KR0131115Y1 - 요오크 추력 가변형 요오크 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 핸들의 사각 즉 회전각도에 따라 변화된 마찰력을 스티어링 기어박스내의 래크바아에 가하여 적절한 조타감을 핸들에 부여할 수 있는 요오크 지지장치에 관한 것이다.

본 고안의 요오크 지지장치는 그 하우징(1)에 설치되어 핸들의 회전각에 따라 작동하는 모타(13)와, 그 모타(13)의 작동에 따라 요오크에 가변추력을 가하는 요오크 상하 추력수단(15,16,21,22)을 포함한다. 그 요오크 상하 추력수단은 스토퍼(15)와, 그 스토퍼(15)를 개재하여 모타(13)의 작동을 요오크(3)에 전달하는 푸시로드(16)로 구성될 수도 있으며, 그 모타(13)의 축으로부터 연장된 모타축연장부(21)과, 그 모타축연장부(21)에 설치되는 캠(22)으로 구성할 수도 있다.

또한 모타(13)의 작동을 핸들(6)의 중립으로 부터의 회전각에 따르도록 그 회전각을 감지하는 핸들회전각 감지센서(11)와, 그 감지센서(11)의 출력신호를 입력받아 원하는 모타(13)의 작동을 제어하는 전자제어유니트(12)를 추가로 구비할 수도 있다.

Description

요오크 추력 가변형 요오크 지지장치

제1도는 종래의 스티어링 핸들 기어박스의 요오크 지지장치를 도시한 단면도.

제2도는 본 고안의 실시예에 따른 시스템 구성을 포함한 요오크 지지장치를 도시한 단면도.

제3도는 본 고안의 요오크 지지장치에 있어서 핸들의 타각(舵角)과 전류의 관계도.

제4도는 종래의 기술과 본 고안을 대비한 요오크 틈새의 타각에 대한 관계도.

제5도는 종래의 기술과 본 고안을 대비한 마찰력의 타각에 대한 관계도.

제6도는 본 고안의 요오크 지지장치의 다른 실시예를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하우징 2 : 래크바아(rack bar)

3 : 요오크 4 : 스프링

5 : 조정너트 6 : 핸들

7 : 스티어링 휠 칼럼(steering wheel clumn)

11 : 핸들회전각 감지센서 12 : 전자제어유니트(마이크로프로세서)

13 : 모타 14 : 와셔

15 : 스토퍼(stopper) 16 : 푸시로드(push rod)

17 : 너트 21 : 모타축연장부

22 : 캠 23 : 스라스트 베어링(thrust bearing)

24 : 시일

본 고안은 핸들의 중립감을 개선한 요오크 지지장치에 관한 것으로서, 특히 핸들의 타각 즉 회전각에 따라 변화된 마찰력을 스티어링 기어박스내의 래크바아에 가하여 적절한 조타감을 핸들에 부여할 수 있는 요오크 지지장치에 관한 것이다.

종래의 요오크 지지장치는 제1도에 도시된 바와같이, 하우징(1)내에서 래크바아(2)를 지지하는 요오크(3)에 스프링(4)에 의해 탄성력을 가함으로써 래크바아의 하부 마찰을 유발하여 마찰력을 보존하였으며, 이에따라 그 래크바아(2)의 적동소음(rattle 음)과 기어맞물림의 백래쉬를 방지하였으나, 제4도 및 제5도에 점선으로 도시한 바와같이, 요오크 틈새가 핸들의 회전각에 대해 일정하고, 이에따라 마찰력도 일정하여 핸들의 중립감을 주지 못하였으며, 요오크의 마모에 따라 그 조정너트(5)를 조정하여 주어야 하는 등의 문제가 있었다.

따라서, 본 고안은 이러한 문제점을 해결한 것으로서, 핸들의 회전각에 따른 조타감을 향상시킨 요오크 지지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 요오크의 마모에 따른 조정너트의 조정없이 요오크 틈새를 자동으로 조절할 수 있는 요오크 지지장치를 제공하는데에 있다.

상기의 목적들을 달성하기 위한 본 고안은, 스티어링 기어박스 하우징내의 래크바아를 지지하는 요오크에 추력을 가하는 요오크 지지장치에 있어서, 그 하우징에 설치되어 핸들의 회전각에 따라 작동하는 모타와, 그 모타의 작동에 따라 요오크에 가변추력을 가하는 요오크 상하 추력수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 요오크 추력 가변형 요오크 지지장치를 제공한다.

상기 요오크 상하 추력수단은 스토퍼와, 그 스토퍼를 개재하여 모타의 작동을 요오크에 전달하는 푸시로드를 포함하는 구성으로 할 수도 있고, 또한 상기 모타의 작동에 따라 요오크를 상하 작동시키도록 그 모타의 축으로부터 연장된 모타축 연장부와, 그 모타축 연장부에 설치되는 캠으로 구성할 수도 있다.

상기 모타의 작동을 핸들의 중립으로 부터의 회전각을 감지하는 핸들회전각 감지센서와, 그 감지센서의 출력신호를 입력받아 원하는 모타의 작동을 제어하는 전자제어 유니트를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안을 첨부한 도면의 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안의 실시예에 따른 개략적인 시스템 구성을 포함한 요오크 장치를 상세히 도시한다.

먼저, 스티어링휠인 핸들(6)의 회전각을 감지할 수 있는 핸들회전각 감지센서(11)가 핸들(6) 내지는 스티어링휠칼럼(7)에 설치된다. 이 핸들 회전감지센서(11)의 타각 즉 회전각에 대한 출력을 입력으로 하여 원하는 모타(13)의 회전을 위한 출력을 발생하는 전자제어유니트(마이크로프로세서)(12)가 제공된다. 그 전자제어유니트(12)는 제3도 내지 제5도와 같은 핸들(6)의 타각에 대한 전류, 요오크(3)의 틈새, 마찰력등에 의하여 소망의 로직에 따라 프로그램 된다.

모타(13)(스테핑 모타인 것이 바람직함) 또는 솔레노이드밸브(도시안됨)는 핸들(6)의 회전각 신호에 따라 전자제어유니트(12)를 개재하여 요오크 상하 추력 수단인 푸쉬로드(16)를 상하 작동시키므로써 요오크(3)에 가해지는 스프링(4)의 탄성력을 변화시킬 수 있도록 제2도에 도시된 바와같이, 하우징(1)의 하부단부에 설치된다.

또한, 본 고안의 다른 실시예에 따르면, 제6도에 도시된 바와같이 요오크 상하 추력 수단은 모타(13)의 회전으로 핸들(6)의 회전각에 따라 모타축연장부(21) 및 그 모타축연장부(21)상에 설치되는 캠(22)을 개재하여 요오크(3)이 상하 작동되도록 구성된다.

상술한 본 고안의 일실시예를 도시한 제2도의 구성에 대한 작용은 제4도 및 제5도와 함께 설명하면, 핸들(6)의 중립으로 부터의 회전각이 그 핸들회전각 감지센서(11)에 의해 감지되고 이에 상응하는 전기적 신호가 발생된다.

그 전기적 신호는 전자제어유니트(12)에 입력되면, 미리 프로그램되는 소망의 로직에 따른 출력이 그 전자제어유니트(12)에서 모타(13)(또는 솔레노이드밸브)에 공급된다. 모타(13)은 그 출력에 해당하는 위치로 회전하게 되고 스토퍼(15)를 개재하여 푸쉬로드(16)를 소망하는 위치로 상하 작동하게 되며, 이에따라 스프링(4)의 탄성력은 변화되어 요오크(3)에 작용하게 된다. 이 변화되는 탄성력에 따라 요오크 틈새 및 마찰력은 일례로서 제4도 및 제5도에 실선으로 도시된 바와같이 변화되게 함으로써 핸들(6)의 중립감이 향상된다.

제4도 및 제5도에서는 핸들(6)의 회전각에 다른 요오크 틈새와 마찰력의 바람직한 예가 실선으로 도시된다. 여기에 도시된 바와같이 일반적인 직진주행에 해당하는 핸들회전각(0)이 0도에서 ±20도 사이에서는 요오크(3)를 밀어서 틈새를 크게하고 마찰력을 증대시킴으로써 중립감을 향상시킬 수 있다. 이 중립감은 특히 고속운전시 중요하다. 또 중립으로부터 회전각이 큰 경우, 즉 주차시나 골목길을 저속으로 급히 빠져나가는 경우 마찰력을 저하시켜 핸들 회전력을 경감시킬 수 있다.

점선으로 도시된 바와같은 종래의 요오크 지지장치에 있어서는 핸들(6)의 회전각에 따른 요오크 틈새나 마찰력의 변화가 불가능하기 때문에 핸들(6)의 중립감을 느낄 수 없을 뿐만 아니라, 요오크 틈새의 마모시에는 제1도에서 조정나사(5)를 통한 틈새의 조정이 이루어져야 하지만, 본 고안의 요오크 지지장치에서는 전자제어장치(12)의 로직에 따라 원하는 요오크 틈새와 마찰력을 얻을 수 있게 되어 핸들의 중립감 내지는 조타감을 크게 향상시킬 수 있으며, 요오크등의 마모로 인한 요오크 틈새의 조정이 자동으로 이루어질 수 있어 정비할 필요가 없게 되며, 이에따라 조정나사의 제거등 스티어링 기어박스의 구조도 간단히 구성될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안의 다른 실시예를 도시한 제6도의 구성에서는 스프링(4)를 제거한 캠구조를 채용한점 이외는 제2도의 본 고안의 일실시예와 동일하다. 이 실시예에서는 모타(13)의 회전으로 캠(22)의 적절한 소망의 캠곡선을 따라 요오크(3)이 상하로 작동가능하게 되어 제4도 및 제5도에 실선으로 도시한 요오크 틈새 및 마찰력을 얻을 수 있게 되며, 그 효과 또한 상술한 바와 같다.

Claims (4)

1. 스티어링 기어박스하우징(1)내의 래크바아(2)를 지지하는 요오크(3)에 추력을 가하는 요오크 지지장치에 있어서, 그 하우징에 설치되어 핸들의 회전각에 따라 작동하는 모타(13)와, 그 모타(13)의 작동에 따라 요오크에 가변추력을 가하는 요오크 상하 추력수단(15,16,21,22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 요오크 추력 가변형 요오크 지지장치.
2. 제1항에 있어서, 요오크 상하 추력수단이 스토퍼(15)와, 그 스토퍼(15)를 개재하여 모타(13)의 작동을 요오크(3)에 전달하는 푸시로드(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 요오크 추력 가변형 요오크 지지장치.
3. 제1항에 있어서, 요오크 상하 추력수단이 상기 모타(13)의 작동에 따라 요오크(3)을 상하 작동시키도록 그 모타(13)의 축으로부터 연장된 모타축연장부(21)과, 그 모타축연장부(21)에 설치되는 캠(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 요오크 추력 가변형 요오크 지지장치.
4. 제1항에 있어서, 모타(13)의 작동을 핸들(6)의 중립으로 부터의 그 회전각을 감지하는 핸들회전각 감지센서(11)와, 그 감지센서(11)의 출력신호를 입력받아 원하는 모타(13)의 작동을 제어하는 전자제어유니트(12)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 요오크 추력 가변형 요오크 지지장치.