KR101382973B1 - 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 설치되는 스톱퍼 조립체의 구조를 변경하여 운전자가 조향휠을 일측 방향으로 완전히 회전시켰을 경우에 발생되는 소음을 최소화하고, 상기한 조향휠을 통해 운전자에게 전달되는 둔탁한 느낌을 최소화함으로써 운전자가 느끼는 작동감을 향상시켜 차량의 상품성이 향상가능하도록 내부가 중공 형태로 이루어지고 상기한 너클에 일단이 고정되어 로워 암을 향해 연장 형성된 실린더와; 상기한 실린더의 내측에 설치되는 탄성부재와; 상기한 실린더의 내측 영역을 길이 방향을 따라 2개의 영역으로 분할하고 상기한 실린더 내부에 충진된 오일이 상기 2개의 영역 간에 이동 가능하도록하는 관통홀이 형성된 피스톤; 및 상기한 피스톤과 일체로 연결된 피스톤 로드의 단부에 설치되어 조향휠의 회전 상태에 따라 스톱퍼 브라켓과 면접촉 가능한 접촉판을 포함하여 구성되는 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체를 제공하는 것을 특징으로 한다.

스톱퍼 조립체, 너클, 로워 암, 실린더, 피스톤

Description

차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체{Stopper Assembly for Steering Apparatus of Vehicle}

본 발명은 운전자에 의해 조향휠이 일측 방향으로 완전히 회전 작동시 발생되는 소음 및 충격을 감소시키기 위한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 조향장치는 자동차의 진행 방향을 운전자 의도대로 바꾸기 위해 조향하는 장치로서 크게 조작기구, 기어장치 및 링크기구 등으로 이루어져 있다.

상기한 조작기구는 스티어링 휠(Steering Wheel)과, 스티어링 축(Steering Shaft) 및 컬럼(Column) 등으로 이루어져 있으며, 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작하여 기어장치와 링크기구에 전달하게 된다.

기어장치는 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 부분으로서, 일반적인 소형차에서는 래크(Rack)와 피니언(Pinion)이 사용되며 피니언의 회전운동에 따라 피니언에 맞물린 래크가 좌우방향으로 이동될 수 있도록 되어 있다.

링크기구는 상기 기어장치의 작동을 프론트 휠에 전달함과 동시에 좌우 휠의 위치를 바르게 지지하는 부분으로서, 래크의 양쪽 끝에 연결된 타이로드(Tie Rod) 및 이와 볼 조인트 결합된 너클(Sreering Knuckle) 등으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 조향장치를 이용하여 운전자가 스티어링 휠을 조작하게 되면 래크 및 피니언의 작용에 따라 래크와 연결된 타이로드가 좌우방향으로 이동하게 되어 휠의 조향이 이루어지게 되어 있다.

이와 같이 사용되는 조향장치는 조향휠을 일측 방향으로 완전히 회전시켰을 경우에 너클의 측부에 위치한 스톱퍼 볼트(Stopper Bolt)가 스톱퍼 브라켓과 접촉되면서 소음을 유발시키고, 운전자에게 둔탁한 느낌을 갖게 하여 불쾌감을 유발할 수 있는 문제점을 안고 있었다.

또한, 스톱퍼 볼트에 의해 스톱퍼 브라켓에 충격이 전달됨으로써 상기한 스톱퍼 브라켓이 설치되는 로워 암의 내구성이 요구되어 이를 개선하기 위한 다양한 노력을 필요로 하였다.

본 발명의 목적은 운전자에 의해 작동되는 조향휠이 일측 방향으로 회전 작동시 발생되는 소음 및 작동감을 개선하여 차량 상품성을 향상시킬 수 있는 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체는 내부가 중공 형태로 이루어지고 상기한 너클에 일단이 고정되어 로워 암을 향해 연장 형성된 실린더와; 상기한 실린더의 내측에 설치되는 탄성부재와; 상기한 실린더의 내측 영역을 길이 방향을 따라 2개의 영역으로 분할하고 상기한 실린더 내부에 충진된 오일이 상기 2개의 영역 간에 이동 가능하도록 관통홀이 형성된 피스톤; 및 상기한 피스톤과 일체로 연결된 피스톤 로드의 단부에 설치되어 조향휠의 회전 상태에 따라 스톱퍼 브라켓과 면접촉 가능한 접촉판을 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 탄성부재는 스프링을 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 피스톤의 관통홀은 피스톤 로드가 설치된 피스톤의 중앙을 기준으로 가상의 수평선과 수직선을 그었을 때 생성되는 교차점을 기준으로 상, 하, 좌, 우 각각 동일 거리가 이격된 위치에 형성되도록 구성된다.

본 발명에 의한 접촉판에는 스톱퍼 브라켓과 면접촉시 소음 발생을 최소화하기 위해 접촉판의 외측에 패드가 설치되도록 구성된다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체가 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체의 피스톤을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체의 작동 상태도이다.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체(100)는 내부가 중공 형태로 이루어지고 너클(20)에 일단이 고정되어 로워 암(30)을 향해 연장 형성된 실린더(110)가 설치된다. 본 발명에 의한 실린더(110)는 원통 형상으로 이루어지도록 구성된다.

본 발명에 의한 실린더(110)에는 내측에 탄성부재(120)가 설치된다. 상기한 탄성부재(120)로는 스프링을 사용하나 스프링과 같이 탄성 복원력이 있는 다른 부재로의 대체 사용도 가능함을 밝혀둔다.

본 발명에 의한 실린더(110)의 내측 영역을 길이 방향을 따라 2개의 영역으로 분할하고 상기한 실린더(110) 내부에 충진된 오일이 2개의 영역 간에 이동 가능하도록하는 관통홀(132)이 형성된 피스톤(130)이 설치된다.

상기한 피스톤(130)은 피스톤 로드(134)의 중앙을 기준으로 가상의 수평선과 수직선을 그었을 때 생성되는 교차점을 기준으로 상, 하, 좌, 우 각각 동일 거리가 이격된 위치에 관통홀(132)이 형성되도록 구성된다. 본 발명에 의한 관통홀(132)은 동일 직경으로 이루어지며, 그 갯수는 특별히 한정하지 않으나 스톱퍼 조립체(100)의 안정적인 작동을 가능하게 하는 한도 이내에서 다양하게 변경 가능하다.

상기한 피스톤(130)에는 피스톤(130)과 일체로 연결된 피스톤 로드(134)의 단부에 설치되어 조향휠의 회전 상태에 따라 스톱퍼 브라켓과 면접촉가능하도록 구성된다.

본 발명에 의한 접촉판(140)에는 스톱퍼 브라켓과 면접촉시 소음 발생을 최소화하기 위해 접촉판의 외측에 패드(142)가 설치되도록 구성된다. 상기한 패드(142)는 고무를 사용하는 것이 바람직하나 탄성이 있는 다른 재료로의 대체 사용도 가능함을 밝혀둔다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 운전자가 차량에 탑승하여 시동을 온(On)한 상태에서 조향휠을 조작하여 차량 주행이 이루어지게 된다.

상기한 차량이 도로를 따라 주행하는 중에 운전자가 도로의 굴곡 상태에 따라 조향휠을 조작하여 차량 주행을 실시하게 되면, 조향휠을 작동시키는 운전자의 조작력이 조향축(미도시)을 통해 조향기어(미도시)로 전달되고, 상기한 조향기어에 전달된 운전자의 조작력은 타이로드(50)를 통해 너클(20)로 전달된다.

상기한 조향기어를 통해 너클(20)로 전달된 조작력은 타이어(10)로 전달되어 운전자가 의도한 각도로 타이어(10)가 작동되어 이에 따라 차량 주행이 안정적으로 이루어지게 된다.

운전자에 의해 작동되는 조향휠이 일측 방향으로 완전히 회전 작동될 경우에는 운전자의 조작력이 조향기어로 전달되고, 타이로드(50)를 경유하여 너클(50)로 전달되면서 스톱퍼 조립체(100)의 접촉판(140)이 스톱퍼 브라켓과 면접촉 하게 된다.

상기한 접촉판(140)에는 패드(142)가 설치되어 있어서 스톱퍼 브라켓과 면접촉시에 접촉음의 발생이 최소화된 상태로 상기한 접촉판(140)이 화살표 방향으로 가압된다. 상기한 접촉판(140)은 피스톤(130)과 일체로 이루어져 있어서 접촉판(140)의 가압 방향으로 피스톤(130)이 실린더(110)의 길이 방향을 따라 이동된다.

상기한 피스톤(130)이 이동되면서 관통홀(132)을 통해 오일이 이동된다. 이때, 피스톤(130)에 의해 탄성 변형되는 탄성부재(120)는 스톱퍼 브라켓과의 면접촉에 의해 발생되는 충격을 저감하게 되며, 이로써 조향축의 최대 조향각이 안정적으로 규제된다.

이때, 상기한 탄성부재(120)가 변형되는 변형력은 관통홀(132)을 통과하는 오일의 통과압력보다 약한 상태로 이루어져 피스톤(130)이 탄성부재(120) 쪽으로 급격히 이동되지 않고 서서히 이동이 이루어지게 된다.

이와 같이 작동된 스톱퍼 조립체(100)는 운전자가 조향휠을 타측 방향으로 회전 작동시키게 되면, 스톱퍼 브라켓과의 면접촉이 해제되면서 탄성부재(120)에 의해 피스톤(130)이 가압된 반대 방향으로 이동되어 도 2의 상태로 복귀하게 된다.

따라서, 운전자에 의해 조향휠이 일측 방향으로 완전히 회전 작동되어도 별도의 소음을 발생 시키거나 작동감에 영향을 유발하지 않고 차량 작동이 이루어지게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체는 스톱퍼 브라켓과 면접촉시 발생되는 소음이 최소화되고, 면접촉에 따른 운전자가 느끼는 추가적인 느낌 없이 안정적으로 작동이 이루어지는 효과가 있다.

또한, 로워암의 설계변경이 자유로와져서 설계상의 제약을 감소시켜 다양한 설계변경을 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체가 설치된 상태를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체의 피스톤을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 의한 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체의 작동 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20 : 너클 30 : 로워 암

100 : 스톱퍼 조립체 110 : 실린더

120 : 탄성부재 130 : 피스톤

132 : 관통홀 140 : 접촉판

142 : 패드

Claims (4)

1. 차량의 로워 암에 설치된 스톱퍼 브라켓과 마주보며 조향축의 최대 조향각이 규제되도록 너클에 설치되는 스톱퍼 조립체로서,

   내부가 중공 형태로 이루어지고 상기한 너클에 일단이 고정되어 로워 암을 향해 연장 형성된 실린더;

   상기한 실린더의 내측에 설치되는 탄성부재;

   상기한 실린더의 내측 영역을 길이 방향을 따라 2개의 영역으로 분할하고 상기한 실린더 내부에 충진된 오일이 상기 2개의 영역 간에 이동 가능하도록하는 관통홀이 형성된 피스톤; 및

   상기한 피스톤과 일체로 연결된 피스톤 로드의 단부에 설치되어 조향휠의 회전 상태에 따라 스톱퍼 브라켓과 면접촉 가능한 접촉판을 포함하며,

   상기 피스톤의 관통홀은 피스톤 로드가 설치된 피스톤의 중앙을 기준으로 가상의 수평선과 수직선을 그었을 때 생성되는 교차점을 기준으로 상, 하, 좌, 우 각각 동일 거리가 이격된 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체.
2. 차량의 로워 암에 설치된 스톱퍼 브라켓과 마주보며 조향축의 최대 조향각이 규제되도록 너클에 설치되는 스톱퍼 조립체로서,

   내부가 중공 형태로 이루어지고 상기한 너클에 일단이 고정되어 로워 암을 향해 연장 형성된 실린더;

   상기한 실린더의 내측에 설치되는 탄성부재;

   상기한 실린더의 내측 영역을 길이 방향을 따라 2개의 영역으로 분할하고 상기한 실린더 내부에 충진된 오일이 상기 2개의 영역 간에 이동 가능하도록하는 관통홀이 형성된 피스톤; 및

   상기한 피스톤과 일체로 연결된 피스톤 로드의 단부에 설치되어 조향휠의 회전 상태에 따라 스톱퍼 브라켓과 면접촉 가능한 접촉판을 포함하며,

   상기 접촉판에는 스톱퍼 브라켓과 면접촉시 소음 발생을 최소화하기 위해 접촉판의 외측에 패드가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,

   상기 탄성부재는 스프링인 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치의 스톱퍼 조립체.
4. 삭제

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