KR100795054B1 - 차량용 스티어링장치의 타이로드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 스티어링장치의 타이로드에 관한 것으로서, 그 목적은 불필요한 나사 구간 및 축방향으로 작용되는 인장력을 제거하여, 강성 향상 및 하중이 집중되는 것을 방지하도록, 타이로드의 수나사부와 암나사부 사이에 밀착력을 발생시키는 고정수단을 설치한 차량용 스티어링장치의 타이로드를 제공하는 것이며, 일단측 외주면에 수나사부가 형성된 축부와, 상기 수나사부가 삽입 체결되도록 이와 마주하는 일단측에 암나사부가 형성된 아웃터볼하우징을 구비한 차량용 스티어링장치의 타이로드에 있어서, 상기 축부의 외경측과 상기 아웃터볼하우징의 내경측 사이에 설치되어 이들과 동시에 밀착되도록 고정수단이 마련되는 구성이다.

하중 집중, 노치, 나사 구간, 아웃터볼조인트, 고정너트, 경사면, 스틸링

Description

차량용 스티어링장치의 타이로드{TIE ROD OF STREERING DEVICE FOR VEHICLE}

도 1은 종래의 타이로드를 보인 분해상태 사시도이다.

도 2는 종래의 타이로드와 아웃터볼조인트의 결합상태 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 타이로드를 보인 분해상태 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 타이로드와 아웃터볼조인트의 결합상태 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 타이로드 20: 축부

21: 수나사부 30: 이너볼조인트

31: 이너볼하우징 40: 아웃터볼조인트

41: 아웃터볼하우징 42: 암나사부

43: 볼조인트 51: 경사면

52: 스틸링 53: 고정너트

54: 플랜지 55: 너트나사부

56: 하우징나사부

본 발명은 차량용 스티어링장치의 타이로드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이로드의 연결구조를 개선하여 그 사이의 강성 향상 및 하중이 집중되는 것이 방지되는 차량용 스티어링장치의 타이로드에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 스티어링장치는 운전석에 마련된 스티어링 휠과, 이의 하단측에 연결되는 스티어링 샤프트 및 스티어링 컬럼과, 이 스티어링 샤프트의 하단에 이와 교축되는 방향으로 연결되어 회전력을 좌,우측 왕복동력으로 전환하는 기어박스 등을 구비하여 마련된다.

한편, 중공으로 마련된 기어박스의 내부에는 좌,우측 방향으로 슬라이딩 가능하도록 랙바가 삽입 설치되고, 이 랙바의 양단측에는 이너볼조인트(Inner Ball Joint)와 아웃터볼조인트(Outter Ball Joint)를 구비한 타이로드(Tie Rod)가 설치된다.

도 1과 도 2는 이러한 종래의 타이로드를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 타이로드(1)는 길게 형성되는 축부(2)와, 랙바(미도시)와 연결될 수 있도록 이의 일단측에 마련된 이너볼조인트(3) 및 타이어측과 연결되도록 타단측에 마련된 아웃터볼조인트(4)를 구비한다.

먼저 이너볼조인트(3)는, 일단측이 랙바와 연결 가능하도록 마련되고 중공의 내부가 타단측으로 개구형성된 이너볼하우징(3a)과, 이 이너볼하우징(3a)의 내부에 삽입되어 이와 축방향으로 연동됨과 동시에 소정각도 내에서 회동되도록 축부(2)의 일단측 선단에 일체 형성된 이너볼(미도시)을 구비한다.

다음 아웃터볼조인트(4)는, 축부(2)의 타측 외주면에 형성된 수나사부(2a)의 일부가 삽입되어 나사 결합될 수 있도록 일단측에 중공의 암나사부(4b)가 형성되고 타단측에는 상향으로 개구된 아웃터볼하우징(4a)과, 이 아웃터볼하우징(4a)에 내부에 회동 가능하게 삽입되어 상향으로 연장되는 볼조인트(4c)를 구비한다.

한편, 축부(2)에 형성된 수나사부(2a)와 아웃터볼조인트(4)에 형성된 암나사부(4b)는 이들을 연결함과 동시에 차량의 토우인 조정을 위해 나사형식으로 마련되며, 이러한 수나사부(2a)와 암나사부(4b)의 체결을 견고히 고정할 수 있도록 수나사부(2a)의 외측에는 이에 이물림되는 너트(5)가 설치된다.

이때, 너트(5)는 수나사부(2a)와 이물림되어 아웃터볼조인트(4)와 마주하는 축방향 일측면과 밀착되면서 수나사부(2a)를 인장시키는 방향으로 체결력을 발생시키게되고, 이로 인해 나사체결로 인해 고정된 수나사부(2a)와 암나사부(4b)의 결합상태를 견고히 고정하게 된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 차량용 스티어링장치의 타이로드는, 수나사부와 암나사부의 고정을 위해 사용되는 너트가 타이로드의 수나사부를 축방향 인장시키므로 이 부분의 강성이 저하되어 타이어측으로부터 전달되는 하중이 수나사부에 집중되는 문제점이 있었다.

아울러, 타이로드의 조립 및 토우인 조정시 너트가 이동될 수 있도록 타이로드의 외주면에 수나사부가 길게 형성되므로 타이어측으로부터 하중이 전달될 때 수나사부가 노치와 같은 역할을 하게되어 하중이 수사나부로 집중되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 불필요한 나사 구간 및 축방향으로 작용되는 인장력을 제거하여, 강성 향상 및 하중이 집중되는 것을 방지하도록, 타이로드의 수나사부와 암나사부 사이에 밀착력을 발생시키는 고정수단을 설치한 차량용 스티어링장치의 타이로드를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 스티어링장치의 타이로드는, 일단측 외주면에 수나사부가 형성된 축부와, 상기 수나사부가 삽입 체결되도록 이와 마주하는 일단측에 암나사부가 형성된 아웃터볼하우징을 구비한 차량용 스티어링장치의 타이로드에 있어서, 상기 축부의 외경측과 상기 아웃터볼하우징의 내경측 사이에 설치되어 이들과 동시에 밀착되도록 고정수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 타이로드를 보인 도면이다. 도시된 바와 같이, 타이로드(10)는 길게 형성되는 축부(20)와, 랙바와 연결될 수 있도록 이의 일단측에 마련된 이너볼조인트(30) 및 타이어측과 연결되도록 타단측에 마련된 아웃터볼조인트(40)를 구비한다.

이때 이너볼조인트(30)는, 일단측이 랙바와 연결 가능하도록 마련되되 중공의 내부가 타단측으로 개구형성된 이너볼하우징(31)과, 이 이너볼하우징(31)의 내 부에 삽입되어 이와 축방향으로 연동됨과 동시에 소정각도 내에서 회동되도록 축부(20)의 일단측 선단에 일체 형성된 이너볼(미도시)을 구비한다.

또 아웃터볼조인트(40)는, 축부(20)의 타측 외주면에 형성된 수나사부(21)가 삽입되어 나사 결합될 수 있도록 일단측에 중공의 암나사부(42)가 형성되고 타단측에는 상향으로 개구된 아웃터볼하우징(41)과, 이 아웃터볼하우징(41)의 내부에 회동 가능하게 삽입되어 상향으로 연장되는 볼조인트(43)를 구비한다.

한편, 축부(20)에 형성된 수나사부(21)와 아웃터볼조인트(40)에 형성된 암나사부(42)는 이들을 연결함과 동시에 차량의 토우인 조정을 위해 나사형식으로 마련되는 것으로서, 본 발명에서는 수나사부(21)와 암나사부(42)의 체결을 견고히 유지하도록 함과 동시에 불필요한 나사 구간 및 축방향으로 작용되는 인장력을 제거할 수 있도록 고정수단이 마련된다.

즉, 고정수단은 축부(20)의 외경측과 아웃터볼하우징(41)의 내경측 사이에 설치되어 이들과 각각 밀착되어 이들을 견고히 연결 고정하는 것으로서, 축부(20)의 외경측과 아웃터볼하우징(41)의 내경측 사이로 축방향 진입됨에 따라 점차 밀착력이 커질 수 있도록 그 일측이 쐐기형상으로 마련된다.

또한, 고정수단을 구성하는 요소로는, 암나사부(42)의 입구측에 외부측으로 점차 확대 형성되는 경사면(51)과, 이 경사면(51)과 축부(20)의 외주면에 각각 밀착되되 원주방향 내,외측으로 수축 및 확장 가능하게 외주 일측이 절개된 스틸링(52)과, 이 스틸링(52)을 경사면(51) 및 축부(20)의 외주면측으로 가압할 수 있도록 마련된 고정너트(53)로 구비된다.

또, 이 고정너트(53)는 스틸링(52)과 밀착되도록 축방향 일측면에 내측으로 플랜지(54)가 형성되는 것으로서, 아웃터볼하우징(41)과 나사 결합되도록 그 내부측에 너트나사부(55)가 마련되고, 이 너트나사부(55)와 체결되도록 아웃터볼하우징(41)의 암나사부(42) 외측으로는 하우징나사부(56)가 마련된다.

이때, 고정너트(53)의 외경은 아웃터볼하우징(41)의 외경과 유사하게 형성되고 하우징나사부(56)는 아웃터볼하우징(41)의 외경에 비해 작게 형성되어, 그 사이에는 단차가 형성되며, 하우징나사부(56)의 축방향 돌출 길이는 너트나사부(55)와 하우징나사부(56)가 가장 깊이 체결될 때 아웃터볼하우징(41)과 고정너트(53)가 이격될 수 있도록 형성된다.

또, 수나사부(21)는 암나사부(42)와 체결 및 토우인 조정을 위한 구간에만 설치되어 그 길이가 줄어들게되는 것으로서, 암나사부(42)의 내부측으로 삽입되어 그 내부에서 이동될 수 있을 정도의 길이로 마련되어 타이로드(10)의 강성을 향상시키고, 이를 제작하는 공정을 보다 용이하게한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 스티어링장치의 타이로드는, 이너볼조인트(30)의 이너볼하우징(31)을 랙바와 연결시키고, 이 이너볼하우징(31)에는 이너볼을 삽입하여 이너볼조인트(30)를 랙바에 연결시킴과 동시에 이너볼과 일체 형성된 축부(20)를 랙바에 연결시킨다.

그리고, 축부(20)에 형성된 수나사부(21)에 아웃터볼조인트(40)의 암나사부(42)를 체결하여 축부(20)를 타이어측과 연결시키는데, 이 보다 먼저 아웃터볼하우징(41) 및 축부(20)의 외측으로는 고정너트(53) 및 스틸링(52)을 배치시킨 다.

아울러, 차량의 토우인을 조정하기 위해 수나사부(21)와 암나사부(42) 사이의 체결정도를 조절하여 타이로드(10)의 길이를 설정하고, 이를 유지하기 위해 고정수단의 스틸링(52)을 경사면(51)과 축부(20)의 외주면에 밀착시킨 상태에서 고정너트(53)를 회전시킨다.

그리고, 고정너트(53)의 플랜지(54)가 스틸링(52)을 아웃터볼하우징(41)측으로 가압하고, 이로 인해 스틸링(52)이 외주측으로 확장되면서 경사면(51)과 축부(20)의 외주면에 동시에 밀착되어 이들을 연결함과 동시에 이들을 고정하게 된다.

이로써, 타이어측으로부터 하중이 전달될 경우 타이로드(10)의 수나사부(21)는 암나사부(42)의 내측으로만 형성되므로 축부(20)에 노치와 같이 하중이 집중되는 부분이 없어져 타이로드(10)에 전달되는 하중이 분산된다.

아울러, 타이어측으로부터 하중이 전달될 때, 타이로드(10)의 축부(20)가 아닌 스틸링(52)측으로 일부의 하중이 전달되므로, 본 발명의 타이로드(10)에서는 하중의 보다 원활한 분산이 이루어지게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 스티어링장치의 타이로드는, 고정너트가 축부가 아닌 아웃터볼하우징에 나사체결되므로, 이를 위한 별도의 나사 구간을 축부에 형성할 필요가 없다.

이로 인해 타이어측으로부터 전달되는 외부의 하중 전달시 나사 구간 형성으 로 인한 노치효과를 방지할 수 있어 타이로드의 강성 향상 및 하중이 집중되는 것을 방지하는 이점이 있다.

그리고, 고정너트의 가압력이 스틸링에 전달되어 축부의 외주면과 경사면 사이에 대략 반경방향으로 밀착력이 작용하므로, 타이로드를 축방향으로 인장시키지않아도 되므로, 타이로드의 강성이 높아지는 이점이 있다.

아울러, 반경방향 내,외측으로 변형 가능하도록 마련된 스틸링에 의해 하중이 분산되므로, 하중 집중으로 인한 타이로드의 손상 및 변형을 막을 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 일단측 외주면에 수나사부가 형성된 축부와, 상기 수나사부가 삽입 체결되도록 이와 마주하는 일단측에 암나사부가 형성된 아웃터볼하우징을 구비한 차량용 스티어링장치의 타이로드에 있어서,

   상기 축부의 외경측과 상기 아웃터볼하우징의 내경측 사이에 설치되어 이들과 동시에 밀착되도록 고정수단이 마련되되, 상기 고정수단은 상기 축부의 외경측과 상기 아웃터볼하우징의 내경측 사이로 축방향 진입됨에 따라 점차 밀착력이 커지도록 그 일측이 쐐기형상으로 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링장치의 타이로드.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 수나사부는 상기 암나사부와 체결 및 토우인 조정을 위한 구간에만 설치되도록 상기 암나사부의 내측으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링장치의 타이로드.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 고정수단은 상기 암나사부의 입구측에 형성된 경사면과, 상기 경사면과 축부의 외주면에 각각 밀착되되 외주 일측이 절개된 스틸링과, 상기 스틸링을 상기 경사면 및 축부의 외주면측으로 가압할 수 있도록 상기 아웃터볼하우징에 나사 결합되는 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링장치의 타이로드.

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