KR100378306B1 - 직진안전성을향상시킨자동차용조향기어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직진 안전성을 향상시킨 자동차용 조향기어에 대한 것으로서, 인풋 샤프트의 회전력을 랙바의 좌,우 직선운동으로 전환시키되, 좌,우 양측에서 보다 중립의 상태에서 핸들이 더 무겁게하여 직진 안정성을 부가하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 핸들의 토오크저감에 유리하도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적달성을 위한 본 고안의 직진 안전성을 향상시킨 자동차용 조향기어는, 하우징(5)의 내부에서 베어링(62)으로 지지된 채 조향축에 연결되는 인풋 샤프트(6)와; 상기 인풋 샤프트(6)의 일측단에 일체로 형성된 태양기어(61)와; 상기 태양기어(61)의 둘레에 치접되는 복수의 유성기어(8-1,8-2,8-3)들과; 상기 유성기어(8-1,8-2,8-3)들이 치접되도록 그 내주연에 치차(91)가 형성되고, 외주연에는 가변형의 치차(92)가 형성된 링기어(9)와; 상기한 링기어(9)의 외주연 치차(92)에 랙(7-1)이 치합되어 좌,우 슬라이딩이 가능한 랙바(7);로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

직진 안전성을 향상시킨 자동차용 조향기어

본 발명은 직진 안전성을 향상시킨 자동차용 조향기어에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 인풋 샤프트와 랙바의 사이에 유성치차열을 개입시켜 중립의 위치에서 핸들을 보다 무겁게 하여 직진 안전성을 부여하도록 한 직진 안전성을 향상시킨자동차용 조향기에 관한 것이다.

일반적으로, 메뉴얼 조향기어는 도 1에서 보는 바와 같이 조향 핸들을 조작함에 따라 좌측 혹은 우측으로 회전하는 조향측상의 피니언(1)과, 상기 피니언(1)의 회전에 의해 좌,우 직선 왕복운동을 하는 랙바(2)와, 이 랙바(2)의 좌,우 양측 끝단에 연결되어 바퀴(3)의 회동을 발생시키는 볼조인트(4)로 이루어 진다.

예컨데 조향핸들을 우측으로 돌려 피니언(1)이 회전하면 랙바(2)는 좌측으로 이동하게 되고, 조향핸들을 좌측으로 돌려 피니언(1)이 회전하면 랙바(2)는 우측으로 이동하게 되어 그 양쪽 끝단의 바퀴(3)를 동시에 조향하게 된다.

이와 같은 조향장치를 가진 자동차가 고속 주행을 하게 되면 주로 직진 코스를 주행하게 되는 바, 중립의 위치에서 핸들을 돌리고자 하는 작용력의 변화를 감지하지 못하고, 좌,우 잠김구간과의 차이를 느끼지 못하기 때문에 중앙에서의 핸들 조작에 대한 응답성이 빠른 것으로 느껴 고속 직진 주행시 불안감을 가지게 되는 단점이 있다.

그러므로 중앙에서 핸들 조작감을 무겁게하여 직진 주행시 불안감을 감소시키고자 하는 노력이 있었으며, 그 한예로 도 2에서 보는 바와 같은 구성을 볼 수 있다.

이는 랙바(2)에 랙(21)을 형성하되, 중단의 위치에 형성되는 중립부(N)의 치형을 좌,우 양측 끝단부(R)(L)의 치형보다 더 조밀하게 하거나 헬리컬 치형의 각도를 달리하여 중립부분에서 피니언의 이동이 느리거나 무겁도록 형성한 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 직진 안정성 향상장치는 헬리컬의 각도 및 피치를 달리하여 가공하는 자체가 매우 어려운 가공이기 때문에 제작이 어려울 뿐만 아니라 시간이 많이 소요되어 생산성이 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 단점을 감안하여 새로운 타입의 조향기어를 제공하고자 하는 것으로, 발명의 주된 목적은 인풋 샤프트의 회전력을 랙바의 좌,우 직선운동으로 전환시키되, 좌,우 양측에서 보다 중립의 상태에서 핸들이 더 무겁게하여 직진 안정성을 부가하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 핸들의 토오크저감에 유리하도록 하는데 있다.

도 1은 종래의 조향장치를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 종래의 다른 조향장치의 구성을 개략적으로 나타낸 부분 확대도.

도 3은 본 발명의 구성에 따른 조향장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성단면도.

도 4는 본 발명의 작동상태를 나타내기 위한 요부 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5 : 하우징 6 : 인풋 샤프트

7 : 랙바 8 : 유성기어

9 : 링기어 61 : 태양기어

91 : 내주연 치차 92 : 외주연 치차

상기와 같은 목적달성을 위한 본 발명의 직진 안전성을 향상시킨 자동차용 조향기어는, 하우징의 내부에서 베어링으로 지지된 채 조향축에 연결되는 인풋 샤프트와; 상기 인풋 샤프트의 일측단에 일체로 형성된 태양기어와; 상기 태양기어의 둘레에 치접되는 복수의 유성기어들과; 상기 유성기어들이 치접되도록 그 내주연에 치차가 형성되고, 외주연에는 가변형의 치차가 형성된 링기어와; 상기한 링기어의 외주연 치차에 랙이 치합되어 좌,우 슬라이딩이 가능한 랙바;로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 구성에 따른 조향장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성단면도이고, 도 4는 본 발명의 작동상태를 나타내기 위한 요부 구성도이다.

도면에서 보듯이 하우징(5)내에는 인풋 샤프트(6)와, 랙바(7)가 설치되어 있는 바, 인풋 샤프트(6)는 베어링(62)으로서 수직 방향으로 지지되어 있고, 랙바(7)는 수평 방향으로 설치되어 서포트 요크(71)로 받쳐져 있다.

이때, 상기한 인풋 샤프트(6)의 일측단 외주에는 태양기어(61)가 일체로 형성되고, 이 태양기어(61)의 둘레에는 3개의 유성기어(8-1,8-2,8-3)들이 치합되는데, 상기 유성기어(8-1,8-2,8-3)들은 다시 내주연과 외주면에 각각 치차(91,92)가 형성된 링기어(9)에서 내주연 치차(91)가 치합된다.

한편, 상기 링기어(9)의 외주연 치차(92)는 렉바(7)의 랙(7-1)과 치합된다

이와 같이 구성된 본 발명은 운전자가 조향 핸들을 돌렸을 때 인풋 샤프트(6)로 힘이 전달되고, 이에 따라 인풋 샤프트(6)가 회전하면 태양기어(61)의 회전으로 각각의 유성기어(8-1,8-2,8-3)들이 회전하며, 유성기어(8)가 링기어(9)의 내주연 치차(91)에 치합되어 있기 때문에 링기어(9)가 회전한다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 조향핸들을 좌회전시킴에 따라 인풋 샤프트(6)가 연동하여 태양기어(61)가 좌회전하게 되면, 이와 맞물리는 각각의 유성기어(8-1,8-2,8-3)들이 화살표방향대로 모두 우회전하게 되며, 이에 따라 이 유성기어(8-1,8-2,8-3)들과 그 내주연 치차(91)가 맞물린 링기어(9)가 좌회전하게 된다.

따라서, 상기 링기어(9)의 외주연 치차(92)와 랙(7-1)이 치합된 랙바(7)가 좌측으로 이동하게 되는 것이다.

반대로, 조향핸들을 우회전시키게 되면 상기한 바와 각각 반대방향으로 작동하면서 결국 랙바(7)는 우측으로 이동하게 된다.

이러한 작동에 있어서, 본 발명의 링기어(9)는 랙바(7)를 좌,우 이동시키되, 중립 부분에서 진행이 더 느리고 더 무겁도록 그 외주연 치차(92)의 치형을 가변형으로 달리 가공한다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 매뉴얼 조향장치에서 랙바(2)를 좌,우 이동시키기 위한 치차로써 태양기어(61)와, 유성기어(8)와, 외주연 치차가 가변형으로 제작된 링기어(9)를 사용하였기 때문에 중/고속 주행시 중립상태에서의 직진 주행 안정감을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 인풋 토오크에 대한 아웃 토오크비가 커지기 때문에 기어비가 작은 매뉴얼 기어의 토오크 저감에 유리한 장점을 갖는 다.

Claims (1)

1. 하우징(5)의 내부에서 베어링(62)으로 지지된 채 조향축에 연결되는 인풋 샤프트(6)와;

   상기 인풋 샤프트(6)의 일측단에 일체로 형성된 태양기어(61)와;

   상기 유성기어(8-1,8-2,8-3)들이 치접되도록 그 내주연에 치차(91)가 형성되고, 외주연에는 가변형의 차차(92)가 형성된 링기어(9)와;

   상기한 링기어(9)의 외주연 치차(92)에 랙(7-1)이 치합되어 좌,우 슬라이딩이 가능한 랙바(7);로 구성됨을 특징으로 하는 직진 안전성을 향상시킨 자동차용 조향기어.