KR20130027121A - Belt type driveline and rack assist type electric power steering apparatus having the same - Google Patents

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KR20130027121A
KR20130027121A KR1020110090486A KR20110090486A KR20130027121A KR 20130027121 A KR20130027121 A KR 20130027121A KR 1020110090486 A KR1020110090486 A KR 1020110090486A KR 20110090486 A KR20110090486 A KR 20110090486A KR 20130027121 A KR20130027121 A KR 20130027121A
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이종훈
허남환
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주식회사 만도
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Abstract

PURPOSE: A belt-type driveline and a rack-assist type electric power steering device with the same are provided to improve durability by protecting the peripheral parts of an electronic control device and a motor for driving a nut pulley. CONSTITUTION: A belt-type driveline comprises a ball nut(320), a nut pulley(310), and a rotation preventing unit(315). The ball nut is coupled to a rack bar to slide the rack bar. The nut pulley is coupled to the outer circumference of the ball nut, and rotates the ball nut with the driving force of a belt. The rotation preventing unit stops the nut pulley after the nut pulley rotates at a predetermined angle. The rotation preventing unit comprises a slot groove(315b) and a support member(315a).

Description

벨트식 전동장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치{Belt Type Driveline and Rack Assist Type Electric Power Steering Apparatus having The Same}Belt-type electric drive and rack-driven power assist steering with same {{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, 모터에 의한 벨트의 작동시 외부로부터 역입력되는 과도한 하중이 전달되는 경우 너트풀리를 구동하는 모터와 전자 제어 장치 등의 주변 부품을 보호하여 내구성을 증대시키고, 고속 주행중 조향 불능 상태를 미연에 방지하여 운전자에게 안정된 조향 조건을 제공할 수 있는 벨트식 전동장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치에 관한 것이다. The present invention relates to a belt-type transmission device and a rack-driven power assisted steering apparatus having the same, and more particularly, in the belt-type transmission and rack-driven power assisted steering apparatus, from the outside when the belt is operated by a motor. When excessive load is inputted back, it protects peripheral parts such as motor and electronic control device that drives nut pulley to increase durability, and it can provide stable steering condition to the driver by preventing steering failure during high speed driving. The present invention relates to a belt-type transmission device and a rack-driven power assist steering device having the same.

일반적인 랙구동형 동력 보조 조향장치는 조향휠부터 양측 바퀴에까지 이어지는 조향 계통 및 조향 계통에 조향 보조 동력을 공급하는 보조 동력 기구를 포함하여 구성된다.Typical rack-driven power assist steering includes a steering system that extends from the steering wheel to both wheels and an auxiliary power mechanism that supplies steering assistance power to the steering system.

도 1은 일반적인 랙구동형 동력 보조 조향장치를 개략적으로 나타낸 부분 단면도이고, 도 2는 일반적인 랙구동형 동력 보조 조향장치 중 벨트식 전동장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view schematically showing a general rack-driven power assisted steering, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a belt-type electric drive of the general rack-driven power assisted steering.

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.The general rack-driven power assist steering device includes a steering system 100 that extends from the steering wheel 105 to both wheels 150 and an auxiliary power mechanism 160 for supplying steering assistance power to the steering system.

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.The steering system 100 includes a steering shaft 105 connected to the steering wheel 105 and rotated together with the steering wheel 105 and a lower end connected to the pinion shaft 120 via a pair of universal joints 115 110). The pinion shaft 120 is connected to the rack bar 155 via the rack-and-pinion mechanism unit 135 and both ends of the rack bar 155 are connected to the wheels 150 of the automobile through the tie rod 140 and the knuckle arm 145 .

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.The rack-and-pinion mechanism portion 135 is formed by interlocking the pinion gear 125 formed at the lower end of the pinion shaft 120 and the rack gear 130 formed at one side of the outer circumferential surface of the rack bar 155.

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.The auxiliary power mechanism 160 detects the steering torque applied by the driver to the steering wheel 105 and outputs an electrical signal proportional to the detected steering torque. An electronic control unit (ECU) which generates a control signal on the basis, an auxiliary generated by the motor 165 via the motor 165 and the belt 210 which generate steering assistance power based on the control signal transmitted from the electronic control unit. It is configured to include a belt-type transmission device 170 for transmitting power to the rack bar 155.

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.The belt type transmission 170 is wound around a motor 165 controlled by an electronic control unit (ECU), a motor pulley 205a and a motor pulley 205a fixed to a shaft 165a of the motor 165. A ball nut 220 supporting the rack bar 155 is provided inside the rack housing 200 surrounding the belt 210 and the rack bar 155, and a nut pulley 205b coupled to the outer circumferential surface of the ball nut 220. And the like.

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(240)이 장착되어 있다.The ball nut 220 is coupled to the rack bar 155 through the ball to rotate the rack bar 155 inside the rack housing 200, the outer surface of the ball nut 220 of the ball nut 220 A bearing 240 for supporting rotation is mounted.

그러나, 이러한 종래 기술에 의한 경우에는 볼너트와 너트풀리에 슬립이 발생되면서 헛도는 경우가 발생되어 동력 전달의 효율이 떨어지고 정확한 조향 보조력을 전달하지 못하는 문제점이 있었다.However, in the case of the prior art, a slip occurs in the ball nut and the nut pulley, resulting in a loss of power transmission efficiency and a problem of failing to transmit accurate steering assistance.

그리고, 노면으로부터 바퀴와 랙바를 통해 전달되는 외력이 과도한 경우에는 너트풀리의 슬립이 과도하게 일어나, 볼너트, 너트풀리, 모터나 전자 제어 장치에 오류가 발생되거나 파손이 발생되어 내구성이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, when the external force transmitted from the road surface through the wheels and the rack bar is excessive, the slip of the nut pulley is excessive, and the ball nut, the nut pulley, the motor or the electronic control device may have an error or breakage, resulting in poor durability. there was.

또한, 이렇게 볼너트, 너트풀리, 모터나 전자 제어 장치에 오류 내지는 파손이 심한 경우에는 자동차의 고속 주행중에 운전자에게 조향 불능이 발생되어 안전 사고를 야기하는 치명적인 문제점도 발생되었다.In addition, if the error or damage to the ball nut, nut pulley, motor or the electronic control device is severe, a fatal problem occurs that the driver is unable to steer during high-speed driving of the car causing a safety accident.

이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 벨트식 전동장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치에 있어서, 모터에 의한 벨트의 작동시 외부로부터 역입력되는 과도한 하중이 전달되는 경우 너트풀리를 구동하는 모터와 전자 제어 장치 등의 주변 부품을 보호하여 내구성을 증대시키고, 조향 불능 상태를 미연에 방지하여 운전자에게 안정된 조향 조건을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in the above-mentioned background, in the belt-type transmission and the rack-driven power assisted steering apparatus having the same, when the belt is driven by the motor when the excessive load inputted from the outside is transmitted to the nut pulley The purpose of the present invention is to provide a stable steering condition to the driver by increasing durability by protecting peripheral parts such as a motor and an electronic control device for driving the vehicle, and preventing a steering failure.

이러한 목적을 성취하기 위하여 본 발명은, 랙바와 결합되어 랙바를 슬라이딩시키는 볼너트와, 상기 볼너트의 외주면에 결합되어 벨트의 구동력으로 상기 볼너트를 회전시키는 너트풀리를 포함하되, 상기 볼너트와 너트풀리에는 기준값 이상의 하중이 전달되는 경우 상기 너트풀리가 소정의 각도로 회전된 후 정지되도록 하는 회전 방지수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a ball nut coupled to the rack bar and sliding the rack bar, and a nut pulley coupled to the outer circumferential surface of the ball nut to rotate the ball nut with a driving force of the belt, the ball nut and The nut pulley is provided with a belt transmission device characterized in that the rotation preventing means for stopping after the nut pulley is rotated by a predetermined angle when a load of more than a reference value is transmitted.

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 볼너트와, 상기 볼너트의 외주면에 결합되어 벨트의 구동력으로 상기 볼너트를 회전시키는 너트풀리를 포함하되, 상기 볼너트와 너트풀리에는 기준값 이상의 하중이 전달되는 경우 상기 너트풀리가 소정의 각도로 회전된 후 정지되도록 하는 회전 방지수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치를 제공한다.The present invention also relates to a torque sensor that outputs an electrical signal proportional to steering torque, an electronic control unit (ECU) that generates a control signal based on an electrical signal transmitted from the torque sensor, and a control signal transmitted from the electronic control unit. A motor for generating steering auxiliary power on the basis, including a belt-type transmission device for transmitting the auxiliary power generated from the motor to the rack bar, wherein the belt-type transmission device, the ball nut coupled to the rack bar and sliding the rack bar, and the ball nut Rotation is coupled to the outer peripheral surface of the nut pulley for rotating the ball nut with the driving force of the belt, the ball nut and nut pulley is rotated to stop after the nut pulley is rotated at a predetermined angle when a load greater than a reference value is transmitted It provides a rack-driven power assist steering device characterized in that the prevention means is provided.

이와 같은 본 발명에 의하면, 모터에 의한 벨트의 작동시 외부로부터 역입력되는 과도한 하중이 전달되는 경우 너트풀리를 구동하는 모터와 전자 제어 장치 등의 주변 부품을 보호하여 내구성을 증대시키고, 고속 주행중 조향 불능 상태를 미연에 방지하여 운전자에게 안정된 조향 조건을 제공하는 효과를 가지게 된다.According to the present invention, when the belt is driven by the motor when the excessive load is reversed from the outside is transmitted to protect the peripheral parts such as the motor and the electronic control device for driving the nut pulley to increase the durability, steering during high-speed driving This prevents an incapacity condition and provides a stable steering condition for the driver.

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 발명에 의한 벨트식 전동장치 일부를 나타내는 분해 사시도;
도 4와 도 5는 본 발명에 의한 벨트식 전동장치 일부를 나타내는 단면도;
도 6은 본 발명에 의한 벨트식 전동장치 중 너트풀리를 나타내는 정면도이다.1 is a partial sectional view schematically showing a general rack-drive type power assist steering apparatus;
Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a belt-type transmission of the general rack drive type power assist steering.
3 is an exploded perspective view showing a part of the belt-type transmission according to the present invention;
4 and 5 are sectional views showing a part of the belt-type transmission according to the present invention;
6 is a front view showing a nut pulley in the belt-type transmission according to the present invention.

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.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

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.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 3은 본 발명에 의한 벨트식 전동장치 일부를 나타내는 분해 사시도, 도 4와 도 5는 본 발명에 의한 벨트식 전동장치 일부를 나타내는 단면도, 도 6은 본 발명에 의한 벨트식 전동장치 중 너트풀리를 나타내는 정면도이다.Figure 3 is an exploded perspective view showing a part of the belt transmission according to the present invention, Figures 4 and 5 are sectional views showing a part of the belt transmission according to the present invention, Figure 6 is a nut pulley of the belt transmission according to the present invention It is a front view which shows.

본 발명에 의한 벨트식 전동장치는, 랙바(155)와 결합되어 랙바를 슬라이딩시키는 볼너트(320)와, 상기 볼너트(320)의 외주면에 결합되어 벨트의 구동력으로 상기 볼너트(320)를 회전시키는 너트풀리(310)를 포함하되, 상기 볼너트(320)와 너트풀리(310)에는 기준값 이상의 하중이 전달되는 경우 상기 너트풀리(310)가 소정의 각도로 회전된 후 정지되도록 하는 회전 방지수단(315)이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.Belt type transmission apparatus according to the present invention, the ball nut 320 coupled to the rack bar 155 and sliding the rack bar, and coupled to the outer peripheral surface of the ball nut 320 to the ball nut 320 by the driving force of the belt It includes a nut pulley 310 to rotate, the ball nut 320 and the nut pulley 310 is prevented from rotating to stop after the nut pulley 310 is rotated by a predetermined angle when a load of more than a reference value is transmitted Means 315 are provided.

이러한 벨트식 전동장치를 도 1 및 도 2와 같이 참조하여 살펴보면, 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.1 and 2, the belt-type transmission includes a driving means and a driven means, and the driving means includes a motor 165 controlled by an electronic control unit (ECU), It consists of a motor pulley 205a, a belt 210, and the like coupled to the shaft 165a of the motor 165.

또한, 종동수단은 랙바(155)를 감싸는 랙하우징(200)의 내부에 랙바(155)를 지지하는 볼너트(320)가 구비되고, 볼너트(320)의 외주면에 너트풀리(310)가 결합된다.In addition, the driven means is provided with a ball nut 320 for supporting the rack bar 155 in the rack housing 200 surrounding the rack bar 155, the nut pulley 310 is coupled to the outer peripheral surface of the ball nut 320 do.

모터(165)와 연결된 모터풀리(205a)와, 랙바(155)와 연결된 너트풀리(310)는 서로 평행하게 배치되며, 이 모터풀리(205a)와 너트풀리(310)에는 벨트(210)가 끼워져 모터(165)의 회전력을 볼너트(320)를 통해 랙바(155)에 전달하고, 볼너트(320)의 동작에 의하여 랙바(155)를 좌우로 이동시켜 조향 보조력을 발생시키게 된다.The motor pulley 205a connected to the motor 165 and the nut pulley 310 connected to the rack bar 155 are arranged in parallel with each other, and the belt 210 is fitted to the motor pulley 205a and the nut pulley 310. The rotational force of the motor 165 is transmitted to the rack bar 155 through the ball nut 320, and the steering bar force is generated by moving the rack bar 155 from side to side by the operation of the ball nut 320.

볼너트(320)는 볼(230)을 매개로 랙바(155)와 결합되어 회전하면서 랙바(155)를 랙하우징(200)과 기어하우징(미도시)의 내측에서 슬라이딩시키게 되고, 볼너트(320)의 외주면에는 볼너트(320)를 회전시키는 너트풀리(310)와, 볼너트(320)의 회전을 지지하는 베어링(240)이 장착된다.The ball nut 320 is coupled to the rack bar 155 through the ball 230 to rotate the rack bar 155 inside the rack housing 200 and the gear housing (not shown), the ball nut 320 A nut pulley 310 for rotating the ball nut 320 and a bearing 240 for supporting the rotation of the ball nut 320 are mounted on the outer circumferential surface of the.

볼너트(320)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(320)의 내주면에 반구형 내지는 아크형 단면을 가지며 나선형으로 형성된 내주스크류홈(320a)으로 이루어진다.On the inner circumferential surface of the ball nut 320 and the outer circumferential surface of the rack bar 155, a power transmission structure is provided so as to generate steering assistance by sliding the rack bar 155 in the axial direction, and the power transmission structure of the rack bar 155 Hemispherical or arc-shaped on the outer circumferential surface has a hemispherical to arc-shaped cross-section and has a spirally formed outer circumferential screw groove 155a, a ball 230 inserted therein, and an outer circumferential screw groove 155a It consists of an inner circumferential screw groove 320a having a cross section and formed in a spiral shape.

볼너트(320)는 내주면에 내주스크류홈(320a)이 형성된 중공관으로서, 외주면 일측에 너트풀리(310)가 밀착 설치되고, 이 볼너트(320)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. The ball nut 320 is a hollow tube having an inner circumferential screw groove 320a formed on an inner circumferential surface thereof, and a nut pulley 310 is tightly installed on one side of the outer circumferential surface, and the bearing 240 is installed on the other outer circumferential surface of the ball nut 320. The outer end of the bearing and one end of the outer circumferential surface of the bearing are screwed to the inner circumferential surface of the rack housing 200 to support and fix the bearing 240.

그리고, 볼너트(320)와 너트풀리(310)의 사이에는 삽입링(325)이 결합되어 볼너트(320)와 너트풀리(310)의 슬립(slip)을 방지하게 되어 있다.The insertion ring 325 is coupled between the ball nut 320 and the nut pulley 310 to prevent slippage between the ball nut 320 and the nut pulley 310.

이렇게 너트풀리(310)가 벨트의 구동력으로 볼너트(320)를 회전시키게 되는데, 볼너트(320)와 너트풀리(310)에는 기준값 이상의 하중이 전달되는 경우 너트풀리(310)가 소정의 각도로 회전된 후 정지되도록 하는 회전 방지수단(315)이 구비되어 있다.The nut pulley 310 rotates the ball nut 320 by the driving force of the belt. When the load exceeds the reference value to the ball nut 320 and the nut pulley 310, the nut pulley 310 has a predetermined angle. The rotation preventing means 315 is provided to stop after being rotated.

즉, 노면으로부터 랙바(155)를 통해 전달되는 외부로부터 과도한 하중이 전달되는 경우 볼너트(320)가 벨트의 구동 방향으로 또는 벨트의 구동 방향과 반대 방향으로 하중을 받게 되고, 이로 인해 모터(165)와 전자 제어 장치로 역입력이 가해지게 된다.That is, when an excessive load is transmitted from the outside through the rack bar 155 from the road surface, the ball nut 320 is loaded in the driving direction of the belt or in a direction opposite to the driving direction of the belt, and thus the motor 165 ) And back to the electronic control unit.

이렇게 과도한 하중이 전달되면 모터(165)에 과부하가 걸리거나 심한 경우 모터(165)가 파손되기도 하고, 전자제어장치가 오류를 일으켜 조향 보조력의 제어가 제대로 이루어지지 않게 되는데, 기준값 이상의 하중이 전달되는 경우 회전 방지수단(315)이 너트풀리(310)가 소정의 각도로 회전된 후 정지되도록 함으로써 충격을 완화하여 주변 부품을 보호하게 되어 있다.When the excessive load is transmitted, the motor 165 may be overloaded or, in severe cases, the motor 165 may be damaged, and an electronic controller may cause an error, thereby preventing steering control from being properly performed. When the rotation preventing means 315 is to stop the nut pulley 310 is rotated after a predetermined angle to mitigate the impact to protect the peripheral parts.

이러한 회전 방지수단(315)은, 볼너트(320)와 너트풀리(310) 중 어느 한쪽에 구비되되, 요홈으로 형성되는 슬롯홈(315b)과, 볼너트(320)와 너트풀리(310) 중 다른 한쪽에 구비되되, 슬롯홈(315b)에 삽입되어 지지되는 지지부재(315a) 등으로 구성되는데, 본 발명의 도면에서는 볼너트에 지지부재(315a)가 구비되고 너트풀리에 슬롯홈(315b)이 구비되는 것을 일례로 도시하였음을 밝혀둔다.The anti-rotation means 315 is provided in any one of the ball nut 320 and the nut pulley 310, the slot groove 315b is formed as a recess, and the ball nut 320 and the nut pulley 310 It is provided on the other side, it is composed of a support member 315a and the like is inserted into and supported in the slot groove (315b), in the drawing of the present invention is provided with a support member 315a in the ball nut and slot groove (315b) in the nut pulley Note that this is provided as an example.

슬롯홈(315b)은 볼너트(320)의 중심축을 기준으로 하는 원호 형상으로 형성되는데, 슬롯홈(315b)의 양측 끝단에는 경방향의 폭이 작아지게 형성되는 소폭부(315c)가 구비되어 지지부재(315a)와의 지지력을 증대시켜 서서히 정지시킬 수 있게 할 수 있다.The slot groove 315b is formed in an arc shape based on the central axis of the ball nut 320, and both ends of the slot groove 315b are provided with a narrow portion 315c formed to have a smaller width in the radial direction. It is possible to increase the holding force with the member 315a so that it can be gradually stopped.

또한, 슬롯홈(315b)은 원주 방향으로 소정의 간격으로 이격되며 두개 이상 형성될 수 있는데, 이 경우 슬롯홈(315b)은 중심축을 기준으로 대칭되는 위치에 형성되어 볼너트(320)에 가해지는 힘을 균등하게 배분함으로써 볼너트(320)에 전달되는 편하중을 방지하게 된다.In addition, the slot grooves 315b may be spaced apart at predetermined intervals in the circumferential direction, and two or more slot grooves may be formed. In this case, the slot grooves 315b are formed at positions symmetrical with respect to the central axis and applied to the ball nut 320. By evenly distributing the force, it is possible to prevent the lateral load transmitted to the ball nut 320.

슬롯홈(315b)에 삽입되는 지지부재(315a)는 볼너트(320)의 외주면 단턱부에서 너트풀리(310)쪽으로 돌출되어 형성되는데, 도 4에 도시된 것처럼 볼너트(320)와 일체로 형성되거나, 도 5에 도시된 것처럼 별개로 형성되어 볼너트(320)에 결합될 수 있다.The support member 315a inserted into the slot groove 315b is formed to protrude toward the nut pulley 310 from the outer circumferential surface of the ball nut 320, and is integrally formed with the ball nut 320 as shown in FIG. 4. Alternatively, as shown in FIG. 5, they may be separately formed and coupled to the ball nut 320.

도 5와 같이 지지부재(315a)가 별개로 형성되는 경우에는 볼너트(320)의 외주면 단턱부에 체결홀(323)을 형성하고 이 체결홀(323)에 지지부재(315a)가 결합될 수 있는데, 이 경우 지지부재(315a)는 핀(pin) 형상으로 형성되어 체결홀(323)에 결합되게 된다.When the support member 315a is separately formed as shown in FIG. 5, a fastening hole 323 may be formed in the stepped portion of the outer circumferential surface of the ball nut 320, and the support member 315a may be coupled to the fastening hole 323. In this case, the support member 315a is formed in a pin shape to be coupled to the fastening hole 323.

한편, 이와 같은 회전 방지수단(315)은 외부로부터 더 큰 하중이 전달되는 경우에는 지지부재(315a)가 슬롯홈(315b)에 의해 파손되면서 볼너트(320)의 회전을 가능하게 하여 볼너트(320)의 파손을 방지함으로써, 고속 주행중 조향 불능 상태가 되는 것을 방지하게 된다.On the other hand, the rotation preventing means 315 is such that when a larger load is transmitted from the outside, the support member 315a is damaged by the slot grooves 315b to allow the ball nut 320 to rotate so that the ball nut ( By preventing the breakage of the 320, it becomes possible to prevent the vehicle from becoming incapable of steering while driving at a high speed.

즉, 전자 제어 장치에서 송출하는 구동력값인 기준값 이상의 하중이 외부로부터 전달되는 경우에는 너트풀리(310)가 소정의 각도로 회전된 후 정지되도록 하여 모터(165)와 전자 제어 장치 등의 주변 부품을 보호하고, 이보다 더 큰 하중이 외부로부터 전달되는 경우에는 지지부재(315a)가 파손되어 볼너트(320)의 파손을 방지하여 운전자에게 치명적인 조향 불능 상태를 미연에 방지하게 되는 것이다.That is, when a load equal to or greater than a reference value, which is a driving force value transmitted from the electronic control device, is transmitted from the outside, the nut pulley 310 is rotated at a predetermined angle to stop the peripheral parts such as the motor 165 and the electronic control device. If a larger load is transmitted from the outside, the support member 315a may be damaged to prevent the ball nut 320 from being damaged, thereby preventing a fatal steering inability to the driver.

또한, 전술한 벨트식 전동장치는, 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) 등과 함께 랙구동형 동력 보조 조향장치를 구성하게 된다.In addition, the above-described belt-type transmission device is an electronic control unit (ECU) that generates a control signal based on a torque sensor 117 that outputs an electrical signal proportional to steering torque, and an electrical signal transmitted from the torque sensor 117. In addition, the rack-driven power assist steering device is configured together with the motor 165 for generating the steering assist power based on the control signal transmitted from the electronic control device.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 모터에 의한 벨트의 작동시 외부로부터 역입력되는 과도한 하중이 전달되는 경우 너트풀리를 구동하는 모터와 전자 제어 장치 등의 주변 부품을 보호하여 내구성을 증대시키고, 고속 주행중 조향 불능 상태를 미연에 방지하여 운전자에게 안정된 조향 조건을 제공하는 효과를 가지게 된다.According to the present invention as described above, when excessive load is reversely input from the outside during the operation of the belt by the motor to protect the peripheral parts such as the motor and the electronic control unit for driving the nut pulley to increase the durability, high speed This prevents steering incapacity during driving and provides the driver with stable steering conditions.

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.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more.

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.It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

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.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

155: 랙바 310: 너트풀리
315: 회전 방지수단 315a: 지지부재
315b: 슬롯홈 320: 볼너트155: rack bar 310: nut pulley
315: rotation preventing means 315a: support member
315b: slot groove 320: ball nut

Claims (10)

랙바와 결합되어 랙바를 슬라이딩시키는 볼너트와, 상기 볼너트의 외주면에 결합되어 벨트의 구동력으로 상기 볼너트를 회전시키는 너트풀리를 포함하되,
상기 볼너트와 너트풀리에는 기준값 이상의 하중이 전달되는 경우 상기 너트풀리가 소정의 각도로 회전된 후 정지되도록 하는 회전 방지수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.A ball nut coupled to the rack bar to slide the rack bar, and a nut pulley coupled to the outer circumferential surface of the ball nut to rotate the ball nut with a driving force of a belt,
The ball nut and the nut pulley is provided with a rotation preventing means for stopping the nut pulley is rotated by a predetermined angle when a load of more than a reference value is transmitted. 제 1 항에 있어서,
상기 회전 방지수단은,
상기 볼너트와 너트풀리 중 어느 한쪽에 구비되되, 요홈으로 형성되는 슬롯홈;
상기 볼너트와 너트풀리 중 다른 한쪽에 구비되되, 상기 슬롯홈에 삽입되어 지지되는 지지부재;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.The method of claim 1,
The rotation preventing means
A slot groove provided in one of the ball nut and the nut pulley and formed as a recess;
A support member provided on the other side of the ball nut and the nut pulley and inserted into and supported in the slot groove;
Belt-type transmission device characterized in that it comprises a. 제 2 항에 있어서,
상기 슬롯홈은 볼너트의 중심축을 기준으로 하는 원호 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.The method of claim 2,
The slot groove is a belt-type transmission device, characterized in that formed in an arc shape based on the central axis of the ball nut. 제 3 항에 있어서,
상기 슬롯홈의 양측 끝단에는 경방향의 폭이 작아지게 형성되는 소폭부가 구비되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.The method of claim 3, wherein
Both ends of the slot groove belt type transmission device characterized in that the narrow width portion is formed to be smaller in the radial width. 제 3 항에 있어서,
상기 슬롯홈은 원주 방향으로 소정의 간격으로 이격되며 두개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.The method of claim 3, wherein
The slot groove is a belt-type transmission characterized in that two or more spaced apart at predetermined intervals in the circumferential direction. 제 5 항에 있어서,
상기 슬롯홈은 중심축을 기준으로 대칭되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.The method of claim 5, wherein
The slot groove is a belt-type transmission device, characterized in that formed in a position symmetrical with respect to the central axis. 제 2 항에 있어서,
상기 지지부재는 상기 볼너트의 외주면 단턱부에서 상기 너트풀리쪽으로 돌출되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.The method of claim 2,
The support member is protruding toward the nut pulley from the outer peripheral surface stepped portion of the ball nut, characterized in that the belt transmission. 제 2 항에 있어서,
상기 볼너트의 외주면 단턱부에 체결홀을 형성하고, 상기 체결홀에 상기 지지부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.The method of claim 2,
Belting transmission device characterized in that the fastening hole is formed in the stepped portion of the outer peripheral surface of the ball nut, the support member is coupled to the fastening hole. 제 8 항에 있어서,
상기 지지부재는 핀(pin) 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트식 전동장치.The method of claim 8,
The support member is a belt-type transmission characterized in that the pin (pin) shape. 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 볼너트와, 상기 볼너트의 외주면에 결합되어 벨트의 구동력으로 상기 볼너트를 회전시키는 너트풀리를 포함하되, 상기 볼너트와 너트풀리에는 기준값 이상의 하중이 전달되는 경우 상기 너트풀리가 소정의 각도로 회전된 후 정지되도록 하는 회전 방지수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.A torque sensor that outputs an electrical signal proportional to the steering torque; an electronic control unit (ECU) that generates a control signal based on the electrical signal transmitted from the torque sensor; It includes a motor for generating, a belt-type transmission device for transmitting the auxiliary power generated from the motor to the rack bar,
The belt transmission includes a ball nut coupled to the rack bar and sliding the rack bar, and a nut pulley coupled to the outer circumferential surface of the ball nut to rotate the ball nut with a driving force of the belt, wherein the ball nut and the nut pulley And a rotation preventing means for stopping the nut pulley after the nut pulley is rotated at a predetermined angle when a load greater than or equal to a reference value is transmitted.
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KR20180039515A (en) * 2016-10-10 2018-04-18 주식회사 만도 Rack Assist Type Power Steering Apparatus

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