KR100804474B1

KR100804474B1 - 조향장치의 기어박스

Info

Publication number: KR100804474B1
Application number: KR1020020079485A
Authority: KR
Inventors: 김영래
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2008-02-20
Also published as: KR20040051813A

Abstract

본 발명은 하우징의 내부 일측에는 운전자가 발생시킨 조향력을 전달받아 회전되도록 내부에 입력축이 마련되고, 입력축의 선단에는 이와 함께 연동되도록 볼스크류가 마련되며, 상기 볼스크류의 외측으로는 그 사이에 볼을 개재하여 축방향으로 슬라이딩 동작되도록 마련된 랙피스톤을 포함하여 이루어진 조향장치의 기어박스에 있어서, 상기 랙피스톤의 홈의 가장 저부에도 홈을 따라 소홈이 형성되고, 상기 소홈을 따라 소볼이 삽입된 것을 특징으로 하는 조향장치의 기어박스에 관한 것이다.

기어박스, 랙피스톤, 볼스크류, 볼

Description

조향장치의 기어박스{GEAR BOX OF STEERING DEVICE FOR VEHICLE}

도 1은 종래의 조향장치의 기어박스의 단면도이다.

도 2는 도 1의 볼너트부의 상세도이다.

도 3는 본 발명에 따른 조향장치의 기어박스의 단면도이다.

도 4는 도 3의 볼너트부의 상세도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

200 : 랙하우징 205 : 입력축

210 : 볼스크류 212 : 볼

213 : 기어홈 214 : 소홈

216 : 소볼 215 : 랙피스콘

220 : 랙기어 225 : 섹터축

230 : 섹터기어 235 : 피트먼암

240 : 조절스크류 245 : 조절홈

250 : 고정너트

본 발명은 차량용 조향장치의 기어박스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼핸너트형 기어박스의 이물림을 조정하는 조절스크류와, 이에 의해 축방향으로 동작되는 섹터축과의 사이에 탄성부재를 마련하여 원활한 이물림을 이룰 수 있는 차량용 조향장치의 기어박스에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 조향장치는 차량의 진행 방향으로 변경하기 위한 조건으로서, 운전석에 마련된 조향핸들과, 그 하측에 마련되는 조향축, 그리고 이 조향축과 연결되어 회전력을 감속함과 동시에 동력전달방향을 전환하는 기어박스 등을 구비하여 마련된다.

도 1은 볼핸너트형 기어박스를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 하우징(100)의 내부 일측에는 운전자가 발생시킨 조향력을 전달받아 회전되도록 내부에 입력축(105)이 마련되고, 입력축(105)의 선단에는 이와 함께 연동되도록 볼 스크류(110)가 마련된다.

그리고, 볼스크류(110)의 외측으로는 그 사이에 볼을 개재하여 축방향으로 슬라이딩 동작되도록 랙피스톤(115)이 마련되고, 이 랙피스톤(115)의 일측 외부면에는 랙기어(120)가 형성된다.

또, 랙기어(120)에는 이와 이물림될 수 있도록 일단에 섹터기어(130)가 형성된 섹터축(125)이 랙피스톤(125)과 직교하도록 배치되며, 이때, 랙기어(120)와 섹터기어(130)는 섹터축(125)이 축방향으로 이동될 때 그 사이의 밀착정도가 조절될 수 있도록 소정의 각도로 기울어져 설치된다.

아울러, 섹터축(125)의 선단에는 피트먼암(135)이 마련되며, 이 피트먼암(135) 링크(미도시)를 통해 조향륜(미도시)를 동작시키게 된다.

한편, 서로 이물림되는 랙기어(120) 및 섹터기어(130)가 마모된 경우나, 랙피스톤(115)과 섹터축(125)을 조립할 때 랙기어(120)와 섹터기어(130)의 이물림을 조정할 수 있도록 섹터축(125)의 선단에는 조절스크류(140)가 마련되고, 하우징(100)에는 조절스크류(140)가 나사결합되는 조절공(102)이 마련된다.

또한, 조절스크류(140)의 외측 선단에는 공구가 삽입될 수 있도록 축방향으로 함몰 형성된 조절홈(145)이 마련되고, 조절스크류(140)가 조절된 상태를 유지할 수 있도록 외부로 연장된 조절스크류(140)의 외부면에는 고정너트(150)가 마련된다.

이로써, 종래의 기어박스는, 장기간 사용으로 인해 랙기어(120)와 섹터기어(130)가 마모되어 그 사이에 유격이 발생될 때, 조절홈(145)에 공구를 삽입하여 조절스크류(140)를 회전시킴으로써, 그 사이의 간극을 조정하게 된다.

상기에서 랙기어(120)와 섹터기어(130) 사이의 간극을 조정하는 이유는 랙기와 섹터기어 사이의 유격으로 동력전달이 불안정해지고, 조향감이 저하되며, 소음 및 진동이 발생되어 신뢰성이 저하되기 때문이다.

그러나 기어박스에는 다양한 부품들이 상호 유기적으로 결합되어 동작되므로 소음 및 진동을 개선하기 위해서는 각각의 부품들간의 결합관계를 고려하여야 한다.

상기에서 볼스크류(110)의 외측으로는 그 사이에 볼(112)을 개재하여 축방향으로 슬라이딩 동작하는 랙피스톤(115)이 마련 되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 볼스크류(110)와 볼(112) 및 볼(112)과 랙피스톤(115)이 슬라이딩시 미끄럼 접촉되기 때문에 마찰에 의해 소음 및 진동이 심하게 발생되는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 볼이 지나가는 랙피스톤 홈의 저부에 홈을 따라 소홈을 형성하고, 이 소홈에 소볼을 추가하여 랙피스톤이 습동시 볼과 작은볼이 구름 접촉되도록 하여 마찰을 줄일수 있는 조향장치의 기어박스를 제공함에 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 하우징의 내부 일측에는 운전자가 발생시킨 조향력을 전달받아 회전되도록 내부에 입력축이 마련되고, 입력축의 선단에는 이와 함께 연동되도록 볼스크류가 마련되며, 상기 볼스크류의 외측으로는 그 사이에 볼을 개재하여 축방향으로 슬라이딩 동작되도록 마련된 랙피스톤을 포함하여 이루어진 조향장치의 기어박스에 있어서, 상기 랙피스톤의 홈의 가장 저부에도 홈을 따라 소홈이 형성되고, 상기 소홈을 따라 소볼이 삽입된 것을 특징으로 하는 조향장치의 기어박스를 제공한다.

또한, 상기 랙피스톤에 형성되는 소홈은 그 상단의 폭이 소홈에 삽입된 소볼이 빠지지 않도록 소볼의 지름 보다 작게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 볼 발명의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 조향장치의 기어박스를 보인 단면도이고, 도 4는 도 3이 볼너트부의 상세도이다. 이에 도시된 바와 같이, 하우징(200)의 내부 일측에는 운전자가 발생시킨 조향력을 전달받아 회전되도록 내부에 입력축(205)이 마련되고, 입력축(205)의 선단에는 이와 함께 연동되도록 볼 스크류(210)가 마련된다.

그리고, 볼스크류(210)의 외측으로는 그 사이에 볼을 개재하여 축방향으로 슬라이딩 동작되도록 랙피스톤(215)이 마련되고, 이 랙피스톤(215)의 일측 외부면에는 랙기어(220)가 형성된다. 또한 랙피스톤(215)의 기어홈(213)의 저부 중앙에는 기어홈(213)을 따라 소홈(214)이 형성되고, 이 소홈(214)은 그 단면이 항아리 형태로 이루어져 상단이 중앙의 폭 보다 작다. 그리고 상기 소홈(214)에는 소볼(216)이 채워지고, 소홈(214)의 상단폭은 소볼(216)의 지름보다 작으므로 상부에서 소볼(216)을 직접 삽입할 수 없으므로 소홈(214)의 일측에 소볼 삽입홈(미도시)을 형성해야 한다. 소홈(214)의 상단폭을 소볼(216)의 지름과 동일하게 하여 소볼(216)을 쉽게 삽입할 수 도 있으나, 그렇게 되면 삽입된 소볼(216)이 중력에 의하여 빠져 이탈되므로 다음 작업이 어려워진다.

또, 랙기어(220)에는 이와 이물림될 수 있도록 일단에 섹터기어(230)가 형성된 섹터축(225)이 랙피스톤(225)과 직교하도록 배치되며, 이때, 랙기어(220)와 섹터기어(230)는 섹터축(225)이 축방향으로 이동될 때 그 사이의 밀착정도가 조절될 수 있도록 소정의 각도로 기울어져 설치된다.

아울러, 섹터축(225)의 선단에는 피트먼암(235)이 마련되며, 이 피트먼암(235) 링크(미도시)를 통해 조향륜(미도시)을 동작시키게 된다.

한편, 서로 이물림되는 랙기어(220) 및 섹터기어(230)가 마모된 경우나, 랙 피피스톤(225)과 섹터축(225)을 조립할 때 랙기어(220)와 섹터기어(230)의 이물림을 조정할 수 있도록 섹터축(225)의 선단에는 조절스크류(240)가 마련되고, 하우징(200)에는 조절스크류(240)가 나사결합되는 조절공(202)이 마련된다.

또한, 조절스크류(240)의 외측 선단에는 공구가 삽입될 수 있도록 축방향으로 함몰 형성된 조절홈(245)이 마련되고, 조절스크류(240)가 조절된 상태를 유지할 수 있도록 외부로 연장된 조절스크류(240)의 외부면에는 고정너트(250)가 마련된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에서는 랙피스톤(225)이 볼스크류(210)를 따라 축방향으로 이동될 때 랙피스톤(225)의 소홈(214)에 삽입된 소볼(216)과 볼(212)이 접촉되고, 소볼(216)과 볼(212)이 상호간의 구름접촉에 의하여 마찰이 일어나므로 랙피스톤(215)과 볼(212)과의 마찰을 줄일 수 있으며 그에 따른 진동과 소음도 감소된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 볼너트 내부의 볼이 회전하는 홈의 하단부에 소홈을 추가하고, 이 홈에 소볼을 추가하여 랙피스톤 습동시 볼과 소볼이 상호간에 구름접촉이 되도록 하여 마찰을 줄임으로써 그에 따른 진동이나 소음을 줄일 수 있다.

Claims

하우징의 내부 일측에는 운전자가 발생시킨 조향력을 전달받아 회전되도록 내부에 입력축이 마련되고, 입력축의 선단에는 이와 함께 연동되도록 볼스크류가 마련되며, 상기 볼스크류의 외측으로는 그 사이에 볼을 개재하여 축방향으로 슬라이딩 동작되도록 마련된 랙피스톤을 포함하여 이루어진 조향장치의 기어박스에 있어서,

상기 랙피스톤의 홈의 가장 저부에 홈을 따라 소홈이 형성되고, 상기 소홈내에 소볼이 삽입된 것을 특징으로 하는 조향장치의 기어박스.
제1항에 있어서,

상기 랙피스톤에 형성되는 소홈은 그 상단의 폭이 소홈에 삽입된 소볼이 빠지지 않도록 소볼의 지름 보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 조향장치의 기어박스.