KR100794937B1 - 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조 - Google Patents

랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조 Download PDF

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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 수용하되 내주면에 고정홈을 형성한 피니언 하우징; 일측이 상기 랙바를 지지하도록 상기 피니언 하우징에 삽입되되 외주면에 상기 고정홈에 삽입되는 고정턱이 형성되고, 상기 랙바를 지지하는 면의 대응하는 면에 장착홈이 형성되는 서포트 요크; 및 상기 장착홈과 동일한 형상으로 형성되어 상기 장착홈에 압입되는 요크 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조를 제공한다.
본 발명에 의하면, 서포트 요크의 후단부 외주면에 고정턱을 형성하고 피니언 하우징 내주면에 고정턱과 상대되는 고정홈을 형성하여 압입한 후 서포트 요크 후면에 형성된 장착홈에 요크 플러그를 압입하여 고정함으로써 조립성이 향상되고, 서포트 요크와 요크 플러그 사이의 유격이 발생하지 않기 때문에 래틀 노이즈 발생을 저감시키는 효과가 있다.
서포트 요크, 요크 플러그, 고정턱, 고정홈, 랙 피니언

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 있다. 이와 같이 종래의 서포트 요크(260) 조립구조는 나사결합 방식이기 때문에 조립성이 매우 떨어지고, 서포트 요크(260)와 요크 플러그(265) 사이에 유격이 발생하여 래틀 노이즈가 발생하는 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 유격보상이 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 수용하되 내주면에 고정홈을 형성한 피니언 하우징; 일측이 상기 랙바를 지지하도록 상기 피니언 하우징에 삽입되되 외주면에 상기 고정홈에 삽입되는 고정턱이 형성되고, 상기 랙바를 지지하는 면의 대응하는 면에 장착홈이 형성되는 서포트 요크; 및 상기 장착홈과 동일한 형상으로 형성되어 상기 장착홈에 압입되는 요크 플러그를 포함하는 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.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피니언 하우징의 단면도이다.
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 있다. 서포트 요크(310)의 후단부 외주면에는 서포트 요크(310)를 피니언 하우징(130)에 고정하기 위한 고정턱(330)을 형성하며 피니언 하우징(130)의 내주면에는 고정턱(330)과 상대되는 형상의 고정홈(340)을 형성하여 서포트 요크(310)를 피니언 하우징(130) 내주면에 삽입하였을 때 서포트 요크(310)의 정확한 위치를 잡는 역할을 한다.
서포트 요크(310)에 형성된 고정턱(330)이 피니언 하우징(130) 내주면에 형성된 고정홈(340)에 삽입되어 안정적으로 고정하기 위해 서포트 요크(310)의 후면에 일정 깊이로 장착홈(350)을 형성한다. 장착홈(350)은 원형 또는 다각형으로 고정턱(330)이 형성된 깊이 또는 그 이상 되도록 깊이를 갖도록 한다. 이와 같이 형성된 장착홈(350)에는 장착홈(350)과 동일한 형상의 요크 플러그(320)를 압입하여 서포트 요크(310)의 고정턱(330)이 피니언 하우징(130)의 고정홈(340)에서 이탈하는 것을 방지하여 단단히 고정되도록 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 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 서포트 요크의 후단부 외주면에 고정턱을 형성하고 피니언 하우징 내주면에 고정턱과 상대되는 고정홈을 형성하여 압입한 후 서포트 요크 후면에 형성된 장착홈에 요크 플러그를 압입하여 고정함으로써 조립성이 향상되고, 서포트 요크와 요크 플러그 사이의 유격이 발생하지 않기 때문에 래틀 노이즈 발생을 저감시키는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조에 있어서,
    랙바 및 피니언 기어를 수용하되 내주면에 고정홈을 형성한 피니언 하우징;
    일측이 상기 랙바를 지지하도록 상기 피니언 하우징에 삽입되되 외주면에 상기 고정홈에 삽입되는 고정턱이 형성되고, 상기 랙바를 지지하는 면의 대응하는 면에 장착홈이 형성되는 서포트 요크; 및
    상기 장착홈과 동일한 형상으로 형성되어 상기 장착홈에 압입되는 요크 플러그
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 조립구조.
  2. 삭제
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