马达组件和具有该马达组件的车辆转向装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年2月9日提交的、申请号为10-2021-0017984的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请通过引用并入本文以用于所有目的，如同在本文中完整阐述一样。
技术领域
3.本公开的本实施例涉及一种马达组件和包括该马达组件的车辆转向装置，更具体地，涉及一种能够容易地调节带的张力并简化在转向系统中的马达安装结构和组装过程并且能够在不同车型之间共享马达的马达组件和具有该马达组件的车辆转向装置。
背景技术：
4.在传递马达扭矩的结构中，经常使用带和带轮来减小马达对从动部件的扭矩。在这种情况下，由于带的张力可能会松弛，因此需要保持带的张力以防止带轮滑动。
5.特别地，车辆转向装置可以包括用于产生扭矩以辅助驾驶员的转向扭矩、或对应于驾驶员的转向扭矩使车轮转向、或产生转向反作用力以改善驾驶员的转向感觉的马达。一般的转向装置具有如下结构：马达相对于马达轴偏心地联接到壳体，相对于壳体旋转，并且保持连接马达轴和带轮的带的张力。替代地，也可以采用如下结构：安装有支撑在带的外表面上的带轮，通过该带轮压紧(press)带，保持带的张力。
6.然而，在偏心地组装马达的结构中，由于需要在壳体中设置具有圆周狭缝形状的螺孔以使马达旋转，因此制造困难。另外，考虑到周边部件的干扰和马达安装空间，存在如下问题：每个车型使用不同类型的马达会很麻烦。另外，包括支撑在带的外表面上的带轮的结构由于需要进一步包括带轮和马达而具有如下问题：部件数量增加并且组装过程复杂。
技术实现要素：
7.在此背景下，本公开的实施例提供一种能够容易地调节带的张力并简化在转向系统中的马达安装结构和组装过程并且能够在不同车型之间共享马达的马达组件和具有该马达组件的车辆转向装置。
8.在本公开的一方面中，提供一种马达组件，该马达组件包括：马达，包括马达轴，马达轴包括大直径部分和从大直径部分的一端延伸的小直径部分；第一支撑构件，以中空形状形成并设置在小直径部分的外表面的一侧上，并且第一支撑构件的外径从一侧到另一侧减小；第二支撑构件，以中空形状形成并设置在小直径部分的外表面的另一侧上，并且第二支撑构件的外径从一侧到另一侧增大；带轮，以中空形状形成，包括用于分割内表面和外表面的多个狭缝，并且在内表面中包括支撑在第一支撑构件的外表面上的第一锥形表面和支撑在第二支撑构件的外表面上的第二锥形表面；螺母，联接到小直径部分的一端；第一弹性构件，设置在螺母和第一支撑构件之间；以及第二弹性构件，设置在第二支撑构件和大直径部分之间。
9.在本公开的另一方面中，提供一种马达组件，该马达组件包括：马达，包括马达轴，马达轴包括大直径部分和从大直径部分的一端延伸的小直径部分；支撑构件，以中空形状形成并设置在小直径部分的外表面上，支撑构件的外径从一侧到另一侧减小；带轮，以中空形状形成，包括用于分割内表面和外表面的多个狭缝，并且在内表面中包括支撑在支撑构件的外表面上的锥形表面和在锥形表面的另一端以增大的直径形成并由大直径部分支撑的台阶部分；螺母，联接到小直径部分的一端；以及弹性构件，设置在螺母和支撑构件之间。
10.在本公开的另一方面中，提供一种车辆转向装置，该车辆转向装置包括：马达组件；滑杆，滑杆的两端连接到横拉杆和转向节臂；壳体，容纳滑杆并联接到马达组件的马达；滚珠螺母，通过滚珠联接到滑杆的外表面并联接到从动带轮；以及带，联接到马达组件中包括的带轮和从动带轮。
11.在本公开的另一方面中，提供一种车辆转向装置，该车辆转向装置包括：马达组件；转向柱，包括转向轴，马达组件的马达联接到转向柱；从动带轮，联接到转向轴；以及带，联接到马达组件中包括的带轮和从动带轮。
12.根据本公开的实施例，可以容易地调节带的张力并简化在转向系统中的马达安装结构，并且可以在不同车型之间共享马达。
附图说明
13.图1是根据本实施例的马达组件的分解立体图。
14.图2是示出根据本实施例的马达组件的使用示例的立体图。
15.图3至图4是根据本实施例的马达组件的一部分的立体图。
16.图5是根据本实施例的马达组件的一部分的横截面图。
17.图6是根据本实施例的马达组件的一部分的分解立体图。
18.图7是根据本实施例的马达组件的一部分的横截面图。
19.图8是根据本实施例的马达组件的分解立体图。
20.图9是根据本实施例的马达组件的一部分的分解立体图。
21.图10是根据本实施例的马达组件的一部分的横截面图。
22.图11是根据本实施例的马达组件的一部分的分解立体图。
23.图12是根据本实施例的马达组件的一部分的横截面图。
24.图13至图14是根据本实施例的车辆转向装置的立体图。
具体实施方式
25.在本公开的示例或实施例的下面描述中，将参照附图，在附图中以示例的方式示出可以实施的具体示例或实施例，并且在附图中相同的附图标记和符号可以用于表示相同或相似的部件，即使相同的附图标记和符号被显示在彼此不同的附图中。此外，在本公开的示例或实施例的下面描述中，当确定对包含在本文中的众所周知的功能和部件的详细描述可能使本公开的一些实施例中的主题不太清楚时，将省略描述。本文中使用的诸如“包括”、“具有”、“包含”、“构成”、“组成”和“形成”的术语通常旨在允许添加其他部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。如本文中使用的，单数形式旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。
26.诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”或“(b)”的术语可以在本文中用于描述本公开的元件。这些术语中的每一个均不用于限定元件的本质、顺序、次序或数量等，而仅用于将相应元件与其他元件进行区分。
27.当提及第一元件与第二元件“连接或联接”、“接触或重叠”等时，应理解为，不仅第一元件可以与第二元件“直接连接或联接”或“直接接触或重叠”，而且第三元件可以“插入”第一元件和第二元件之间，或者第一元件和第二元件可以通过第四元件彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等。这里，第二元件可以包括在彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。
28.当使用诸如“之后”、“继
……
之后”、“下一个”、“之前”等时间相关术语来描述元件或配置的过程或操作或者操作、加工、制造方法中的流程或步骤时，这些术语可以用于描述非连续或非顺序的过程或操作，除非与术语“直接”或“立即”一起使用。
29.此外，当提及任何尺寸、相对大小等时，即使没有详细说明相关描述，也应考虑元件或特征的数值或者相应信息(例如，水平、范围等)包括可能由各种因素(例如，加工因素、内部或外部影响、噪音等)引起的公差或误差范围。此外，术语“可以”完全包含术语“能够”的所有含义。
30.图1是根据本实施例的马达组件的分解立体图，图2是示出根据本实施例的马达组件的使用示例的立体图，图3至图4是根据本实施例的马达组件的一部分的立体图，图5是根据本实施例的马达组件的一部分的横截面图，图6是根据本实施例的马达组件的一部分的分解立体图，图7是根据本实施例的马达组件的一部分的横截面图，图8是根据本实施例的马达组件的分解立体图，图9是根据本实施例的马达组件的一部分的分解立体图，图10是根据本实施例的马达组件的一部分的横截面图，图11是根据本实施例的马达组件的一部分的分解立体图，图12是根据本实施例的马达组件的一部分的横截面图，图13至图14是根据本实施例的车辆转向装置的立体图。
31.首先，将参照图1至图7描述本公开的实施例。
32.根据实施例，可以提供一种马达组件100，马达组件100包括：马达101，包括马达轴102，马达轴102包括大直径部分103和从大直径部分的一端延伸的小直径部分104；第一支撑构件121，以中空形状形成并设置在小直径部分104的外表面的一侧上，并且第一支撑构件121的外径从一侧到另一侧减小；第二支撑构件122，以中空形状形成并设置在小直径部分104的外表面的另一侧上，并且第二支撑构件122的外径从一侧到另一侧增大；带轮110，以中空形状形成，包括用于分割内表面和外表面的多个狭缝310，并且在内表面中包括支撑在第一支撑构件121的外表面上的第一锥形表面511和支撑在第二支撑构件122的外表面上的第二锥形表面512；螺母140，联接到小直径部分104的一端；第一弹性构件131，设置在螺母140和第一支撑构件121之间；以及第二弹性构件132，设置在第二支撑构件122和大直径部分103之间。
33.参照图1至图2，带200支撑在带轮110的外表面上，随着带200的旋转，马达101的扭矩被传递到从动部件。带轮110可以形成为沿径向方向弹性变形并且直径增大或减小。带轮110通过第一弹性构件131和第二弹性构件132的弹力增大，从而压紧带200并可以保持带200的张力。
34.参照图3，带轮110以中空形状形成，并且在带轮110中形成有用于分割内表面和外
表面的多个狭缝310。狭缝310包括从带轮110的一端到另一侧形成的第一狭缝311和从带轮110的另一端到一侧形成的第二狭缝312。
35.第一狭缝311和第二狭缝312可以交替地设置。因此，第一狭缝311和第二狭缝312可以弹性变形以使其宽度增大或减小，从而可以使带轮110的直径增大或减小。
36.如图3所示，第一狭缝311和第二狭缝312可以平行于轴向方向形成。替代地，如图4所示，第一狭缝311和第二狭缝312可以以螺旋形状形成。
37.在第一狭缝311和第二狭缝312平行于轴向方向形成以及以螺旋形状形成的两种情况下，带轮110的直径可以增大以压紧带200。在第一狭缝311和第二狭缝312以螺旋形状形成的情况下，带轮110的设置在第一狭缝311和第二狭缝312之间的肋可以由带200沿圆周方向以更大的角度支撑，从而可以更稳定地压紧带200。
38.参照图1和图5，第一支撑构件121和第二支撑构件122分别从一侧和另一侧插入带轮110的内表面中。第一弹性构件131和第二弹性构件132分别弹性支撑第一支撑构件121和第二支撑构件122。因此，带200沿带轮110通过第一弹性构件131和第二弹性构件132的弹力增大的方向被压紧。
39.马达101的马达轴102包括小直径部分104和大直径部分103。小直径部分104被设置为从大直径部分103的一端延伸。螺母140联接到小直径部分104的一端，并且第一弹性构件131、第一支撑构件121、带轮110、第二支撑构件122和第二弹性构件132联接到马达轴102。
40.第一支撑构件121和第二支撑构件122以中空形状形成，并且分别设置在小直径部分104的外表面的一侧和另一侧上。
41.第一支撑构件121形成为外径从一侧到另一侧减小。第二支撑构件122形成为外径从一侧到另一侧增大。也就是说，第一支撑构件121和第二支撑构件122可以沿面向彼此的方向对称地形成。
42.在带轮110的内表面中，可以设置有支撑在第一支撑构件121的外表面上的第一锥形表面511和支撑在第二支撑构件122的外表面上的第二锥形表面512。
43.也就是说，带轮110的在形成有第一锥形表面511的部分中的内径从一侧到另一侧减小。在形成有第二锥形表面512的部分中，带轮110的内径形成为从一侧到另一侧增大。带轮110的内表面可以具有大致v形形状。
44.第一弹性构件131设置在螺母140和第一支撑构件121之间，由螺母140支撑，并且压紧第一支撑构件121。第二弹性构件132设置在第二支撑构件122和大直径部分103之间，由大直径部分103支撑，并且压紧第二支撑构件122。
45.在第一支撑构件121的一侧和第二支撑构件122的另一侧中，可以设置有沿轴向方向凹入的凹槽，以用于分别安置第一弹性构件131和第二弹性构件132。
46.因此，第一支撑构件121和第二支撑构件122沿面向彼此的方向分别被第一弹性构件131和第二弹性构件132压紧。由于第一支撑构件121和第二支撑构件122分别由带轮110的第一锥形表面511和第二锥形表面512支撑，因此带200沿带轮110增大的方向被压紧，并且带200的张力被保持。
47.此外，可以通过向前或向后移动螺母140来使第一弹性构件131和第二弹性构件132压缩或张紧。因此，可以通过调节第一弹性构件131和第二弹性构件132的弹力来容易地
调节带200的张力。
48.同时，为了在不损失扭矩的情况下通过马达轴102的旋转使带200旋转，需要防止小直径部分104与第一支撑构件121和第二支撑构件122的内表面之间、第一支撑构件121和第二支撑构件122的外表面与带轮110之间、以及带轮110的外表面与带200之间的滑动。
49.首先，虽然图中未示出，但是可以在小直径部分104以及第一支撑构件121和第二支撑构件122的内表面上形成锯齿。即，第一支撑构件121和第二支撑构件122联接到小直径部分104以沿轴向方向可滑动但沿圆周方向固定以防止滑动。
50.如图6至图7所示，可以在小直径部分104的外表面上形成有沿轴向方向伸长的第一凹槽611，并且可以在第二支撑构件122的内表面上形成有沿轴向方向伸长的第二凹槽612。支撑销620插入第一凹槽611和第二凹槽612中，并且第一支撑构件121和第二支撑构件122沿圆周方向固定到小直径部分104以防止滑动。
51.即，支撑销620以大致杆形状形成，支撑销620的径向内侧部分插入第一凹槽611中并且由小直径部分104沿圆周方向支撑。支撑销620的径向外侧部分插入第二凹槽612中并且由第一支撑构件121和第二支撑构件122沿圆周方向支撑。
52.为了便于沿轴向方向进行联接，第一凹槽611可以形成为向小直径部分104的一端开口。第二凹槽612可以形成为分别从第一支撑构件121和第二支撑构件122向两端开口。
53.此外，第一支撑构件121、第二支撑构件122和带轮110可以由高摩擦材料制成，从而可以防止第一支撑构件121和第二支撑构件122的外表面与带轮110的内表面之间的滑动。
54.即，第一支撑构件121和第二支撑构件122通过第一弹性构件131和第二弹性构件132的弹力分别与第一锥形表面511和第二锥形表面512紧密接触。此外，第一锥形表面511和第二锥形表面512通过带轮110的回复力与第一支撑构件121和第二支撑构件122紧密接触。因此，可以通过使用高摩擦材料制造第一支撑构件121和第二支撑构件122以及带轮110来防止滑动。
55.此外，与支撑销620、第一凹槽611和第二凹槽612类似，可以在带轮110的内圆周表面以及第一支撑构件121和第二支撑构件122的外圆周表面上形成凹槽，以通过插入销沿圆周方向固定。在这种情况下，需要根据带轮110的增大直径来设计凹槽的深度或销的厚度。
56.此外，还可以通过使用齿形带并在带轮110的外圆周表面上形成与带的齿啮合的凹槽来防止带轮110的外表面与带之间的滑动。替代地，可以通过增加带轮110和带支撑的面积来防止滑动。
57.参照图5和图7，带轮110的一端和另一端设置有沿径向方向突出的台阶部分320以防止带200分离。台阶部分320形成为以锥形方式突出，并且支撑在台阶部分320的锥形表面上的v形带被用作带200，从而可以通过增加带轮110的外圆周表面和带200支撑的面积来防止滑动。
58.在下文中，将参照图8至图12描述本公开的实施例。
59.根据实施例，可以提供一种马达组件，该马达组件包括：马达101，包括马达轴102，马达轴102包括大直径部分103和从大直径部分103的一端延伸的小直径部分104；支撑构件820，以中空形状形成并设置在小直径部分104的外表面上，支撑构件820的外径从一侧到另一侧减小；带轮810，以中空形状形成，包括用于分割内表面和外表面的多个狭缝310，并且
在内表面中包括支撑在支撑构件820的外表面上的锥形表面1001和在锥形表面1001的另一端以增大的直径形成并由大直径部分103支撑的台阶部分1002；螺母140，联接到小直径部分104的一端；以及弹性构件830，设置在螺母140和支撑构件820之间。
60.与图1至图7所示的实施例相比，在图8至图12所示的实施例中，分别设置一个支撑构件820和一个弹性构件830，并且还在带轮810的内表面上设置一个锥形表面1001。
61.与上述实施例中相同的部件使用相同的附图标记，并且将省略其详细描述。
62.用于分割内表面和外表面的多个狭缝310形成在以中空形状形成的带轮810中，带轮810通过弹性构件830的弹力增大，从而压紧带并且保持带的张力。
63.狭缝310包括从带轮810的一端到另一侧形成的第一狭缝311和从带轮810的另一端到一侧形成的第二狭缝312。
64.第一狭缝311和第二狭缝312可以交替地设置，并且第一狭缝311和第二狭缝312可以平行于轴向方向形成(参见图8)或者可以以螺旋形状形成(参见图9)。
65.参照图8和图10，支撑构件820从一侧插入带轮810的内表面中。弹性构件830弹性地支撑支撑构件820，使得带沿带轮810通过弹性构件830的弹力增大的方向被压紧。
66.支撑构件820以中空形状形成并且设置在小直径部分104的外表面上，并且支撑构件的外径从一侧到另一侧减小。
67.带轮810的内圆周表面设置有支撑在支撑构件820的外表面上的锥形表面1001。即，在形成锥形表面1001的部分中，带轮810的内径形成为从一侧到另一侧减小。
68.另外，带轮810的内圆周表面设置有台阶部分1002，台阶部分1002支撑在马达轴102的大直径部分103上。台阶部分1002在锥形表面1001的另一端通过增大直径而形成。
69.即，由于锥形表面1001的另一端是带轮810的内径最小的部分，因此台阶部分1002通过从带轮810的内圆周表面的另一侧增大而形成。
70.台阶部分1002由大直径部分103支撑并且带轮810的另一侧由马达轴102沿轴向方向支撑。设置在螺母140和支撑构件820之间的弹性构件830抵抗螺母140而压紧支撑构件820。沿带轮810增大的方向压紧带并且保持带的张力。
71.因此，由于可以通过向前或向后移动螺母140来使弹性构件830压缩或张紧，因此可以通过调节弹性构件830的弹力来容易地调节带的张力。
72.同时，类似地，可以形成锯齿以防止小直径部分104和支撑构件820的内圆周表面之间的滑动。替代地，如图11至图12所示，可以在小直径部分104的外表面上形成有沿轴向方向伸长的第一凹槽611，并且可以在支撑构件820的内表面上形成有沿轴向方向伸长的第二凹槽612。因此，支撑构件820可以通过插入第一凹槽611和第二凹槽612中的支撑销620沿圆周方向固定地联接到小直径部分104，从而防止滑动。
73.另外，通过使用高摩擦材料制造支撑构件820和带轮810，可以通过摩擦力防止支撑构件820的外圆周表面和带轮810的内圆周表面之间的滑动。
74.可以通过在支撑构件820的外表面和带轮810的内表面上形成凹槽并将销插入凹槽中来沿圆周方向固定支撑构件和带轮。
75.此外，可以通过使用齿形带并在带轮810的外圆周表面上形成与带的齿啮合的凹槽来防止滑动。替代地，为了防止带分离，从带轮810的一端和另一端径向突出的台阶部分320可以形成为以锥形方式突出，并且可以使用v形带，使得也可以通过增加带轮810和带
200支撑的面积来防止滑动。
76.根据具有这种配置的马达组件，可以通过向前或向后移动螺母来容易地调节带的张力，从而可以简化带的张力调节过程。
77.在下文中，将参照图13描述本公开的实施例。
78.根据实施例，可以提供一种车辆转向装置1300，车辆转向装置1300包括：马达组件100或800；滑杆1320，滑杆1320的两端连接到横拉杆和转向节臂；壳体1310，容纳滑杆1320并联接到马达101；滚珠螺母1330，通过滚珠联接到滑杆1320的外表面并联接到从动带轮1340；以及带200，联接到带轮110或810和从动带轮1340。
79.图13所示的车辆转向装置1300可以是齿条驱动动力辅助转向装置或线控转向装置的一部分，并且滑杆1320、滚珠螺母1330、从动带轮1340等与已知的基本相同，因此将省略其详细描述。
80.即，根据图1至图7所示的实施例的马达组件100或根据图8至图12所示的实施例的马达组件800可以安装在壳体1310中，从而可以通过马达101的扭矩来辅助驾驶员对方向盘的操纵，或者可以使车轮的转向对应于驾驶员对方向盘的操纵。通过向前或向后移动螺母140，可以容易地调节连接带轮110或810和从动带轮1340的带200的张力。
81.在下文中，将参照图14描述本公开的实施例。
82.根据实施例，可以提供一种转向装置1400，转向装置1400包括：马达组件100或800；转向柱1410，包括转向轴1420并联接到马达101；从动带轮1430，联接到转向轴1420；以及带200，联接到带轮110或810和从动带轮1430。
83.图14所示的车辆转向装置1400可以是线控转向装置的一部分，并且转向轴1420、转向柱1410、从动带轮1430等与已知的基本相同，因此将省略其详细描述。
84.即，根据图1至图7所示的实施例的马达组件100或根据图8至图12所示的实施例的马达组件800可以安装在转向柱1410中。因此，可以将转向反作用力施加到转向轴1420并改善驾驶员的转向感觉。此外，还可以通过向前或向后移动螺母140来容易地调节连接带轮110或810和从动带轮1430的带200的张力。
85.然而，除了图13至图14所示的实施例之外，根据本实施例的马达组件100和800可以应用于具有使用带传递马达扭矩的结构的其他类型的转向装置。
86.根据具有这种配置的车辆转向装置，为了调整带的张力，不需要如在一般的转向系统中那样偏心地组装马达，并且不需要马达在联接到壳体的状态下旋转。相应地，可以简化马达安装结构和组装过程，并且可以在不同车型之间共享马达，而不受周围环境的干扰。
87.以上描述已经被呈现以使本领域技术人员能够实现和使用本公开的技术思想，并且在特定应用及其要求的背景下提供了以上描述。对所描述的实施例的各种修改、添加和替换对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且在不偏离本公开的精神和范围的情况下，本文限定的一般原理可以应用于其他实施例和应用。以上描述和附图仅出于说明性目的提供本公开的技术思想的示例。也就是说，所公开的实施例旨在示出本公开的技术思想的范围。因此，本公开的范围不限于所示的实施例，而是要符合与权利要求一致的最宽范围。本公开的保护范围应基于所附权利要求进行解释，在其等同范围内的所有技术思想均应解释为包含在本公开的范围内。