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KR20130024229A - 벨트식 전동장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치 - Google Patents

벨트식 전동장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치 Download PDF

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KR20130024229A
KR20130024229A KR1020110087539A KR20110087539A KR20130024229A KR 20130024229 A KR20130024229 A KR 20130024229A KR 1020110087539 A KR1020110087539 A KR 1020110087539A KR 20110087539 A KR20110087539 A KR 20110087539A KR 20130024229 A KR20130024229 A KR 20130024229A
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Abstract

본 발명은 벨트식 전동장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치에 관한 것으로 본 발명에 의하면, 모터에 의한 벨트의 작동시 볼너트와 너트풀리와의 슬립에 의한 헛돎을 방지하여 동력 전달의 효율을 높이면서 내구성을 증대시키고, 너트풀리와 볼너트가 회전하면서 랙바를 슬라이딩시킬 때 랙바와 볼너트, 너트풀리 등을 통해 전달되는 진동과 소음을 최소화하여 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공하는 효과를 가지게 된다.

Description

벨트식 전동장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치{Belt Type Driveline and Rack Assist Type Electric Power Steering Apparatus having The Same}
본 발명은 벨트식 전동장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벨트식 전동장치 및 랙구동형 동력 보조 조향장치에 있어서 모터의 구동에 의한 구동벨트의 작동시 볼너트와 너트풀리와의 슬립에 의한 헛돎을 방지하면서 내구성을 증대시키고, 너트풀리와 볼너트가 회전하면서 랙바를 슬라이딩시킬 때 랙바와 볼너트, 너트풀리 등을 통해 전달되는 진동과 소음을 최소화하여 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공할 수 있는 벨트식 전동장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.
일반적인 랙구동형 동력 보조 조향장치는 조향휠부터 양측 바퀴에까지 이어지는 조향 계통 및 조향 계통에 조향 보조 동력을 공급하는 보조 동력 기구를 포함하여 구성된다.
도 1은 일반적인 랙구동형 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 부분 단면도이고, 도 2는 일반적인 랙구동형 동력 보조 조향장치 중 벨트식 전동장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
일반적인 랙구동형 동력 보조 조향장치는 조향휠(105)부터 양측 바퀴(150)에까지 이어지는 조향 계통(100) 및 조향 계통에 조향 보조 동력을 공급하는 보조 동력 기구(160)를 포함하여 구성된다.
조향 계통(100)은, 상단이 조향휠(105)에 연결되어 조향휠(105)과 함께 회전하고 하단은 한 쌍의 유니버설 조인트(115)를 매개로 피니언축(120)에 연결되는 조향축(110)을 포함하여 구성된다. 또한, 피니언축(120)은 랙-피니언 기구부(135)를 통해 랙바(155)에 연결되고, 랙바(155)의 양단은 타이로드(140) 및 너클암(145)을 통해 자동차의 바퀴(150)에 연결된다.
랙-피니언 기구부(135)는 피니언축(120)의 하단에 형성되는 피니언 기어(125)와 랙바(155)의 외주면 일측에 형성되어 있는 랙 기어(130)가 서로 맞물려서 형성된다.
보조 동력 기구(160)는 운전자가 조향휠(105)에 가하는 조향 토크를 감지하고 감지된 조향 토크에 비례하는 전기 신호를 출력하는 토크 센서(117), 토크 센서(117)로부터 전해지는 전기 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자 제어 장치(ECU), 전자 제어 장치로부터 전해지는 제어 신호에 기초하여 조향 보조 동력을 발생시키는 모터(165) 및 벨트(210)를 매개로 모터(165)에서 발생한 보조 동력을 랙바(155)에 전달하는 벨트식 전동장치(170)를 포함하여 구성된다.
벨트식 전동장치(170)는 전자제어장치(ECU)에 의해 제어되는 모터(165)와, 모터(165)의 축(165a)에 고정된 모터풀리(205a), 모터풀리(205a)에 감겨진 벨트(210), 랙바(155)를 감싸는 랙하우징(200)의 내부에 랙바(155)를 지지하는 볼너트(220)가 구비되고, 볼너트(220)의 외주면에 결합된 너트풀리(205b) 등으로 구성된다.
볼너트(220)는 볼을 매개로 랙바(155)와 결합되어 회전하면서 랙바(155)를 랙하우징(200)의 내측에서 슬라이딩시키게 되고, 볼너트(220)의 외주면에는 볼너트(220)의 회전을 지지하는 베어링(340)이 장착되어 있다.
그러나, 이러한 종래 기술에 의한 경우에는 볼너트와 너트풀리에 슬립이 발생되면서 헛도는 경우가 발생되어 동력 전달의 효율이 떨어지고 정확한 조향 보조력을 전달하지 못하는 문제점이 있었다.
그리고, 볼너트가 회전하면서 랙바를 슬라이딩시킬 때 랙바와 볼너트, 너트풀리, 베어링, 랙하우징 등을 통해 소음과 진동이 발생되는 문제점이 있었고, 이러한 소음과 진동이 다른 부품들에 전달되어 체결된 부품들을 풀리게 하는 문제점이 있었다.
또한, 이렇게 전달된 소음과 진동이 다른 부품들의 진동 및 소음과 함께 운전자에게 전달되어 운전자의 조향감을 저하시키는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 벨트식 전동장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치에 있어서 모터에 의해 구동벨트의 작동시 볼너트와 너트풀리와의 슬립에 의한 헛돎을 방지하면서 내구성을 증대시키고, 너트풀리와 볼너트가 회전하면서 랙바를 슬라이딩시킬 때 랙바와 볼너트, 너트풀리 등을 통해 전달되는 진동과 소음을 최소화하여 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 성취하기 위하여 본 발명은, 랙바와 결합되어 랙바를 슬라이딩시키는 볼너트; 상기 볼너트의 외주면에 결합되어 벨트의 구동력을 전달하는 너트풀리; 상기 너트풀리의 내주면에 구비되며, 상기 너트풀리와 볼너트와의 결합시 탄성 변형되면서 지지력을 부가하는 지지부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 조향 토크에 비례하는 전기 신호를 출력하는 토크 센서, 토크 센서로부터 전해지는 전기 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자 제어 장치(ECU), 전자 제어 장치로부터 전해지는 제어 신호에 기초하여 조향 보조 동력을 발생시키는 모터, 모터에서 발생한 보조 동력을 랙바에 전달하는 벨트식 전동장치를 포함하되, 상기 벨트식 전동장치는, 랙바와 결합되어 랙바를 슬라이딩시키는 볼너트; 상기 볼너트의 외주면에 결합되어 벨트의 구동력을 전달하는 너트풀리; 상기 너트풀리의 내주면에 구비되며, 상기 너트풀리와 볼너트와의 결합시 탄성 변형되면서 지지력을 부가하는 지지부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 모터에 의한 벨트의 작동시 볼너트와 너트풀리와의 슬립에 의한 헛돎을 방지하여 동력 전달의 효율을 높이면서 내구성을 증대시키고, 너트풀리와 볼너트가 회전하면서 랙바를 슬라이딩시킬 때 랙바와 볼너트, 너트풀리 등을 통해 전달되는 진동과 소음을 최소화하여 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공하는 효과를 가지게 된다.
도 1은 일반적인 랙구동형 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 부분 단면도;
도 2는 일반적인 랙구동형 동력 보조 조향장치 중 벨트식 전동장치를 개략적으로 나타낸 단면도;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 벨트 전동장치 일부를 나타내는 분해 사시도;
도 4와 도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 벨트 전동장치 중 너트풀리를 나타낸 정면도;
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 벨트 전동장치 중 너트풀리와 볼너트가 결합된 상태를 나타낸 정면도;
도 7은 본 발명의 제2실시예에 의한 벨트 전동장치 일부를 나타내는 분해 사시도;
도 8과 도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 벨트 전동장치 중 너트풀리를 나타낸 정면도이다.
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.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 벨트 전동장치 일부를 나타내는 분해 사시도, 도 4와 도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 벨트 전동장치 중 너트풀리를 나타낸 정면도, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 벨트 전동장치 중 너트풀리와 볼너트가 결합된 상태를 나타낸 정면도, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 의한 벨트 전동장치 일부를 나타내는 분해 사시도, 도 8과 도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 벨트 전동장치 중 너트풀리를 나타낸 정면도이다.
이들 도면과 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명에 의한 벨트식 전동장치는, 랙바(155)와 결합되어 랙바(155)를 슬라이딩시키는 볼너트(220); 상기 볼너트(220)의 외주면에 결합되어 벨트(210)의 구동력을 전달하는 너트풀리(305); 상기 너트풀리(305)의 내주면에 구비되며, 상기 볼너트(220)와의 결합시 탄성 변형되면서 지지력을 부가하는 지지부재(310)를 포함하여 구성된다.
이러한 벨트식 전동장치는 구동수단과 종동수단을 구비하는데, 구동수단은 전자제어장치(ECU)에 의해 제어되는 모터(165)와, 상기 모터(165)의 축(165a)에 결합된 모터풀리(205a), 벨트(210) 등으로 이루어진다.
또한, 종동수단은 랙바(155)를 감싸는 랙하우징(200)의 내부에 랙바(155)를 지지하는 볼너트(220)가 구비되고, 볼너트(220)의 외주면에 너트풀리(305)가 결합된다.
모터(165)와 연결된 모터풀리(205a)와, 랙바(155)와 연결된 너트풀리(305)는 서로 평행하게 배치되며, 이 모터풀리(205a)와 너트풀리(305)에는 벨트(210)가 끼워져 모터(165)의 회전력을 볼너트(220)를 통해 랙바(155)에 전달하고, 볼너트(220)의 동작에 의하여 랙바(155)를 좌우로 이동시켜 조향 보조력을 발생시키게 된다.
볼너트(220)는 볼(230)을 매개로 랙바(155)와 결합되어 회전하면서 랙바(155)를 랙하우징(200)과 기어하우징(미도시)의 내측에서 슬라이딩시키게 되고, 볼너트(220)의 외주면에는 볼너트(220)를 회전시키는 너트풀리(305)와, 볼너트(220)의 회전을 지지하는 베어링(240)이 장착된다.
볼너트(220)의 내주면과 랙바(155)의 외주면에는 랙바(155)를 축방향으로 슬라이딩시켜 조향 보조력을 발생시킬 수 있도록 동력전달구조가 마련되는데, 이 동력전달구조는 랙바(155)의 외주면에 반구형 내지는 아크형 단면을 가지며 나선형으로 형성된 외주스크류홈(155a)과, 이에 삽입되는 볼(230) 및, 외주스크류홈(155a)과 대응되게 볼너트(220)의 내주면에 반구형 내지는 아크형 단면을 가지며 나선형으로 형성된 내주스크류홈(220a)으로 이루어진다.
볼너트(220)는 내주면에 내주스크류홈(220a)이 형성된 중공관으로서, 외주면 일측에 너트풀리(305)가 밀착 설치되고, 이 볼너트(220)의 외주면 타측에는 베어링(240)이 설치되며, 이 베어링의 외륜 끝단과 외주면 일단에는 락스크류(미도시)가 랙하우징(200)의 내주면에 나사결합되어 베어링(240)을 지지하며 고정된다.
그리고, 너트풀리(305)의 내주면에 구비되는 지지부재(310)가, 너트풀리(305)와 볼너트(220)와의 결합시 탄성 변형되면서 지지력을 부가하여 너트풀리(305)의 헛돎을 방지하면서 진동과 소음을 흡수하게 되어 있다.
이러한 지지부재(310)는 도 3 내지 도 6의 제1실시예와 도 7 내지 도 9의 제2실시예로 본 발명에 구현된다.
먼저 도 3 내지 도 6에 도시된 본 발명의 제1실시예에 대해 설명하기로 한다.
제1실시예에서의 지지부재(310)는 금속이나 플라스틱, 고무류 등의 재질로 형성되는데, 도 4에 도시된 것처럼 수개의 지지부재(310)가 별개로 너트풀리(305)에 삽입되어 결합되거나, 너트풀리(305)와 일체로 몰딩(Insert Molding)되어 형성될 수 있다.
이 경우 지지부재(310)는 경방향으로 즉, 볼너트(220)의 내측 중심방향으로 돌출된 돌기부(313c)가 형성되며, 너트풀리(305)의 내주면에는 지지부재(310)가 결합되는 결합홈(305a)이 구비된다.
또한, 지지부재(310)는 도 5와 도 6과 같이 금속이나 플라스틱, 고무류 등의 재질로 된 얇은 판을 구부려서 형성한 원통형으로, 너트풀리(305)와 일체로 인서트 몰딩(Insert Molding)되어 형성되며 크게 고정부(311)와 탄성변형부(313)로 구성될 수도 있다.
고정부(311)는 너트풀리(305)의 내측에 삽입되어 일체로 인서트 몰딩되어 고정되는 부위로써 탄성변형부(313)의 탄성 변형과 복원을 지지하게 되어 있다.
탄성변형부(313)는 너트풀리(305)의 내주면 밖으로 돌출되어 있는 부위로, 너트풀리(305)와 볼너트(220)의 결합시 탄성변형부(313)가 탄성 변형되면서 너트풀리(305)와 볼너트(220)에 지지력을 부가함으로써 헛도는 것을 방지하게 된다.
도 5와 도 6에 도시된 제1실시예에서 고정부(311)와 연결되어 있는 탄성변형부(313)의 양단(313a)이 경방향으로 돌출되게 연장되고, 다시 원주방향으로 절곡되어 연결되며 형성된다.
또한, 탄성변형부(313)에서 원주방향으로 절곡되어 연결 형성된 부위(313b)에는 경방향으로 즉, 볼너트(220)의 내측 중심방향으로 돌출된 돌기부(313c)가 형성되어 있다.
따라서, 볼너트(220)의 외주측에 너트풀리(305)를 결합하면 탄성변형부(313)의 돌기부(313c)가 도 6에 도시된 것처럼 탄성 변형되면서 그 탄성 복원력에 의해 볼너트(220)와 너트풀리(305)에 지지력을 부가함으로써 볼너트(220)와 너트풀리(305)가 헛도는 것을 방지하면서, 너트풀리(305)와 볼너트(220)에서 발생되는 진동과 소음, 볼너트(220)의 회전시 볼과 랙바(155)를 통해 전달되는 진동과 소음을 흡수하면서 댐핑시킬 수 있게 된다.
여기서, 탄성변형부(313)가 지지되는 볼너트(220)의 외주면에는 함몰 형성된 안착부(220b)가 구비될 수 있다.
이하 도 7 내지 도 9에 도시된 제2실시예에 대해 설명하기로 한다.
제2실시예에서의 지지부재(310)도 금속이나 플라스틱, 고무류 등의 재질로 형성되는데, 도 8에 도시된 것처럼 수개의 지지부재(310)가 별개로 너트풀리(305)에 삽입되어 결합되거나, 너트풀리(305)와 일체로 몰딩(Insert Molding)되어 형성될 수 있다.
이 경우 지지부재(310)는 너트풀리(305)의 내주면 밖으로 돌출되되 경방향으로 볼록한 곡면으로 형성되며, 너트풀리(305)의 내주면에는 지지부재(310)가 결합되는 결합홈(305a)이 구비된다.
또한, 지지부재(310)는 도 9와 같이 금속이나 플라스틱, 고무류 등의 재질로 된 얇은 판을 구부려서 형성한 원통형으로, 너트풀리(305)와 일체로 인서트 몰딩(Insert Molding)되어 형성되며 크게 고정부(311)와 탄성변형부(313)로 구성될 수도 있다.
이 경우 탄성변형부(313)가 너트풀리(305)의 내주면 밖으로 돌출되되 경방향으로 볼록한 곡면으로 형성되어 있다.
이렇게 탄성변형부(313)가 경방향으로 볼록한 곡면으로 형성되어 있어서, 제1실시예의 돌기부(313c)와 같은 탄성 변형을 하면서 볼너트(220)와 너트풀리(305)에 지지력을 부가하여, 볼너트(220)와 너트풀리(305)가 헛도는 것을 방지함과 동시에 너트풀리(305)와 볼너트(220)에서 발생되는 진동과 소음, 볼너트(220)의 회전시 볼과 랙바(155)를 통해 전달되는 진동과 소음을 흡수하면서 댐핑시킬 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 제1실시예와 제2실시예에서의 탄성변형부(313)는 너트풀리(305)의 내주면에서 원주방향으로 소정의 간격으로 배치되게 형성되며, 축방향으로도 소정의 간격으로 수개가 배치되게 형성될 수 있다.
이와 같은 제1실시예와 제2실시예의 탄성변형부의 갯수는 차종에 따라서 또는 랙구동형 동력 보조 조향장치에 요구되는 조향 보조력의 크기 등에 따라서 그 갯수가 결정될 수 있다.
또한, 전술한 제1실시예와 제2실시예에 의한 벨트식 전동장치는, 조향 토크에 비례하는 전기 신호를 출력하는 토크 센서, 토크 센서로부터 전해지는 전기 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자 제어 장치(ECU), 전자 제어 장치로부터 전해지는 제어 신호에 기초하여 조향 보조 동력을 발생시키는 모터(165) 등과 함께 랙구동형 동력 보조 조향장치를 구성하게 된다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 모터에 의한 벨트의 작동시 볼너트와 너트풀리와의 슬립에 의한 헛돎을 방지하여 동력 전달 효율을 높이면서 내구성을 증대시키고, 너트풀리와 볼너트가 회전하면서 랙바를 슬라이딩시킬 때 랙바와 볼너트, 너트풀리 등을 통해 전달되는 진동과 소음을 최소화하여 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공하는 효과를 가지게 된다.
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.
155: 랙바 220: 볼너트
240: 베어링 305: 너트풀리
310: 지지부재 311: 고정부
313: 탄성변형부 313c: 돌기부

Claims (12)

  1. 랙바와 결합되어 랙바를 슬라이딩시키는 볼너트;
    상기 볼너트의 외주면에 결합되어 벨트의 구동력을 전달하는 너트풀리;
    상기 너트풀리의 내주면에 구비되며, 상기 너트풀리와 볼너트와의 결합시 탄성 변형되면서 지지력을 부가하는 지지부재;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 너트풀리의 내측에 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 너트풀리의 내주면에는 상기 지지부재가 결합되는 결합홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 너트풀리와 일체로 몰딩 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부재는 경방향으로 돌출된 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부재는 경방향으로 볼록한 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    상기 너트풀리의 내측에 삽입되어 일체로 고정되는 고정부;
    상기 너트풀리의 내주면 밖으로 돌출되어 탄성 변형되는 탄성변형부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성변형부는 상기 고정부와 연결된 양단이 경방향으로 연장되고 원주방향으로 절곡되어 연결 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 탄성변형부는 상기 원주 방향으로 절곡되어 연결 형성된 부위에 경방향으로 돌출된 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성변형부는 경방향으로 볼록한 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 너트풀리와 일체로 몰딩 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.
  12. 조향 토크에 비례하는 전기 신호를 출력하는 토크 센서, 토크 센서로부터 전해지는 전기 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하는 전자 제어 장치(ECU), 전자 제어 장치로부터 전해지는 제어 신호에 기초하여 조향 보조 동력을 발생시키는 모터, 모터에서 발생한 보조 동력을 랙바에 전달하는 벨트식 전동장치를 포함하되,
    상기 벨트식 전동장치는,
    랙바와 결합되어 랙바를 슬라이딩시키는 볼너트;
    상기 볼너트의 외주면에 결합되어 벨트의 구동력을 전달하는 너트풀리;
    상기 너트풀리의 내주면에 구비되며, 상기 너트풀리와 볼너트와의 결합시 탄성 변형되면서 지지력을 부가하는 지지부재;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101381047B1 (ko) * 2011-05-25 2014-04-14 주식회사 만도 랙구동형 동력 보조 조향장치
KR20130048837A (ko) * 2011-11-03 2013-05-13 주식회사 만도 랙구동형 조향장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치
DE102011117723B4 (de) * 2011-11-07 2015-01-08 Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft Kugelgewindetrieb mit Lagerausgleich
KR101699993B1 (ko) * 2012-10-05 2017-01-25 주식회사 만도 벨트 타입 전동식 파워 스티어링 기어의 풀리 구조
US9440672B2 (en) * 2013-03-14 2016-09-13 Trw Automotive U.S. Llc Electric power steering assembly
JP2015042896A (ja) * 2013-07-22 2015-03-05 Thk株式会社 回転直動変換装置、ステアリング装置
DE102014102132A1 (de) 2014-02-19 2015-08-20 Trw Automotive Gmbh Kugelumlaufmutter, Baugruppe für einen Kugelgewindeantrieb und Verfahren zur Herstellung einer Kugelumlaufmutter
JP6331021B2 (ja) * 2014-09-09 2018-05-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーステアリング装置
CN105151115A (zh) * 2015-08-18 2015-12-16 捷伸电子科技（上海）有限公司 电动助力转向系统
KR101783100B1 (ko) * 2015-10-05 2017-09-28 주식회사 만도 랙구동형 동력 보조 조향장치
JP2018070008A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
KR101944715B1 (ko) * 2016-12-29 2019-02-01 주식회사 만도 리드 스크류 조립체, 그리고 이를 이용한 후륜 조향 장치
JP6837233B2 (ja) * 2017-01-11 2021-03-03 日立Astemo株式会社 パワーステアリング装置
JP6798345B2 (ja) * 2017-02-16 2020-12-09 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
JP2018176815A (ja) * 2017-04-04 2018-11-15 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
JP2018202919A (ja) * 2017-05-31 2018-12-27 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
JP2019014358A (ja) * 2017-07-06 2019-01-31 株式会社ジェイテクト ステアリング装置及びステアリング装置の製造方法
US10995799B2 (en) * 2019-04-02 2021-05-04 Steering Solutions Ip Holding Corporation Self-retaining pulley for steering assembly
KR20200144973A (ko) * 2019-06-20 2020-12-30 주식회사 만도 스티어 바이 와이어식 조향장치
US11384827B2 (en) * 2019-11-25 2022-07-12 Steering Solutions Ip Holding Corporation Electric power steering polymer drive pulley
KR20220049136A (ko) * 2020-10-14 2022-04-21 주식회사 만도 스티어 바이 와이어식 조향장치
KR20220141647A (ko) * 2021-04-13 2022-10-20 주식회사 만도 자동차의 조향장치

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2615316A (en) * 1948-10-30 1952-10-28 Kirwin Henry Spring wheel construction
US3304924A (en) * 1964-01-20 1967-02-21 Dolza John Tensioning pulley
JPS5291231A (en) * 1976-01-26 1977-08-01 Caterpillar Mitsubishi Ltd Apparatus for preventing generation of noises around sprockets of crawler vehicle
JPS6095235A (ja) * 1983-10-26 1985-05-28 Mitsubishi Electric Corp ハ−モニツクギヤ装置
JP2001343024A (ja) * 2000-03-29 2001-12-14 Toyota Industries Corp 動力伝達機構
US6386065B1 (en) * 2000-07-25 2002-05-14 The Gates Corporation Dual ring damper
US6454044B1 (en) * 2001-04-17 2002-09-24 Delphi Technologies, Inc. Gearing without backlash for electric power steering
US6883635B2 (en) 2001-06-29 2005-04-26 Delphi Technologies, Inc. Ball-screw assembly isolator
JP2003139161A (ja) 2001-10-31 2003-05-14 Ogura Clutch Co Ltd 動力伝達機構
US7055646B2 (en) * 2002-04-12 2006-06-06 Trw Inc. Electric power steering assembly
CN101663501B (zh) * 2007-02-15 2011-09-07 特高欧洲公司 带有安全装置的减震带轮组件
JP2009174638A (ja) 2008-01-24 2009-08-06 Jtekt Corp 樹脂製プーリ
JP2011105075A (ja) * 2009-11-13 2011-06-02 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置

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