KR101163260B1

KR101163260B1 - 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치

Info

Publication number: KR101163260B1
Application number: KR1020070053280A
Authority: KR
Inventors: 송준규
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2012-07-05
Also published as: JP2008296899A; CN101314361B; US20080295629A1; KR20080105547A; JP4822289B2; US8256315B2; CN101314361A

Abstract

본 발명은 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치에 관한 것이다.

본 발명은 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치에 있어서, 랙 바의 일측에 맞닿아 상기 랙 바를 지지하는 서포트 요크; 상기 서포트 요크의 일측에 결합하여 상기 서포트 요크를 지지하는 캠 구조; 상기 캠 구조의 일측에 위치하여 상기 캠 구조를 지지하며 랙 하우징에 결합되는 요크 플러그; 및 상기 서포트 요크의 일측에 구비되어 상기 서포트 요크에 랙 바 방향으로 탄성력을 부여하는 요크 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치를 제공한다.

본 발명에 의하면 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 1 대폭부에서 제 1 소폭부로 길게 연결되는 제 1 가이드부 및 제 1 대폭부에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈을 포함하여 구성되는 제 1 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 2 대폭부에서 제 2 소폭부로 길게 연결되는 제 2 가이드부와 제 2 대폭부에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 2 고정홈을 포함하여 구성되는 제 1 캠, 제 2 가이드부를 따라 구비되고 제 2 가이드부 위로 일정부분 돌출되는 하나 이상의 이격재 및 제 1 고정홈과 제 2 고정홈 사이에 구비되는 하나 이상의 탄성부재를 포함하여 구성되는 캠 구조를 장착하여 제 1 서포트 요크가 랙 바와의 마찰 등에 의해 마모되는 경우 제 1 서포트 요크의 제 1 고정홈과 제 1 캠의 제 2 고정홈 사이에 구비된 탄성부재의 탄성력에 의해 제 1 캠이 제 1 서포트 요크에 대해 상대 회전운동할 때 이격재가 제 1 서포트 요크의 제 1 가이드부를 따라 이동하면서 제 1 서포트 요크를 랙 바 방향으로 밀어주어 이격재와 제 1 서포트 요크 사이에 일정한 간격을 유지하도록 함으로써 서포트 요크 클리어런스를 일정하게 유지할 수 있다.

서포트 요크, 캠, 요크 플러그, 클리어런스, 탄성부재

Description

서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치{Support Yoke Clearance Auto Adjusting Apparatus}

도 1은 통상적인 자동차용 조향장치의 개략 구성도;

도 2는 종래의 랙과 피니언 기어 방식 기어 박스의 측단면도;

도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 서포트 요크의 사시도;

도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 서포트 요크의 저면도;

도 3c는 도 3b의 A-A선의 단면도;

도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 캠의 사시도;

도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 캠의 저면도;

도 4c는 도 4b의 B-B선의 단면도;

도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 이격재의 부분사시도;

도 4e는 도 4a의 C-C선의 단면도;

도 5a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 서포트 요크, 제 1 캠 및 제 1 요크 플러그의 분해사시도;

도 5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 서포트 요크, 제 1 캠 및 제 1 요크 플러그의 조립사시도;

도 5c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치의 클리어런스가 자동 조정된 상태의 조립사시도;

도 6a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치의 조립단면도; 및

도 6b는 도 6a의 A부분 확대도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 조향 휠 110: 랙 기어

120: 피니언 기어 130: 기어 박스

140: 랙 바 150: 타이로드

260: 서포트 요크 265: 요크 플러그

270: 랙 하우징 300: 제 1 서포트 요크

310: 제 1 대폭부 320: 제 2 소폭부

330: 제 1 가이드부 340: 제 1 고정홈

400: 제 1 캠 410: 제 2 대폭부

420: 제 2 소폭부 430: 제 2 가이드부

440: 제 2 고정홈 450: 삽입홈

460: 이격재 470: 탄성부재

510: 제 1 요크 플러그 610: 제 2 서포트 요크

630: 제 2 캠 640: 고정부재

650: 제 3 캠 660: 제 2 요크 플러그

670: 토션 스프링

본 발명은 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 1 대폭부에서 제 1 소폭부로 길게 연결되는 제 1 가이드부 및 제 1 대폭부에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈을 포함하여 구성되는 제 1 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 2 대폭부에서 제 2 소폭부로 길게 연결되는 제 2 가이드부와 제 2 대폭부에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 2 고정홈을 포함하여 구성되는 제 1 캠, 제 2 가이드부를 따라 구비되고 제 2 가이드부 위로 일정부분 돌출되는 하나 이상의 이격재 및 제 1 고정홈과 제 2 고정홈 사이에 구비되는 하나 이상의 탄성부재를 포함하여 구성되는 캠 구조를 장착하여 제 1 서포트 요크가 랙 바와의 마찰 등에 의해 마모되는 경우 제 1 서포트 요크의 제 1 고정홈과 제 1 캠의 제 2 고정홈 사이에 구비된 탄성부재의 탄성력에 의해 제 1 캠이 제 1 서포트 요크에 대해 상대 회전운동할 때 이격재가 제 1 서포트 요크의 제 1 가이드부를 따라 이동하면 서 제 1 서포트 요크를 랙 바 방향으로 밀어주어 이격재와 제 1 서포트 요크 사이에 일정한 간격을 유지하도록 함으로써 서포트 요크 클리어런스를 일정하게 유지할 수 있는 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치에 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 기어(120)를 포함하는 기어 박스(130), 양단부에 이너 볼 조인트(135)를 구비한 랙 바(140), 이너 볼 조인트(135)의 볼과 일체로 형성된 타이로드(150) 및 타이로드(150)의 끝단에 구비된 아우터 볼 조인트(155)를 포함하여 구성된다.

랙과 피니언 기어(Rack and Pinion Gear) 방식의 조향장치의 경우, 랙 기어(110)가 형성된 랙 바(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 연결된다.

도 2는 종래의 랙과 피니언 기어 방식 기어 박스의 측단면도이다.

종래의 랙과 피니언 기어 방식의 기어 박스(130)는 피니언 샤프트(276), 랙 바(140), 서포트 요크(260), 요크 스프링(263), 요크 플러그(265) 및 랙 하우징(270)을 포함하여 구성된다. 랙과 피니언 기어 방식의 기어 박스(130)는 전술한 바와 같이 조향 축(105)으로부터 입력받은 회전력을 직선 운동으로 변환한다.

피니언 샤프트(273)는 조향 축(105)과 연결된 입력축(275)으로부터 회전력을 전달받아 랙 바(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.

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

서포트 요크(260)는 랙 바(140)와 피니언 샤프트(276)의 유격을 적절하게 유지시켜 원활하게 동력이 전달될 수 있도록 하며, 서포트 요크(260)는 랙 바(140)의 후방면인 랙 기어(110)가 형성된 면과 반대 측에 위치하며, 원통형 실린더(170)가 형성된 랙 하우징(270)에 삽입되어 전후로 이동 가능한 구조이다.

서포트 요크(260)의 형상은 랙 하우징(270)의 실린더에서 전후로 슬라이딩 가능하도록 원통형이며, 랙 바(140)와 접하는 전방부는 랙 바(110)의 후방면과 밀착할 수 있도록 반원형의 홈을 형성하고 있다.

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

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

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

요크 플러그(265)는 요크 스프링(263)을 지지하여 서포트 요크(260)에 압력을 가하도록 한다. 요크 플러그(265)에는 통상 수나사형 나사산을 형성하고 있어 암나사형 나사산이 형성된 랙 하우징(270)에 결합 가능하도록 되어 있으며, 요크 플러그(260)의 후면에는 렌치가 삽입될 수 있는 홈을 형성하고 있어 요크 플러그(265)를 결합할 때 또는 랙 바(140)와 피니언 샤프트(276)의 유격이 발생하였을 때에 요크 플러그(265)를 렌치로 조임으로써 요크 스프링(263)의 장력을 조절할 수 있다.

이와 같이 종래의 서포트 요크(260)를 단순히 요크 스프링(263)으로 압력을 가하여 랙 바(140)와 피니언 샤프트(276)의 유격을 보상하던 구조는 요크 플러그(265)와 서포트 요크(260)가 대략 0.05 mm 정도의 갭을 형성하도록 하고 있었다.

그러나 장기간 사용으로 인해 서포트 요크(260)가 랙 바(140) 방향으로 전진 하게 되면서 요크 플러그(265)와 서포트 요크(260) 사이의 갭이 증가하게 되고, 그로 인해 진동시 요크 플러그와 서포트 요크가 부딪힘으로 인한 소음이 발생하게 된다.

진동으로 인한 소음을 방지하기 위해서는 요크 플러그(265)를 다시 조정하여야 하는 번거로움이 있고, 정비 과정에서 조향장치 전체를 교체하는 경우가 빈번하게 발생하여 별도의 조정 작업 없이 자동으로 유격을 보상해 줄 수 있는 장치가 필요하게 되었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 1 대폭부에서 제 1 소폭부로 길게 연결되는 제 1 가이드부 및 제 1 대폭부에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈을 포함하여 구성되는 제 1 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 2 대폭부에서 제 2 소폭부로 길게 연결되는 제 2 가이드부와 제 2 대폭부에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 2 고정홈을 포함하여 구성되는 제 1 캠, 제 2 가이드부를 따라 구비되고 제 2 가이드부 위로 일정부분 돌출되는 하나 이상의 이격재 및 제 1 고정홈과 제 2 고정홈 사이에 구비되는 하나 이상의 탄성부재를 포함하여 구성되는 캠 구조를 장착하여 제 1 서포트 요크가 랙 바와의 마찰 등에 의해 마모되는 경우 제 1 서포트 요크의 제 1 고정홈과 제 1 캠의 제 2 고정홈 사이에 구비된 탄성부재의 탄성력에 의해 제 1 캠이 제 1 서포트 요크에 대해 상대 회전운동할 때 이격재가 제 1 서포트 요크의 제 1 가이드부를 따라 이동하면서 제 1 서포트 요크를 랙 바 방향으로 밀어주 어 이격재와 제 1 서포트 요크 사이에 일정한 간격을 유지하도록 함으로써 서포트 요크 클리어런스를 일정하게 유지할 수 있는 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치에 있어서, 랙 바의 일측에 맞닿아 상기 랙 바를 지지하는 서포트 요크; 상기 서포트 요크의 일측에 결합하여 상기 서포트 요크를 지지하는 캠 구조; 상기 캠 구조의 일측에 위치하여 상기 캠 구조를 지지하며 랙 하우징에 결합되는 요크 플러그; 및 상기 서포트 요크의 일측에 구비되어 상기 서포트 요크에 랙 바 방향으로 탄성력을 부여하는 요크 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치를 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 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 본 발명의 구성 중 서포트 요크와 캠 구조가 맞닿는 부분 사이에는 이격재가 구비될 수 있고, 캠 구조에는 회전력을 부여하는 탄성부재가 구비될 수 있는데, 이격재와 탄성부재의 실시예에 대한 설명은 이하에서 설명하는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치와 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치의 설명부분에서 언급하기로 한다.

도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 서포트 요크의 사시도, 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 서포트 요크의 저면도, 도 3c는 도 3b의 A-A선의 단면도이다.

도 3a, 도 3b 및 도 3c에서 도시된 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 서포트 요크(300)는 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 1 대폭부(310)에서 제 1 소폭부(320)로 길게 연결되는 제 1 가이드부(330)와 제 1 대폭부(310)에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈(340)을 포함하여 구성된다.

여기서, 제 1 대폭부(310)는 제 1 고정홈(340)이 형성되어 있는 부분을 의미하고, 제 1 소폭부(320)는 도 3a에서 도시된 바와 같이 제 1 대폭부(310)에서 가상선을 연장하여 그렸을 때 또다른 대폭부가 시작하는 지점의 직전에서 가상선과 제 1 가이드부(330) 사이의 부분을 의미한다.

제 1 가이드부(330)는 제 1 서포트 요크(300)의 일측 끝단에 원주를 따라 하나 이상 형성되는데, 제 1 대폭부(310)에서 제 1 소폭부(320)로 길게 연결된다.

본 발명의 실시예에서는 제 1 가이드부(330)가 제 1 서포트 요크(330)의 원주를 따라 3개 형성되어 있는 것을 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 2개 이하 또는 4개 이상도 가능할 것이다.

본 발명의 실시예에서와 같이 제 1 가이드부(330)가 3개 형성되는 경우 각각의 제 1 가이드부(330)에 형성된 제 1 대폭부(310)의 연장선 사이의 각도는 120°가 되는 것이 바람직할 것이다.(도 3b 참조)

제 1 가이드부(330)는 제 1 캠(400, 도 4a 참조)의 삽입홈(450, 도 4a 참조)에 끼워지는 이격재(460, 도 4d 참조)가 제 1 캠(400)의 회전에 따라 접촉하여 이동하는 가이드 역할을 하는데, 제 1 캠(400)의 제 2 가이드부(430, 도 4a 참조)에 대응하여 제 1 대폭부(310)에서 제 1 소폭부(320)로 길게 연결된다.

즉, 제 1 대폭부(310)는 제 1 캠(400)의 제 2 대폭부(410, 도 4a 참조)와 만나게 되고 제 1 소폭부(320)는 제 1 캠(400)의 제 2 소폭부(420, 도 4a 참조)와 만나게 되며, 이와 같이 제 1 서포트 요크(300)와 제 1 캠(400)이 결합하게 되면 종래의 서포트 요크(260, 도 2 참조)와 유사한 형상이 된다.

제 1 고정홈(340)은 제 1 대폭부(310)에 움푹 파여 형성된다.

즉, 제 1 고정홈(340)은 제 1 대폭부(310)에서 제 1 소폭부(320)의 반대방향으로 움푹 파여 형성되고 제 1 고정홈(340)은 제 1 캠(400)의 제 2 대폭부(410)가 제 1 대폭부(310)에 결합될 때 제 2 대폭부(410)에 형성된 제 2 고정홈(440)에 대응하게 되어 제 1 고정홈(340)과 제 2 고정홈(440) 사이에 탄성부재(470, 도 4a 참조)가 내주할 수 있도록 공간을 제공하게 된다.

제 1 고정홈(340)의 직경은 탄성부재(470)의 직경에 따라 적절히 형성되며 깊이는 요구되는 탄성부재(470)의 탄성력 등을 고려하여 결정되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 실시예에서 제 1 고정홈(340)은 3개의 제 1 대폭부(310) 각각에 형성되어 있는 것을 도시하였으나, 제 1 대폭부(310)의 개수는 2개 이하 또는 4개 이상도 가능하므로 제 1 고정홈(340)의 개수는 제 1 대폭부(310)의 개수에 따라 결정되는 것이 바람직할 것이며, 또한, 반드시 제 1 대폭부(310)의 개수와 동일하게 형성되어야 하는 제한은 없으므로 제 1 대폭부(310)의 개수보다 적은 개수로 수 개의 제 1 대폭부(310)에 분산되어 형성될 수도 있을 것이다.

제 1 대폭부(310)에서 제 1 소폭부(320)로 연결되는 제 1 가이드부(330)의 경사도(이는 제 1 캠(400)의 제 2 가이드부(430)의 경사도와 동일할 것이다.)는 제 1 캠(400)의 회전에 따라 제 1 서포트 요크(300)의 제 1 가이드부(330)와 제 1 캠(400)의 제 2 가이드부(430) 사이에 일정한 간격을 유지할 수 있도록 적절히 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 경사도가 급하면 제 1 캠(400)이 조금만 회전해도 제 1 가이드부(330)와 이격재(460) 사이의 간격을 보상해줄 수 있게 되나, 경사도가 완만하면 제 1 캠(400)이 앞의 경우보단 더 많이 회전해야 제 1 가이드부(330)와 이격재(460) 사이의 간격을 보상해줄 수 있게 되므로, 탄성부재(470)의 탄성력과 이에 따른 제 1 캠(400)의 회전량 등을 고려하여 경사도를 결정할 수 있을 것이다.

도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 캠의 사시도, 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 캠의 저면도, 도 4c는 도 4b의 B-B선의 단면도, 도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 이 격재의 부분사시도, 도 4e는 도 4a의 C-C선의 단면도이다.

도 4a, 도 4b, 도 4c, 도 4d 및 도 4e에서 도시된 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 캠 구조는 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 2 대폭부(410)에서 제 2 소폭부(420)로 길게 연결되는 제 2 가이드부(430)와 제 2 대폭부(410)에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 2 고정홈(440)을 포함하여 구성되는 제1 캠(400) 및 제 2 고정홈(440)과 제 1 고정홈(340, 도 3a 참조) 사이에 구비되는 하나 이상의 탄성부재(470)를 포함하여 구성되고, 추가로 캠 구조는 제 2 가이드부(430)를 따라 구비되고 제 2 가이드부(430) 위로 일정부분 돌출되는 하나 이상의 이격재(460)를 포함할 수 있고, 이격재(460)는 제 2 가이드부(430)를 따라 길게 움푹 파여 형성된 하나 이상의 삽입홈(450)에 끼워질 수 있다.

제 1 캠(400)은 제 2 가이드부(430)와 제 2 고정홈(440)을 포함하여 구성되는데, 제 1 캠(400)은 제 1 서포트 요크(300, 도 3a 참조)의 일측 끝단과 결합하게 된다.

제 2 가이드부(430)는 제 1 캠(400)의 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 2 대폭부(410)에서 제 2 소폭부(420)로 길게 연결되는 구조이다.

본 발명의 실시예에서 제 2 가이드부(430)는 제 1 캠(400)의 원주를 따라 3개가 형성되어 있는 것을 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 그 개수는 2개 이하 또는 4개 이상도 가능할 것이다.

다만, 제 2 가이드부(430)의 개수는 제 1 서포트 요크(300, 도 3a 참조)에 형성된 제 1 가이드부(330, 도 3a 참조)의 개수와 동일하게 형성되는 것이 바람직 하다.

본 발명의 실시예에서와 같이 제 2 가이드부(430)가 3개 형성되는 경우 각각의 제 2 가이드부(430)에 형성된 제 2 대폭부(410)의 연장선 사이의 각도는 120°가 되는 것이 바람직할 것이다.(도 4b 참조)

제 2 대폭부(410)는 제 1 서포트 요크(300)의 제 1 대폭부(310)에 끼워지고 제 2 소폭부(420)는 제 1 서포트 요크(300)의 제 1 소폭부(320)에 끼워지게 된다.

제 2 고정홈(440)은 제 2 대폭부(410)에 움푹 파여 형성된다.

즉, 제 2 고정홈(440)은 제 2 대폭부(410)가 시작하는 지점에서 제 2 소폭부(420) 방향으로 움푹 파인 형상으로 형성되고 제 2 고정홈(440)은 제 1 서포트 요크(300)의 제 1 고정홈(340)과 맞닿아 내부에 탄성부재(470)가 내주하게 되며 그 개수는 형성되는 제 2 대폭부(410)의 개수에 맞추어 결정되는 것이 바람직하다.

또한, 제 2 고정홈(440)의 깊이는 제 1 서포트 요크(300)의 제 1 고정홈(340)의 깊이와 내주하는 탄성부재(470)의 탄성력 등을 고려하여 결정되는 것이 바람직할 것이며 제 2 고정홈(440)은 제 2 소폭부(420)와 겹치지 않도록 제 2 소폭부(420)의 높이보다 높은 위치에 형성되는 것이 바람직할 것이다.

탄성부재(470)는 제 2 고정홈(440)과 제 1 고정홈(340, 도 3a 참조) 사이에 구비되는데, 탄성부재(470)는 코일 스프링 등이 바람직할 것이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 제 1 서포트 요크(300)가 랙 바와의 마찰 등에 의해 마모되어 랙 바 방향으로 전진하게 될 때 제 1 캠(400)이 제 1 서포트 요크(300)에 대해 상대회전할 수 있도록 회전력을 제공할 수 있는 것이라면 그 어떤 것이라도 가능할 것이 다.

또한, 탄성부재(470)는 하나 이상 형성되는 제 1 고정홈(340, 도 3a 참조)과 그에 따라 하나 이상 형성되는 제 2 고정홈(440) 사이에 모두 구비되는 것이 바람직할 것이다.

이격재(460)는 제 2 가이드부(430)를 따라 구비되되 제 2 가이드부(430) 위로 일정부분 돌출되게 마련되는데, 이격재(460)는 제 1 캠(400)과 제 1 서포트 요크(300) 사이에서 적절한 탄성력을 부여하며 일정한 클리어런스를 유지할 수 있도록 러버, 플라스틱 등 탄성체로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

이격재(460)의 개수는 제 2 가이드부(430)의 개수에 따라 결정되는 것이 바람직하고 제 2 대폭부(410)에는 제 2 고정홈(440)이 움푹 파여 형성되므로 이격재(460)가 제 2 고정홈(440)과 만나는 부분은 제 2 고정홈(440)에 구비되는 탄성부재(470)가 안착될 수 있도록 제 2 고정홈(440)의 깊이만큼 단차가 있도록 형성되는 것이 바람직할 것이다.(도, 4d 참조)

이격재(460)는 제 2 가이드부(430) 위에서 고정되어 있어야 하므로 이격재(460)를 제 2 가이드부(430) 위에 고정시킬 수 있는 방법이 필요하다.

위와 같이 이격재(460)를 제 2 가이드부(430) 위에 고정시킬 수 있는 방법으로는 이격재(460)를 접착제 등으로 제 2 가이드부(430) 위에 고정시키는 방법 등을 생각할 수 있으나 제 2 가이드부(430)에 삽입홈(450)을 형성한 후 이격재(460)를 끼워 넣어 고정시키는 것이 바람직할 것이다.

즉, 제 2 가이드부(430)를 따라 길게 움푹 파여 형성된 삽입홈(450)에 이격 재(460)를 끼워 넣어 고정시키게 되는 것이다.

이 때, 이격재(460)가 삽입홈(450)으로부터 쉽게 이탈되지 않도록 삽입홈(450)의 폭을 이격재(460)의 폭보다 다소 좁게 형성한 후 이격재(460)를 삽입홈(450)에 압입/고정하는 것이 바람직할 것이다.

삽입홈(450)의 깊이는 이격재(460)가 삽입홈(450)에 완전히 끼워진 상태에서도 이격재(460)가 제 2 가이드부(430) 위로 일정부분 돌출될 수 있도록 이격재(460)의 높이보다 다소 낮게 형성되는 것이 바람직하다.(도 4e 참조)

이 때, 제 2 가이드부(430) 위로 돌출되는 이격재의 높이는 약 0.05mm 정도로 유지되는 것이 바람직하다.

또한, 삽입홈(450)은 제 1 캠(400)의 원주를 따라 하나 이상 형성된 제 2 가이드부(430)에 모두 형성되는 것이 바람직할 것이다.

도 5a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 서포트 요크, 제 1 캠 및 제 1 요크 플러그의 분해사시도, 도 5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치 중 제 1 서포트 요크, 제 1 캠 및 제 1 요크 플러그의 조립사시도, 도 5c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치의 클리어런스가 자동 조정된 상태의 조립사시도이다.

도 5a, 도 5b 및 도 5c를 기준으로 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 서포트 요크(300)와 제 1 캠(400) 등의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제 1 서포트 요크(300)가 랙 바를 적절히 지지하도록 요크 스프 링(263)의 탄성력을 조절하여 제 1 서포트 요크(300), 제 1 캠(400), 제 1 요크 플러그(510)를 랙 하우징(270, 도 2 참조)에 장착한다.

여기서 제 1 요크 플러그(510)는 종래의 요크 플러그(265, 도 2 참조)와 그 형상 및 재질이 동일하고 제 1 서포트 요크(300)의 제 1 고정홈(340)과 제 1 캠(400)의 제 2 고정홈(440) 사이에는 탄성부재(470)가 압축된 상태로 구비되게 된다.

즉, 제 1 서포트 요크(300)의 제 1 대폭부(310, 도 3a 참조)에 제 1 캠(400)의 제 2 대폭부(410, 도 4a 참조)가 끼워지게 되며 제 1 서포트 요크(300)와 제 1 캠(400) 사이에는 제 1 캠(400)의 삽입홈(450, 도 4a 참조)으로부터 위로 돌출되어 있는 이격재(460)의 높이만큼 클리어런스가 존재하게 된다.

이 후 제 1 서포트 요크(300)가 랙 바의 후방면과의 마찰등에 의해 마모되게 되면 요크 스프링(263)의 탄성력에 의해 제 1 서포트 요크(300)가 랙 바 방향으로 전진(D)하게 되는데, 제 1 서포트 요크(300)가 랙 바 방향으로 전진하게 되면 제 1 고정홈(340)과 제 2 고정홈(440) 사이에 구비되어 있던 탄성부재(470)의 복원력에 의해 제 1 캠(400)이 제 1 서포트 요크(300)에 대해 상대회전운동(D')하게 되어 제 1 서포트 요크(300)와 제 1 캠(400) 사이에 클리어런스를 자동으로 일정하게 유지시키게 된다.

즉, 탄성부재(470)의 복원력에 의해 제 1 캠(400)이 제 1 서포트 요크(300)의 제 1 가이드부(330)를 따라 제 1 대폭부(310)에서 제 1 소폭부(320) 방향으로 D'만큼 회전하게 되고 따라서 제 1 서포트 요크(300)와 제 1 캠(400) 사이의 클리 어런스(C, 도 5c 참조) 및 제 1 캠(400)과 제 1 요크 플러그(510) 사이의 클리어런스(C', 도 5c 참조)가 최초 조립 후의 제 1 서포트 요크(300)와 제 1 캠(400) 사이의 클리어런스(C, 도 5b 참조) 및 제 1 캠(400)과 제 1 요크 플러그(510) 사이의 클리어런스(C', 도 5b 참조)와 동일하게 유지되어 제 1 서포트 요크(300)와 제 1 캠(400) 사이 및 제 1 캠(400)과 제 1 요크 플러그(510) 사이의 클리어런스가 자동으로 일정하게 조정되고 이에 따라 소음발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

여기서 클리어런스는 약 0.05mm를 유지하는 것이 바람직하다.

도 6a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치의 조립단면도이고 도 6b는 도 6a의 A부분 확대도이다.

도 6a 및 도 6b에서 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치는 제 2 서포트 요크(610), 요크 스프링(263), 제 2 캠(630), 고정부재(640), 제 3 캠(650), 제 2 요크 플러그(660) 및 토션 스프링(670)을 포함하여 구성된다.

제 2 요크 플러그(660)는 종래 기술에 따른 요크 플러그와 동일한 재질 및 형상이지만 고정부재(640)를 장착하기 위한 고정홀(615)이 형성되어 있다.

랙 바(140)와 접하는 면의 배면에 요크 스프링(263)을 삽입하고 제 2 캠(630)을 일치시킨 후 고정부재(640)가 제 2 캠(630)을 관통하여 고정홀(615)에 장착된다.

이때 종래 기술에 따른 요크 플러그와 서포트 요크 사이에 일정 간격의 갭을 형성하듯이 마찬가지로 제 2 캠(630)과 제 2 서포트 요크(610) 간에 갭이 형성되도 록 고정부재(640)를 장착한다.

제 2 캠(630)의 형상은 중심부에 관통공이 형성되어 있는 캡 형상으로 제 2 서포트 요크(610)와 마주하는 면의 배면에 원주 방향으로 제 1 경사면(635)이 형성되어있다.

제 3 캠(650)은 제 2 캠(630)의 제 1 경사면(635)과 상대되는 제 2 경사면(655)을 형성하여 제 1 경사면(635)과 제 2 경사면(655)이 접하도록 하여 제 3 캠(650)이 회전할 때 제 2 캠(630) 및 제 3 캠(650)이 좌우 방향으로 상대운동 할 수 있도록 하며, 제 3 캠(650)의 배면 중심부에 제 1 홈(657)을 형성한다.

제 2 요크 플러그(660)의 정면 중심부에 제 2 홈(665)을 형성하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치의 조립을 완료하였을 때 제 1 홈(657) 및 제 2 홈(665)에 의해 형성되는 공간에 토션 스프링(670)을 구비한다.

토션 스프링(670)의 양측 단부는 각각 제 3 캠(650) 및 제 2 요크 플러그(660)에 고정되도록 구비하여 제 2 서포트 요크(610)의 마모 등에 의해 유격이 발생하면 토션 스프링(670)이 이완되면서 제 3 캠(650)을 회전시킨다.

제 3 캠(650)을 회전시키면 제 2 경사면(655)과 제 1 경사면(635)의 상대운동으로 제 2 캠(630), 고정부재(640), 요크 스프링(263) 및 제 2 서포트 요크(610) 일체가 랙 바(140) 방향으로 이동하게 되어 자동으로 유격을 보상하게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 보호범위는 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 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 1 대폭부에서 제 1 소폭부로 길게 연결되는 제 1 가이드부 및 제 1 대폭부에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈을 포함하여 구성되는 제 1 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 2 대폭부에서 제 2 소폭부로 길게 연결되는 제 2 가이드부와 제 2 대폭부에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 2 고정홈을 포함하여 구성되는 제 1 캠, 제 2 가이드부를 따라 구비되고 제 2 가이드부 위로 일정부분 돌출되는 하나 이상의 이격재 및 제 1 고정홈과 제 2 고정홈 사이에 구비되는 하나 이상의 탄성부재를 포함하여 구성되는 캠 구조를 장착하여 제 1 서포트 요크가 랙 바와의 마찰 등에 의해 마모되는 경우 제 1 서포트 요크의 제 1 고정홈과 제 1 캠의 제 2 고정홈 사이에 구비된 탄성부재의 탄성력에 의해 제 1 캠이 제 1 서포트 요크에 대해 상대 회전운동할 때 이격재가 제 1 서포트 요크의 제 1 가이드부를 따라 이동하면서 제 1 서포트 요크를 랙 바 방향으로 밀어주어 이격재와 제 1 서포트 요크 사이에 일정한 간격을 유지하도록 함으로써 서포 트 요크 클리어런스를 일정하게 유지할 수 있다.

Claims

랙 피니언 방식 조향장치의 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치에 있어서,

랙 바의 일측에 맞닿아 상기 랙 바를 지지하는 서포트 요크;

상기 서포트 요크의 일측에 결합하여 상기 서포트 요크를 지지하는 캠 구조;

상기 캠 구조의 일측에 위치하여 상기 캠 구조를 지지하며 랙 하우징에 결합되는 요크 플러그;

상기 서포트 요크의 일측에 구비되어 상기 서포트 요크에 랙 바 방향으로 탄성력을 부여하는 요크 스프링;

상기 서포트 요크와 상기 캠 구조가 맞닿는 부분의 사이에 구비되는 이격재;

상기 캠 구조에 구비되어 회전력을 부여하는 탄성부재

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치.
삭제
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제 1 항에 있어서,

상기 서포트 요크는

원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 1 대폭부에서 제 1 소폭부로 길게 연결되는 제 1 가이드부와 상기 제 1 대폭부에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 1 고정홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치.
제 4 항에 있어서,

상기 캠 구조는

원주를 따라 하나 이상 형성되되 제 2 대폭부에서 제 2 소폭부로 길게 연결되는 제 2 가이드부와 상기 제 2 대폭부에 움푹 파여 형성된 하나 이상의 제 2 고정홈을 포함하여 구성되는 제 1 캠 및 상기 제 2 고정홈과 상기 제 1 고정홈 사이에 구비되는 하나 이상의 탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치.
제 5 항에 있어서,

상기 캠 구조는 상기 제 2 가이드부를 따라 구비되고 상기 제 2 가이드부 위로 일정부분 돌출되는 하나 이상의 이격재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치.
제 6 항에 있어서,

상기 이격재는 상기 제 2 가이드부를 따라 길게 움푹 파여 형성된 하나 이상의 삽입홈에 끼워지는 것을 특징으로 하는 서포트 요크 클리어런스 자동 조정장치.