KR20240008448A - Rack type electric power steering system - Google Patents

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KR20240008448A
KR20240008448A KR1020220085112A KR20220085112A KR20240008448A KR 20240008448 A KR20240008448 A KR 20240008448A KR 1020220085112 A KR1020220085112 A KR 1020220085112A KR 20220085112 A KR20220085112 A KR 20220085112A KR 20240008448 A KR20240008448 A KR 20240008448A
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김경민
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에이치엘만도 주식회사
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Abstract

랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 모터의 동력을 전달받아 회전하는 모터풀리; 볼너트와 결합되는 너트풀리; 상기 모터풀리와 너트풀리를 연결하는 벨트; 및 상기 모터의 동력을 감속하여 상기 모터풀리로 전달하는 감속기어부;를 포함하고, 상기 모터풀리는 중심이 중공되어 링 형상으로 마련되고, 상기 감속기어부는 상기 모터풀리의 중공부에 마련되는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치가 제공될 수 있다.A rack-type electric power assist steering device is disclosed. According to one aspect of the invention, a motor pulley that rotates by receiving power from a motor; Nut pulley coupled with ball nut; A belt connecting the motor pulley and the nut pulley; and a reduction gear unit that reduces the power of the motor and transmits it to the motor pulley, wherein the motor pulley has a hollow center and is provided in a ring shape, and the reduction gear unit is a rack-type electric motor provided in the hollow part of the motor pulley. Power assisted steering may be provided.

Description

랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치{Rack type electric power steering system}Rack type electric power steering system

본 발명은 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풀리와 벨트의 톱니가 제대로 맞물리지 못하고 점핑되는 것을 방지할 수 있는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rack-type electric power auxiliary steering device, and more specifically, to a rack-type electric power auxiliary steering device that can prevent the teeth of a pulley and a belt from properly engaging and jumping.

일반적으로 차량에는 스티어링 휠을 조작하는 운전자의 조타력을 보조하기 위해 동력 보조 조향장치가 적용되고 있다. 동력 보조 조향장치는 펌프가 형성한 유압을 이용하여 조타력을 보조하는 유압식 파워 스티어링(HPS: Hydraulic Power Steering)과, 모터의 회전 동력을 이용하여 조타력을 보조하는 전동식 파워 스티어링(MDPS: Motor Driven Power Steering) 등이 있다.In general, a power assist steering device is applied to vehicles to assist the steering force of the driver operating the steering wheel. Power-assisted steering systems include hydraulic power steering (HPS: Hydraulic Power Steering), which assists steering force using hydraulic pressure generated by a pump, and electric power steering (MDPS: Motor Driven), which assists steering force by using the rotational power of a motor. Power Steering), etc.

이 중, 전동식 파워 스티어링은 스티어링 휠의 토크 센서와 차속 센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 근거하여 전자제어유닛이 모터를 구동시켜 차량의 조향을 위한 조타력을 보조한다. 이러한 전동식 파워 스티어링에 의해 차량의 저속운행 시 가볍고 편안한 조향감을 제공하며, 고속운행 시에는 안정감 있는 조향감과 더불어 탁월한 차량 조향성을 제공할 수 있다. 또한, 전동식 파워 스티어링은 회전된 스티어링 휠의 신속한 복원을 보조하여, 차량의 어느 운용조건에서도 운전자에게 편리한 조향 여건을 마련해줄 수 있다.Among these, in electric power steering, an electronic control unit drives a motor based on the vehicle's driving conditions detected by the steering wheel's torque sensor and vehicle speed sensor to assist steering force for steering the vehicle. This electric power steering provides a light and comfortable steering feeling when driving at low speeds, and provides excellent vehicle steering along with a stable steering feeling when driving at high speeds. In addition, electric power steering assists in rapid restoration of a rotated steering wheel, providing convenient steering conditions for the driver under any operating conditions of the vehicle.

통상적으로 전동식 파워 스티어링은 동력을 제공하는 모터와, 모터로부터 발생된 회전력을 스티어링 휠에 연결된 칼럼 또는 차륜 측에 연결된 랙바에 전달하는 기어조립체를 구비하며, 모터와 기어조립체의 설치 위치에 따라 다양한 타입으로 분류될 수 있다. 일 예로, 모터가 칼럼에 장착되는 C-EPS(Column-assist Type Electronic Power Steering)와, 모터가 랙바에 치합되는 피니언 기어에 장착되는 P-EPS Pinion-assist Type Electronic Power Steering)와, 모터가 랙바에 장착되는 R-EPS(Rack-assist Type Electronic Power Steering) 등으로 분류할 수 있다. 나아가, 최근에는 스티어링 휠과 차륜 사이의 기구적 연결 없이 운전자의 조향 의지를 전기적 신호로 전달받고, 이에 근거하여 모터를 작동함으로써 차륜을 조향하는 스티어 바이 와이어(Steer by Wire, SBW) 타입의 조향 시스템이 개발되고 있다.Typically, electric power steering is equipped with a motor that provides power and a gear assembly that transmits the rotational force generated by the motor to a column connected to the steering wheel or a rack bar connected to the wheel side. There are various types depending on the installation location of the motor and gear assembly. It can be classified as: For example, C-EPS (Column-assist Type Electronic Power Steering) in which the motor is mounted on a column, P-EPS Pinion-assist Type Electronic Power Steering) in which the motor is mounted on a pinion gear engaged with a rack bar, and the motor is mounted in a rack. It can be classified into R-EPS (Rack-assist Type Electronic Power Steering), which is mounted on a bar. Furthermore, recently, a steer-by-wire (SBW) type steering system has been developed that receives the driver's steering intention as an electrical signal without a mechanical connection between the steering wheel and the wheels, and steers the wheels by operating a motor based on this signal. This is being developed.

이 중 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치는 조향휠의 회전에 의해 발생된 토크가 랙-피니언 기구부를 거쳐서 랙바에 전달되고, 발생된 토크에 따라 모터에서 발생된 보조 동력이 벨트식 전동장치에 의해 볼 스크류부를 거쳐서 랙바에 전달되도록 형성된다. 즉, 조향계통에서 발생된 토크와 모터에서 발생된 보조 동력이 합쳐져서 랙바가 축 방향으로 직선 운동하게 된다.Among these, in the rack-type electric power auxiliary steering device, the torque generated by the rotation of the steering wheel is transmitted to the rack bar through the rack-and-pinion mechanism, and the auxiliary power generated from the motor according to the generated torque is driven by a belt-type transmission device. It is formed to be transmitted to the rack bar through the screw part. In other words, the torque generated from the steering system and the auxiliary power generated from the motor are combined to cause the rack bar to move linearly in the axial direction.

도 1은 종래 기술에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a rack-type electric power auxiliary steering device according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치(1)는 차량의 가로 방향으로 연장되고 외주면 일측에 랙 기어부가 형성되는 랙바(10)와, 랙 기어부와 맞물리는 피니언 기어부가 형성되어 있는 피니언축(20)과, 볼을 매개로 랙바(10)와 스크류 결합되는 볼너트(12)와, 볼너트(12)와 회전축(31)이 연결되도록 구비되는 벨트 전동장치(40) 및 모터(30)를 포함한다.Referring to Figure 1, a rack-type electric power assist steering device (1) according to the prior art includes a rack bar (10) that extends in the transverse direction of the vehicle and has a rack gear portion formed on one side of the outer peripheral surface, and a pinion gear that engages the rack gear portion. A pinion shaft 20 is formed with a ball nut 12 screw-coupled with the rack bar 10 via a ball, and a belt transmission device 40 is provided to connect the ball nut 12 and the rotation shaft 31. ) and a motor 30.

벨트 전동장치(40)는 동력을 발생하는 모터(30)와, 모터(30)의 동력을 벨트(43)에 전달하는 모터풀리(41), 모터풀리(41)와 이격 설치되어 벨트(43)를 통해 동력을 전달받아 스크류가 형성되어 있는 랙바(10)를 축방향 이동시키는 너트풀리(42)를 포함한다. 이때, 너트풀리(42)는 볼너트(12)에 결합되어 볼너트(12)와 함께 회전하도록 마련된다.The belt transmission device 40 includes a motor 30 that generates power, a motor pulley 41 that transmits the power of the motor 30 to the belt 43, and is installed to be spaced apart from the motor pulley 41 to drive the belt 43. It includes a nut pulley 42 that receives power through and moves the rack bar 10 on which the screw is formed in the axial direction. At this time, the nut pulley 42 is coupled to the ball nut 12 and is provided to rotate together with the ball nut 12.

즉, 모터(30)의 회전축(31)에 마련되는 모터풀리(41)와 너트풀리(42)가 벨트(43)로 연결됨으로써 모터(30)의 토크가 볼너트(12)에 전달된다.That is, the motor pulley 41 and the nut pulley 42 provided on the rotation shaft 31 of the motor 30 are connected by the belt 43, so that the torque of the motor 30 is transmitted to the ball nut 12.

그러나, 기존 벨트 전동장치(40)를 통하여 고감속비를 적용하기 위해서는 모터풀리(41)의 크기는 작고 너트풀리(42)의 크기는 크게 형성되어 감속비를 구현하도록 구성되고 있으나, 모터풀리(41)의 크기가 작아짐에 따라 벨트(43)의 톱니가 모터풀리(41)의 톱니에서 이탈되며 점핑이 발생되면 랙바(10)의 제어가 이루어질 수 없으며, 벨트(43)와 모터풀리(41)가 다시 맞물리더라도 랙바(10)의 축방향 위치를 정확히 판단할 수 없어 운전자에게 사고 위험이 발생할 수 있는 문제가 있다.However, in order to apply a high reduction ratio through the existing belt transmission device 40, the size of the motor pulley 41 is small and the size of the nut pulley 42 is large to implement the reduction ratio. However, the motor pulley 41 As the size of the belt 43 becomes smaller, the teeth of the belt 43 are separated from the teeth of the motor pulley 41, and when jumping occurs, control of the rack bar 10 cannot be achieved, and the belt 43 and the motor pulley 41 are reconnected. Even if engaged, there is a problem that the axial position of the rack bar 10 cannot be accurately determined, which may cause an accident risk to the driver.

본 발명의 일 실시예는 모터풀리에 모터의 동력을 전달받도록 내접기어를 적용하여 감속비의 설계 자유도를 증대시키며, 벨트의 치물림 이탈에 따른 점핑을 방지할 수 있는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 제공하는데 있다.One embodiment of the present invention provides a rack-type electric power auxiliary steering device that increases the design freedom of the reduction ratio by applying an internal gear to receive the power of the motor to the motor pulley and prevents jumping due to disengagement of the belt. It is provided.

본 발명의 일 측면에 따르면, 모터의 동력을 전달받아 회전하는 모터풀리; 볼너트와 결합되는 너트풀리; 상기 모터풀리와 너트풀리를 연결하는 벨트; 및 상기 모터의 동력을 감속하여 상기 모터풀리로 전달하는 감속기어부;를 포함하고, 상기 모터풀리는 중심이 중공되어 링 형상으로 마련되고, 상기 감속기어부는 상기 모터풀리의 중공부에 마련되는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치가 제공될 수 있다.According to one aspect of the invention, a motor pulley that rotates by receiving power from a motor; Nut pulley coupled with ball nut; A belt connecting the motor pulley and the nut pulley; and a reduction gear unit that reduces the power of the motor and transmits it to the motor pulley, wherein the motor pulley has a hollow center and is provided in a ring shape, and the reduction gear unit is a rack-type electric motor provided in the hollow part of the motor pulley. Power assisted steering may be provided.

상기 감속구동부는 상기 모터의 회전축에 결합되는 피니언기어와, 상기 모터풀리의 중심과 동심을 갖도록 상기 모터풀리의 내주면에 결합되며 상기 피니언기어와 치합되도록 내주면에 내치기어가 형성된 링기어를 포함하고, 상기 피니언기어의 중심과 상기 링기어의 중심은 서로 편심되도록 마련될 수 있다.The reduction drive unit includes a pinion gear coupled to the rotation shaft of the motor, and a ring gear coupled to the inner peripheral surface of the motor pulley so as to be concentric with the center of the motor pulley and having an internal gear formed on the inner peripheral surface to mesh with the pinion gear, The center of the pinion gear and the center of the ring gear may be arranged to be eccentric with each other.

상기 링기어를 회전 가능하도록 지지하는 캐리어를 더 구비하고, 상기 캐리어는 상기 링기어와 동심을 갖도록 마련될 수 있다.It may further include a carrier that rotatably supports the ring gear, and the carrier may be provided to be concentric with the ring gear.

상기 캐리어에는 상기 벨트의 장력을 조절하는 텐션조정부가 마련될 수 있다.The carrier may be provided with a tension adjustment unit that adjusts the tension of the belt.

상기 텐션조정부는 상기 캐리어로부터 돌출 형성된 지지턱과, 상기 지지턱에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하고, 상기 캐리어는 상기 탄성부재의 탄성 가압에 의해 상기 모터풀리의 중심과 너트풀리의 중심 사이의 거리가 멀어지는 방향으로 회전될 수 있다.The tension adjustment unit includes a support jaw protruding from the carrier and an elastic member that provides elastic force to the support jaw, and the carrier is positioned between the center of the motor pulley and the center of the nut pulley by elastic pressure of the elastic member. It can be rotated in the direction of increasing distance.

상기 피니언기어의 기어이 수를 조정하여 감속비를 조절하도록 마련될 수 있다.It may be provided to adjust the reduction ratio by adjusting the number of gears of the pinion gear.

상기 모터풀리의 중심은 상기 피니언기어의 중심과 너트풀리의 중심 사이에 위치할 수 있다.The center of the motor pulley may be located between the center of the pinion gear and the center of the nut pulley.

본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치는 모터풀리에 모터의 동력을 전달받도록 내접기어를 적용하여 모터풀리의 크기를 줄이지 않고 요구되는 감속비를 제공할 수 있는 효과를 가진다.The rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention has the effect of providing the required reduction ratio without reducing the size of the motor pulley by applying an internal gear to receive the power of the motor to the motor pulley.

본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치는 감속기어부를 통해 모터풀리로 동력을 전달 시 피니언기어의 기어이 수를 조정함으로써 감속비를 조절하도록 하여 감속비의 설계 자유도를 증대시킬 수 있다.The rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention can increase the design freedom of the reduction ratio by adjusting the reduction ratio by adjusting the number of gears of the pinion gear when transmitting power to the motor pulley through the reduction gear unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치는 모터풀리와 너트풀리의 크기를 유사하도록 함으로써 벨트의 치물림 이탈에 따른 점핑을 방지하여 안정적인 조향감 및 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.The rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention can prevent jumping due to disengagement of the belt by making the motor pulley and the nut pulley similar in size, thereby improving a stable steering feel and driving stability.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 나타내는 후방 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 모터풀리와 너트풀리의 결합상태를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 텐션조정부를 통해 벨트에 장력을 제공하는 상태를 나타내는 도면이다.The present invention will be explained in detail with the drawings below, but since these drawings show preferred embodiments of the present invention, the technical idea of the present invention should not be construed as limited to the drawings.
Figure 1 is a diagram showing a conventional rack-type electric power auxiliary steering device.
Figure 2 is an exploded perspective view showing a rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a rear perspective view showing a rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view showing the combined state of the motor pulley and the nut pulley of the rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a state in which tension is provided to a belt through a tension adjustment unit of a rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented to sufficiently convey the idea of the present invention to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments presented herein and may be embodied in other forms. In order to clarify the present invention, the drawings may omit illustrations of parts unrelated to the description and may slightly exaggerate the sizes of components to aid understanding.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치를 나타내는 후방 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 모터풀리와 너트풀리의 결합상태를 나타내는 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치의 텐션조정부를 통해 벨트에 장력을 제공하는 상태를 나타내는 도면이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing a rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a rear perspective view showing a rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a side view showing the combined state of the motor pulley and the nut pulley of the rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 shows the tension of the rack-type electric power auxiliary steering device according to an embodiment of the present invention. This is a diagram showing the state of providing tension to the belt through the adjustment unit.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치(100)는 모터풀리(110), 너트풀리(120), 벨트(130) 및 감속기어부(150)를 포함할 수 있다. 이때, 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치(100)는 모터(140)의 동력을 벨트(130)를 매개로 너트풀리(120)에 전달함으로써, 너트풀리(120)에 결합된 볼너트(122)를 회전시켜 랙바(미도시)를 좌우로 슬라이딩시키는 장치이다. 이러한 랙바와 볼너트(122)가 결합되는 구조 및 이를 슬라이딩시키는 구조는 이미 널리 알려진 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.2 to 5, the rack-type electric power auxiliary steering device 100 according to one aspect of the present invention includes a motor pulley 110, a nut pulley 120, a belt 130, and a reduction gear unit 150. It can be included. At this time, the rack-type electric power auxiliary steering device 100 transmits the power of the motor 140 to the nut pulley 120 through the belt 130, thereby driving the ball nut 122 coupled to the nut pulley 120. It is a device that rotates and slides a rack bar (not shown) left and right. Since the structure where the rack bar and the ball nut 122 are combined and the structure for sliding the rack bar are already widely known, detailed descriptions will be omitted.

모터풀리(110)는 모터(140)의 동력을 전달받아 회전하도록 마련된다. 도시된 바에 따르면, 모터풀리(110)는 모터(140)의 동력을 감속하는 감속기어부(150)를 통해 동력을 전달받도록 마련될 수 있다. 예컨대, 모터풀리(110)는 중심이 중공된 링 형상으로 마련되고, 감속기어부(150)는 모터풀리(110)의 중공부(115)에 배치되어 모터풀리(110)로 동력을 전달하도록 마련될 수 있다. 감속기어부(150)를 통해 모터풀리(110)로 동력을 전달하는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.The motor pulley 110 is provided to rotate by receiving power from the motor 140. As shown, the motor pulley 110 may be provided to receive power through a reduction gear unit 150 that reduces the power of the motor 140. For example, the motor pulley 110 is provided in a ring shape with a hollow center, and the reduction gear unit 150 is arranged in the hollow part 115 of the motor pulley 110 to transmit power to the motor pulley 110. You can. The structure of transmitting power to the motor pulley 110 through the reduction gear unit 150 will be described again below.

한편, 모터풀리(110)는 종래의 모터풀리(도 1의 '10' 참조)에 비하여 중심이 중공되고, 그 중공부(115)에 감속기어부(150)가 배치됨에 따라 그 크기가 증가하도록 마련될 수 있다. 이에, 벨트(130)와의 접촉 면적이 증가하여 벨트(130)와의 치물림 이탈에 따른 점핑 현상을 방지할 수 있게 된다.Meanwhile, the motor pulley 110 has a hollow center compared to the conventional motor pulley (see '10' in FIG. 1), and its size increases as the reduction gear unit 150 is placed in the hollow part 115. It can be. Accordingly, the contact area with the belt 130 increases, making it possible to prevent a jumping phenomenon due to separation from engagement with the belt 130.

너트풀리(120)는 벨트(130)를 통해 모터풀리(110)와 연결되어 동력을 전달받아 회전하도록 마련된다. 이 너트풀리(120)의 내측에는 볼너트(122)가 결합되어 너트풀리(120)의 회전 시 볼너트(122)와 함께 회전하도록 마련된다. 즉, 볼너트(122)가 너트풀리(120)와 함께 회전함에 따라 볼너트(122)에 스크류 결합되는 랙바(미도시)가 슬라이딩 이동하게 된다.The nut pulley 120 is connected to the motor pulley 110 through a belt 130 and rotates by receiving power. A ball nut 122 is coupled to the inside of the nut pulley 120 so that it rotates together with the ball nut 122 when the nut pulley 120 rotates. That is, as the ball nut 122 rotates together with the nut pulley 120, a rack bar (not shown) screwed to the ball nut 122 slides.

감속기어부(150)는 모터(140)로부터 발생된 동력을 감속하여 모터풀리(110)로 전달하는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 감속기어부(150)는 모터(140)의 회전축(141)에 결합되는 피니언기어(151)와, 피니언기어(151)와 치합되는 내치기어(152)가 형성된 링기어(153) 및 링기어(153)를 회전 가능하게 지지하는 캐리어(155)를 구비할 수 있다.The reduction gear unit 150 serves to reduce the power generated from the motor 140 and transmit it to the motor pulley 110. More specifically, the reduction gear unit 150 includes a pinion gear 151 coupled to the rotation shaft 141 of the motor 140, a ring gear 153 formed with an internal gear 152 meshed with the pinion gear 151, and A carrier 155 that rotatably supports the ring gear 153 may be provided.

피니언기어(151)는 모터(140)의 회전축(141)에 결합되어 회전축(141)과 함께 회전하게 된다. 이때, 피니언기어(151)는 회전축(141)에 결합됨에 따라 그 중심(C1)이 이동되지 못하고 고정된 상태로 마련된다. 또한, 피니언기어(141)는 캐리어(155)를 관통하여 모터풀리(110)의 중공부(115)에 배치될 수 있다. 비록 도시되지는 않았으나, 피니언기어(151)과 결합된 회전축(141)은 베어링을 통해 캐리어(155)에 회전가능하게 지지될 수 있다.The pinion gear 151 is coupled to the rotation shaft 141 of the motor 140 and rotates together with the rotation shaft 141. At this time, as the pinion gear 151 is coupled to the rotation shaft 141, its center (C1) cannot be moved and is provided in a fixed state. Additionally, the pinion gear 141 may penetrate the carrier 155 and be disposed in the hollow portion 115 of the motor pulley 110. Although not shown, the rotation shaft 141 coupled to the pinion gear 151 may be rotatably supported on the carrier 155 through a bearing.

링기어(153)는 피니언기어(141)의 외측면에 형성되는 기어이와 치합되도록 내측면에 내치기어(152)가 형성될 수 있다. 이 링기어(153)는 외주면이 모터풀리(110)의 내측면에 접하도록 마련되어 모터풀리(110)와 함께 회전하도록 마련될 수 있다. 예컨대, 링기어(153)는 모터풀리(110)와 몰딩, 융착 또는 용접 등의 방식으로 결합되어 일체로 결합될 수 있다. 이에, 링기어(153)는 모터풀리(110)와 동심을 갖도록 마련된다.The ring gear 153 may have an internal gear 152 formed on its inner surface to mesh with the gear teeth formed on the outer surface of the pinion gear 141. This ring gear 153 may be provided so that its outer peripheral surface is in contact with the inner surface of the motor pulley 110 and rotated together with the motor pulley 110. For example, the ring gear 153 may be integrally coupled with the motor pulley 110 by molding, fusion, or welding. Accordingly, the ring gear 153 is provided to be concentric with the motor pulley 110.

한편, 피니언기어(151)의 직경이 링기어(153)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 링기어(153)의 내치기어(152)와 치합되도록 마련됨에 따라 피니언기어(151)의 중심(C1)은 링기어(153)의 중심 즉, 모터풀리(110)의 중심(C2)과 서로 편심되도록 마련된다.Meanwhile, the diameter of the pinion gear 151 has a smaller diameter than the diameter of the ring gear 153, and is provided to mesh with the internal gear 152 of the ring gear 153, so that the center C1 of the pinion gear 151 is provided to be eccentric with the center of the ring gear 153, that is, the center C2 of the motor pulley 110.

아울러, 피니언기어(151)는 너트풀리(120)와 멀어지는 방향측에 배치되는 것이 바람직하다. 이에, 모터풀리(110)의 중심(C2)은 피니언기어(151)의 중심(C1)과 너트풀리(120)의 중심(C3) 사이에 위치하게 된다.In addition, the pinion gear 151 is preferably disposed on a side away from the nut pulley 120. Accordingly, the center C2 of the motor pulley 110 is located between the center C1 of the pinion gear 151 and the center C3 of the nut pulley 120.

상기와 같은 감속기어부(150)를 통해 결합된 모터풀리(110)는 피니언기어(151)의 회전에 따라 링기어(153)와 함께 회전하게 된다. 즉, 모터풀리(110)는 감속기어부(150)를 통해 미리 감속된 상태로 동력을 전달받아 벨트(130)를 통하여 너트풀리(120)로 회전력을 전달하게 된다.The motor pulley 110 coupled through the reduction gear unit 150 as described above rotates with the ring gear 153 according to the rotation of the pinion gear 151. That is, the motor pulley 110 receives power in a pre-reduced state through the reduction gear unit 150 and transmits the rotational force to the nut pulley 120 through the belt 130.

이러한 감속기어부(150)의 감속비는 피니언기어(151)의 기어이 수를 변경함으로써 감속비를 조절할 수 있다. 즉, 피니언기어(151)의 기어이 수를 선택적으로 증감시킴으로써 요구하는 감속비를 제공하도록 할 수 있어 감속비 설계 자유도를 향상시킬 수 있게 된다.The reduction ratio of the reduction gear unit 150 can be adjusted by changing the number of gears of the pinion gear 151. In other words, the required reduction ratio can be provided by selectively increasing or decreasing the number of gear teeth of the pinion gear 151, thereby improving the degree of freedom in designing the reduction ratio.

캐리어(155)는 링기어(153)를 회전 가능하게 지지하도록 마련될 수 있다. 또한 캐리어(155)는 링기어(153)와 동심을 갖도록 마련될 수 있다. 즉, 모터풀리(110) 링기어(153) 및 캐리어(155)는 동심을 갖도록 마련될 수 있다. 이러한 캐리어(155)에는 벨트(130)의 장력을 제공하도록 텐션조정부가 마련될 수 있다.The carrier 155 may be provided to rotatably support the ring gear 153. Additionally, the carrier 155 may be provided to be concentric with the ring gear 153. That is, the motor pulley 110, ring gear 153, and carrier 155 may be provided to have concentricity. This carrier 155 may be provided with a tension adjustment unit to provide tension to the belt 130.

텐션조정부는 캐리어(155)로부터 돌출 형성된 지지턱(156)과, 지지턱(156)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(도 5의 '157' 참조)를 포함할 수 있다.The tension adjustment unit may include a support jaw 156 protruding from the carrier 155 and an elastic member (see '157' in FIG. 5) that provides elastic force to the support jaw 156.

지지턱(156)은 캐리어(155)의 중심으로부터 반경 방향측으로 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 지지턱(156)은 모터풀리(110)의 중공부(115) 반대측 방향으로 돌출되도록 마련될 수 있다. 이는 후술할 탄성부재(157)에 의해 가압되어 캐리어(155)가 피니언기어(151)의 중심(C1)을 기준으로 용이하게 회전되도록 하기 위함이다.The support jaw 156 may be formed to be spaced radially away from the center of the carrier 155. Additionally, the support jaw 156 may be provided to protrude in a direction opposite to the hollow portion 115 of the motor pulley 110. This is to allow the carrier 155 to easily rotate based on the center C1 of the pinion gear 151 by being pressed by the elastic member 157, which will be described later.

탄성부재(157)는 지지턱(156)에 탄성력을 제공하도록 마련될 수 있다. 예컨대, 탄성부재(157)는 압축 스프링으로 마련될 수 있다. 이에, 지지턱(156)이 압축 스프링(157)의 탄성력에 의해 가압됨에 따라 캐리어(155)가 피너언기어(151)의 중심(C1)을 기준으로 일정각도로 회전하게 된다. 이는 움직임이 고정된 모터(140)의 회전축(141)이 캐리어(155)를 관통하여 결합되기 때문에 캐리어(155)는 회전축(141) 즉, 피니언기어(151)의 중심(C1)을 기준으로 원주방향으로 회전하게 된다. 이때, 비록 도시되지는 않았으나, 압축 스프링(157)의 일단은 모터 하우징 또는 기어 하우징에 지지된 상태로 마련되어 지지턱(156)에 탄성력을 제공하도록 마련될 수 있다.The elastic member 157 may be provided to provide elastic force to the support jaw 156. For example, the elastic member 157 may be provided as a compression spring. Accordingly, as the support jaw 156 is pressed by the elastic force of the compression spring 157, the carrier 155 rotates at a certain angle with respect to the center C1 of the pinner gear 151. This is because the rotation axis 141 of the motor 140, whose movement is fixed, is coupled through the carrier 155, so that the carrier 155 has a circumference based on the rotation axis 141, that is, the center C1 of the pinion gear 151. rotates in the direction At this time, although not shown, one end of the compression spring 157 may be supported on the motor housing or gear housing to provide elastic force to the support jaw 156.

보다 구체적으로, 지지턱(156)이 압축 스프링(157)의 탄성력에 의해 가압됨에 따라 캐리어(155)는 피니언기어(151)의 중심(C1)을 기준으로 피니언기어(151)의 원주 방향으로 회전하게 된다. 이는 피니언기어(151)와 결합된 모터(140)의 회전축(141)이 고정된 상태로 마련됨에 따라 이를 기준으로 회전하게 된다. 이에, 캐리어(155)와 함께 링기어(153) 및 모터풀리(110)가 모터풀리(110)의 중심(C2)과 너트풀리(C3)의 중심 사이의 거리가 멀어지는 방향으로 회전하게 된다.More specifically, as the support jaw 156 is pressed by the elastic force of the compression spring 157, the carrier 155 rotates in the circumferential direction of the pinion gear 151 with respect to the center C1 of the pinion gear 151. I do it. This rotates based on the rotation axis 141 of the motor 140 coupled to the pinion gear 151, which is provided in a fixed state. Accordingly, the ring gear 153 and the motor pulley 110 together with the carrier 155 rotate in a direction in which the distance between the center C2 of the motor pulley 110 and the center of the nut pulley C3 increases.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 모터풀리(110)는 너트풀리(120)의 중심(C3)과 모터풀리(110)의 중심(C2) 사이의 거리가 L1 에서 L2로 멀어지게 되며 벨트(130)의 장력이 높아지게 된다. 이에 모터풀리(110)와 너트풀리(120)의 안정적인 연결 상태를 유지할 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 5, the distance between the center (C3) of the nut pulley (120) and the center (C2) of the motor pulley (110) of the motor pulley (110) increases from L1 to L2, and the belt ( 130) The tension increases. Accordingly, it is possible to maintain a stable connection between the motor pulley 110 and the nut pulley 120.

한편, 텐션조정부를 통한 장력의 정도는 탄성부재(157)의 탄성력에 따라 조절될 수 있다. 즉, 탄성부재(157)의 탄성력이 클 경우 벨트(130)에 걸리는 장력이 높아지게 된다. 또한, 탄성부재(157)의 탄성력에 의해 발생되는 장력은 벨트(130)에 걸리는 최대 반력 하중점과 대응되는 상태까지 제공될 수 있다. 이에, 탄성부재(157)에 의해 계속하여 벨트(130)에 텐션을 가하도록 마련될 수 있다.Meanwhile, the degree of tension through the tension adjustment unit can be adjusted according to the elastic force of the elastic member 157. That is, when the elastic force of the elastic member 157 is large, the tension applied to the belt 130 increases. In addition, the tension generated by the elastic force of the elastic member 157 can be provided to a state corresponding to the maximum reaction load point applied to the belt 130. Accordingly, the elastic member 157 may be provided to continuously apply tension to the belt 130.

이러한 텐션조정부에 의해 모터(140)를 조립 후 벨트(130)의 텐션을 조절할 수 있어 조립의 용이성을 확보할 수 있게 된다.By using this tension adjustment unit, the tension of the belt 130 can be adjusted after assembling the motor 140, thereby ensuring ease of assembly.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims to be described.

100 : 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치
110 : 모터풀리
120 : 너트풀리
130 : 벨트
140 : 모터
150 : 감속기어부
151 : 피니언기어
153 : 링기어
155 : 캐리어100: Rack type electric power auxiliary steering device
110: motor pulley
120: Nut pulley
130: belt
140: motor
150: Reduction gear unit
151: pinion gear
153: Ring gear
155: carrier

Claims (7)

모터의 동력을 전달받아 회전하는 모터풀리;
볼너트와 결합되는 너트풀리;
상기 모터풀리와 너트풀리를 연결하는 벨트; 및
상기 모터의 동력을 감속하여 상기 모터풀리로 전달하는 감속기어부;를 포함하고,
상기 모터풀리는 중심이 중공되어 링 형상으로 마련되고,
상기 감속기어부는 상기 모터풀리의 중공부에 마련되는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.A motor pulley that rotates by receiving power from the motor;
Nut pulley coupled with ball nut;
A belt connecting the motor pulley and the nut pulley; and
It includes a reduction gear unit that reduces the power of the motor and transmits it to the motor pulley,
The motor pulley is hollow at the center and has a ring shape,
The reduction gear unit is a rack-type electric power auxiliary steering device provided in a hollow part of the motor pulley. 제1항에 있어서,
상기 감속구동부는
상기 모터의 회전축에 결합되는 피니언기어와,
상기 모터풀리의 중심과 동심을 갖도록 상기 모터풀리의 내주면에 결합되며 상기 피니언기어와 치합되도록 내주면에 내치기어가 형성된 링기어를 포함하고,
상기 피니언기어의 중심과 상기 링기어의 중심은 서로 편심되도록 마련되는 전동식 동력 보조 조향장치.According to paragraph 1,
The deceleration drive unit
A pinion gear coupled to the rotating shaft of the motor,
It is coupled to the inner peripheral surface of the motor pulley so as to be concentric with the center of the motor pulley and includes a ring gear having an internal gear formed on the inner peripheral surface to mesh with the pinion gear,
An electric power assist steering device in which the center of the pinion gear and the center of the ring gear are provided to be eccentric with each other. 제2항에 있어서,
상기 링기어를 회전 가능하도록 지지하는 캐리어를 더 구비하고,
상기 캐리어는 상기 링기어와 동심을 갖도록 마련되는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.According to paragraph 2,
Further comprising a carrier rotatably supporting the ring gear,
A rack-type electric power auxiliary steering device in which the carrier is provided to be concentric with the ring gear. 제3항에 있어서,
상기 캐리어에는 상기 벨트의 장력을 조절하는 텐션조정부가 마련되는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.According to paragraph 3,
A rack-type electric power auxiliary steering device in which the carrier is provided with a tension adjustment unit that adjusts the tension of the belt. 제4항에 있어서,
상기 텐션조정부는
상기 캐리어로부터 돌출 형성된 지지턱과,
상기 지지턱에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하고,
상기 캐리어는 상기 탄성부재의 탄성 가압에 의해 상기 모터풀리의 중심과 너트풀리의 중심 사이의 거리가 멀어지는 방향으로 회전되는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.According to clause 4,
The tension adjustment unit is
A support jaw protruding from the carrier,
It includes an elastic member that provides elastic force to the support jaw,
A rack-type electric power assistance steering device in which the carrier is rotated in a direction that increases the distance between the center of the motor pulley and the center of the nut pulley by elastic pressure of the elastic member. 제2항에 있어서,
상기 피니언기어의 기어이 수를 조정하여 감속비를 조절하도록 마련되는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.According to paragraph 2,
A rack-type electric power auxiliary steering device provided to adjust the reduction ratio by adjusting the number of gears of the pinion gear. 제1항에 있어서,
상기 모터풀리의 중심은 상기 피니언기어의 중심과 너트풀리의 중심 사이에 위치하는 랙 타입 전동식 동력 보조 조향장치.
According to paragraph 1,
A rack-type electric power assist steering device in which the center of the motor pulley is located between the center of the pinion gear and the center of the nut pulley.
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