되고, 상기 웜축의 모터축 결합부위 반대편을 회전가능하게 지지하는 베어링이 삽입되어 지지되며, 상기 기어하우징의 내측 단부에 결합되는 홀더캡; 및
    상기 홀더캡의 웜휠 반대방향 내주면과 상기 홀더 사이에 결합되어 상기 웜축 단부가 결합된 상기 홀더를 상기 웜휠 방향으로 탄성지지하는 탄성체;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 감속기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 홀더캡의 축방향 일측 외주면에 돌출지지부가 더 형성되고,
    상기 기어하우징에 상기 돌출지지부가 삽입되는 삽입홀이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 감속기.
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