KR100610094B1 - 파워스티어링 기어박스의 진동 감소구조 - Google Patents

파워스티어링 기어박스의 진동 감소구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파워스티어링 기어박스의 진동 감소구조에 관한 것으로, 크로스샤프트(4)의 일측 단부와 기어박스 하우징(7)의 사이에 크로스샤프트(4)를 탄지하는 스프링(9)이 설치되고, 상기 크로스샤프트(4)의 몸체 내부에 유격조정볼트(5)의 몸체를 감싸는 유압실(4c)이 형성되며, 이 유압실(4c)을 분할하는 오리피스플레이트(5b)가 유격조정볼트(5)의 몸체에 형성되고, 상기 유압실(4c)은 기어박스 하우징(7) 내의 오일충진공간(7a)에 연결통로(4d)로 연결되어 있으며, 이 연결통로(4d)에는 체크밸브(8)가 설치된 구조로 이루어진다.
따라서, 상기 스프링에 의하여 크로스샤프트의 위치가 초기 설정된 위치에 일정하게 유지됨으로써 스티어링휠의 진동이 감소되고 중립감이 향상된다.
또한, 유압실과 오리피스플레이트에 의해 크로스샤프트로 전달되는 다양한 진동이 감쇠됨으로써 스티어링휠 쪽으로의 진동 전달량이 감소되어 조작감이 향상되는 효과가 있다.

Description

파워스티어링 기어박스의 진동 감소구조{vibration decreasing structure of power steering gear box}
도 1은 종래 파워스티어링 기어박스의 평단면도와 종단면도,
도 2는 본 발명에 따른 진동 감소구조가 적용된 파워스티어링 기어작스의 평단면도 및 그의 요부 확대도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 입력축, 2 : 유압컨트롤부,
3 : 랙피스톤, 4 : 크로스샤프트,
4a : 치형, 4b : 대응단면,
4c : 유압실, 4d : 연결통로,
5 : 유격조정볼트, 5a : 단부,
5b : 오리피스플레이트, 6 : 피트먼암,
7 : 기어박스하우징, 8 : 록너트,
9 : 스프링, 10 : 체크밸브.
본 발명은 파워스티어링 기어박스에 관한 것으로, 특히 스티어링휠 쪽으로 전달되는 진동량을 감소시킬 수 있도록 된 파워스티어링 기어박스의 진동 감소구조에 관한 것이다.
상용차량의 인테크럴 타입 파워스티어링 기어박스는 도 1에 도시된 바와 같이 스티어링휠의 조작력을 입력받는 입력축(1)과, 이 입력축(1)의 회전 상태에 따라 상하챔버(A,B ; 도면상에서는 좌우이나 설치상태로는 상하임.)로의 유압공급을 조절하는 유압컨트롤부(2), 상하챔버(A,B)로의 유압공급상태에 따라 상하로 이동되는 랙피스톤(3), 이 랙피스톤(3)에 치합되어 회동되는 크로스샤프트(4) 등을 포함하여 구성되어 있다.
따라서, 상기 크로스샤프트(4)의 단부에 피트먼암을 연결하고, 이후에 드래그링크, 너클암, 타이로드, 타이로드암 등을 연결하여 연동시킴으로써 좌우 차륜의 조향이 이루어질 수 있도록 되어 있으며, 상기 랙피스톤(3)을 상하이동시킴에 있어서 유압이 작용함으로써 스티어링휠 조작력이 감소되어지도록 되어 있다.
한편, 상기 파워스티어링 기어박스에서는 기어의 기동 토오크를 저감시키고 진동의 민감도를 떨어뜨리기 위하여 랙피스톤(3)과 크로스샤프트(4)의 치합에 있어 소정의 초기 유격을 갖도록 하고 있는 바, 이 유격량은 크로스샤프트(4)의 치형(4a)을 경사진 테이퍼형으로 형성하고 유격조정볼트(5)를 설치하여 이 유격조정볼트(5)의 조임량에 따라 크로스샤프트(4)의 위치를 조절함으로써 조절할 수 있도록 되어 있다.
그런데, 상기와 같은 구조에서는 초기 유격 조정오차 및 장기간 사용에 따른 유격조정볼트(5)의 조임량 변동 등으로 인하여 설정된 초기 유격이 변하게 되며, 이에 따라 스티어링휠에 진동이 발생하고, 중립감(on center feel)이 저하(스티어링휠 중립 상태에서 좌우 유동량이 많다.)되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기어의 초기 유격이 일정하게 유지됨으로써 유격 변동으로 인한 스티어링휠의 진동과 중립감 저하를 감소시킬 수 있도록 된 파워스티어링 기어박스의 진동 감소구조를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 크로스샤프트의 일측 단부와 기어박스 하우징의 사이에 크로스샤프트를 탄지하는 스프링이 설치되는 구조를 포함한다.
또한, 상기 크로스샤프트의 몸체 내부에 유격조정볼트의 몸체를 감싸는 유압실이 형성되며, 이 유압실을 분할하는 오리피스플레이트가 유격조정볼트의 몸체에 형성되고, 상기 유압실은 기어박스 하우징 내의 오일충진공간에 연결통로로 연결되어 있으며, 이 연결통로에는 체크밸브가 설치된 구조로 이루어진다.
따라서, 상기 스프링에 의해 크로스샤프트가 일정 위치로 가압됨으로써 기어간의 초기 유격이 일정하게 유지되게 된다.
또한, 상기 크로스샤프트가 진동할 때 유압실내에서 오일이 오리피스플레이 트를 통과하면서 그 진동이 감쇠되도록 되어 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명 진동 감소구조가 적용된 스티어링 기어박스의 평면도 및 그의 요부 확대도로서, 본 발명은 크로스샤프트(4)에 있어서 피트먼암(6)이 장착되는 단부 반대편, 즉, 유격조정볼트(5)가 설치되는 쪽의 단부에 적용된다.
도시된 바와 같이, 상기 유격조정볼트(5)는 기어박스하우징(7)을 관통하여 그 단부(5a)가 크로스샤프트(4)의 일측 단부로 삽입되어 대응단면(4b)에 맞닿아 있다(따라서, 상기 유격조정볼트(5)의 조임량을 조절한뒤, 록너트(8)을 조여두면 크로스샤프트(4)의 위치를 일정하게 유지할 수 있게 됨으로써 기어간의 유격을 일정하게 유지할 수 있도록 되어 있었다.)
상기 크로스샤프트(4)와 기어박스하우징(7)의 사이에는 기어박스하우징(7)에 지지되어 크로스샤프트(4)를 일정한 힘으로 밀어주는 스프링(9)이 설치된다.
따라서, 상기 유격조정볼트(5)는 스프링(9)의 중심을 관통하는 상태로 설치된다.
상기 유격조정볼트(5)가 삽입된 크로스샤프트(4)의 단부 몸체 내부에는 유격조정볼트(5)의 몸체를 감싸는 원통형의 유압실(4c)이 형성된다.
이 유압실(4c)은 기어박스하우징(7) 내부의 오일충진공간(7a)에 연결통로(4d)를 통해 연결되어 있으며, 이 연결통로(4d)의 입구부 즉, 오일충진공간(7a)과의 연결부에는 체크밸브(10)가 설치된다.
상기 체크밸브(10)는 스틸볼과 이를 탄지하는 스프링으로 이루어진 것으로, 오일충진공간(7a)으로부터 유압실(4c)로의 오일이동은 허용하고 그 반대로의 오일이동은 차단하는 역할을 한다.
상기 유압실(4c)의 내부에서 유격조정볼트(5)의 몸체에는 원판형상의 플레이트에 일정 간격으로 오리피스구멍이 형성된 오리피스 플레이트(5b)가 형성된다.
따라서, 상기 오리피스 플레이트(5b)에 의하여 유압실(4c)의 내부공간은 분할된다.
이제 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.
록너트(8) 및 유격조정볼트(5)와 기어박스하우징(7) 간의 나사 체결상태가 헐거워져 확대도에서와 같이 유격조정볼트(5)와 크로스샤프트(4)의 대응단면(4b)과의 사이에 틈(c)이 발생하게 되면, 종래에는 크로스샤프트(4)가 위치 이동되어 기어간의 초기 유격이 변동되어 스티어링휠에 진동이 발생하고 중립감도 저하되었으나, 본 발명에 따르면 상기 스프링(9)이 크로스샤프트(4)를 일정한 힘으로 지속적으로 밀어주고 있기 때문에 록너트(8) 및 유격조정볼트(5)와 기어박스하우징(7) 간의 나사 체결상태가 헐거워져 유격조정볼트(5)가 뒤로 빠져도 크로스샤프트(4)의 위치는 원래대로 유지된다.
이와 같이 크로스샤프트(4)의 위치가 일정하게 유지됨으로써 초기 설정된 기어 유격이 그대로 유지됨으로써 이로 인한 스티어링휠 진동이나 중립감 저하 현상이 발생하지 않게 된다.
상기 스프링(9)이 크로스샤프트(4)를 일정한 힘으로 밀어주고 있기 때문에 기어의 기동 토오크를 일정하게 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 크로스샤프트(4)가 좌우로 움직일때(진동할때) 유압실(4c) 내에서 오리피스플레이트(5b)를 기준으로 오일이 양쪽 공간을 이동--오리피스구멍을 통해 오일이 이동하게 된다.--하면서 진동을 감쇠하게 된다.
따라서, 상기 틈(c)이 발생하거나 강력한 진동에 의하여 크로스샤프트(4)가 좌우로 진동하게 되는 경우에도, 상기 유압실(4c)에 의해서 진동이 감쇠하게 됨으로써 스티어링휠 조작시 진동을 덜 느끼게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 스프링에 의하여 크로스샤프트의 위치가 초기 설정된 위치에 일정하게 유지됨으로써 스티어링휠의 진동이 감소되고 중립감이 향상된다.
또한, 유압실과 오리피스플레이트에 의해 크로스샤프트로 전달되는 다양한 진동이 감쇠됨으로써 스티어링휠 쪽으로의 진동 전달량이 감소되어 조작감이 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 랙피스톤(3)과 테이퍼형 기어이로 치합되고 단부에 피트먼암(6)이 장착되어 랙피스톤(3)에 작용하는 유압에 의하여 상기 피트먼암(6)을 매개로 스티어링 링키지를 작동시키는 크로스샤프트(4)와;
    상기 크로스샤프트(4)의 일측 단부와 기어박스 하우징(7)의 사이에 크로스샤프트(4)를 탄지하는 스프링(9)을 포함하는 파워스티어링 기어박스의 진동 감소구조에 있어서,
    상기 크로스샤프트(4)의 몸체 내부에 유격조정볼트(5)의 몸체를 감싸는 유압실(4c)이 형성되며, 상기 유압실(4c)을 분할하는 오리피스플레이트(5b)가 유격조정볼트(5)의 몸체에 형성되고, 상기 유압실(4c)은 기어박스 하우징(7) 내의 오일충진공간(7a)에 연결통로(4d)로 연결되며, 상기 연결통로(4d)에는 체크밸브(8)가 설치된 것을 특징으로 하는 파워스티어링 기어박스의 진동 감소구조.
  2. 삭제
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