KR100580471B1 - 조향장치의 랙변위 가변장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향장치의 랙변위 가변장치는, 피니언과 맞물리는 제1랙과; 타이로드과 결합되는 제2랙과; 상기 제1랙의 선단에 형성된 캠과; 상기 캠의 곡면을 따라 선회운동하는 링크부재와; 상기 링크부재의 선회운동을 직선운동으로 변환하여 상기 제2랙을 직선운동시키는 로드를 포함하여 구성되어, 조향기어의 작은 랙변위에 대한 휠의 조향각을 작게 만들어주고, 조향기어의 큰 랙변위에 대한 휠의 조향각을 크게 만들어 줌으로써, 직진시에 조향휠이 민감하게 작동할 뿐만 아니라 주차도 용이하게 하는 효과가 있다.

Description

조향장치의 랙변위 가변장치 {Rack shift variable controller of steering system}

도 1은 본 발명에 따른 랙변위 가변장치가 구비된 조향장치의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 랙변위 가변장치의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 랙변위 가변장치의 작동결과를 나타내는 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 조향핸들 12 : 조향축

14 : 피니언 16 : 제1랙

18 : 캠 19 : 서브프레임

20 : 링크부재 22 : 롤러

24 : 스프링 26 : 제2랙

28 : 로드 30 : 휠

본 발명은 조향장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 조향기어의 작은 랙변위에 대한 휠의 조향각을 작게 만들어주고, 조향기어의 큰 랙변위에 대한 휠의 조향각을 크게 만들어 주는 조향장치의 랙변위 가변장치에 관한 것이다.

일반적으로, 랙 피니언형 조향장치는 선형으로 이루어진다. 즉, 피니언의 회전각도와 랙 변위가 선형으로 이루어지는 구조이다.

그러나, 주차와 같은 상황에서는 조향을 크게 하는데, 이와 같은 상황에서는 조향 핸들의 조향각에 대한 휠의 조향각이 선형일 필요가 없다.

즉, 조향 핸들의 조향각이 작을 때에는 휠의 조향각과 일정한 비율을 유지하지만 조향 핸들의 조향각이 클때에는 휠의 조향각을 크게 증가시켜서 주차를 쉽게 하는 기능이 필요하다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 조향기어의 작은 랙변위에 대한 휠의 조향각을 작게 만들어주고, 조향기어의 큰 랙변위에 대한 휠의 조향각을 크게 만들어 줌으로써, 직진시에 조향휠이 민감하게 작동할 뿐만 아니라 주차도 용이하게 하는 조향장치의 랙변위 가변장치를 제공해주는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조향장치의 랙변위 가변장치는, 조향축 선단에 구비된 피니언과 맞물리는 랙에 의해 상기 피니언을 통해 전달되는 회전력이 타이로드로 전달되어 휠을 회동시키는 조향장치에 있어서, 상기 랙은 상기 피니언과 맞물리는 제1랙과, 상기 타이로드에 결합되는 제2랙으로 이루어지고;
상기 제1랙의 선단에는 소정의 프로파일을 가지는 캠이 결합되며;
상기 캠과 상기 제2랙 사이에는 상기 캠의 프로파일을 따라 종속적인 선회운동을 하는 링크부재가 설치되고;
상기 링크부재는 중앙 부위가 차체에 피벗지지되어 회동가능하게 설치된 한 쌍의 L자형 바아로 이루어지고, 상기 L자형 바아의 각각의 일측 선단에는 상기 캠의 프로파일에 대해 구름 접촉을 하는 롤러가 구비되며, 상기 캠의 프로파일과 구름 접촉을 하는 한 쌍의 L자형 바아의 일측 선단 사이에는 이들을 탄력적으로 당겨 상기 롤러가 상기 캠의 프로파일에 밀착되게 하는 스프링이 설치되고, 상기 L자형 바아의 타측 선단에는 각각 상기 제2랙의 일측 선단과 연결되는 로드가 설치된 것을 특징으로 한다.

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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 랙변위 가변장치가 구비된 조향장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 랙변위 가변장치의 구성도이다.

상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 조향핸들(10)에 의해 회전하는 조향축(12)의 선단에 구비된 피니언(14)에는 제1랙(16)이 맞물려 있고, 상기 제1랙(16)은 차체 서브프레임(19)에 직선운동 가능하도록 고정되어 있다.

그리고, 상기 제1랙(16)의 선단에는 소정의 프로파일을 가지는 캠(18)이 결합되어 있고, 이 캠(18)의 프로파일을 따라 종속적인 선회운동을 하는 링크부재(20)가 차체 서브프레임에 회동가능하게 고정되어 있다.

즉, 상기 링크부재(20)는 중앙 부위가 차체에 피벗지지되어 회동가능하게 설치된 한 쌍의 L자형 바아로 이루어지고, 상기 L자형 바아의 각각의 일측 선단에는 상기 캠(18)이 직선운동할 때 캠(18)의 프로파일에 대해 밀착되어 구름 접촉을 하는 롤러(22)가 구비되어 있고, 상기 링크부재(20)의 일측에는 상기 한 쌍의 롤러(22)가 캠(18)의 프로파일에 대해 항상 밀착되도록 상기 링크부재(20)의 일측 선단부위를 당겨주는 스프링(24)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 링크부재(20) 및 제2랙(26) 사이에는 로드(28)의 양단이 각각 연결되어, 상기 링크부재(20)의 선회운동을 직선운동으로 변환하여 상기 제2랙(26)을 직선운동시키도록 되어 있다.

또한, 상기 제2랙(26)은 타이로드(28)에 결합되어 상기 피니언(14)으로 전달된 회전력을 상기 타이로드(28)로 전달시켜 휠(30)을 작동시키도록 차체 서브프레임(19)에 직선운동 가능하도록 고정되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 조향장치의 랙변위 가변장치의 작용 및 효과를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 운전자가 조향핸들(10)을 회전시킴에 따라 조향축(12)의 선단에 구비된 피니언(14)에 맞물려 있는 제1랙(16)이 Xa의 변위로 움직이면, 제2랙(26)은 Xc의 변위로 움직이게 된다.

이때, Xa와 Xc의 변위 관계는 도 3에 도시된 바와 같이, Xa의 작은 변위에 대해서는 Xc가 선형의 관계를 보이다가, Xa가 +방향 또는 -방향으로 크게 움직이게 되면 Xc의 변위는 크게 증폭되는 구조가 되는데, 이는 제1랙(16)과 연결되어 있는 캠(18)의 프로파일에 따라 결정된다.

즉, 상기 캠(18)의 프로파일에 대해 밀착되는 두 개의 롤러(22) 사이의 상대 거리에 따라서 Xc가 결정되는데, Xa가 크거나 혹은 작으면 두 롤러(22) 사이의 상대 거리가 급격히 변하므로 Xc의 변위 또한 급격히 변화하게 되는 것이다.

이때, 상기 Xc는 휠(30)의 조향각과 선형관계를 유지하므로, 결론적으로 제1랙(18)의 변위 Xa와 휠(30)의 조향각 또한 도 3에 도시된 바와 같은 관계를 유지하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 조향기어의 작은 랙변위에 대한 휠의 조향각을 작게 만들어주고, 조향기어의 큰 랙변위에 대한 휠의 조향각을 크게 만들어 줌으로써, 직진시에 조향휠이 민감하게 작동할 뿐만 아니라 주차도 용이하게 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 조향축 선단에 구비된 피니언과 맞물리는 랙에 의해 상기 피니언을 통해 전달되는 회전력이 타이로드로 전달되어 휠을 회동시키는 조향장치에 있어서,

   상기 랙은 상기 피니언과 맞물리는 제1랙과, 상기 타이로드에 결합되는 제2랙으로 이루어지고;

   상기 제1랙의 선단에는 소정의 프로파일을 가지는 캠이 결합되며;

   상기 캠과 상기 제2랙 사이에는 상기 캠의 프로파일을 따라 종속적인 선회운동을 하는 링크부재가 설치되고;

   상기 링크부재는 중앙 부위가 차체에 피벗지지되어 회동가능하게 설치된 한 쌍의 L자형 바아로 이루어지고, 상기 L자형 바아의 각각의 일측 선단에는 상기 캠의 프로파일에 대해 구름 접촉을 하는 롤러가 구비되며, 상기 캠의 프로파일과 구름 접촉을 하는 한 쌍의 L자형 바아의 일측 선단 사이에는 이들을 탄력적으로 당겨 상기 롤러가 상기 캠의 프로파일에 밀착되게 하는 스프링이 설치되고, 상기 L자형 바아의 타측 선단에는 각각 상기 제2랙의 일측 선단과 연결되는 로드가 설치된 것을 특징으로 하는 조향장치의 랙변위 가변장치.
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