KR20070020147A - 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 및 전동 파워스티어링 장치 - Google Patents

Abstract

전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치로서, 제 1 경사 톱니를 갖는 구동 풀리와, 제 2 경사 톱니를 갖는 종동 풀리와, 제 3 경사 톱니를 갖는 구동 벨트를 구비하고, 각 경사 톱니의 비틀림각 (β) 과, 제 1 또는 제 2 경사 톱니와 제 3 경사 톱니 사이의 마찰계수 (μ) 와의 사이에, tanβ〈μ 의 관계를 갖게 한다. 또한, 전동 파워 스티어링 장치로서, 감속장치가 맞물리는 기어 사이의 백러시를 조정 또는 감속장치의 벨트의 장력을 조정한다.

벨트 감속 장치

Description

전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 및 전동 파워 스티어링 장치 {BELT SPEED REDUCER FOR ELECTRIC POWER STEERING DEVICE AND ELECTRIC POWER STEERING DEVICE}

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 일부 파단정면도이고,

도 2 는 벨트 감속 장치의 요부단면도이고,

도 3 은 구동 풀리 주위의 확대도이고,

도 4 는 톱니면에 가해지는 힘의 관계를 나타낸 설명도이고,

도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 6 은 도 5 의 VI-VI 선 단면도이고,

도 7 은 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 8 은 본 발명의 제 4 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 9 는 본 발명의 제 5 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 10 은 도 9 의 X-X 선 단면도이고,

도 11 은 본 발명의 제 6 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 12 는 본 발명의 제 7 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 13 은 본 발명의 제 8 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 14 는 도 13 의 XIV-XIV 선 단면도이고,

도 15 는 본 발명의 제 9 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 16 은 도 15 의 XVI-XVI 선 단면도이고,

도 17 은 본 발명의 제 10 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 18 은 본 발명의 제 11 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 19 는 본 발명의 제 12 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 20 은 도 19 의 XX-XX 선 단면도이고,

도 21 은 도 19 의 모터 플랜지부를 래크하우징으로부터 뺀 구동 벨트의 장착작업을 설명하는 횡단면도이고,

도 22 는 도 21 의 XXII-XXII 선 단면도이고,

도 23 은 본 발명의 제 13 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 24 는 도 23 의 XXIV-XXIV 선 단면도이고,

도 25 는 장력 조정 기구 부분을 설명하는 요부확대도이고,

도 26 은 본 발명의 제 14 실시형태의 축지지 프레임을 설명하는, 도 27의 XXVI-XXVI 선을 따른 요부확대도이고,

도 27 은 도 24 에 대응하는 제 14 실시형태의 단면도이고,

도 28 은 본 발명의 제 15 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 29 는 도 28 의 XXIX-XXIX 선 단면도이고,

도 30 은 본 발명의 제 16 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 31 은 도 30 의 좌측면도이고,

도 32 는 도 30 의 XXXII-XXXII 선 단면도이고,

도 33 은 본 발명의 제 16 실시형태의 변형예를 도시하는 요부단면도이고,

도 34 는 도 33 의 XXXIV-XXXIV 선 단면도이고,

도 35 는 도 32 에 대응하는 제 17 실시형태의 단면도이고,

도 36 은 본 발명의 제 18 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 37 은 도 36 의 XXXVII-XXXVII 선 단면도이고,

도 38 은 본 발명의 제 19 실시형태를 나타내는 요부단면도이고,

도 39 는 도 38 의 좌측면도이고,

도 40 은 도 38 의 XXXX-XXXX 선 단면도이고, 그리고,

도 41 은 종래의 전동 파워 스티어링 장치의 요부의 구성을 설명하는 횡단면도이다.

또한, 도면 중의 부호, 10 과 40 과 90 과 100 과 110 과 140 과 150 과 160 과 190 과 220 과 230 과 240 과 250 과 280 과 290 과 300 과 340 과 350 과 360 은 전동 파워 스티어링 장치, 11 과 251 은 하우징, 12 와 68 과 126 과 176 과 252 와 317 은 래크축, 13 과 257 은 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치, 15a 는 피니언, 15b 는 토크 검출 장치, 16 과 41 과 111 과 161 과 191 과 254 와 301 은 어시스트 모터, 21 은 래크부, 22 와 74 와 255 는 수나사부, 23 과 75 와 253 은 너트, 28 과 202 와 258 과 313 은 구동 풀리, 29 와 203 과 259 와 314 는 종동 풀리, 33 과 201 과 260 과 315 는 구동 벨트, 34 는 입력축, 35 는 플랜지, 41 은 어시스트 모터, 44 와 114 와 164 와 194 는 모터축 (회전축), 46 과 116 과 166 과 196 와 307 은 모터 플랜지, 51 은 입력 기어 (제 1 회전부재), 52 는 출력 기어 (제 2 회전부재), 75 는 너트, 76 은 볼 나사 기구 (볼 나사 장치), 120 은 웜 (제 1 회전부재), 121 은 웜휠 (제 2 회전부재), 125 와 175 는 피니언, 170 은 북형 웜 (제 1 회전부재), 171 은 웜휠 (제 2 회전부재), 261 은 장력 조정 기구, 266 은 롤러 홀더, 267 은 텐션 롤러, 269 는 요동 조정 부재, 273 은 요동 조정용 수나사부, 274 는 상쇄팽창부, 281 은 축지지 프레임, 331, 332 는 볼트, 310 은 하네스 취출구, 그리고 361 은 아이들러 풀리이다.

본 발명은, 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 및 전동 파워 스티어링 장치에 관한 것이다.

차량용의 전동 파워 스티어링 장치에서는, 감속 기구를 통해 모터의 회전출력을 감속시켜, 조타 보조력으로서 스티어링 조작을 보조하는 것이 알려져 있다.

예를 들어, 도 41 에 나타내는 전동 파워 스티어링 장치 (500) 에서는, 타륜축 (501) 과 래크축 (502) 은 공지된 피니언 래크 기구 (503) 에 의해 맞물려 있다. 또한, 모터 (504) 의 모터축 (505) 은, 베어링 (506, 507) 으로 회전 자유롭게 지지되어 있다.

래크축 (502) 에는 수나사부 (나선홈 ; 508) 가 형성되고, 그 외측에는 베어링 (509) 에 의해 회전 자유롭게 지지된 너트 (510) 가 배치되고, 래크축 (502) 의 수나사부 (508) 와 너트 (510) 사이에 볼 (511) 이 끼워넣어져, 볼 나사 기구 (512) 가 구성되어 있다.

모터축 (505) 의 연장부 (513) 에는 입력 기어 (514) 의 축 (515) 이 스플라인 결합 (SP) 되어 있다. 입력 기어 (514) 는 중간 기어 (516) 에 맞물리고, 중간 기어 (516) 는 출력 기어 (517) 에 맞물려 있다. 출력 기어 (517) 는 원통형상으로, 내부에 래크축 (502) 이 관통하고 있다. 또한, 출력 기어 (517) 의 축방향의 양단부 외측은 베어링 (518, 519) 으로 회전 자유롭게 지지되어 있고, 원통형상의 내면에는 스플라인 홈 (520) 이 형성되어 있다.

또한, 볼 나사 기구 (512) 의 너트 (510) 의 일방의 단의 연장부 (521) 의 외측에는 스플라인 볼록조 (522) 가 형성되어 있고, 상기 기술한 출력 기어 (517) 의 내면에 형성된 스플라인 홈 (520) 과 스플라인 결합 (SP) 되어 있다.

이상의 구성에 있어서, 도시하지 않은 토크 검출 장치에 의해 검출된 타륜축 (501) 의 조타 토크에 근거하여, 도시하지 않은 제어장치에 의해 구동된 모터 (504) 의 구동회전력은, 입력기어 (514), 중간 기어 (516), 출력 기어 (517) 를 거쳐 볼 나사 기구 (512) 의 너트 (510) 에 전달된다. 그리고, 너트 (510) 의 회전에 의해 래크축 (502) 이 축방향으로 이동하여 차륜의 방향이 변경되고 조타가 행해진다.

감속 기구로서 전술한 바와 같은 기어 감속 기구를 사용하는 것에 있어서는, 기어의 맞물림 부분의 백러시가 클 때는, 스티어링 조작을 반전시켰을 때 등에 기어의 톱니면에서 부딪히는 소리가 발생하는 등의 문제가 발생한다. 또한, 백러 시가 너무 작으면, 기어의 맞물림 회전 동작이 원활하게 행해지지 않아, 조타 감각이 악화되는 등의 문제가 발생한다. 이 때문에, 백러시의 크기를 적절한 범위로 설정하는 것이 필요하게 된다.

예를 들어, 웜과 웜휠로 구성되는 널리 알려진 웜 기어 감속 기구에 있어서는, 일본 공개특허공보 평10-297505호 (이후, 『특허문헌 1』이라고 한다) 에 기재된 바와 같이 웜 기어 감속 기구의 하우징을, 웜측 하우징과 웜휠측 하우징으로 분할하고, 양 하우징 사이의 간격을 조정하여 백러시의 크기를 적절한 범위로 설정하는 것이 제안되어 있다.

상기 외에, 백러시의 크기를 적절한 범위로 설정하기 위해서는, 기어 제작시의 가공 치수 정밀도를 높이거나, 제작된 기어의 마무리 치수의 상태에 따라 맞물리는 상대의 기어를 선택하는 매칭이라 불리는 방법을 실시하기도 하는 등이 있지만, 이들 방법은 제조비용을 높이는 결과로 되어 바람직하지 않다.

도 41 에서 설명한 바와 같은 구성의 전동 파워 스티어링 장치 (500) 에서는, 모터축 (505) 이 래크축 (502) 과 평행하게 배치되어 있고, 모터 (504) 와 래크축 (502) 의 간섭을 피하기 위해, 입력 기어 (514) 와 출력 기어 (517) 의 축심간 거리는 크게 구성되기 때문에, 입력 기어 (514) 와 출력 기어 (517) 는 중간 기어 (516) 를 통해 맞물리도록 구성되어 있다.

기어 감속 기구에 중간 기어 (516) 가 개장되어 있을 때는, 입력 기어 (514) 와 중간 기어 (516) 사이의 백러시, 및 중간 기어 (516) 와 출력 기어 (517) 사이의 백러시의 크기를 조정할 필요가 있지만, 전술한 매칭에 의해 기어를 선택 결정 할 때는, 입력 기어 (514) 와 중간 기어 (516), 및 중간 기어 (516) 와 출력 기어 (517) 사이에서 매칭을 실행하게 되어, 실시하기에 매우 곤란하다.

또한, 기어 감속 기구로서 웜 기어 감속 기구를 사용할 때, 특히 웜으로서 북형 웜을 사용하는 구성에서는, 북형 웜의 마무리 치수의 측정에, 통상의 웜의 측정에서 실시되는 3침 측정 방법을 사용할 수 없어 북형 웜의 치수 측정이 매우 곤란하기 때문에, 감속 기구의 조립 작업 중에서 매칭을 실행하게 되는데, 이 때문에 조립 공정수가 현저하게 증대되어 버린다는 문제가 있다.

또한, 감속 기구로서, 전술한 입력 기어와 출력 기어 대신에 입력 풀리와 출력 풀리 및 이들의 풀리에 감긴 구동 벨트로 구성되는 벨트 감속 장치에서는, 높은 전도효율 및 내구성을 유지하기 위해, 구동 벨트의 장력을 적절한 범위로 설정하는 것이 요청되는데, 구동 벨트는 기어보다도 제품의 편차가 크기 때문에, 입력 풀리와 출력 풀리의 축심간 거리를 용이하게 조정할 수 있는 구성이 필요로 된다.

그 밖에, 전동 파워 스티어링 장치에서는, 장치의 하우징에 나중에 모터를 장착하는 구조이었기 때문에, 모터축과 기어 또는 풀리가 별체로 되어, 모터축과 기어축 또는 풀리축의 각각에 베어링을 형성할 필요가 있어, 부품점수를 증대시켜, 제조비용을 높인다는 문제가 있었다.

또한, 벨트 감속 장치를 사용하는 것으로서, 예를 들어, 일본 공개특허공보 소62-004673호 (이후, 『특허문헌 2』라고 한다.) 에서는, 마찰식의 V 벨트를 사용한 것이, 또한, 일본 실용신안공보 평06-049489호 (이후, 『특허문헌 3』이라고 기술한다.) 에서는, 평기어식 벨트 (타이밍 벨트) 를 사용한 것이 알려져 있다.

특허문헌 2 에 기재된 V 벨트를 사용한 벨트 감속 장치에서는, 동력이 마찰에 의해서 전동되기 때문에, 이 마찰력을 얻기 위해 큰 장력을 벨트에 부여하지 않으면 안된다. 이 때문에, 무부하 (無負荷) 시의 토크가 커지기 때문에 스티어링휠의 복귀가 커진다는 결점이 있다. 이에 대하여, 특허문헌 3 에 기재된 평기어식 벨트를 사용한 벨트 감속 장치에서는, 맞물림 전도 방식이기 때문에 큰 장력이 필요하지 않아, 무부하 토크를 작게 할 수 있다는 장점이 있다. 그런데, 평기어식 벨트에서는, 회전에 수반되는 풀리측의 톱니와 벨트측의 톱니의 걸어맞춤 개시시 및 종료시에 특유의 동작음이 발생한다.

벨트의 톱니의 사이즈를 작게 함으로써 이 문제는 어느 정도 해소할 수 있지만, 다른 한편으로는, 이가 약해지기 때문에 큰 힘이 가해졌을 때, 이의 전단부터 시작되어, 전단된 이의 맞물림, 감속 기구의 로크, 나아가서는 스티어링 불능인 상태로 진행되는 중대한 문제를 일으키기 쉽다. 이 때문에, 작동음 저감의 목적에서 벨트의 이의 사이즈를 작게 하면, 벨트의 폭을 넓힐 필요가 생기고, 결국에는 감속장치가 대형화되기 때문에, 차체 내로의 레이아웃이 곤란해진다.

또한, 벨트 감속 장치를 사용한 전동 파워 스티어링 장치에 있어서는, 벨트에 가해지는 장력이 전동 파워 스티어링 장치의 성능을 크게 좌우한다. 마찰식의 V 벨트의 경우, 장력이 적정치에 대하여 지나치게 큰 경우, 작동 토크 (무부하시의 마찰) 가 커져, 핸들 복귀가 나빠지기 때문에, 조타 느낌에 나쁜 영향을 준다. 반대로, 장력이 적정치에 대하여 지나치게 작은 경우, 마찰식의 V 벨트에서는 마찰력이 부족하여, 미끄러짐이 생기기 때문에 동력을 전달할 수 없게 된다. 또한, 평기어식 벨트의 경우에는, 맞물림 상태가 악화되어, 내구성에 문제가 생긴다. 이 때문에 전동 파워 스티어링 장치의 감속기에 벨트를 사용하는 경우, 벨트의 장력은 적정한 범위내의 값으로 유지할 필요가 있다.

엔진의 캠 샤프트 구동 등을 위해, 타이밍 벨트는 널리 채용되고 있다. 엔진은 일정 방향으로만 회전하기 때문에, 벨트 상의 장력이 가해지는 측과 느슨한 측이 정해져 있다. 이 때문에, 느슨한 측에 오토텐셔너를 형성하고, 소정의 탄성체 등의 가압력으로 텐셔너를 벨트에 밀어붙여, 장력이 적정치가 되도록 되어 있다. 축심간 거리의 오차, 변동이나 벨트의 신장은, 탄성체가 탄성변형함으로써 텐셔너가 변위되기 때문에, 그 영향은 거의 흡수된다. 이 때문에, 탄성체를 사용한 벨트 장력 조정 기구는, 구성부재의 대부분의 오차·변형에 유연하게 대응할 수 있는 이점을 갖고 있다.

그런데, 회전방향이 정역 양쪽으로 변화하는 동력전달계에서는 사정이 달라진다. 예를 들어, 전동 파워 스티어링 장치의 감속기에 타이밍 벨트를 사용한 경우, 엔진과는 다르게 감속기의 회전방향은 일정하지 않다. 요컨대, 핸들은 오른쪽으로도 왼쪽으로도 꺽어지기 때문에, 타이밍 벨트의 회전방향도 이에 따라서 변화한다. 벨트와 같은 끈형상체는 인장력만을 부담할 수 있기 때문에, 벨트의 일방측은 구동을 위한 장력을 부담하고, 타방측은 이것을 부담하지 않게 된다. 회전방향이 변화하는 경우, 벨트 구동에서는, 이 변화에 따라 장력이 가해지는 측과 느슨한 측이 교대로 변화하게 된다.

예를 들어, 일본 공개특허공보 평2003-220958호 (이후, 『특허문헌 4』라고 한다) 에서는, 텐셔너를 사용하여 장력 조정하는 것이 알려져 있는데, 벨트에 탄성력에 의한 텐셔너를 사용하여, 초기 장력을 부여하면, 텐셔너를 형성한 측이, 회전방향의 변화에 따라, 느슨한 측으로부터 장력이 가해지는 측으로 변화한다. 그리고, 이 장력변화에 따라 텐셔너가 힘의 밸런스가 취해지는 위치까지 이동한다. 이 이동의 기간에는 동력을 전달할 수 없기 (또는 적기) 때문에, 동력의 전달 지연이 발생한다. 이 전달 지연은 텐셔너를 양측에 형성하였다고 해도 동일하다.

파워 스티어링 장치에 있어서, 이러한 동력 전달의 지연이 생기면, 어시스트 모터가 회전하였다고 해도, 이 동안에는 어시스트력이 전달되지 않는다. 핸들이 어시스트되지 않기 때문에, 핸들을 반전시켰을 때에는 핸들이 무거워진다. 이 때 운전자는 스티어링이 걸린 것 같은 느낌을 받기 때문에, 조타 느낌이 악화된다.

이러한 현상을 피하기 위해서, 전동 파워 스티어링 장치의 감속기에 타이밍 벨트를 사용하는 경우, 일본 공개특허공보 평2003-220959호 (이후, 『특허문헌 5』라고 한다.) 에 기재된 바와 같이, 풀리의 축심간 거리를 조정하거나, 아이들 풀리를 형성하여, 아이들 풀리의 심 위치를 조정함으로써, 요컨대, 탄성력에 의한 텐셔너를 사용하지 않고, 벨트 자체의 탄성력만을 이용하여 초기 장력을 부여하도록 할 필요가 있다.

자동차는 주행을 개시한 당초에는 차 전체의 각 부품, 각 장치의 온도는 낮지만, 주행을 계속하는 동안에 이 온도가 상승된다. 이 온도상승은, 파워 스티어링 장치에 있어서도 예외가 아니다. 이 온도상승에 의해, 파워 스티어링 장 치 전체가 팽창되기 때문에, 벨트를 형성한 2개의 풀리의 축심간 거리, 또는 아이들 풀리의 위치에 변화가 생긴다. 벨트 자체도 팽창되지만 일반적으로 그 양은 적다. 이들 열팽창의 종합적인 결과로서, 벨트의 장력에 변화가 생긴다. 특히, 탄성력에 의한 텐셔너를 사용하고 있지 않은 경우에는, 탄성체의 변위에 의해 열팽창의 변위차를 흡수하도록 할 수 없기 때문에, 열팽창에 의한 변위차의 거의 전부가 벨트의 평균적 장력에 큰 변화를 미친다. 이것은 위에서 말한 문제를 야기한다.

일반적인 벨트는, 고무와 심선으로 이루어지고, 심선의 재질에는 유리섬유가 사용된다. 또한, 일반적으로 전동 파워 스티어링 장치의 하우징에는 알루미늄이 사용된다. 양자의 선팽창계수는 각각,

유리섬유 : 0.5∼0.7×10^-5/℃

알루미늄 : 2.4×10^-5/℃

이다. 전동 파워 스티어링 장치의 사용 온도 범위를 -40℃∼120℃ 로 하면, 상기와 같은 선팽창계수의 차는 무시할 수 없다. 탄성체를 사용하지 않는 경우, 이 차에 의해 온도변화에 따라서 벨트의 장력이 크게 변동하여, 전동 파워 스티어링 장치의 성능에 악영향을 미친다.

〈발명의 개시>

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 발명한 것으로, 레이아웃을 곤란하게 하 지 않고 동작음을 작게 할 수 있고, 또한, 양호한 조타 느낌을 부여하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 및 전동 파워 스티어링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 이하의 구성에 의해서 달성된다.

(1) 제 1 경사 톱니를 갖고, 회전 구동 가능하게 지지된 구동 풀리와, 제 2 경사 톱니를 갖고, 회전 가능하게 지지된 종동 풀리와, 상기 구동 풀리 및 상기 종동 풀리에 걸쳐지고, 상기 제 1 및 제 2 경사 톱니에 맞물리는 제 3 경사 톱니를 구비한 구동 벨트를 구비하고, 상기 각 경사 톱니가 비틀림각 (β) 과, 상기 제 1 또는 제 2 경사 톱니와 상기 제 3 경사 톱니 사이의 마찰계수 (μ) 사이에, tanβ〈μ 의 관계를 갖게 한 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.

(2) 하우징과, 상기 하우징에, 축방향으로 이동 가능하게, 또한, 회전이 저지되어 지지되어 있는 래크축과, 상기 래크축에 형성된 래크부와, 상기 래크축에 형성된 수나사부와, 상기 수나사부에 볼을 통해 나사결합함으로써 볼 나사 기구를 구성하고, 상기 하우징에 회전 가능하고 또한 축방향으로 이동 불가능하게 지지된 너트와, 제 1 경사 톱니를 갖고, 회전 가능하게 지지된 구동 풀리와, 상기 너트에 회전에 관해서 결합되고, 제 2 경사 톱니를 갖고, 회전 가능하게 지지된 종동 풀리와, 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리 사이에 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 경사 톱니에 맞물림 가능한 제 3 경사 톱니를 갖는 구동 벨트와, 상기 구동 풀리를 구동하기 위한 어시스트 모터와, 상기 래크부의 래크치에 맞물리는 피니언과, 스티어링 휠로부터의 조타력이 입력되는 입력축과, 상기 입력축이 상기 피니언에 가한 토크를 검출하기 위한 토크 검출 장치를 구비하고, 상기 각 경사 톱니의 비틀림각 (β) 과, 상기 제 1 또는 제 2 경사 톱니와 상기 제 3 경사 톱니 사이의 마찰계수 (μ) 와의 사이에, tanβ〈μ 의 관계를 갖게 한 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.

(3) 조타 보조력을 공급하는 어시스트 모터와, 주행 차륜을 전향시키는 래크축과, 상기 어시스트 모터의 회전축에 동축으로 배치된 제 1 회전부재와, 상기 제 1 회전부재에 종동하여 회전하여, 상기 제 1 회전부재의 회전을 상기 래크축의 축방향 이동으로 변환하는 구동 변환 장치에 전달하는 제 2 회전부재를 구비하고, 상기 어시스트 모터는, 전동 파워 스티어링 장치의 하우징에 회전 가능하게 장착되는 모터 플랜지를 구비하고, 상기 모터 플랜지의 축심은, 상기 제 1 회전부재의 축심에 대하여 평행하고, 또한 상기 제 1 회전부재의 축심으로부터 소정 치수만큼 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.

(4) 상기 제 1 회전부재는 상기 어시스트 모터의 회전축에 동축으로 배치된 입력 기어이고, 상기 제 2 회전부재는 상기 입력 기어의 회전동력을 받는 출력 기어인 것을 특징으로 하는 (3) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(5) 상기 입력 기어는 상기 어시스트 모터의 회전축과 일체로 구성된 것을 특징으로 하는 (4) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(6) 상기 구동 변환 장치는, 볼 나사 장치이고, 상기 출력 기어는 상기 입력 기어의 회전동력을 상기 볼 나사 장치의 너트에 전달하는 것을 특징으로 하는 (4) 에 기재한 전동 파워 스티어링 장치.

(7) 상기 구동 변환 장치는 웜 기어 감속 장치의 웜휠축에 결합하는 피니언과 그 피니언에 맞물리는 래크축이고, 상기 제 1 회전부재는 상기 어시스트 모터의 회전축에 결합된 웜이고, 상기 제 2 회전부재는 상기 웜에 맞물리는 웜휠인 것을 특징으로 하는 (3) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(8) 상기 웜은 상기 어시스트 모터의 회전축과 일체로 구성된 것을 특징으로 하는 (7) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(9) 상기 구동 변환 장치는 볼 나사 장치이고, 상기 제 1 회전부재는 상기 어시스트 모터의 회전축에 동축으로 배치된 구동 풀리이고, 상기 제 2 회전부재는 상기 구동 풀리로부터 구동 벨트를 통해 구동되는 종동 풀리인 것을 특징으로 하는 (3) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(10) 상기 구동 풀리는 상기 어시스트 모터의 회전축과 일체로 구성된 것을 특징으로 하는 (9) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(11) 상기 제 1 회전부재를 구성하는 입력 기어 및 상기 제 2 회전부재를 구성하는 출력 기어로 구성되는 기어장치는, 평기어, 헬리컬 기어, 웜 및 웜휠을 포함하는 어느 하나의 기어장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 (4) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(12) 하우징과, 구동 벨트와, 상기 하우징에 회전 가능하게 지지되어 회전 구동력이 부여됨과 함께, 상기 구동 벨트가 걸쳐진 구동 풀리와, 상기 하우징에 회전 가능하게 지지되어 있고, 상기 구동 벨트가 걸쳐짐으로써, 상기 구동 풀리로부 터의 동력이 전동되어 회전하는 종동 풀리와, 상기 구동 벨트의 장력을 조정하기 위한 장력 조정 기구를 구비하고, 상기 장력 조정 기구는, 이 벨트 감속 장치의 온도가 변동되었을 때에 상기 구동 벨트에 발생되는 장력의 변동과는 반대인 장력의 변동을 발생시키는 재료로 이루어지는 상쇄팽창부를 갖는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.

(13) 상기 구동 벨트는, 타이밍 벨트인 것을 특징으로 하는 (12) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.

(14) 상기 장력 조정 기구의 상쇄팽창부는, 상기 하우징의 재료보다 선팽창계수가 작은 재료인 것을 특징으로 하는 (12) 또는 (13) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.

(15) 상기 하우징, 상기 구동 벨트의 심선, 및, 상기 장력 조정 기구의 상쇄팽창부의 재료는 각각, 알루미늄, 유리섬유 및 세라믹스인 것을 특징으로 하는 (12)∼(14) 중 어느 하나에 기재의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.

(16) 상기 장력 조정 기구는, 상기 하우징에 요동 가능하게 지지된 롤러 홀더와, 상기 롤러 홀더에 회전 가능하게 지지된 텐션 롤러와, 상기 텐션 롤러가 상기 벨트를 가압하는 위치를 조정가능하게 하기 위해서, 선단을 걸어맞춰 상기 롤러 홀더의 요동 각도를 조정할 수 있음과 함께 상기 선단측에는 상기 상쇄팽창부를 갖고 있는 요동 조정 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 (12)∼(15)항 중 어느 하나에 기재의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.

(17) 상기 장력 조정 기구는, 상기 하우징에 고정되고, 상기 상쇄팽창부를 이루는 축지지 프레임과, 상기 축지지 프레임에 요동 가능하게 지지된 롤러 홀더와, 상기 롤러 홀더에 회전 가능하게 지지된 텐션 롤러와, 상기 텐션 롤러가 상기 벨트를 가압하는 위치를 조정가능하게 하기 위해서, 선단을 걸어맞춰 상기 롤러 홀더의 요동 각도를 조정하는 것이 가능한 요동 조정 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 (12)∼(15) 항 중 어느 하나에 기재의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.

(18) 상기 축지지 프레임은, コ 자 형상을 이루고, 2개의 다리에 상기 롤러 홀더가 축지지되어 있는 것을 특징으로 하는 (17) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.

(19) 상기 장력 조정 기구는, 상기 구동 풀리를 회전 가능하게 지지함과 함께, 상기 하우징에 요동 가능하게 지지된 풀리 홀더와, 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리의 축심간 거리를 조정가능하게 하기 위해서, 선단을 걸어맞춰 상기 풀리 홀더의 요동 각도를 조정할 수 있음과 함께 상기 선단측에는 상기 상쇄팽창부를 갖고 있는 요동 조정 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 (12)∼(15) 중 어느 하나에 기재의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.

*(20) 상기 요동 조정 부재는, 상기 하우징에 형성된 요동 조정용 암나사부와 나사결합하기 위한 요동 조정용 수나사부를 뿌리부에 갖고 있는 것을 특징으로 하는 (19) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.

(21) (12)∼(20) 중 어느 하나에 기재의 벨트 감속 장치와, 상기 하우징에 회전 불능 또한 축방향으로 이동 자유롭게 지지되고, 스티어링휠에 의해서 회전되는 피니언이 맞물리는 래크 톱니를 갖는 래크부와 볼 나사 기구를 구성하는 수나사부를 갖는 래크축과, 상기 볼 나사 기구의 상기 수나사부에 볼을 통해 나사결합됨과 함께 상기 종동 풀리의 회전이 전달되는 너트와, 상기 하우징에 지지되어, 상기 구동 풀리를 회전 구동하기 위한 어시스트 모터를 구비한 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.

(22) 하우징과, 구동 벨트와, 상기 하우징에 회전 가능하게 지지되어 회전 구동력이 부여됨과 함께, 상기 구동 벨트가 걸쳐진 구동 풀리와, 상기 하우징에 회전 가능하게 지지되어 있고, 상기 구동 벨트가 걸쳐짐으로써, 상기 구동 풀리로부터의 동력이 전동되어 회전하는 종동 풀리와, 상기 구동 풀리를 회전 구동하기 위한 어시스트 모터를 구비하고, 상기 어시스트 모터는, 복수의 볼트에 의해 상기 하우징에 장착되는 모터 플랜지를 구비하고, 상기 모터 플랜지는, 상기 하우징에 대하여 1 개의 볼트를 지점 (支点) 으로 하여 요동 가능한 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.

(23) 상기 지점은, 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리의 축심을 연결하는 선과, 상기 구동 풀리의 축심과 상기 지점을 연결하는 선이 이루는 각이 90도 이하가 되는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 (22) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(24) 상기 어시스트 모터의 하네스 취출구는, 상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리의 축심을 연결하는 선과, 상기 구동 풀리의 축심과 상기 하네스 취출구를 연결하는 선이 이루는 각이 90도 이하인 것을 특징으로 하는 (22) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(25) 상기 구동 벨트에 소정의 장력을 부여하는 아이들러 풀리를 구비한 것을 특징으로 하는 (22) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(26) 상기 아이들러 풀리는, 상기 구동 풀리에서의 벨트 권취 각도가 커지는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 (25) 에 기재된 전동 파워 스티어링 장치.

(1) 의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치에 의하면, 각 경사 톱니의 비틀림각 (β) 과, 제 1 또는 제 2 경사 톱니와 제 3 경사 톱니 사이의 마찰계수 (μ) 와의 사이가, tanβ〈μ 의 관계가 성립하도록 비틀림각 (β) 및 마찰계수 (μ) 가 선택되고 있다. 이와 같이 β, μ 를 선택함으로써, 구동 벨트의 톱니 줄기 방향으로 발생하는 힘보다도 마찰력이 커져, 구동 벨트가 톱니 줄기 방향을 향하여 이동하려고 하는 힘이 마찰력에 의해서 소거된다. 이 때문에, 경사 톱니의 구동 벨트가 원래 갖는 단점, 요컨대 벨트 폭방향으로의 힘 (스러스트력) 이 억제되기 때문에, 구동 벨트의 단면과 구동 풀리와 종동 풀리 중 어느 하나에 형성된 플랜지의 면과의 사이에 작용하는 힘 (면압) 이 약해진다. 이에 의해서 삐걱거리는 소리의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한 면압이 작은 점에서 마모의 발생도 저감할 수 있기 때문에, 구동 벨트의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, (2) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 각 경사 톱니의 비틀림각 (β) 과, 제 1 또는 제 2 경사 톱니와 상기 제 3 경사 톱니 사이의 마찰계수 (μ) 와의 사이에, tanβ〈μ 의 관계를 갖게 함으로써, 경사 톱니가 원래 구비하고 있는 스러스트력을 저감하도록 되어 있기 때문에, 구동 풀리와 종동 풀리중 어느 하나에 형성된 플랜지의 면과 구동 벨트의 단면에는, 큰 면압이 작용하지 않고, 이에 의해 경사 톱니식의 벨트 감속 장치에 발생되는 삐걱거리는 소리 및 마모를 저감할 수 있다. 또한, 이것에 의해 구동 벨트의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, (3) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 어시스트 모터가, 전동 파워 스티어링 장치의 하우징에 회전 가능하게 장착되는 모터 플랜지를 구비하고, 모터 플랜지의 축심이, 제 1 회전부재의 축심에 대하여 평행하고, 또한 제 1 회전부재의 축심으로부터 소정 치수만큼 떨어져 있기 때문에, 모터 플랜지를 회전시킴으로써, 제 1 회전부재의 위치를 변경하여 백러시를 적정치로 조정할 수 있다.

또한, (4) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 제 1 회전부재가 어시스트 모터의 회전축에 동축으로 배치된 입력 기어이고, 제 2 회전부재가 입력 기어의 회전동력을 받는 출력 기어이기 때문에, 모터 플랜지를 회전시킴으로써, 입력 기어의 축심이, 모터 플랜지의 주위에서 회전되어 입력 기어의 축심의 간격이 변동되어, 백러시를 적정치로 조정할 수 있다. 이 구성에 의해, 맞물리는 기어 상호를 선택하여 최적의 백러시가 얻어지는 조합을 찾는 매칭 등의 번잡한 작업을 없애 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, (5) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 입력 기어가 어시스트 모터의 회전축에 일체로 구성되어 있기 때문에, 베어링 등의 부품점수를 감소시켜, 제조비용을 저감시킬 수 있다.

또한, (6) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 구동 변환 장치가, 볼 나사 장치이고, 출력 기어가 입력 기어의 회전동력을 볼 나사 장치의 너트에 전달하는 것이기 때문에 볼 나사 장치에 의해 래크축을 확실하게 이동시킬 수 있다.

또한, (7) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 구동 변환 장치가, 웜기어 감속 장치의 웜휠축에 결합하는 피니언과 피니언에 맞물리는 래크축이고, 제 1 회전부재가 어시스트 모터의 회전축에 결합된 웜이고, 제 2 회전부재가 웜에 맞물리는 웜휠이기 때문에, 모터 플랜지를 회전시킴으로써, 웜의 축심과 웜휠의 축심의 간격을 바꿔 백러시를 적정치로 조정할 수 있다. 이 구성에 의해, 맞물리는 기어 상호를 선택하여 최적의 백러시가 얻어지는 조합을 찾는 매칭 등의 번잡한 작업을 없애 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, (8) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 웜이 어시스트 모터의 회전축에 일체로 구성되어 있기 때문에, 베어링 등의 부품점수를 감소시켜, 제조비용을 저감시킬 수 있다.

또한, (9) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 구동 변환 장치가 볼 나사 장치이고, 제 1 회전부재가 어시스트 모터의 회전축에 동축으로 배치된 구동 풀리이며, 제 2 회전부재가 구동 풀리로부터 구동 벨트를 통해 구동되는 종동 풀리이므로, 어시스트 모터에 있어서의 회전축의 회전에 의해 구동 풀리가 직접 회전되기 때문에, 회전축으로부터의 전달 로스를 없애 효율적인 동력전달을 할 수 있다. 따라서, 제품의 편차가 큰 구동 벨트에 있어서도 장력 조정이 용이하여, 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, (10) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 구동 풀리가 어시스트 모터의 회전축에 일체로 구성되어 있기 때문에, 베어링 등의 부품점수를 감소시켜, 제조비용을 저감시킬 수 있다.

또한, (11) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 제 1 회전부재를 구성하는 입력 기어 및 제 2 회전부재를 구성하는 출력 기어로 구성되는 기어장치가, 평기어, 헬리컬 기어, 웜 및 웜휠을 포함하는 어느 하나의 기어장치로 구성되어 있기 때문에, 복잡한 기어 장치를 사용하는 일없이, 비교적 저렴한 장치에 의해 확실한 동력전달을 할 수 있다.

또한, (12) 의 전동 파워 스티어링용 벨트 감속 장치에 의하면, 구동 벨트의 장력을 조정하기 위한 장력 조정 기구를 구비하고, 장력 조정 기구가, 벨트 감속 장치의 온도가 변동했을 때에 구동 벨트에 생기는 장력의 변동과는 반대의 장력의 변동을 생기게 하는 재료로 이루어지는 상쇄팽창부를 가지므로, 스프링과 같은 탄성부재가 사용되고 있지 않기 때문에, 어시스트 모터로부터의 회전은 종동 풀리까지 지연없이 전달된다. 이 때문에, 핸들을 꺾는 방향이 변화했을 때에도 느낌의 불량, 요컨대, 전달 지연에 의한 걸리는 것 같은 느낌을 운전자에게 주는 일이 없다. 그리고, 탄성체를 사용하지 않는 것을 원인으로 하는 하우징의 온도상승에 따르는 구동 벨트의 장력의 증가는, 장력 조정 기구에 의해서 상쇄되기 때문에, 동력전달이 이것에 의해 저해되는 일이 없다.

또한, (13) 의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치에 의하면, 구동 벨트가 타이밍 벨트이므로, 타이밍 벨트가 신장이 없는 내구성이 풍부한 벨트이기 때문에, 장기적인 사용에 충분히 견딜 수 있다.

또한, (14) 의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치에 의하면, 장력 조정 기구의 상쇄팽창부가, 하우징의 재료보다 선팽창계수가 작은 재료이므로, 하우징의 온도가 상승되어도 하우징만큼의 열팽창을 하지 않기 때문에, 온도에 의한 장력변화를 상쇄할 수 있다.

또한, (15) 의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치에 의하면, 하우징, 구동 벨트의 심선, 및, 장력 조정 기구의 상쇄팽창부의 재료가, 각각 알루미늄, 유리섬유 및 세라믹스이므로, 이들 재료에 의해, 하우징의 온도가 상승되어도 하우징만큼의 열팽창을 하지 않기 때문에, 온도에 의한 장력변화를 상쇄할 수 있다.

또한, (16) 의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치에 의하면, 장력 조정 기구가, 하우징에 요동 가능하게 지지된 롤러 홀더와, 롤러 홀더에 회전 가능하게 지지된 텐션 롤러와, 텐션 롤러가 벨트를 가압하는 위치를 조정가능하게 하기 위해, 선단을 걸어맞춰 롤러 홀더의 요동 각도를 조정할 수 있음과 함께 선단측에는 상쇄팽창부를 갖고 있는 요동 조정 부재를 구비하고 있기 때문에, 요동 조정 부재의 나사삽입량을 조정함으로써, 그 당초의 장력을 조정할 수 있다.

또한, (17) 의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치에 의하면, 장력 조정 기구가, 하우징에 고정되고, 상쇄팽창부를 이루는 축지지 프레임과, 축지지 프레임에 요동 가능하게 지지된 롤러 홀더와, 롤러 홀더에 회전 가능하게 지지된 텐션 롤러와, 텐션 롤러가 벨트를 가압하는 위치를 조정가능하게 하기 위해, 선단을 걸어맞춰 롤러 홀더의 요동 각도를 조정하는 것이 가능한 요동 조정 부재를 구비하고 있기 때문에, 요동 조정 부재의 나사삽입량을 조정함으로써, 그 당초의 장력을 조정할 수 있다.

또한, (18) 의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치에 의하면, 축지지 프레임이, コ 자 형상을 이루고, 2개의 다리에 롤러 홀더가 축지지되어 있기 때문에, 롤러 홀더를 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, (19) 의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치에 의하면, 장력 조정 기구가, 구동 풀리를 회전 가능하게 지지함과 함께, 하우징에 요동 가능하게 지지된 풀리 홀더와, 구동 풀리와 종동 풀리의 축심간 거리를 조정가능하게 하기 위해, 선단을 걸어맞춰 풀리 홀더의 요동 각도를 조정할 수 있음과 함께, 선단측에는 상쇄팽창부를 갖고 있는 요동 조정 부재를 구비하고 있기 때문에, 요동 조정 부재에 의해 풀리 홀더의 자세가 규제되어, 풀리 홀더의 자세에 의해, 구동 풀리의 위치가 다르기 때문에, 요동 조정 부재의 나사삽입량을 조정함으로써, 구동 벨트의 장력을 조정할 수 있다.

또한, (20) 의 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치에 의하면, 요동 조정 부재가, 하우징에 형성된 요동 조정용 암나사부와 나사결합하기 위한 요동 조정용 수나사부를 뿌리부에 갖고 있기 때문에, 나사의 진퇴에 의해서, 요동 조정 부재를 정확하게 이동시킬 수 있다.

또한, (21) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 벨트 감속 장치와, 하우징에 회전 불능 또한 축방향으로 이동 자유롭게 지지되어, 스티어링휠에 의해서 회전되는 피니언이 맞물리는 래크 톱니부와 볼 나사 기구를 구성하는 수나사부를 갖는 래크축과, 볼 나사 기구의 수나사부에 볼을 통해 나사결합함과 함께 종동 풀리의 회전이 전달되는 너트와, 하우징에 지지되어, 구동 풀리를 회전 구동하기 위한 어시스트 모터를 구비하고 있기 때문에, 구동 벨트의 장력을 일정하게 유지하기 위해서 탄성체를 사용하지 않은 벨트 감속 장치를 사용한 전동 파워 스티어링 장치에 의해서, 어시스트 모터로부터의 회전이 종동 풀리까지 지연없이 전달된다. 이 때문에, 핸들을 꺾는 방향이 변화했을 때에도 앞에 설명한 느낌의 불량, 요컨대, 전달 지연에 의한 걸리는 것 같은 느낌을 운전자에게 주는 일이 없다.

또한, (22) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 어시스트 모터가, 복수의 볼트에 의해 하우징에 장착되는 모터 플랜지를 구비하고, 모터 플랜지가, 하우징에 대하여 1 개의 볼트를 지점으로 하여 요동 가능하므로, 볼트를 지점으로 하여 모터 플랜지가 요동됨으로써, 구동 풀리와 종동 풀리의 축심간 거리를 변경시킬 수 있기 때문에, 구동 벨트의 장력조정을 간단하게 실행할 수 있다. 또한, 볼트를 지점으로 하여 사용함으로써, 부품점수를 늘리지 않고, 저렴하게 장력 조정 기구를 구성할 수 있다.

또한, (23) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 지점이, 구동 풀리와 종동 풀리의 축심을 연결하는 선과, 구동 풀리의 축심과 지점을 연결하는 선이 이루는 각이 90도 이하가 되는 위치에 배치되어 있기 때문에, 어시스트 모터에 의한 작 은 회전 운동 각도에 대해서도, 구동 풀리와 종동 풀리의 축심간 거리를 크게 변경할 수 있음과 함께, 어시스트 모터의 가동 영역을 작게 설정할 수 있다.

또한, (24) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 어시스트 모터의 하네스 취출구가, 구동 풀리와 종동 풀리의 축심을 연결하는 선과, 구동 풀리의 축심과 하네스 취출구를 연결하는 선이 이루는 각이 90도 이하이기 때문에, 차체, 특히 엔진룸 내의 보조 기기류와의 간섭이 걱정되는 위치에 돌기형상의 하네스 취출구 (308) 가 배치되지 않도록 하여, 레이아웃성의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, (25) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 구동 벨트에 소정의 장력을 부여하는 아이들러 풀리를 구비하고 있기 때문에, 어시스트 모터의 회전운동에 의한 구동 풀리의 이동방향이, 축심 사이를 조정하기에 효율이 나쁜 방향이었다고 해도, 장력조정을 할 수 있다.

또한, (26) 의 전동 파워 스티어링 장치에 의하면, 아이들러 풀리가, 구동 풀리에서의 벨트 권취 각도가 커지도록 배치되어 있기 때문에, 구동 벨트의 내구성을 향상시킬 수 있다.

〈발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 본 발명의 각 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 및 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

(제 1 실시형태)

우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 및 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 1∼도 4 를 참조하여 상세히 설명한다.

제 1 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (10) 에는, 하우징 (11), 래크축 (12), 벨트 감속 장치 (13), 차체 장착부 (14), 피니언부 (15) 및 어시스트 모터 (16) 가 구비되어 있다.

하우징 (11) 은, 대략 중앙에서 2분할되어, 우측 하우징 (17), 좌측 하우징 (18) 으로 이루어지는 2분할 구조를 구비하고 있다. 래크축 (12) 은, 하우징 (11) 내에서 축방향으로 이동 가능하게, 그러나, 회전은 저지되어, 이 하우징 (11) 에 지지되어 있다. 래크축 (12) 의 양단은, 하우징 (11) 의 양단으로부터 돌출되어 있다. 이 양단에는 타이로드 등의 차륜의 방향을 변경하기 위한 차체측 조타 기구가 연결된다. 돌출 부분은 각각 커버 벨로우즈 (19, 20) 로 덮여 있어, 양단으로부터 하우징 (11) 내에 진애가 침입하는 것을 방지하고 있다.

래크축 (12) 의 중앙측에는, 래크부 (21) 와 수나사부 (22) 가 축방향으로 나란히 형성되어 있고, 수나사부 (22) 에는 너트 (23) 가 나사결합되어 있다. 너트 (23) 는 구름 베어링 (24) 에 의해 회전 가능하게, 그러나 축방향이동에 관해서는 구속되고, 우측 하우징 (17) 내에 지지되어 있다. 수나사부 (22) 와 너트 (23) 의 암나사부에는 볼이 개재되어 있고, 이것에 의해, 볼 나사 기구가 구성되어 있다.

어시스트 모터 (16) 는, 모터축 (25) 을 수나사부 (22) 와 평행하게 하여 하우징 (18) 에 형성되어 있다. 모터축 (25) 에는, 구름 베어링 (26, 27) 에 의 해 각각 우측 하우징 (17), 좌측 하우징 (18) 에 지지된 구동 풀리 (28) 가 결합된다.

종동 풀리 (29) 는, 래크축 (12) 을 관통하기 위한 관통구멍 (30 ; 도 2에 나타낸다) 을 갖고 있고, 그 양 사이드의 구름 베어링 (31, 32) 에 의해 회전 가능하게 하우징 (11) 에 지지되어 있다. 이 종동 풀리 (29) 와 너트 (23) 는 스플라인 결합되어 있고, 종동 풀리 (29) 의 회전이 너트 (23) 에 전달되도록 되어 있다. 구동 풀리 (28) 와 종동 풀리 (29) 에는 각각에 제 1 및 제 2 경사 톱니가 형성되어 있고, 이들 제 1 및 제 2 경사 톱니에 맞물리기 위한 제 3 경사 톱니를 갖는 구동 벨트 (33) 가 2개의 풀리 사이에 걸쳐져, 벨트 감속 장치 (13) 가 구성되어 있다. 각 경사 톱니의 비틀림각에 관해서는 후술한다.

피니언부 (15) 는, 핸들 (스티어링휠) 로부터의 조타력이 입력되는 입력축 (34), 피니언 (15a) 및 토크 검출 장치 (15b) 를 구비하고 있고, 토크 검출 장치 (15b) 의 토션 바를 통해 입력축 (34) 과 피니언 (15a) 이 결합되어 있다. 이 피니언 (15a) 은 래크축 (12) 의 래크부 (21) 의 래크 톱니와 맞물린다.

도 3, 도 4 는 각각 구동 풀리 (28) 근방의 확대도, 톱니면에 가해지는 힘의 관계를 나타낸 설명도이다. 구동 풀리 (28) 의 양 단면에는, 1쌍의 플랜지 (35, 35) 가 형성되어 있다. 플랜지 (35, 35) 는, 구동 벨트 (33) 가 빠져 나오지 않게 하기 위한 플랜지이다. 또, 1쌍의 플랜지는, 본 실시형태와 같이, 구동 풀리 (28) 의 양 단면에 형성되어도 되고, 또는, 종동 풀리 (29) 의 양 단면에 형성되도록 구성해도 된다. 구동 벨트 (33) 에는, 비틀림각 (β) 의 제 3 경사 톱니 (벨트 톱니) 가 내측 둘레 상에 등간격으로 형성되고, 구동 풀리 (28) 및 종동 풀리 (29) 에는 마찬가지로 비틀림각 (β) 으로 벨트 톱니와 맞물리는 제 1 및 제 2 경사 톱니가 형성되어 있다.

여기서, 비틀림각 (β), 구동 벨트 (33) 와 각 풀리 사이의 마찰계수 (μ) , 즉 제 1 또는 제 2 경사 톱니와 제 3 경사 톱니 사이의 마찰계수 (μ) 의 사이에는, tanβ〈μ 의 관계가 성립하도록 비틀림각 (β) 및 마찰계수 (μ) 가 선택되어 있다. 이와 같이 β, μ 를 선택함으로써, 구동 벨트 (33) 의 톱니 줄기 방향으로 발생되는 힘 Fsinβ 보다 마찰력 μFcosβ 쪽이 커져, 구동 벨트 (33) 가 톱니 줄기 방향을 향하여 이동하고자 하는 힘이 마찰력에 의해서 소거된다. 이 때문에, 경사 톱니의 구동 벨트 (33) 가 원래 갖는 단점, 요컨대 벨트 폭방향으로의 힘 (스러스트력) 이 억제되기 때문에, 구동 벨트 (33) 의 단면과 플랜지 (35, 35) 의 면 사이에 작용하는 힘 (면압) 이 약해진다. 이에 의해서 삐걱거리는 소리의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한 면압이 작은 점에서 마모의 발생도 저감할 수 있기 때문에, 벨트의 내구성을 향상시킬 수 있다.

이러한 전동 파워 스티어링 장치 (10) 의 전체적 동작은 이하와 같다. 핸들이 조작되면, 입력축 (34) 에 그 회전이 전달되고, 토션 바를 비틀면서 이것을 통해 피니언 (15a) 을 회전시킨다. 피니언 (15a) 의 회전은 래크축 (12) 에 전달되고, 래크축 (12) 은 도 1 의 좌우 축방향으로 이동한다.

또한, 상기 토션 바의 비틀림량이 토크 검출 장치 (15b) 에 의해 검출된다. 토크 검출 장치 (15b) 의 출력신호는, 도시하지 않은 제어장치에 입력되어, 상 기 어시스트 모터 (16) 를 회전시킨다. 어시스트 모터 (16) 의 회전력은, 구동 풀리 (28), 구동 벨트 (33), 종동 풀리 (29) 로 전달되어, 너트 (23) 를 회전시킨다. 너트 (23) 의 회전에 의해서 래크축 (12) 은 축방향으로 이동한다. 이 때의 이동방향은 상기 피니언 (15a) 에 의해서 이동하는 방향과 일치하고 있기 때문에, 피니언 (15a) 이 래크축 (12) 을 움직이려고 하는 힘을 보조하게 된다. 즉, 핸들의 회전력은, 어시스트 모터 (16) 에 의해 보조되게 되기 때문에, 운전자에게는 마치 가벼운 힘으로 핸들을 조작할 수 있는 것 같은 느낌을 주게 되어 있다.

이상으로 설명한 전동 파워 스티어링 장치 (10) 의 벨트 감속 장치 (13) 에 의하면, 경사 톱니가 원래 구비하고 있는 스러스트력을 저감하도록 되어 있기 때문에, 구동 풀리 (28) 의 플랜지 (35, 35) 의 면과 구동 벨트 (33) 의 단면에는, 큰 면압이 작용하지 않고, 이것에 의해 경사 톱니식의 벨트 감속 장치에 발생되는 삐걱거리는 소리 및 마모를 저감할 수 있다. 또한, 이에 의해 구동 벨트 (33) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.

(제 2 실시형태)

다음으로 본 발명의 제 2 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 5 및 도 6 을 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서는, 헬리컬 기어를 사용한 기어 감속 기구가 채용되고 있다.

제 2 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (40) 에서는, 어시스트 모터 (41) 가 스테이터 (42) 및 로터 (43) 를 구비하고, 로터 (43) 에 고정된 모터축 (44) 의 일방의 단에는 연장부 (45) 가 고정되어 있다. 모터축 (44) 의 연장부 (45) 는 모터 플랜지 (46) 에 유지된 베어링 (47) 에 의해 지지되고, 모터축 (44) 의 타단은, 모터 하우징 (48) 에 유지된 베어링 (49) 에 의해 지지되고, 모터축 (44) 은 회전 자유롭게 지지되어 있다.

모터 하우징 (48) 과 래크축 하우징 (50) 의 간섭을 피하기 위해, 입력 기어 (51) 와 출력 기어 (52) 의 축심간 거리는 크고, 입력 기어 (51) 와 출력 기어 (52) 는 중간 기어 (53) 를 통해 맞물리도록 구성되어 있다.

제 1 회전부재를 구성하는 입력 기어 (51), 중간 기어 (53) 및, 제 2 회전부재를 구성하는 출력 기어 (52) 는, 래크축 하우징 (50) 과, 기어 하우징 (54) 및 볼 나사측의 래크축 하우징 (55) 에 의해 구성된 하우징의 내부에 유지되어 있다.

입력 기어 (51) 는, 그 축 (56 및 57) 이, 각각 래크축 하우징 (50) 에 유지된 베어링 (58) 및 기어 하우징 (54) 에 유지된 베어링 (59) 으로 지지되어 있다. 또한, 입력 기어 (51) 의 축 (56) 의 연장부 (60) 는 모터축 (44) 의 연장부 (45) 와 스플라인 결합 (SP) 되어 있다. 또한, 입력 기어 (51) 의 축 (57) 을 지지하는 베어링 (59) 의 외륜과 기어 하우징 (54) 사이에는, 접시스프링 (61) 이 개장되어, 베어링 (59) 을 통해 입력 기어 (51) 를 모터측을 향하여 축방향으로 예압을 가하여, 축방향의 흔들림을 방지하고 있다.

중간 기어 (53) 는, 그 축 (62 및 63) 이, 각각 래크축 하우징 (50) 에 유지된 베어링 (64) 및 기어 하우징 (54) 에 유지된 베어링 (65) 으로 지지되어 있다. 또한, 중간 기어 (53) 의 축 (62) 을 지지하는 베어링 (64) 의 외륜과 래크축 하우징 (50) 사이에는 맞닿음판 (66) 이 개장되고, 맞닿음판 (66) 을 래크축 하우징 (50) 에 장착된 볼트 (67) 에 의해 가압하여, 중간 기어 (53) 에 축방향의 예압을 가하여 축방향의 덜컹거림을 방지하고 있다.

출력 기어 (52) 는 원통 형상으로 형성되어 있고, 내부에 래크축 (68) 이 관통되어 있다. 출력 기어 (52) 의 축방향의 양단부 외측에 형성된 축 (69 및 70) 이, 각각 래크축 하우징 (50) 에 유지된 베어링 (71) 및 기어 하우징 (54) 에 유지된 베어링 (72) 으로 지지되어 있고, 또한, 출력 기어 (52) 의 원통 형상의 내면에는 스플라인홈 (73) 이 형성되어 있다.

도시하지 않은 타륜축에 피니언 래크기구를 통해 결합되어 있는 래크축 (68) 에는 수나사부 (나선홈 ; 74) 가 형성되고, 수나사부 (74) 의 외측에는 너트 (75) 가 배치되고, 래크축 (68) 의 수나사부 (74) 와 너트 (75) 의 암나사부와의 사이에는 다수의 볼 (76) 이 끼워져, 볼 나사 기구 (77) 가 구성되어 있다.

볼 나사 기구 (77) 의 너트 (75) 는, 래크축 하우징 (50) 의 내부에 배치된 베어링 (78) 에 의해 회전 자유롭게 지지되어 있다. 너트 (75) 의 일방의 단의 연장부 (79) 의 외측에는 스플라인 볼록조 (80) 가 형성되어 있고, 전술한 출력 기어 (52) 의 내면에 형성된 스플라인홈 (73) 과 스플라인 결합 (SP) 되어 있다.

이상의 구성에 있어서, 토크 검출 장치 (15b ; 도 1 참조) 에 의해 검출된 타륜축의 조타 토크에 근거하여, 도시하지 않은 제어장치에 의해 구동된 어시스트 모터 (41) 의 구동회전력은, 입력 기어 (51), 중간 기어 (53), 출력 기어 (52) 를 거쳐 볼 나사 기구 (77) 의 너트 (75) 에 전달된다. 그리고, 너트 (75) 의 회 전에 의해 래크축 (68) 이 축방향으로 이동하여 차륜의 방향이 변경되어 조타가 행해진다.

다음으로 백러시의 조정에 관해서 설명한다. 입력 기어 (51) 와 중간 기어 (53) 사이의 백러시의 조정은, 양기어 사이의 축심간격의 조정에 의해 실시한다. 즉, 모터 플랜지 (46) 의 원통형상 부재 (81) 는, 래크축 하우징 (50) 의 원통형상 오목부 (82) 에 회전 가능하게 끼워져 있다. 또한, 모터 플랜지 (46) 는, 그 내부에 배치된 베어링 (47) 에 의해 모터축 (44) 을 지지하고 있지만, 그 모터축 (44) 및 입력 기어 (51) 의 축심 (A1) 과, 모터 플랜지 (46) 의 외부에 형성된 원통형상 부재 (81) 의 축 (A2) 은, 도 6 에 나타내는 바와 같이 치수 (s) 만큼 편심되어 있다.

이 때문에, 모터 플랜지 (46) 의 원통형상 부재 (81) 를 원통형상 오목부 (82) 에 장착한 상태에서 회전시키면, 모터축 (44) 및 입력 기어 (51) 의 축심 (A1) 은, 모터 플랜지 (46) 의 원통형상 부재 (81) 의 축심 (A2) 의 주위를 회전하고, 중간 기어 (53) 의 축심 (B) 에 대한 입력 기어 (51) 의 축심 (A1) 의 간격 (T) 이 변동되어, 입력 기어 (51) 와 중간 기어 (53) 의 맞물림의 깊이가 변하기 때문에, 백러시를 조정할 수 있다.

중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 의 백러시의 조정은, 마무리 치수의 매칭, 즉, 중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 와의 마무리 치수를 측정하여, 최적의 백러시량이 얻어지는 중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 의 조합을 선택하여 백러시를 조정하는 것으로 한다.

이상으로 설명한 전동 파워 스티어링 장치 (40) 에 의하면, 매칭에 의해 최적의 백러시가 얻어지는 중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 를 결정하면, 나중에는 모터 플랜지 (46) 를 회전시키는 것만으로 입력 기어 (51) 와 중간 기어 (53) 의 백러시를 조정할 수 있다.

(제 3 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 7 을 참조하여 설명한다. 또, 이 실시형태에서도 헬리컬 기어를 사용한 기어 감속 기구가 채용되고 있다. 또한, 도 7 의 VI-VI 선을 따른 단면도는, 도 6 에 나타내는 것과 동일하기 때문에, 도시를 생략한다.

제 3 실시형태에 있어서의 제 2 실시형태와의 상위점은, 모터축 (44) 과 입력 기어 (51) 가 일체로 구성되어, 3개의 베어링 (49, 47 및 59) 으로 유지되어 있는 점, 입력 기어 (51) 의 축단부에 장착한 너트 (91) 로 베어링 (59) 의 내륜을 가압하고, 베어링 (47) 과 베어링 (59) 에 예압을 가하여 축방향의 덜컹거림을 방지하고 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제 2 실시형태의 것과 동일하기 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 달아 상세한 설명은 생략한다.

제 3 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (90) 에 있어서는, 백러시의 조정도, 제 2 실시형태와 동일하고, 모터 플랜지 (46) 의 원통형상 부재 (81) 를 래크축 하우징 (50) 의 원통형상 오목부 (82) 에 장착한 상태로 회전시키면, 모터축 (44) 및 제 1 회전부재를 구성하는 입력 기어 (51) 의 축심 (A1) 은, 모터 플랜지 (46) 의 원통형상 부재 (81) 의 축심 (A2) 의 주위를 회전하고, 중간 기어 (53) 의 축심 (B) 에 대한 입력 기어 (51) 의 축심 (A1) 의 간격 (T) 이 변화하여 (도 6 참조), 입력 기어 (51) 와 중간 기어 (53) 와의 맞물림의 깊이가 변하기 때문에, 백러시를 조정할 수 있다.

중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 의 백러시의 조정은, 마무리 치수의 매칭, 즉, 중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 의 마무리 치수를 측정하여, 최적의 백러시량이 얻어지는 중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 의 조합을 선택하여 백러시를 조정한다.

이상으로 설명한 전동 파워 스티어링 장치 (90) 에 의하면, 중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 의 매칭에 의해 최적의 백러시가 얻어지는 기어의 조합을 결정하면, 나중에는 모터 플랜지 (46) 를 회전시키는 것만으로 입력 기어 (51) 와 중간 기어 (53) 의 백러시를 조정할 수 있다.

(제 4 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 8 을 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서도 헬리컬 기어를 사용한 기어 감속 기구가 채용되고 있다. 또한, 도 8 의 VI-VI 선을 따른 단면도는, 도 6 에 나타내는 것과 동일하기 때문에, 도시를 생략한다.

제 4 실시형태에 있어서의 제 2 실시형태와의 상위점은, 모터축 (44) 과 입력 기어 (51) 가 일체로 구성되어, 2개의 베어링 (49, 59) 으로 유지되어 있는 점, 베어링 (59) 을 4점 접촉 볼 베어링으로 하여, 축방향의 덜컹거림을 방지하고 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제 2 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부재에는 동 일부호를 달아 상세한 설명은 생략한다.

*제 4 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (100) 에 있어서는, 백러시의 조정도, 제 2 실시형태와 동일하고, 모터 플랜지 (46) 의 원통형상 부재 (81) 를 래크축 하우징 (50) 의 원통형상 오목부 (82) 에 장착한 상태에서 회전시키면, 모터축 (44) 및 제 1 회전부재를 구성하는 입력 기어 (51) 의 축심 (A1) 은, 모터 플랜지 (46) 의 원통형상 부재 (81) 의 축심 (A2) 의 주위를 회전하고, 중간 기어 (53) 의 축심 (B) 에 대한 입력 기어 (51) 의 축심 (A1) 의 간격 (T) 이 변화하여 (도 6 참조), 입력 기어 (51) 와 중간 기어 (53) 의 맞물림의 깊이가 변하기 때문에, 백러시를 조정할 수 있다.

중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 의 백러시의 조정은, 마무리 치수의 매칭, 즉, 중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 의 마무리 치수를 측정하여, 최적의 백러시량이 얻어지는 중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 의 조합을 선택하여 백러시를 조정한다.

이상으로 설명한 전동 파워 스티어링 장치 (100) 에 의하면, 중간 기어 (53) 와 출력 기어 (52) 의 매칭에 의해 최적의 백러시가 얻어지는 기어의 조합을 결정하면, 나중에는 모터 플랜지 (46) 를 회전시키는 것만으로 입력 기어 (51) 와 중간 기어 (53) 의 백러시를 조정할 수 있다.

(제 5 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 9 및 도 10 을 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서는, 웜 및 웜휠을 사용한 웜 기어 감속 기구가 채용되고 있다.

제 5 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (110) 에 있어서는, 어시스트 모터 (111) 는 스테이터 (112) 및 로터 (113) 를 구비하고, 로터 (113) 에 고정된 모터축 (114) 의 일방의 단에는 연장부 (115) 가 고정되어 있다. 모터축 (114) 의 연장부 (115) 는 모터 플랜지 (116) 에 유지된 베어링 (117) 에 의해 지지되고, 모터축 (114) 의 타단은, 모터 하우징 (118) 에 유지된 베어링 (119) 에 의해 지지되고, 모터축 (114) 은 회전 자유롭게 지지되어 있다.

도 10 을 참조하면, 웜 (120) 및 웜휠 (121) 은, 래크축 하우징 (122) 과 조타축 하우징 (123) 으로 구성되는 하우징의 내부에 유지되어 있다. 래크축 하우징 (123) 에는, 웜휠 (121) 이 장착되어 있는 조타축 (124) 의 연장부에 형성된 피니언 (125) 과, 피니언 (125) 에 맞물리는 래크축 (126) 이 수납되어 있는 것 외에, 모터 플랜지 (116) 가 회전 자유롭게 장착되어 있다. 이 구성은 나중에 설명하는 백러시의 조정에 관련된다.

웜 (120) 의 축 (128) 및 축 (129) 은, 모터 플랜지 (116) 에 유지된 베어링 (130) 및 베어링 (131) 으로 지지되어 있고, 웜 (120) 의 축 (128) 및 축 (129) 과 베어링 (130) 및 베어링 (131) 사이에는 고무 댐퍼 (132, 133) 가 개장되고, 웜휠 (121) 로부터 웜 (120) 에 전달된 축방향의 충격을 완화하는 것 외에, 축방향의 덜컹거림을 방지하고 있다.

모터축 (114) 의 연장부 (115) 와 웜 (120) 의 축 (128) 은 스플라인 결합 (SP) 되어 있다.

이상의 구성에 있어서, 토크 검출 장치 (15b ; 도 1 참조) 에 의해 검출된 타륜축의 조타 토크에 근거하여, 도시하지 않은 제어장치에 의해 구동된 어시스트 모터 (111) 의 구동회전력은, 웜 (120), 웜휠 (121), 피니언 (125) 을 거쳐 래크축 (126) 에 전달되고, 래크축 (126) 이 축방향으로 이동하여 차륜의 방향이 변경되어 조타가 행해진다.

다음으로, 웜 (120) 과 웜휠 (121) 사이의 백러시의 조정에 관해서 설명한다. 모터 플랜지 (116) 의 원통형상 부재 (134) 는, 래크축 하우징 (122) 의 원통형상 오목부 (135) 에 회전 가능하게 끼워맞춰져 있다. 또한, 모터 플랜지 (116) 는, 그 내부에 배치된 베어링 (130 및 131) 에 의해 웜 (120) 의 축 (128) 및 축 (129) 을 지지하고 있지만, 그 웜 (120) 의 축 (128) 및 축 (129) 의 축심 (A1) 과, 모터 플랜지 (116) 의 외부에 형성된 원통형상 부재 (134) 의 축심 (A2) 은 도 10 에 나타내는 바와 같이 치수 (s) 만큼 편심되어 있다.

이 때문에, 모터 플랜지 (116) 의 원통형상 부재 (134) 를 래크축 하우징 (122) 의 원통형상 오목부 (135) 에 장착한 상태에서 회전시키면, 웜 (120) 의 축심 (A1) 은 모터 플랜지 (116) 의 원통형상 부재 (134) 의 축심 (A2) 주위를 회전하여 (도 10 참조), 웜 (120) 의 축심과 웜휠 (121) 의 축심의 간격이 변동되어 맞물림의 깊이가 변하기 때문에 백러시를 조정할 수 있다.

(제 6 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 6 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 11 을 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서도 웜 및 웜휠을 사용한 웜 기어 감속 기구가 채용되고 있다. 또한, 도 11 의 X-X 선을 따른 단면도는, 도 10 에 나타내는 것과 동일하기 때문에, 도시를 생략한다.

제 6 실시형태에 있어서의 제 5 실시형태와의 상위점은, 모터축 (114) 과 웜 (120) 이 일체로 구성되어, 모터 하우징 (118) 에 유지된 베어링 (119), 모터 플랜지 (116) 에 유지된 베어링 (130) 과 베어링 (131) 의 3개에 베어링으로 지지되어 있고, 웜 (120) 의 축단에 형성한 너트 (141) 로 베어링 (130) 및 베어링 (131) 에 예압하여, 축방향의 덜컹거림을 방지하고 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제 5 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 달아 상세한 설명은 생략한다.

제 6 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (140) 에 있어서는, 백러시의 조정도, 제 5 실시형태와 동일하고, 모터 플랜지 (116) 의 원통형상 부재 (134) 를 래크축 하우징 (122) 의 원통형상 오목부 (135) 에 장착한 상태에서 회전시키면, 웜 (120) 의 축심 (A1) 은 모터 플랜지 (116) 의 원통형상 부재 (134) 의 축심 (A2) 의 주위를 회전하여 (도 10 참조), 웜 (120) 의 축심과 웜휠 (121) 의 축심의 간격이 변동하여 맞물림의 깊이가 변하기 때문에, 백러시를 조정할 수 있다.

(제 7 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 7 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 12 를 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서도 웜 및 웜휠을 사용한 웜 기어 감속 기구가 채용되고 있다. 또한, 도 12 의 X-X 선을 따른 단면 도는, 도 10 에 나타내는 것과 동일하기 때문에, 도시를 생략한다.

제 7 실시형태에 있어서의 제 5 실시형태와의 상위점은, 모터축 (114) 과 웜 (120) 이 일체로 구성되어, 모터 하우징 (118) 에 유지된 베어링 (119), 모터 플랜지 (116) 에 유지된 베어링 (131) 의 2개에 베어링으로 지지되어 있고, 베어링 (131) 을 4점 접촉의 볼 베어링으로 하여 축방향의 덜컹거림을 방지하고 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제 5 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 달아 상세한 설명은 생략한다.

제 7 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (150) 에 있어서는, 백러시의 조정도, 제 5 실시형태와 동일하고, 모터 플랜지 (116) 의 원통형상 부재 (134) 를 래크축 하우징 (122) 의 원통형상 오목부 (135) 에 장착한 상태에서 회전시키면, 웜 (120) 의 축 (128) 및 축 (129) 의 축심 (A1) 은, 모터 플랜지 (116) 의 원통형상 부재 (134) 의 축심 (A2) 주위를 회전하고, 웜 (120) 의 축심과 웜휠 (121) 의 축심의 간격이 변동하여 맞물림의 깊이가 변하기 때문에, 백러시를 조정할 수 있다.

(제 8 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 8 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 13 및 도 14 를 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서는 북형 웜 및 웜휠을 사용한 웜 기어 감속 기구가 채용되고 있다.

제 8 실시형태에 있어서의 전동 파워 스티어링 장치 (160) 에서는, 어시스트 모터 (161) 는 스테이터 (162) 및 로터 (163) 를 구비하고, 로터 (163) 에 고정된 모터축 (164) 의 일방의 단에는 연장부 (165) 가 고정되어 있다. 모터축 (164) 의 연장부 (165) 는 모터 플랜지 (166) 에 유지된 베어링 (167) 에 의해 지지되고, 모터축 (164) 의 타단은, 모터 하우징 (168) 에 유지된 베어링 (169) 에 의해 지지되고, 모터축 (164) 은 회전 자유롭게 지지되어 있다.

제 8 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (160) 는, 도 14 를 참조하면, 북형 웜 (170) 및 웜휠 (171) 은, 래크축 하우징 (172) 과 조타축 하우징 (173) 으로 구성되는 하우징의 내부에 유지되어 있다. 래크축 하우징 (172) 에는, 웜휠 (171) 이 장착되어 있는 조타축 (174) 의 연장부에 형성된 피니언 (175) 과, 피니언 (175) 에 맞물리는 래크축 (176) 이 수납되어 있는 것 외에, 모터 플랜지 (166) 가 회전 자유롭게 장착되어 있다. 이 구성은 나중에 설명하는 백러시의 조정에 관련된다.

모터축 (164) 의 연장부 (165) 와 북형 웜 (170) 의 축 (178) 은 스플라인 결합 (SP) 되어 있다.

이상의 구성에 있어서, 토크 검출 장치 (15b ; 도 1 참조) 에 의해 검출된 타륜축의 조타 토크에 근거하여, 도시하지 않은 제어장치에 의해 구동된 어시스트 모터 (161) 의 구동회전력은, 북형 웜 (170), 웜휠 (171), 피니언 (175) 을 거쳐 래크축 (176) 에 전달되고, 래크축 (176) 이 축방향으로 이동하여 차륜의 방향이 변경되어, 조타가 행해진다.

북형 웜 (170) 과 웜휠 (171) 사이의 백러시의 조정에 관해서 설명한다. 모터 플랜지 (166) 의 원통형상 부재 (179) 는, 래크축 하우징 (172) 의 원통형상 오목부 (180) 에 회전 가능하게 끼워맞춰져 있다. 또한, 모터 플랜지 (166) 는, 그 내부에 배치된 베어링 (181) 및 베어링 (182) 에 의해 북형 웜 (170) 의 축 (178) 및 축 (183) 을 지지하고 있는데, 그 북형 웜 (170) 의 축 (178) 및 축 (183) 의 축심 (A1) 과, 모터 플랜지 (166) 의 외부에 형성된 원통형상 부재 (179) 의 축심 (A2) 은, 도 14 에 나타내는 바와 같이 치수 (s) 만큼 편심되어 있다.

이 때문에, 모터 플랜지 (166) 의 원통형상 부재 (179) 를 래크축 하우징 (172) 의 원통형상 오목부 (180) 에 장착한 상태에서 회전시키면, 북형 웜 (170) 의 축 (178) 및 축 (183) 의 축심 (A1) 은, 모터 플랜지 (166) 의 원통형상 부재 (179) 의 축심 (A2) 의 주위를 회전하여, 북형 웜 (170) 의 축심과 웜휠 (171) 의 축심의 간격이 변동하여 맞물림의 깊이가 변하여, 백러시를 조정할 수 있다.

(제 9 실시형태)

*다음으로, 본 발명의 제 9 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 15 및 도 16 을 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서는 구동 벨트를 사용한 벨트 감속 장치가 채용되고 있다. 또한, 타륜축, 피니언 래크 기구, 및 볼 나사 기구에 관해서는, 제 2 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부재에는 동일부호를 달아 상세한 설명을 생략한다.

제 9 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (190) 는, 어시스트 모터 (191) 가 스테이터 (192) 및 로터 (193) 를 구비하고, 로터 (193) 에 고정된 모터축 (194) 의 일방의 단에는 연장부 (195) 가 고정되어 있다. 모터축 (194) 의 연 장부 (195) 는 모터 플랜지 (196) 에 유지된 베어링 (197) 에 의해 지지되고, 모터축 (194) 의 타단은, 모터 하우징 (198) 에 유지된 베어링 (199) 에 의해 지지되고, 모터축 (194) 은 회전 자유롭게 지지되어 있다. 모터 플랜지 (196) 의 단면에는 모터 플랜지 뚜껑 (200) 이 장착되어 있다. 이것은, 후술하는 구동 벨트 (201) 의 장착을 쉽게 하기 위해서이다.

구동 풀리 (202), 및 종동 풀리 (203) 는, 래크 하우징 (204) 과 풀리 하우징 (205) 및 볼 나사측의 래크 하우징 (206) 에 의해 구성되는 하우징의 내부에 유지되어 있다.

구동 풀리 (202) 는, 그 축 (207) 및 축 (208) 이, 각각 래크 하우징 (204) 에 유지된 베어링 (209) 및 풀리 하우징 (205) 에 유지된 베어링 (210) 으로 지지되어 있다. 또한, 구동 풀리 (202) 의 축 (207) 의 연장부 (211) 는 모터축 (194) 의 연장부 (195) 와 스플라인 결합 (SP) 되어 있다.

종동 풀리 (203) 는 원통형상으로 형성되어 있고, 내부에 래크축 (68) 이 관통되어 있다. 종동 풀리 (203) 의 축방향의 양단부 외측에 형성된 축 (212) 및 축 (213) 이, 각각 래크 하우징 (204) 에 유지된 베어링 (214) 및 풀리 하우징 (205) 에 유지된 베어링 (215) 으로 지지되어 있고, 또한, 종동 풀리 (203) 의 원통형상의 내면에는 스플라인홈 (216) 이 형성되어 있다.

도 16 에 나타내는 바와 같이, 모터 플랜지 (196) 의 내측의 일부 (구동 벨트 (201) 에 의해 둘러싸이는 부분) 는 절결되어 구동 벨트 (201) 의 통로로서 개방되어 있고, 구동 풀리 (202) 와 종동 풀리 (203) 사이에 구동 벨트 (201) 가 감 겨, 구동 풀리 (202) 의 회전이 구동 벨트 (201) 를 통해 종동 풀리 (203) 에 전달된다.

구동 풀리 (202) 와 종동 풀리 (203) 사이에 구동 벨트 (201) 를 감을 때는, 래크 하우징 (204) 으로부터 풀리 하우징 (205) 을 떼어내고, 모터 플랜지 (196) 단면의 모터 플랜지 뚜껑 (200) 을 떼어냄으로써, 구동 풀리 (202) 와 종동 풀리 (203) 사이에 구동 벨트 (201) 를 감을 수 있다.

도시하지 않은 타륜축과 피니언 래크 기구를 통해 결합되어 있는 래크축 (68) 에는 수나사부 (74) 가 형성되고, 수나사부 (74) 의 외측에는 너트 (75) 가 배치되고, 래크축 (68) 의 수나사부 (74) 와 너트 (75) 의 암나사부 사이에는 다수의 볼 (76) 이 끼워져, 볼 나사 기구 (77) 가 구성되어 있다.

*볼 나사 기구 (77) 의 너트 (75) 는, 래크 하우징 (206) 의 내부에 배치된 베어링 (78) 에 의해 회전 자유롭게 지지되어 있다. 너트 (75) 의 일방의 단의 연장부의 외측에는 스플라인 볼록조 (80) 가 형성되어 있고, 전술한 종동 풀리 (203) 의 내면에 형성된 스플라인홈 (216) 과 스플라인 결합 (SP) 되어 있다.

이상의 구성에 있어서, 토크 검출 장치 (15b ; 도 1 참조) 에 의해 검출된 타륜축의 조타 토크에 근거하여, 도시하지 않은 제어장치에 의해 구동된 어시스트 모터 (191) 의 구동회전력은, 구동 풀리 (202), 종동 풀리 (203) 를 거쳐 볼 나사 기구 (77) 의 너트 (75) 에 전달된다. 그리고, 너트 (75) 의 회전에 의해 래크축 (68) 이 축방향으로 이동하여 차륜의 방향이 변경되어, 조타가 행해진다.

다음으로, 구동 풀리 (202) 와 종동 풀리 (203) 사이에 걸쳐진 구동 벨트 (201) 의 장력 조정에 관해서 설명한다. 구동 벨트를 사용한 감속 기구에서는, 구동 벨트의 장력을 적정범위로 설정할 필요가 있는데, 구동 벨트는 기어보다도 제품의 편차가 크기 때문에, 구동 벨트와 풀리의 매칭에 의해 구동 벨트의 장력을 적정 범위로 설정하는 것은 곤란하고, 또, 조립 작업면에서도, 입력 풀리와 출력 풀리의 축심간 거리의 조정이 가능한 구성이 필요하게 된다.

구동 풀리 (202) 와 종동 풀리 (203) 사이에 감긴 구동 벨트 (201) 의 장력 조정은, 이하의 구성에 의해 실시한다. 즉, 모터 플랜지 (196) 의 원통형상 부재 (217) 는, 래크 하우징 (204) 의 원통형상 오목부 (218) 에 회전 가능하게 끼워맞춰져 있다. 또한, 모터 플랜지 (196) 는, 그 내부에 배치된 베어링 (209) 에 의해 구동 풀리 (202) 를 지지하고 있지만, 그 구동 풀리 (202) 의 축심 (A1) 과, 모터 플랜지 (196) 의 외부에 형성된 원통형상 부재 (217) 의 축심 (A2) 은 도 16 에 나타내는 바와 같이 치수 (s) 만큼 편심되어 있다.

이 때문에, 모터 플랜지 (196) 의 원통형상 부재 (217) 를 래크 하우징 (204) 의 원통형상 오목부 (218) 에 장착한 상태에서 회전시키면, 구동 풀리 (202) 의 축심 (A1) 은, 모터 플랜지 (196) 의 원통형상 부재 (217) 의 축심 (A2) 의 주위를 회전하고, 종동 풀리 (203) 에 대한 구동 풀리 (202) 의 축심간 거리 (T) 가 변하여, 구동 벨트 (201) 의 장력을 조정할 수 있다.

(제 10 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 10 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 17 을 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서는 구동 벨트를 사용한 벨트 감속 장치가 채용되고 있다. 또한, 도 17 의 XVI-XVI 선을 따른 단면도는, 도 16 에 나타내는 것과 동일하기 때문에 도시를 생략한다.

제 10 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (220) 에 있어서의 제 9 실시형태와의 상위점은, 모터축 (194) 과 구동 풀리 (202) 가 일체로 구성되고, 3개의 베어링 (199), 베어링 (197) 및 베어링 (210) 으로 유지되어 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제 9 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 달아 상세한 설명은 생략한다.

구동 풀리 (202) 와 종동 풀리 (203) 사이에 감긴 구동 벨트 (201) 의 장력 조정도, 제 9 실시형태와 동일하고, 모터 플랜지 (196) 의 원통형상 부재 (217) 를 래크 하우징 (204) 의 원통형상 오목부 (218) 에 장착한 상태에서 회전시키면 (도 16 참조), 구동 풀리 (202) 의 축심 (A1) 은 모터 플랜지 (196) 의 원통형상 부재 (217) 의 축심 (A2) 주위를 회전하고, 종동 풀리 (203) 에 대한 구동 풀리 (202) 의 축심간 거리 (T) 가 변하여, 구동 벨트 (201) 의 장력을 조정할 수 있다.

(제 11 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 11 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 18 을 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서는 구동 벨트를 사용한 벨트 감속 장치가 채용되고 있다. 또한, 도 18 의 XVI-XVI 선을 따른 단면도는, 도 16 에 나타내는 것과 동일하기 때문에 도시를 생략한다.

제 11 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (230) 에 있어서의 제 9 실시형 태와의 상위점은, 모터축 (194) 과 구동 풀리 (202) 가 일체로 구성되고, 2개의 베어링 (199, 210) 으로 유지되어 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제 9 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 달아 상세한 설명은 생략한다.

구동 풀리 (202) 와 종동 풀리 (203) 사이에 걸쳐진 구동 벨트 (201) 의 장력 조정도, 제 9 실시형태와 동일하고, 모터 플랜지 (196) 의 원통형상 부재 (217) 를 래크 하우징 (204) 의 원통형상 오목부 (218) 에 장착한 상태에서 회전시키면 (도 16 참조), 구동 풀리 (202) 의 축심 (A1) 은 모터 플랜지 (196) 의 원통형상 부재 (217) 의 축심 (A2) 의 주위를 회전하고, 종동 풀리 (203) 에 대한 구동 풀리 (202) 의 축심간 거리 (T) 가 변하여, 구동 벨트 (201) 의 장력을 조정할 수 있다.

(제 12 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 12 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 19∼도 22 를 참조하여 설명한다. 또, 본 실시형태에서는 구동 벨트를 사용한 벨트 감속 장치가 채용되고 있다.

제 12 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (240) 에 있어서의 제 10 실시형태와의 상위점은, 모터 플랜지 (196) 의 외측이 개방되어 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제 10 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 달아 상세한 설명은 생략한다.

전동 파워 스티어링 장치 (240) 에서는, 모터축 (194) 과 구동 풀리 (202) 가 일체로 구성되고, 3개의 베어링 (199, 197, 210) 으로 유지되어 있다.

도 20 에 나타내는 바와 같이, 모터 플랜지 (196) 의 외측의 대부분 (구동 벨트 (201) 에 의해 둘러싸이는 부분의 외측에 위치하는 부분) 은 절결되어 구동 벨트 (201) 의 통로로서 개방되어 있고, 구동 풀리 (202) 와 종동 풀리 (203) 사이에 구동 벨트 (201) 가 감겨져, 구동 풀리 (202) 의 회전이 구동 벨트 (201) 를 통해 종동 풀리 (203) 에 전달된다.

구동 풀리 (202) 와 종동 풀리 (203) 와의 사이에 걸쳐진 구동 벨트 (201) 의 장력 조정도, 제 10 실시형태와 동일하고, 모터 플랜지 (196) 의 원통형상 부재 (217) 를 래크 하우징 (204) 의 원통형상 오목부 (218) 에 장착한 상태에서 회전시키면, 구동 풀리 (202) 의 축심 (A1) 은 모터 플랜지 (196) 의 원통형상 부재 (217) 의 축심 (A2) 의 주위를 회전하고, 종동 풀리 (203) 에 대한 구동 풀리 (202) 의 축심간 거리 (T) 가 변하여, 구동 벨트 (201) 의 장력을 조정할 수 있다.

도 21, 도 22 에 나타내는 바와 같이, 구동 풀리 (202) 와 종동 풀리 (203) 사이에 구동 벨트 (201) 를 감을 때는, 우선, 모터 플랜지 (196) 에 어시스트 모터 (191) 를 부착하고, 그 구동 풀리 (202) 에 구동 벨트 (201) 를 감는다. 다음에, 래크 하우징 (204) 으로부터 풀리 하우징 (205) 을 떼어내고, 종동 풀리 (203) 에 구동 벨트 (201) 를 감고, 래크 하우징 (204) 에 풀리 하우징 (205) 을 장착하고, 풀리 하우징 (205) 에 모터 플랜지 (196) 를 고정시키면 된다.

전동 파워 스티어링 장치 (240) 에 의하면, 어시스트 모터 (191) 와 구동 벨트 (201) 를 부착한 모터 플랜지 (196) 를 분해하지 않고, 풀리 하우징 (205) 에 부착할 수 있고, 또한, 모터 플랜지 (196) 의 단부에 플랜지 뚜껑을 형성할 필요가 없어 부품 점수를 삭감하여 조립공수를 줄일 수 있다.

(제 13 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 13 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 및 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 23∼도 25 를 참조하여 설명한다.

제 13 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (250) 는, 하우징 (251), 래크축 (252), 너트 (253), 어시스트 모터 (254) 를 구비하고 있다.

래크축 (252) 은, 하우징 (251) 에 회전불능 또한 축방향 (도 23 에서 상하방향) 으로 이동 자유롭게 지지되어 있고, 핸들 (스티어링휠) 에 의해 회전되는 피니언 (15a ; 도 1 참조) 이 맞물리는 래크 톱니를 갖는 래크부 (21 ; 도 1참조) 와 볼 나사 기구를 구성하는 수나사부 (255) 를 구비하고 있다.

상기 수나사부 (255) 에는, 너트 (253) 의 암나사부가 너트를 통해 나사결합되어 있고, 이 너트 (253) 는 베어링 (256) 에 의해 하우징 (251) 에 대하여 회전 가능하게 또한 축방향 부동으로 지지되어 있다. 수나사부 (255) 와 너트 (253) 의 암나사부와의 사이에는 순환하는 볼이 개재되어 있고, 이것에 의해서 볼 나사 기구가 구성되어 있다. 어시스트 모터 (254) 를 회전시키면, 이 회전은 다음에 설명하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 (257) 를 통해 너트 (253) 에 전달되고, 이것에 의해서, 래크축 (252) 이 축방향으로 이동한다.

벨트 감속 장치 (257) 는, 구동 풀리 (258), 종동 풀리 (259), 구동 벨트 (260), 장력 조정 기구 (261) 를 구비하고 있다. 어시스트 모터 (254) 의 모터축에 형성된 구동 풀리 (258) 와 하우징에 회전 자유롭고 또한 축방향으로 이동 불 가능하게 지지된 종동 풀리 (259) 사이에는, 구동 벨트 (260) 가 걸쳐져 있어, 어시스트 모터 (254) 의 회전이 종동 풀리 (259) 에 전달되도록 되어 있다. 구동 벨트 (260) 의 심선에는 유리섬유가 재료로 사용되고 있다. 또, 이 예에서는 구동 벨트 (260) 에는 확동 (確動) 벨트 또는 타이밍 벨트라고 불리고 있는 내측에 톱니가 형성된 벨트가 사용되고 있다. 따라서, 구동 풀리 (258) 및 종동 풀리 (259) 의 외측에는 이 톱니와 맞물리는 톱니가 형성되어 있다.

종동 풀리 (259) 에는, 관통구멍 (262) 이 형성되어 있고, 이 관통구멍 (262) 을 래크축 (252) 이 관통하고 있다. 또한, 종동 풀리 (259) 는 베어링 (263, 263) 에 의해서 하우징 (251) 에 대하여 회전 자유롭게 또한 축방향으로 이동 불가능하게 지지되어 있다. 종동 풀리 (259) 의 일방의 사이드 (도 23 에서 하측) 에는 스플라인홈 (264) 이 형성되어 있고, 암나사 (253) 에 형성된 스플라인 볼록조 (265) 와 스플라인 결합을 하고 있다. 이 스플라인 결합에 의해서, 종동 풀리 (259) 의 회전만이 너트 (253) 에 전달된다.

이 제 13 실시형태의 장력 조정 기구 (261) 는, 롤러 홀더 (266), 텐션 롤러 (267), 걸어맞춤부 (268), 요동 조정 부재 (269) 가 구비되어 있다. 롤러 홀더 (266) 는, 텐션 롤러 (267) 를 양측으로부터 측판 (270) 에 의해 끼우고 있고, 이 측판 (270) 에는 텐션 롤러 (267) 를 회전 자유롭게 지지하기 위한 롤러축 (271) 이 형성되어 있다. 롤러축 (271) 은 하우징 (251) 에 형성된 오목부의 저면에서 빠짐이 방지되어 있다.

롤러 홀더 (266) 의 중앙 근방에는, 요동축 (272) 이 형성되어 있고, 이 요 동축 (272) 은 하우징 (251) 의 오목부에서 축지지되어 있다. 롤러 홀더 (266) 의 텐션 롤러 (267) 와의 반대측에는, 걸어맞춤부 (268) 를 구비하고 있다.

또, 하우징 (251) 은, 도 23 에 나타나는 바와 같이, 상부분 (a) 과 하부분 (b) 으로 이루어지는 분할구조를 갖고 있고, 종동 풀리 (259) 및 요동축 (272) 의 양단은, 각각 상부분 (a) 과 하부분 (b) 에서 지지된다. 이 구조는 조립을 고려한 것이다.

요동 조정 부재 (269) 는 축형상의 조정부재로서, 뿌리부에는 요동 조정용의 수나사부 (273) 를, 선단측에는 상쇄팽창부 (274) 를 구비하고 있다. 하우징 (251 ; 하부분 b) 에는, 상기 걸어맞춤부 (268) 를 향하여 외부로부터 관통구멍이 형성되어 있고, 이 관통구멍의 외측 개구부 근방에는 요동 조정용의 암나사부가 형성되어 있다. 요동 조정 부재 (269) 의 수나사부 (273) 가 이 암나사부에 나사결합되어 있다.

수나사부 (273) 의 외측에는 고정 너트 (275) 가 나사결합되어 있고, 수나사부 (273) 를 회전시켜 상쇄팽창부 (274) 의 선단 내측의 위치를 조정한 후, 이 고정 너트 (275) 에 의해서 느슨함이 방지된다. 상쇄팽창부 (274) 에는 고무 등의 탄성체로 된 시일링이 끼워맞춰져 있고, 하우징 (251) 의 외부로부터 흙탕물 등의 진애가 침입하는 것을 방지하고 있다. 상쇄팽창부 (274) 의 선단은, 롤러 홀더 (266) 의 걸어맞춤부 (268) 와 맞닿고, 롤러 홀더 (266) 의 자세 (요동축 (272) 둘레의 경사) 가 규제된다. 롤러 홀더 (266) 의 자세에 의해, 텐션 롤러 (267) 가 구동 벨트 (260) 를 밀어넣는 양이 결정되기 때문에, 요동 조정 부재 (269) 의 나사삽입량을 조정함으로써, 구동 벨트 (260) 의 장력을 조정할 수 있다.

하우징 (251) 은 통상 알루미늄 등의 금속을 재료로 하고 있는데, 상쇄팽창부 (274) 는, 하우징 (251) 과는 다른 선팽창계수를 갖는, 예를 들어, 하우징의 재료보다 선팽창계수가 작은 세라믹스 등의, 재료로 형성되어 있다. 이 때, 하우징 (251) 의 선팽창계수, 상쇄팽창부 (274) 의 선팽창계수를 각각 α, β 로 하고, 상쇄팽창부 (274) 의 길이, 요동축 (272) 과 상쇄팽창부 (274) 의 축선 사이의 거리, 및, 요동축 (272) 과 롤러축 (271) 의 중심거리를, 각각, L1, L2 및 L3 으로 한다 (도 25). 또한, 온도변화에 의한 벨트 장력의 변동을 상쇄하기 위해 필요하게 되는 텐션 롤러 (267) 의 이동량을 δ 로 하면,

δ=(α-β)×L1×(L3/L2)

로 나타낼 수 있다. 따라서, 상쇄팽창부 (274) 의 재질 (선팽창계수β), 상쇄팽창부 (274) 의 길이 L1 및 롤러 홀더에 있어서의 레버비 (L3/L2) 를 선택 또는 설정함으로써 필요한 이동량 δ 을 얻을 수 있다.

본 실시형태의 벨트 감속 장치 (257) 및 이것을 내장한 전동 파워 스티어링 장치 (250) 는 아래와 같이 동작한다. 핸들 (스티어링휠) 이 조작되면, 예를 들어 핸들과 피니언 (15a ; 도 1 참조) 의 사이에 형성된 토크 검출 장치 (15b ; 도 1 참조) 가 핸들의 회전을 검지한다. 이 검지 신호를 받아 어시스트 모터 (254) 가 회전하기 때문에, 구동 풀리 (258) 가 회전하고, 이 회전은 구동 벨트 (260) 를 통해 종동 풀리 (259) 에 전달된다. 종동 풀리 (259) 의 회전은, 스 플라인 결합을 통해 너트 (253) 에 전달된다.

너트 (253) 는 축방향으로 이동 불가능하게 베어링 (256) 에 의해 지지되어 있고, 래크축 (252) 도 회전 불가능하기 때문에, 래크축 (252) 자체가 도 23 에서 보아 위 또는 아래로 이동한다. 래크축 (252) 의 회전은 상기 피니언 (15a) 을 회전시켜, 상기 토크가 감소하는 방향으로 래크축 (252) 을 이동시킨다. 이 움직임은, 동시에 자동차 본체의 조타 장치에 전달되기 때문에, 자동차의 진행방향이 변경된다.

구동 벨트 (260) 는, 장력 조정 기구 (261), 요컨대, 요동 조정 부재 (269) 의 나사삽입량을 조정함으로써, 그 당초의 장력이 조정된다. 자동차의 주행에 근거하여, 벨트 감속 장치 (257) 의 온도가 상승하더라도, 텐션 롤러 (267) 의 위치가 상쇄팽창부 (274) 와 하우징 (251) 의 선팽창계수의 차이에 의해 자동조정되어, 구동 벨트의 장력은 실질적으로 일정한 값으로 유지된다.

또한, 장력 조정 기구 (261) 에는, 스프링과 같은 탄성부재가 사용되고 있지 않기 때문에, 종동 풀리 (259) 의 회전방향이 변화하더라도, 텐션 롤러 (267) 의 위치는 회전방향의 영향을 받는 일이 없다. 이 때문에, 이것을 내장한 전동 파워 스티어링 장치 (250) 에서는, 핸들을 꺾는 방향이 변화했을 때에도 앞에 설명한 느낌의 불량, 요컨대, 전달 지연에 의한 걸리는 것 같은 느낌을 운전자에게 주는 일이 없다. 그리고, 탄성체를 사용하지 않는 것을 원인으로 하는 하우징의 온도상승에 수반되는 구동 벨트의 장력의 증가는, 장력 조정 기구에 의해서 상쇄되기 때문에, 동력전달이 이것에 의해 저해되는 일이 없다.

(제 14 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 14 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 및 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 26 및 도 27 을 참조하여 설명한다.

제 14 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (280) 에 있어서의 제 13 실시형태와의 상위점은, 제 13 실시형태가 롤러 홀더 (266) 의 요동축 (272) 이 하우징 (251) 에 직접 축지지되어 있는 것에 대하여, 제 14 실시형태에서는 이 요동축 (272) 이 축지지 프레임 (281) 에 지지되어 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제 13 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 달아 상세한 설명은 생략한다.

도 26 및 도 27 에 나타나는 바와 같이, 축지지 프레임 (281) 은 コ 자 형상을 하고 있고, 하우징 (251) 의 내부 오목부 (282) 내에 고정 나사 (283) 에 의해 고정되어 있다. 요동축 (272) 은 이 축지지 프레임 (281) 의 2개의 다리에 축지지되어 있다.

축지지 프레임 (281) 은, 그 자체가 상쇄팽창부가 되고 있고 하우징 (251) 과는 다른 선팽창계수를 갖는 세라믹스 등의 재료로 되어 있다. 축지지 프레임 (281) 의 세라믹스는 하우징 (251) 의 온도가 상승하더라도 하우징 (251) 만큼 열팽창하지 않기 때문에, 요동축 (272) 과 구동 풀리 (258) 의 거리 (L) 가 상대적으로 커진다. 롤러축 (271) 도 요동축 (272) 과 연동하여 움직이기 때문에, 온도에 의한 장력변화를 상쇄할 수 있다. 또, 요동 조정 부재 (269) 에는 제 13 실 시형태와 동일하게 상쇄팽창부 (274) 를 구비하고 있어도 되지만, 수나사부 (281) 와 동일한 재료로 이것과 일체로 할 수도 있다.

제 13 실시형태와 동일하게 장력 조정 기구 (261) 및 축지지 프레임 (281) 에는, 스프링과 같은 탄성부재가 사용되고 있지 않기 때문에, 종동 풀리 (259) 의 회전방향이 전환되어도, 텐션 롤러 (267) 의 위치는 회전방향의 영향을 받는 일이 없다. 이 때문에, 이것을 내장한 전동 파워 스티어링 장치 (280) 에서는, 핸들을 꺾는 방향이 변화하였을 때에도 앞에 설명한 느낌의 불량, 즉, 전달 지연에 의한 걸리는 것 같은 느낌을 운전자에게 주는 일이 없다. 그리고, 탄성체를 사용하지 않는 것을 원인으로 하는 하우징의 온도상승에 수반되는 구동 벨트의 장력의 증가는, 장력 조정 기구에 의해 상쇄되기 때문에, 동력전달이 이것에 의해 저해되는 일이 없다.

(제 15 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 15 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 및 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 28 및 도 29 를 참조하여 설명한다.

제 13 실시형태, 제 14 실시형태에서는, 장력 조정 기구 (261) 가 롤러 홀더 (266) 를 요동시켜, 롤러 홀더 (266) 에 형성된 텐션 롤러 (267) 를 구동 벨트 (260) 에 꽉 누름으로써, 벨트장력을 조정하였다. 또한, 본 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (290) 에서는, 장력 조정 기구 (261) 가, 이와 같은 롤러 홀더 (266), 텐션 롤러 (267) 를 구비하지 않고, 구동 풀리 (258) 의 위치를 변경함으로 써 구동 벨트 (260) 의 장력을 조정하도록 되어 있는 점이다. 그 밖의 구성은 제 13 및 제 14 실시형태와 동일하기 때문에, 동일 부재에는 동일 부호를 달아 상세한 설명은 생략한다.

어시스트 모터 (254), 구동 풀리 (258) 는, 풀리 홀더 (291) 에 지지되어 있다. 풀리 홀더 (291) 는, 대략 L 자 형상의 형상을 구비하고 있고, 중앙 각(角) 부 근방에 상기 구동 풀리 (258) 를 지지하는 풀리 베어링 (292) 이 형성되어 있다. 풀리 홀더 (291) 의 2개 다리중 하나는, 풀리 홀더 (291) 를 요동 자유롭게 하기 위해, 요동축 (293) 에 의해 지지되어 있고, 타방의 다리에는 걸어맞춤부 (294) 가 형성되어 있다.

제 13 실시형태, 제 14 실시형태와 동일하게, 요동 조정 부재 (269) 는 축형상의 조정부재이고, 뿌리부에는 요동 조정용 수나사부 (273) 를, 선단측에는 상쇄팽창부 (274) 를 구비하고 있다. 하우징 (251 ; 하부분 b) 에는, 상기 걸어맞춤부 (294) 를 향하여 외부로부터 관통구멍이 형성되어 있고, 이 관통구멍의 외측 개구부 근방에는 요동 조정용 암나사부 (251a) 가 형성되어 있다. 요동 조정 부재 (269) 의 수나사부 (273) 가 이 암나사부 (251a) 에 나사결합 되어 있다.

수나사부 (273) 의 외측에는 고정 너트 (275) 가 나사결합되어 있고, 수나사부 (273) 를 회전시켜 상쇄팽창부 (274) 의 선단 내측의 위치를 조정한 후, 이 고정 너트 (275) 에 의해 느슨함이 방지된다. 상쇄팽창부 (274) 에는 고무 등의 탄성체로 형성된 시일링이 끼워맞춰져 있어, 하우징 (251) 의 외부로부터 흙탕물 등의 진애가 침입하는 것을 방지하고 있다. 상쇄팽창부 (274) 의 선단은, 풀리 홀더 (291) 의 걸어맞춤부 (294) 와 맞닿고, 풀리 홀더 (291) 의 자세 (요동축 (293) 주위의 경사) 가 규제된다. 풀리 홀더 (291) 의 자세에 따라, 구동 풀리 (258) 의 위치가 다르기 때문에, 요동 조정 부재 (269) 의 나사삽입량을 조정함으로써, 구동 벨트 (260) 의 장력을 조정할 수 있다.

어시스트 모터 (254) 의 장착판 (296) 은 요동축을 중심으로 하는 원호 구멍 (297, 298) 을 갖고 있고, 이 원호 구멍 (297, 298) 을 지나는 볼트에 의해, 어시스트 모터 (254) 및 구동 풀리 (258) 에 약간의 요동을 허용하도록 가볍게 지지되어 있다.

전동 파워 스티어링 장치 (290) 의 온도가 상승되고, 구동 풀리 (258) 와 종동 풀리 (259) 의 축심간 거리는 확대되어, 장력이 증가하는 방향으로 하우징 (251) 이 팽창되면, 하우징 (251) 의 팽창량보다도 상쇄팽창부 (274) 의 팽창량이 적기 때문에, 풀리 홀더 (291) 는 요동축 (293) 주위에서, 시계방향으로 기울기 때문에, 구동 풀리 (258) 가 종동 풀리 (259) 측으로 접근이동한다. 이에 의해서 구동 벨트 (260) 의 장력이 느슨해지기 때문에, 상기 장력의 증가분이 상쇄된다. 요컨대, 구동 벨트 (260) 의 장력이 자동적으로 일정하게 되도록 유지된다.

이 실시형태에 있어서도, 구동 벨트 (260) 의 장력을 일정하게 유지하기 위해서는 탄성체가 사용되고 있지 않기 때문에, 어시스트 모터 (254) 로부터의 회전은 종동 풀리 (259) 까지 지연없이 전달된다. 이 때문에, 이것을 내장한 전동 파워 스티어링 장치 (290) 에서는, 핸들을 꺾는 방향이 변화했을 때에도 앞에 설명 한 느낌의 불량, 요컨대, 전달 지연에 의한 걸리는 것 같은 느낌을 운전자에게 주는 일이 없다.

(제 16 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 16 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 30 및 도 32 를 참조하여 설명한다.

본 실시형태의 전동 파워 스티어링 장치 (300) 에서는, 어시스트 모터 (301) 는, 스테이터 (302) 및 로터 (303) 를 구비하고, 로터 (303) 에 고정된 모터축 (304) 은 모터 하우징 (305) 에 유지된 베어링 (306) 과 모터 플랜지 (307) 에 유지된 베어링 (308) 에 의해 회전 자유롭게 지지되어 있다.

도 31 에 나타나는 바와 같이, 모터 하우징 (305) 에는, 스테이터 (302) 와 전기적으로 접속되는 전선 (309) 이 외부로 인출되는 하네스 취출구 (310) 가 형성되어 있고, 인출된 전선 (309) 은, 도시하지 않은 제어회로에 접속된다.

또한, 모터축 (304) 은, 베어링 (308) 으로부터 기어 하우징 (311) 내로 연장되어 있고, 그 선단부에는, 벨트 감속 장치 (312) 를 구성하는 구동 풀리 (313) 가 일체로 형성되어 있다.

벨트 감속 장치 (312) 는, 구동 풀리 (313), 종동 풀리 (314), 구동 벨트 (315) 를 기어 하우징 (311) 내에 구비하고 있다. 어시스트 모터 (301) 의 모터축 (304) 에 형성된 구동 풀리 (313) 와 기어 하우징 (311) 에 회전 자유롭게 또한 축방향으로 이동 불가능하게 지지된 종동 풀리 (314) 와의 사이에는, 구동 벨트 (315) 가 걸쳐져 있어, 어시스트 모터 (301) 의 회전이 종동 풀리 (314) 에 전달된 다. 또, 구동 풀리 (313) 와 종동 풀리 (314) 에는, 구동 벨트 (315) 의 내측에 형성된 톱니와 맞물리는 톱니가 형성되어 있다.

종동 풀리 (314) 에는, 관통구멍 (316) 이 형성되어 있고, 이 관통구멍 (316) 을 래크축 (317) 이 관통하고 있다. 종동풀리 (314) 는, 2개의 베어링 (318, 319) 에 의해 기어 하우징 (311) 에 회전 자유롭게 또한 축방향으로 이동 불가능하게 지지되어 있다. 또한, 종동 풀리 (314) 의 편측에는, 스플라인홈 (320) 이 형성되어 있고, 너트 (321) 에 형성된 스플라인 볼록조 (322) 와 스플라인 결합되어 있다. 이 스플라인 결합에 의해, 종동 풀리 (314) 의 회전만이 너트 (321) 에 전달된다.

래크축 (317) 은, 기어 하우징 (311) 과, 래크축 하우징 (323, 324) 에 의해 구성되는 하우징내에, 회전 불가능 또한 축방향으로 이동 자유롭게 유지되어 있다. 래크축 (317) 은, 핸들에 의해 회전되는 피니언이 맞물리는 래크 톱니를 갖는 래크부 (21 ; 도 1 참조) 와 볼 나사 기구를 구성하는 수나사부 (325) 를 구비하고 있다.

너트 (321) 는, 베어링 (326) 에 의해 하우징에 대하여 회전 가능하고 또한 축방향으로 불가능하게 지지되어 있다. 너트 (321) 의 내주면에 형성된 암나사부와 수나사부 (325) 사이에는 순환하는 볼 (327) 이 개재되어 있고, 이에 의해서 볼 나사 기구가 구성되어 있다. 따라서, 어시스트 모터 (301) 를 회전시키면 벨트 감속 장치 (312) 를 통해 구동회전력이 너트 (321) 에 전달되고, 이에 의해 래크축 (317) 이 축방향으로 이동한다.

도 31 에 나타내는 바와 같이, 모터 플랜지 (307) 에는, 기어 하우징 (311) 으로의 장착측에 한 쌍의 플랜지 (328, 329) 가 대향 배치되어 있고, 한 쌍의 플랜지 (328, 329) 중의 일방의 플랜지 (328) 에 모터 플랜지 (307) 의 원주 방향으로 긴 긴구멍 (330) 이 형성되어 있다. 이 때문, 타방의 플랜지 (329) 에 볼트 (331) 를 삽입통과시켜 기어 하우징 (311) 에 비틀어 넣고, 일방의 플랜지 (328) 의 긴구멍 (330) 에 볼트 (332) 를 삽입통과시켜 기어 하우징 (311) 에 비틀어 넣음으로써, 볼트 (331) 를 지점 (C) 으로 하여 모터 플랜지 (307) 를 요동할 수 있도록 되어 있다. 지점 (C) 을 중심으로 하여 모터 플랜지 (307) 를 요동시킴으로써, 구동 풀리 (313) 와 종동 풀리 (314) 의 축심간 거리를 변경시킬 수 있기 때문에, 구동 벨트 (315) 의 장력을 간단하게 조정할 수 있다. 또한, 볼트 (331) 를 지점 (C) 으로 사용함으로써, 부품점수를 늘리지 않고, 저렴하게 장력 조정 기구를 구성할 수 있다. 또, 도 31, 32 에 나타나는 바와 같이, 모터 플랜지 (307) 의 플랜지 (329) 및 볼트 (331) 는, 구동 풀리 (313) 의 측방에 배치되어 있지만, 도 30 에서는, 설명을 위해 구동 풀리 (313) 의 하방에 나타내고 있다.

도 32 에 나타내는 바와 같이, 지점 (C) 은, 구동 풀리 (313) 와 종동 풀리 (314) 의 축심을 연결하는 선 (a1) 과, 구동 풀리 (313) 의 축심과 지점 (C) 을 연결하는 선 (a2) 이 이루는 각 (θ1) 이 90도 이하가 되는 위치에 배치되어 있다. 지점 (C) 이, 선 (a1) 과, 선 (a2) 사이에, 90도 이하의 각 (θ1) 을 설정하고 있는 것은, 어시스트 모터 (301) 의 작은 회전 운동 각도에 대해서도, 구동 풀리 (313) 와 종동 풀리 (314) 의 축심간 거리를 효과적으로 변경할 수 있도록 하기 위 해서이다. 이것은, 반대로, 어시스트 모터 (301) 의 가동역 (可動域) 을 작게 설정할 수 있는 효과를 나타낸다.

또한, 하네스 취출구 (310) 는, 구동 풀리 (313) 와 종동 풀리 (314) 의 축심을 연결하는 선 (a1) 과, 구동 풀리 (313) 의 축심과 하네스 취출구 (310) 를 연결하는 선 (a3) 이 이루는 각 (θ2) 이 90도 이하로 설정되어 있다. 하네스 취출구 (310) 가, 선 (a1) 과, 선 (a3) 사이에, 90도 이하의 각 (θ2) 을 설정하고 있는 것은, 구동 벨트 (315) 가, 제조상의 치수 오차를 갖고 있기 때문에, 장력 조정 후에, 어시스트 모터 (301) 의 위치에 약간의 개체차 (個體差) 를 발생시키고 있어, 차체, 특히 엔진룸 내의 보조기관류와의 간섭이 우려되는 위치에 돌기형상의 하네스 취출구 (310) 가 배치되면, 레이아웃면에서 불리해지기 때문이다. 이 때문에, 전술한 바와 같이 설정함으로써, 하네스 취출구 (310) 를 밀려나오지 않도록 배치하여 레이아웃성의 향상을 꾀할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 모터축 (304) 과 일체로 형성된 구동 풀리 (313) 는 외팔보로 지지되어 있지만, 도 33 및 도 34 의 전동 파워 스티어링 장치 (300') 에 나타나는 바와 같이, 모터 플랜지 (307) 의 일단측을 축방향으로 연장하여 연장부 (333) 를 형성하여, 구동 풀리 (313) 가 구름 베어링 (308, 334) 으로 양단 지지되는 구성으로 해도 된다.

(제 17 실시형태)

*다음으로, 본 발명의 제 17 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치 에 대하여 도 35 를 참조하여 설명한다. 또, 제 16 실시형태와 동등 부분에 관해서는 동일 부호를 달아 설명을 생략 또는 간략화한다.

전동 파워 스티어링 장치 (340) 에서는, 모터 플랜지 (307) 에 형성된 한 쌍의 플랜지 (341, 342) 중, 지점 (C) 이 되는 플랜지 (342) 의 위치가, 종동 풀리 (314) 측에 위치하고 있어, 구동 풀리 (313) 와 종동 풀리 (314) 의 축심을 연결하는 선 (a1) 과, 구동 풀리 (313) 의 축심과 지점 (C) 을 연결하는 선 (a2) 이 이루는 각 (θ1) 이 90도 이하가 되는 위치에 지점 (C) 이 배치되어 있다. 또한, 긴구멍 (343) 을 갖는 플랜지 (341) 는, 구동 풀리 (313) 의 축심에 대하여 지점 (C) 과 반대측에 형성되어 있다.

이것은 구동 벨트 (315) 에는, 유리섬유에 의해 구성된 심선이 들어가 있기 때문에, 축심간 거리가 작은 변동에 대하여, 그 장력이 민감하게 변동되는 것에 대응하기 위해서이고, 이것에 의해, 어시스트 모터 (301) 의 회전 운동 각도에 대한, 구동 풀리 (313) 와 종동 풀리 (314) 의 축심간 거리의 변동을 둔감하게 함으로써 장력 조정을 용이하게 할 수 있다. 또한, 각 (θ1) 이 90도 이하가 되는 위치에 지점 (C) 이 배치되기 때문에, 구동 벨트 (315) 를 느슨하게 하는 방향에 관한 어시스트 모터 (301) 의 회전 운동 각도에 대한 축심간 이동량을 크게 확보함으로써, 조립성을 양호하게 할 수 있다.

그 밖의 구성 및 작용에 관해서는, 제 16 실시형태의 것과 동일하다.

(제 18 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 17 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 대하여 도 36 및 도 37 을 참조하여 설명한다. 또, 제 16 실시형태와 동등 부분에 대해서는 동일 부호를 달아 설명을 생략 또는 간략화한다.

전동 파워 스티어링 장치 (350) 에서는, 축부재 (351) 가, 모터 플랜지 (307) 와 기어 하우징 (311) 에 끼워넣어져 있고, 이 축부재 (351) 를 지점 (C) 으로 하여 모터 플랜지 (307) 가 회전운동된다. 이 경우, 제 16 실시형태, 제 17 실시형태와 같이, 볼트 (331) 를 지점 (C) 으로 하지 않아, 플랜지 (328, 329) 의 위상을 자유롭게 설정할 수 있기 때문에, 차체와의 간섭을 피한 위치에 플랜지 (328, 329) 를 배치할 수 있다. 또, 도 37 에 나타나는 바와 같이, 모터 플랜지 (307) 의 플랜지 (329) 는, 구동 풀리 (313) 의 측방에 배치되어 있지만, 도 36 에서는, 설명을 위해 구동 풀리 (313) 의 하방에 나타내고 있다.

그 밖의 구성 및 작용에 관해서는 제 16 실시형태의 것과 동일하다.

(제 19 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 19 실시형태에 관련되는 전동 파워 스티어링 장치에 관해서 도 38∼도 40 을 참조하여 설명한다. 또, 제 16 실시형태와 동등 부분에 대해서는 동일 부호를 달아 설명을 생략 또는 간략화한다.

전동 파워 스티어링 장치 (360) 에서는, 아이들러 풀리 (361) 가, 기어 하우징 (311) 의, 구동 풀리 (313) 와 종동 풀리 (314) 사이에 베어링 (362, 363) 에 의해 회전 자유롭게 장착되어 있다. 또한, 모터 플랜지 (307) 에는, 3개의 플랜지부 (364, 365, 366) 가 형성되어 있고, 2개의 플랜지 (365, 366) 에는, 모터 플랜지 (307) 의 원주방향으로 긴 장구멍 (367, 368) 이 형성되어 있다. 이 2 개의 플랜지 (365, 366) 의 장구멍 (367, 368) 에 볼트 (369, 370) 를 삽입통과하여 기어 하우징 (311) 에 비틀어 넣음으로써, 볼트 (371) 를 지점 (C) 으로 하여 모터 플랜지 (307) 를 요동 가능하게 하고 있다.

아이들러 풀리 (361) 는, 구동 벨트 (315) 의 외주부에 맞닿아 있고, 어시스트 모터 (301) 의 회전운동에 의한 구동 풀리 (313) 의 이동방향이, 축심간 거리를 조정하는 데에 효율이 나쁜, 도 39 중의 가로방향이었다고 해도, 장력을 조정할 수 있도록 배치되어 있다. 또한, 아이들러 풀리 (361) 는, 소직경으로, 구동 벨트 (315) 의 권취 각도가 커지는 위치에 배치되어 있기 때문에, 구동 벨트 (315) 의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 아이들러 풀리 (361) 는, 도 40 에 나타내는 바와 같이, 아이들러 풀리 (361) 에 가압되는 구동 풀리 (313) 로부터의 구동 벨트 (315) 와, 구동 풀리 (313) 의 이동 궤적의 접선 (a4) 이 이루는 각 (θ3) 이, 작아지도록 하여 위치되어 있기 때문에, 구동 풀리 (313) 의 작은 이동에 대해서도, 구동 벨트 (315) 에 장력을 효과적으로 부여할 수 있다.

본 발명을 상세하게 또 특정한 실시태양을 참조하여 설명하였는데, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러가지 변경이나 수정을 추가할 수 있는 것은 당업자에 있어서 분명하다.

본 출원은, 2003년 5월 6일 출원의 일본특허출원 (특원 2003-128260), 2003년 6월 13일 출원의 일본특허출원 (특원 2003-170119), 2003년 6월 19일 출원의 일본특허출원 (특원 2003-174776) 에 근거하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로 삽 입된다.

레이아웃을 곤란하게 하는 일없이 동작음을 작게 할 수 있고, 또한, 양호한 조타느낌을 부여하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치 및 전동 파워 스티어링 장치를 제공할 수 있다.

Claims (10)

1. 하우징과,

   구동 벨트와,

   상기 하우징에 회전 가능하게 지지되어 회전 구동력이 부여됨과 함께, 상기 구동 벨트가 걸쳐진 구동 풀리와,

   상기 하우징에 회전 가능하게 지지되어 있고, 상기 구동 벨트가 걸쳐짐으로써, 상기 구동 풀리로부터의 동력이 전동되어 회전하는 종동 풀리와,

   상기 구동 벨트의 장력을 조정하기 위한 장력 조정 기구를 구비한 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치로서,

   상기 장력 조정 기구는, 이 벨트 감속 장치의 온도가 변동되었을 때에 상기 구동 벨트에 생기는 장력의 변동과는 반대의 장력의 변동을 생기게 하는 재료로 이루어지는 상쇄팽창부를 갖는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 벨트는, 타이밍 벨트인 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 장력 조정 기구의 상쇄팽창부는, 상기 하우징의 재료보다 선팽창계수가 작은 재료인 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티 어링 장치용 벨트 감속 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징, 상기 구동 벨트의 심선 및 상기 장력 조정 기구의 상쇄팽창부의 재료는 각각, 알루미늄, 유리섬유 및 세라믹스인 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 장력 조정 기구는,

   상기 하우징에 요동 가능하게 지지된 롤러 홀더와,

   상기 롤러 홀더에 회전 가능하게 지지된 텐션 롤러와,

   상기 텐션 롤러가 상기 벨트를 가압하는 위치를 조정 가능하게 하기 위해, 선단을 걸어맞춰 상기 롤러 홀더의 요동 각도를 조정할 수 있음과 함께 상기 선단측에는 상기 상쇄팽창부를 갖고 있는 요동 조정 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 장력 조정 기구는,

   상기 하우징에 고정되어, 상기 상쇄팽창부를 이루는 축지지 프레임과,

   상기 축지지 프레임에 요동 가능하게 지지된 롤러 홀더와,

   상기 롤러 홀더에 회전 가능하게 지지된 텐션 롤러와,

   상기 텐션 롤러가 상기 벨트를 가압하는 위치를 조정 가능하게 하기 위해, 선단을 걸어맞춰 상기 롤러 홀더의 요동 각도를 조정하는 것이 가능한 요동 조정 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 축지지 프레임은, コ 자 형상을 이루고, 2개의 다리에 상기 롤러 홀더가 축지지되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 장력 조정 기구는,

   상기 구동 풀리를 회전 가능하게 지지함과 함께, 상기 하우징에 요동 가능하게 지지된 풀리 홀더와,

   상기 구동 풀리와 상기 종동 풀리의 축심간 거리를 조정 가능하게 하기 위해, 선단을 걸어맞춰 상기 풀리 홀더의 요동 각도를 조정할 수 있음과 함께 상기 선단측에는 상기 상쇄팽창부를 갖고 있는 요동 조정 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 요동 조정 부재는, 상기 하우징에 형성된 요동 조정용 암나사부와 나사결합하기 위한 요동 조정용 수나사부를 뿌리부에 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치용 벨트 감속 장치.
10. 제 1 항에 기재된 벨트 감속 장치와,

    상기 하우징에 회전 불가능하고 또한 축방향으로 이동 자유롭게 지지되어, 스티어링 휠에 의해 회전되는 피니언이 맞물리는 래크 톱니를 갖는 래크부와 볼 나사 기구를 구성하는 수나사부를 갖는 래크축과,

    상기 볼 나사 기구의 상기 수나사부에 볼을 통해 나사결합함과 함께 상기 종동 풀리의 회전이 전달되는 너트와,

    상기 하우징에 지지되어, 상기 구동 풀리를 회전 구동하기 위한 어시스트 모터를 구비한 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 장치.

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