KR101568953B1

KR101568953B1 - 차량 조향 시스템 트랜스미션

Info

Publication number: KR101568953B1
Application number: KR1020147015578A
Authority: KR
Inventors: 데안 슈나이더; 알렉산더 세르크; 토마스 에이 로빈
Original assignee: 게이츠 코포레이션
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2015-11-13
Also published as: EP2776220A2; RU2566095C1; WO2013070404A2; BR112014011286B1; WO2013070404A3; CN104159714B; JP5894676B2; KR20140105743A; CA2855018C; CN104159714A; EP2776220B1; CA2855018A1; US8312959B1; JP2015502285A; BR112014011286A2; MX2014005644A

Abstract

차량 조향 시스템 트랜스미션은, 하우징, 하우징에 저널 결합되는 입력 샤프트, 하우징에 결합되고 입력 샤프트에 연결되는 전기 모터, 및 하우징에 저널 결합되는 출력 샤프트를 포함하고, 상기 입력 샤프트와 출력 샤프트는 제1 벨트가 사이에 걸려 있고 제1 비율을 갖는 스프로켓들의 제1쌍에 의해 연결되며, 제1 벨트와 스프로켓들의 제1쌍은 나선형 톱니 형태를 포함하고, 입력 샤프트와 출력 샤프트는 제2 벨트가 사이에 걸려 있고 제2 비율을 갖는 스프로켓들의 제2쌍에 의해 연결되며, 입력 샤프트와 출력 샤프트는 제3 벨트가 사이에 걸려 있고 제3 비율을 갖는 스프로켓들의 제3쌍에 의해 연결된다.

Description

차량 조향 시스템 트랜스미션{VEHICLE STEERING SYSTEM TRANSMISSION}

본 발명은 차량 조향 시스템 트랜스미션에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 비율을 갖는 제1쌍의 스프로켓, 비율을 갖는 제2쌍의 스프로켓, 및 비율을 갖는 제3쌍의 스프로켓에 의해 커플링되는 입력 샤프트와 출력 샤프트를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션에 관한 것이다.

1960년대 이래로 전력 보조식 조향 시스템(EPAS)이 돌아 다니고 있다. 유압 보조식 조향이 시장에서 전통적으로 우위를 차지하였다. 유압 시스템은 유압 펌프가 펌핑될 때에 기생 에너지 손실이 높지만, 전력 보조가 요구되지 않는다. 이 기생 손실을 제거하기 위한 초기 시도는 전기 모터를 펌프에 설비하고 펌프를 필요할 때에만 구동시키는 것을 수반하였다.

전기 유압 보조식 파워 조향 시스템은 유압 펌프를 구동시켜 유압 파워 조향 시스템에 유압을 공급하도록 전기 모터를 사용한다. 이들 시스템은 산업에 의한 중간 단계이고 그 사용은 EPAS의 사용 증가에 따라 사라질 것 같다. EPAS 시스템은 감소된 노이즈, 감소된 에너지 사용, 액티브 안전 특징부, 및 구동 조건을 충족시키는 조절성의 실현을 허용한다. 그러나, 이들 시스템의 사용은 최근의 C.A.F.E 요건이 만족하기 더 어려워질 때까지 제한된 상태로 남아 있었다. 이는 차량 연료 절약을 개선하기 위하여 자동차 제조업자들을 점점 더 EPAS 시스템쪽으로 내몰고 있다. EPAS 시스템은 유압 보조 파워 조향 시스템에서 통상적으로 발견되는 기생 손실을 제거한다. Nexteer 등의 시스템 제조업자는 6% 연료 절약 개선을 주장하고 있다.

예컨대, EPAS 시스템의 실시를 늦추게 한 한가지 어려움은 12 볼트 전기 모터로 파워 요건을 만족시키는 것이다. 최근, 이 문제를 성공적으로 해결하는 시스템이 개발되었다. 또한, 모든 EPAS 시스템은 운전자 입력을 감지하고 전기 모터를 제어하여 원하는 보조를 제공하도록 제어 모듈을 필요로 한다. 제어 모듈은 운전자 입력 토크를 측정하고 이를 이용하여 요구되는 보조의 양을 결정한다. 보조는 운전 조건에 따라 운전자 요구를 만족시키도록 조정될 수 있다. 시스템은 심지어는 운전자에게 소용이 되는 조정 가능한 "느낌"을 가질 수 있다.

자동차 EPAS의 주요 동인은 연료 절약 개선이지만, EPAS는 추가 이점을 갖는다. 시스템은 차량이 엔진이 작동되지 않을 때에도 조향 보조를 이용 가능하게 할 수 있다. 또한, 오늘날 자동 평행 주차 시스템의 사용을 이용 가능하게 할 수 있다.

EPAS 시스템에는 2가지 주요 타입, 즉 컬럼 보조식과 랙 보조식이 있다. 랙 보조식 EPAS 시스템은 조향 랙에 연결되는 전기 모터를 갖는다. 전기 모터는 일반적으로 리드 스크류 메카니즘을 구동시키는 것을 통해 랙 움직임을 보조한다. 컬럼 보조식 EPAS 시스템은 조향 컬럼에 연결되는 전기 모터를 갖는다. 전기 모터는 일반적으로 웜 기어식 장치를 통해 컬럼 샤프트의 움직임을 보조한다. 이들 타입의 시스템의 한가지 이점은 전기 모터가 승객 구획에 배치되어 후드 아래의 유용한 공간을 자유롭게 할 수 있다는 것이다. 이는 또한 임의의 민감한 전기 구성요소를 후드 아래의 가혹한 환경에서 벗어나게 한다.

웜 구동 컬럼 보조식 시스템은 일반적으로 보조 파워 요건이 대형 중장비에 요구되는 것보다 더 낮은 소형차에 사용된다. 이들 시스템은 조향 휠 및 드라이브의 비율에 의해 제한된다. 조향 휠은 그 가장 빠른 속도에서 대략 60 rpm으로 비교적 느리게 회전한다. 조향 휠의 60 rpm 속도 및 15:1의 웜 드라이브 비율의 경우, 전기 모터의 최대 속도는 900 rpm에 지나지 않는다. 웜 드라이브는 20:1 미만의 비율로 제한되는데, 그 이유는 그보다 높은 비율은 역구동될 수 없기 때문이다.

조향 시스템은 파워없이 작동될 수 있어야 한다. 이는 웜 드라이브가 (역구동되는) 웜을 구동시키는 기어에 의해 작동될 수 있는 것을 필요로 한다. 낮은 모터 속도와 제한된 비율의 웜 드라이브를 가지면 높은 토크 모터가 요구된다. 높은 토크의 모터의 경우라도, 이 종류의 시스템은 중장비에서 성공적으로 이루어지지 않았다. 소형 차량은 가볍고 작은 조향 노력을 필요로 하므로 이들 시스템의 사용을 가능하게 한다. 웜 드라이브 컬럽 보조식 EPAS 시스템은 가장 낮은 비용의 시스템이므로 더 작은 덜 저렴한 차량에 적합하다.

웜 드라이브 보조를 갖는 통상적인 조향 시스템은 그 효율이 제한된다. EPAS 시스템은 유용한 파워가 없을 때에 작동하도록 설계되어야 한다. 비율이 대략 20:1을 초과할 때에 역 구동 중에 로크업하는 웜 드라이브의 물성으로 인해, 웜 드라이브 EPAS 시스템의 효율은 역구동 조건 중에 대략 85%보다 크지 않고 65%에 가깝다.

오늘날, 보조를 용이하게 하도록 웜 드라이브 이외에 임의의 것을 이용하는 시판 중인 컬럼 보조식 EPAS 시스템은 없다. 이들 컬럼 시스템은 대형 중장비에 충분한 보조를 제공할 수 없다.

나선형 톱니식 벨트 트랜스미션 디바이스를 개시하고 있는 미국 특허 제7,887,446호가 당업계의 대표적이다. 나선형 톱니식 벨트와 나선형 톱니식 풀리 간의 결합에 의해 구동력을 전달하는 나선형 톱니식 벨트 트랜스미션 디바이스에서 백래시 "D"가 선택적으로 확장되는데, 즉 톱니 나선각 "θ"은 -0.2≤1-Wxθ/Pt≤0.75의 범위로 설정되고, 여기서 "Pt"는 톱니 피치이며, "θ"는 톱니 나선각이고, W는 벨트의 폭이다. 나선형 톱니식 벨트와 나선형 톱니식 풀리 간의 백래시 "D"는 톱니 피치 "Pt"의 1.6%-3%로 설정된다.

본 발명의 목적은 비율을 갖는 제1쌍의 스프로켓, 비율을 갖는 제2쌍의 스프로켓, 및 비율을 갖는 제3쌍의 스프로켓에 의해 커플링되는 입력 샤프트와 출력 샤프트를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션을 제공하는 것이다.

본 발명은 이런 요구를 만족시킨다.

본 발명의 주요 양태는 비율을 갖는 제1쌍의 스프로켓, 비율을 갖는 제2쌍의 스프로켓, 및 비율을 갖는 제3쌍의 스프로켓에 의해 커플링되는 입력 샤프트와 출력 샤프트를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 양태는 본 발명의 이하의 설명 및 첨부 도면에 의해 기재되거나 명백해진다.

본 발명은 하우징, 하우징에 저널 결합되는 입력 샤프트와, 하우징에 연결되고 입력 샤프트에 커플링되는 전기 모터와, 하우징에 저널 결합되는 출력 샤프트를 포함하고, 입력 샤프트와 출력 샤프트는 제1 벨트가 개재되어 있고 제1 비율을 갖는 제1쌍의 스프로켓에 의해 커플링되고, 제1 벨트와 제1쌍의 스프로켓은 나선형 톱니 형태부를 포함하고, 입력 샤프트와 출력 샤프트는 제2 벨트가 개재되어 있고 제2 비율을 갖는 제2쌍의 스프로켓에 의해 커플링되며, 입력 샤프트와 출력 샤프트는 제3 벨트가 개재되어 있고 제3 비율을 갖는 제3쌍의 스프로켓에 의해 커플링되는, 차량 조향 시스템 트랜스미션을 포함한다.

도 1은 본 발명의 트랜스미션의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 트랜스미션의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 트랜스미션의 분해도이다.
도 4는 속도 감속기로서 트랜스미션의 효율의 그래프이다.
도 5는 속도 증배기로서 트랜스미션의 효율의 그래프이다.
도 6은 종래 기술의 전력 보조식 랙 시스템의 사시도이다.
도 7은 도 6의 상세도이다.
도 8은 조향 시스템의 개략도이다.
도 9는 벨트의 이면으로부터 본, 나선형 톱니식 풀리 상에 설치된 엔드리스 나선형 톱니식 벨트의 구조를 개략적으로 도시한다.
도 10은 나선형 톱니식 풀리의 톱니 트레이스와 이와 결합되는 나선형 톱니식 벨트의 톱니 트레이스 간의 관계를 보여주는 개략적인 확대도이다.
도 11은 벨트와 풀리의 절반 톱니 프로파일을 예시한다.
도 12는 엔드리스 벨트에 적용되는 나선형 톱니의 각도를 예시한다.
도 13은 나선형 톱니식 벨트를 예시한다.
도 14는 압축성 톱니식 프로파일의 형태를 도시한다.
도 15는 벨트 구조의 상세도이다.
도 16은 조향 시스템에서 본 발명의 트랜스미션의 사시도이다.
도 17a는 변형예의 분해도이다.
도 17b 및 17c는 도 17a의 상세도이다.
도 18은 변형예의 단면도이다.
도 19a는 편심 샤프트(3000)의 사시도이다.
도 19b는 편심 샤프트(3000)의 단면도이다.
도 20은 변형예의 외부 사시도이다.
도 21은 변형예의 단면도이다.

명세서에 통합되어 그 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.

도 1은 본 발명의 트랜스미션의 단면도이다. 본 발명의 트랜스미션(1000)은 하우징(100)을 포함한다. 하우징(100) 내에는 입력 샤프트(200)가 수용된다. 입력 샤프트는 전기 모터(201)에 커플링된다. 전기 모터는 당업계에 공지된 12 V DC 모터이다. 전기 모터는 모터 마운트(101)에서 하우징에 부착된다.

입력 샤프트(200)는 제1 베어링(211)과 제2 베어링(202)에 의해 하우징에 저널 결합된다.

스프로켓(206)이 샤프트(200)에 압력 끼워맞춤된다. 스프로켓(206)은 톱니형 벨트(400)와 맞물리는 톱니형 표면(207)을 포함한다.

샤프트(200)에 베어링(208)과 니들 베어링(205)에 의해 중간 스프로켓(203)이 저널 결합된다. 스프로켓(203)은 샤프트(200)에서 자유롭게 회전한다. 중간 스프로켓(203)은 스프로켓(204)에 연결되고, 바꿔 말해서 이들 스프로켓은 단일 유닛이다. 중간 스프로켓(203)은 톱니형 표면(209)을 포함하고, 스프로켓(204)은 톱니형 표면(210)을 포함하며, 각각의 표면은 톱니형 벨트와 맞물린다. 톱니형 표면(209)의 직경은 톱니형 표면(210)의 직경보다 크다. 스프로켓(206)의 직경은 스프로켓(204)의 직경보다 작다. 물론, 원하는 비율을 달성하기 위하여 임의의 조합의 직경이 가능하다.

하우징에 외부 샤프트(300)가 제1 베어링(301)과 제2 베어링(302)에 의해 저널 결합된다.

스프로켓(306)은 하우징에 베어링(308)과 니들 베어링(305)에 의해 저널 결합된다. 스프로켓(306)은 톱니형 벨트와 맞물리는 톱니형 표면(307)을 포함한다. 스프로켓(306)은 톱니형 벨트와 맞물리는 표면을 또한 포함하는 스프로켓(309)에 연결된다. 스프로켓(306)의 직경은 스프로켓(309)의 직경보다 크다. 스프로켓(306)의 직경은 스프로켓(303)의 직경보다 작다. 물론, 임의의 조합의 직경이 스프로켓들의 각 쌍에 원하는 비율을 달성하도록 가능하다.

스프로켓(303)은 샤프트(300)에 압력 끼워맞춤된다. 스프로켓(303)은 톱니형 벨트와 맞물리는 톱니형 표면(310)을 포함한다.

톱니형 벨트(400)는 제1쌍의 스프로켓 사이에, 즉 스프로켓(206)과 스프로켓(306) 사이에 개재되어 있다. 스프로켓(306과 206) 사이의 비율은 3.4:1이다. 톱니형 벨트(400)는 본 명세서에서 다른 곳에서 보다 자세하게 설명되는 나선형 벨트를 포함한다.

톱니형 벨트(500)는 제2쌍의 스프로켓 사이에, 즉 스프로켓(203)과 스프로켓(309) 사이에 개재되어 있다. 스프로켓(203과 309) 사이의 비율은 3.0:1이다. 톱니형 벨트(600)는 제3쌍의 스프로켓 사이에, 즉 스프로켓(204)과 스프로켓(303) 사이에 개재되어 있다. 스프로켓(303과 204) 사이의 비율은 3.0:1이다. 톱니형 벨트(500)와 톱니형 벨트(600)는 톱니형 벨트(400)의 경우와 같은 나선형 벨트를 포함하지 않는다.

본 명세서에서 제공되는 치수는 일례일 뿐이고 본 발명의 트랜스미션의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.

나선형 벨트

나선형 벨트(400)와 나선형 스프로켓(206, 306)이 다음에 설명된다. 도 9는 벨트의 이면에서 본, 나선형 톱니식 풀리 상에 설치된 엔드리스 나선형 톱니식 벨트의 구조를 개략적으로 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 나선형 톱니식 벨트(400)는 각각의 축선 "L1" 및 "L2"을 중심으로 회전될 수 있는 나선형 톱니식 풀리(206, 306) 둘레에 걸려 있다. 예컨대, 나선형 톱니식 풀리(306)는 구동 풀리이고 나선형 톱니식 풀리(306)의 회전력은 나선형 톱니식 벨트(400)를 통해 종동 풀리(206)로 전달된다. 도 9에서, 실선으로 그려진 나선형 톱니식 벨트(400)는 벨트 설치 직후에 나선형 톱니식 벨트의 구조를 가리킨다. 다른 한편으로, 참조 번호 400'으로 나타낸 점선은 벨트-구동 트랜스미션 디바이스가 구동된 후에 나선형 톱니식 벨트(400)의 위치를 나타낸다.

나선형 톱니식 벨트(400)가 나선형 톱니식 풀리(206, 306) 상에 설치된 직후에(벨트-구동 트랜스미션 디바이스가 구동되기 전에), 나선형 톱니식 벨트(400)의 톱니 트레이스는 나선형 톱니식 풀리(206, 306)의 톱니 트레이스와 일치하므로, 나선형 톱니식 벨트(400)의 종방향은 나선형 톱니식 풀리(206, 306)의 회전축 "L1" 및 "L2"에 실질적으로 직교하게 된다. 그러나, 나선형 톱니식 풀리(306) 또는 구동 풀리가 구동되고 하중이 나선형 톱니식 벨트(400)에 부하될 때에, 나선형 톱니식 벨트(400)는 풀리들의 톱니 트레이스를 따라 미끄러지므로 추력이 발생한다. 즉, 벨트-구동 트랜스미션 디바이스가 구동될 때에, 도 9에 도시된 바와 같이 나선형 톱니식 벨트(400)는 회전축 "L1"을 따라 "A" 방향으로 나선형 톱니식 풀리(206)에서 미끄러지고, 회전축 "L2"를 따라 "A" 방향에 반대인 "B" 방향으로 나선형 톱니식 풀리(306)에서 미끄러진다. 이에 의해, 실선으로 나타낸 나선형 톱니식 벨트(400)는 점선으로 나타낸 위치(10')로 이동된다. 이 타입의 추력은 벨트-구동 트랜스미션 디바이스가 무거운 하중 하에 또는 고속 회전으로 작동될 때에 두드러진다.

도 10은 벨트-구동 트랜스미션 디바이스의 작동이 시작된 후에 또는 추력이 발생된 후에, 나선형 톱니식 풀리(306)의 톱니 트레이스와 이와 결합되는 나선형 톱니식 벨트(400)의 톱니 트레이스 사이의 관계를 보여주는 개략적인 확대도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 나선형 톱니식 벨트(400)의 톱니 트레이스(411)는 벨트가 미끄러짐에 의해 경사진 각도의 크기까지 나선형 톱니식 풀리(306)의 톱니 트레이스(31)에 대해 기울어져 있으므로, 톱니 트레이스(411)는 톱니 트레이스(31) 밖으로 미끄러진다. 나선형 톱니식 벨트(400)의 톱니 트레이스와 나선형 톱니식 풀리(306)의 톱니 트레이스 사이에 간극이 유도될 때에, 부적절한 접촉이 풀리와 벨트 사이에 발생된다. 예컨대, 풀리의 숄더(작용 플랭크와 톱니 팁 실린더를 연결하는 부분)가 벨트의 정합하는 플랭크 등과 접촉한다. 그러한 부적절한 결합은 노이즈와 진동을 발생시킨다. 도 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 동일한 현상이 나선형 톱니식 풀리(206)에서 유도된다는 것을 유념해야 한다.

그러한 문제를 해결하기 위하여, 벨트와 풀리 사이의 백래시가 본 발명의 제1 실시예에서 선택적으로 확대되어, 풀리 톱니와 벨트 톱니 간의 부적절한 접촉을 방지하여 노이즈와 진동을 감소시킨다. 도 11을 참조하여, 본 실시예에서 백래시의 정의를 설명한다.

도 11은 벨트와 풀리의 절반 톱니 프로파일을 예시한다. 실선 곡선 "P1"은 풀리의 톱니 프로파일을 설명하고, 파선 곡선 "P2"은 벨트의 톱니 프로파일을 설명한다. 직선 "B"(일점 쇄선)는 벨트의 바닥 랜드의 기준선이므로, 톱니 높이 "H"는 기준선(B)으로부터 벨트 톱니의 팁까지의 높이에 의해 정의된다. 또한 일점 쇄선으로 나타내는 원호 "C"는 기준선 "B"으로부터 톱니 높이 "H"의 거리의 절반(1/2H)만큼 떨어져 있는 지점을 통과하는 원호이고 그 중심은 풀리의 중심과 일치한다. 즉, 원호 "C"의 직경은 톱니 높이 "H"가 풀리의 외경으로부터 감산된 값과 동등하다. 벨트와 풀리 간의 백래시는 원호 "C"를 따른 위치에서 풀리 톱니와 벨트 톱니 사이의 거리 "D"(곡선 "P1"과 원호 "C"의 교차점과, 곡선 "P2"와 원호 "C"의 교차점 사이의 거리)에 의해 정의된다.

다음에, 도 12를 참조하여, 제1 실시예의 엔드리스 벨트에 적용된 나선형 톱니의 각도를 설명한다. 도 12는 제1 실시예에 적용되는 나선형 톱니식 벨트(400)의 개략적인 개발의 일부이다. 나선형 톱니식 벨트(400)의 톱니 트레이스는 벨트의 측방향에 있는 경사진 실선에 의해 나타낸다. 여기서, 벨트 톱니의 피치는 "Pt"로 나타내고 폭은 "W"로 나타낸다. 또한, 벨트의 종방향에서의 라인(또는 벨트 종방향에 직교하는 라인)과 톱니 트레이스 간의 각도(톱니 나선 각도)를 "θ"로 나타낼 때에, 제1 톱니 결합부의 말단과 인접한 제2 톱니 결합부의 시작점 간의 공간 "d"는 피치 "Pt", 벨트 폭 "W", 및 톱니 나선 각도 "θ"를 이용하여 d=Pt-Wxθ에 의해 나타낸다. 제1 실시예에서, 톱니 나선 각도 "θ"는 -0.2≤d/Pt = 1-Wxθ/Pt≤0.75를 만족시키도록 설정된다.

종래의 나선형 톱니식 벨트 트랜스미션 디바이스에서, 백래시 "D"는 톱니 피치 "Pt"에 대해 약 1.5%로 설정되지만, 제1 실시예의 나선형 톱니식 벨트 트랜스미션 디바이스의 백래시 "D"는 톱니 피치 "Pt"의 1.6% 내지 3%(D/Pt × 100)의 범위로 설정된다.

즉, 제1 실시예의 나선형 톱니식 벨트 트랜스미션 디바이스에서, 무거운 하중이 작동 중에 벨트에 부하될 때에 추력이 벨트에 유도되는 경우라도, 백래시 "D"를 예컨대 톱니 피치 "Pt"의 1.6% 내지 3%로 넓게 설정함으로써(넓은 백래시), 풀리의 톱니와 벨트 간의 부적절한 접촉이 방지된다. 또한, -0.2≤d/Pt≤0.75를 만족시키는 톱니 나선 각도 "θ"에 특히 효과적이다. 즉, (압축성 톱니 프로파일에 매우 효과적이지 않은 작은 각도의 경우라도) 넓은 범위의 톱니 나선 각도 "θ"에 걸쳐, 노이즈와 진동이 감소될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 실시예에 따르면, 무거운 하중 하에 또는 높은 회전 속도로 구동되는 나선형 톱니식 벨트 트랜스미션 디바이스에서 노이즈와 진동이 효과적으로 감소된다.

다음에, 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예의 벨트-구동 트랜스미션 디바이스를 설명한다. 도 13은 제2 실시예에 적용되는 나선형 톱니식 벨트(400)의 개략적인 개발의 일부이다. 나선형 톱니식 벨트(400)의 톱니 트레이스는 벨트의 측방향에 있는 경사진 실선에 의해 나타낸다. 또한, 도 14는 제2 실시예에 적용되는 압축성 톱니 프로파일의 형태를 도시한다.

제2 실시예의 벨트-구동 트랜스미션 벨트에서, 톱니 나선 각도 "θ"는 d/Pt = 1-Wtan θ/Pt≤0의 범위로 설정된다. 즉, 도 13에 도시된 바와 같이, "d"의 값은 "0"이거나 음수이므로, 인접한 제2 톱니의 결합부는 제1 톱니 결합부의 말단 전에(또는 결합부의 말단과 동시에) 시작한다.

도 14에서, 실선으로 나타내는 곡선 "P3"은 제2 실시예의 나선형 톱니식 풀리(206, 306)의 톱니 프로파일을 나타내고, 파선에 의해 나타내는 곡선 "P4"는 제2 실시예의 나선형 톱니식 벨트(400)의 톱니 프로파일을 나타낸다. 또한, 일점 쇄선 "B"는 벨트가 설치될 때에 벨트의 기준선을 나타낸다. 기준선 "B"로부터 풀리의 톱니 뿌리 실린더까지의 깊이인 홈 깊이 "Dp"는 벨트의 톱니 높이보다 "h"만큼 작다. 따라서, 나선형 톱니식 벨트(400)가 나선형 톱니식 풀리(206, 306) 둘레에 걸려 있을 때에, 장력이 제공되고, 벨트 톱니는 풀리의 톱니 뿌리 실린더에 대해 압박되어 압축된다. 이에 의해, 풀리 홈에 대한 각각의 벨트 톱니의 위치 결정 정확도가 개선되어, 벨트 톱니와 풀리 톱니 사이의 누적 에러가 감소되고, 벨트 톱니와 풀리 톱니 간에 부적절한 접촉이 방지된다. 제2 실시예에서, 나선형 톱니식 벨트의 압축성(h/H × 100)은 1.5% 내지 5% 내에 설정된다는 것을 유념해야 한다.

전술한 바와 같이, 제2 실시예에 따르면, 노이즈와 진동은 톱니 나선 각도 "θ"가 d/Pt = 1-Wθ/Pt≤0의 범위 내에 있는 나선형 톱니식 벨트 트랜스미션 디바이스로부터 효과적으로 감소되고, 디바이스는 벨트 톱니와 풀리 톱니 간에 부적절한 접촉을 방지함으로써, 무거운 하중 하에 또는 높은 회전 속도로 구동된다. 제2 실시예의 나선형 톱니식 벨트 트랜스미션 디바이스는 스팬 공진 주파수 근처에서 특히 효과적이다.

조향 비율은 1도의 전방 휠의 움직임 당 조향 휠의 움직임의 정도의 비율이다. 20:1의 조향 비율은 전방 휠을 1도 이동시키도록 20도의 조향 휠의 움직임을 필요로 한다. 대부분의 파워 조향 시스템은 대략 12:1 내지 24:1의 비율을 갖는다. 12:1의 비율은 스포츠카를 위한 비율이다. 대형 픽업 트럭은 24:1 근처의 비율을 가질 수 있다.

본 발명의 시스템은 2개의 공통축, 즉 입력 샤프트와 출력 샤프트에 배치되는 일련의 벨트로 이루어진다. 본 발명의 시스템은 전기 모터로부터 출력 샤프트(300)로 30.6:1의 토크 증배 비율을 제공한다. 이는 3.4:1, 3:1 및 3:1의 3개의 스테이지를 통해 달성된다.

전기 모터(201)에 가장 가까운 초기 스테이지는 3.4:1 비율을 위해 구성된다. 제1 스테이지의 스프로켓(206, 306)은 고속 벨트에서의 노이즈를 최소화시키도록 나선형 스프로켓과 나선형 벨트를 이용한다. 다음 2개의 스프로켓 스테이지는 5 mm 피치의 톱니형 벨트를 이용한다. 선택된 스프로켓 톱니 조합은 양 피치 설계에 대해 동일한 중심 거리를 설계가 유지할 수 있게 한다.

도 6은 종래의 전력 보조식 랙 시스템의 사시도이다. 시스템은 통상적으로 조향 컬럼(s)과 랙(R)을 포함한다. 조향 휠은 운전자 입력이 차량을 조향하도록 수신되는 조향 컬럼에 연결된다. 랙은 또한 당업계에 "랙 앤드 피니언" 조향 시스템으로서 공지되어 있다.

랙 앤드 피니언은 일반적으로 피니언의 회전 당 랙의 이동 인치의 수에 의해 정의된다. 요구되는 정확한 랙 비율은 조향의 기하학적 형태에 따라 좌우된다. 24:1 및 12:1의 조향 비율은 1.57:1 및 2.62:1의 랙 비율을 각각 가질 수 있다. 랙고 피니언의 비율은 랙을 가로질러 변동될 수 있다. 이는 랙을 따라 랙의 톱니의 프로파일을 변경함으로써 달성된다. 이는 피니언과의 접촉 반경을 변화시킨다. 접촉 반경의 변화는 피니언의 선회 당 랙의 이동량을 변화시킨다. 이러한 비율 변화는 랙을 가로질러 15%의 최대값으로 제한된다.

도 7은 도 6의 상세도이다. 종래 기술의 전력 보조식 조향 시스템은 전기 모터(M)에 의해 구동되는 벨트(B)를 포함한다. 벨트는 2개의 스프로켓 (S1)과 (S2) 사이에 재재되어 있고 웜 기어 랙(WG)을 구동시킨다. 운전자가 조향 휠을 선회시키면, 제어 모듈(도시 생략)이 모터(M)를 이에 따라 통전시키는 신호를 수신하여 벨트를 구동시킨다. 벨트가 회전함에 따라, 스프로켓(S2)은 웜 기어 랙을 축방향으로 구동시켜 차량 휠을 이동시켜 조향한다.

차량의 전방 휠을 조향시키는 데에 요구되는 파워는 차량이 이동하지 않을 때에 최대이다. 중장비는 조향하는 데에 물론 더 큰 파워를 필요로 한다. 이하는 정지된 차량의 전방 휠을 조향하는 데에 필요한 파워의 예시적인 계산이다.

조향 시스템에 적용될 때에 기하학적 관점을 설명할 필요가 있다. 최소의 효과적인 반경 아암 길이(A)는 선회 중심(B)으로부터 타이 로드(C)까지 가장 짧은 유효 거리이다. 일반적으로, 이는 휠이 완전히 선회되었을 때에 취해진다. 킹 핀 오프셋(D)은 휠의 중심선(E)으로부터 선회 중심(B)까지의 거리이다. 타이어 폭(F)은 타이어와 도로면 사이의 접촉 패치의 폭이다.

본 발명을 예시하기 위한 목적으로, 이하의 정보가 제공된다:

전방 액슬의 차량 중량 900 Kg Gs

타이어 폭 200 mm B

마찰: 타이어 대 도로 0.8 μ

조향을 위한 최소 유효 반경 0.1 m r

킹 핀 오프셋 100 mm e

휠을 조향하는 데에 요구되는 토크(M)는 이하의 식을 이용하여 계산될 수 있다:

휠의 전체 각도 변위가 85도이고 휠을 잠금에서 잠금으로 선회시키는 데에 2초가 걸린다고 가정하면, 파워 요건을 아래와 같이 계산될 수 있다.

휠 각도 변위 85도

잠금에서 잠금까지 선회시키는 시간 2초

이어서, 선회 중에 휠의 각속도:

어떠한 시스템 손실없이 요구되는 파워:

차량 조향 시스템이 70%의 효율을 갖고 시스템이 80%의 효율을 가지며 웜 기어가 80%의 효율을 갖는다고 가정하면, 파워 요건은 다음과 같다:

다른 한편으로, 본 발명의 시스템은 3개의 벨트 스테이지를 사용한다. 도 4는 속도 감속기로 트랜스미션의 효율의 그래프이다. 도 5는 속도 증배기로서 트랜스미션의 효율의 그래프이다. 이 정보를 제안된 시스템의 효율을 결정하는 대리로서 이 정보를 이용하면, 본 발명의 시스템이 95% 이상 일관되게 효율을 갖는다고 예상된다.

작동, 전기 모터 보조 모드

작동시에, 운전자는 샤프트(300)에 연결되는 차량 조향 휠을 선회시킨다. 통상적인 차량 시스템은 운전자 입력을 감지하고 전기 모터(201)를 제어하여 원하는 보조를 트랜스미션(1000)을 통해 제고하는 제어 모듈을 포함한다. 예컨대, 제어 모듈은 운전자 입력 토크를 측정하고 이 토크를 이용하여전기 모터(201)로부터 요구되는 보조량을 결정한다. 보조는 구동 조건에 따라 운전자 요구를 만족시키도록 조정될 수 있다.

제어 모듈 또는 ECU에 의해 보조가 요청될 때에, 통전된 전기 모터는 토크를 샤프트(200)에 인가하고, 이는 다시 토크를 스프로켓(206)에 제공한다. 작동 중에, 입력 샤프트(200)는 최대 1800 RPM까지 회전할 수 있다. 이는 감속을 고려할 때에 30.6:1의 트랜스미션을 통해 대략 60 RPM의 출력 샤프트의 회전 속도를 초래하고, 이는 통상적인 상한값을 나타낸다. 나선형 벨트(400) 및 나선형 스프로켓(206)의 이용은 벨트들의 비교적 높은 속도 작동을 상당히 조용히 시킨다. 벨트(500)와 벨트(600) 등의 직선형 톱니식 벨트는 작동되고 고속일 때에 노이즈 또는 잡음을 발생시킬 수 있다. 나선형 톱니식 설계는 작동 중에 벨트의 톱니와 스프로켓 홈 사이의 더 점진적인 결합을 허용한다.

샤프트 속도는 벨트(500)와 벨트(600)에서 상당한 문제는 아닌데, 그 이유는 이들 벨트가 1800/3.4=529 RPM(벨트 400)과 529/3.0=176 RPM(벨트 500)과 176/3.0=58 RPM(벨트 600)의 최대 속도로 작동하기 때문이다.

톱니형 벨트(400)는 힘을 스프로켓(206)으로부터 스프로켓(306)으로 전달하고, 이는 다시 토크를 스프로켓(309)에 인가한다. 스프로켓(309)은 벨트(500)를 통해 스프로켓(203)을 구동시킨다. 스프로켓(204)은 벨트(600)를 통해 스프로켓(303)을 구동시킨다.

그러므로, 보조 모드 중에 토크 유동은 전기 모터(201)로부터 샤프트(200)로 스프로켓(206)으로 벨트(400)로 스프로켓(306)으로 스프로켓(309)으로 벨트(500)로 스프로켓(203)으로 스프로켓(204)으로 벨트(600)로 스프로켓(303)로 샤프트(300)로 전달된다.

작동, 보조없음 모드

전기 보조가 제어 모듈에 의해 요구될 때에, 운전자 입력은 토크를 샤프트(300)에 인가한다. 샤프트(300)가 회전하더라도, 전기 모터(201)가 비통전되기 때문에, 자유롭게 회전하고 시스템은 전기 모터가 존재하지 않더라도 작동하게 된다.

도 2는 본 발명의 트랜스미션의 사시도이다. 전기 모터(201)는 하우징(100)에 장착된다. 하우징(100)은 스프로켓과 벨트를 둘러싸서 이들을 부스러기로부터 보호한다.

도 3은 본 발명의 트랜스미션의 분해도이다. 본 발명의 시스템은 비교적 콤팩트하다. 3개의 벨트 스테이지는 단일 하우징(100) 내에 수용된다. 하우징은 차량 조향 시스템 내에 설치하기에 충분히 콤팩트하다. 토크 요건에 따라, 각 벨트의 폭은 증가되거나 감소될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 시스템은 완전히 일정한 비율로 된다. 소형차 시스템의 조향 노력의 계산에 기초하여, 웜 구동 시스템은 정차된 차량을 조향하는 데에 필요한 토크의 대략 80%를 제공한다. 기존의 웜 시스템은 대략 30 Nm의 보조를 제공한다. 본 발명의 시스템은 70 Nm의 보조를 필요로 하는 대향 픽업 트럭 타입의 차량에 보저를 제공하도록 설계된다. 기존의 웜 구동 시스템과 동일한 레벨의 토크 보조를 제공하기 위하여, 벨트 폭은 그 설계 폭을 최적화하기 위하여 좁아질 수 있고 모터 토크 요건은 본 발명의 트랜스미션에 대해 30.6:1의 추가의 기계적 이점을 고려하도록 감소될 수 있다. 본 발명의 트랜스미션은 대략 150 Nm의 보조까지 제공할 수 있다는 것이 예상된다.

벨트는 또한 대형 트럭 및 버스와 같은 용례를 위해 더 큰 보조를 제공하도록 더 넓게 제조될 수 있다. 요구되는 보조의 대략 70 Nm까지 전달하는 정차된 차량의 휠을 선회시키기 위해 대형 트럭이 대략 90 Nm을 필요로 한다는 것이 예상된다.

도 15는 벨트 구조의 상세도이다. 톱니형 벨트(400)가 제1쌍의 스프로켓 사이에, 즉 스프로켓(206)과 스프로켓(306) 사이에 개재되어 있다. 톱니형 벨트(500)가 제2쌍의 스프로켓 사이에, 즉 스프로켓(203)과 스프로켓(309) 사이에 개재되어 있다. 톱니형 벨트(600)가 제3쌍의 스프로켓 사이에, 즉 스프로켓(204)과 스프로켓(303) 사이에 개재되어 있다.

도 16은 조향 시스템에서 본 발명의 트랜스미션의 사시도이다. 조향 컬럼(들)은 샤프트(300)의 일단부에 연결된다. 샤프트(300)의 타단부는 조향 랙(R)의 입력부에 연결된다. 조향 랙(R)은 당업계에 공지되어 있고 통상적으로 "랙 앤드 피니언" 조향 시스템으로서 공지된 시스템에 포함된다. 조향 컬럼(S)은 통상적으로 운전자가 차량을 조향하는 조향 휠에 연결된다.

도 17은 변형예의 분해도이다. 이 변형예에서, 본 발명의 디바이스는 구동 스프로켓이 공통 중심에 있지만 각각의 장착축이 각 벨트를 적절하게 텐셔닝하도록 조절될 수 있도록 구성된다. 이는 각 스프로켓을 오프셋, 즉 편심 직경을 갖는 샤프트에 장착함으로써 달성된다. 적절한 벨트 장력은 라체팅(톱니 미끄러짐)을 방지하고 달리 벨트 작동 수명을 최대화하는 데에 중요하다.

구체적으로, 제2 편심 샤프트(2000)와 제1 편심 샤프트(3000)는 각각 샤프트 장착 직경이 샤프트 장착축에 대해 오프셋되지만 장착축에 평행한 제2 축선을 갖는 중간 스프로켓 장착 직경을 갖는 공통 축선 상에 있다. 제1 편심 샤프트(3000)는 보어(3001)가 샤프트(303)와 동축인 공통 축선에 있도록 구성된다. 보어는 출력 샤프트(303)가 제1 편심 샤프트(3000)를 통과하게 할 수 있다. 출력 샤프트(303)는 차량의 조향 샤프트에 커플링된다.

도 17을 참조하면, 편심 샤프트(2000)는 모터(201)에 커플링된다. 편심 샤프트(2000)는 베어링(202)에 의해 하우징(100)에 저널 결합된다. 스프로켓(203)은 베어링(208)과 베어링(250)에 의해 편심 샤프트(2000)에 저널 결합된다.

편심 샤프트(300)는 보어(3001)를 포함한다. 출력 샤프트(300)는 보어(3001) 내에 결합된다. 스프로켓(306)은 베어링(308)과 니들 베어링(251)에 의해 편심 샤프트(3000)에 저널 결합된다. 편심 샤프트(3000)는 하우징(100)과 슬라이드 가능하게 결합됨으로써, 편심 샤프트(3000)는 벨트 장력 조절 중에 회전될 수 있다.

잠금 디스크(280)는 잠금 디스크 홀(284)을 통해 편심 샤프트(3000)에 결합된다. 잠금 디스크(280)는 파스너(281)를 이용하여 하우징(100)에 고정된다. 잠금 디스크(280)는 조절 부재로서 사용되어 벨트 장력을 조절하기 위해 하우징(100)과 관련하여 편심 샤프트(3000)의 위치를 회전 가능하게 조절하고 고정시킨다.

잠금 디스크(290)는 잠금 디스크 홀(294)을 통해 편심 샤프트(2000)에 결합된다. 잠금 디스크(290)는 파스너(291)를 이용하여 하우징(100)에 고정된다. 잠금 디스크(290)는 조절 부재로서 사용되어 벨트 장력을 조절하기 위해 하우징(100)과 관련하여 편심 샤프트(3000)의 위치를 회전 가능하게 조절하고 고정시킨다.

각 벨트의 장력을 조절하는 것은 각 편심 샤프트(2000, 3000)를 회전시켜 각 벨트에서의 장력을 개별적으로 조절함으로써 달성된다. 이어서, 각 샤프트(2000, 3000)의 위치가 각각의 잠금 디스크(290, 280)의 사용에 의해 개별적으로 고정되어 장력을 유지한다. 각 벨트의 적절한 장력이 주파수 분석 또는 스팬 편향 등의 공지된 수단에 의해 결정될 수 있다. 벨트(400)가 먼저 인장되고, 중간 벨트(500) 및 이어서 모터 스프로켓(207) 상에 장착된 벨트(600)가 후속된다. 하우징(100)에는 장력 측정을 허용하도록 엑세스 홀이 마련될 수 있다. 모터(201)는 스프로켓(207)의 중심 거리를 조절하여 벨트(600)를 적절하게 텐셔닝하기 위하여 이동될 수 있도록 하우징(100)에 장착된다.

각 편심 샤프트의 조절된 위치를 고정시키는 것은 각 잠금 디스크(280, 290)와 파스너(281, 291), 통상적으로 볼트의 사용을 통해 달성된다. 각 잠금 디스크(280, 290)는 각각의 편심 샤프트와 함께 회전하도록 구성된다. 각 잠금 디스크는 하우징(100) 내의 볼트 장착 보스(110)과 정렬하는 반경 방향 슬롯(282, 292)을 갖는다. 반경 방향 슬롯(282, 292)과 볼트 장착 보스(110)의 원주 방향 간격은 잠금 디스크의 회전 위치가 항상 노출된 2개의 볼트 홀(보스)이 존재하여 사용에 이용될 수 있도록 되어 있다.

샤프트 회전 위치를 고정하기 위하여, 벨트 장력이 설정된 다음에 볼트가 각 잠금 디스크의 반경 방향 슬롯을 통해 그리고 볼트 장착 보스 내로 이동된다.

도 17b 및 도 17c는 도 17a의 상세도이다.

도 18은 변형예의 단면도이다. 모터(100)로부터의 샤프트(102)는 편심 샤프트(200)와 정렬되지만, 기계적으로 연결되지 않으므로, 모터 샤프트(102)는 편심 샤프트(2000)와 독립적으로 회전한다. 툴 결합부(2005)는 샤프트(2000)의 일단부에 배치되고 툴(도시 생략)에 결합되도록 사용됨으로써 샤프트(2000)가 회전된다.

각 스프로켓(203, 306)은 그 각각의 편심 샤프트에 저널 결합되므로, 각 스프로켓은 각각의 편심 샤프트(2000, 3000) 둘레에서 회전한다. 각 편심 샤프트(2000, 3000)는 디바이스의 작동 중에 회전하지 않는다. 대신에, 각 편심 샤프트는 벨트 장력을 조절하기 위해 설치 중에만 회전될 수 있다. 각 편심 샤프트는 각각의 잠금 디스크(290, 280)에 의해 적소에 잠금된다.

스프로켓(207)은 모터 샤프트 상에 압력 끼워맞춤된다. 스프로켓(303)은 출력 샤프트(300) 상에 압력 끼워맞춤된다. 출력 샤프트(300)는 베어링 슬리브(310) 내에서 회전될 수 있다.

도 19a는 편심 샤프트(3000)의 사시도이다. 샤프트 장착 직경(3002, 3003)은 하우징(100)에 결합된다. 베어링(308, 305)은 스프로켓 장착 직경(3004)에 장착된다. 툴 결합부(3005)는 샤프트(3000)의 일단부에 배치되어 툴(도시 생략)에 결합됨으로써 샤프트(3000)가 회전되도록 사용된다.

도 19b는 편심 샤프트(3000)의 단면도이다. 샤프트 장착 직경(3002, 3003)은 축선(A-A) 둘레에 센터링된다. 스프로켓 장착 직경(3004)은 축선(B-B) 둘레에 센터링된다. 축선(A-A)은 축선(B-B)으로부터 예정된 거리만큼 오프셋 또는 편심된다.

도 20은 변형예의 외부 사시도이다. 잠금 디스크(290)는 파스너(291)를 이용하여 하우징(100)에 고정된다. 각 파스너(볼트)는 반경 방향 슬롯(292)을 통해 각각의 보스(110)로 안내된다. 편심 샤프트(2000)는 부분(2005)에서 잠금 디스크(290)에 결합된다. 플러그(299)는 하우징(100)을 통해 벨트에 대한 엑세스를 허용하는 홀(299A)을 덮는다.

모터(201)는 파스너(1011)에 의해 마운트(101)에 장착된다. 각 파스너(1011)는 마운트(101)의 슬롯(1010)에 결합된다. 슬롯(1010)은 벨트 장력이 조절되고 고정될 때에 모터(201)의 위치가 이동되게 한다.

도 21은 변형예의 단면도이다. 이 실시예에서, 톱니형 벨트(400), 톱니형 벨트(500) 및 톱니형 벨트(600)는 다중 리브형 벨트(4000), 다중 리브형 벨트(5000) 및 다중 리브형 벨트(6000)와 각각 대체된다. 다중 리브형 벨트에서, 다중 리브는 벨트의 엔드리스 방향으로 연장된다. 스프로켓 상의 대응하는 벨트 결합 표면은 또한 다중 리브형 벨트를 수용하도록 변화된다.

스프로켓(303)의 톱니형 표면은 다중 리브형 표면(3030)과 대체된다. 스프로켓(203)의 톱니형 표면은 다중 리브형 표면(2030)과 대체된다. 스프로켓(306)의 톱니형 표면은 다중 리브형 표면(3060)과 대체된다. 스프로켓(204)의 톱니형 표면은 다중 리브형 표면(2040)과 대체된다. 스프로켓(309)의 톱니형 표면은 다중 리브형 표면(3090)과 대체된다. 스프로켓(206)의 톱니형 표면은 다중 리브형 표면(2060)과 대체된다. 벨트(4000)는 다중 리브형 표면 풀리(2070)에 결합되고, 이 풀리는 다시 전기 모터(201)에 연결된다. 다른 변화는 본 발명의 디바이스에 이루어지지 않는다. 변형예에서, 다중 리브형 표면 풀리(2070)는 톱니형 스프로켓(207)과 대체되고 다중 리브형 표면(3060)은 톱니형 표면 스프로켓(306)과 대체되므로, 트랜스미션은 스프로켓(306)과 스프로켓(207) 사이에 개재되어 있는 벨트(400), 다중 리브형 풀리(2030, 3090) 사이에 개재되어 있는 다중 리브형 벨트(5000), 및 다중 리브형 풀리(2040, 3030) 사이에 개재되어 있는 다중 리브형 벨트(6000)를 포함한다.

광범위한 용례를 수용하기 위하여, 본 발명의 트랜스미션에 이하의 예시적인 벨트 조합이 사용될 수 있다. 이들 예시적인 조합은 본 트랜스미션과 함께 이용하기에 유용한 다양한 조합을 제한하도록 의도되지 않는다. 각 번호는 본 명세서에 설명된 벨트를 지칭한다.

벨트 번호에 의한 벨트 조합 구성

400 500 600

400 500 6000

400 5000 6000

4000 5000 6000

400 5000 600

4000 500 600

4000 5000 600

4000 500 6000

각 벨트는 본 명세서에서 설명되는 각각의 톱니형 스프로켓 또는 다중 리브형 풀리 조합에 걸려 있고, 즉 각 벨트는 언급한 스프로켓들 또는 풀리들 사이에 개재되어 있다:

벨트 스프로켓

400 206-306

500 203-309

600 204-303

벨트 풀리

4000 2070-3060

5000 2030-3090

6000 2040-3030

편심 조절이 도 21에 설명된 실시예의 일부로서 이용될 수 있지만, 변형예에서 편심 조절은 샤프트에 요구되지 않는다는 것을 유념해야 한다. 대신에, 제1, 제2, 및 제3 다중 리브형 벨트가 작은 양만큼 길이 방향으로 신장되어 각 벨트가 적절한 스프로켓 위에 걸려 있게 할 수 있다. 길이 방향으로 신장될 수 있는 다중 리브형 벨트는 "저-탄성률(low-modulus)" 벨트로서 지칭되고 당업계에 공지되어 있다.

본 발명의 형태가 본 명세서에 설명되었지만, 본 명세서에 설명된 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 부품들의 구성 및 관계에 있어서 변경이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.

Claims

차량 조향 시스템 트랜스미션으로서,
하우징과,
상기 하우징에 저널 결합되는 입력 샤프트와,
상기 하우징에 연결되고 입력 샤프트에 커플링되는 전기 모터와,
상기 하우징에 저널 결합되는 출력 샤프트를 포함하고,
상기 입력 샤프트와 출력 샤프트는, 제1 벨트가 개재되어 있고 제1 비율을 갖는, 제1쌍의 스프로켓에 의해 커플링되고,
상기 제1 벨트와 제1쌍의 스프로켓은 나선형 톱니 형태부를 포함하고,
상기 입력 샤프트와 출력 샤프트는, 제2 벨트가 개재되어 있고 제2 비율을 갖는, 제2쌍의 스프로켓에 의해 커플링되며,
상기 입력 샤프트와 출력 샤프트는, 제3 벨트가 개재되어 있고 제3 비율을 갖는, 제3쌍의 스프로켓에 의해 커플링되는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제1항에 있어서, 상기 제2 벨트와 제3 벨트는 톱니형인 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제1항에 있어서, 상기 제1 비율은 3.4:1인 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제3항에 있어서, 상기 제2 비율은 3:1인 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제3항에 있어서, 상기 제3 비율은 3:1인 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제1항에 있어서, 상기 전기 모터는 12 V DC 모터를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
차량 조향 시스템 트랜스미션으로서,
하우징과,
상기 하우징에 저널 결합되는 입력 샤프트와,
조향 랙에 커플링되는 출력 샤프트에 커플링되는 조향 컬럼과,
상기 하우징에 연결되고 입력 샤프트에 커플링되는 전기 모터와,
상기 하우징에 저널 결합되는 출력 샤프트를 포함하고,
상기 입력 샤프트와 출력 샤프트는, 제1 벨트가 개재되어 있고 제1 비율을 갖는, 제1쌍의 스프로켓에 의해 커플링되고,
상기 입력 샤프트와 출력 샤프트는, 제2 벨트가 개재되어 있고 제2 비율을 갖는, 제2쌍의 스프로켓에 의해 커플링되며,
상기 입력 샤프트와 출력 샤프트는, 제3 벨트가 개재되어 있고 제3 비율을 갖는, 제3쌍의 스프로켓에 의해 커플링되는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제7항에 있어서, 상기 제1 벨트와 제1쌍의 스프로켓은 나선형 톱니 형태부를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제7항에 있어서, 상기 제2 벨트와 제3 벨트는 톱니형인 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제7항에 있어서, 상기 제1 비율은 3.4:1인 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제10항에 있어서, 상기 제2 비율은 3:1인 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제10항에 있어서, 상기 제3 비율은 3:1인 차량 조향 시스템 트랜스미션.
차량 조향 시스템 트랜스미션으로서,
하우징과,
상기 하우징에 저널 결합되는 입력 샤프트와,
상기 하우징에 연결되고 입력 샤프트에 커플링되는 전기 모터와,
상기 하우징에 저널 결합되는 출력 샤프트를 포함하고,
상기 입력 샤프트와 출력 샤프트는, 제1 벨트가 개재되어 있고 3.4:1의 비율을 갖는, 제1쌍의 스프로켓에 의해 커플링되고,
상기 제1 벨트와 제1쌍의 스프로켓은 나선형 톱니 형태부를 포함하고,
상기 입력 샤프트와 출력 샤프트는, 제2 벨트가 개재되어 있고 3:1의 비율을 갖는, 제2쌍의 스프로켓에 의해 커플링되며,
상기 입력 샤프트와 출력 샤프트는, 제3 벨트가 개재되어 있고 3:1 비율을 갖는, 제3쌍의 스프로켓에 의해 커플링되는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제13항에 있어서, 상기 전기 모터는 12 V DC 모터를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
차량 조향 시스템 트랜스미션으로서,
하우징과,
상기 하우징에 조절 가능하게 연결되는 전기 모터와,
출력 샤프트 둘레에 동축으로 결합되는 제1 편심 샤프트를 포함하고,
상기 전기 모터와 제1 편심 샤프트는, 제1 벨트가 개재되어 있고 제1 비율을 갖는, 제1쌍의 스프로켓에 의해 커플링되고,
상기 제1 벨트와 제1쌍의 스프로켓은 나선형 톱니 형태부를 포함하고,
상기 출력 샤프트는 하우징에 저널 결합되고,
상기 제1 편심 샤프트와 제2 편심 샤프트는, 제2 벨트가 개재되어 있고 제2 비율을 갖는, 제2쌍의 스프로켓에 의해 커플링되고,
상기 제1 편심 샤프트는 편심 조절을 위해 하우징 내에 장착되고,
상기 제2 편심 샤프트와 출력 샤프트는, 제3 벨트가 개재되어 있고 제3 비율을 갖는, 제3쌍의 스프로켓에 의해 커플링되며,
상기 제2 편심 샤프트는 편심 조절을 위해 하우징 내에 장착되는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제15항에 있어서, 상기 제1 편심 샤프트와 결합되는 제1 조절 부재 및 제2 편심 샤프트와 결합되는 제2 조절 부재를 더 포함하고,
상기 제1 조절 부재는 파스너를 수용하기 위한 반경 방향 슬롯을 가짐으로써 제1 편심 샤프트 위치가 회전 가능하게 조절되고 하우징에 대해 고정될 수 있으며,
상기 제2 조절 부재는 파스너를 수용하기 위한 반경 방향 슬롯을 가짐으로써 제2 편심 샤프트 위치가 회전 가능하게 조절되고 하우징에 대해 고정될 수 있는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제15항에 있어서, 상기 제1 편심 샤프트와 제2 편심 샤프트는 각각 툴 결합부를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제15항에 있어서, 상기 하우징은 벨트에 엑세스하기 위한 개구를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제15항에 있어서, 상기 제2 벨트와 제3 벨트는 각각 톱니형 벨트를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제15항에 있어서, 상기 전기 모터는 12 V DC 모터를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
차량 조향 시스템 트랜스미션으로서,
하우징과,
상기 하우징에 조절 가능하게 연결되는 전기 모터와,
출력 샤프트 둘레에 동축으로 결합되는 제1 샤프트를 포함하고,
상기 전기 모터와 제1 샤프트는, 제1 벨트가 개재되어 있고 제1 비율을 갖는, 제1쌍의 스프로켓에 의해 커플링되고,
상기 출력 샤프트는 하우징에 저널 결합되고,
상기 제1 샤프트와 제2 샤프트는, 제2 벨트가 개재되어 있고 제2 비율을 갖는, 제2쌍의 스프로켓에 의해 커플링되고,
상기 제2 벨트와 제2쌍의 스프로켓은 다중 리브형 표면을 포함하고,
상기 제2 샤프트와 출력 샤프트는, 제3 벨트가 개재되어 있고 제3 비율을 갖는, 제3쌍의 스프로켓에 의해 커플링되며,
상기 제3 벨트와 제3쌍의 스프로켓은 다중 리브형 표면을 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제21항에 있어서, 상기 하우징은 벨트에 엑세스하기 위한 개구를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제21항에 있어서, 상기 전기 모터는 12 V DC 모터를 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제21항에 있어서, 상기 제1 벨트와 제1쌍의 스프로켓은 다중 리브형 표면을 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.
제21항에 있어서, 상기 제1 벨트와 제1쌍의 스프로켓은 톱니형 표면을 포함하는 차량 조향 시스템 트랜스미션.