KR100205856B1 - 자동차 조향장치의 스티어링 기어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 조향장치의 스티어링 기어장치에 관한 것으로 랙 피니언 기어에 의한 조향 기어장치의 연결구조가 갖는 단순 연결상태에서 비롯되는, 운전자가 가하는 회전 토오크만의 회전력에 의한 무거운 조향성을 개선할 목적으로 피니언 기어를 하단에 형성한 조향 샤프트와, 상기 조향 샤프트의 피니언 기어에 대응하는 랙기어를 일측 주면에 형성하고 그 중심부 개공부에는 볼 스크류를 형성한 링형의 스크류 기어와, 상기 스크류 기어의 볼 스크류에 맞물리는 나선홈을 주면상에 형성한 스크류 바를 포함하여 이루어지는 자동차 조향장치의 스티어링 기어장치를 제공하여 노면 충격의 완충성을 확보하고 운전자의 조향성을 가볍게 하는 조향구조를 제공하게 된다.

Description

자동차 조향장치의 스티어링 기어장치

본 발명은 자동차 조향장치의 스티어링 기어장치에 관한 것으로 상세하게는 조향 샤프트로부터 전달되는 회전력이 피니언기어를 통하여 곧바로 랙바로 전달되지 않고 매개수단을 거쳐 전달되도록 하여 노면 충격등이 완충될 수 있으면서 조향 휠에 의하여 느껴지는 회전력이 보다 가볍게 전달될 수 있도록 하기 위하여 조향 샤프트와 타이로드를 작동하기 위한 이동바(Bar) 사이의 회전력 변환구조를 볼 스크류를 매개수단으로 한 새로운 타입의 조향장치의 기어장치에 관한것이다.

자동차의 조향장치는 조향 휠과, 이에 연결되는 조향샤프트, 이 샤프트를 외부에서 커버하면서 지지하는 칼럼 튜브와, 상기 조향 샤프트에 연결되어 비틀림 회전력을 전달하는 유니버셜 조인트와, 이 유니버셜 조인트에 의하여 전달되는 회전력을 전달하여 주는 피니언 기어축과, 상기 피니언 기어축에 연결되어 좌,우측 조향력을 전달 받는 랙바로 이루어져 랙바와 연결된 타이로드를 통해 조향 바퀴를 움직여 자동차를 조향하게 된다.

이와같은 자동차의 조향에 있어서 조향 휠로부터 전달되는 회전력을 전달하기 위히여 종래에는 첨부도면 도 1에서 도시하는 바와같이 기어박스(100)의 조향 샤프트(101) 하단에 피니언 기어(102)를 설치하고, 이 피니언 기어(102)에는 좌,우 이동력을 전달하는 랙바(104)에 형성된 랙기어(103)를 맞물려 설치한 것으로 소형의 기어박스를 형성하고 가벼운 장점이 있는 반면 바퀴가 노면에서 받는 충격이 핸들에 전달되기 쉬우며 회전력의 전달이 랙 피니언의 단순 조합으로 이루어져 피니언 샤프트와 동축상의 핸들을 직접 운전자가 조향하게 되므로 핸들이 무겁고 피로도가 빨리 오는 단점이 있다.

따라서 노면에서 받는 충격등이 랙과 피니언 기어만의 단순 조합의 기어 연결구조를 탈피하여 충격등이 전달되는 과정에서 매개물등에서 흡수 완충될 수 있는 회전력 변환구조를 갖는 조향기어 구조가 필요로 되는 것이다.

본 발명은 종래의 상기와 같은 문제점과 필요성을 감안하여 랙과 피니언의 단순 조합의 조향기어 구조가 갖는 조향 핸들링시 운전자에게 전달되는 무거운 조향력을 줄이고 노면등으로 부터의 진동이나 충격을 어느정도 흡수 완충시키며 조향 회전력의 전달이 비교적 부드럽게 전달되는 조향 기어구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 자동차 조향장치의 전체를 나타내는 개략도

도 2는 도 1의 A부분의 일부 절개의 요부 확대도

도 3은 본 발명의 결합 단면도

도 4는 본 발명의 분해도

* 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2: 조향 샤프트, 4: 스크류 기어, 6: 스크류 바, 8: 볼, 20: 피니언 기어,

40: 랙기어, 42: 개공부, 44: 스크류, 60: 나선홈,

이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피니언 기어를 하단에 형성한 조향 샤프트와, 상기 조향 샤프트의 피니언 기어에 대응하는 랙기어를 일측 주면에 형성하고 그 중심부 개공부에는 볼 스크류를 형성한 링형의 스크류 기어와, 상기 스크류 기어의 볼 스크류에 맞물리는 나선홈을 주면상에 형성한 스크류 바를 포함하여 이루어지는 자동차 조향장치의 스티어링 기어장치로서 달성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면중 도 3은 본 발명이 실시된 기어장치 단면도로서 이 도면에 따르면 본 발명은 크게 피니언 기어(20)를 하단에 형성한 조향 샤프트(2)와, 상기 조향 샤프트(2)의 피니언 기어(20)에 대응하는 랙기어(40)를 일측 주면에 형성하고 그 중심부 개공부(42)에는 볼(8)이 개재되는 스크류(44)를 형성한 링형의 스크류 기어(4)와, 상기 스크류 기어(4)의 볼 스크류(44)에 맞물리는 나선홈(60)을 주면상에 형성한 스크류 바(6)로 이루어진다.

즉, 회전되지 않고 좌,우 이동하는 스크류 바(6)가 바퀴와 연결된 타이로드에 연결되고, 이 스크류 바(6)는 볼(8)이 개재된 스크류(44)를 형성한 개공부(42)에 나사맞춤으로 연결되며,스크류 기어(4)의 일측에 형성된 랙 기어(40)에는 피니언 기어(20)가 물려 있게 되므로 조향 샤프트로 부터 전달되는 회전력이 피니언 기어(20)를 통하여 랙기어(40)에 전달되고 전달된 회전력은 스크류 기어(4)를 회전시키게 되며 스크류 기어(4)의 회전으로 개공부(42)의 스크류(44)와의 사이에 볼(8)을 개재시켜 나선홈(60)에 나사맞춤으로 관착된 스크류 바(6)가 좌우 이동되는 것이다.

이와같이 구성된 본 발명은 노면으로부터 전달되는 충격이나 진동이 스크류바(6)를 통하여 회전되는 스크류 기어(4)의 볼(8)을 거쳐 스크류(44)로 전달되면서 1차 완충되고, 나머지 충격, 진동등은 스크류기어(4)의 랙기어(40)를 통하여 피니언 기어(20)로 전달되면서 2차 완충되게 된다.

이와같이 구성 조립된 본 발명은 피니언 기어와 랙바(스크류바)사이에 회전 이동되는 기어수단을 매개시킴으로써 피니언 기어로 부터의 조향력이 스크류 기어에서 회전력을 갖고 진행함에 따라 이에 맞물린 스크류바가 좌우로 이동되므로서 타이로드등에 바퀴의 조향을 하게 되는 것이므로 종래 랙과 피니언의 단순 조합의 조향기어 구조가 갖는 조향 핸들링시 운전자에게 전달되는 무거운 조향력을 줄이고 노면등으로 부터의 진동이나 충격을 어느정도 흡수 완충시키며 조향 회전력의 전달이 비교적 부드럽게 전달되는 조향 기어구조를 제공하게 되는 것이다.

이와같이 본 발명은 종래 랙과 피니언의 단순 조합의 조향기어 구조가 직접 랙바에 이동력을 주게 됨으로써 발생되는 조향 핸들링시 운전자에게 전달되는 무거운 조향력의 문제점을 개선하여 보다 가벼운 조향성을 주게 되었으며,노면등으로 부터의 진동이나 충격등에 대하여 종래에는 랙기어와 피니언 기어가 직접 물려 있어 그 충격이 직접 조향 축에 전달되었으나 피니언 기어와 이동수단(랙바,스크류바)사이에 매개수단(스크류 기어)을 개재시킴으로써 노면 충격이나 진동등이 이를 거치면서 흡수 완충되는 효과가 있으며 이와같은 매개수단을 통한 조향성으로 인해 조향 회전력이 비교적 부드럽게 전달되는 효과를 갖게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 피니언 기어를 하단에 형성한 조향 샤프트;

   상기 조향 샤프트의 피니언 기어에 대응하는 랙기어를 일측 주면에 형성하고 그 중심부 개공부에는 볼 스크류를 형성한 링형의 스크류 기어;

   상기 스크류 기어의 볼 스크류에 맞물리는 나선홈을 주면상에 형성한 스크류 바;

   를 포함하여 이루어지는 자동차 조향장치의 스티어링 기어박스