KR100482541B1 - 스티어링 기어 프레임 조립체 - Google Patents

Abstract

스티어링 기어 프레임 조립체가 개시된다. 개시되는 스티어링 기어 프레임 조립체는, 동력 실린더를 구비한 스티어링 기어박스 어셈블리를 지지하기 위한 스티어링 기어 프레임 조립체에 있어서, 가장자리에 형성된 플랜지부가 서로 맞대어 결합되어 공간부를 형성하는 상부 및 하부 플레이트를 구비하는 스티어링 기어 프레임과; 상기 스티어링 기어 프레임 상에 상기 동력 실린더가 고정 설치되기 위하여 상기 상부 및 하부 플레이트 사이에 개재되어 상기 플랜지부에 지지되어 설치되고, 그 사이에 상기 동력 실린더를 고정한 상부 및 하부 고정부재;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 부품수의 절감과 구조의 단순화로 제조비용을 절감과 하중을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

스티어링 기어 프레임 조립체{STEERING GEAR FRAME ASSEMBLY}

본 발명은 스티어링 기어 프레임 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스티어링 기어박스 어셈블리를 일체화하여 하나의 조립체로 이루어지도록 하는 스티어링 기어 프레임 조립체에 관한 것이다.

예컨대, 자동차에 있어서의 스티어링 기어 프레임은 자동차의 전륜 현가장치의 일부 구성품으로써, 차체의 전측 하부에 차폭방향으로 배치되어 현가장치와 차체를 연결하여 주는 역할을 수행하게 된다.

이에 따라 스티어링 기어 프레임은 차체의 강성에 지대한 영향을 미치기 때문에 일정 이상의 강성을 보유해야 하며, 그 양단으로 배치되는 현가장치의 구성품들을 견고하게 지지해야만 한다.

이러한 스티어링 기어 프레임을 구성함에 있어서, 종래에는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 2개의 상, 하부 강판 플레이트(102,104)를 일정 형상으로 프레스 가공하여, 그의 가장자리에 형성되는 플랜지부를 상호 용접으로 고정시킴으로써, 그 중간부에 소정 형상의 밀폐 공간을 보유하는 밀폐 튜브 형태로 스티어링 기어 프레임(100)을 형성하게 된다.

그리고 상기 스티어링 기어 프레임(100)의 상부를 형성하는 상측 강판 플레이트(102)의 후측 부분 중간부에는 길이방향으로 일정 높이의 돌출부(106)가 형성되며, 이의 돌출부(106) 양측에는 스티어링 기어박스 어셈블리(108)의 마운팅을 위한 마운팅 브라켓(110)이 형성되어, 이에 스티어링 기어박스 어셈블리(108)가 별도의 고정부재(112)에 의해 고정된다.

또한, 상기 스티어링 기어 프레임(100)의 양단에는 차체와의 고정을 위한 마운트부가 형성되어 볼트와 같은 고정수단으로 차체와 연결되고, 그에 이웃하여 현가장치를 구성하는 컨트롤 아암이 연결된다.

그런데, 상기와 같이 스티어링 기어 프레임(100)과 스티어링 기어박스 어셈블리(108)를 별도로 구성하여 조립하는 경우에는 이 스티어링 기어 프레임(100)이 고유의 기능을 수행할 수 있도록 강성을 보유할 수 있도록 제작하여야 하는 바, 그 크기는 물론 하중이 커지게 된다.

특히 상부 후측에는 스티어링 기어박스 어셈블리(108)를 조립하기 위한 돌출부를 반드시 형성하여야 하고, 이에 스티어링 기어박스 어셈블리(108)가 조립되는 바, 전체적으로 하중이 증대되어 경량화를 추구하는 현실에 역행하고, 엔진룸 하부의 공간을 많이 점유하게 됨으로써, 이에 따른 엔진룸의 공간을 작게 하여 공간 이용률을 낮게 하는 문제점이 있다.

또한, 별도의 공정으로 스티어링 기어 프레임(100)과 스티어링 기어박스 어셈블리(108)를 조립하여야 하는 불필요한 작업 시간이 소요되고, 스티어링 기어박스 어셈블리(108)의 조립을 위한 다수의 부품들이 소요되어 원가상승의 요인이 되며, 차체 하부의 구조를 복잡하게 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단면을 최소화하면서 강성을 증대시키며, 부품을 단순화함으로써, 점유 공간의 축소로 공간 이용률을 높이고, 전체 하중을 저감시켜 차체의 경량화에 기여하며, 조립시간 단축으로 생산성을 향상시켜 원가를 절감할 수 있도록 한 스티어링 기어 프레임 조립체를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 스티어링 기어 프레임 조립체는, 동력 실린더를 구비한 스티어링 기어박스 어셈블리를 지지하기 위한 스티어링 기어 프레임 조립체에 있어서, 가장자리에 형성된 플랜지부가 서로 맞대어 결합되어 공간부를 형성하는 상부 및 하부 플레이트를 구비하는 스티어링 기어 프레임과; 상기 스티어링 기어 프레임 상에 상기 동력 실린더가 고정 설치되기 위하여 상기 상부 및 하부 플레이트 사이에 개재되어 상기 플랜지부에 지지되어 설치되고, 그 사이에 상기 동력 실린더를 고정한 상부 및 하부 고정부재;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 스티어링 기어박스 어셈블리와 결합되어 일체를 이루는 본 발명에 따른 스티어링 기어 프레임 조립체의 분해 및 조립 사시도이다.

여기서, 부호 2와 4는 스티어링 기어 프레임과 스티어링 기어박스 어셈블리를 나타내 보인 것이다.

상기 스티어링 기어 프레임(2)의 양단에는 차체와의 고정을 위한 제1마운트부 (12)가 형성되어 볼트와 같은 고정수단으로 차체와 연결되고, 그의 전후측 부분에는 현가장치를 구성하는 컨트롤 아암이 연결되는 제2마운트부(14)가 형성된다.

그리고 상기 스티어링 기어박스 어셈블리(4)는 차폭방향으로 배치되어 이에 랙(미도시)이 내장되는 동력 실린더(16)와, 상기한 랙과 연결되어 양측으로 인출되는 타이로드(18)와, 운전석으로 배치되는 스티어링 휠의 회전 방향에 따라 상기한 랙을 좌우 이동시켜 줄 수 있도록 구성되는 스티어링 기어박스(20)를 포함하여 이루어진다.

상기와 같은 스티어링 기어 프레임(2)과 스티어링 기어박스 어셈블리(4)를 일체화하는데 본 발명에 특징이 있다.

도 3에는 도 2의 I-I를 기준으로 절단하여 나타내 보인 본 발명에 따른 스티어링 기어 프레임 조립체의 제1실시예를 나타내 보인 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스티어링 기어 프레임 조립체는, 동력 실린더(16)를 구비한 스티어링 기어박스 어셈블리(4)를 지지하기 위한 것으로서, 가장자리에 형성된 플랜지부가 서로 맞대어 결합되어 공간부(10)를 형성하는 상부 및 하부 플레이트(6,8)를 구비하는 스티어링 기어 프레임(2)과, 상기 스티어링 기어 프레임(2) 상에 동력 실린더(16)가 고정되게 설치되도록 마련된 고정수단을 포함하여 구성된다.

상기 고정수단은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상부 플레이트(6) 상에 동력 실린더(16)를 감싸며 설치된 제1고정부재(22)로 이루어진다.

상기 스티어링 기어 프레임(2)의 상부 및 하부 플레이트(6,8)는 강판으로 이루어지며, 이들 플레이트(6,8)는 설계 사양에 따라 일정의 형상으로 프레스 가공된다.

그리고 상기 상부 및 하부 플레이트(6,8)는 플랜지부가 용접에 의해 결합됨으로써, 그 중간에 소정 형상의 공간부(10)를 보유하는 밀폐 튜브 형태로 이루어진다.

또한 상기 제1고정부재(22) 고착시킴에 있어서는, 용접 또는 볼트를 이용할 수 있으나, 강성면에서 용접에 의해 고정시키는 것이 유리하다.

상기와 같이 스티어링 기어 프레임(2)에 스티어링 기어박스 어셈블리(4)를 일체화하는 경우에는 스티어링 기어박스 어셈블리(4)의 장착을 위한 종래의 돌출부나, 고정 마운팅 브라켓을 제작할 필요가 없음으로 스티어링 기어 프레임(2)의 단면을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

이에 따라 점유 공간이 낮아지면서 엔진룸의 공간 확보가 용이하여 공간 이용률을 크게 향상시킬 수 있게 됨은 물론, 부품수의 절감과 구조의 단순화로 제조비용의 저감은 물론 하중을 저하시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 스티어링 기어박스 어셈블리(4)가 일체형으로 이루어지게 되어 스티어링 기어박스 어셈블리(4)가 스티어링 기어 프레임(2)의 구조물로 이루어지게 되는 바, 강성이 크게 증대된다.

그리고 본 발명에 따른 제2실시예로서 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 플레이트(8)에는 스티어링 기어 프레임(2)의 공간부(10)를 향해 소정 깊이로 인입된 요입부(23)가 형성되어 동력 실린더(16)가 안착되고, 이 요입부(23)에 동력 실린더(16)를 안착한 상태에서 요입부(23)를 커버하고, 동력 실린더(16) 감싸며 하부 플레이트(8)에 설치되는 제2고정부재(24)로 이루어진다.

또한 본 발명에 따른 제3실시예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 동력 실린더(16)를 구비한 스티어링 기어박스 어셈블리(4)를 지지하기 위한 것으로서, 가장자리에 형성된 플랜지부가 서로 맞대어 결합되어 공간부(10)를 형성하는 상부 및 하부 플레이트(6,8)를 구비하는 스티어링 기어 프레임(2)과, 상기 상부 및 하부 플레이트(6,8) 사이에 개재되어 플랜지부에 지지되어 설치되고, 그 사이에 동력 실린더(16)를 고정한 상부 및 하부 고정부재(26,28)로 이루어진다.

그리고 본 발명에 따른 제4실시예로서 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스티어링 기어 프레임(2)의 일측에 동력 실린더(16)를 고정하기 위해 스티어링 기어 프레임(2)과 동력 실린더(16)에 형성된 다수의 용접부(W)로 이루어진다.

이 용접부(W)는, 동력 실린더(16)가 안착될 수 있도록 상기 스티어링 기어 프레임의 일측에 소정 깊이로 인입된 형성된 요입부(30)의 가장자리와 동력 실린더(16)의 외주면에 형성된다.

상기의 제4실시예에서, 상기 스티어링 기어 프레임(2)의 상부 플레이트(6)에 하향 요입되는 요입부(30)를 형성하고, 이에 동력 실린더(16)를 위치시킨 후 용접한 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 어느 부위라도 직접 고정한 것은 본 발명에 포함됨은 물론이다.

한편, 제2 내지 제4실시예에서는 구조의 차이가 있으나, 그 작용은 제1실시예와 유사하므로 생략한다.

도 7에는 본 발명에 따른 제5실시예가 도시된 좌우륜 독립조향장치의 평면도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제5실시예의 스티어링 기어 프레임 조립체는, 전기적인 연결에 의해 작동되는 제1,2스티어링 기어 모터(51,52)를 구비한 스티어링 기어 모터 어셈블리(50)를 지지하기 위한 것으로, 가장자리에 형성된 플랜지부가 서로 맞대어 결합되어 공간부를 형성하는 상부 및 하부 플레이트를 구비하는 스티어링 기어 프레임(53)과, 상기 스티어링 기어 프레임(53) 상에 설치되어 제1,2스티어링 기어 모터(51,52)가 고정 설치되도록 마련된 고정수단(54,54')을 포함하여 구성된다.

상기 스티어링 기어 프레임(53)과, 고정수단(54,54')은 제1 내지 제4실시예에서의 구조와 동일하여 여기서는 생략하기로 한다. 특히, 상기 고정수단(54,54')은 별도로 분리될 수 도 있고, 일체형으로 이루어질 수도 있다.

한편, 도 7에 도시된 좌우륜 독립조향장치는 상기 제1,2스티어링 기어 모터(51,52)의 구동에 의해 링크조립체와 연결된 타이로드(61)가 움직여 휠이 조향하게 된다. 좌우 따로 제1,2스티어링 기어 모터(51,52)가 장착되므로 좌, 우 별도로 조향을 제어하게 된다.

이는 기존의 기계적으로 구동되는 스티어링 기어 박스 어셈블리(4) 대신에 스티어 바이 와이어(steer by wire)에 의해 작동되는 제1,2스티어링 기어 모터 (51,52)를 좌우 각각에 일체형으로 장착하는 구조이다. 따라서 본 발명에 따른 스티어링 기어 프레임 조립체는 유압기계식과 전동모터식 모두에 적용 가능하다.

그리고 도 7에서 설명되지 않은 참조부호 55는 커넥터를 나타내 보인 것이다.

본 발명에 따르면, 상기의 제1 내지 제5실시예에 한정되는 것은 아니며, 프레임에 스티어링 기어박스 어셈블리를 일체화한 구조는 모두 포함한다.그리고 첨부된 도면 도 8은 상기한 바와 같이 서브프레임 및 기어박스를 일체화 한 것을 나타내 보인 스티어링 기어 프레임 조립체의 사시도이다. 이와 같은 일체화에 따라 종래처럼 브라켓 및 볼트 등의 체결 관련 부품이 소요되지 않고, 전체적인 강성을 증대되며, 크기를 줄어 들게 되고, 경량화가 실현된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스티어링 기어 프레임 조립체는 다음과 같은 효과가 있다.

스티어링 기어 프레임에 스티어링 기어박스 어셈블리의 장착을 위한 종래의 돌출부 및 고정 마운팅 브라켓을 제작할 필요가 없게 되고, 단면을 최소화할 수 있게 되어 점유 공간이 낮아지면서 엔진룸의 공간 확보가 용이하여 공간 이용률을 크게 향상시킬 수 있다.

그리고 부품수의 절감과 구조의 단순화로 제조비용을 저감과 하중을 저하시킬 수 있다.

또한 스티어링 기어박스 어셈블리가 스티어링 기어 프레임의 구조물로 이루어지게 되어 강성이 크게 증대되는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스티어링 기어 프레임과 스티어링 기어박스의 분해 사시도.

도 2는 도 1의 조립 사시도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 위한 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 절개하여 나타내 보인 단면도.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 제2 내지 제4실시예를 나타내 보인 도면.

도 7은 본 발명의 제5실시예를 나타내 보인 좌우륜 독립 조향장치를 개략적으로 나타내 보인 평면도.도 8은 본 발명에 따른 스티어링 기어 프레임 조립체의 조립 사시도.도 9는 종래의 기술에 따른 스티어링 기어 프레임과 스티어링 기어박스의 분리 사시도.

삭제

도 10은 도 9의 조립 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2. 스티어링 기어 프레임

4. 스티어링 기어박스 어셈블리

6. 상부 플레이트

8. 하부 플레이트

16. 동력 실린더

22. 제1고정부재

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 동력 실린더를 구비한 스티어링 기어박스 어셈블리를 지지하기 위한 스티어링 기어 프레임 조립체에 있어서,

   가장자리에 형성된 플랜지부가 서로 맞대어 결합되어 공간부를 형성하는 상부 및 하부 플레이트를 구비하는 스티어링 기어 프레임과;

   상기 스티어링 기어 프레임 상에 상기 동력 실린더가 고정 설치되기 위하여 상기 상부 및 하부 플레이트 사이에 개재되어 상기 플랜지부에 지지되어 설치되고, 그 사이에 상기 동력 실린더를 고정한 상부 및 하부 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 기어 프레임 조립체.
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