KR101218866B1

KR101218866B1 - 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치

Info

Publication number: KR101218866B1
Application number: KR1020100091065A
Authority: KR
Inventors: 조희권; 김동완
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2013-01-07
Also published as: KR20120029152A

Abstract

본 발명은 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.
본 발명은 일측에 관통공이 형성되고 랙바와 볼 스크류를 감싸는 랙 하우징;과 모터를 감싸며 일측에 모터축이 관통되는 고정부와 고정부의 끝단에서부터 외경이 작아지는 경사부로 이루어지되, 상기 경사부를 따라 슬라이딩 되어 상기 랙 하우징의 관통공에 고정부가 안착되면서, 상기 랙 하우징에 장착되는 모터 풀리 하우징; 및 상기 모터의 회전력을 모터축의 단부에 장착된 구동 풀리를 통하여 랙바로 전달시키는 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 제공한다.
본 발명에 의하면 랙 하우징의 관통공 내주면을 따라 모터 풀리 하우징의 경사부가 슬라이딩 되어 랙 하우징에 모터 풀리 하우징이 결합됨으로써, 가이드부와 고정부의 단차만큼 벨트의 장력이 높아지고 그로인해 소음 발생 및 벨트의 손상을 미연에 방지하는 효과가 있다.

Description

랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치{Rack Assist Type Electric Power Steering System}

본 발명은 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 랙 하우징의 관통공 내주면을 따라 모터 풀리 하우징의 경사부가 슬라이딩 되어 랙 하우징에 모터 풀리 하우징이 결합됨으로써, 가이드부와 고정부의 단차만큼 벨트의 장력이 높아지고 그로인해 소음 발생 및 벨트의 손상을 미연에 방지할 수 있는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.

조향장치는 운전자가 조향 핸들을 돌려 자동차의 진행 방향을 자유로이 바꿀 수 있게 하는 장치로서, 자동차의 앞 바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치다.

자동차가 정지한 상태에서 바퀴를 조향시키기 위해서는 바퀴와 노면과의 마찰력보다 큰 힘을 주어 핸들을 돌려야 하며, 특히 자동차의 중량이 큰 경우와 바퀴의 폭이 넓은 경우에 노면과의 마찰력이 증가하면 운전자의 조향력은 더욱 증가한다.

이러한 조향장치에 있어서 운전자의 힘을 덜어주기 위해 동력 보조 조향장치(Power Steering System)가 추가되는데, 자동차의 동력 보조 조향장치로는 유압 펌프의 유압을 이용한 유압식 동력 보조 조향장치(Hydraulic Power Steering Apparatus)가 사용되고 있지만, 1990년대 이후 전기 모터를 이용한 전동식 동력 보조 조향장치(Electric Power Steering Apparatus)가 점차로 보편화되어 가고 있다.

기존의 유압식 동력 보조 조향장치는 동력을 보조해 주는 동력원인 유압 펌프가 엔진에 의해 구동되어 조향휠의 회전 여부와 상관없이 항상 에너지를 소모하는 데 비해서 전동식 동력 보조 조향장치는 조향휠이 회전하여 토크가 발생되면 전기 에너지로 구동되는 모터가 조향 보조 동력을 제공한다. 따라서 전동식 동력 보조 조향장치를 사용하는 경우 유압식 동력 보조 조향장치에 비해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 구성도이다.

도 1에서 도시하는 바와 같이 일반적으로 자동차의 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치는 조향휠(101)부터 양측 바퀴(108)까지 이어지는 조향 계통(100) 및 조향 계통(100)에 조향 보조 동력을 제공하는 보조 동력 기구(120)를 포함하여 구성된다.

조향 계통(100)은 일측이 조향휠(101)에 연결되어 조향휠(101)과 함께 회전하고 타측은 한 쌍의 유니버설 조인트(103)를 매개로 피니언축(104)에 연결되는 조향축(102)을 포함하여 구성된다. 또한, 피니언축(104)은 랙-피니언 기구부(105)를 통해 랙바(109)에 연결되고, 랙바(109)의 양단은 타이로드(106)와 너클암(107)을 통해 차량의 바퀴(108)에 연결된다.

랙-피니언 기구부(105)는 피니언축(104)에 형성되어 있는 피니언 기어부(111)와 랙바(109)의 외주면 일측에 형성되어 있는 랙 기어부(112)가 서로 맞물려서 형성되므로 운전자가 조향휠(101)을 조작하면 조향 계통(100)에서 토크가 발생하고, 발생한 토크에 의해서 랙-피니언 기구부(105)와 타이로드(106)를 통하여 바퀴(108)를 조향하게 된다.

보조 동력 기구(120)는 운전자가 조향휠(101)에 가하는 토크를 감지하고 감지된 토크에 비례하는 전기 신호를 출력하는 토크 센서(121)와 토크 센서(121)로부터 전해지는 전기 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit, 123), 전자 제어 장치(123)로부터 전해지는 제어 신호에 기초하여 보조 동력을 발생시키는 모터(130) 및 벨트를 매개로 모터(130)에서 발생한 보조 동력을 랙바(109)에 전달하는 벨트식 전동장치(140)를 포함하여 구성된다.

따라서, 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치는 조향휠(101)의 회전에 의해 발생한 토크가 랙-피니언 기구부(105)를 거쳐서 랙바(109)에 전달되고, 발생된 토크에 따라 모터(130)에서 발생한 보조 동력이 벨트식 전동장치(140)에 의해 볼 스크류부(150)를 거쳐서 랙바(109)에 전달되도록 형성된다. 즉, 조향 계통(100)에서 발생한 토크와 모터(130)에서 발생한 보조 동력이 합쳐져서 랙바(109)를 축 방향으로 운동하도록 하는 것이다.

도 2는 종래 기술에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.

도 2에서 도시하는 바와 같이 종래 기술에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치는 차량의 가로 방향으로 연장되고 외주면 일측에 랙 기어부를 형성하고 있는 랙바(109), 랙 기어부와 맞물리는 피니언 기어부를 형성하고 있는 피니언축(104), 볼(201)을 매개로 볼 스크류(203)와 맞물리는 볼 너트(205)로 구성되는 볼 스크류부(150), 볼 너트(205)와 모터축(221)을 연결하는 벨트식 전동장치(140) 및 모터(130)를 포함하며, 또한 모터 풀리 하우징(240)은 모터를 감싸며 랙 하우징(223)에 볼트 결합에 의해 고정된다.

피니언축(104)은 조향축을 통해 조향휠에 연결되고, 외주면 일측에 일정 길이의 스크류가 형성되어 있는 랙바(109)는 랙 하우징(223)에 내장된다.

볼 스크류부(150)는 랙바(109)와 동축 상에 형성되되 랙바(109)를 둘러싸는 볼 너트(205)와 랙바(109)의 외주면에 형성되어 있는 볼 스크류(203)에 접하는 볼(201)을 포함하여 구성된다. 볼 너트(205)는 모터축(221)이 회전함에 따라 함께 회전하는데, 볼 너트(205)의 매끄러운 회전을 위해 볼 너트(205)의 외주면과 랙 하우징(223)의 내주면 사이에는 베어링(207)이 구비된다.

벨트식 전동장치(140)는 모터축(221) 및 볼 너트(205)를 서로 연결하는 벨트(230)를 포함하여 구성되며, 조향휠에 가해진 조향 토크에 비례하여 모터(130)에서 발생하는 보조 동력을 볼 너트(205)를 통해 랙바(109)에 전달한다. 즉, 모터축(221)이 회전함에 따라 벨트(230)에 의해 모터축(221)의 회전력을 전달받은 볼 너트(205)도 회전하고, 볼 너트(205)가 회전함에 따라 볼(201) 및 볼 스크류(203)의 운동에 따라 랙바(109)가 축 방향으로 직선 운동을 하게 되는 것이다.

도 3은 종래 기술에 따른 모터 풀리 하우징과 랙 하우징의 측면도이다.

모터(130)는 모터(130)를 감싸는 모터 풀리 하우징(240)과 랙 하우징(223)의 볼트(300) 결합에 의해 고정된다. 조향시 모터축(221)이 회전하면서 벨트(230)를 구동하여 볼 너트(205)부위를 회전하게 되면 벨트(230)의 장력에 의해 모터축(221)과 볼 너트(205)를 구비한 랙바(109)의 축이 서로 당기는 방향으로 힘이 작용한다. 위와 같이 발생한 힘은 기구적으로 가장 취약한 부분인 모터 풀리 하우징(240)과 랙 하우징(225)의 볼트(300) 결합 부위로 집중되는 한편 조향시 모터축(221)이 회전하면서 발생하는 진동 및 충격 등에 의한 볼트(300) 풀림 현상으로 모터축(221)이 볼 너트(205)를 구비한 랙바(109) 방향으로 이동하게 되어 벨트(230)의 장력이 낮아지고 벨트(230)와 구동 풀리(310), 피동 풀리(320) 사이에서 소음이 발생하며 벨트(230)가 손상되는 문제점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치에 있어서, 랙 하우징의 관통공 내주면을 따라 모터 풀리 하우징의 경사부가 슬라이딩 되어 랙 하우징에 모터 풀리 하우징이 결합됨으로써, 가이드부와 고정부의 단차만큼 벨트의 장력이 높아지고 그로인해 소음 발생 및 벨트의 손상을 미연에 방지할 수 있는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일측에 관통공이 형성되고 랙바와 볼 스크류를 감싸는 랙 하우징; 모터를 감싸며 일측에 모터축이 관통되는 고정부와 고정부의 끝단에서부터 외경이 작아지는 경사부로 이루어지되, 상기 경사부를 따라 슬라이딩 되어 상기 랙 하우징의 관통공에 상기 고정부가 안착되면서, 상기 랙 하우징에 장착되는 모터 풀리 하우징; 및 상기 모터의 회전력을 모터축의 단부에 장착된 구동 풀리를 통하여 랙바로 전달시키는 벨트를 포함하여 구성되되, 상기 모터 풀리 하우징의 경사부는 상기 고정부의 끝단에서부터 외경이 작아지는 원추 콘 형상 또는 상기 고정부의 끝단에서부터 단면이 완만한 곡선을 그리며 외경이 작아지는 형상으로 형성되고, 상기 경사부의 끝단부에 직경이 일정하게 형성되는 가이드부를 구비하여서, 상기 고정부와 상기 가이드부의 단차만큼 상기 벨트의 장력이 증가된 상태로 결합되는 것을 특징으로 하는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 랙 하우징의 관통공 내주면을 따라 모터 풀리 하우징의 경사부가 슬라이딩 되어 랙 하우징에 모터 풀리 하우징이 결합됨으로써, 가이드부와 고정부의 단차만큼 벨트의 장력이 높아지고 그로인해 소음 발생 및 벨트의 손상을 미연에 방지하는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 구성도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 모터 풀리 하우징과 랙 하우징의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 모터 풀리 하우징과 랙 하우징의 결합 순서를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 모터와 랙 하우징의 결합 순서를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 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.

랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치는 조향휠의 회전에 의해 발생한 토크가 랙-피니언 기구부를 거쳐서 랙바에 전달되고, 발생된 토크에 따라 모터에서 발생한 보조 동력이 벨트식 전동장치에 의해 볼 스크류부를 거쳐서 랙바에 전달되도록 형성된다. 즉, 조향 계통에서 발생한 토크와 모터에서 발생한 보조 동력이 합쳐져서 랙바를 축 방향으로 운동하도록 하는 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 모터(130)는 외부로 연장된 모터축(221)을 갖는다. 또한, 모터축(221)의 단부에는 구동 풀리(310)가 장착되어 있으며 모터축(221)이 회전하면 구동 풀리(310)가 회전하는 구조로 되어 있다.

벨트(230)는 구동 풀리(310)와 피동 풀리(320)에 감긴 상태인데 모터(130)가 회전하면 모터축(221), 구동 풀리(310), 벨트(230) 및 피동 풀리(320)를 통하여 모터(130)의 회전력을 전달받은 볼 너트(205)도 회전하고, 볼 너트(205)가 회전함에 따라 랙바(109)가 축 방향으로 직선 운동을 하게 되는 것이다.

랙 하우징(225)은 랙바(109)를 감싸고, 랙바(109)를 둘러싸는 볼 너트(205)가 안착되되 볼 너트(205)의 매끄러운 회전을 위해 볼 너트(205)의 외주면과 랙 하우징(223)의 내주면 사이에는 베어링(207)이 구비된다.

상기 랙 하우징(225)의 일측에는 랙바(109)의 축방향으로 관통공(430)이 형성되고 상기 관통공(430)에 모터(130)를 감싸는 모터 풀리 하우징(240)이 삽입되어 볼트 결합에 의해 고정된다.

상기 모터 풀리 하우징(240)은 모터(130)를 감싸며 일측에 원통형상으로 모터축(221)이 관통되는 고정부(420)와 고정부(420)보다 중심의 원통외경이 작으며, 테이퍼 형상의 경사부(400)로 연결된 가이드부(410)로 이루어져있다.

상기 모터 풀리 하우징(240)의 일측에 형성된 원통형상의 고정부(420)는 랙 하우징(225)의 관통공(430)에 삽입되기 위한 외경을 가지며, 관통되는 모터축(221)의 단부에는 구동 풀리(310)가 장착되어 있고, 모터축(221)이 회전하면 구동 풀리(310)가 회전하는 구조로 되어 있다.

상기 구동 풀리(310)의 길이(L1)는 벨트(230)의 폭(L2) 보다 1.5배 이상 길게 형성되며, 상기 구동 풀리(310)의 길이(L1)는 모터 풀리 하우징(240)의 가이드부(410)가 랙 하우징(250)의 관통공(430)에 삽입될 때 상기 벨트(230)의 일부가 구동 풀리(310)에 감겨질 수 있도록 형성된다.

도 5는 본 발명에 따른 모터 풀리 하우징과 랙 하우징의 결합 순서를 나타내는 단면도이다.

조향휠에 가해진 조향 토크에 비례하여 모터(130)에서 발생하는 보조 동력을 랙바(109)에 전달한다. 즉, 모터축(221)이 회전함에 따라 벨트(230)에 의해 모터축(221)의 회전력을 전달받은 볼 너트(205)도 회전하고, 볼 너트(205)가 회전함에 따라 랙바(109)가 축 방향으로 직선 운동을 하게 되는 것이다.

그러나 벨트(230)의 장력이 약할 경우 모터(130)의 회전 운동이 랙바(109)에 제대로 전달되지 않는다.

따라서, 벨트(230)의 장력을 높이기 위해 먼저 도 5에 도시된 바와 같이 상기 모터 풀리 하우징(240)의 가이드부(410)를 랙 하우징(225)의 관통공(430)에 삽입 후 벨트(230)의 일부를 구동 풀리(310)에 감는다.

상기 모터(130)를 감싸는 모터 풀리 하우징(240)을 조립용 치구(500)를 이용하여 관통공(430)에 삽입하면, 상기 모터 풀리 하우징(240)의 경사부(400)를 따라 슬라이딩 되어 랙 하우징(225)에 안착되며, 상기 모터 풀리 하우징(240)의 경사부(400)가 랙 하우징(225)에 슬라이딩 될 때 모터축(221)과 랙바(109)와의 사이가 멀어져 벨트(230)의 장력이 증가된다. 즉 모터 풀리 하우징(240)의 경사부(400)가 랙 하우징(225)에 슬라이딩 되기 전 모터축(221)과 랙바(109)와의 거리 "A"가 모터 풀리 하우징(240)의 경사부(400)가 랙 하우징(225)에 슬라이딩되어 안착되었을때 모터축(221)과 랙바(109)와의 거리 "B"인 상태로 멀어진다.

따라서, 모터 풀리 하우징(240)의 고정부(420)와 경사부(400)로 연결된 가이드부(410)의 단차 만큼 구동 풀리(310)와 피동 풀리(320) 사이의 거리가 멀어져서 벨트(230)의 장력이 증가된 상태로 유지된다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.

상기 모터 풀리 하우징(240)은 모터(130)를 감싸며 일측에 원통형상으로 모터축(221)이 관통되는 고정부(420)와 고정부(420)의 끝단에서부터 외경이 작아지는 원추 콘 형상의 테이퍼진 경사부(400)로 이루어질 수 있다.

상기 모터(130)를 감싸는 모터 풀리 하우징(240)을 조립용 치구(500)를 이용하여 관통공(430)에 삽입하면, 상기 모터 풀리 하우징(240)의 경사부(400)를 따라 슬라이딩 되어 랙 하우징(225)에 안착되며, 상기 모터 풀리 하우징(240)의 경사부(400)가 랙 하우징(225)에 슬라이딩 될 때 모터축(221)과 랙바(109)와의 사이가 멀어져 벨트(230)의 장력이 증가된다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.

상기 모터 풀리 하우징(240)은 모터(130)를 감싸며 일측에 원통형상으로 모터축(221)이 관통되는 고정부(420)와 고정부(420)의 끝단에서부터 단면이 완만한 곡선을 그리며 외경이 작아지는 형상인 경사부(400)로 이루어질 수 있다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.

도 8을 참조하여 제4 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 살펴보면, 모터(130)와 모터 풀리 하우징(240)의 형태가 일체로 위의 실시예와 상이하게 형성된다.

도 8에 도시된 바와 같이 상기 모터(130)는 외부로 연장된 모터축(221)을 갖는다. 또한, 모터축(221)의 단부에는 구동 풀리(310)가 장착되어 있으며 모터축(221)이 회전하면 구동 풀리(310)가 회전하는 구조로 되어 있다.

상기 랙 하우징(225)의 일측에는 랙바(109)의 축방향으로 관통공(430)이 형성되고 상기 관통공(430)에 모터(130)가 삽입되어 볼트 결합에 의해 고정된다.

상기 모터(130)는 일측에 원통형상으로 모터축(221)이 관통되는 고정부(420)와 고정부(420)보다 중심의 원통외경이 작으며, 테이퍼 형상의 경사부(400)로 연결된 가이드부(410)로 이루어져있다.

상기 모터(130)의 일측에 형성된 원통형상의 고정부(420)는 랙 하우징(225)의 관통공(430)에 삽입되기 위한 외경을 가지며, 관통되는 모터축(221)의 단부에는 구동 풀리(310)가 장착되어 있고, 모터축(221)이 회전하면 구동 풀리(310)가 회전하는 구조로 되어 있다.

도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 모터와 랙 하우징의 결합 순서를 나타내는 단면도이다.

따라서, 벨트(230)의 장력을 높이기 위해 먼저 도 9에 도시된 바와 같이 상기 모터(130)의 가이드부(410)를 랙 하우징(225)의 관통공(430)에 삽입 후 벨트(230)의 일부를 구동 풀리(310)에 감는다.

상기 모터(130)를 조립용 치구(500)를 이용하여 관통공(430)에 삽입하면, 상기 모터(130)의 경사부(400)를 따라 슬라이딩 되어 랙 하우징(225)에 안착되며, 상기 모터(130)의 경사부(400)가 랙 하우징(225)에 슬라이딩 될 때 모터축(221)과 랙바(109)와의 사이가 멀어져 벨트(230)의 장력이 증가된다. 즉 모터(130)의 경사부(400)가 랙 하우징(225)에 슬라이딩 되기 전 모터축(221)과 랙바(109)와의 거리 "A"가 모터(130)의 경사부(400)가 랙 하우징(225)에 슬라이딩되어 안착되었을때 모터축(221)과 랙바(109)와의 거리 "B"인 상태로 멀어진다.

따라서, 모터(130)의 고정부(420)와 경사부(400)로 연결된 가이드부(410)의 단차 만큼 구동 풀리(310)와 피동 풀리(320) 사이의 거리가 멀어져서 벨트(230)의 장력이 증가된 상태로 유지된다.

도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.

상기 모터(130)는 일측에 원통형상으로 모터축(221)이 관통되는 고정부(420)와 고정부(420)의 끝단에서부터 외경이 작아지는 원추 콘 형상의 테이퍼진 경사부(400)로 이루어질 수 있다.

상기 모터(130)를 조립용 치구(500)를 이용하여 관통공(430)에 삽입하면, 상기 모터(130)의 경사부(400)를 따라 슬라이딩 되어 랙 하우징(225)에 안착되며, 상기 모터(130)의 경사부(400)가 랙 하우징(225)에 슬라이딩 될 때 모터축(221)과 랙바(109)와의 사이가 멀어져 벨트(230)의 장력이 증가된다.

도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 부분 단면도이다.

상기 모터(130)는 일측에 원통형상으로 모터축(221)이 관통되는 고정부(420)와 고정부(420)의 끝단에서부터 단면이 완만한 곡선을 그리며 외경이 작아지는 형상인 경사부(400)로 이루어질 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 랙 하우징의 관통공 내주면을 따라 모터 풀리 하우징의 경사부가 슬라이딩 되어 랙 하우징에 모터 풀리 하우징이 결합됨으로써, 걸림부와 안착부의 단차만큼 벨트의 장력이 높아지고 그로인해 소음 발생 및 벨트의 손상을 미연에 방지하는 효과가 있다.

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.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 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.

100 : 조향 계통 101 : 조향휠
102 : 조향축 103 : 유니버설 조인트
104 : 피니언축 105 : 랙-피니언 기구부
106 : 타이로드 107 : 너클암
108 : 바퀴 109 : 랙바
111 : 피니언 기어부 112 : 랙 기어부
120 : 보조 동력 기구 130 : 모터
140 : 벨트식 전동장치 150 : 볼 스크류부
201 : 볼 203 : 볼 스크류
205 : 볼 너트 207 : 베어링
223 : 랙 하우징 230 : 벨트
240 : 모터 풀리 하우징 300 : 볼트
310 : 구동 풀리 320 : 피동 풀리
400 : 경사부 410 : 가이드부
420 : 고정부 430 : 관통공
500 : 조립용 치구

Claims

일측에 관통공이 형성되고 랙바와 볼 스크류를 감싸는 랙 하우징;
모터를 감싸며 일측에 모터축이 관통되는 고정부와 고정부의 끝단에서부터 외경이 작아지는 경사부로 이루어지되, 상기 경사부를 따라 슬라이딩 되어 상기 랙 하우징의 관통공에 상기 고정부가 안착되면서, 상기 랙 하우징에 장착되는 모터 풀리 하우징; 및
상기 모터의 회전력을 모터축의 단부에 장착된 구동 풀리를 통하여 랙바로 전달시키는 벨트;
를 포함하여 구성되되,
상기 모터 풀리 하우징의 경사부는 상기 고정부의 끝단에서부터 외경이 작아지는 원추 콘 형상 또는 상기 고정부의 끝단에서부터 단면이 완만한 곡선을 그리며 외경이 작아지는 형상으로 형성되고,
상기 경사부의 끝단부에 직경이 일정하게 형성되는 가이드부를 구비하여서, 상기 고정부와 상기 가이드부의 단차만큼 상기 벨트의 장력이 증가된 상태로 결합되는 것을 특징으로 하는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 구동 풀리는 상기 모터 풀리 하우징과 상기 랙 하우징의 결합시 상기 가이드부가 상기 관통공의 단부에 위치한 상태에서 상기 벨트가 장착될 수 있는 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동 풀리는 상기 벨트의 폭보다 1.5배이상 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.
일측에 관통공이 형성되고 랙바와 볼 스크류를 감싸는 랙 하우징;
모터축이 관통되는 고정부와 고정부의 끝단에서부터 외경이 작아지는 경사부로 이루어지되, 상기 경사부를 따라 슬라이딩 되어 상기 랙 하우징의 관통공에 상기 고정부가 안착되면서, 상기 랙 하우징에 장착되는 모터; 및
상기 모터의 회전력을 모터축의 단부에 장착된 구동 풀리를 통하여 랙바로 전달시키는 벨트;
를 포함하여 구성되되,
상기 모터의 경사부는 상기 고정부의 끝단에서부터 외경이 작아지는 원추 콘 형상 또는 상기 고정부의 끝단에서부터 단면이 완만한 곡선을 그리며 외경이 작아지는 형상으로 형성되고,
상기 경사부의 끝단부에 직경이 일정하게 형성되는 가이드부를 구비하여서, 상기 고정부와 상기 가이드부의 단차만큼 상기 벨트의 장력이 증가된 상태로 결합되는 것을 특징으로 하는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.
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제 7 항에 있어서,
상기 구동 풀리는 상기 모터와 상기 랙 하우징의 결합시 상기 가이드부가 상기 관통공의 단부에 위치한 상태에서 상기 벨트가 장착될 수 있는 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.