KR100897272B1

KR100897272B1 - 볼 앤 너트식 스티어링 시스템

Info

Publication number: KR100897272B1
Application number: KR1020070129628A
Authority: KR
Inventors: 신윤근
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2009-05-14

Abstract

본 발명은 볼 앤 너트식 스티어링 시스템에 관한 것으로서, 소정의 길이를 가지고 양 끝단이 경사지게 형성되는 릴레이로드와, 상기 릴레이로드의 양 끝단에 각각 장착되고 소정의 길이를 가지는 피트먼 암 및 아이들러 암과, 상기 릴레이로드의 수평부 끝단에 결합되는 타이로드 등으로 구성되는 볼 앤 너트식 스티어링 시스템에 있어서, 상기 릴레이로드와, 피트먼 암과, 아이들러 암은 분리형성되고, 분리 형성되는 부분의 일측에는 결합홈이 소정구간 형성되면서 내부에는 스탭모터가 장착되며, 타측에는 결합홈에 삽입 장착되고 스탭모터의 회전축에 체결되는 길이 조절바가 형성되도록 구성하여, 차량의 상태에 따라 상기 스탭모터를 작동시켜 상기 릴레이로드와, 피트먼 암과, 아이들러 암의 길이 조절이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

린 케이지, 릴레이로드, 피트먼 암, 아이들러 암, 타이로드, 스탭모터.

Description

볼 앤 너트식 스티어링 시스템{Ball and nut steering system}

본 발명은 볼 앤 너트식 스티어링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼 앤 너트식 스티어링 시스템을 구성하는 린 케이지의 피트먼 암, 아이들러 암, 릴레이로드를 분리 형성하면서 분리되는 부분에는 차량의 상태에 따라 길이조절이 가능하도록 스탭모터와 길이 조절바가 장착되는 볼 앤 너트식 스티어링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 스티어링 시스템은 운전석에 마련된 스티어링 휠과, 상기 스티어링 휠의 하부에 연결되는 스티어링 샤프트와, 상기 스티어링 샤프트의 하단에 교축되도록 설치되어 스티어링 샤프트를 통해 전달되는 회전운동력을 차량의 좌,우측으로의 직선운동력으로 전환시키는 기어박스 및 상기 기어박스에 내설된 피니언 축과 치합되는 랙바를 갖는 랙 하우징 등을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 랙 하우징 내부에는 피니언축과 교축되도록 치합되어 좌,우로 연동되는 랙바가 설치되고, 상기 랙바 양단에는 인너 볼 조인트(Inner ball joint)에 의해 연결되는 타이로드가 각각 설치되며, 상기 타이로드의 단부는 차량의 타이어 휠과 연결되어 랙바로부터 전달된 이송력이 타이로드를 통해 타이어 휠에 전달토록 함으로서 이를 회전시킬 수 있게 된다.

그리고 상용차량에 많이 사용되는 볼 앤 너트식 스티어링 시스템의 린 케이지 구조는 도시된 도 1과 같이 구성되는데,

상기 볼 앤 너트식 스티어링 시스템(100)은 소정의 길이를 가지고 양 끝단(220)이 경사지게 형성되는 릴레이로드(200)와, 상기 릴레이로드(200)의 양 끝단(220)에 각각 장착되는 피트먼 암(300) 및 아이들러 암(400)과, 상기 릴레이로드(200)의 수평부 끝단에 결합되는 타이로드(500) 등으로 구성된다.

그러나 기존의 볼 앤 너트식 스티어링 시스템(100)은 조향 기어비가 항상 일정하기 때문에 응답성을 빠르게 하도록 기어비를 설정할 경우에는 고속 주행시에 불안정해지며, 반면 고속 주행시의 안정성을 위하여 응답성을 느리게 할 경우에는 저속 주행시나 주차시 스티어링 조작량이 많아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 볼 앤 너트식 스티어링 시스템을 구성하는 린 케이지의 피트먼 암, 아이들러 암, 릴레이로드를 분리 형성하면서 분리되는 부분에는 차량에 상태에 따라 길이조절이 가능하도록 스탭모터와 길이 조절바가 장착되는 볼 앤 너트식 스티어링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 소정의 길이를 가지고 양 끝단이 경사지게 형성되는 릴레이로드와, 상기 릴레이로드의 양 끝단에 각각 장착되고 소정의 길이를 가지는 피트먼 암 및 아이들러 암과, 상기 릴레이로드의 수평부 끝단에 결합되는 타이로드 등으로 구성되는 볼 앤 너트식 스티어링 시스템에 있어서, 상기 릴레이로드와, 피트먼 암과, 아이들러 암은 분리 형성되고, 분리 형성되는 부분의 일측에는 결합홈이 소정구간 형성되면서 내부에는 스탭모터가 장착되며, 타측에는 결합홈에 삽입 장착되고 스탭모터의 회전축에 체결되는 길이 조절바가 형성되도록 구성하여, 차량의 상태에 따라 상기 스탭모터를 작동시켜 상기 릴레이로드와, 피트먼 암과, 아이들러 암의 길이 조절이 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 볼 앤 너트식 스티어링 시스템을 구성하는 린 케이지의 피트먼 암, 아이들러 암, 릴레이로드를 분리 형성하면서 분리되는 부분에는 차량에 상태에 따라 길이조절이 가능하도록 스탭모터와 길이 조절바가 장착하여,

저속에서는 빠른 조향 반응을 얻을 수 있으며, 주차시에는 적은 스티어링 휠 조작으로 풀 턴이 가능하기 때문에 운전이 편의성이 증가하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 고속에서 스티어링 반응을 둔감해지도록 하여 안정적인 스티어링 조작이 가능해지는 효과가 있다.

또한, 기존의 볼 앤 너트식 스티어링 시스템의 린 케이지 구조에 그대로 적용할 수 있어 경비를 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 2는 본 발명에 따른 볼 앤 너트식 스티어링 시스템을 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 요부를 나타낸 확대 단면도이다.

본 발명의 볼 앤 너트식 스티어링 시스템의 린 케이지(10)는 소정의 길이를 가지고 양 끝단(22)이 경사지게 형성되는 릴레이로드(20)와, 상기 릴레이로드(20)의 양 끝단에 각각 장착되어 소정의 길이를 가지는 피트먼 암(30) 및 아이들러 암(40)과, 상기 릴레이로드(20)의 수평부 끝단에 결합되는 타이로드(50)와, 스탭모터(60)로 구성된다.

그리고 본 발명에서는 상기 릴레이로드(20)와, 피트먼 암(30)과, 아이들러 암(40)을 분리 형성하고, 분리 형성되는 부분(22, 32, 42)에는 차량의 상태에 따라 길이 조절이 가능하도록 스탭모터(60)와 길이 조절바(26, 36, 46)가 구성된다.

상기와 같이 형성되는 상기 릴레이로드(20)와, 피트먼 암(30)과, 아이들러 암(40)을 도시된 도 3을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 릴레이로드(20)와, 피트먼 암(30)과, 아이들러 암(40)에 분리 형성되는 부분(22, 32, 42)의 일측에는 결합홈(24, 34, 44)이 소정구간 형성되고, 본 발명에서는 직사각형으로 소정의 깊이를 가지고 결합홈(24, 34, 44)이 형성되는 예를 들어 설명하기로 한다.

이때, 상기 결합홈(24, 34, 44)의 내부에는 차랑의 상태에 따라 회전 작동하는 스탭모터(60)가 장착된다.

상기 결합홈(24, 34, 44)이 형성되는 타측면에는 상기 결합홈(24, 34, 44)에 삽입 장착되고, 스탭모터(60)의 회전축(62)에 체결되는 길이 조절바(26, 36, 46)가 형성된다.

이때, 상기 길이 조절바(26, 36, 46)는 별도로 해당되는 길이만큼 절단하여 결합되는 구조로 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 볼 앤 너트식 스티어링 시스템의 린 케이지(10)의 작동 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 4 및 5는 본 발명에 따른 볼 앤 너트식 스티어링 시스템의 작동상태를 나타낸 도면이다.

먼저, 소정의 길이를 가지고 양 끝단이 경사지게 형성되는 릴레이로드(20)와, 상기 릴레이로드(20)의 양 끝단에 각각 장착되고, 소정의 길이를 가지는 피트먼 암(30) 및 아이들러 암(40)을 분리형성한다.

그리고 상기 릴레이로드(20)와, 피트먼 암(30)과, 아이들러 암(40)은 분리 형성되는 부분(22, 32, 42)의 일측으로 직사각형 형상의 결합홈(24, 34, 44)을 소정구간 형성하고, 타측에는 상기 결합홈(24, 34, 44)에 삽입 장착되고, 슬라이딩 작동하는 길이 조절바(26, 36, 46)를 형성한다.

이때, 상기 결합홈(24, 34, 44)의 내부에서는 스탭모터(60)가 장착되고, 상기 길이 조절바(26, 36, 46)는 스탭모터(60)의 회전축(62)과 체결하여 린 케이지(10)의 조립을 완료한다.

상기와 같은 상태에서 저속 주행 또는 주차시에는 상기 피트먼 암(30)과 아이들러 암(40)의 길이는 늘어나야 함으로, 결합홈(24, 34, 44)의 내부에 장착된 스탭모터(60)는 일방향으로 회전 작동하고, 그에 따라 길이 조절바(26, 36, 46)를 밀어냄으로써 빠른 스티어링 반응을 얻을 수 있게 되는 것이다.

그리고 고속 주행시에는 상기 피트먼 암(30)과 아이들러 암(40)의 길이는 짧아져야 함으로, 상기 결합홈(24, 34, 44)의 내부에 장착된 스탭모터(60)는 타방향으로 회전 작동하고, 그에 따라 길이 조절바(26, 36, 46)를 내부로 당기도록 함으로써 스티어링 반응이 둔감해지도록 한다.

도 1은 종래의 볼 앤 너트식 스티어링 시스템을 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 볼 앤 너트식 스티어링 시스템을 나타낸 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 요부를 나타낸 확대 단면도.

도 4 및 5는 본 발명에 따른 볼 앤 너트식 스티어링 시스템의 작동상태를 나타낸 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 린 케이지, 20 : 릴레이로드,

30 : 피트먼 암, 40 : 아이들러 암,

50 : 타이로드, 60 : 스탭모터.

Claims

소정의 길이를 가지고 양 끝단이 경사지게 형성되는 릴레이로드(20)와, 상기 릴레이로드(20)의 양 끝단에 각각 장착되고 소정의 길이를 가지는 피트먼 암(30) 및 아이들러 암(40)과, 상기 릴레이로드(20)의 수평부 끝단에 결합되는 타이로드(50) 등으로 구성되는 볼 앤 너트식 스티어링 시스템에 있어서,

상기 릴레이로드(20)와, 피트먼 암(30)과, 아이들러 암(40)은 분리형성되고,

분리 형성되는 부분(22, 32, 42)의 일측에는 결합홈(24, 34, 44)이 소정구간 형성되면서 내부에는 스탭모터(60)가 장착되며, 타측에는 결합홈(24, 34, 44)에 삽입 장착되고 스탭모터(60)의 회전축(62)에 체결되는 길이 조절바(26, 36, 46)가 형성되도록 린 케이지(10)를 구성하여,

차량의 상태에 따라 상기 스탭모터(60)를 작동시켜 상기 릴레이로드(20)와, 피트먼 암(30)과, 아이들러 암(40)의 길이 조절이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 볼 앤 너트식 스티어링 시스템.