KR20240015491A - 조향 장치 - Google Patents

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염슬기
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Abstract

본 발명은 차량용 조향 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 조향 장치는 조향축을 회전시켜 조향력을 보조하기 위한 모터와, 상기 모터의 모터축에 결합된 제1 베벨 기어와, 상기 모터축에 상기 제1 베벨 기어를 고정시키는 제1 락 너트와, 상기 제1 베벨 기어와 치합되는 제2 베벨 기어와, 상기 모터에 결합되며 상기 제1 베벨 기어 및 상기 제2 베벨 기어를 수용하고 상기 모터축의 단부를 지지하는 모터축 지지대가 형성된 하우징, 그리고 상기 모터축과 상기 모터축 지지대 사이에 개재된 제1 베어링을 포함한다.

Description

조향 장치{STEERING APPARATUS}
본 발명은 조향 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자의 조향 휠 조작시 조향력을 보조하는 차량용 조향 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 조향 장치는 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 차량의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.
한편, 동력 보조 조향 장치는 운전자가 차량의 조향 휠(Steering Wheel)을 조작할 경우에 배력 장치를 이용하여 운전자의 조향 휠 조작력을 보조하여 줌으로써 보다 작은 힘으로 용이하게 차량의 진행 방향을 변경할 수 있도록 하는 장치이다.
이와 같은 동력 보조 조향 장치는 크게 전동식 동력 보조 조향 장치(EPS: Electric Power Steering System)와, 유압식 동력 보조 조향 장치(HPS: Hydraulic Power Steering System)로 구분된다.
유압식 동력 보조 조향 장치는 엔진의 회전축에 연결된 오일 펌프가 작동유를 랙바(Rack Bar)와 연결되어 있는 작동 실린더로 공급하면, 작동유를 공급받은 작동 실린더의 피스톤이 움직임으로써 조향 조작력을 보조하게 되어 운전자로 하여금 작은 힘으로 조향 조작을 할 수 있도록 하는 조향 장치이다.
그리고 전동식 동력 보조 조향 장치는 오일 펌프와 작동 실린더 대신에 모터를 포함하고 있어 모터의 힘으로 조향 휠의 조작력을 보조해 주는 조향 장치이다.
이와 같은 종래의 차량에 사용되는 조향 장치는 승용차에 비하여 상대적으로 큰 조향력이 필요한 트럭이나 버스의 경우에는 전동식 동력 보조 조향 장치의 출력으로는 원하는 출력값을 낼 수 없어서 고출력 사양의 유압식 동력 보조 조향 장치를 이용하는데, 유압식 동력 보조 조향 장치에는 제어 장치가 구비되어 있지 않아 제어 장치를 이용한 자동 주차, 차선 유지, 자율 주행 등의 기능을 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
이에, 승용차에 비하여 상대적으로 큰 조향력이 필요한 트럭이나 버스의 경우에도 운전자의 조향 의지와 무관하게 자동차를 제어하는 자동 주차, 차선 유지, 트레일러 백업 보조, 노면 상태에 따른 주행 보조, 조향 진동 감쇠, 자율 주행 제어 등의 부가 기능을 사용할 수 있도록 유압식 동력 보조 조향 장치와 전동식 동력 보조 조향 장치를 통합한 조향 장치가 개발되고 있다.
그런데, 유압식 동력 보조 조향 장치와 전동식 동력 보조 조향 장치를 통합하면서, 통합된 조향 장치의 전체적인 구조가 복잡해지고 커지게 되므로, 요구되는 조향 장치의 설치 공간도 커질 뿐만 아니라 통합된 조향 장치의 제조 및 유지 보수도 용이하지 않은 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 구조를 간소화 및 경량화시켜 요구되는 설치 공간을 최소화할 뿐만 아니라 제조 및 유지 보수에도 효과적인 조향 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 조향 장치는 조향축을 회전시켜 조향력을 보조하기 위한 모터와, 상기 모터의 모터축에 결합된 제1 베벨 기어(bevel gear)와, 상기 모터축에 상기 제1 베벨 기어를 고정시키는 제1 락 너트(lock nut)와, 상기 제1 베벨 기어와 치합되는 기어 본체와 상기 기어 본체로부터 연장되어 조향축과 연결되는 입력축을 포함하는 제2 베벨 기어와, 상기 모터에 결합되며, 상기 제1 베벨 기어를 수용하는 제1 베벨 기어 수용부와, 상기 제1 베벨 기어 수용부와 교차하는 방향으로 형성되어 상기 제2 베벨 기어의 상기 기어 본체와 상기 입력축의 적어도 일부를 수용하는 제2 베벨 기어 수용부를 포함하고, 상기 제1 베벨 기어 수용부에는 상기 모터축의 단부를 지지하는 모터축 지지대가 형성된 하우징, 그리고 상기 모터축과 상기 모터축 지지대 사이에 개재된 제1 베어링을 포함한다.
상기 하우징은 상기 제2 베벨 기어 수용부에 상기 제2 베벨 기어가 수용된 상태로 모듈화되며, 상기 모터축에 상기 제1 베벨 기어가 결합 고정된 상태의 상기 모터에 모듈화된 상기 하우징이 결합되면 상기 모터축이 상기 모터축 지지대에 지지되면서 상기 제1 베벨 기어와 상기 제2 베벨 기어가 치합될 수 있다.
상기 제1 베어링은 니들(needle) 베어링을 포함할 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축이 관통하며 상기 제2 베벨 기어와 함께 상기 하우징의 상기 제2 베벨 기어 수용부에 삽입되는 베벨 기어 뭉치를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 베벨 기어 뭉치는 상기 하우징에 나사 결합되어 상기 제2 베벨 기어와 상기 제1 베벨 기어 간의 백래시(backlash)를 조절 가능하도록 설치될 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축과 상기 베벨 기어 뭉치 사이에 개재된 제2 베어링을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 베어링은 볼(ball) 베어링 및 니들 베어링 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축에 결합되어 상기 제2 베어링을 지지하는 스냅 링(snap ring)을 더 포함할 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 하우징에 결합되어 상기 제2 베벨 기어 수용부에 수용된 상기 베벨 기어 뭉치 및 상기 제2 베벨 기어를 커버하며 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축의 단부가 관통 돌출된 하우징 커버를 더 포함할 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 하우징과 대행하는 일 영역에서 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축과 상기 베벨 기어 뭉치 사이에 삽입된 오일 실(oil seal)을 더 포함할 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 베벨 기어 뭉치를 상기 하우징에 고정시키는 제2 락 너트를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 조향 장치는 작동유의 유압으로 동작하여 조향력을 보조하는 유압식 조향 보조 동력기와, 상기 유압식 조향 보조 동력기에 결합되며 조향축을 회전시켜 조향력을 보조하기 위한 모터를 갖는 전동식 조향 보조 동력기와, 상기 모터의 모터축에 결합된 제1 베벨 기어와, 상기 모터축에 상기 제1 베벨 기어를 고정시키는 제1 락 너트와, 상기 제1 베벨 기어와 치합되는 기어 본체와 상기 기어 본체로부터 연장되어 조향축과 연결되는 입력축을 포함하는 제2 베벨 기어와, 상기 모터에 결합되며, 상기 제1 베벨 기어를 수용하는 제1 베벨 기어 수용부와, 상기 제1 베벨 기어 수용부와 교차하는 방향으로 형성되어 상기 제2 베벨 기어의 상기 기어 본체와 상기 입력축의 적어도 일부를 수용하는 제2 베벨 기어 수용부를 포함하고, 상기 제1 베벨 기어 수용부에는 상기 모터축의 단부를 지지하는 모터축 지지대가 형성된 하우징, 그리고 상기 모터축과 상기 모터축 지지대 사이에 개재된 제1 베어링을 포함할 수 있다.
상기 하우징의 상기 제2 베벨 기어 수용부에 상기 제2 베벨 기어가 수용된 상태에서 상기 모터축에 상기 제1 베벨 기어가 결합 고정된 상태의 상기 모터에 상기 하우징이 결합되면 상기 모터축이 상기 모터축 지지대에 지지되면서 상기 제1 베벨 기어와 상기 제2 베벨 기어가 치합될 수 있다.
상기 제1 베어링은 니들(needle) 베어링을 포함할 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축이 관통하며 상기 제2 베벨 기어와 함께 상기 하우징의 상기 제2 베벨 기어 수용부에 삽입되는 베벨 기어 뭉치를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 베벨 기어 뭉치는 상기 하우징에 나사 결합되어 상기 제2 베벨 기어와 상기 제1 베벨 기어 간의 백래시(backlash)를 조절 가능하도록 설치될 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축과 상기 베벨 기어 뭉치 사이에 개재된 제2 베어링을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 베어링은 볼(ball) 베어링 및 니들 베어링 중 하나 이상을 함할 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축에 결합되어 상기 제2 베어링을 지지하는 스냅 링(snap ring)을 포함할 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 하우징에 결합되어 상기 제2 베벨 기어 수용부에 수용된 상기 베벨 기어 뭉치 및 상기 제2 베벨 기어를 커버하며 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축의 단부가 관통 돌출된 하우징 커버를 더 포함할 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 하우징과 대행하는 일 영역에서 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축과 상기 베벨 기어 뭉치 사이에 삽입된 오일 실(oil seal)을 더 포함할 수 있다.
상기한 조향 장치는 상기 베벨 기어 뭉치를 상기 하우징에 고정시키는 제2 락 너트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 조향 장치는 간소화 및 경량화된 구조를 통해 요구되는 설치 공간을 최소화할 뿐만 아니라 제조 및 유지 보수 시에도 효과적일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 조향 장치의 일부를 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 1의 조향 장치에 사용된 하우징의 내부를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1의 조향 장치에 사용된 하우징이 분리된 상태를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가진다. 본 명세서에 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 발명에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '포함하는', '구비하는', '갖는' 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '제1', '제2' 등의 표현들은 복수의 구성 요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치(101)를 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치(101)는 운전자가 직접 조향하지 않아도 유압식 조향 보조 동력기(200)의 입력축을 회전시키는 전동식 조향 보조 동력기(300)를 포함함에 따라 승용차에 비하여 상대적으로 큰 조향력이 필요한 트럭이나 버스의 경우에도 운전자의 조향 의지와 무관하게 자동차를 제어하는 자동 주차, 차선유지, 트레일러 백업 보조, 노면 상태에 따른 주행 보조, 조향 진동 감쇠, 자율 주행 제어 등의 부가 기능을 사용할 수 있어 운전자의 편의성을 높일 수 있다.
구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치(101)는 유압식 조향 보조 동력기(200), 전동식 조향 보조 동력기(300), 제1 베벨 기어(bevel gear)(410), 제1 락 너트(710), 하우징(500), 및 제1 베어링(610)을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치(101)는 제2 베벨 기어(420), 베벨 기어 뭉치(450), 제2 베어링(620), 스냅 링(470), 하우징 커버(900), 오일 실(800), 및 제2 락 너트(720)를 더 포함할 수 있다.
유압식 조향 보조 동력기(200)는 작동유의 유압으로 동작하여 조향력을 보조한다. 예를 들어, 유압식 조향 보조 동력기(200)는 조향축의 회전에 따라 유로가 변경됨으로 인해 작동유가 실린더에 유입되면서 랙바(rack bar)를 슬라이딩시켜 바퀴를 조향하게 된다.
전동식 조향 보조 동력기(300)는 제어 장치(미도시)로부터 입력된 제어 신호에 따라서 운전자의 조향 휠이 회전하는 방향과 같은 방향으로 모터(310)를 이용하여 조향축을 회전시켜 조향력을 보조하게 된다.
이때, 전동식 조향 보조 동력기(300)는 유압식 조향 보조 동력기(200)에 일체가 되도록 결합될 수 있다. 즉, 조향축과 전동식 조향 보조 동력기(300) 그리고 유압식 조향 보조 동력기(200) 순으로 연결되어 동력이 전달되면서 조향 장치(101)가 바퀴를 조향할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치(101)는 유압식 조향 보조 동력기(200)와 전동식 조향 보조 동력기(300)를 모두 포함하므로, 고출력을 낼 수 있을 뿐만 아니라 제어 장치를 이용한 자동 주차, 차선 유지, 자율 주행 등의 기능도 수행할 수 있다.
제1 베벨 기어(410)는 모터(310)의 모터축(311)에 결합된다.
제1 락 너트(lock nut)(710)는 모터축(311)에 결합된 제1 베벨 기어(410)를 고정시킨다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는, 제1 베벨 기어(410)가 모터(310)의 모터축(311)에 바로 조립되고, 제1 락 너트(710)에 의해 고정된다.
하우징(500)은 모터(310) 또는 전동식 조향 보조 동력기(300)에 결합되면서 제1 베벨 기어(410)를 수용하되, 내부에 모터축(311)의 단부를 지지하는 모터축 지지대(530)가 형성된다.
구체적으로, 하우징(500)은 제1 베벨 기어(410)를 수용하는 제1 베벨 기어 수용부(510)와, 제1 베벨 기어 수용부(510)와 교차하는 방향으로 형성된 제2 베벨 기어 수용부(520)를 포함할 수 있다. 그리고 모터축 지지대(530)는 제1 베벨 기어 수용부(510)에 형성될 수 있다.
제1 베어링(510)은 모터축(311)과 하우징(500)의 모터축 지지대(530) 사이에 개재된다. 일례로, 제1 베어링(510)은 니들(needle) 베어링을 포함할 수 있다.
제2 베벨 기어(420)는 하우징(500)의 제2 베벨 기어 수용부(520)에 삽입될 수 있다.
구체적으로, 제2 베벨 기어(420)는 제1 베벨 기어(410)와 치합되는 기어 본체(421)와, 기어 본체(421)로부터 연장되어 하우징(500)의 외부로 돌출되어 조향축과 연결되는 입력축(425)을 포함할 수 있다. 즉, 하우징(500)은 제2 베벨 기어(420)의 기어 본체(421) 전체와 입력축(425)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 이에, 조향축의 회전력이 제2 베벨 기어(420)의 입력축(425)을 통해 제1 베벨 기어(410)로 전달되고, 제1 베벨 기어(410)가 결합된 모터(310)의 모터축(311)으로 다시 전달되게 된다.
이에, 전동식 조향 보조 동력기(300)의 모터(310)는 전달받은 조향력을 보조하거나 조향력을 전달받지 못한 상태에서도 조향력을 생성하여 이를 유압식 조향 보조 동력기(200)로 전달할 수 있다. 그리고 유압식 조향 보조 동력기(200)가 유압의 힘을 이용해 생성한 큰 조향력으로 바퀴를 조향하게 된다.
또한, 제2 베벨 기어(420)는 후술할 베벨 기어 뭉치(450)에 지지된 상태로 하우징(500)의 제2 베벨 기어 수용부(520)에 수용될 수 있다.
베벨 기어 뭉치(450)는 제2 베벨 기어(420)를 지지한 상태로 하우징(500)의 제2 베벨 기어 수용부(520)에 수용될 수 있다. 구체적으로, 베벨 기어 뭉치(450)는 제2 베벨 기어(420)의 입력축(425)이 관통하며 제2 베벨 기어(420)와 함께 하우징(500)의 제2 베벨 기어 수용부(520)에 삽입될 수 있다.
또한, 베벨 기어 뭉치(450)는 하우징(500)과 나사 결합되어 제2 베벨 기어(420)와 제1 베벨 기어(410) 간의 백래시(backlash)를 조절 가능하도록 설치될 수 있다. 즉, 서로 대향하는 베벨 기어 뭉치(450)의 외측면과 하우징(500)의 내측면에는 상호 맞물려 결합될 수 있는 나사산이 형성될 수 있다.
제2 베어링(620)은 제2 베벨 기어(420)의 입력축(425)과 베벨 기어 뭉치(450) 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 제2 베어링(620)은 볼(ball) 베어링 및 니들 베어링 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 즉, 제2 베어링(620)은 볼 베어링으로 구성되거나, 볼 베어링과 니들 베어링의 조합으로 구성될 수 있다.
스냅 링(snap ring)(470)은 제2 베벨 기어(420)의 입력축(425)에 결합되어 제2 베어링(620)을 지지할 수 있다. 스냅 링(470)은 제2 베어링(620)이 정위치에서 이탈하는 것을 방지하여 제2 베어링(620)이 제2 베벨 기어(420)의 입력축(425)을 회전 가능하게 지지하도록 돕는다.
하우징 커버(900)는 하우징(500)에 결합되어 제2 베벨 기어 수용부(520)에 수용된 베벨 기어 뭉치(450) 및 제2 베벨 기어(420) 등을 커버할 수 있다. 또한, 하우징 커버(900)의 중앙 영역에는 제2 베벨 기어(420)의 입력축(425)의 단부가 관통하여 돌출될 수 있도록 구멍이 형성될 수 있다.
이와 같은 하우징 커버(900)는 하우징(500)의 제2 베벨 기어 수용부(520)로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 하우징 커버(900)는 하우징(500)에 분리 가능하게 결합되며, 하우징 커버(900)가 분리되면, 하우징(500)의 제2 베벨 기어 수용부(520)에 삽입된 베벨 기어 뭉치(450) 및 제2 베벨 기어(420)를 꺼낼 수 있게 된다.
오일 실(oil seal) (800)은 하우징(500)과 대행하는 일 영역에서 제2 베벨 기어(420)의 입력축(425)과 베벨 기어 뭉치(450) 사이에 삽입될 수 있다. 제1 베벨 기어(410)와 제2 베벨 기어(420)의 원활한 회전을 위하여 제1 베어링(610) 및 제2 베어링(620)에는 윤활유가 공급될 수 있으며, 오일 실(800)은 하우징(500)의 내부에 공급된 윤활유가 누유되는 것을 방지한다.
제2 락 너트(720)는 베벨 기어 뭉치(450)를 하우징(500)에 고정시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 베벨 기어 뭉치(450)는 제2 베벨 기어(420)를 지지한 상태로 하우징(500)에 나사 결합되어 제2 베벨 기어(420)와 제1 베벨 기어(410)의 백래시를 조절할 수 있는데, 제2 락 너트(720)는 베벨 기어 뭉치(450)가 불필요하게 임의로 움직이는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는, 하우징(500)은 제2 베벨 기어 수용부(520)에 제2 베벨 기어(420), 베벨 기어 뭉치(450), 및 제2 베어링(620) 등이 수용되고 하우징 커버(900)가 결합된 상태로 모듈화될 수 있다. 그리고 모듈화된 하우징(500)이 모터축(311)에 제1 베벨 기어(410)가 결합 고정된 상태의 모터(310)에 결합되면 모터축(311)이 모터축 지지대(530)에 지지되면서 제1 베벨 기어(410)와 제2 베벨 기어(420)가 치합될 수 있다.
즉, 모듈화된 하우징(500)을 모터(310)에 결합시키는 동작만으로 제1 베벨 기어(410)와 제2 베벨 기어(420)를 간단하게 연결시킬 수 있으며, 모듈화된 하우징(300)을 모터(310)에서 분리시키는 동작만으로 제1 베벨 기어(410)와 제2 베벨 기어(420)의 연결을 해제할 수 있다.
이와 같이, 제1 베벨 기어(410)를 모터축(311)에 결합시키고, 하우징(500)에 여러 부품을 패키지화하여 구조를 간소화 및 경량화시킴으로써, 요구되는 설치 공간을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인하여 제조 및 유지 보수 시에도 효과적일 수 있다.
또한, 하우징 커버(900)를 열고 하우징(500)에 나사 결합된 베벨 기어 뭉치(450)를 회전시킴으로써, 제2 베벨 기어(420)와 제1 베벨 기어(410) 간의 백래시도 용이하게 조절할 수 있게 된다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치(101)는 간소화 및 경량화된 구조를 통해 요구되는 설치 공간을 최소화할 뿐만 아니라 제조 및 유지 보수 시에도 효과적일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101: 조향 장치
200: 유압식 조향 보조 동력기
300: 전동식 조향 보조 동력기
310: 모터
311: 모터축
410: 제1 베벨 기어
420: 제2 베벨 기어
421: 기어 본체
425: 입력축
450: 베벨 기어 뭉치
470: 스냅 링
500: 하우징
510: 제1 베벨 기어 수용부
520: 제2 베벨 기어 수용부
530: 모터축 지지대
610: 제1 베어링
620: 제2 베어링
710: 제1 락 너트
720: 제2 락 너트
800: 오일 실
900: 하우징 커버

Claims (20)

  1. 조향축을 회전시켜 조향력을 보조하기 위한 모터;
    상기 모터의 모터축에 결합된 제1 베벨 기어(bevel gear);
    상기 모터축에 상기 제1 베벨 기어를 고정시키는 제1 락 너트(lock nut);
    상기 제1 베벨 기어와 치합되는 기어 본체와 상기 기어 본체로부터 연장되어 조향축과 연결되는 입력축을 포함하는 제2 베벨 기어;
    상기 모터에 결합되며, 상기 제1 베벨 기어를 수용하는 제1 베벨 기어 수용부와, 상기 제1 베벨 기어 수용부와 교차하는 방향으로 형성되어 상기 제2 베벨 기어의 상기 기어 본체와 상기 입력축의 적어도 일부를 수용하는 제2 베벨 기어 수용부를 포함하고, 상기 제1 베벨 기어 수용부에는 상기 모터축의 단부를 지지하는 모터축 지지대가 형성된 하우징; 및
    상기 모터축과 상기 모터축 지지대 사이에 개재된 제1 베어링
    를 포함하는 조향 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제2 베벨 기어 수용부에 상기 제2 베벨 기어가 수용된 상태로 모듈화되며, 상기 모터축에 상기 제1 베벨 기어가 결합 고정된 상태의 상기 모터에 모듈화된 상기 하우징이 결합되면 상기 모터축이 상기 모터축 지지대에 지지되면서 상기 제1 베벨 기어와 상기 제2 베벨 기어가 치합되는 조향 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 베어링은 니들(needle) 베어링을 포함하는 조향 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축이 관통하며 상기 제2 베벨 기어와 함께 상기 하우징의 상기 제2 베벨 기어 수용부에 삽입되는 베벨 기어 뭉치를 더 포함하며,
    상기 베벨 기어 뭉치는 상기 하우징에 나사 결합되어 상기 제2 베벨 기어와 상기 제1 베벨 기어 간의 백래시(backlash)를 조절 가능하도록 설치된 조향 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축과 상기 베벨 기어 뭉치 사이에 개재된 제2 베어링을 더 포함하는 조향 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 베어링은 볼(ball) 베어링 및 니들 베어링 중 하나 이상을 포함하는 조향 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축에 결합되어 상기 제2 베어링을 지지하는 스냅 링(snap ring)을 더 포함하는 조향 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 하우징에 결합되어 상기 제2 베벨 기어 수용부에 수용된 상기 베벨 기어 뭉치 및 상기 제2 베벨 기어를 커버하며 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축의 단부가 관통 돌출된 하우징 커버를 더 포함하는 조향 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 하우징과 대행하는 일 영역에서 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축과 상기 베벨 기어 뭉치 사이에 삽입된 오일 실(oil seal)을 더 포함하는 조향 장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 베벨 기어 뭉치를 상기 하우징에 고정시키는 제2 락 너트를 더 포함하는 조향 장치.
  11. 작동유의 유압으로 동작하여 조향력을 보조하는 유압식 조향 보조 동력기;
    상기 유압식 조향 보조 동력기에 결합되며, 조향축을 회전시켜 조향력을 보조하기 위한 모터를 갖는 전동식 조향 보조 동력기;
    상기 모터의 모터축에 결합된 제1 베벨 기어;
    상기 모터축에 상기 제1 베벨 기어를 고정시키는 제1 락 너트;
    상기 제1 베벨 기어와 치합되는 기어 본체와 상기 기어 본체로부터 연장되어 조향축과 연결되는 입력축을 포함하는 제2 베벨 기어;
    상기 모터에 결합되며, 상기 제1 베벨 기어를 수용하는 제1 베벨 기어 수용부와, 상기 제1 베벨 기어 수용부와 교차하는 방향으로 형성되어 상기 제2 베벨 기어의 상기 기어 본체와 상기 입력축의 적어도 일부를 수용하는 제2 베벨 기어 수용부를 포함하고, 상기 제1 베벨 기어 수용부에는 상기 모터축의 단부를 지지하는 모터축 지지대가 형성된 하우징; 및
    상기 모터축과 상기 모터축 지지대 사이에 개재된 제1 베어링
    를 포함하는 조향 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 제2 베벨 기어 수용부에 상기 제2 베벨 기어가 수용된 상태에서 상기 모터축에 상기 제1 베벨 기어가 결합 고정된 상태의 상기 모터에 상기 하우징이 결합되면 상기 모터축이 상기 모터축 지지대에 지지되면서 상기 제1 베벨 기어와 상기 제2 베벨 기어가 치합되는 조향 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 베어링은 니들(needle) 베어링을 포함하는 조향 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축이 관통하며 상기 제2 베벨 기어와 함께 상기 하우징의 상기 제2 베벨 기어 수용부에 삽입되는 베벨 기어 뭉치를 더 포함하며,
    상기 베벨 기어 뭉치는 상기 하우징에 나사 결합되어 상기 제2 베벨 기어와 상기 제1 베벨 기어 간의 백래시(backlash)를 조절 가능하도록 설치된 조향 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축과 상기 베벨 기어 뭉치 사이에 개재된 제2 베어링을 더 포함하는 조향 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 베어링은 볼(ball) 베어링 및 니들 베어링 중 하나 이상을 포함하는 조향 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축에 결합되어 상기 제2 베어링을 지지하는 스냅 링(snap ring)을 더 포함하는 조향 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 하우징에 결합되어 상기 제2 베벨 기어 수용부에 수용된 상기 베벨 기어 뭉치 및 상기 제2 베벨 기어를 커버하며 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축의 단부가 관통 돌출된 하우징 커버를 더 포함하는 조향 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 하우징과 대행하는 일 영역에서 상기 제2 베벨 기어의 상기 입력축과 상기 베벨 기어 뭉치 사이에 삽입된 오일 실(oil seal)을 더 포함하는 조향 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 베벨 기어 뭉치를 상기 하우징에 고정시키는 제2 락 너트를 더 포함하는 조향 장치.
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