KR100580535B1

KR100580535B1 - 자동차 스티어링컬럼의 진동 감쇠장치

Info

Publication number: KR100580535B1
Application number: KR1020050024061A
Authority: KR
Inventors: 임용섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-05-15

Abstract

본 발명은 자동차 스티어링컬럼의 진동 감쇠장치에 관한 것으로, 스티어링컬럼의 입력측에 고정되는 인너커플링(12)과 출력측에 고정되는 아웃터커플링(14)에 각각 인너파이프(13)와 아웃터파이프(15)가 압입 고정되고, 이들의 대응면에 형성되어 상호 치합된 스플라인(13a,15a)들의 사이에 러버(16)가 충진된 구조로 이루어진다.

따라서, 러버(16)의 강성을 작게 하여도 변형량 과도로 인한 스티어링휠 조작 응답성 저하 현상이 방지됨으로써 응답성 저하의 우려 없이 러버(16) 강성을 하향 조절하여 진동 감쇠 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

자동차 스티어링컬럼의 진동 감쇠장치{vibration damping device for steering column of vehicle}

도 1은 종래 스티어링컬럼 진동 감쇠장치의 설치상태도,

도 2는 본 발명에 따른 스티어링컬럼 진동 감쇠장치의 구성도,

도 3은 본 발명의 요부인 커플링을 도시한 것으로,

(a)는 아웃터커플링의 측면도,

(b)는 인너커플링의 측면도,

(c)는 커플링 결합 상태도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

5' : 유니버설조인트, 5a' : 입력측 부재,

5a'a, 14a : 볼트공, 10 : 입력측 샤프트,

11 : 세레이션 결합부, 12 : 인너커플링,

13 : 인너파이프, 14 : 아웃터커플링,

15 : 아웃터파이프, 13a,15a : 스플라인,

16 : 러버, 17 : 볼트.

본 발명은 자동차의 스티어링컬럼에 관한 것으로, 특히 노면으로부터 스티어링컬럼을 통해 전달되는 진동을 감쇠시키는 자동차의 스티어링컬럼 진동 감쇠장치에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스티어링컬럼(1)은 기어박스(2)와 그 단부의 타이로드(3)를 통하여 차륜이 장착된 너클에 직접 연결되어 있으므로, 주행 중 노면으로부터 발생한 진동이 상기 부분들을 통하여 스티어링휠(4)을 조작하는 운전자에게까지 전달되어, 조작감을 저하시키게 된다.

따라서, 유니버설조인트(5) 연결 부분에 러버커플링(6)을 설치하여 스티어링컬럼(1)을 통해 전달되는 진동을 감쇠시키고자 하였다.

상기 러버커플링(6)은 유니버설조인트(5)의 출력측 부재(5a)에 볼트(6a)로 고무판(6b)을 연결하되, 상기 볼트(6a)가 원형플레이트(6c)를 관통하도록 하고, 이 원형플레이트(6c)의 중앙에 또 다른 볼트(6d)를 연결하여, 이 볼트(6d)를 출력측 샤프트(7)에 고정된 원형플레이트(7a)에 연결하여, 운전자에 의한 조작력이나 노면으로부터의 진동이 상기 고무판(6b)을 매개로 전달되는 구조로 이루어진다.

따라서, 상기와 같은 구조에서는 면적이 넓은 상기 고무판(6b)이 전체적으로 변형되면서 조작력이 전달되거나 진동이 감쇠되므로 고무판(6b)의 강성에 따라 조작력 전달이나 진동이 감쇠되는 특성이 크게 변하게 된다.

즉, 고무판(6b)의 강성이 너무 클 경우에는 노면으로부터 전달되는 진동을 감쇠시키는 성능이 저하되고, 강성이 너무 작을 경우에는 조향 응답성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 노면으로부터 전달되는 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있으면서도 조향 응답성의 저하를 방지할 수 있도록 된 자동차 스티어링컬럼의 진동 감쇠장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입력측 샤프트와 세레이션 결합된 인너커플링과; 상기 인너커플링의 외경에 압입고정되되, 외주면에 스플라인이 형성된 인너파이프와; 상기 인너커플링의 외주부에 위치되고, 유니버설조인트의 입력측 부재에 볼트로 체결된 아웃터커플링과; 상기 아웃터커플링의 내경에 압입고정되되, 내주면에 스플라인이 형성되어 상기 인너파이프의 스플라인과 일정 간격을 두고 치합되는 아웃터파이프와; 상기 인너파이프와 아웃터파이프의 스플라인 사이의 간격에 충진되는 러버를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 러버의 변형이 운전자의 조작력 전달에 큰 영향을 주지 않으므로 러버의 강성을 부드럽게 설정하여 노면으로부터 전달되는 진동을 효과적으로 흡수하면서도 운전자의 스티어링휠 조작력 응답성이 저하되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 스티어링컬럼 진동 감쇠장치의 구성도로서, 도시된 바와 같이, 운전자의 스티어링휠 조작력이 입력되는 입력측 샤프트(10)의 단부에 인너커플링(12)이 세레이션(11) 결합된다.

상기 인너커플링(12)의 출력측 외경에는 인너파이프(13)가 열간 압입되어 고정되며, 이 인너파이프(13)의 외주면에는 도 3의 (a)와 같이 스플라인(13a)이 형성된다.(미설명 부호 11a는 인너커플링(12)의 내주면에 형성된 세레이션 돌기이다.)

한편, 상기 인너커플링(12)의 외주부에는 이를 소정 거리 이격되어 둘러싸는 형식으로 아웃터커플링(14)이 위치된다.

상기 아웃터커플링(14)의 출력측 내경 즉, 상기 인너파이프(13)와 대응되는 위치에는 아웃터파이프(15)가 동일한 방식으로 압입 고정되며, 이 아웃터파이프(15)의 내주면에는 도 3의 (b)와 같이 상기 스플라인(13a)과 동일한 간격의 스플라인(15a)이 형성되어, 상호 치합된다.

단, 상기 스플라인(13a,15a)들은 서로 정확히 들어맞게 치합되지 아니하고, 각 치의 사이에 소정의 간격이 존재할 수 있도록 형성되며, 이 간격(공간)으로 러버(rubber ; 16)가 충진된다.

상기 러버(16)는 노면으로부터 전달되는 진동을 감쇠시키기 유리하도록 종래 고무판(6b)에 비하여 작은 강성을 갖는 것을 사용하며, 이와 같이 강성이 저하된 러버(16)를 사용함에 의해 그 변형에 의해 스티어링휠 조작력의 응답성이 저하되지 않도록 상기 스플라인(13a,15a)간의 간격은 진동 감쇠 성능을 지나치게 저하시키지 않는 한도에서 가능한 좁게 설정한다.

한편, 상기 아웃터커플링(14)의 외측 플랜지부에는 다수의 볼트공(14a)이 일정 간격으로 형성되고, 이에 대응되는 볼트공(5a'a)들이 유니버설조인트(5')의 입력측 부재(5a')에도 형성되어, 상기 아웃터커플링(14)은 볼트(17)를 매개로 유니버설조인트(5')의 입력측 부재(5a')에 체결된다.

이제 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

본 발명이 적용되면, 운전자의 스티어링휠 조작력이나 노면으로부터의 진동은 상기 러버(16)를 통해 전달된다.

그런데, 상기 러버(16)는 종래 고무판(6b)에 비하여 강성이 작기 때문에 즉, 보다 부드러운 성질의 것으로서 변형이 용이하기 때문에 노면으로부터 진동이 전달되었을 때 진동을 감쇠시키기가 보다 유리하다.

따라서, 진동 감쇠성능이 향상되어 스티어링휠에 시미(shimmy) 등의 진동 현상이 발생하지 않게 된다.

한편, 상기 러버(16)는 인너파이프(13)와 아웃터파이프(15)에 형성된 스플라인(13a,15a)들 사이의 좁은 틈에 삽입되어 있으므로, 종래에 비하여 작은 강성을 가지고 있다고는 하나 변형될 공간이 충분치 않다.

즉, 작은 양으로 압축되어도 곧 변형 한계에 도달하여 운전자의 조작력을 인너파이프(13)측으로부터 아웃터파이프(15)로 전달하게 되므로, 운전자가 스티어링휠을 조작할 때 응답이 지연되지 않고 신속하게 이루어지게 된다.

한편, 상기 인너커플링(12)의 외주면과 인너파이프(13)의 내주면 및 아웃터커플링(14)의 내주면과 아웃터파이프(15)의 외주면에 각각 세레이션 결합을 위한 돌기부 및 동일 형상의 홈들을 형성하여 이들을 세레이션 결합함으로써 부품간 결합을 견고히 하고, 조작력의 전달이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 노면으로부터 전달되는 진동을 감쇠시키는 성능과 스티어링휠 조작의 응답성을 동시에 향상시킬 수 있게 된다.

따라서, 운전자의 스티어링휠 조작감이 향상되고, 보다 안정적이면서 정확하게 조향 조작을 행할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims

입력측 샤프트(10)와 세레이션 결합된 인너커플링(12)과;

상기 인너커플링(12)의 외경에 압입고정되되, 외주면에 스플라인(13a)이 형성된 인너파이프(13)와;

상기 인너커플링(12)의 외주부에 위치되고, 유니버설조인트(5')의 입력측 부재(5a')에 볼트(17)로 체결된 아웃터커플링(14)과;

상기 아웃터커플링(14)의 내경에 압입고정되되, 내주면에 스플라인(15a)이 형성되어 상기 인너파이프(13)의 스플라인(13a)과 일정 간격을 두고 치합되는 아웃터파이프(15)와;

상기 인너파이프(13)와 아웃터파이프(15)의 스플라인(13a,15a) 사이의 간격에 충진되는 러버(16)를 포함하여 구성되는 자동차 스티어링컬럼의 진동 감쇠장치.
제 1항에 있어서, 상기 인너파이프(13)와 아웃터파이프(15)는 각각 인너커플링(12)의 외경과 아웃터커플링(14)의 내경에 세레이션 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링컬럼의 진동 감쇠장치.