KR20070064978A

KR20070064978A - 모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조

Info

Publication number: KR20070064978A
Application number: KR1020050125630A
Authority: KR
Inventors: 김한준
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-06-22

Abstract

본 발명은 볼너트의 직경이 컴팩트하게 유지될 수 있도록 하면서도, 모터의 회전력을 적절한 감속비로 볼너트에 제공할 수 있도록 함으로써, 기어박스의 컴팩트한 설계가 가능하고 그에 따른 서브프레임의 설계자유도를 크게 향상시킬 수 있도록 한 모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조를 제공한다.

Description

모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조{power transmitting structure of a motor driven power steering system}

도 1은 본 발명에 따른 모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조의 제1실시예를 도시한 도면,

도 2는 도 1의 요부 상세도,

도 3은 도 2의 구조를 단면도 형식으로 설명한 도면,

도 4는 본 발명의 제2실시예를 도시한 도면,

도 5는 도 4의 구조를 단면도 형식으로 설명한 도면,

도 6은 본 발명의 제3실시예를 도시한 도면,

도 7은 도 6의 구조를 단면도 형식으로 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 볼스크류랙바 3; 볼너트

5; 모터 7; 벨트

9; 선기어 11; 링기어

13; 유성기어 15; 캐리어

17; 구동스프로켓 19; 조절기어

21; 액츄에이터

본 발명은 모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터에 의해 운전자의 조타력을 보조하는 보조토크를 볼스크류랙바의 볼너트에 전달하는 기술에 관한 것이다.

모터드리븐 파워스티어링 시스템은 운전자의 조타력을 보조하기 위한 보조조향력을 모터의 회전토크로부터 얻도록 되어 있으며, 본 발명은 모터의 회전력을 벨트로 전달받은 볼너트가 회전함에 따라 볼스크류랙바가 직선 운동하는 힘을 받도록 하여 운전자의 조타력을 보조하도록 되어 있는 시스템에 관한 것이다.

상기 보조조향력을 발생시키기 위한 모터의 회전력은 상기 벨트에 의해 상기 볼너트로 전달되면서 적절히 감속되어야 하는바, 모터측 벨트풀리의 직경에 비하여 볼너트의 직경이 커야 하며, 적절한 감속비를 얻기 위해서는 종동풀리의 역할을 하는 상기 볼너트의 직경이 모터측 벨트풀리의 직경에 비해 매우 커져야 하며, 이와 같이 볼너트의 직경이 커지게 되면, 기어박스 하우징이 커지게 되고 기어박스 하우징이 안착되는 서브프레임의 형상이 많은 제한을 받게 된다.

또한, 볼너트의 인접부품들 사이에서 유격이 발생하면, 상기와 같이 큰 직경의 볼너트는 상대적으로 소음이나 진동이 더 심해지게 된다.

본 발명은 볼너트의 직경이 컴팩트하게 유지될 수 있도록 하면서도, 모터의 회전력을 적절한 감속비로 볼너트에 제공할 수 있도록 함으로써, 기어박스의 컴팩트한 설계가 가능하고 그에 따른 서브프레임의 설계자유도를 크게 향상시킬 수 있도록 한 모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조는

볼스크류랙바에 결합되어 있는 볼너트와;

모터의 회전축에 설치된 유성기어장치와;

상기 유성기어장치의 한 요소를 상기 볼너트에 연결시키는 벨트;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예를 도시한 것으로서, 볼스크류랙바(1)에 결합되어 있는 볼너트(3)와, 모터(5)의 회전축에 설치된 유성기어장치와, 상기 유성기어장치의 한 요소를 상기 볼너트(3)에 연결시키는 벨트(7)를 포함하여 구성되며, 상기 유성기어장치는 모터(5)의 회전축에 설치된 선기어(9)와, 상기 모터(5)의 케이스에 일체로 형성된 링기어(11)와, 상기 선기어와 링기어 사이에 자전 및 공전이 가능하도록 설치된 다수의 유성기어(13)와, 상기 다수의 유성기어(13)들의 회전축들이 연결된 캐리어(15)를 포함하여 구성된다.

상기 벨트(7)는 상기 캐리어의 외주에 형성된 구동스프로켓(17)을 통해 상기 볼너트(3)에 연결된 구조이다.

상기 모터(5)의 회전력은 상기 선기어(9)로부터 유성기어(13)를 통해 상기 캐리어(15)로 전달된다. 상기 유성기어(13)는 상기 고정되어 있는 링기어(11)의 내주를 자전 및 공전하게 되고, 상기 유성기어(13)의 회전축에 직결된 캐리어(15)의 회전속도는 상기 유성기어(13)의 공전속도가 되어 상기 벨트(7)를 통해 볼너트(3)에 제공됨으로써, 상기 벨트(7)의 구동측에서 이미 감속이 완료된 상태로 종동측인 볼너트(3)로 회전력이 전달된다.

따라서, 상기 볼너트(3)의 직경을 크게 할 필요 없이 기어박스 하우징에 패키징되기에 용이한 적절한 치수로 설정할 수 있다.

도 4와 도 5는 본 발명의 제2실시예를 도시한 것으로서, 상기 유성기어장치는 모터(5)의 회전축에 설치된 선기어(9)와, 상기 선기어(9)에 치합되며 회전축이 모터의 케이스에 고정된 유성기어(13)와, 내측에 상기 유성기어(13)에 치합되는 링기어(11)를 포함하여 구성된다.

상기 벨트(7)는 상기 링기어(11)의 외주에 형성된 구동스프로켓(17)을 통해 상기 볼너트(3)에 연결된 구조이다.

본 실시예에서는 선기어(9)의 회전속도가 유성기어를 통해 링기어(11)로 감속되어 전달되고, 상기 링기어(11)는 자체적으로 외주에 형성된 구동스프로켓(17)을 통해 상기 볼너트(3)로 회전력을 전달하도록 되어 있어서, 역시 상기 벨트(7)의 구동측에서 이미 원하는 충분한 감속이 이루어진 상태에서 상기 볼너트(3)로 회전 력이 전달되게 된다.

따라서, 상기 볼너트(3)의 직경을 축소할 수 있어서 기어박스 하우징이 컴팩트하게 될 수 있고, 이는 서브프레임의 설계자유도를 높여 차량의 안전성 등을 향상시키며, 과도한 크기의 볼너트(3)에 의해 발생될 수 있는 소음 발생이 방지되는 효과를 가져오게 된다.

도 6과 도 7은 본 발명에 따른 제3실시예를 도시한 것으로서, 상기 유성기어장치는 모터(5)의 회전축에 설치된 선기어(9)와, 상기 선기어(9)의 주위에 치합되는 다수의 유성기어(13)와, 상기 유성기어들의 회전축들이 연결된 캐리어(15)와, 회전 가능한 상태로 상기 다수의 유성기어(13)에 치합되는 링기어(11)를 포함하여 구성된다.

상기 벨트(7)는 상기 캐리어(15)의 외주에 형성된 구동스프로켓(17)을 통해 상기 볼너트(3)에 연결되며, 상기 링기어(11)의 외주에 치합된 조절기어(19)와, 상기 조절기어(19)를 정지 및 정/역회전 시키는 액츄에이터(21)를 더 포함하여 구성된 구조이다.

상기 모터(5)의 회전축에 연결된 선기어(9)의 회전력은 상기 유성기어를 통해 캐리어(15)로 전달되어, 상기 캐리어(15)의 외주에 형성된 구동스프로켓(17)의 회전력을 벨트(7)를 통해 상기 볼너트(3)로 전달하게 된다.

상기 캐리어(15)의 회전속도는 상기 유성기어의 공전속도와 같은데, 상기 유성기어의 공전속도는 상기 링기어(11)가 고정되어 있는 경우라면 상기 제1실시예와 같은 속도가 되지만, 상기 링기어(11)가 상기 액츄에이터(21)에 의해 구동되는 조절기어(19)에 의해 상기 유성기어의 공전방향을 따르는 정회전을 하게 되면 상기 캐리어(15)의 회전속도가 더 빨라지게 되고, 상기 링기어(11)가 그 반대방향으로 역회전을 하게 되면 캐리어(15)의 회전속도는 상대적으로 느려지게 된다.

따라서, 상기 액츄에이터(21)를 조절함에 따라서, 상기 구동스프로켓(17)으로부터 상기 볼너트(3)로 전달되는 회전속도를 적절히 가속 및 감속시킬 수 있어서, 원하는 감속비를 임의로 구현할 수 있는 장점을 가지고 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 상기 볼너트의 직경을 원하는 수준으로 축소할 수 있어서 기어박스 하우징이 컴팩트하게 될 수 있고, 이는 서브프레임의 설계자유도를 높여 차량의 안전성 등을 향상시키며, 과도한 크기의 볼너트에 의해 발생될 수 있는 소음 발생이 방지되는 효과를 가져온다.

Claims

볼스크류랙바에 결합되어 있는 볼너트와;

모터의 회전축에 설치된 유성기어장치와;

상기 유성기어장치의 한 요소를 상기 볼너트에 연결시키는 벨트;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조.
제1항에 있어서, 상기 유성기어장치는

모터의 회전축에 설치된 선기어와;

상기 모터의 케이스에 일체로 형성된 링기어와;

상기 선기어와 링기어 사이에 자전 및 공전이 가능하도록 설치된 다수의 유성기어와;

상기 다수의 유성기어들의 회전축들이 연결된 캐리어;

를 포함하여 구성되고;

상기 벨트는 상기 캐리어의 외주에 형성된 구동스프로켓을 통해 상기 볼너트에 연결된 것

을 특징으로 하는 모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조.
제1항에 있어서, 상기 유성기어장치는

모터의 회전축에 설치된 선기어와;

상기 선기어에 치합되며 회전축이 모터케이스에 고정된 유성기어와;

내측에 상기 유성기어에 치합되는 링기어;

를 포함하여 구성되고;

상기 벨트는 상기 링기어의 외주에 형성된 구동스프로켓을 통해 상기 볼너트에 연결된 것

을 특징으로 하는 모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조.
제1항에 있어서, 상기 유성기어장치는

모터의 회전축에 설치된 선기어와;

상기 선기어의 주위에 치합되는 다수의 유성기어와;

상기 유성기어들의 회전축들이 연결된 캐리어와;

회전 가능한 상태로 상기 다수의 유성기어에 치합되는 링기어;

를 포함하여 구성되고;

상기 벨트는 상기 캐리어의 외주에 형성된 구동스프로켓을 통해 상기 볼너트에 연결되며;

상기 링기어의 외주에 치합된 조절기어와;

상기 조절기어를 정지 및 정/역회전 시키는 액츄에이터;

를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 모터드리븐 파워스티어링 시스템의 동력전달구조.