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KR20170079875A - 전동식 조향장치 및 그 조립방법 - Google Patents

전동식 조향장치 및 그 조립방법 Download PDF

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KR20170079875A
KR20170079875A KR1020150190891A KR20150190891A KR20170079875A KR 20170079875 A KR20170079875 A KR 20170079875A KR 1020150190891 A KR1020150190891 A KR 1020150190891A KR 20150190891 A KR20150190891 A KR 20150190891A KR 20170079875 A KR20170079875 A KR 20170079875A
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worm
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damping
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홍성종
유종근
윤형준
노승희
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남양공업주식회사
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Abstract

본 발명은 전동식 조향장치 및 그 조립방법에 관한 것으로서, 외주에 웜 휠기어가 형성되고, 내주에 복수개의 웜 돌기가 형성된 웜휠부와, 상기 웜휠부의 복수개의 웜 돌기와 치합되는 복수개의 치합 돌기가 외주면에 형성되고, 조향축이 끼움 결합되는 통공이 형성된 보스 이너부와, 상기 웜휠부의 상기 웜 돌기와 상기 보스 이너부의 치합 돌기 사이를 구획하도록 배치되어 상기 웜 돌기와 상기 치합 돌기 사이의 기어 결합시 발생되는 진동 또는 충격을 저감하는 댐퍼부를 포함함으로써, 회전시 발생되는 소음을 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Description

전동식 조향장치 및 그 조립방법{Electrical Steering Apparatus and Method to assemble the same}
본 발명은 전동식 조향장치 및 그 조립방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 웜휠에 단순 구조의 래틀 완충구조를 제공함과 아울러, 조립이 간편하고 조향축 및 웜축으로부터 전달되는 하중에 대해 완충력을 부여할 수 있도록 그 구조가 개선된 전동식 조향장치 및 그 조립방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 자동차의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.
이러한 자동차의 조향장치에 있어서 모터에 의해 조향력이 조절되는 전동식 파워 스티어링장치(MDPS: Motor-Driven Power Steering)가 있으며, 이는 차속 센서 및 조향 토크 센서 등과 같은 각종 센서에서 감지된 차량의 운행 조건에 따라 전자 제어 장치에서 모터를 정밀하게 구동하고, 모터에서 발생한 토크가 감속기를 거쳐 조향컬럼 또는 피니언에 전달되어서 이 조향컬럼 및 피니언에 연결된 조향휠을 조작하는 운전자의 조향력을 돕게 된다.
이에 따라, 전동식 파워 스티어링장치는 저속 주행 시에는 가볍고 편안한 조향 상태를 제공하고, 고속 주행 시에는 무겁고 안정적인 조향 상태를 제공하며, 돌발적인 비상 상황에서는 이에 대처하여 급속한 조향 운전이 가능하도록 하는 등 운전자에게 최적의 조향 조건을 유지할 수 있도록 하는 조향 성능을 제공하는 것이다.
이러한 전동식 파워 스티어링장치는 장착되는 위치에 따라 여러 가지 종류로 나눠질 수 있는데, 주로 운전석의 조향휠과 차량 하부의 기어박스를 연결하는 조향축을 차체에 고정하기 위한 조향컬럼 부위 또는 랙바와 결합되는 피니언이 내장된 기어박스 부위 등에 모터를 구비한 감속기를 설치하고, 운전자가 조작하는 조향휠의 회전력이 모터와 감속기에 의해서 랙바에 전달될 수 있도록 하는 장치이다.
상기와 같은 컬럼식 전동식 조향 장치가 적용된 차량의 운행 시 노면으로부터 전달되는 충격 등의 요인으로 인해 역입력 하중이 들어오거나, 기어간에 치합되어 회전력을 전달하는 구조에서는 사용 경과에 따라 회전부의 접촉부들간에 마모가 점진적으로 발생하는데, 특히, 웜축의 축방향 유격이 증가함으로써 웜축과 웜휠이 맞물려 회전하는 부위에서 래틀 노이즈(Rattle Noise)가 필연적으로 발생하게 된다.
이와 같은 현상을 방지하도록 통상 래틀 스프링(Rattle Spring)을 이용하여 웜축과 웜휠간의 유격(Gap)을 없애도록 웜축쪽을 가압하여 주는 유격방지 수단이 사용되어 왔다.
따라서, 종래의 컬럼식 전동식 조향 장치는 상기와 같이 래틀현상을 예방하기 위한 수단을 구비하는 것이 일반적이고, 이러한 수단은 상기 웜샤프트와 웜휠기어의 유격을 보상함으로써 이루어지며, 예를 들어, 상기 웜휠 양단에 러버 구조물을 넣거나, 상기 웜휠을 틸팅시키는 구조가 적용되고 있다.
래틀 소음 방지를 위한 종래 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-0645766호 래틀 소음 방지타입 차량용 전동 스티어링장치(등록일자: 2006.11.06.)에 개시된 바와 같이, 운전자의 조타력을 회전력을 변환하는 모터에 의해 회전되는 웜축과 조향축에 연결된 기어박스를 작동하는 조향 파워를 전달하는 웜휠 사이에 유격 발생을 차단하는 유격방지수단이, 조향 파워를 어시스트하는 모터에 의해 회전되는 웜축의 끝단 축 부에 결합된 지지베어링과, 기어박스에 연결되는 조향축으로 회전력을 전달하도록 상기 웜축에 치합되어 회전되는 웜휠을 수용한 하우징의 내측면과 상기 지지베어링 사이의 공간으로 끼워져 웜축으로 지속적인 가압력을 가하는 테이퍼슬라이더로 이루어진 것이다.
상기한 종래 선행기술은 웜축에 적용된 것이며, 이와 반대로 웜휠에 적용된 종래 다른 선행기술로는 한국 공개특허공보 제10-2012-0137027호 전동식 조향장치(공개일자: 2012.12.20.)에 개시된 바와 같이, 웜기어가 구비되는 웜샤프트부와, 웜기어에 외주면이 맞물려 회전되는 웜휠부와, 웜휠부의 내주면과 맞물려 회전되는 허브부와, 웜샤프트부를 회전시키는 모터부 및 허브부에 장착되어 소음을 억제하는 방진부를 포함한 것이다.
그런데, 기존 웜축과 관련된 래틀방지구조는 유격방지수단을 구비하고 있으나, 웜축에 지속적인 가압력을 제공하는 방식이므로 웜축에 외부 충격이 직접 전달되어 반복적인 충격에 의해 쉽게 부품이 손상될 우려가 있다.
또한 기존 웜휠에 마련된 래틀방지구조는 점성유체 및 커버관을 갖는 방진부를 구비하여 소음을 억제하는 구조로 되어 있으나, 이 경우에는 점성유체가 외부로 유출될 경우 오염이 될 뿐만 아니라, 정상적인 방진 기능을 상실할 우려가 있으며 수시로 점성유체를 주입해야 하는 번거로움이 있다.
한국등록특허공보 제10-0645766호(2006.11.06) 한국공개특허공보 제10-2012-0137027호(2012.12.20)
본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 웜축이 아닌 웜휠에 단순 구조의 댐퍼부를 제공하면서도 조립이 간편하고 조향축 및 웜축으로부터 전달되는 하중에 대한 완충력을 부여할 수 있도록 그 구조가 개선된 전동식 조향장치 및 그 조립방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동식 조향장치의 바람직한 일실시예는, 외주에 웜 휠기어가 형성되고, 내주에 복수개의 웜 돌기가 형성된 웜휠부와, 상기 웜휠부의 복수개의 웜 돌기와 치합되는 복수개의 치합 돌기가 외주면에 형성되고, 조향축이 끼움 결합되는 통공이 형성된 보스 이너부와, 상기 웜휠부의 상기 웜 돌기와 상기 보스 이너부의 치합 돌기 사이를 구획하도록 배치되어 상기 웜 돌기와 상기 치합 돌기 사이의 기어 결합시 발생되는 진동 또는 충격을을 저감하는 댐퍼부를 포함한다.
여기서, 상기 댐퍼부는, 상기 웜 돌기의 선단면에 면접촉되는 제1댐핑면과, 상기 치합 돌기의 선단면에 면접촉되는 제2댐핑면과, 상기 웜 돌기의 측면 및 상기 치합 돌기의 측면에 동시에 면접촉되는 제3댐핑면을 포함하고, 상기 제1댐핑면 내지 제3댐핑면이 복수개 연속되게 링 형상으로 배열될 수 있다.
또한, 기 제2댐핑면에는, 회전 방향의 충격시 상기 댐퍼부의 탄성변형된 일부 체적이 이동되도록 양측의 상기 제3댐핑면 사이에 소정 깊이의 탄성가변홈이 오목 형성될 수 있다.
또한, 상기 댐퍼부는, 고무 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 보스 이너부는, 상기 조향축의 축 방향으로 상기 웜휠부의 상기 웜 돌기와 상기 치합 돌기가 상호 치합되도록 삽입 수용되어 결합되되, 상기 웜휠부의 상기 조향축의 축 방향 이탈을 방지하는 웜휠 이탈방지면이 외측면에 형성되고, 상기 댐퍼부는, 테두리 일측단이 상기 웜휠 이탈방지면에 소정거리 이격되게 조립될 수 있다.
또한, 기 보스 이너부에는, 상기 웜휠 이탈방지면과 상기 댐퍼부의 테두리 일측단 사이에 상기 댐퍼부의 테두리 일측단의 두께보다 큰 걸림 단차부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 웜휠부는, 삽입 수용된 상기 보스 이너부가 삽입 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 보스 이탈방지면이 형성되고, 상기 댐퍼부는, 테두리 타측단이 상기 보스 이탈방지면에 밀착되게 조립될 수 있다.
또한, 상기 조향축은, 상기 웜휠부의 상기 보스 이탈방지면이 형성된 외측으로부터 상기 보스 이너부가 구비된 내측 방향으로 끼움 결합되되, 상기 보스 이탈방지면의 외측면에 걸림단이 걸림 결합되고, 상기 보스 이탈방지면의 외측과 상기 조향축의 걸림단 사이에 평와셔 및 씨링(C-ring)이 개재될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동식 조향장치 조립방법의 제1실시예는, 보스 이너부의 통공으로 조향축을 삽입 결합시키는 조향축 결합 단계와, 상기 보스 이너부에 형성된 복수개의 치합 돌기의 선단면에 제2댐핑면이 면접촉되게 댐퍼부를 끼움 결합시키는 댐퍼부 결합 단계와, 상기 댐퍼부가 결합된 상기 보스 이너부를 웜휠부의 내주에 형성된 복수개의 웜 돌기와 상기 복수개의 치합 돌기가 치합되도록 상기 웜휠부에 수용 결합시키되, 상기 치합 돌기의 선단면에 제1댐핑면이 면접촉되고, 상기 웜 돌기의 측면 및 상기 치합 돌기의 측면에 동시에 제3댐핑면이 면접촉되게 접촉되게 상기 보스 이너부를 결합시키는 보스 이너부 결합 단계를 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동식 조향장치 조립방법의 제2실시예는, 보스 이너부에 형성된 복수개의 치합 돌기의 선단면에 제2댐핑면이 면접촉되게 댐퍼부를 끼움 결합시키는 댐퍼부 결합 단계와, 상기 댐퍼부가 결합된 상기 보스 이너부를 웜휠부의 내주에 형성된 복수개의 웜 돌기와 상기 복수개의 치합 돌기가 치합되도록 상기 웜휠부에 수용 결합시키되, 상기 치합 돌기의 선단면에 제1댐핑면이 면접촉되고, 상기 웜 돌기의 측면 및 상기 치합 돌기의 측면에 동시에 제3댐핑면이 면접촉되게 접촉되게 상기 보스 이너부를 결합시키는 보스 이너부 결합 단계와, 상기 보스 이너부의 통공으로 조향축을 삽입 결합시키는 조향축 결합 단계를 포함한다.
본 발명은 웜휠부의 웜 돌기와 보스 이너부의 치합 돌기 사이에 댐퍼부가 개재되도록 함으로써, 기존 웜축의 양단부에 마련된 복잡한 래틀방지 구조에 비하여 단순 구성으로 윔휠 구조체에 적용시킬 수 있는 바, 제조 비용을 절감할 수 있는 유용한 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 웜휠 구조체의 조립이 간편하게 이루어져 생산성이 향상되고, 웜축으로부터 전달되는 하중 뿐만 아니라, 조향축으로부터 전달되는 하중에 대해서 충격 흡수 기능을 수행할 수 있는 유용한 효과를 가진다.
아울러, 댐퍼부 중 제2댐핑면에 반경 방향으로 주름진 탄성가변홈이 구비됨으로써, 반경 방향의 충격을 흡수하여 댐퍼부의 파손(찢어짐) 현상을 방지할 수 있는 바 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 전동식 조향장치의 웜휠 구조체를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 구성 중 웜휠부와 보스 이너부가 결합된 상태의 일면 및 타면이 관찰되도록 도시된 사시도이며,
도 3a 및 도 3b는 도 2의 결합 전 상태의 일면 및 타면이 관찰되도록 도시된 분해 사시도이고,
도 4는 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도이며,
도 5는 도 2의 B-B선을 따라 취한 단면도이고,
도 6은 도 2의 C-C선을 따라 취한 절개 사시도이며,
도 7은 본 발명에 따른 전동식 조향장치의 조립방법의 제1실시예를 나타낸 조립 순서도이고,
도 8은 본 발명에 따른 전동식 조향장치의 조립방법의 제2실시예를 나타낸 조립 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 전동식 조향장치 및 그 조립방법의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전동식 조향장치의 웜휠 구조체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 구성 중 웜휠부와 보스 이너부가 결합된 상태의 일면 및 타면이 관찰되도록 도시된 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 결합 전 상태의 일면 및 타면이 관찰되도록 도시된 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 A-A선을 따라 취한 단면도이며, 도 5는 도 2의 B-B선을 따라 취한 단면도이고, 도 6은 도 2의 C-C선을 따라 취한 절개 사시도이다.
먼저, 본 발명에 따른 전동식 조향장치의 바람직한 일실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 전동식 조향장치의 웜휠 구조체는, 도 1에 참조된 바와 같이, 감속기 케이스(10)에서 미도시의 전동 모터의 회전축에 연결되어 회전되는 웜 기어(20)의 기어치(22)와 치합되도록 구비된다.
본 발명에 따른 전동식 조향장치의 바람직한 일실시예는, 도 1 내지 도 6에 참조된 바와 같이, 외주에 상술한 웜 기어(20)의 기어치(22)와 치합되는 웜 휠기어(31)가 형성되고, 내주에 복수개의 웜 돌기(34)가 형성된 웜휠부(30)와, 웜휠부(30)의 복수개의 웜 돌기(34)와 치합되는 복수개의 치합 돌기(44)가 외주면에 형성되고, 조향축(80)이 끼움 결합되는 통공(41)이 형성된 보스 이너부(40)와, 웜휠부(30)의 웜 돌기(34)와 보스 이너부(40)의 치합 돌기(44) 사이를 구획하도록 배치되어 웜 돌기(34)와 치합 돌기(44) 사이의 기어 결합시 발생되는 진동 또는 충격을 저감하는 댐퍼부(50)를 포함한다.
여기서, 웜휠부(30)와, 보스 이너부(40) 및 댐퍼부(50)로 구성된 구조체를 편의상 웜휠 구조체(도면부호 미표기)라 칭할 수 있다.
한편, 웜휠부(30)는, 도 1 내지 도 3b에 참조된 바와 같이, 외주면에 웜 기어(20) 외주에 형성된 기어치(22)와 치합되도록 웜 휠기어(31)가 형성된다.
또한, 웜휠부(30)는, 중앙에 보스 이너부(40)가 끼움되고, 후술하는 조향축(80)이 삽입되기 위한 관통홀(32)이 형성되며, 관통홀(32)의 외측 가장자리 부근에 해당하는 내주에 상술한 복수개의 웜 돌기(34)가 관통홀(32)의 중심을 향하도록 돌출되게 복수개 형성된다.
아울러, 웜휠부(30)는, 관통홀(32)의 일측단과 타측단 중 어느 하나에 보스 이너부(40)의 관통홀(32)에 대한 끼움 방향으로 이탈을 방지하는 보스 이탈방지면(37)이 형성될 수 있다.
보스 이탈방지면(37)은, 도 3b에 참조된 바와 같이, 관통홀(32)의 내경에서 가운데 중심을 향하여 소정길이 연장된 내경을 가지되, 보스 이너부(40)의 외경보다는 작으면서 보스 이너부(40)에 형성된 통공(41)의 내경보다는 큰 내경을 가지는 구멍 형태로 형성될 수 있다.
한편, 보스 이너부(40)는, 중앙에 조향축(80)이 억지 끼움되는 내주면을 가진 상술한 통공(41)이 형성되고, 통공(41)의 내주면에는 웜휠부(30)에 형성된 복수개의 웜 돌기(34)와 상호 치합 가능한 복수개의 치합 돌기(44)가 형성될 수 있다.
복수개의 치합 돌기(44)는, 도 3a 및 도 5에 참조된 바와 같이, 댐퍼부(50)가 개재되어 충격이 흡수되는 제1돌기(42)와, 댐퍼부(50)의 개재 없이 직접적으로 복수개의 웜 돌기(34)와 접촉 치합되는 제2돌기(43)를 포함할 수 있다.
제1돌기(42)와 제2돌기(43) 사이에는 상술한 댐퍼부(50)가 개재되도록 단차지게 형성되되, 그 단차 높이가 댐퍼부(50)의 테두리 일측단의 두께보다는 작게 형성된 걸림 단차부(47)가 구비될 수 있다.
걸림 단차부(47)는, 제1돌기(42) 및 제2돌기(43)의 경계를 구획하면서, 댐퍼부(50)의 테두리 일측단이 밀착 지지되도록 하는 역할을 한다. 또한, 댐퍼부(50)의 테두리 타측단은 상술한 보스 이탈방지면(37)에 밀착 지지될 수 있다.
즉, 걸림 단차부(47)는, 후술하는 웜휠 이탈방지면(48)과 댐퍼부(50)의 테두리 일측단 사이의 보스 이너부(40)에 단차지게 형성되어 댐퍼부(50)의 테두리 일측단이 밀착 지지하는 역할을 하고, 보스 이탈방지면(37)은, 웜휠부(30)에 형성되어 댐퍼부(50)의 테두리 타측단이 밀착 지지하는 역할을 한다.
한편, 보스 이너부(40)의 제2돌기(43)가 형성된 외측면에는 웜휠부(30)의 조향축(80)의 축 방향 이탈을 방지하는 웜휠 이탈방지면(48)이 형성될 수 있다.
웜휠 이탈방지면(48)은, 복수개의 치합 돌기(44) 중 제2돌기(43)의 외경과 동일한 외경을 가지도록 형성되되, 인접하는 제2돌기(43) 사이의 빈 공간을 채워주는 형상으로 형성될 수 있다.
웜휠 이탈방지면(48)은, 도 3b 및 도 5에 참조된 바와 같이, 복수개의 웜 돌기(34)의 일측면과 접촉되는 동작으로 웜휠부(30)가 조향축(80)의 축 방향 이탈을 방지하는 역할을 한다.
보스 이너부(40)의 웜휠 이탈방지면(48)이 형성된 외측면과 대향하는 외측면에는, 보스 이너부(40)가 웜휠부(30)에 수용 결합될 때, 상술한 보스 이탈방지면(37)을 관통하여 돌출되는 고정단(49)이 형성될 수 있다. 고정단(49)은, 후술하는 평와셔(60) 및 씨링(70)이 고정되는 부위이다. 이에 대해서는 뒤에 상세하게 설명하기로 한다.
댐퍼부(50)는, 웜휠부(30)의 웜 돌기(34)와 보스 이너부(40)의 치합 돌기(44) 사이에 개재되어 웜휠부(30) 및 보스 이너부(40)의 기어 치합에 따른 회전 작동시 웜 돌기(34)와 치합 돌기(44) 사이에 발생되는 진동 또는 충격을 저감시키는 역할을 한다.
보다 상세하게는, 댐퍼부(50)는, 도 4에 참조된 바와 같이, 웜 돌기(34)의 선단면(34a)에 면접촉되는 제1댐핑면(55)과, 치합 돌기(44)의 선단면(44a)에 면접촉되는 제2댐핑면(54)과, 웜 돌기(34)의 측면(34b,34c) 및 치합 돌기(44)의 측면(44b,44c)에 동시에 면접촉되는 제3댐핑면(56)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1댐핑면(55) 내지 제3댐핑면(56)은 복수개 연속되게 링 형상으로 배열될 수 있다.
제1댐핑면(55)은, 웜휠부(30)의 웜 돌기(34)의 선단면(34a)과 보스 이너부(40)의 외주면(40a) 일부를 구획하도록 배치되어 웜휠부(30)와 보스 이너부(40)의 반경 방향(즉, 도 4의 도면부호 "가" 참조) 유격시의 충격을 탄성변형되면서 흡수하여 진동 또는 충격의을 저감시킨다.
제2댐핑면(54)은, 보스 이너부(40)의 치합 돌기(44)의 선단면(44a)과 웜휠부(30)의 관통홀(32) 내주면(32a) 일부를 구획하도록 배치되어 제1댐핑면(55)과 마찬가지로 반경 방향(가) 유격시의 충격을 탄성변형되면서 흡수하여 진동 또는 충격을 저감시킨다.
제3댐핑면(56)은, 웜휠부(30)의 웜 돌기(34) 양단의 각 측면 및 보스 이너부(40)의 치합 돌기(44) 양단의 각 측면을 구획하도록 배치되어 웜휠부(30)와 보스 이너부(40)의 원주 방향(즉, 도 4의 도면부호 "나" 참조) 회전시 각 기어 치합에 따른 충격을 탄성변형되면서 흡수하여 진동 또는 충격을 저감시킨다.
여기서, 제1댐핑면(55)은 웜휠부(30)의 웜 돌기(34)의 선단면(34a)과 보스 이너부(40)의 외주면(40a)이 양면에서 각각 압착하는 두께를 가지는 것이 바람직하다. 그러나, 제2댐핑면(54)은 웜휠부(30)의 관통홀(32) 내주면(32a)과 보스 이너부(40)의 치합 돌기(44)의 선단면(44a) 사이에서 각각 소정 거리 이격되도록 배치되는 두께를 가지는 것이 바람직하다.
이는, 제1댐핑면(55)을 통하여 웜휠부(30)와 보스 이너부(40)의 반경 방향 유격시 충격을 다소 완화시키는 한편, 제2댐핑면(54)은 원주 방향 회전시 체적 일부가 회전 방향으로 이동되면서 댐퍼부(50)의 찢어져 파손되는 것을 방지하기 위함이다.
더욱 바람직하게는, 제3댐핑면(56) 또한, 웜휠부(30)의 웜 돌기(34)의 측면(34b,34c)과 보스 이너부(40)의 치합 돌기(44)의 측면(44b,44c) 사이에 소정의 이격부를 가지는 두께로 형성될 수 있다.
댐퍼부(50)는, 실시예에 따라서, 도 4에 참조된 바와 같이, 제2댐핑면(54)이 양측의 제3댐핑면(56)을 상호 연결시키는 직선 형상으로 형성될 수 있으나, 양측의 제3댐핑면(56) 사이에 소정 깊이의 탄성가변홈(57a,57b)이 오목하게 적어도 하나 형성될 수 있다.
탄성가변홈(57a,57b)은, 회전 방향의 충격시 댐퍼부(50)의 탄성변형된 일부 체적이 웜휠부(30)의 관통홀(32) 내주면(32a)과 보스 이너부(40)의 치합 돌기(44)의 선단면(44a) 사이에서 용이하게 이동되도록 하기 위한 형상이다.
이와 같은 탄성가변홈(57a,57b)을 구비함으로써, 댐퍼부(50)의 일부 체적이 이동되면서 충격을 흡수하게 되므로 댐퍼부(50)의 손상을 방지할 수 있는 바, 제품의 내구성을 증진시킬 수 있다.
한편, 댐퍼부(50)는, 상술한 바와 같이, 웜휠부(30)와 보스 이너부(40) 사이의 회전 충격을 흡수하면서도 일부 체적의 이동이 용이하도록 탄성 변형 가능한 고무 재질로 이루어질 수 있다. 그러나, 반드시 고무 재질에 한정되는 것은 아니므로, 본 발명의 진정한 권리범위가 한정되어야 하는 것은 아님에 주의하여야 한다.
이와 같은 댐퍼부(50)는, 웜휠부(30)에 보스 이너부(40)를 수용 결합시키기 전에, 보스 이너부(40)의 복수개의 치합 돌기(44)를 수용하도록 가결합된 후, 웜휠부(30)에 보스 이너부(40)를 결합시킬 때, 웜휠부(30)의 웜 돌기(34)와 보스 이너부(40)의 치합 돌기(44) 사이를 구획하도록 배치됨으로써 댐핑 기능을 수행하게 된다.
즉, 댐퍼부(50)는, 도 5 및 도 6에 참조된 바와 같이, 테두리 일측단이 보스 이너부(40)에 형성된 걸림 단차부(47)에 밀착 지지되도록 1차 결합되고, 보스 이너부(40)가 웜휠부(30)에 수용 결합될 때, 테두리 타측단이 웜휠부(30)에 형성된 보스 이탈방지면(37)의 내측에 밀착 지지되도록 2차 결합된다.
이와 같이, 댐퍼부(50)를 가결합된 보스 이너부(40)를 웜휠부(30)에 수용 결합시키면, 보스 이너부(40)의 고정단(49)이 관통홀(32) 타측으로 소정길이 돌출된다.
고정단(49)에는, 평와셔(60)가 웜휠부(30)의 외측면, 특히 보스 이탈방지면(37)의 외측에 개재되고, 씨링(70)이 고정단(49) 외주에 형성된 씨링 결합홈(49a)에 결합되되, 평와셔(60)의 내측단이 오버랩되어 면접되게 개재됨으로써 웜휠부(30)에 수용 결합된 보스 이너부(40)를 견고하게 고정시키게 된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전동식 조향장치의 조립방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 전동식 조향장치의 조립방법의 제1실시예를 나타낸 조립 순서도이고, 도 8은 본 발명에 따른 전동식 조향장치의 조립방법의 제2실시예를 나타낸 조립 순서도이다.
본 발명에 따른 전동식 조향장치의 조립방법의 제1실시예는, 도 7에 참조된 바와 같이, 보스 이너부(40)의 통공(41)으로 조향축(80)을 삽입 결합시키는 조향축 결합 단계와, 보스 이너부(40)에 형성된 복수개의 치합 돌기(44)의 선단면(44a)에 제2댐핑면(54)이 면접촉되게 댐퍼부(50)를 끼움 결합시키는 댐퍼부 결합 단계와, 댐퍼부(50)가 결합된 보스 이너부(40)를 웜휠부(30)의 내주에 형성된 복수개의 웜 돌기(34)와 복수개의 치합 돌기(44)가 치합되도록 웜휠부(30)에 수용 결합시키되, 치합 돌기(44)의 선단면(44a)에 제1댐핑면(55)이 면접촉되고, 웜 돌기(34)의 측면(34b,34c) 및 치합 돌기(44)의 측면(44b,44c)에 동시에 제3댐핑면(56)이 면접촉되게 접촉되게 보스 이너부(40)를 결합시키는 보스 이너부 결합 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 전동식 조향장치의 조립방법의 제2실시예는, 도 8에 참조된 바와 같이, 보스 이너부(40)에 형성된 복수개의 치합 돌기(44)의 선단면(44a)에 제2댐핑면(54)이 면접촉되게 댐퍼부(50)를 끼움 결합시키는 댐퍼부 결합 단계와, 댐퍼부(50)가 결합된 보스 이너부(40)를 웜휠부(30)의 내주에 형성된 복수개의 웜 돌기(34)와 복수개의 치합 돌기(44)가 치합되도록 웜휠부(30)에 수용 결합시키되, 치합 돌기(44)의 선단면(44a)에 제1댐핑면(55)이 면접촉되고, 웜 돌기(34)의 측면(34b,34c) 및 치합 돌기(44)의 측면(44b,44c)에 동시에 제3댐핑면(56)이 면접촉되게 접촉되게 보스 이너부(40)를 결합시키는 보스 이너부 결합 단계와, 보스 이너부(40)의 통공(41)으로 조향축(80)을 삽입 결합시키는 조향축 결합 단계를 포함 한다.
제1실시예에 따른 조립방법과 제2실시예에 따른 조립방법의 차이점은, 조향축(80)을 보스 이너부(40)의 통공(41)에 결합시키는 순서이고, 나머지 구성의 조립 순서는 동일하다.
제2실시예의 조립방법은 조향축(80)을 가장 마지막 단계에서 보스 이너부(40)의 통공(41)에 압입 고정하는 바, 조향축(80)의 결합 전에 웜휠 자체의 다양한 테스트를 수행하여 제품의 불량률을 낮출 수 있는 이점이 있다.
이상, 본 발명에 따른 전동식 조향장치 및 그 조립방법의 다양한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
10: 감속기 케이스 20: 웜 기어
22: 기어치 30: 웜휠부
31: 웜 휠기어 32: 관통홀
34: 웜 돌기 37: 보스 이탈방지면
40: 보스 이너부 41: 통공
44: 치합 돌기 47: 걸림 단차부
48: 웜휠 이탈방지면 50: 댐퍼부
60: 평와셔 70: 씨링
80: 조향축

Claims (10)

  1. 외주에 웜 휠기어가 형성되고, 내주에 복수개의 웜 돌기가 형성된 웜휠부와;
    상기 웜휠부의 복수개의 웜 돌기와 치합되는 복수개의 치합 돌기가 외주면에 형성되고, 조향축이 끼움 결합되는 통공이 형성된 보스 이너부와;
    상기 웜휠부의 상기 웜 돌기와 상기 보스 이너부의 치합 돌기 사이를 구획하도록 배치되어 상기 웜 돌기와 상기 치합 돌기 사이의 기어 결합시 발생되는 진동 또는 충격을 저감하는 댐퍼부를 포함하는 전동식 조향장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 댐퍼부는,
    상기 웜 돌기의 선단면에 면접촉되는 제1댐핑면과;
    상기 치합 돌기의 선단면에 면접촉되는 제2댐핑면과;
    상기 웜 돌기의 측면 및 상기 치합 돌기의 측면에 동시에 면접촉되는 제3댐핑면을 포함하고,
    상기 제1댐핑면 내지 제3댐핑면이 복수개 연속되게 링 형상으로 배열되는 전동식 조향장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2댐핑면에는, 회전 방향의 충격시 상기 댐퍼부의 탄성변형된 일부 체적이 이동되도록 양측의 상기 제3댐핑면 사이에 소정 깊이의 탄성가변홈이 오목 형성된 전동식 조향장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 댐퍼부는, 고무 재질로 이루어진 전동식 조향장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 보스 이너부는, 상기 조향축의 축 방향으로 상기 웜휠부의 상기 웜 돌기와 상기 치합 돌기가 상호 치합되도록 삽입 수용되어 결합되되, 상기 웜휠부의 상기 조향축의 축 방향 이탈을 방지하는 웜휠 이탈방지면이 외측면에 형성되고,
    상기 댐퍼부는, 테두리 일측단이 상기 웜휠 이탈방지면에 소정거리 이격되게 조립되는 전동식 조향장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 보스 이너부에는, 상기 웜휠 이탈방지면과 상기 댐퍼부의 테두리 일측단 사이에 상기 댐퍼부의 테두리 일측단의 두께보다 큰 걸림 단차부가 형성된 전동식 조향장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 웜휠부는, 삽입 수용된 상기 보스 이너부가 삽입 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 보스 이탈방지면이 형성되고,
    상기 댐퍼부는, 테두리 타측단이 상기 보스 이탈방지면에 밀착되게 조립되는 전동식 조향장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 조향축은, 상기 웜휠부의 상기 보스 이탈방지면이 형성된 외측으로부터 상기 보스 이너부가 구비된 내측 방향으로 끼움 결합되되, 상기 보스 이탈방지면의 외측면에 걸림단이 걸림 결합되고,
    상기 보스 이탈방지면의 외측과 상기 조향축의 걸림단 사이에 평와셔 및 씨링(C-ring)이 개재되는 전동식 조향장치.
  9. 보스 이너부의 통공으로 조향축을 삽입 결합시키는 조향축 결합 단계와;
    상기 보스 이너부에 형성된 복수개의 치합 돌기의 선단면에 제2댐핑면이 면접촉되게 댐퍼부를 끼움 결합시키는 댐퍼부 결합 단계와;
    상기 댐퍼부가 결합된 상기 보스 이너부를 웜휠부의 내주에 형성된 복수개의 웜 돌기와 상기 복수개의 치합 돌기가 치합되도록 상기 웜휠부에 수용 결합시키되, 상기 치합 돌기의 선단면에 제1댐핑면이 면접촉되고, 상기 웜 돌기의 측면 및 상기 치합 돌기의 측면에 동시에 제3댐핑면이 면접촉되게 접촉되게 상기 보스 이너부를 결합시키는 보스 이너부 결합 단계를 포함하는 전동식 조향장치 조립방법.
  10. 보스 이너부에 형성된 복수개의 치합 돌기의 선단면에 제2댐핑면이 면접촉되게 댐퍼부를 끼움 결합시키는 댐퍼부 결합 단계와;
    상기 댐퍼부가 결합된 상기 보스 이너부를 웜휠부의 내주에 형성된 복수개의 웜 돌기와 상기 복수개의 치합 돌기가 치합되도록 상기 웜휠부에 수용 결합시키되, 상기 치합 돌기의 선단면에 제1댐핑면이 면접촉되고, 상기 웜 돌기의 측면 및 상기 치합 돌기의 측면에 동시에 제3댐핑면이 면접촉되게 접촉되게 상기 보스 이너부를 결합시키는 보스 이너부 결합 단계와;
    상기 보스 이너부의 통공으로 조향축을 삽입 결합시키는 조향축 결합 단계를 포함하는 전동식 조향장치 조립방법.
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