KR100693635B1 - 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조에 관한 것으로, 더 상세하게는 차량을 운행하는 운전자가 필요에 따라 용이하게 스티어링 랙의 스트로크 량을 임의 조절할 수 있도록 하여 최소 회전 반경을 가변시킬 수 있도록 함으로써, 차량을 운행 시 조향의 편의성이 향상되도록 하는 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 스티어링휠(100)과 접속된 스티어링샤프트(400)의 하단부에 기어박스(200)가 결합되고, 상기 기어박스(200)의 끝단에는 타이로드(300)가 결합되어 있는 인너볼조인트소켓(500)의 접촉 유무에 따라 랙(600)의 스트로크를 제한하는 랙스톱퍼(800)가 설치되어 지는 것에 있어서, 상기 랙스톱퍼(800)와 인너볼조인트소켓(500) 사이에 1차랙스톱퍼(700)를 설치하고, 상기 1차랙스톱퍼(700)와 랙스톱퍼(800) 사이에는 스프링 또는 고무와 같이 자체 탄성력을 갖고있는 탄성부재(900)가 설치되는 것에 의해 달성된다.

Description

자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조{Structure of Adjusting a Steering Rack Stroke of Vehicles}

도 1은 본 발명이 관계하는 자동차의 조향기구를 보인 사시도

도 2는 본 발명의 스티어링 랙 스트로크 조절구조를 보인 단면도

도 3은 본 발명인 스티어링 랙 스트로크가 평상시의 조타력으로 풀턴된 상태를 보인 단면도

도 4는 본 발명인 스티어링 랙 스트로크가 평상시의 조타력으로 풀턴된 상태보다 랙 스트로크가 증가된 상태를 보인 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 스티어링 200 : 기어박스

300 : 타이로드 400 : 스티어링샤프트

500 : 인너볼조인트소켓 600 : 랙

700 : 1랙스톱퍼 800 : 랙스톱퍼

900 : 탄성부재

본 발명은 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조에 관한 것으로, 더 상세하게는 차량을 운행하는 운전자가 필요에 따라 용이하게 스티어링 랙의 스트로크 량을 임의 조절할 수 있도록 하여 최소 회전 반경을 가변시킬 수 있도록 함으로써, 차량을 운행 시 조향의 편의성이 향상되도록 하는 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차를 운행 시 에는 교차로 등에서 U턴을 통해 진행방향을 180도 회전시킬 필요가 많게 되는 바, 자동차의 최소 회전 반경이 크게되면 폭이 좁은 도로에서 한번에 회전을 할 수 없게 되므로 회전에 소요되는 시간이 과도하게 많이 소요되어 도로 정체가 더욱 심화되는 등의 문제가 있게 되고, 주차 시에도 많은 불편이 있게 된다.

그리고 요즘에는 차량의 전장이 큰 화물 및 승합 자동차 이외에도 전장이 5000mm이상이 되는 대형 승용차가 출고되고 있는 바, 이러한 문제점은 더욱 심각하다.

또한, 상기와 같은 문제점은 프론트 엔진 프론트 휠 구동 차량의 경우 더욱 심각하게 발생되는데, 이는 엔진이 횡치되는 바, 엔진룸의 점유 공간이 크게 차지하게 됨으로써, 프론트 휠의 조향각 설정에 조향 공간의 확보가 어렵기 때문이다.

그리고 조향을 위한 조향 기어박스의 랙 스트로크(Rack-Stroke) 설정방법을 살펴보면, 프론트 휠(구동륜)에 체인을 장착한 상태를 타이어의 최대 단면으로 가정하여 최악의 주행 조건에서 차체 사이드 멤버 및 기타 연관부품관의 최소 캡만을 유지할 수 잇도록 설정하고 있다.

그러나 상기와 같이 조향 기어박스의 랙 스트로크를 설정하는 경우에는 제일 큰 타이어의 적용 및 적용 타이어에 체인을 장착한 상태를 포함하여 오버 올 스페이스(Over All Surface)로서 궤적을 만들어 주게 되는 바, 실제 일반 적용 타이어 장착과 체인 미장착시에는 실제 간섭 대상 포인트와의 캡이 과다하기 때문이다.

그리고 실제 일반 시내 주행 시 U턴 할 때의 상황은 대부분의 경우 조향 핸들을 더 회전시킬 수 있음에도 불구하고 최악의 상태로 랙 스트로크를 결정했기 때문에 상기와 같은 문제점이 발생되는 것이다.

그렇다고 해서 최소 회전반경을 불필요하게 크게 하면 정상 주행 시에 조향이 쉽지 않게 되어 각종 안전사고가 유발되는 문제점 또한 발생된다.

이에 따라 종래에도 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 자동차의 회전반경을 조절할 수 있도록 하는 최소회전반경 조절장치를 개발하여 사용하고 있다.

그러나 종래에 개발되어 사용되고 잇는 최소 회전반경 조절장치는 오동작의 우려가 많거나 작동이 불편한 문제점이 있었다.

즉, 종래의 최소 회전반경 조절장치 중에서 특허제316918호의 것은 차량의 하중 조건을 센싱할 수 있는 센싱수단과, 센싱수단으로부터 입력되는 신호에 따른 컨트롤유닛의 제어에 따라 구동되는 구동수단과, 구동수단의 구동에 의해 동작되면서 조향 기어박스의 조향스트로크를 조절하는 조향 스트로크 조절수단을 포함하는 것으로, 이는 차량의 출발 직전의 하중조건 및 최대 조향시 휠의 바운딩 정도를 산출하여 이에 알맞은 조향 스트로크를 설정할 수 있도록 한 것이지만 차량의 하중 조건만 센싱하여 타이어의 회전각도를 조절하기 때문에 승용차의 경우 가벼운 상태라도 체인을 부착하고 웅덩이나 둔턱을 만났을 때에 더 악조건이 될 수 있어 타이어가 차체에 간섭될 소지가 많게 되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 특허 제345146호의 경우에는 스티어링 시스템을 형성하는 동력실린더의 양단부에 회전 가능하게 배치되는 회전체와, 랙에 고정되어 랙이 최대로 동력실린더 쪽으로 당겨졌을 때 회전체의 회전 상태에 따라 회전체의 중앙부측으로 삽입되거나 겹쳐지는 스톱플레이트와, 회전체를 운전자의 조작스위치의 조작에 따른 컨트롤 유닛에 의해 제어되면서 회전체를 정,역회전시키는 액튜에이터로 이루어진 것으로서, 이는 스티어링 랙의 스트로크 량을 임의 조절하여 최소 회전반경을 용이하게 가변시킬 수 있게 되는 것이지만 반드시 운전자가 조작스위치를 작동시켜야만 하는 데다가 체인을 부착하고도 스위치의 작동을 잊어버릴 경우 전술한 바와 같은 간섭의 우려가 있게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 스티어링에 별도의 전기적 스위치나 액튜에이터 없이 운전자의 의지에 따른 스티어링휠의 조작만으로 간편하게 최소 회전반경을 변경할 수 있도록 하는 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 스티어링휠(100)과 접속된 스티어링샤프트(400)의 하단부에 기어박스(200)가 결합되고, 상기 기어박스(200)의 끝단에는 타이로드(300)가 결합되어 있는 인너볼조인트소켓(500)의 접촉 유무에 따라 랙(600)의 스트로크를 제한하는 랙스톱퍼(800)가 설치되어 지는 것에 있어서, 상기 랙스톱퍼(800)와 인너볼조인트소켓(500) 사이에 타이어에 체인이 장착된 상태의 회전 반경이 유지되도록 하는 1차랙스톱퍼(700)를 설치하고, 상기 1차랙스톱퍼(700)와 랙스톱퍼(800) 사이에는 1차랙스톱퍼(700)와 랙스톱퍼(800)의 간격이 축소되도록 압축이 이루어지는 스프링 또는 고무와 같이 자체 탄성력을 갖고있는 탄성부재(900)가 설치되는 것에 의해 달성된다.

따라서 본 발명인 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조는 차량을 운행하는 운전자가 유턴등을 수행하기 위해 평상시의 힘으로 스티어링휠을 조작시 1차적으로 타이로드(300)가 결합되어 있는 인너볼조인트소켓(500) 1차랙스톱퍼(700)에 접촉하는 것에 의해 타이어에 체인이 장착된 기존과 동일한 회전반경을 갖도록 랙(600)의 스트로크가 유지되어지게 되고, 상기 1차랙스톱퍼(700)에 랙(600)이 접촉되어 있는 상태에서 더 큰 힘으로 차량을 운행하는 운전자가 스티어링휠(100)을 조작하게 되면 스프링 또는 고무와 같은 탄성부재(900)가 압축되면서 1차랙스톱퍼(700)와 랙스톱퍼(800)의 간격이 축소되도록 이동되는 것에 의해 랙(600)의 스트로크가 증가되어지게 되는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 관계하는 자동차의 조향기구를 보인 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 스티어링 랙 스트로크 조절구조를 보인 단면도 이며, 도 3은 본 발명인 스티어링 랙 스트로크가 평상시의 조타력으로 풀턴된 상태를 보인 단면도 이고, 도 4는 본 발명인 스티어링 랙 스트로크가 평상시의 조타력으로 풀턴된 상태보다 랙 스트로크가 증가된 상태를 보인 단면도 이다.

본 발명의 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조도 도 1과 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 스티어링휠(100)과 접속된 스티어링샤프트(400)의 하단부에 기어박스(200)가 결합되고, 상기 기어박스(200)의 끝단에는 타이로드(300)가 결합되어 있는 인너볼조인트소켓(500)의 접촉 유무에 따라 랙(600)의 스트로크를 제한하는 랙스톱퍼(800)가 설치되어 있다.

한편, 상기 랙스톱퍼(800)와 인너볼조인트소켓(500) 사이에는 타이어에 체인이 장착된 상태의 회전반경이 유지되도록 하는 1차랙스톱퍼(700)가 설치되고, 상기 1차랙스톱퍼(700)와 랙스톱퍼(800) 사이에는 1차랙스톱퍼(700)와 랙스톱퍼(800)의 간격이 축소되도록 압축이 이루어지는 스프링 또는 고무와 같이 자체 탄성력을 갖고있는 탄성부재(900)가 설치되어 진다.

이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조는 도 3과 도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 차량을 운행하는 운전자가 유턴등을 수행하기 위해 평상시의 힘으로 스티어링휠(100)을 조작시 1차적으로 타이로드(300)가 결합되어 있는 인너볼조인트소켓(500)에 1차랙스톱퍼(700)가 접촉되면서 타이어에 체인이 장착된 상태의 회전반경을 유지하게 된다.

또한, 상기와 같이 1차랙스톱퍼(700)에 랙(600)이 접촉되어 있는 상태에서 더 큰 힘으로 차량을 운행하는 운전자가 스티어링휠(100)을 조작하게 되면 스프링 또는 고무와 같은 탄성부재(900)가 압축되면서 1차랙스톱퍼(700)와 랙스톱퍼(800)의 간격이 축소되도록 이동되는 것에 의해 랙(600)의 스트로크가 증가되어지게 된 다.

이때, 상기 탄성부재(900)를 압축시키면서 1차랙스톱퍼(700)가 랙스토퍼 방향으로 이동되는 량 만큼 랙(600)의 스트로크가 증가되어 짐으로써, 차량을 운행시 차량을 운행하는 운전자가 필요에 따라 용이하게 회전반경을 축소시킬 수 있게 된다.

물론, 상기와 같이 회전반경이 축소되도록 스티어링휠(100)을 조작한 상태에서 리턴등을 수행한 후, 상기 스티어링휠(100)을 원위치시키게 되면, 1차랙스톱퍼(700)가 스프링 또는 고무와 같은 탄성부재(900)의 자체 탄성력에 의해 랙스톱퍼(800)와 소정의 간격이 유지되도록 원래 위치로 원상복귀되어 지게 된다.

상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면 차량을 운행하는 운전자가 필요에 따라 스티어링휠(100)을 조작하여 주는 것에 의해, 자동차의 회전반경을 결정하는 랙(600)의 스트로크가 가변되어지게 됨으로서, 차량을 운행하는 운전자가 필요에 따라 회전 반경을 가변시켜 가면서 운행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 차량을 운행시 스티어링휠(100)의 조작만으로 자동차의 최소 회전반경을 간편하게 축소시킬 수 있게 되므로 U턴과 주차를 쉽게 차량을 운행하는 운전자가 수행할 수 있게되고, 그에따른 교통의 흐름을 원활히 할 수 있게 됨은 물론, 자동차를 운행시 조향의 편의성이 향상되어 차량의 상품성을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 스티어링휠(100)과 접속된 스티어링샤프트(400)의 하단부에 기어박스(200)가 결합되고, 상기 기어박스(200)의 끝단에는 타이로드(300)가 결합되어 있는 인너볼조인트소켓(500)의 접촉 유무에 따라 랙(600)의 스트로크를 제한하는 랙스톱퍼(800)가 설치되어 지는 것에 있어서, 상기 랙스톱퍼(800)와 인너볼조인트소켓(500) 사이에 타이어에 체인이 장착된 상태의 회전반경이 유지되도록 하는 1차랙스톱퍼(700)가 설치되고, 상기 1차랙스톱퍼(700)와 랙스톱퍼(800) 사이에는 1차랙스톱퍼(700)와 랙스톱퍼(800)의 간격이 축소되도록 압축이 이루어지도록 자체 탄성력을 갖고있는 탄성부재(900)가 설치됨을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 탄성부재(900)는 자체 탄성력을 갖고있는 스프링인것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 탄성부재(900)는 자체 탄성력을 갖고있는 러버재인 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 랙 스트로크 조절구조.

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