KR20230013858A - 차량용 조향 반력 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 조향 반력 장치에 관한 것으로, 커버부에 의해 개폐 가능하게 구비되는 하우징과, 하우징의 내부에 고정되는 스테이터부와, 스테이터부와 마주보게 배치되고, 스테이터부와의 전자기적 상호작용에 의해 회전되는 로터부와, 로터부에 연결되고, 로터부의 회전에 연동되어 회전되는 전달축부와, 로터부의 내부에 설치되고, 전달축부의 회전력을 스티어링샤프트로 전달하는 동력전달부 및 커버부에 대해 동력전달부를 지지하는 리테이너부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 조향 반력 장치{REACTION TORQUE APPARATUS OF STEERING SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 조향 반력 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유성기어 감속기가 설치되는 차량용 조향 반력 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 스티어링 휠의 조향력을 경감하여 조향 상태의 안정성을 보장하기 위한 수단으로서 동력보조 조향장치가 사용된다.
SBW(Steer By Wire) 시스템은 스티어링휠과 차량의 구동바퀴의 기계적 연결을 분리한 조향시스템으로, 스티어링휠의 회전 신호를 전자제어유니트(ECU)를 통해 입력받고, 입력된 회전 신호를 바탕으로 구동바퀴에 연결된 조향모터를 작동시켜 차량을 조향할 수 있다. 이러한 SBW(Steer By Wire) 시스템은 기존의 조향시스템이 갖는 기계적 연결구조가 제거됨으로써, 조향계 구성에 따른 레이아웃 자유도를 증가시키고, 연비를 개선하며, 차륜에서 역입력되는 외란을 제거할 수 있는 등의 장점을 갖고 있다. 한편, SBW(Steer By Wire) 시스템의 경우에는 기계적 연결구조가 없기 때문에 모터 등을 이용한 반력 장치를 통해 조향반력 또는 복원반력을 생성한다.
종래의 조향 반력 장치는 감속기와 모터로 구성되며, 감속기는 유성기어열을 포함할 수 있다. 유성기어열 중 링기어의 경우, 구조적인 특징상 하우징과 같은 구조물에 조립되며, 중량 절감 및 원가 개선을 위해 플라스틱 재질로 구비될 수 있다. 그러나 플라스틱 링기어는 종래의 기술에서 적용된 스냅링이나 볼트와 조립되는 면에 내구성의 확보를 위해 강성이 보강될 필요성이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0016945호(2008.02.22 공개, 발명의 명칭: 전동파워스티어링 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 중량 절감 및 원가 개선을 확보함과 동시에 감속기를 모터하우징 내에서 견고하게 지지할 수 있는 차량용 조향 반력 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 차량용 조향 반력 장치는: 커버부에 의해 개폐 가능하게 구비되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 고정되는 스테이터부; 상기 스테이터부와 마주보게 배치되고, 상기 스테이터부와의 전자기적 상호작용에 의해 회전되는 로터부; 상기 로터부에 연결되고, 상기 로터부의 회전에 연동되어 회전되는 전달축부; 상기 로터부의 내부에 설치되고, 상기 전달축부의 회전력을 스티어링샤프트로 전달하는 동력전달부; 및 상기 커버부에 대해 상기 동력전달부를 지지하는 리테이너부;를 포함한다.
또한, 상기 동력전달부는, 상기 전달축부로부터 연장되고, 상기 로터부에 구비되는 수용부의 내부에 배치되는 선기어부; 상기 선기어부와 이격되어 배치되는 링기어부; 상기 선기어부와 상기 링기어부의 사이에 구비되고, 상기 선기어부의 회전력에 연동되어 자전 및 공전하는 복수개의 유성기어부; 및 상기 스티어링샤프트와 연결되고, 복수개의 상기 유성기어부의 공전에 연동되어 회전되는 캐리어부;를 포함한다.
또한, 상기 리테이너부는, 상기 링기어부의 내부에 고정되는 바디부; 상기 바디부로부터 연장되고, 상기 커버부를 관통하여 삽입되는 연장부; 및 상기 연장부의 단부에 배치되고, 상기 커버부에 접해 상기 링기어부를 지지하는 코킹부;를 포함한다.
또한, 상기 링기어부는 플라스틱 재질로 구비되고, 상기 바디부는 상기 링기어부의 내부에 인서트 사출된다.
또한, 상기 코킹부는 상기 연장부보다 큰 직경을 갖도록 형성되어 하면이 상기 커버부의 상면에 접한다.
또한, 상기 리테이너부는 상기 링기어부에 대한 상기 바디부의 고정력이 강화되도록 상기 바디부에 구비되는 보강부;를 더 포함한다.
또한, 상기 보강부는, 상기 바디부의 외측으로 돌출되고, 상기 링기어부의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치되는 복수개의 엠보부;를 포함한다.
또한, 상기 엠보부는 상기 링기어부의 축 방향을 따라 적어도 2열 이상으로 배열된다.
또한, 상기 보강부는, 상기 바디부를 관통하여 형성되고, 상기 링기어부의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치되는 복수개의 관통부;를 포함한다.
또한, 상기 보강부는, 상기 바디부로부터 상기 링기어부의 외측으로 돌출되고, 상기 링기어부의 외주면을 향해 절곡되어 상기 링기어부에 밀착되는 롤링부;를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 조향 반력 장치는 전달축부의 회전력을 스티어링샤프트로 전달하는 동력전달부가 하우징의 내부에 설치된 수용부의 내부에 수용됨에 따라 전장 길이를 축소시킬 수 있고, 부품수를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 조향 반력 장치는 링기어부가 플라스틱 재질로 구비됨에 따라 동력전달부의 전체적인 중량을 감소시킬 수 있으며, 제작에 따른 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 조향 반력 장치는 보강부에 의해 링기어부와 바디부의 상대 유동을 방지함에 따라 서로 다른 재질로 형성되는 링기어부와 바디부간의 고정 성능 및 내구 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 반력 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 반력 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 반력 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부의 구성을 개략적으로 나타내는 저면사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코킹부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 코킹부의 형성 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보강부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링부의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링부의 형성 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 조향 반력 장치의 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 반력 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 반력 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 반력 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 모터 장치(1)는 하우징(100), 커버부(200), 스테이터부(300), 로터부(400), 전달축부(500), 동력전달부(600), 리테이너부(700)를 포함한다.
하우징(100)은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 모터 장치(1)의 개략적인 외관을 형성한다. 하우징(100)은 내부가 비어있도록 형성되는 통의 형상을 갖도록 형성되어 내부에 후술하는 커버부(200), 스테이터부(300), 로터부(400), 전달축부(500)가 설치될 수 있는 공간을 마련한다. 하우징(100)은 내부에 설치된 부품의 관리 및 교체가 용이하게 이루어질 수 있도록 일측이 개구되어 있게 형성된다. 하우징(100)의 구체적인 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 내부에 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 모터 장치(1)의 각 구성이 설치될 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양한 설계 변경이 가능하다.
커버부(200)는 하우징(100)의 개구된 측에 착탈 가능하게 결합되어 하우징(100)의 내부 공간을 개폐한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 커버부(200)는 하우징(100)의 개구된 측과 마주보게 배치되는 판의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 커버부(200)는 볼팅 결합 등을 통해 하우징(100)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 커버부(200)의 구체적인 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 하우징(100)의 내부 공간을 개폐할 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양한 설계 변경이 가능하다.
커버부(200)에는 커버부(200)의 상면과 하면을 수직하게 관통하는 삽입홀부(201)가 형성된다. 삽입홀부(201)는 복수개로 구비되어 커버부(200)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치된다. 삽입홀부(201)의 개수 및 단면 형상은 후술하는 리테이너부(700)에 구비되는 연장부(720)의 개수 및 단면 형상에 따라 다양하게 설계변경이 가능하다.
스테이터부(300)는 하우징(100) 내부에 고정되고, 외부로부터 전원을 공급받아 후술하는 로터부(400)를 회전시키는 자계를 형성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터부(300)는 중공형의 원통 형상을 갖도록 형성되어 하우징(100)의 내부에 설치된다. 스테이터부(300)는 하우징(100)의 내부에서 외주면이 하우징(100)의 내주면과 마주보도록 배치된다. 스테이터부(300)는 하우징(100) 내부에서 중심축을 축으로 회전되지 않도록 하우징(100)의 내주면에 직접 고정되거나, 별도의 고정수단에 의해 하우징(100)에 고정될 수 있다. 스테이터부(300)에는 환형의 요크 부분이 마련되고, 요크에서 중심방향으로 코일이 감기는 티스가 마련될 수 있다. 티스는 요크 부분의 외주면을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 스테이터 코어는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어질 수 있고, 복수 개의 분할 코어가 상호 결합되거나 연결되어 이루어질 수 있다.
로터부(400)는 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 스테이터부(300)와 마주보게 배치된다. 로터부(400)는 스테이터부(300)와의 전자기적 상호작용에 의해 중심축을 축으로 회전되며 후술하는 전달축부(500)를 회전시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로터부(400)는 로터 코어(410), 수용부(420), 연결부(430), 응력분산부(440)를 포함한다.
로터 코어(410)는 중공형의 원통 형상을 갖도록 형성되어 하우징(100)의 내부에 설치된다. 로터 코어(410)는 하우징(100)의 내부에서 외주면이 스테이터부(300)의 내주면과 마주보게 배치된다. 로터 코어(410)는 중심축이 스테이터부(300)의 중심축과 동축상에 배치된다. 로터 코어(410)의 외주면에는 복수개의 마그넷이 부착될 수 있다. 복수개의 마그넷은 로터 코어(410)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치된다. 복수개의 마그넷은 스테이터부(300)로부터 발생되는 자계로 인한 전자기력에 연동되어 로터 코어(410)를 중심축을 축으로 회전시킨다.
수용부(420)는 로터 코어(410)의 내주면에 고정된다. 수용부(420)는 내부에 후술하는 동력전달부(600)가 수용된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수용부(420)는 대략 원통 형상을 갖도록 형성되어 외주면이 로터 코어(410)의 내주면과 마주보게 배치된다. 수용부(420)는 외주면이 로터 코어(410)의 내주면에 고정되어 로터 코어(410)의 회전 시 로터 코어(410)와 일체로 회전된다. 수용부(420)는 내부가 비어있도록 형성되고, 일측(도 3 기준 상측)이 개구되어 있도록 형성된다. 수용부(420)는 중심축이 스테이터부(300)의 중심축과 동축상에 배치되도록 설치된다. 수용부(420)의 내부 공간의 직경, 높이는 동력전달부(600)의 크기에 따라 다양한 값으로 설계 변경이 가능하다.
연결부(430)는 수용부(420)로부터 연장되고, 후술하는 전달축부(500)와 연결된다. 연결부(430)는 로터 코어(410)의 회전 시 수용부(420)와 함께 회전되며 로터부(400)의 회전력을 전달축부(500)로 전달한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부(430)는 수용부(420)의 폐쇄된 측(도 3 기준 하측)으로부터 수직하게 연장되는 중공형의 원통 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 연결부(430)는 베어링 등에 의해 하우징(100)의 내부에서 회전 가능하게 지지될 수 있다.
응력분산부(440)는 로터부(400)에 가해지는 응력이 분산되도록 수용부(420)와 연결부(430)의 사이에 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 응력분산부(440)는 수용부(420)와 연결부(430)의 연결 부위를 따라 배치된다. 응력분산부(440)는 수용부(420)로부터 연결부(430)를 향해 소정 각도 경사지게 연장되는 경사면의 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라 응력분산부(440)는 로터부(400)의 회전 시 수용부(420)와 연결부(430)의 경계지점에서 발생되는 응력집중 현상을 방지할 수 있다.
전달축부(500)는 하우징(100) 내부에 회전 가능하게 설치된다. 전달축부(500)는 로터부(400)와 연결되고, 로터부(400)의 회전에 연동되어 중심축을 축으로 회전된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전달축부(500)는 샤프트의 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 전달축부(500)는 베어링 등에 의해 하우징(100)의 내부에서 회전 가능하게 지지된다. 전달축부(500)는 중심축이 차량의 스티어링 휠(미도시)에 의해 회전되는 스티어링샤프트(미도시)와 동축상에 배치될 수 있다. 전달축부(500)는 연결부(430)의 내부로 삽입된다. 전달축부(500)는 외주면이 연결부(430)의 내주면에 압입되거나, 스플라인 치형에 의해 연결될 수 있다. 이에 따라 전달축부(500)는 로터부(400)의 회전 시 연결부(430)와 함께 일체로 회전될 수 있다.
동력전달부(600)는 전달축부(500)와 스티어링샤프트에 연결되어 전달축부(500)의 회전력을 스티어링샤프트로 전달한다. 동력전달부(600)는 로터부(400)의 내부에 설치된다. 이에 따라 동력전달부(600)는 하우징(100)의 외부가 아닌 내부에 위치될 수 있어 차량용 조향 반력 장치(1)의 전장을 전체적으로 축소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달부(600)는 선기어부(610), 유성기어부(620), 링기어부(630), 캐리어부(640)를 포함한다.
선기어부(610)는 전달축부(500)로부터 연장되고, 로터부(400)에 구비되는 수용부(420)의 내부에 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선기어부(610)는 전달축부(500)의 단부로부터 전달축부(500)의 축 방향으로 연장된다. 선기어부(610)는 후술하는 유성기어부(620)와 맞물릴 수 있도록 외주면에 기어치가 형성된다. 선기어부(610)는 전달축부(500)와 일체로 결합되어 전달축부(500)와 함께 회전된다. 선기어부(610)는 전달축부(500)의 제작 시 전달축부(500)와 일체로 성형될 수 있으며, 이와 달리 전달축부(500)와 별물로 제작되어 전달축부(500)에 연결되는 것도 가능하다.
링기어부(630)는 하우징(100) 내부에 고정되고, 선기어부(610)와 이격되어 배치된다. 링기어부(630)는 플라스틱 재질로 구비될 수 있다. 이에 따라 링기어부(630)는 동력전달부(600)의 전체적인 중량을 감소시킬 수 있으며, 제작에 따른 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 링기어부(630)는 링기어(631), 플랜지부(632)를 포함한다.
링기어(631)는 대략 원통 형상을 갖도록 형성되어 선기어부(610)와 동축상에 배치된다. 링기어(631)는 수용부(420)의 내부에 설치되고, 내주면이 선기어부(610)의 외주면과 소정 간격 이격되어 마주보도록 배치된다. 링기어(631)는 내주면에 복수개의 기어치가 돌출 형성되어 후술하는 유성기어부(620)와 맞물려 결합된다. 링기어(631)는 외측면이 수용부(420)의 내측면과 소정 간격 이격되어 마주보도록 배치된다. 이에 따라 링기어(631)는 로터부(400)의 회전 시 수용부(420)에 간섭되지 않는 상태를 유지할 수 있다. 링기어(631)의 상측의 직경은 하측의 직경보다 크게 형성될 수 있다.
플랜지부(632)는 링기어(631)로부터 상단부로부터 링기어(631)의 반경 방향으로 연장된다. 이에 따라 플랜지부(532)는 대략 원판의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 플랜지부(632)는 상면이 커버부(200)의 하면과 마주보게 배치된다.
유성기어부(620)는 선기어부(610)와 링기어부(630)의 사이에 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유성기어부(620)는 외주면에 기어치가 형성된 중공형의 원통 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 유성기어부(620)는 선기어부(610)와 링기어(631) 사이의 간격에 대응되는 직경을 갖도록 형성된다. 유성기어부(620)는 양측면이 각각 선기어부(610)의 외주면과 링기어(631)의 내주면에 맞물려 결합된다. 유성기어부(620)는 후술하는 캐리어부(640)의 일측에 삽입되어 중심축을 축으로 회전 가능하게 지지될 수 있다. 유성기어부(620)는 복수개로 구비되어 선기어부(610)와 링기어부(630)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치된다. 복수개의 유성기어부(620)는 선기어부(610)의 회전력에 연동되어 자전 및 공전하며 후술하는 캐리어부(640)를 회전시킨다.
캐리어부(640)는 일측이 스티어링샤프트와 연결되고 타측이 복수개의 유성기어부(620)와 연결된다. 캐리어부(640)는 복수개의 유성기어부(620)의 공전 운동에 연동되어 회전되며 스티어링샤프트에 조향 반력을 부가한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어부(640)는 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 설치된다. 캐리어부(640)는 베어링 등에 의해 하우징(100)의 내부에서 회전 가능하게 지지될 수 있다. 캐리어부(640)는 중심축이 전달축부(500) 및 스티어링샤프트의 중심축과 동일선상에 배치되도록 설치된다. 캐리어부(640)의 일측(도 3 기준 하측)은 캐리어부(640)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되도록 배치되는 복수개의 기둥 형상을 갖도록 형성되어 복수개의 유성기어부(620)의 내부로 각각 삽입된다. 이에 따라 캐리어부(640)는 복수개의 유성기어부(620)가 공전됨에 따라 중심축을 축으로 회전될 수 있다. 캐리어부(640)의 타측(도 3 기준 상측)은 커버부(200)를 관통하여 하우징(100)의 외부로 돌출된다. 캐리어부(640)의 타측은 스티어링샤프트의 단부에 압입되거나, 스플라인 결합되어 로터부(400)로부터 발생되는 회전력을 최종적으로 스티어링샤프트로 전달한다.
리테이너부(700)는 커버부(200)와 동력전달부(600)에 결합되고, 하우징(100)의 내부에서 커버부(200)에 대해 동력전달부(600)를 지지한다. 리테이너부(700)는 동력전달부(600)를 견고하게 지지할 수 있도록 스틸 등과 같이 높은 강성을 지닌 재질로 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부의 구성을 개략적으로 나타내는 저면사시도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부(700)는 바디부(710), 연장부(720), 코킹부(730), 보강부(740)를 포함한다.
바디부(710)는 링기어부(630)의 내부에 고정되고, 후술하는 연장부(720), 코킹부(730), 보강부(740)를 전체적으로 지지한다. 바디부(710)는 링기어부(630)가 플라스틱 재질로 구비됨에 따라 인서트 사출에 의해 링기어부(630)의 내부에 고정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 바디부(710)는 제1바디(711), 제2바디(712)를 포함할 수 있다.
제1바디(711)는 바디부(710)의 일측 외관을 형상하며, 링기어(631)의 내부에 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1바디(711)는 중공형의 원통 형태를 갖도록 형성되어 링기어부(630)의 사출 성형 시 링기어(631)의 내부에 고정된다. 제1바디(711)는 중심축이 링기어(631)의 중심축과 일치되도록 배치된다. 제1바디(711)의 직경은 링기어(631)의 내주면 직경과 외주면 직경의 사이값을 갖도록 형성된다.
제2바디(712)는 바디부(710)의 타측 외관을 형성하며, 플랜지부(632)의 내부에 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2바디(712)는 제1바디(711)의 상단부로부터 제1바디(711)의 반경 방향으로 수평하게 연장되는 원판의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 제2바디(712)는 링기어부(630)의 사출 성형 시 플랜지부(632)의 내부에 고정된다.
연장부(720)는 바디부(710)로부터 연장되고, 커버부(200)를 관통하여 삽입된다. 연장부(720)는 복수개로 구비될 수 있다. 이 경우, 복수개의 연장부(720)는 바디부(710)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연장부(720)는 제2바디(712)의 상면으로부터 커버부(200)의 하면을 향해 수직하게 연장되는 기둥의 형태로 형성될 수 있다. 연장부(720)는 커버부(200)에 형성된 삽입홀부(201)로 삽입되어 커버부(200)를 상하로 관통한다. 연장부(720)의 길이는 커버부(200)의 상하 높이보다 크게 형성된다. 연장부(720)는 삽입홀부(201)로 삽입된 경우, 상단부가 커버부(200)의 상측으로 돌출된다. 이에 따라 연장부(720)는 후술하는 코킹부(730)가 커버부(200)의 상면에 접촉되어 지지되도록 할 수 있다.
코킹부(730)는 연장부(720)의 단부에 배치되고, 커버부(200)에 접해 상기 링기어부(630)를 하우징(100)의 내부에서 지지한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코킹부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 코킹부의 형성 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7, 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코킹부(730)는 연장부보다 큰 직경을 갖도록 형성되는 원판의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 코킹부(730)는 하면이 커버부(200)의 상면에 접해 커버부(200)와 걸림 결합된다. 코킹부(730)는 연장부(720)의 커버부(200)에 대한 상대 유동을 제한함에 따라 링기어부(630)를 하우징 내부에서 지지한다. 코킹부(730)는 연장부(720)가 삽입홀부(201)로 삽입된 상태에서, 프레스 등과 같은 가압수단에 의해 연장부(720)의 상단부를 변형시킴으로써 형성될 수 있다. 코킹부(730)는 복수개로 구비되어 복수개의 연장부(720)의 상단부에 각각 형성될 수 있다.
보강부(740)는 바디부(710)에 구비되고, 링기어부(630)에 대한 바디부(710)의 고정력을 강화한다. 이에 따라 보강부(740)는 서로 다른 재질로 형성되는 링기어부(630)와 바디부(710) 사이의 고정 성능 및 내구 성능을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보강부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보강부(740)는 엠보부(741), 관통부(742)를 포함한다.
엠보부(741)는 바디부(710)의 외측으로 돌출되어 링기어부(630)의 바디부(710)에 대한 상대 유동을 방지한다. 보다 구체적으로, 엠보부(741)는 바디부(710)의 표면에 링기어부(630)와의 걸림 구조를 형성하여 링기어부(630)의 축 방향 및 원주 방향으로의 유동을 방지함으로써 링기어부(630)에 대한 바디부(710)의 고정력을 강화한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 엠보부(741)는 일측이 제1바디(711)의 외주면으로부터 볼록하게 돌출되고, 타측이 제1바디(711)의 내주면의 내부로 오목하게 함몰되는 돌기의 형태로 형성될 수 있다. 엠보부(741)는 링기어부(630)의 사출 시 일측이 링기어(631)를 이루는 사출물 내부로 함입되고, 타측의 내부로 링기어(631)를 이루는 사출물이 유입된다. 이에 따라 엠보부(741)는 링기어(631)와 대략 기어의 치합 구조와 유사한 형태로 결합되어 링기어부(630)와 바디부(710)의 결합력을 강화할 수 있다. 엠보부(741)는 복수개로 구비되어 링기어부(630) 또는 제1바디(711)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치된다. 링기어부(630)의 원주 방향을 따라 배치된 복수개의 엠보부(741)는 링기어부(630)의 축 방향을 따라 적어도 2열 이상으로 배열될 수 있다. 이에 따라 엠보부(741)는 링기어부(630)의 원주 방향 및 축 방향으로의 유동을 방지할 수 있다. 도 9에서는 엠보부(741)가 제1바디(711)에 형성되는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이와 달리 엠보부(741)는 제2바디(712)에 형성되는 것도 가능하다.
관통부(742)는 바디부(710)를 관통하여 형성되어 링기어부(630)의 바디부(710)에 대한 상대 유동을 방지한다. 보다 구체적으로, 관통부(742)는 바디부(710)의 내부에 링기어부(630)와의 걸림 구조를 형성하여 링기어부(630)의 유동을 방지함으로써 링기어부(630)에 대한 바디부(710)의 고정력을 강화한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 관통부(742)는 제2바디(712)의 상면과 하면을 수직하게 관통하는 홀의 형태로 형성될 수 있다. 관통부(742)는 링기어부(630)의 사출 시 플랜지부(632)를 이루는 사출물을 제2바디(712)의 양면으로부터 제2바디(712)의 내부로 유입시킨다. 이에 따라 제2바디(712)는 플랜지부(632)와 대략 핀 결합과 유사한 형태로 결합되어 링기어부(630)와 바디부(710)의 결합력을 강화할 수 있다. 관통부(742)는 복수개로 구비되어 링기어부(630) 또는 제2바디(712)의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치된다. 이에 따라 관통부(742)는 링기어부(630)의 원주 방향 및 축 방향으로의 유동을 방지할 수 있다. 도 9에서는 관통부(742)가 제2바디(712)에 형성되는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이와 달리 관통부(742)는 제1바디(711)에 형성되는 것도 가능하다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 조향 반력 장치(1)의 구성을 설명하도록 한다.
이 과정에서, 설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 조향 반력 장치(1)와 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 보강부(740)는 롤링부(743)를 포함한다.
롤링부(743)는 바디부(710)로부터 연장되어 링기어부(630)의 외측으로 돌출된다. 롤링부(743)는 링기어부(630)의 외주면을 향해 절곡되고, 링기어부(630)에 밀착되어 바디부(710)에 대한 링기어부(630)의 상대 유동을 방지함으로써 링기어부(630)에 대한 바디부(710)의 고정력을 강화한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링부의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링부의 형성 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10, 도 11은 보강부(740)에 롤링부(743)만이 포함된 것을 예로 들어 도시하고 있으나, 이와 달리 보강부(740)는 상술한 엠보부(741), 관통부(742), 롤링부(743)를 모두 포함하여 구성될 수 있다.
도 10, 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤링부(743)는 바디부(710)의 하단부로부터 바디부(710)의 축 방향으로 연장되는 중공형의 원통의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 링기어(631)의 상측의 직경이 하측의 직경보다 크게 형성됨에 따라, 롤링부(743)의 하단부는 링기어(631)의 상측으로부터 돌출되어 링기어(631)의 하측 외주면과 마주보게 배치된다. 롤링부(743)는 바디부(710)의 직경과 동일한 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 롤링부(743)는 링기어부(630)의 사출 성형이 완료된 후, 프레스와 같은 가압수단에 의해 직경이 축소되며 링기어(631)의 외주면에 밀착될 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 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 차량용 조향 반력 장치 100 : 하우징
200 : 커버부 201 : 삽입홀부
300 : 스테이터부 400 : 로터부
410 : 로터 코어 420 : 수용부
430 : 연결부 440 : 응력분산부
500 : 전달축부 600 : 동력전달부
610 : 선기어부 620 : 유성기어부
630 : 링기어부 631 : 링기어
632 : 플랜지부 700 : 리테이너부
710 : 바디부 711 : 제1바디
712 : 제2바디 720 : 연장부
730 : 코킹부 740 : 보강부
741 : 엠보부 742 : 관통부
743 : 롤링부

Claims (10)

  1. 커버부에 의해 개폐 가능하게 구비되는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 고정되는 스테이터부;
    상기 스테이터부와 마주보게 배치되고, 상기 스테이터부와의 전자기적 상호작용에 의해 회전되는 로터부;
    상기 로터부에 연결되고, 상기 로터부의 회전에 연동되어 회전되는 전달축부;
    상기 로터부의 내부에 설치되고, 상기 전달축부의 회전력을 스티어링샤프트로 전달하는 동력전달부; 및
    상기 커버부에 대해 상기 동력전달부를 지지하는 리테이너부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 반력 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 동력전달부는,
    상기 전달축부로부터 연장되고, 상기 로터부에 구비되는 수용부의 내부에 배치되는 선기어부;
    상기 선기어부와 이격되어 배치되는 링기어부;
    상기 선기어부와 상기 링기어부의 사이에 구비되고, 상기 선기어부의 회전력에 연동되어 자전 및 공전하는 복수개의 유성기어부; 및
    상기 스티어링샤프트와 연결되고, 복수개의 상기 유성기어부의 공전에 연동되어 회전되는 캐리어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 반력 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 리테이너부는,
    상기 링기어부의 내부에 고정되는 바디부;
    상기 바디부로부터 연장되고, 상기 커버부를 관통하여 삽입되는 연장부; 및
    상기 연장부의 단부에 배치되고, 상기 커버부에 접해 상기 링기어부를 지지하는 코킹부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 반력 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 링기어부는 플라스틱 재질로 구비되고, 상기 바디부는 상기 링기어부의 내부에 인서트 사출되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 반력 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 코킹부는 상기 연장부보다 큰 직경을 갖도록 형성되어 하면이 상기 커버부의 상면에 접하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 반력 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 리테이너부는 상기 링기어부에 대한 상기 바디부의 고정력이 강화되도록 상기 바디부에 구비되는 보강부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 반력 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 보강부는,
    상기 바디부의 외측으로 돌출되고, 상기 링기어부의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치되는 복수개의 엠보부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 반력 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 엠보부는 상기 링기어부의 축 방향을 따라 적어도 2열 이상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 반력 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 보강부는,
    상기 바디부를 관통하여 형성되고, 상기 링기어부의 원주 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치되는 복수개의 관통부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 반력 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 보강부는,
    상기 바디부로부터 상기 링기어부의 외측으로 돌출되고, 상기 링기어부의 외주면을 향해 절곡되어 상기 링기어부에 밀착되는 롤링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조향 반력 장치.
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