KR100646920B1 - 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치 - Google Patents

차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치 Download PDF

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Abstract

이 발명은 어저스트 스크류의 전방에 스크류를 설치하여 섹터를 밀어줌으로써 테이퍼 형태를 갖는 기어에 의해 섹터와 동력 피스톤사이의 유격량이 감소되어 항상 일정한 유격량을 유지하도록 하며, 어저스트 스크류의 외주면에 오일저장홈을 형성하고 테이퍼 나사를 이용하여 어저스트 스크류의 후방을 고정시킴으로써 누유가 발생되지 않도록 하는, 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치에 관한 것으로서,
스티어링휠과 연결되어 있는 스터브 샤프트와, 상기한 스터브 샤프트의 내측에 핀으로 고정연결되어 있는 토션바와, 상기한 스터브 샤프트의 외측에 핀으로 고정연결되어 있는 로터와, 상기한 스터브 샤프트와 로터를 감싸면서 상기한 토션바의 하단과 핀으로 고정연결되어 있는 워엄 샤프트와, 상기한 워엄 샤프트의 외측면과 기어결합되어 있는 동력피스톤과, 상기한 동력 피스톤(16)의 외측면과 기어결합되어 있는 섹터와, 상기한 구성요소들을 내장하고 있는 바디를 포함하여 이루어지는 구조에 있어서, 사이드 커버와, 상기한 동력피스톤과 섹터의 사이의 유격량을 조절하기 위한 어저스트 스크류와, 상기한 어저스트 스크류를 고정하기 위한 테이퍼 나사와, 상기한 어저스트 스크류의 전방에 설치되어 상기한 섹터를 밀어주는 스프링을 더 포함하여 이루어진다.
섹터, 파워스티어링, 유격량, 어저스트 스크류, 테이퍼 나사, 스프링

Description

차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치{Power steering apparatus for vehicle}
도 1은 종래의 차량용 파워 스티어링 장치의 종단면 구성도이다.
도 2는 종래의 차량용 파워 스티어링 장치의 종단면 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치의 설치 횡단면 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치의 어저스트 스크류의 사시 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 스터브 샤프트 12 : 로터
13 : 워엄 샤프트 14 : 토션바
15a, 15b, 15c : 핀 16 : 동력 피스톤
17 : 섹터 18 : 바디
23 : 사이드 커버 24 : 어저스트 스크류
25 : 테이퍼 나사 26 : 스프링
이 발명은 스티어링 장치 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 어저스트 스크류의 전방에 스크류를 설치하여 섹터를 밀어줌으로써 테이퍼 형태를 갖는 기어에 의해 섹터와 동력 피스톤사이의 유격량이 감소되어 항상 일정한 유격량을 유지하도록 하며, 어저스트 스크류의 외주면에 오일저장홈을 형성하고 테이퍼 나사를 이용하여 어저스트 스크류의 후방을 고정시킴으로써 누유가 발생되지 않도록 하는, 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치에 관한 것이다.
일반적으로 스티어링 장치는 자동차의 진행방향을 임의로 바꾸기 위한 장치를 말하며, 조작기구, 기어기구, 링크기구의 3가지 구조로 되어 있다.
상기한 바와 같은 스티어링 장치를 운전자가 조작하는데 있어서, 유압을 이용하여 한층 더욱 수월하게 조향이 이루어지도록 하기 위한 것이 파워 스티어링 장치로서, 이와 같은 파워 스티어링 장치에는 유로를 변환시키기 위한 밸브 어셈블리 장치가 포함된다.
도 1은 종래의 차량용 파워 스티어링 장치의 종단면 구성도이고, 도 2는 종래의 차량용 파워 스티어링 장치의 종단면 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 차량용 파워 스티어링 장치는, 스티어링휠(도시되지 않음)과 연결되어 있는 스터브 샤프트(11)와, 상기한 스터브 샤프트(11)의 내측에 핀(15a)으로 고정연결되어 있는 토션바(14)와, 상기한 스터브 샤프트(11)의 외측에 핀(15b)으로 고정연결되어 있는 로터(12)와, 상기한 스터브 샤프트(11)와 로터(12)를 감싸면서 상기한 토션바(14)의 하단과 핀(15c)으로 고정연결되어 있는 워엄 샤프트(13)와, 상기한 워엄 샤프트(13)의 외측면과 기어결합되어 있는 동력피스톤(16)과, 상기한 동력 피스톤(16)의 외측면과 기어결합되어 있는 섹터(17)와, 상기한 구성요소들을 내장하고 있는 바디(18)와, 사이드 커버(20)와, 상기한 동력피스톤(16)과 섹터(17)의 사이의 유격량을 조절하기 위한 어저스트 스크류(21)와, 상기한 어저스트 스크류(21)를 고정하기 위한 너트(22)를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한 종래의 차량용 파워 스티어링 장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.
운전자가 스티어링휠(도시되지 않음)을 돌리면 스티어링휠의 회전력이 스터브 샤프트(11)로 전달되면서 스터브 샤프트(11)가 회전하게 된다.
이와 같이 스터브 샤프트(11)가 회전되면, 스터브 샤프트(11)와 핀(15a)으로 연결되어 있는 토오션바(14)가 회전력으로 인해 비틀어지게 되면서, 토오션바(14)의 하부에 핀(17c)으로 고정결합되어 설치되어 있는 워엄 샤프트(13)가 회전하게 된다.
상기한 워엄 샤프트(13)가 회전되면, 상기한 워엄 샤프트(13)와 로터(12)와의 사이에 형성되어 있는 유로 경로(도시되지 않음)가 변경되면서, 오일펌프(도시되지 않음)로부터 공급되는 고압유가 이와 같이 변경된 유로경로를 통해 오일저장공간(19a, 19b)으로 공급되어 동력피스톤(16)을 밀어 올리거나 밀어 내리게 된다.
상기한 동력 피스톤(16)이 밀어 올려지거나 밀어 내려지면, 상기한 동력 피 스톤(16)의 내측면과 워엄결합되어 있는 워엄샤프트(13)가 스티어링휠(도시되지 않음)의 회전방향으로 회전되면서 토오션바(14)를 거쳐 스터브 샤프트(11)로 회전력이 전달되도록 하여 스티어링휠(도시되지 않음)이 큰 힘을 들이지 않고 가볍게 돌아가도록 한다.
이와 동시에 상기한 동력 피스톤(16)이 밀어 올려지거나 밀어 내려지면서, 상기한 동력 피스톤(16)의 외측면과 기어결합되어 있는 섹터(17)가 회전됨으로써 상기한 섹터(17)에 연결되어 있는 피트만아암(도시되지 않음)을 통해 바퀴(도시되지 않음)가 유압의 힘에 의해 좌우로 회전이 되도록 한다.
한편, 운전자가 스티어링휠(도시되지 않음)을 돌리면 빡빡하거나 헐거움을 느낄 수가 있는데 이것은 동력 피스톤(16)과 섹터(17)의 사이의 기어이빨의 맞물림 때문에 생기는 현상이다. 즉, 스티어링휠(도시되지 않음)이 빡빡하게 느껴지는 것은 동력 피스톤(16)과 섹터(17)의 기어 이빨이 빡빡하게 맞물려 있어서 유격량이 작다는 것을 의미하고, 이것은 지면의 상태가 스티어링휠(도시되지 않음)을 통하여 그대로 운전자에게 전달됨을 의미한다. 또한, 스티어링휠(도시되지 않음)이 헐겁게 느껴지는 것은 동력 피스톤(16)과 섹터(17)의 기어 이빨이 느슨하게 물려 있어서 유격량이 크다는 것을 의미한다. 운전자가 스티어링휠(도시되지 않음)을 돌릴때 빡빡하거나 헐거움을 느끼지 않도록 하기 위해서는 동력 피스톤(16)과 섹터(17)의 기어 사이에 어느 정도의 적절한 유격이 필요하다.
운행을 계속하다 보면 동력 피스톤(16)과 섹터(17)의 기어 이빨의 맞물림에 의해서 파워 스티어링 내부에서 발생한 힘이 바퀴에 전달되어 조향을 일으키는 과 정에서, 양 기어 이빨의 마모로 인해서 유격량이 초기상태보다 점점 커지게 되는데, 상기한 유격량을 적절한 간격으로 조절하기 위해서는 사이드 커버(20)에 장착되어 있는 어저스트 스크루(adjust screw)(21)를 풀어주거나 조여주어야 한다.
그러나, 종래에는, 파워 스티어링 장치가 차량에 장착되어 출고되고 난 후에 운전자가 어저스트 스크루(21)를 조작하여 유격량을 조절하는 것은 매우 힘들기 때문에, 상기한 바와 같은 차량 운행에 따른 양 기어 이빨의 마모로 인해서 발생하는 유격량 변화에 대하여 빠르게 대응하지 못함으로써 불안전한 주행이 이루어지는 문제점이 있다.
또한, 종래에는 어저스트 스크루(21)를 조여주고 있는 너트(22)가 헐거운 경우에 사이드 커버(20)의 안쪽의 작동유가 너트(22)를 통하여 외부로 누유되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 어저스트 스크류의 전방에 스크류를 설치하여 섹터를 밀어줌으로써 테이퍼 형태를 갖는 기어에 의해 섹터와 동력 피스톤사이의 유격량이 감소되어 항상 일정한 유격량을 유지하도록 하는 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 어저스트 스크류의 외주면에 오일저장홈을 형성하고 테이퍼 나사를 이용하여 어저스트 스크류의 후방을 고정시킴으로써 누유가 발생되지 않도록 하는, 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치를 제 공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 스티어링휠과 연결되어 있는 스터브 샤프트와, 상기한 스터브 샤프트의 내측에 핀으로 고정연결되어 있는 토션바와, 상기한 스터브 샤프트의 외측에 핀으로 고정연결되어 있는 로터와, 상기한 스터브 샤프트와 로터를 감싸면서 상기한 토션바의 하단과 핀으로 고정연결되어 있는 워엄 샤프트와, 상기한 워엄 샤프트의 외측면과 기어결합되어 있는 동력피스톤과, 상기한 동력 피스톤의 외측면과 기어결합되어 있는 섹터와, 상기한 구성요소들을 내장하고 있는 바디를 포함하여 이루어지는 구조에 있어서, 사이드 커버와, 상기한 동력피스톤과 섹터의 사이의 유격량을 조절하기 위한 어저스트 스크류와, 상기한 어저스트 스크류를 고정하기 위한 테이퍼 나사와, 상기한 어저스트 스크류의 전방에 설치되어 상기한 섹터를 밀어주는 스프링을 더 포함하여 이루어진다.
이 발명의 구성은, 상기한 어저스트 스크류는, 테이퍼 나사와 결합되기 위한 결합홈이 후단에 설치되어 있고 외주면에는 작동유가 후단으로 누유되지 않도록 일시 저장하기 위한 오일홈이 형성되는 구조로 이루어진다.
이 발명의 구성은, 상기한 스프링은 압축 스프링을 사용하면 더욱 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 스프링은 판 스프링을 사용하면 더욱 바람직하다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치의 설치 횡단면 구성도이다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치의 구성은, 스티어링휠(도시되지 않음)과 연결되어 있는 스터브 샤프트(11)와, 상기한 스터브 샤프트(11)의 내측에 핀(15a)으로 고정연결되어 있는 토션바(14)와, 상기한 스터브 샤프트(11)의 외측에 핀(15b)으로 고정연결되어 있는 로터(12)와, 상기한 스터브 샤프트(11)와 로터(12)를 감싸면서 상기한 토션바(14)의 하단과 핀(15c)으로 고정연결되어 있는 워엄 샤프트(13)와, 상기한 워엄 샤프트(13)의 외측면과 기어결합되어 있는 동력피스톤(16)과, 상기한 동력 피스톤(16)의 외측면과 기어결합되어 있는 섹터(17)와, 상기한 구성요소들을 내장하고 있는 바디(18)와, 사이드 커버(23)와, 상기한 동력피스 톤(16)과 섹터(17)의 사이의 유격량을 조절하기 위한 어저스트 스크류(24)와, 상기한 어저스트 스크류(24)를 고정하기 위한 테이퍼 나사(25)와, 상기한 어저스트 스크류(24)의 전방에 설치되어 상기한 섹터(17)를 밀어주는 스프링(26)를 포함하여 이루어진다.
도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치의 어저스트 스크류의 사시 구성도이다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치의 어저스트 스크류(24)의 구성은, 테이퍼 나사(25)와 결합되기 위한 결합홈(241)이 후단에 설치되어 있고 외주면에는 작동유가 후단으로 누유되지 않도록 일시 저장하기 위한 오일홈(242)이 형성되는 구조로 이루어진다.
이 발명의 일실시예에서는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 종래의 파워 스티어링 장치와 기능 및 역할이 유사한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 표현하였음을 밝혀 둔다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치의 작용은 다음과 같다.
운전자가 스티어링휠을 돌리면 스티어링휠의 회전력이 스터브 샤프트로 전달되면서 스터브 샤프트가 회전하게 되고, 스터브 샤프트와 핀으로 연결되어 있는 토오션바가 회전력으로 인해 비틀어지게 되면서, 토오션바에 하부에 핀으로 고정결합되어 설치되어 있는 워엄 샤프트가 회전하게 되고, 상기한 워엄 샤프트와 로터와의 사이에 형성되어 있는 유로 경로가 변경되면서, 오일펌프로부터 공급되는 고압유가 이와 같이 변경된 유로경로를 통해 오일저장공간으로 공급되어 동력피스톤(16)을 밀어 올리거나 밀어 내리게 되고, 상기한 동력 피스톤(16)의 내측면과 워엄결합되어 있는 워엄샤프트가 스티어링휠의 회전방향으로 회전되면서 토오션바를 거쳐 스터브 샤프트로 회전력이 전달되도록 하여 스티어링휠이 큰 힘을 들이지 않고 가볍게 돌아가도록 한다.
이와 동시에 상기한 동력 피스톤(16)이 밀어 올려지거나 밀어 내려지면서, 상기한 동력 피스톤(16)의 외측면과 기어결합되어 있는 섹터(17)가 회전됨으로써 피트만아암을 통해 상기한 섹터에 연결되어 있는 바퀴가 유압의 힘에 의해 좌우로 회전이 되도록 한다.
이와 같은 파워 스티어링 장치를 이용하여 운행을 계속하다 보면 상기한 동력 피스톤(16)의 외측면과 기어결합되어 있는 섹터(17)의 양 기어 이빨의 마모로 인해서 유격량이 초기상태보다 점점 커지게 되는데, 이 경우에 어저스트 스크류(24)의 전방에 설치되어 있는 스프링(26)의 탄성력에 의해서 섹터(17)가 화살표 방향쪽으로 밀리므로 테이퍼 형태를 갖는 기어에 의해 섹터(17)와 동력 피스톤(16) 사이의 유격량이 감소되어 항상 일정한 유격량을 유지하게 된다.
상기한 스프링(26)은 압축 스프링을 사용하고 있으나, 판스프링을 사용해도 무방하다.
한편, 상기한 어저스트 스크류(24)의 외주면에는 작동유가 후단으로 누유되지 않도록 일시 저장하기 위한 오일홈(242)이 형성되어 있을 뿐만 아니라, 테이퍼 나사(25)가 상기한 어저스트 스크류(24)를 밀어주고 있으므로 누유현상이 발생되지 않게 된다.
이상의 실시예에서 살펴 본 바와 같이 이 발명은, 어저스트 스크류의 전방에 스크류를 설치하여 섹터를 밀어줌으로써 테이퍼 형태를 갖는 기어에 의해 섹터와 동력 피스톤사이의 유격량이 감소되어 항상 일정한 유격량을 유지하도록 하며, 어저스트 스크류의 외주면에 오일저장홈을 형성하고 테이퍼 나사를 이용하여 어저스트 스크류의 후방을 고정시킴으로써 누유가 발생되지 않도록 하는, 효과를 갖는다.

Claims (4)

  1. 스티어링휠과 연결되어 있는 스터브 샤프트와, 상기한 스터브 샤프트의 내측에 핀으로 고정연결되어 있는 토션바와, 상기한 스터브 샤프트의 외측에 핀으로 고정연결되어 있는 로터와, 상기한 스터브 샤프트와 로터를 감싸면서 상기한 토션바의 하단과 핀으로 고정연결되어 있는 워엄 샤프트와, 상기한 워엄 샤프트의 외측면과 기어결합되어 있는 동력피스톤과, 상기한 동력 피스톤의 외측면과 기어결합되어 있는 섹터와, 상기한 구성요소들을 내장하고 있는 바디를 포함하여 이루어지는 구조에 있어서,
    사이드 커버;
    상기한 동력피스톤과 섹터의 사이의 유격량을 조절하기 위한 어저스트 스크류;
    상기한 어저스트 스크류를 고정하기 위한 테이퍼 나사;
    상기한 어저스트 스크류의 전방에 설치되어 상기한 섹터를 밀어주는 스프링을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 어저스트 스크류는, 테이퍼 나사와 결합되기 위한 결합홈이 후단에 설치되어 있고 외주면에는 작동유가 후단으로 누유되지 않도록 일시 저장하기 위한 오일홈이 형성되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스프링은 압축 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 스프링은 판 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링 장치의 누유방지 및 유격량 조정장치.
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