KR20200024526A - 벨트 설치 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 벨트 설치 구조는, 모터의 회전력을 벨트를 매개로 전달하는 벨트 설치 구조로서, 모터의 구동축에 결합되거나 형성된 구동풀리; 종동축에 결합되거나 형성된 종동풀리; 상기 구동풀리와 상기 종동풀리에 장력을 가지고 설치되어 상기 모터의 회전력을 상기 구동풀리를 통해 상기 종동풀리로 전달하는 벨트; 및 하우징 내에 배치되어 상기 구동축을 지지하는 베어링;을 포함하고, 상기 벨트는 상기 모터와 상기 베어링 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

Description

벨트 설치 구조{Belt Mounting Structure}

본 발명은 모터의 회전력을 벨트를 매개로 전달하는 벨트 설치 구조에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 모터의 구동축에 결합되거나 형성된 구동풀리, 종동축에 결합되거나 형성된 종동풀리, 상기 구동풀리와 상기 종동풀리에 장력을 가지고 설치되어 상기 모터의 회전력을 상기 구동풀리를 통해 상기 종동풀리로 전달하는 벨트 및 하우징 내에 배치되어 상기 구동축을 지지하는 베어링을 포함하고, 상기 벨트는 상기 모터와 상기 베어링 사이에 위치하는 것을 특징으로 하여 상기 구동축의 벤딩을 방지하고 상기 구동축 상의 플랜지를 생략할 수 있게 해주는 벨트 설치 구조에 관한 것이다.

도 1에는 종래 벨트 타입의 전자 제어 파워 스티어링(Electric Power Steering, EPS) 액추에이터에 적용되는 벨트 설치 구조가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래 벨트 설치 구조는 모터(1), 종동축(30), 벨트(50) 및 하우징(70)을 포함한다. 도 1에서 모터(1)의 구동축(10), 종동축(30), 벨트(50) 및 하우징(70)은 단면으로 나타나 있다.

운전자의 스티어링 휠 조작에 따라 ECU(Electronic　Control　Unit)가 토크를 감지하고 그에 따라 모터(1)를 구동하면 모터(1)의 회전력은 상기 구동축(10)의 구동풀리(11)와 종동축(30)의 종동풀리(31)에 장력을 가지고 설치된 벨트(50)에 의해 종동축(30)으로 전달되게 된다.

한편, 종래 벨트 설치 구조에서는 나선형 투스를 가지는 벨트(50)가 사용될 수 있는데, 이 경우 벨트(50)의 양측 방향 즉, 축방향으로 유동이 발생하게 되어 벨트(50)의 이탈 방지를 위한 플랜지 구조가 요구된다. 이와 같은 이유에서 종래에는 도 1에 나타난 바와 같이 벨트(50)의 양측 중 모터(1)와 가까운 내측에 구동측 플랜지(13)가 배치되고, 종동축(30)의 종동풀리(31)의 양측 중 구동측 플랜지(13)와 대각선으로 마주보는 측에 종동측 플랜지(33)가 배치되었다.

이러한 벨트 설치 구조에서는 상기 구동축(10)의 회전에 따라 벨트(50)의 장력이 변동성을 가지게 된다. 회전에 따라 상기 구동축(10)의 런아웃(runout), 벤딩(bending) 등이 나타나기 때문이다. 그 결과 장력이 작아질 때에는 투스 점핑(Tooth Jumping)이 발생할 가능성이 있으며, 장력이 커질 때에는 마찰력의 증가에 따라 운전자가 토크의 변동을 느끼게 될 개연성이 있었다.

따라서 종래 벨트 설치 구조가 가지는 벨트(50)의 장력 변동성과 구동축(10)의 벤딩 등을 방지하여 줄 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로,

본 발명의 목적은, 구동축의 벤딩 및 장력 변동성을 방지하고 벨트의 장력을 일정하게 유지할 수 있게 해주는 벨트 설치 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 벨트의 이탈 방지를 위하여 구동축에 추가적으로 배치되는 구동측 플랜지를 생략할 수 있게 해주는 벨트 설치 구조를 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 벨트 설치 구조는, 모터의 회전력을 벨트를 매개로 전달하는 벨트 설치 구조로서, 모터의 구동축에 결합되거나 형성된 구동풀리; 종동축에 결합되거나 형성된 종동풀리; 상기 구동풀리와 상기 종동풀리에 장력을 가지고 설치되어 상기 모터의 회전력을 상기 구동풀리를 통해 상기 종동풀리로 전달하는 벨트; 및 하우징 내에 배치되어 상기 구동축을 지지하는 베어링;을 포함하고, 상기 벨트는 상기 모터와 상기 베어링 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명의 벨트 설치 구조에서, 상기 베어링의 내측은 상기 벨트가 이탈하는 것을 방지하는 구동측 플랜지로서의 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명의 벨트 설치 구조에서, 상기 베어링의 외측에는 상기 구동축에 경방향 완충력을 제공하는 탄성부재가 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명의 벨트 설치 구조에서, 상기 탄성부재는 하우징의 내벽과 상기 구동축 사이에 압축 배치된 스프링인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명의 벨트 설치 구조에서, 상기 종동풀리의 양측 중 상기 베어링을 대각선으로 마주보는 측에 상기 벨트의 이탈 방지를 위한 종동측 플랜지가 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 전술한 구성을 통해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 벨트의 구동축의 벤딩 및 장력 변동성을 방지하고 벨트의 장력을 일정하게 유지할 수 있게 해주는 벨트 설치 구조를 제공한다.

본 발명은 벨트의 이탈 방지를 위하여 구동축에 추가적으로 배치되는 구동측 플랜지를 생략할 수 있게 해주는 벨트 설치 구조를 제공한다.

도 1은 종래 벨트 타입의 전자 제어 파워 스티어링(EPS) 액추에이터에 적용되는 벨트 설치 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 설치 구조의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 설치 구조의 일부 구성을 단면으로 나타낸 부분 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 설치 구조의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 설치 구조의 일부 구성을 단면으로 나타낸 부분 단면도이다. 본 발명의 효과적인 설명을 위하여 도 2에서 하우징(70)은 투명하게 나타나 있고, 도 3에서는 구동축(10), 종동축(30), 벨트(50) 및 하우징(70)이 단면으로 나타나 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 설치 구조는, 구동풀리(11), 종동풀리(31), 벨트(50) 및 베어링(15)을 포함한다.

상기 구동풀리(11)는 모터(1)의 구동축(10)에 결합되거나 형성되어 벨트(50)에 회전력을 전달하는 부분이다. 본 발명의 일 실시예에서 구동풀리(11)의 구동축(10)의 외주면에 나선형으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 종동풀리(31)는 종동축(30)에 결합되거나 형성되어 벨트(50)를 통해 전달되는 회전력을 종동축(30)으로 전달하는 역할을 수행한다. 효율적인 회전력의 전달을 위해 종동축(30)은 구동축(10)과 평행하게 배치되고, 종동풀리(31)는 구동풀리(11)와 회전중심이 동일 평면상에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 벨트(50)는 상기 구동풀리(11)와 상기 종동풀리(31)에 장력을 가지고 설치되어 상기 모터(1)의 회전력을 구동풀리(11)를 통해 종동풀리(31)로 전달한다. 구체적으로 벨트(50)로는 나선형 투스 벨트 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 베어링(15)은 하우징(70) 내에 배치되어 상기 구동축(10)을 지지하는 역할을 수행한다. 베어링(15)은 벨트(50)의 외측에 배치됨으로써 벨트(50)가 상기 모터(1)와 상기 베어링(15) 사이에 위치하도록 해준다.

본 발명의 설명시 구동축(10) 및 구동축(10) 상에 배치되는 구성 요소들의 양측 중 상기 모터(1)와 상대적으로 가까운 쪽을 내측, 상대적으로 먼 쪽을 외측이라고 한다.

본 발명의 벨트 설치 구조는 상기 베어링(15)이 하우징(70) 내에 배치되어 상기 구동축(10)을 지지하여 주는 것과 상기 벨트(50)가 상기 모터(1)와 상기 베어링(15) 사이에 위치하는 것을 주요한 특징으로 한다.

상기 베어링(15)은 상기 구동축(10)의 단부에 배치되어 구동축(10)의 경방향 하중을 지지하여 줌으로써 구동축(10)의 런아웃, 벤딩 등을 방지하여 줄 수 있다. 이에 따라 벨트(50)를 통한 회전력 전달 과정에서 장력의 변동성을 줄일 수 있게 되고, 장력의 변동으로 인한 투스 점핑, 운전자에 의한 토크 변동 감지 등을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 베어링(15)은 종래 구동측 플랜지(13)가 수행하던 것과 동일한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 벨트 설치 구조에서, 상기 베어링(15)의 내측은 벨트(50)가 이탈하는 것을 방지하는 구동측 플랜지로서의 기능도 수행할 수 있다.

베어링(15)은 구동축(10)의 단부에 배치되는데, 벨트(50)의 양측 가운데 모터(50)에서 먼 쪽인 외측에 배치되므로 베어링(15)의 내측이 벨트(50)가 구동축(10)의 단부로 이동하는 것을 방지하여 줄 수 있다. 즉, 벨트(50)에 축방향으로 유동이 발생하여도 베어링(15)에 의하여 구동축(10)의 외측 단부 측으로 이동하는 것이 방지된다.

이때, 벨트(50)의 축방향 유동을 양측 방향으로 효율적으로 방지하기 위해서는 종동풀리(31) 측에도 벨트(50)의 이탈방지를 위한 구성이 배치되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 종동풀리(31) 측에는 벨트(50)의 이탈을 방지하여 주는 종동측 플랜지(33)가 배치될 수 있다.

벨트(50)의 축방향 이동을 양측으로 모두 방지하기 위해서는 상기 종동측 플랜지(33)는 도 3 및 도 4를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 종동풀리(31)의 양측 중 상기 베어링(15)을 대각선으로 마주보는 측에 배치되는 것이 바람직하다. 물론, 구동풀리(11)의 양측 및 종동풀리(31)의 양측에 모두 벨트(50)의 이탈방지를 위한 플랜지 등의 구성을 배치하는 것도 고려할 수 있으나 그 효과에 비하여 공간의 효율성을 저하시킬 개연성이 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에서와 같이 구동풀리(11) 측의 베어링(15)과 종동풀리(31) 측의 종동측 플랜지(33)가 대각선으로 마주보며 배치되는 것이 가장 효율적이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 설치 구조에서, 상기 베어링(15)의 외측에는 상기 구동축(10)에 경방향 완충력을 제공하는 탄성부재(17)가 배치되어 있다. 탄성부재(17)는 구동축(10)에 작용하는 경방향 하중을 완충함으로써 벨트(50)가 항상 일정한 장력을 유지할 수 있게 해준다.

구체적으로, 상기 탄성부재(17)는 하우징(70)의 내벽과 상기 구동축(10) 사이에 압축 배치된 스프링인 것을 특징으로 할 수 있다. 물론, 상기 탄성부재(17)는 이 밖에도 탄성을 제공하며 구동축(10)에 경방향 완충력을 제공할 수 있는 범위에서 다양한 재질 및 형태를 가질 수 있다.

본 발명의 벨트 설치 구조는 종래 벨트 타입의 전자 제어 파워 스티어링 액추에이터에 적용되는 벨트 설치 구조를 대체할 수 있게 해준다. 이를 통해 전자 제어 파워 스티어링에 있어서 반응성, 조향성능 등의 향상이 가능하게 된다.

본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1: 모터
10: 구동축
11: 구동풀리 13: 구동측 플랜지
15: 베어링 17: 탄성부재
30: 종동축
31: 종동풀리 33: 종동측 플랜지
50: 벨트
70: 하우징

Claims (5)

1. 모터의 회전력을 벨트를 매개로 전달하는 벨트 설치 구조로서,
   모터의 구동축에 결합되거나 형성된 구동풀리;
   종동축에 결합되거나 형성된 종동풀리;
   상기 구동풀리와 상기 종동풀리에 장력을 가지고 설치되어 상기 모터의 회전력을 상기 구동풀리를 통해 상기 종동풀리로 전달하는 벨트; 및
   하우징 내에 배치되어 상기 구동축을 지지하는 베어링;을 포함하고,
   상기 벨트는 상기 모터와 상기 베어링 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 벨트 설치 구조.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 베어링의 내측은 상기 벨트가 이탈하는 것을 방지하는 구동측 플랜지로서의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 벨트 설치 구조.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 베어링의 외측에는 상기 구동축에 경방향 완충력을 제공하는 탄성부재가 배치된 것을 특징으로 하는 벨트 설치 구조.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 탄성부재는 하우징의 내벽과 상기 구동축 사이에 압축 배치된 스프링인 것을 특징으로 하는 벨트 설치 구조.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 종동풀리의 양측 중 상기 베어링을 대각선으로 마주보는 측에 상기 벨트의 이탈 방지를 위한 종동측 플랜지가 배치된 것을 특징으로 하는 벨트 설치 구조.
   

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