KR100746693B1 - 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 관한 것으로서, 그 목적은 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 랙하우징의 양단에 설치된 랙스톱퍼와, 이와 마주하여 밀착되는 이너볼조인트 사이의 충격음을 저감시킬 수 있도록 그 사이에 댐퍼링을 마련한 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 관한 것이며, 중공으로 마련된 랙하우징(10)의 내부에 축방향으로 이동 가능하게 설치되되 양단은 상기 랙하우징(10)의 외부로 연장된 랙바(30)와, 내부면은 상기 랙바(30)의 외부면과 상기 랙하우징(10)의 양단측 내부면 사이에 마련된 랙스톱퍼(50)와, 상기 랙바(30)의 양단에 결합되도록 일측에는 나사부(81)가 형성되고 타측은 개구형성된 볼하우징(80)과, 상기 볼하우징(80)의 내부에 삽입 결합되는 볼부(90)를 구비하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 있어서, 상기 랙스톱퍼(50)와 볼하우징(80) 사이의 충격음을 저감시킬 수 있도록 상기 볼하우징(80) 외부를 감싸 밀착 고정되며, 축방향 일측면은 상기 볼하우징(80)에 고정되고, 타측면은 상기 랙스톱퍼(50)와 밀착 가능한 완충재질의 댐퍼링(100)이 구비되는 구성이다.

랙스톱퍼, 볼하우징, 걸림턱, 완충재질, 댐퍼링, 압착돌기

Description

차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트{INNER BALL JOINT OF STEERING DEVICE FOR VEHICLE}

도 1은 종래의 이너볼조인트의 설치상태를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 이너볼조인트의 설치상태를 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 댐퍼링의 사시도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10:랙하우징 30:랙바

50:랙스톱퍼 60:타이로드

70:이너볼조인트 80:볼하우징

81:나사부 82:걸림턱

90:볼부 100:댐퍼링

101:결합공 102:압착돌기

본 발명은 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 랙하우징의 양단에 설치된 랙스톱퍼와, 이와 마주하여 밀착되는 이너볼조 인트 사이의 충격음을 저감시킬 수 있도록 그 사이에 댐퍼링을 마련한 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 스티어링 시스템은 스티어링 휠에서 발생되는 회전력을 조향용 바퀴에 전달할 수 있도록 그 사이에 마련되는 것으로서, 스티어링 휠에 연결되는 스티어링 샤프트와, 이 스티어링 샤프트에 연결된 기어박스, 그리고 기어박스의 양측에 이너볼조인트로서 연결된 타이로드 등을 구비하여 마련된다.

도 1은 이러한 기어박스에 이너볼조인트가 연결된 상태를 보인 부분단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 좌,우측으로 길게 중공으로 마련되어 내부에 랙바(3)가 설치되고 중간 일측에는 랙바(3)와 교차하는 방향으로 유압밸브(2)가 설치된 랙하우징(1)이 마련된다.

이 랙하우징(1)의 내부에 설치되는 랙바(3)는 금속의 원봉으로서 미도시된 중간 일측에 랙이 형성되고, 중간 타측에는 피스톤(3a)이 마련되어 유압밸브(2)의 중심측에 마련된 피니언과 랙이 치합되어 동력을 전달받음과 동시에 유압밸브(2)에서 공급되는 유압으로 인해 좌,우측으로 동작된다.

한편, 랙하우징(1)의 개구된 양단에는 랙바(3)를 지지할 수 있도록 외주면은 랙하우징(1)에 밀착되고 내주면은 랙바(3)에 밀착되는 랙부시(4)와, 이 랙부시(4)의 축방향 외측으로 설치되어 랙바(3)의 이동을 제한할 수 있도록 중공의 랙스톱퍼(5)가 마련된다.

또한, 랙하우징(1)의 외부 양측으로 연장되는 랙바(3)의 양측 선단에는 타이로드(6)가 연결 설치되는데, 이때 타이로드(6)와 랙바(3)는 이너볼조인트(7)로서 연결된다.

즉, 이너볼조인트(7)는 랙바(3)의 양측 선단에 결합되며 일측이 개구된 볼하우징(7a)과, 이에 대응되도록 양측에 마련된 타이로드(6)의 일단에 형성되어 볼하우징(7a)의 내부에 삽입 결합되는 볼부(7b)로서 이루어진다.

이때 볼하우징(7a)은 랙스톱퍼(5)의 내부면 지름에 비해 크게 마련됨으로 랙바(3)가 좌,우측으로 동작될 때 랙스톱퍼(5)의 외부측에서 이와 함께 연동되고 최대한 일측으로 이동되었을 때에는 랙스톱퍼(5)의 축방향 외부면과 밀착되어 랙바(3)의 이동을 제한하게 된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트는 스티어링 시스템의 잠금동작시 이너볼조인트의 볼하우징과 랙스톱퍼가 부딪혀서 충격음을 발생시키게 되므로, 운전자에게 불안감을 주고 되고, 더 나아가 차량의 신뢰성까지 저하시키게되는 문제점으로 작용하게 되었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 랙하우징의 양단에 설치된 랙스톱퍼와, 이와 마주하여 밀착되는 이너볼조인트 사이의 충격음을 저감시킬 수 있도록 그 사이에 댐퍼링을 마련한 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 관한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트는, 중공으로 마련된 랙하우징의 내부에 축방향으로 이동 가능하게 설치되되 양단은 상기 랙하우징의 외부로 연장된 랙바와, 내부면은 상기 랙바의 외부면과 상기 랙하우징의 양단측 내부면 사이에 마련된 랙스톱퍼와, 상기 랙바의 양단에 결합되도록 일측에는 나사부가 형성되고 타측은 개구형성된 볼하우징과, 상기 볼하우징의 내부에 삽입 결합되는 볼부를 구비하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 있어서, 상기 랙스톱퍼와 볼하우징 사이의 충격음을 저감시킬 수 있도록 상기 볼하우징 외부를 감싸 밀착 고정되며, 축방향 일측면은 상기 볼하우징에 고정되고, 타측면은 상기 랙스톱퍼와 밀착 가능한 완충재질의 댐퍼링이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 이너볼조인트의 설치상태를 보인 부분단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 좌,우측으로 길게 중공으로 마련되어 내부에 랙바(30)가 설치되고 중간 일측에는 랙바(30)와 교차하는 방향으로 로터리밸브(20)가 설치된 랙하우징(10)이 마련된다.

이 랙하우징(10)의 내부에 설치되는 랙바(30)는 금속의 원봉으로서 미도시된 중간 일측에 랙이 형성되고, 중간 타측에는 피스톤(31)이 마련되어 로터리밸브(20)의 중심측에 마련된 피니언과 랙이 치합되어 동력을 전달받음과 동시에 로터리밸브(20)에서 공급되는 유압으로 인해 좌,우측으로 동작된다.

한편, 랙하우징(10)의 개구된 양단에는 랙바(30)를 지지할 수 있도록 외주면은 랙하우징(10)에 밀착되고 내주면은 랙바(30)에 밀착되는 랙부시(40)와, 이 랙부 시(40)의 외측으로 마련되어 랙바(30)의 이동을 제한할 수 있도록 중공의 랙스톱퍼(50)가 마련된다.

또한, 랙하우징(10)의 외부 양측으로 연장되는 랙바(30)의 양측 선단에는 타이로드(60)가 연결 설치되는데, 이때 타이로드(60)와 랙바(30)는 이너볼조인트(70)로서 연결된다.

이 이너볼조인트(70)는 랙바(30)의 양측 선단 내부에 삽입되어 이에 나사 결합될 수 있도록 일측 외주면에 나사부(81)가 형성되고 타측은 개구형성된 볼하우징(80)과, 차량의 스티어링용 타이어와 연결되는 타이로드(60)의 일단에 형성되어 이 볼하우징(80)의 내부에 삽입 결합되는 볼부(90)로서 이루어진다.

이때 볼하우징(80)은 랙스톱퍼(50)의 내부면 지름에 비해 크게 마련됨으로 랙바(30)가 좌,우측으로 동작될 때 랙스톱퍼(50)의 외부측에서 이와 함께 연동되고 최대한 일측으로 이동되었을 때에는 랙스톱퍼(50)의 축방향 외부면과 밀착되어 랙바(30)의 이동을 제한하게 된다.

특히, 본 발명에서는 랙스톱퍼(50)와 이너볼조인트(70)의 볼하우징(80)이 밀착되어 발생되는 충격음을 저감시킬 수 있도록 그 사이에 댐퍼링(100)이 마련된다.

이 댐퍼링(100)은 양측에 형성되는 랙스톱퍼(50)와 이너볼조인트(70)사이 공간에, 좌,우 구분 없이 모두 사용할 수 있도록, 서로 동일한 형상으로 마련되는 이너볼조인트(70)에 설치되는 것으로서, 그 재질은 금속재에 비해 연성재질(완충재질)인 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic)으로 마련된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 이 댐퍼링(100)은 중공의 링으로서, 중심측 내부 에는 볼하우징(80)의 나사부(81) 외측으로 설치될 수 있도록 결합공(101)이 형성되고, 이 결합공(101)의 내부면에는 중심측으로 돌출 형성되는 압착돌기(102)가 마련된다.

즉, 볼하우징(80)의 나사부(81) 외측에는 볼하우징(80)의 개구형성된 측으로 점차 지름이 커지도록 다단으로 마련되고, 이로 인해 그 사이에는 걸림턱(82)이 마련되는데, 이 걸림턱(82)에 댐퍼링(100)이 설치되는 것이다.

또, 압착돌기(102)는 걸림턱(82)에 진입되는 측과 그 반대측이 경사지도록 직각 삼각형의 반경방향 단면을 가지는 돌기로서 중심측으로 돌출되는 그 선단측이 볼하우징(80)의 걸림턱(82) 외주면과 밀착 고정되는 것이다.

이때, 압착돌기(102)는 걸림턱(82)에 진입하기 용이하도록 그 선단측이 걸림턱(82)과 이격되는 측을 향하도록 배치되어 그 내부로 볼하우징(80)의 걸림턱(82)이 진입될 때 최초에는 원주방향으로 이격되고, 점차 진입될수록 그 사이가 밀착되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트는, 랙바(30)와 이너볼조인트(70)의 볼하우징(80)을 나사결합하기 전에 볼하우징(80)의 나사부(81) 외측의 걸림턱(82)에 댐퍼링(100)을 설치하는데, 이때 댐퍼링(100)의 압착돌기(102) 선단이 나사부(82)와 인접하도록 배치한다.

이로써, 스티어링 시스템의 동작시 랙바(30)가 좌,우측으로 동작되고, 스티어링 시스템의 잠금동작시 볼하우징(80)과 랙스톱퍼(50)가 밀착되는데, 이때 본 발명에서는 볼하우징(80)의 배면측에 고정 설치된 댐퍼링(100)이 랙스톱퍼(50)와 밀 착되어 자체적인 탄성력으로 인해 그 사이의 충격을 완화시켜줌과 동시에 충격음을 저감시키게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트는, 동일한 형상으로 마련되어 랙바의 양측에 결합되는 이너볼조인트의 볼하우징 외부에 댐퍼링을 설치됨으로써, 댐퍼링을 좌,우 구분 없이 사용할 수 있고, 단순한 구조의 댐퍼링으로 인해 랙스톱퍼와 이너볼조인트 사이의 충격음을 저감시킬 수 있어 운전자가 느끼는 불안감을 해소할 수 있고, 차량의 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 중공으로 마련된 랙하우징의 내부에 축방향으로 이동 가능하게 설치되되 양단은 상기 랙하우징의 외부로 연장된 랙바와, 내부면은 상기 랙바의 외부면과 상기 랙하우징의 양단측 내부면 사이에 마련된 랙스톱퍼와, 상기 랙바의 양단에 결합되도록 일측에는 나사부가 형성되고 타측은 개구형성된 볼하우징과, 상기 볼하우징의 내부에 삽입 결합되는 볼부를 구비하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 있어서,

   상기 랙스톱퍼(50)와 볼하우징(80) 사이의 충격음을 저감시킬 수 있도록 상기 볼하우징(80) 외부를 감싸 밀착 고정되며, 축방향 일측면은 상기 볼하우징(80)에 고정되고, 타측면은 상기 랙스톱퍼(50)와 밀착 가능한 완충재질의 댐퍼링(100)이 마련되며, 상기 댐퍼링(100)의 내부에는 중공의 결합공(101)이 마련되고 이 결합공(101)의 내부에는 상기 볼하우징(80)과 견고히 밀착될 수 있도록 중심측으로 좁아지도록 경사지게 돌출되는 압착돌기(102)가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트.
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