KR100764196B1

KR100764196B1 - 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조

Info

Publication number: KR100764196B1
Application number: KR1020060035080A
Authority: KR
Inventors: 손명섭
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2006-04-18
Publication date: 2007-10-05

Abstract

본 발명은 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조에 관한 것이다.

본 발명은 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조에 있어서, 랙바 및 피니언 기어를 수용하는 피니언 하우징; 상기 랙바를 지지하는 서포트 요크; 및상기 서포트 요크를 지지 및 고정하는 요크 플러그를 구비하되 상기 요크 플러그의 외주면에 고정턱을 형성하고 상기 피니언 하우징 내주면에 상기 고정턱을 고정하기 위한 고정홈을 구비한 것을 특징으로 하는 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조를 제공한다.

본 발명에 의하면, 돔 형태의 캡 방식 요크 플러그를 사용하여 피니언 하우징에 압입하는 방식으로 조립함으로써 조립성이 우수하고 유격 보상이 용이한 효과가 있다.

서포트 요크, 요크 플러그, 조향장치, 랙바

Description

랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조{Support York Assembly for Use in Rack And Pinion Type Steering Apparatus}

도 1은 통상적인 자동차용 조향장치의 개략 구성도,

도 2는 종래의 피니언 하우징의 단면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피니언 하우징의 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

140: 랙바 310: 서포트 요크

320: 요크 플러그 330: 고정턱

본 발명은 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 서포트 요크를 지지하는 요크 플러그를 돔 형상의 캡 방식으로 형성하여 피니언 하우징에 압입하는 방식으로 조립함으로써 조립성이 우수하고 유격보상이 용이한 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조에 관한 것이다.

조향장치는 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 차량의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.

도 1은 통상적인 자동차용 조향장치의 개략 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 조향장치는 운전석에 배치되는 조향 휠(100)과 이에 연결된 조향 축(105), 그리고 조향 축을 차체에 고정할 수 있도록 하는 조향 컬럼(103), 조향 축(105)으로부터 입력받은 회전력을 직선 운동으로 변환하는 랙 기어(110)와 피니언 기어부(120)를 포함하는 피니언 하우징(130), 양단부에 이너 볼 조인트(135)를 구비한 랙바(140), 이너 볼 조인트(135)의 볼과 일체로 형성된 타이로드(150) 및 타이로드(150)의 끝단에 구비된 아우터 볼 조인트(155)를 포함하여 구성된다.

랙 피니언(Rack And Pinion Gear) 방식의 조향장치의 경우, 랙 기어(110)가 형성된 랙바(140)의 좌우측 단부에는 이너 볼 조인트(135)가 구비되어 있으며, 이너 볼 조인트(135)는 타이로드(150)와 연결되어 있다. 또한, 타이로드(150)는 아우터 볼 조인트(155)와 연결되어 타이어(158)의 너클(Knuckle, 159)과 연결되도록 한다.

도 2는 종래의 피니언 하우징의 단면도이다.

종래의 랙 피니언 방식의 피니언 하우징(130)은 피니언 샤프트(276), 랙바(140), 서포트 요크(260), 스프링(263) 및 요크 플러그(265)를 포함하여 구성된다. 랙 피니언 방식의 피니언 하우징(130)은 전술한 바와 같이 조향 축(105)으로부터 입력받은 회전력을 직선 운동으로 변환되도록 한다.

피니언 샤프트(273)는 조향 축(105)과 연결된 입력축(275)으로부터 회전력을 전달받아 랙바(140)에 전달한다. 피니언 샤프트(273)는 입력축(275)과 토션바(273)를 통하여 연결되어 있으며, 피니언 샤프트(273)의 종단부에는 랙 기어(110)와 치합되는 피니언 기어(120)가 형성되어 있다.

랙바(140)는 피니언 샤프트(276)와 치합되어 회전 운동을 직선 운동으로 전환한다. 랙바(140)는 자동차의 전륜 사이를 가로지르는 봉 형태로, 양 끝단에 볼 조인트(135)를 포함하며, 양측의 볼 조인트(135) 사이에는 피니언 샤프트(276)와 치합되는 랙 기어(110)가 형성되어 있다.

서포트 요크(260)는 랙바(140)와 피니언 샤프트(276)의 유격을 감소시켜 원활하게 동력이 전달될 수 있도록 하며, 서포트 요크(260)는 랙바(140)의 후방면인 랙 기어(110)가 형성된 면과 반대 측에 위치하며, 원통형 실린더(170)가 형성된 피니언 하우징(130)에 삽입되어 전후로 이동 가능한 구조이다.

서포트 요크(260)의 형상은 피니언 하우징(130)의 실린더에서 전후로 슬라이딩 가능하도록 원통형이며, 랙바(140)와 접하는 전방부는 랙바(110)의 후방면과 밀착할 수 있도록 반원형의 홈을 형성하고 있다.

또한, 랙바(110)와 피니언 샤프트(276)가 밀착하여 동력 전달을 효과적으로 전달할 수 있도록 서포트 요크(110)의 후방에 스프링(263)을 배치하여 일정한 압력으로 서포트 요크(260)를 밀어주어 랙바(140)와 피니언 샤프트(276) 사이에 발생하는 유격을 보상해 줄 수 있다.

이와 같은 서포트 요크(260)는 랙바(140)의 후방면과 슬라이딩 마찰을 하게되며, 마찰로 인해 랙바(140)가 마모되거나 소음을 발생하는 것을 방지하기 위해 통상 랙바(140)보다 연성 재질인 플라스틱 서포트 요크(260)를 사용한다.

스프링(263)은 서포트 요크(260)가 랙바(140)와 밀착되도록 압력을 가하는 기능을 하는 데 일반적으로 코일 스프링이 사용되며, 스프링(263)의 후면에는 요크 플러그(265)가 위치하여 스프링(263)을 지지한다.

요크 플러그(265)는 스프링(263)을 지지하여 서포트 요크(260)에 압력을 가하도록 한다. 요크 플러그(265)에는 통상 수나사형 나사산을 형성하고 있어 암나사형 나사산이 형성된 피니언 하우징(130)에 결합 가능하도록 되어 있으며, 요크 플러그(260)의 후면에는 렌치가 삽입될 수 있는 홈을 형성하고 있어 요크 플러그(265)를 결합할 때 또는 랙바(140)와 피니언 샤프트(276)의 유격이 발생하였을 때에 요크 플러그(265)를 렌치로 조임으로써 스프링(263)의 장력을 조절할 수 있다. 이와 같이 종래의 서포트 요크(260) 조립구조는 나사결합 방식이기 때문에 조립성이 매우 떨어지고, 유격 발생시 래틀 노이즈 저감을 위해 스프링의 장력을 조절하는 데 불편한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 서포트 요크를 지지하는 요크 플러그를 돔 형상의 캡 방식으로 형성하여 피니언 하우징에 압입하는 방식으로 조립함으로써 조립성이 우수하고 유격 보상이 용이한 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조에 있어서, 랙바 및 피니언 기어를 수용하는 피니언 하우징; 랙바를 지지하는 서포트 요크; 및 서포트 요크를 지지 및 고정하는 요크 플러그를 구비하되 요크 플러그의 외주면에 고정턱을 형성하고 피니언 하우징 내주면에 고정턱을 고정하기 위한 고정홈을 구비한 것을 특징으로 하는 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조는 서포트 요크(310) 및 요크 플러그(320)를 포함하여 구성된다. 서포트 요크(310)는 랙바(140)의 후면에 삽입되어 랙바(140)를 지지하도록 전면은 반원형의 홈이 형성되어 있고 후면은 평면 형상이다. 서포트 요크(310)는 일반적으로 플라스틱 재질로 제작되며 장시간 사용시 랙바(140)의 왕복운동에 의해 마모가 발생한다. 이러한 마모 발생에 대한 유격을 보상하기 위해 서포트 요크(310)의 후면에 요크 플러그(320)를 장착한다.

본 발명에 따른 요크 플러그(320)는 서포트 요크(310)와 접하는 면의 형상을 돔 형태로 형성한다. 돔 형태의 면을 형성한 요크 플러그(320)는 서포트 요크(310)와 접하여 서포트 요크(310)를 랙바(140) 방향으로 압력을 가하도록 탄성 부재를 사용하며, 스프링강 재질로 제작하는 것이 바람직하다.

또한 요크 플러그(320)의 외주면에 고정턱(330)을 형성하고 피니언 하우징의 내주면에 고정턱(330)과 상대되는 형상의 고정홈을 형성하여 요크 플러그(320)를 피니언 하우징(130)에 압입하여 장착하도록 한다.

돔 형상의 일면을 구비한 요크 플러그(320)는 서포트 요크(310)의 후면에 장착할 때 돔 형상의 중심부가 일정량 눌리면서 압입 장착된다. 장시간 사용으로 인해 서포트 요크(310)의 마모에 따라 발생하는 유격에 대응하여 눌려있던 요크 플러그(320)의 돔 형상이 재질 특성상 탄성을 구비하고 있기 때문에 눌려있던 돔 형상이 원상태로 복귀하려는 힘으로 유격 보상을 한다.

또한 요크 플러그(320)의 형상이 돔 형태이기 때문에 서포트 요크(310)와 닿는 면적이 좁고 항상 접하고 있기 때문에 종래의 서포트 요크(310)와 요크 플러그(320) 사이에서 발생하던 래틀 노이즈를 저감시키는 역할을 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 돔 형태의 캡 방식 요크 플러그를 사용하여 피니언 하우징에 압입하는 방식으로 조립함으로써 조립성이 우수하고 유격 보상이 용이한 효과가 있다.

Claims

랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조에 있어서,

랙바 및 피니언 기어를 수용하는 피니언 하우징;

상기 랙바를 지지하는 서포트 요크; 및

상기 서포트 요크를 지지 및 고정하는 요크 플러그

를 구비하되, 상기 요크 플러그의 양단에 고정턱을 형성하고 상기 피니언 하우징 내주면에 상기 고정턱을 고정하기 위한 고정홈을 구비하며, 상기 서포트 요크와 접하는 상기 요크 플러그 일면의 형상은 돔 형상인 것을 특징으로 하는 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조.
삭제