KR20170050002A - 전동식 동력 보조 조향장치 - Google Patents

전동식 동력 보조 조향장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것으로, 모터풀리가 장착되는 모터결합홀과 너트풀리가 장착되는 볼너트결합홀 사이에 벨트가 장착되는 길이방향과 수직인 방향으로 길게 형성되는 슬라이딩홈이 구비되어 있는 랙하우징, 및 일측 끝단이 슬라이딩홈에 삽입되는 중심축, 중심축의 타측 끝단에 결합되는 연결부재, 연결부재의 양측 끝단에 결합되어 벨트의 외주면의 양측을 조이는 한쌍의 롤러를 포함하며, 중심축이 슬라이딩홈을 따라 슬라이딩되어 벨트의 장력을 조절하는 장력조절부재를 포함한다.

Description

전동식 동력 보조 조향장치{Electric Power Steering Apparatus}
본 발명은 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자가 조향휠을 급격히 작동하는 경우, 운전자가 조향휠을 좌우끝 Lock 단에 빠른 속도로 충돌시키는 경우, 노면으로부터 역입력되는 강한 충격이 전달되는 경우에 벨트의 장력이 높아지게하여 모터 풀리와 너트 풀리 및 벨트에 형성되어 있는 치가 점프되는 투스 점프(Tooth Jump) 현상이 발생되는 것을 방지하며, 모터 또는 작업자의 조작없이 장력조절부재가 슬라이딩되어 모터풀리와 너트풀리 및 벨트 사이의 맞물리는 면적을 증가시킴에 따라 벨트의 치가 모터풀리의 치를 넘게 되어 발생하는 소음 및 진동과 벨트 손상을 방지하고 벨트의 경로길이를 늘려 장력을 높이는 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전동식 동력 보조 조향장치의 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 모터 풀리 하우징과 랙 하우징의 측면도이다.
도 1에서 도시하는 바와 같이 종래 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, 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.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이 모터(130)는 모터(130)를 감싸는 기어하우징(235)과 랙하우징(207)의 볼트(209) 결합에 의해 고정된다. 조향시 모터축(203)이 회전하면서 벨트(209)를 구동하여 볼너트(205)부위를 회전하게 되면 벨트(209)의 장력에 의해 모터축(203)과 볼너트(205)를 구비한 랙바(109)의 축이 서로 당기는 방향으로 힘이 작용한다.
위와 같이 발생한 힘은 기구적으로 가장 취약한 부분인 기어하우징(235)과 랙하우징(225)의 볼트(209) 결합 부위로 집중되는 한편 조향시 모터축(203)이 회전하면서 발생하는 진동 및 충격 등에 의한 볼트(209) 풀림 현상으로 모터축(203)이 볼너트(205)를 구비한 랙바(109) 방향으로 이동하게 되어 벨트(209)의 장력이 낮아지고 벨트(209)의 치가 구동 풀리(210)의 치를 넘게 되어 소음이 발생하고 벨트(209)가 손상되어 조향 보조력이 정확히 전달되지 못하게 된다.
이와 같은 종래의 전동식 동력 보조 조향장치는 운전자가 조향휠을 급격히 작동하는 경우, 운전자가 조향휠을 좌우끝 Lock 단에 빠른 속도로 충돌시키는 경우, 노면으로부터 역입력되는 강한 충격이 전달되는 경우에 모터 풀리와 너트 풀리 및 벨트에 형성되어 있는 치가 점프되는 투스 점프(Tooth Jump) 현상이 발생되어 조향 보조력이 정확히 전달되지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 내구가 진행되어 벨트의 장력이 저하되면 그에 따라 벨트와 모터풀리, 너트풀리 사이가 안정적으로 맞물리지 않게 되며 맞물리는 면적이 줄어들게 되어 벨트의 치가 구동 풀리의 치를 넘게 되어 소음 및 진동이 발생할 뿐만 아니라 벨트가 손상되는 문제점이 있었다.
또한, 자동차의 운행중 긴급한 상황에서 조향이 급박하게 이루어지는 상태에서 투스 점프 현상이 발생되는 경우에는 자동차 주행 안전성에 치명적인 문제점이 있었다.
운전자가 조향휠을 급격히 작동하는 경우, 운전자가 조향휠을 좌우끝 Lock 단에 빠른 속도로 충돌시키는 경우, 노면으로부터 역입력되는 강한 충격이 전달되는 경우에 벨트의 장력이 높아지게하여 모터 풀리와 너트 풀리 및 벨트에 형성되어 있는 치가 점프되는 투스 점프 현상이 발생되는 것을 방지하여 자동차 운전의 안전성을 증대시키고, 동시에 진동과 소음이 발생하지 않도록 하여 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공할 수 있는 전동식 동력 보조 조향장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 모터 또는 작업자의 조작없이 장력조절부재가 슬라이딩되어 모터풀리와 너트풀리 및 벨트 사이의 맞물리는 면적을 증가시킴에 따라 벨트의 치가 모터풀리의 치를 넘게 되어 발생하는 소음 및 진동과 벨트 손상을 방지하며 벨트의 경로길이를 늘려 장력을 높이는 전동식 동력 보조 조향장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 모터풀리가 장착되는 모터결합홀과 너트풀리가 장착되는 볼너트결합홀 사이에 벨트가 장착되는 길이방향과 수직인 방향으로 길게 형성되는 슬라이딩홈이 구비되어 있는 랙하우징, 및 일측 끝단이 슬라이딩홈에 삽입되는 중심축, 중심축의 타측 끝단에 결합되는 연결부재, 연결부재의 양측 끝단에 결합되어 벨트의 외주면의 양측을 조이는 한쌍의 롤러를 포함하며, 중심축이 슬라이딩홈을 따라 슬라이딩되어 벨트의 장력을 조절하는 장력조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치가 제공될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 운전자가 조향휠을 좌우끝 Lock 단에 빠른 속도로 충돌시키는 경우, 노면으로부터 역입력되는 강한 충격이 전달되는 경우에 벨트의 장력이 높아지게하여 모터 풀리와 너트 풀리 및 벨트에 형성되어 있는 치가 점프되는 투스 점프 현상이 발생되는 것을 방지하여 자동차 운전의 안전성을 증대시키고, 동시에 진동과 소음이 발생하지 않도록 하여 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공하는 효과가 있다.
또한, 모터 또는 작업자의 조작없이 장력조절부재가 슬라이딩되어 모터풀리와 너트풀리 및 벨트 사이의 맞물리는 면적이 증가됨에 따라 벨트의 치가 모터풀리의 치를 넘게 되어 발생하는 소음 및 진동과 벨트 손상이 방지되고 벨트의 경로길이가 늘어나 벨트의 장력이 높아지는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전동식 동력 보조 조향장치의 구성도;
도 2는 종래 기술에 따른 기어하우징과 랙하우징의 측면도;
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 사시도;
도 4는 도 3의 측면도;
도 5는 본 발명의 여러가지 실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 슬라이딩홈 및 장력조절부재가 나타난 개략도;
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 장력조절부재의 작동도; 및
도 7은 본 발명에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 팽창측 벨트의 경로길이 감소량과 이완측 벨트의 경로길이 증가량의 관계를 보여주는 그래프이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 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 설명하는데 있어서, 제1, 제2, 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 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 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 일실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 사시도이며, 도 4는 도 3의 측면도이고, 도 5는 본 발명의 여러가지 실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 슬라이딩홈 및 장력조절부재가 나타난 개략도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 장력조절부재의 작동도이고, 도 7은 본 발명에 의한 전동식 동력 보조 조향장치의 팽창측 벨트의 경로길이 감소량과 이완측 벨트의 경로길이 증가량의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 1과 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전동식 동력 보조 조향장치는 모터풀리(330)가 장착되는 모터결합홀(331)과 너트풀리(350)가 장착되는 볼너트결합홀(351) 사이에 벨트(310)가 장착되는 길이방향과 수직인 방향으로 길게 형성되는 슬라이딩홈(308)이 구비되어 있는 랙하우징(305), 및 일측 끝단이 슬라이딩홈(308)에 삽입되는 중심축(375), 중심축(375)의 타측 끝단에 결합되는 연결부재(373), 연결부재(373)의 양측 끝단에 결합되어 벨트(310)의 외주면의 양측을 조이는 한쌍의 롤러(371,372)를 포함하며, 중심축(375)이 슬라이딩홈(308)을 따라 슬라이딩되어 벨트(310)의 장력을 조절하는 장력조절부재(370)를 포함한다.
이러한 전동식 동력 보조 조향장치는 조향력을 보조하기 위한 구동수단과 종동수단을 구비하는데, 구동수단은 전자제어장치에 의해 제어되는 모터(301)와, 모터축(303)에 결합되어 모터(301)의 구동력을 벨트(310)를 매개로 너트풀리(350)에 전달하는 모터풀리(330), 벨트(310) 등으로 이루어진다.
벨트(310)는 모터풀리(330)와 너트풀리(350)에 감겨 모터풀리(330)의 회전력을 너트풀리(350)에 전달한다.
또한, 벨트(310)는 모터풀리(330)에 맞물리는 제1결합구간(311), 너트풀리(350)에 맞물리는 제2결합구간(312), 제1결합구간(311)과 제2결합구간(312)을 연결하는 연결구간(313)으로 나누어지며 연결구간(313)에 후술할 롤러(371,372)가 지지하여 벨트(310)의 장력을 높아지게 한다.
또한, 종동수단은 랙바(307)를 감싸는 랙하우징(305)의 내부에 랙바(307)를 지지하는 볼너트(309)가 구비되고, 볼너트(309)의 외주면에 결합된 너트풀리(350)가 구비되며 랙하우징(305)은 기어하우징(미도시)과 모터하우징이 결합된다.
또한, 랙하우징(305)에는 모터풀리(330)가 장착되는 모터결합홀(331)과 너트풀리(350)가 장착되는 볼너트결합홀(351)이 형성되어 모터풀리(330)와 너트풀리(350) 및 벨트(310)가 내측에 구비되고, 체결부재를 매개로 기어하우징(미도시)과 결합된다.
모터(301)와 연결된 모터풀리(330)와, 랙바(307)와 연결된 너트풀리(350)는 서로 평행하게 배치되며, 모터풀리(330)와 너트풀리(350)에는 벨트(310)가 끼워져 모터(301)의 회전력을 볼너트(309)를 통해 랙바(307)에 전달하고, 볼너트(309)의 동작에 의하여 랙바(307)를 좌우로 이동시켜 조향 보조력을 발생시키게 된다.
볼너트(309)는 볼을 매개로 랙바(307)와 결합되어 회전하면서 랙바(307)를 랙하우징(305)과 기어하우징(미도시)의 내측에서 슬라이딩시키게 되고, 볼너트(309)의 외주면에는 볼너트(309)를 회전시키는 너트풀리(350)가 장착되어 있어서, 랙바(307)를 좌우로 이동시켜 조향 보조력을 발생시킬 수 있도록 되어 있다.
이렇게 볼너트(309)를 회전시키는 너트풀리(350)는 벨트(310)를 매개로 모터풀리(330)와 연동되어 회전하게 되어 있는데, 내구가 진행된 후에는 벨트(310)의 장력이 낮아지게 되어 모터풀리(330)와 너트풀리(350) 및 벨트(310) 사이에 슬립(slip)이 발생되어 동력 전달 성능이 떨어지게 된다.
따라서, 랙하우징(305)과 모터(301)의 조립시 벨트(310)의 장력을 측정하면서 셋팅된 장력값에 해당되는 위치에서 랙하우징(305)과 모터(301)를 조립하게 되지만, 내구가 진행된 후에는 장력이 저하되거나 조향휠(101)의 급격한 작동 또는 노면으로부터 역입력되는 충격 등으로 인해 벨트(310)의 슬립이 발생되게 된다.
특히, 조향휠(101)의 급격한 작동 또는 노면으로부터 역입력되는 충격이 전달되면 슬립을 방지하기 위해 모터풀리(330)와 너트풀리(350) 및 벨트(310)에 형성되어 있는 치가 점프되는 투스 점프(Tooth Jump) 현상이 발생하게 되어 문제가 발생될 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 벨트(310)의 장력을 조절해주는 장력조절부재(370)가 구비되며 장력조절부재(370)는 중심축(375), 연결부재(373), 한쌍의 롤러(371,372)로 이루어진다.
먼저, 중심축(375)의 일측 끝단은 슬라이딩홈(308)에 슬라이딩가능하게 삽입되며 타측 끝단은 연결부재(373)에 결합되어 슬라이딩홈(308)을 따라 연결부재(373)와 함께 이동된다.
연결부재(373)는 양측 끝단에 한쌍의 롤러(371,372)인 제1롤러(371)와 제2롤러(372)의 회전축(371a,371b)이 각각 구비되어 있어서, 회전축(371a,371b)에 제1롤러(371)와 제2롤러(372)가 결합되며, 제1롤러(371)와 제2롤러(372)는 벨트(310)의 외주면의 양측을 조여 벨트(310)를 팽창시킨다.
다시말해서 제1롤러(371)와 제2롤러(372)가 벨트(310)의 양측을 좁히면서 결합되어 벨트(310)의 장력을 높여주며 이에 따라 벨트(310)와 모터풀리(330) 사이 및 벨트(310)와 너트풀리(350) 사이가 안정적으로 결합되며 모터풀리(330)와 너트풀리(350) 및 벨트(310) 사이의 맞물리는 면적이 증가됨에 따라 벨트(310)의 치가 모터풀리(330)의 치를 넘게 되어 발생하는 소음 및 진동과 벨트(310) 손상이 방지된다.
이때, 중심축(375)은 슬라이딩홈(308)에 슬라이딩가능하게 삽입되어 있어서, 모터(301)의 구동력으로 모터풀리(330)가 일방향으로 회전하여 벨트(310)의 연결구간(313) 중 어느 한측이 팽창되면 제1롤러(371) 및 중심축(375)이 슬라이딩홈(308)을 따라 슬라이딩되면서 이와 동시에 제2롤러(372)가 벨트(310)의 연결구간(313) 중 나머지 한측을 내측으로 더 조여주게 된다.
이에 따라 모터 또는 작업자의 조작없이 장력조절부재(370)가 슬라이딩되어 벨트(310)의 장력이 조절된다.
이러한 중심축(375)은 슬라이딩홈(308)을 따라 슬라이딩될 뿐 중심축(375)을 기준으로 연결부재(373) 및 롤러(371,372)가 회전하지 않는다.
다시말해서, 장력조절부재(370)는 슬라이딩홈(308)을 따라 왕복 슬라이딩 운동하는 중심축(375)과 함께 왕복 슬라이딩 운동만 하여 벨트(310)의 장력을 조절해준다.
또한, 장력조절부재(370)는 모터 또는 작업자의 조작으로 제1롤러(371) 또는 제2롤러(372)에 힘을 가하여 벨트(310)의 장력을 조절시키는 것이 아닌, 급회전 또는 역회전으로 인한 모터(301)의 구동력으로 모터풀리(330)가 회전시 벨트(310)의 연결부재(373) 중 어느 한측이 팽창되면서 벨트(310)의 연결부재(373)의 나머지 한측의 장력을 높여주는 것으로, 모터 또는 작업자의 조작없이 장력조절부재(370)가 벨트(310)의 장력을 조절해주게 된다.
이처럼 장력조절부재(370)의 회전을 방지하며 왕복 슬라이딩 운동만 하도록 도 5에는 장력조절부재(370)의 여러가지 실시예가 도시되며, 슬라이딩홈(308)과 장력조절부재(370)가 개략적으로 도시되어 있다.
먼저, 도 5의 (a)는 랙하우징(305)에 형성된 슬라이딩홈(308)과, 슬라이딩홈(308)에 삽입되어 슬라이딩되는 장력조절부재(370)가 도시되어 있다.
또한, 도 5의 (b)는 랙하우징(305)에 형성된 슬라이딩홈(308)과, 슬라이딩홈(308)에 중심축(375)의 연결부재(373)가 결합되는 반대측 끝단이 결합되며, 중심축(375)의 반대측 끝단에서 양측으로 돌출 형성된 가이드부(576)가 구비되는 실시예가 도시되어 있다.
이러한 가이드부(576)는 슬라이딩홈(308)의 내주면에 지지되어 중심축(375)의 회전을 방지하여 장력조절부재(370)가 왕복 슬라이딩 운동만 가능하게 된다.
또한, 도 5의 (c)는 랙하우징(305)에 형성된 슬라이딩홈(308)과, 슬라이딩홈(308)에 삽입되는 중심축(375)에 평면형상(578)이 구비되는 실시예가 도시되어 있다.
이러한 평면형상(578)은 슬라이딩홈(308)의 내주면에 맞닿아 중심축(375)의 회전을 방지하여 장력조절부재(370)가 왕복 슬라이딩 운동만 가능하게 된다.
또한, 도 5의 (d)는 랙하우징(305)에 형성된 슬라이딩홈(308)과, 슬라이딩홈(308)에 삽입되며 연결부재(373)와 결합되는 중심축(375)이 2개 구비되는 실시예가 도시되어 있으며, 중심축(375)은 필요에 따라서 복수개 구비될 수 있다.
이러한 복수개의 중심축(375)이 슬라이딩홈(308)에 삽입되어 있어서 장력조절부재(370)의 회전을 방지하게 된다.
한편, 중심축(375)은 연결부재(373)가 결합되는 반대편 끝단이 슬라이딩홈(308)에 슬라이딩가능하게 삽입되어 있어서, 기어하우징(미도시)에 슬라이딩홈(308)과 대응되는 위치에 또하나의 슬라이딩홈(308)이 구비되며 중심축(375)의 연결부재(373)가 결합되는 끝단이 연결부재(373)를 관통하여 돌출되고 중심축(375)의 양끝단이 슬라이딩홈(308)들에 삽입되어 슬라이딩되게하여 중심축(375)이 슬라이딩홈(308)을 따라 슬라이딩시 안정적으로 슬라이딩될 수 있게 된다.
이러한 장력조절부재(370)로 인한 벨트(310)의 장력조절에 관하여 도 6을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 6의 (a)는 모터(301)가 구동되기 전의 상태이며, 일예로, 도면상 제1롤러(371)는 벨트(310)의 좌측을 지지하며, 제2롤러(372)는 벨트(310)의 우측을 지지한다.
그리고, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 모터(301)가 구동되어 모터풀리(330)가 시계방향으로 회전하면, 도면상 벨트(310)의 좌측은 팽창되며 벨트(310)의 우측은 이완되는데, 벨트(310)의 팽창된 좌측이 제1롤러(371) 및 장력조절부재(370)를 좌측으로 슬라이딩시키며, 이와 동시에 제2롤러(372)도 좌측으로 슬라이딩되면서 벨트(310)의 이완된 우측을 팽창시키게 된다.
이에 따라 벨트(310)의 우측은 장력조절부재(370)가 좌측으로 슬라이딩되어 좌측으로 당겨짐에 따라 장력이 높아지게 된다.
이때, 벨트(310)의 좌측인 팽창측 벨트(310)의 경로길이의 감소량은 벨트(310)의 우측인 이완측 벨트(310)의 경로길이 증가량보다 작아서, 전체적인 벨트(310)의 경로길이는 증가하게 되며, 벨트(310) 자체의 길이는 한정되있으나 전체적인 벨트(310)의 경로길이가 증가하여 결과적으로 벨트(310)의 장력이 높아지게 되는 것이다.
또한, 도 6의 (c)는 이와 반대로 모터(301)가 구동되어 모터풀리(330)가 반시계방향으로 회전하여 장력조절부재(370)가 우측으로 슬라이딩되는 상태를 보여준다.
이와 관련하여 도 7에는 팽창측 벨트(310)의 경로길이 감소량과 이완측 벨트(310)의 경로길이 증가량의 관계를 알 수 있는 그래프가 도시되어 있다.
그래프에서도 알 수 있듯이, 팽창측 벨트(310)의 경로길이 감소량이 이완측 벨트(310)의 경로길이 증가량보다 작으며, 팽창측 벨트(310)의 경로길이 감소량이 많아질수록 이완측 벨트(310)의 경로길이 증가량은 보다 많아지게 된다.
즉, 팽창측 벨트(310)의 경로길이 감소량과 이완측 벨트(310)의 경로길이 증가량의 차이는 팽창측 벨트(310)가 팽창될수록 커지게 되며, 팽창측 벨트(310)가 팽창될수록 벨트(310)의 장력이 높아지는 것이다.
따라서, 팽창측 벨트(310)가 팽창될수록 중심축(375)은 슬라이딩홈(308)의 양단으로 슬라이딩되며, 중심축(375)이 슬라이딩홈(308)의 양단으로 슬라이딩될수록 장력조절부재(370)로 인해 벨트(310)의 장력이 점차 높아지게 되는 것이다.
이러한 형상과 구조를 갖는 본 발명의 실시예들에 의하면, 운전자가 조향휠을 좌우끝 Lock 단에 빠른 속도로 충돌시키는 경우, 노면으로부터 역입력되는 강한 충격이 전달되는 경우에 벨트의 장력이 높아지게하여 모터풀리와 너트풀리 및 벨트에 형성되어 있는 치가 점프되는 투스 점프 현상이 발생되는 것을 방지하여 자동차 운전의 안전성을 증대시키고, 동시에 진동과 소음이 발생하지 않도록 하여 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공하는 효과가 있다.
또한, 모터 또는 작업자의 조작없이 장력조절부재가 슬라이딩되어 모터풀리와 너트풀리 및 벨트 사이의 맞물리는 면적이 증가됨에 따라 벨트의 치가 모터풀리의 치를 넘게 되어 발생하는 소음 및 진동과 벨트 손상이 방지되고 벨트의 경로길이가 늘어나 벨트의 장력이 높아지는 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.
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.
301: 모터 303: 모터축
305: 랙하우징 308: 슬라이딩홈
309: 볼너트 310: 벨트
311: 제1결합구간 312: 제2결합구간
313: 연결구간 330: 모터풀리
331: 모터결합홀 350: 너트풀리
351: 볼너트결합홀 370: 장력조절부재
371: 제1롤러 371a: 회전축
372: 제2롤러 372a: 회전축
373: 연결부재 375: 중심축
576: 가이드부 578: 평면형상

Claims (6)

  1. 모터풀리가 장착되는 모터결합홀과 너트풀리가 장착되는 볼너트결합홀 사이에 벨트가 장착되는 길이방향과 수직인 방향으로 길게 형성되는 슬라이딩홈이 구비되어 있는 랙하우징; 및
    일측 끝단이 상기 슬라이딩홈에 삽입되는 중심축, 상기 중심축의 타측 끝단에 결합되는 연결부재, 상기 연결부재의 양측 끝단에 결합되어 상기 벨트의 외주면의 양측을 조이는 한쌍의 롤러를 포함하며, 상기 중심축이 상기 슬라이딩홈을 따라 슬라이딩되어 상기 벨트의 장력을 조절하는 장력조절부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심축은 외주면에 평면형상이 구비되어 상기 장력조절부재의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심축은 상기 연결부재가 결합되는 반대측 끝단에 양측으로 돌출 형성된 가이드부가 구비되어 상기 장력조절부재의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 장력조절부재는 상기 중심축이 복수개 구비되어 상기 장력조절부재의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 랙하우징에 결합되는 기어하우징에 상기 슬라이딩홈과 대응되는 위치에 또하나의 슬라이딩홈이 구비되며 상기 중심축의 상기 연결부재가 결합되는 끝단이 상기 연결부재를 관통하여 돌출되고 상기 중심축의 양끝단이 상기 슬라이딩홈들에 삽입되어 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심축이 상기 슬라이딩홈의 양단으로 슬라이딩될수록 상기 벨트의 장력이 높아지는 것을 특징으로 하는 전동식 동력 보조 조향장치.
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