KR20210051432A - 차량용 전동식 조향기어박스 - Google Patents

차량용 전동식 조향기어박스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 전동식 조향기어박스에 관한 것으로, 조향휠과 모터로부터 조향력을 입력받아 회전되는 조향샤프트부와, 조향샤프트부와 연결되는 볼스크류와, 볼스크류의 회전에 연동하여 볼스크류를 따라 이동되고, 제1링크축부가 형성되는 스크류너트와, 암회동축에 회동가능하게 설치되고, 제2링크축부가 형성되는 피트먼암과, 일단부가 제1링크축부에 결합되고, 타단부가 제2링크축부에 결합되며, 스크류너트의 이동에 연동하여 기울기가 가변되면서 피트먼암에 회동력을 전달하는 링크바를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 전동식 조향기어박스{ELECTRIC TYPE STEERING GEAR BOX FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 전동식 조향기어박스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터의 동력을 조향 어시스트력으로서 이용하여 구동휠을 조향시키기 위한 차량용 전동식 조향기어박스에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 조향링키지는 조향휠의 조작에 의한 조향축의 회전을 감지함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 운동방향을 바꾸도록 프레임에 고정된 조향기어와, 조향기어의 일측에 결합되어 조향휠의 움직임을 드래그링크에 전달하는 피트먼암과, 드래그링크의 일측에 볼조인트로 결합되어 피트먼암의 움직임을 전달받아 너클스핀들에 전달하는 너클암과, 좌우의 너클암을 동시에 조작하기 위해 너클암의 사이에 설치되는 타이로드를 포함하는 구조를 가진다.
조향을 보다 능동적으로 제어하고, 연비 향상을 도모하기 위해, 유압이 아닌 모터의 동력을 조향 어시스트력으로서 적용하고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 종래에 모터의 동력을 조향 어시스트력으로서 활용하기 위한 조향기어 구조를 구현함에 있어서는, 랙기어를 적용하고 있다.
그러나, 랙기어를 적용하는 경우, 매 기어치의 치합마다 토크 변동이 발생되며, 이러한 토크 변동을, 즉 기어치간의 유격을 보상하기 위해 랙기어를 구성하거나 이에 연동되는 모든 축계에 탄성부재 등의 유격보상장치가 적용되어야 하므로, 부품수 증가로 인해 구조가 복잡해진다는 문제점이 있었다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록번호 제0610094호(2006.08.01 등록, 발명의 명칭: 파워스티어링 기어박스의 진동 감소구조)에 개시되어 있다.
본 발명은 탄성부재 등의 유격보상장치를 생략함으로써 보다 간소화된 구조를 구현할 수 있는 차량용 전동식 조향기어박스를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 전동식 조향기어박스는, 조향휠과 모터로부터 조향력을 입력받아 회전되는 조향샤프트부; 상기 조향샤프트부와 연결되는 볼스크류; 상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 볼스크류를 따라 이동되고, 제1링크축부가 형성되는 스크류너트; 암회동축에 회동가능하게 설치되고, 제2링크축부가 형성되는 피트먼암; 및 일단부가 상기 제1링크축부에 결합되고, 타단부가 상기 제2링크축부에 결합되며, 상기 스크류너트의 이동에 연동하여 기울기가 가변되면서 상기 피트먼암에 회동력을 전달하는 링크바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 조향샤프트부는, 상기 조향휠의 조작에 의한 조향력을 입력받아 회전되는 인풋샤프트; 상기 모터의 동력을 입력받는 웜샤프트; 및 상기 인풋샤프트와 연결되고, 상기 웜샤프트와 치합되며, 상기 웜샤프트로부터 상기 모터의 동력을 입력받아 회전되는 웜휠;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인풋샤프트, 상기 웜휠, 상기 볼스크류는, 동일한 중심축을 기준으로 동일한 각도로 회전되게 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 스크류너트는, 상기 볼스크류의 둘레에 결합되고, 상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 볼스크류의 연장방향을 따라 직선이동되는 너트본체부;를 포함하고, 상기 제1링크축부는, 상기 너트본체부 상에 돌출되게 형성되는 제1축본체부; 및 상기 제1축본체부의 둘레에 결합되고, 상기 링크바의 일단부를 회전가능하게 지지하는 제1베어링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 피트먼암은, 일단부가 상기 암회동축에 회동가능하게 결합되는 암본체부; 및 상기 암본체부에서 상기 암회동축과 이격된 위치로 연장되고, 상기 제2링크축부가 형성되는 연동연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2링크축부는, 상기 연동연결부 상에 돌출되게 형성되는 제2축본체부; 및 상기 제2축본체부의 둘레에 결합되고, 상기 링크바의 타단부를 회전가능하게 지지하는 제2베어링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 조향샤프트부, 상기 볼스크류, 상기 스크류너트를 커버링하고, 상기 암회동축을 지지하는 하우징;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징은, 상기 조향샤프트부, 상기 볼스크류, 상기 스크류너트를 커버링하는 하우징본체부; 상기 하우징본체부 상에 관통되게 형성되고, 상기 제1링크축부가 상기 하우징본체부의 외부의 상기 링크바와 연결되는 통로를 이루는 가이드홀부; 및 상기 하우징본체부 상에 형성되고, 상기 암회동축이 결합되는 축결합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스크류너트는, 상기 볼스크류의 둘레에 결합되고, 상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 볼스크류의 연장방향을 따라 직선이동되는 너트본체부; 및 상기 너트본체부의 외경부에 직선형으로 형성되거나, 반경방향으로 돌출 또는 함몰되게 형성되는 회전구속부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징은, 상기 하우징본체부의 내면부 상에 상기 회전구속부와 접하게 형성되고, 상기 볼스크류의 연장방향을 따라 연장되게 형성되며, 상기 스크류너트의 회전을 구속하면서 직선경로로 안내하는 너트가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 조향샤프트부의 회전변위를 감지하여, 상기 모터의 전자제어장치로 송신하는 센서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부는, 상기 조향샤프트부의 내부에 축방향으로 연장되게 설치되는 토션바; 및 상기 토션바의 비틀림 정도를 감지하여 상기 전자제어장치로 송신하는 조향토크센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 전동식 조향기어박스는, 링크바를 이용해 스크류너트의 이동에 연동하여 피트먼암을 회동시킴으로써, 스크류너트와 피트먼암을 랙기어로 연결하는 실시예와 비교해, 기어치의 치합과정에 발생되는 토크 변동이 발생되지 않아 탄성부재 등의 유격보상장치를 설치할 필요가 없으며, 이에 따라 구조를 보다 간소화할 수 있고, 소형화, 경량화를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스를 도 1과 다른 방향에서 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스를 개략적으로 도시한 요부 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스의 제1작동상태를 도시한 작동상태도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스의 제2작동상태를 도시한 작동상태도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 전동식 조향기어박스의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스를 도 1과 다른 방향에서 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스를 개략적으로 도시한 요부 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스의 제1작동상태를 도시한 작동상태도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스의 제2작동상태를 도시한 작동상태도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 전동식 조향기어박스(1)는 조향샤프트부(10), 볼스크류(20), 스크류너트(30), 암회동축(40), 피트먼암(50), 링크바(60), 센서부(70), 하우징(80)을 포함한다.
조향샤프트부(10)는 조향휠(steering wheel)(2)과 모터(3)로부터 조향력을 입력받아 회전된다. 볼스크류(20)는 조향샤프트부(10)와 직렬로 연결된다. 조향샤프트부(10)의 회전 시 볼스크류(20)는 조향샤프트부(10)와 동일한 각도로 회전된다. 스크류너트(30)는 제1링크축부(35)를 구비하여, 볼스크류(20)의 둘레에 결합되고, 볼스크류(20)의 회전에 연동하여 볼스크류(20)의 연장방향을 따라 이동된다.
암회동축(40)은 하우징(80)의 일측부에 볼스크류(20)와 직각되는 방향으로 연장되게 설치된다. 암회동축(40)의 단부는 하우징(80)의 외부로 돌출되고, 피트먼암(50)은 하우징(80)의 외부로 돌출된 암회동축(40)의 단부에 회동가능하게 설치된다.
피트먼암(50)은 제2링크축부(55)를 구비하여, 암회동축(40)에 회동가능하게 설치된다. 제2링크축부(55)는 암회동축(40)과 이축(異軸) 상에 배치된다. 피트먼암(50)의 회동단부는 드래그링크(미도시) 연결될 수 있다. 링크바(60)는 스크류너트(30)의 이동에 연동하여 피트먼암(50)이 회동가능하게 스크류너트(30)와 피트먼암(50)을 연결하는 장치부로, 일단부가 제1링크축부(35)에 결합되고, 타단부가 제2링크축부(55)에 결합된다.
스크류너트(30)의 이동 시, 링크바(60)의 기울기와 위치가 이에 연동하여 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 가변되며, 이러한 링크바(60)의 이동력은 피트먼암(50)에 회동력으로서 작용하게 된다. 피트먼암(50)은 링크바(60)의 이동에 연동하여 암회동축(40)을 중심으로 회동되고, 피트먼암(50)의 회동 변위는 드래그링크(미도시)를 통해 너클암(미도시), 타이로드(미도시)로 전달되어 최종적으로 구동휠을 조향시키게 된다.
센서부(70)는 조향샤프트부(10)의 회전변위를 감지하여, 모터(3)를 제어하는 전자제어장치(4)로 송신한다. 전자제어장치(4)에서는 센서부(70)의 신호를 전달받아 조향샤프트부(10)의 회전변위에 관한 정보를 실시간을 입력받아 모터(3)의 작동을 제어한다. 하우징(80)는 조향샤프트부(10), 볼스크류(20), 스크류너트(30)를 커버링하고, 암회동축(40)을 지지한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 조향샤프트부(10)는 인풋샤프트(11), 웜샤프트(12), 웜휠(13)을 포함한다.
인풋샤프트(11)는 조향휠(2)의 조작에 의한 조향력을, 즉 운전자가 조향휠(2)에 가하는 조향력을 조향축(미도시)을 통해 입력받아 정위치에서 회전된다. 웜샤프트(12)는 인풋샤프트(11)와 직각되는 방향으로 연장되게 배치되고, 모터(3)의 동력을 입력받아 회전된다. 웜샤프트(12)는 모터(3)의 출력축과 연결되어, 모터(3)의 출력축과 동일한 변위로 회전된다.
웜휠(13)은 웜샤프트(12)보다 확장된 직경을 가지고, 인풋샤프트(11)와 동축 상에 연결된다. 인풋샤프트(11), 웜휠(13), 볼스크류(20)는 동일한 중심축을 가지고, 동일한 각도로 회전되게 상호 연결된다. 웜휠(13)은 웜샤프트(12)와 치합되며, 웜샤프트(12)로부터 모터(3)의 동력을 입력받아 회전된다.
모터(3)의 회전속도는 웜샤프트(12)와 웜휠(13)을 거쳐 보다 감속되고, 이와 동시에 토크는 보다 증가된다. 인풋샤프트(11)로 입력된 조향휠(2)의 조작에 의한 조향력과, 웜휠(13)에 입력된 모터(3)의 회전력은, 통합되어 최종적으로 볼스크류(20)로 전달된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스크류너트(30)는 너트본체부(31), 회전구속부(32), 제1링크축부(35)를 포함한다.
너트본체부(31)는 암나사 구조의 내경부를 구비하여 수나사 구조를 가지는 볼스크류(20)의 둘레에 결합되다. 볼스크류(20)와 너트본체부(31)의 사이에는 강구가 개재되고, 볼스크류(20)의 회전변위는 강구를 통해 너트본체부(31)로 전달된다. 너트본체부(31)는 볼스크류(20)의 회전에 연동하여 볼스크류(20)의 연장방향을 따라 직선이동된다.
회전구속부(32)는 볼스크류(20)의 회전변위가 볼스크류(20)의 직선변위로 명확하게 전환될 수 있게 너트본체부(31)의 회전을 구속하기 위한 장치부로, 너트본체부(31)의 외경부에 직선형으로 형성되거나, 반경방향으로 돌출 또는 함몰되게 형성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 회전구속부(32)는 너트본체부(31)의 외경부에 직선형으로 형성된 구조를 가진다. 회전구속부(32)와 마주하는 하우징(80)의 내경부 상에는 회전구속부(32)에 대응되는 직선형의 단면 형상을 가지는 너트가이드부(83)가 형성된다. 회전구속부(32)가 너트가이드부(83)와 접함으로써, 너트본체부(31)의 회전이 구속된다.
제1링크축부(35)는 링크바(60)의 일단부를 회전가능하게 지지하는 장치부로, 너트본체부(31)의 외면부 상에 볼스크류(20)와 직각되는 방향으로 돌출되게 형성되고, 하우징(10)의 외부에 배치된 링크바(60)와 연결된다. 본 발명의 일실시예에 따른 제1링크축부(35)는 제1축본체부(36)와 제1베어링(37)을 포함한다.
제1축본체부(36)는 너트본체부(31)와 일체로 연결되고, 하우징(10)에 형성된 가이드홀부(82)를 통해 너트본체부(31)로부터 하우징(10)의 외부로 연장된다. 제1베어링(37)은 제1축본체부(36)의 둘레에 결합된다. 제1베어링(37)은 하우징(10)의 외부에 배치된 링크바(60)와 제1축본체부(36)의 사이에 개재되어, 제1축본체부(36)를 중심으로 하여 링크바(40)의 일단부를 회전가능하게 지지한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 암회동축(40)은 회동축부(41)와 암결속부(42)를 포함한다.
회동축부(41)는 무두 볼트의 구조를 가지고, 하우징(80) 상에 형성된 축결합부(84)에 체결, 고정된다. 회동축부(41)의 일단부는 축결합부(84)에 삽입, 고정되고, 회동축부(41)의 타단부는 축결합부(84)의 외부로 돌출된다. 피트먼암(50)은 하우징(80)의 외부로 돌출된 회동축부(41)의 타단부에 베어링부재(도면부호 미표기) 등을 매개로 하여 회전가능하게 결합된다.
암결속부(42)는 너트 구조를 가지고, 회동축부(41)의 돌출단부에 체결, 고정된다. 회동축부(41)의 단부에 암결속부(42)를 체결함으로써, 피트먼암(50)이 회동축부(41)로부터 이탈되지 않게 안정되게 구속할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 피트먼암(50)은 암본체부(51), 연동연결부(52), 제2링크축부(55)를 포함한다.
암본체부(51)는 막대 형상을 가지고, 일단부가 암회동축(40)에 회동가능하게 결합된다. 암본체부(51)의 타단부는 드래그링크와 연결된다. 연동연결부(52)는 암본체부(51)에서 암회동축(40)과 이격된 위치로 연장되게 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 연동연결부(52)는 암본체부(51)의 일단부 상에 암회동축(40)을 중심으로 하여 반경방향으로 연장되게 형성된 구조를 가진다.
연동연결부(52) 상에는 제2링크축부(55)가 돌출되게 형성된다. 제2링크축부는 제1링크축부(35), 암회동축(40)과 나란한 방향으로 연장되게 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 제2링크축부(55)는 제2축본체부(56)와 제2베어링(57)을 포함한다.
제2축본체부(56)는 연동연결부(52)와 일체로 형성되고, 제1링크축부(35), 암회동축(40)과 나란한 방향으로 돌출되게 형성된다. 제2베어링(57)은 제2축본체부(56)의 둘레에 결합된다. 제2베어링(57)은 링크바(60)의 타단부와 제2축본체부(56)의 사이에 개재되어, 제2축본체부(56)를 중심으로 하여 링크바(40)의 타단부를 회전가능하게 지지한다.
제1링크축부(35)가 후방(너트본체부(31))으로부터 전방으로 돌출되게 형성되면, 제2링크축부(55)는 전방(연동연결부(52))으로부터 후방으로 돌출되게 형성된다. 이에 따라, 링크바(60)의 일단부는 후방으로부터 제1링크축부(35)에 끼워져 조립되고, 링크바(60)의 타단부는 전방으로부터 제2링크축부(55)에 끼워져 조립된다.
이러한 다방향 체결, 조립 구조에 의해, 링크바(60)를 제1링크축부(35)와 제2링크축부(55)의 사이에 보다 견고하게 결속할 수 있고, 링크바(60)에 작용하는 비틀림력이나 축방향으로 작용하는 외력에 대한 내구성을 보다 강화시킬 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 센서부(70)는 토션바(71)와 조향토크센서(72)를 포함한다.
토션바(71)는 조향샤프트부(10)의 내부에 축방향으로 연장되게 설치된다. 토션바(71)는 인풋샤프트(11)와 스크류너트(30)의 내부에 연속하여 연장되게 설치된다. 조향토크센서(72)는 인풋샤프트(11)에 설치되고, 토션바(71)의 비틀림 정도를 감지하여 전자제어장치(4)로 송신한다.
인풋샤프트(11)에 회전력이 가해지면 토션바(71)가 비틀리면서 회전 변위가 발생되고, 조향토크센서(72)는 그 회전 변위를 전기적으로 출력한다. 조향토크센서(72)로는 포텐셔미터, 전류신호부, 하이브리드 IC를 포함하는 공지의 토크센서를 적용할 수 있다.
조향토크센서(72)에서 발생한 저항값의 변화는 하이브리드 IC 회로에서 전류로 변환되어 전자제어장치(4)로 송신된다. 전자제어장치(4)는 조향토크센서(72)와 차속센서(미도시)의 신호 등에 따라서, 모터(3)에 의한 어시스트력의 크기와 회전방향을 결정한다. 전자제어장치(4)는 조향토크센서(72)로부터 입력된 전류신호가 설정값보다 클 때 우선회, 설정값 보다 작을 때 좌선회로 판단하여 모터(3)의 회전방향을 결정할 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하우징(80)은 하우징본체부(81), 가이드홀부(82), 너트가이드부(83), 축결합부(84)를 포함한다.
하우징본체부(81)는 조향샤프트부(10), 볼스크류(20), 스크류너트(30)를 커버링하는 케이스 구조를 가지고, 차체(미도시) 상의 설정 위치에 결합, 고정된다. 하우징본체부(81)는 분할 제작된 복수개의 케이싱부가 상호 조립, 체결된 구조를 가진다. 일례로, 하우징본체부(81)는 웜휨(13)을 기준으로 하여 상부케이싱부와 하부케이싱부로 분리되어 제작된 후 조향샤프트부(10), 볼스크류(20), 스크류너트(30)를 감싸게 상호 조립될 수 있다.
가이드홀부(82)는 제1링크축부(35)가 하우징본체부(81)의 외부의 링크바(60)와 연결되는 통로를 이루는 장치부로, 하우징본체부(81) 상에 관통되게 형성된다. 가이드홀부(82)는 제1링크축부(35)에 대응되는 너비로, 볼스크류(20)의 연장방향을 따라 연장되게 형성된다.
이에 따라, 제1링크축부(35)는 가이드홀부(82)를 따라 안정되게 직선이동될 수 있다. 또한, 제1링크축부(35)가 가이드홀부(82)에 걸려 가이드홀부(82)의 연장방향이 아닌 다른 방향으로의 이동이 구속되므로, 스크류너트(30)는 회전구속부(32) 뿐만 아니라, 제1링크축부(35)에 의해서도 그 회전이 다중으로 구속될 수 있다.
너트가이드부(83)는 스크류너트(30)의 회전을 구속하면서 직선경로로 안내하는 장치부로, 하우징본체부(81)의 내면부 상에 회전구속부(32)와 접하게 형성되고, 볼스크류(20)의 연장방향을 따라 연장되게 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 회전구속부(32)는 직선형의 형상을 가지며, 너트가이드부(83)는 이에 대응되는 직선형의 단부 형상을 가지고 회전구속부(32)와 마주하여 배치된다.
축결합부(84)는 암회동축(40)이 결합되는 장치부로, 하우징본체부(81) 상에 암나사부의 구조로 중공되게 형성된다. 축결합부(84)는 제1링크축부(35), 제2링크축부(55)와 나란한 방향으로 연장되게 형성되고, 암회동축(40)은 축결합부(84)에 체결, 고정됨으로써, 제1링크축부(35), 제2링크축부(55)와 나란한 방향으로 연장되게 배치된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 차량용 전동식 조향기어박스(1)에 의하면, 링크바(60)를 이용해 스크류너트(30)의 이동에 연동하여 피트먼암(50)을 회동시킴으로써, 스크류너트(30)와 피트먼암(50)을 랙기어로 연결하는 실시예와 비교해, 기어치의 치합과정에 발생되는 토크 변동이 발생되지 않아 탄성부재 등의 유격보상장치를 설치할 필요가 없으며, 이에 따라 구조를 보다 간소화할 수 있고, 소형화, 경량화를 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 조향기어박스 2 : 조향휠
3 : 모터 4 : 전자제어장치
10 : 조향샤프트부 11 : 인풋샤프트
12 : 웜샤프트 13 : 웜휠
20 : 볼스크류 30 : 스크류너트
31 : 너트본체부 32 : 회전구속부
35 : 제1링크축부 36 : 제1축본체부
37 : 제1베어링 40 : 암회동축
50 : 피트먼암 51 : 암본체부
52 : 연동연결부 55 : 제2링크축부
56 : 제2축본체부 57 : 제2베어링
60 : 링크바 70 : 센서부
71 : 토션바 72 : 조향토크센서
80 : 하우징 81 : 하우징본체부
82 : 가이드홀부 83 : 너트가이드부
84 : 축결합부

Claims (12)

  1. 조향휠과 모터로부터 조향력을 입력받아 회전되는 조향샤프트부;
    상기 조향샤프트부와 연결되는 볼스크류;
    상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 볼스크류를 따라 이동되고, 제1링크축부가 형성되는 스크류너트;
    암회동축에 회동가능하게 설치되고, 제2링크축부가 형성되는 피트먼암; 및
    일단부가 상기 제1링크축부에 결합되고, 타단부가 상기 제2링크축부에 결합되며, 상기 스크류너트의 이동에 연동하여 기울기가 가변되면서 상기 피트먼암에 회동력을 전달하는 링크바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조향샤프트부는,
    상기 조향휠의 조작에 의한 조향력을 입력받아 회전되는 인풋샤프트;
    상기 모터의 동력을 입력받는 웜샤프트; 및
    상기 인풋샤프트와 연결되고, 상기 웜샤프트와 치합되며, 상기 웜샤프트로부터 상기 모터의 동력을 입력받아 회전되는 웜휠;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인풋샤프트, 상기 웜휠, 상기 볼스크류는, 동일한 중심축을 기준으로 동일한 각도로 회전되게 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스크류너트는,
    상기 볼스크류의 둘레에 결합되고, 상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 볼스크류의 연장방향을 따라 직선이동되는 너트본체부;를 포함하고,
    상기 제1링크축부는,
    상기 너트본체부 상에 돌출되게 형성되는 제1축본체부; 및
    상기 제1축본체부의 둘레에 결합되고, 상기 링크바의 일단부를 회전가능하게 지지하는 제1베어링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피트먼암은,
    일단부가 상기 암회동축에 회동가능하게 결합되는 암본체부; 및
    상기 암본체부에서 상기 암회동축과 이격된 위치로 연장되고, 상기 제2링크축부가 형성되는 연동연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2링크축부는,
    상기 연동연결부 상에 돌출되게 형성되는 제2축본체부; 및
    상기 제2축본체부의 둘레에 결합되고, 상기 링크바의 타단부를 회전가능하게 지지하는 제2베어링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조향샤프트부, 상기 볼스크류, 상기 스크류너트를 커버링하고, 상기 암회동축을 지지하는 하우징;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 조향샤프트부, 상기 볼스크류, 상기 스크류너트를 커버링하는 하우징본체부;
    상기 하우징본체부 상에 관통되게 형성되고, 상기 제1링크축부가 상기 하우징본체부의 외부의 상기 링크바와 연결되는 통로를 이루는 가이드홀부; 및
    상기 하우징본체부 상에 형성되고, 상기 암회동축이 결합되는 축결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스크류너트는,
    상기 볼스크류의 둘레에 결합되고, 상기 볼스크류의 회전에 연동하여 상기 볼스크류의 연장방향을 따라 직선이동되는 너트본체부; 및
    상기 너트본체부의 외경부에 직선형으로 형성되거나, 반경방향으로 돌출 또는 함몰되게 형성되는 회전구속부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 하우징본체부의 내면부 상에 상기 회전구속부와 접하게 형성되고, 상기 볼스크류의 연장방향을 따라 연장되게 형성되며, 상기 스크류너트의 회전을 구속하면서 직선경로로 안내하는 너트가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 조향샤프트부의 회전변위를 감지하여, 상기 모터의 전자제어장치로 송신하는 센서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 조향샤프트부의 내부에 축방향으로 연장되게 설치되는 토션바; 및
    상기 토션바의 비틀림 정도를 감지하여 상기 전자제어장치로 송신하는 조향토크센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전동식 조향기어박스.
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