KR101734125B1 - 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치 - Google Patents

자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치는 하우징 내에서 랙 바의 일측에 배치되어 상기 랙 바를 지지하는 랙 베어링, 상기 랙 베어링의 일측에 배치되는 어드저스터 플러그, 그리고 상기 하우징과의 나사결합을 통해 상기 랙 베어링과 상기 어드저스터 플러그 사이에 개재되어 상기 랙 베어링을 탄성적으로 지지하는 유격 보상부를 포함하고, 상기 유격 보상부는 상기 랙 바 및 상기 랙 베어링 사이의 유격 발생 시, 상기 하우징의 중심축에 대한 회전방향으로 작용하는 비틀림력에 의해 회전하여 상기 하우징 내부에 형성된 나사산을 타고 상기 랙 바 측으로 이동하여 상기 랙 베어링을 가압한다. 본 발명에 의하면, 탄성부재 및 지지플레이트가 일체로 형성된 단순한 구조의 유격 보상부를 하우징 내부에 구비하여 유격을 보상함으로써, 래틀 음을 개선하여 조향감을 상승시킴과 동시에, 부품을 간소화 하여 조립절차를 단순화 하고, 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 지지플레이트의 외주면과 하우징의 내주면에 서로 치합되는 나사산을 형성하여 결합됨으로써, 외부적 요인에 의하여 유격 보상부가 하우징의 축 방향으로 쉽게 유동되는 것을 방지하여 보다 안정적으로 유격을 보상할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치{Clearance compensator of steering gear for car}
본 발명은 자동차의 조향 장치를 구성하는 스티어링 기어의 랙 바를 지지하는 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 자동차를 조향하기 위해 운전자의 조작력을 자동차의 조향 력으로 변환시키는 조향 장치가 구비된다.
상세하게는, 조향 장치는 자동차 내부에 설치되어 운전자가 조작하는 스티어링 휠(steering wheel), 스티어링 휠과 연결되어 회전하는 스티어링 컬럼(steering column), 그리고 스티어링 컬럼의 회전력을 자동차의 조향력으로 변환하는 스티어링 기어(steering gear)를 포함한다.
즉, 조향 장치는 랙 피니언 타입의 스티어링 기어를 구비하고, 랙 바의 랙과 피니언 샤프트의 피니언 기어가 치합되는 구조를 갖는다.
이러한 스티어링 기어의 경우 랙과 피니언의 견고한 치합을 유지시켜 조향 성능 및 조향감을 향상시키기 위해 랙 지지 구조를 구비하는 것이 일반적이다.
상기한 랙 지지 구조는 랙 바에 접촉하는 랙 베어링(rack bearing)을 구비하고, 스티어링 기어 하우징에 장착된 어드저스터 플러그(adjuster plug)에 지지된 코일 스프링이 랙 베어링을 탄성적으로 지지하는 구조를 갖는다.
그러나, 상기한 랙 바 지지 장치는 장시간 작동에 의한 랙 및 피니언의 마모 등에 의해 랙 베어링과 어드저스터 플러그 사이에 유격이 커지게 되고, 이로 인해 래틀 및 진동 등을 야기하게 되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 10-1146936
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하려는 과제는 자동차의 조향 장치의 스티어링 기어의 장시간 사용에 의한 마모에 따라 유격이 발생하는 경우 이를 효과적으로 보상할 수 있는 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치는 하우징 내에서 랙 바의 일측에 배치되어 상기 랙 바를 지지하는 랙 베어링, 상기 랙 베어링의 일측에 배치되는 어드저스터 플러그, 그리고 상기 하우징과의 나사결합을 통해 상기 랙 베어링과 상기 어드저스터 플러그 사이에 개재되어 상기 랙 베어링을 탄성적으로 지지하는 유격 보상부를 포함하고, 상기 유격 보상부는 상기 랙 바 및 상기 랙 베어링 사이의 유격 발생 시, 상기 하우징 중심축의 회전방향으로 작용하는 비틀림력에 의해 회전하여 상기 하우징 내부에 형성된 나사산을 타고 상기 랙 바 측으로 이동하여 상기 랙 베어링을 가압한다.
상기 유격 보상부는 상기 하우징 내부에 나사결합되어 일측으로 상기 랙 베어링과 결합되는 지지플레이트, 그리고 상기 지지플레이트의 타측에 결합되어 상기 지지플레이트가 상기 랙 베어링을 탄성 지지할 수 있도록 상기 랙 베어링 측으로 탄성력을 가하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 지지플레이트의 외면에는 수나사가 형성되고, 상기 지지플레이트와 나사결합되는 상기 하우징의 내면에는 상기 수나사에 대응되는 암나사가 형성될 수 있다.
상기 탄성부재는 비틀림에 따른 탄성 복원력을 발생시키는 토션 스프링일 수 있다.
본 발명에 의하면, 탄성부재 및 지지플레이트가 일체로 형성된 단순한 구조의 유격 보상부를 하우징 내부에 구비하여 유격을 보상함으로써, 래틀 음을 개선하여 조향감을 상승시킴과 동시에, 부품을 간소화하여 조립절차를 단순화 하고, 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 지지플레이트의 외면과 하우징의 내면에 서로 치합되는 나사산을 형성하여 결합됨으로써, 외부적 요인에 의하여 유격 보상부가 하우징의 축 방향으로 쉽게 유동되는 것을 방지하여 보다 안정적으로 유격을 보상할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치가 적용되는 자동차용 스티어링 기어를 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치가 랙 베어링과 어드저스터 플러그 사이에 형성된 유격을 보상하는 과정을 나타내는 개략적인 단면도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치가 적용되는 자동차용 스티어링 기어를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 절개한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치의 분해사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치가 랙 베어링과 어드저스터 플러그 사이에 형성된 유격을 보상하는 과정을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치(이하 '자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치'라 함)는 스티어링 기어(200)에 적용된다.
스티어링 기어(200)는 피니언(210), 랙 바(220) 및 랙 바(220)를 수용하는 랙 바 하우징(230)을 포함할 수 있다. 피니언(210)은 스티어링 휠(steering wheel, 도시 되지 않음)과 연결되어 운전자의 조작을 통해 스티어링 휠의 회전력을 전달받아 회전될 수 있다. 한편, 피니언(210)에 치합되는 랙 바(220)를 살펴보면, 랙 바(220)는 막대형상으로 길이방향의 일측 외주면에 피니언(210)과 치합가능한 기어부(221)가 형성될 수 있다. 즉, 랙 바(220)는 기어부(221)를 통해 피니언(210)과 치합되고, 스티어링 휠의 회전력이 전달될 경우 축방향으로 이동 가능할 수 있다. 한편, 랙 바(220)의 외측에는 관통된 관형상의 랙 바 하우징(230)이 랙 바(220)를 감싸듯 설치될 수 있다. 즉, 피니언(210) 및 랙 바(220)는 랙 바 하우징(230)의 내측에서 치합되며, 랙 바(220)는 랙 바 하우징(230) 내에서 축방향으로 이동될 수 있다.
한편, 피니언(210)과 랙 바(220)가 치합되는 랙 바 하우징(230)의 외측에는 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치가 설치된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치는 랙 베어링(10)을 포함한다.
먼저, 랙 베어링(10)을 설명하기에 앞서, 하우징(40)에 대하여 먼저 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 하우징(40)은 랙 바 하우징(230)의 외측으로 연장되어 형성되되, 피니언(210)과 랙 바(220)가 치합되는 랙 바 하우징(230)의 내측 부위와 관통되어 연결되는 관형의 부재로서, 랙 바 하우징(230)과 일체로 형성되거나 랙 바 하우징(230)과는 별도로 제작되어 체결수단을 통해 랙 바 하우징(230)에 체결될 수 있다.
즉, 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치는 상기한 하우징(40) 내에서 랙 바(220)의 일측에 배치되어 랙 바(220)를 지지하는 랙 베어링(10)을 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 랙 베어링(10)은 하우징(40)의 축방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 랙 바(220)의 기어부(221)와 피니언(210)이 밀착되도록 랙 바(220)를 지지한다. 상세하게는, 랙 베어링(10)의 일측에는 랙 바(220)의 외주면과 대응되는 호형상의 랙 바 지지홈(11)이 형성되고, 랙 베어링(10)은 랙 바 지지홈(11)을 통해 랙 바(220)를 지지하되, 랙 바(220)의 축방향에 수직한 방향에서 랙 바(220)에 압력을 가하여 랙 바(220)를 지지하게 된다.
이때, 랙 바 지지홈(11)에는 랙 바(220)의 지지 시, 랙 베어링(10)과 랙 바(220)의 접촉면과의 마찰력을 감소시킬 수 있도록 부싱(111)이 더 설치될 수 있다. 예시적으로, 부싱(111)은 마찰계수가 작은 재질로 형성될 수 있다.
또한, 랙 베어링(10)의 외주면에는 오링 삽입 홈(13)이 형성되어 오링(131)이 삽입될 수 있다. 즉, 하우징(40) 내에 배치된 랙 베어링(10)은 외주면에 오링(131)이 설치됨으로써, 하우징(40) 내경의 크기에 부합되도록 설치되어 랙 베어링(10)과 하우징(40)의 내면 사이에 유격을 발생시키지 않게 된다. 따라서, 랙 바(220)가 위치한 랙 바 하우징(230)의 내측으로 외부로부터 이물질이 삽입되는 것을 방지함과 동시에, 랙 바 하우징(230) 내부의 작동유가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 랙 베어링(10)의 타측은 후술할 유격 보상부(30)에 의해 지지될 수 있도록 평판형상으로 형성되어 있다.
다음으로 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치는 어드저스터 플러그(20)를 포함한다.
어드저스터 플러그(20)는 랙 베어링(10)의 일측에 배치된다. 즉, 하우징(40)이 축방향으로 랙 베어링(10)의 후방에 배치되어 랙 베어링(10) 및 유격 보상부(30)의 이탈을 방지함과 동시에, 하우징(40)의 입구 측에 체결되어 하우징(40)의 내부로 이물질이 침투되는 것을 방지할 수 있다.
예시적으로, 어드저스터 플러그(20)는 원판형의 마개로, 하우징(40)의 내면과 대응되는 크기로 형성되어 하우징(40)의 내측으로 억지 끼워 맞춤을 통해 압입(壓入) 될 수 있으며, 외주면에 나사산(50)을 형성하고 하우징(40)의 입구측 내주면에도 이에 대응되는 나사산(50)을 형성하여 나사 결합될 수 있다. 그러나, 어드저스터 플러그(20)가 하우징(40)과 결합되는 구조는 필요에 따라 다양한 형태로 변경될 수 있다. 또한, 어드저스터 플러그(20)는 후술할 유격 보상부(30)의 탄성부재(33)를 수용하기 위한 공간이 구비될 수 있다.
다음으로 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치는 유격 보상부(30)를 포함한다.
유격 보상부(30)는 하우징(40) 내부에 나사결합되고 랙 베어링(10)과 어드저스터 플러그(20) 사이에 개재되어 랙 베어링(10)을 탄성적으로 지지한다.
더 자세하게는, 유격 보상부(30)는 하우징(40) 내부에 나사결합되고 일측이 랙 베어링(10)을 지지하는 지지플레이트(31), 그리고 지지플레이트(31)의 타측에 결합되어 랙 베어링(10) 및 어드저스터 플러그(20) 사이에서 지지플레이트(31)가 랙 베어링(10)을 탄성 지지할 수 있도록 랙 베어링(10) 측으로 탄성력을 가하는 탄성부재(33)를 포함할 수 있다.
즉, 유격 보상부(30)를 구성하는 지지플레이트(31)는 탄성부재(33)를 통해 어드저스터 플러그(20)에 지지됨과 동시에, 랙 베어링(10) 방향 측으로 탄성력을 전달하여 랙 베어링(10)을 지지할 수 있다.
이때, 지지플레이트(31)의 외면에는 수나사가 형성되고, 지지플레이트(31)와 나사결합되는 하우징(40)의 내면에는 지지플레이트(31)의 외면에 형성된 수나사와 대응되는 암나사가 형성될 수 있다.
더 자세하세는, 지지플레이트(31)는 탄성부재(33)의 일측에 결합되어 탄성부재(33)에 지지되고, 어드저스터 플러그(20)의 내측에 형성된 수용공간(20a)에 수용되는 제1 지지판(311), 제1 지지판(311)으로부터 하우징(40)의 중심축 방향으로 일정 거리 이격되어 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)를 지지하고, 하우징(40)의 내주면에 나사 결합되며, 내측에 이동 제한 부재(80)가 축 방향으로 이동 가능한 관통공(313a)이 형성되는 제2 지지판(313), 그리고 제1 지지판(311)과 제2 지지판(313)을 연결하고, 유격 발생 시 탄성부재(33)의 탄성력에 의해 회전되는 제1 지지판(311)의 회전력을 제2 지지판(313)에 전달하는 연결부재(315)를 포함할 수 있다.
따라서, 유격 보상부(30)는 랙 베어링(10)과 어드저스터 플러그(20) 사이에 유격이 발생되었을 때, 탄성부재(33)의 탄성력에 의하여 랙 베어링(10) 측으로 이동하여 랙 베어링(10)을 가압하되, 지지플레이트(31)의 외면과 하우징(40)의 내면에 형성된 나사산(50)을 통하여 회전되며 이동될 수 있다. 여기서, 지지플레이트(31)의 외면과 하우징(40)의 내면에 나사산(50)을 형성하는 이유는 외부적 요인에 의하여 유격 보상부(30)가 하우징(40)의 축 방향으로 쉽게 유동되는 것을 방지하여 보다 안정적으로 유격을 보상 할 수 있기 때문이다.
여기서, 유격 보상부(30)의 탄성부재(33)는 비틀림에 따른 탄성 복원력을 발생시키는 토션 스프링일 수 있다. 즉, 탄성부재(33)는 비틀림 력이 가해지면 탄성변형되어 압축되었다가 비틀림 력이 해제되면 탄성력에 의해 회전되어 다시 처음의 상태로 되돌아가는 토션 스프링으로 형성될 수 있다.
즉, 유격 보상부(30)는 랙 바(220) 및 랙 베어링(10) 사이의 유격 발생 시, 하우징의 중심축(CL)에 대한 회전방향으로 작용하는 비틀림력에 의해 회전하여 하우징(40) 내면에 형성된 나사산(50)을 타고 랙 바(220) 측으로 이동하여 랙 베어링(10)을 가압한다.
더 자세하게는, 탄성부재(33)는 지지플레이트(31)의 타측과 어드저스터 플러그(20)에 양 단부가 각각 고정되어 설치되되, 랙 베어링(10)과 어드저스터 플러그(20) 사이에 유격이 발생되지 않은 상태에서는 하우징(40)의 축방향에 대하여 시계방향으로 완전히 회전되어 최대한 수축된 상태를 유지하고, 이와는 반대로, 랙 베어링(10)과 어드저스터 플러그(20) 사이에 유격이 발생하면 압축력이 해제되어 하우징(40)의 축방향에 대하여 유격의 간격만큼 시계반대방향으로 회전되어 인장된다. 이를 통해, 탄성부재(33)는 지지플레이트(31)에 회전력을 전달하여 지지플레이트(31)를 나사산(50)을 따라 랙 베어링(10) 측으로 이동시켜 다시 초기 상태와 같이 랙 베어링(10)을 가압하여 랙 베어링(10)과 어드저스터 플러그(20) 사이에 발생한 유격을 보상한다.
또한, 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치는 랙 베어링 탄성부재(60) 및 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)를 더 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)는 지지플레이트(31)에 지지되는 상태로 지지플레이트(31)와 랙 베어링(10) 사이에 이동 가능하게 배치된다. 즉, 도 2에서 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)의 우측 면이 지지플레이트(31)에 의해 지지되는 상태로 배치된다.
랙 베어링 탄성부재(60)는 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)에 대해 랙 베어링(10)을 중심축(CL)을 따라 미는 힘을 제공한다. 즉, 랙 베어링(10)은 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)에 지지된 랙 베어링 탄성부재(60)의 힘에 의해 랙 바(220)를 향해 밀리게 된다. 예를 들어, 랙 베어링 탄성부재(60)는 코일 스프링으로 구현될 수 있으며, 랙 베어링 탄성부재(60)는 랙 베어링(10)의 내측에 형성된 함몰된 공간에 삽입될 수 있다.
이때, 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)와 랙 베어링(10) 사이에는 간격(d1)이 형성되도록 구성된다. 이에 따라, 랙 바(220)를 통해서 아주 큰 충격이 전달되지 않는 이상 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)가 랙 베어링(10)에 직접 부딪히지 않게 되어 소음, 충격 등이 방지될 수 있다.
한편, 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치는 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)가 랙 베어링(10)의 반대 방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있도록 형성되는 이동 제한 부재(80)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 제한 부재(80)는 랙 베어링(10)에 체결될 수 있으며, 머리를 가지는 볼트의 형태로 구현될 수 있다. 이때, 이동 제한 부재(80)의 나사산은 랙 베어링(10)에 체결되며, 이동 제한 부재(80)의 머리는 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70) 너머에 있게 된다. 구체적으로, 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)의 중심부에는 통공이 형성되고 이동 제한 부재(80)의 나사산이 통공을 통과하여 랙 베어링(10)에 체결된다. 랙 베어링(10)에 대해 이동 제한 부재(80)의 머리의 위치가 고정되어 있으므로, 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)가 랙 베어링 탄성부재(60)에 의해 밀리더라도 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)가 이동 제한 부재(80)의 머리에 접촉하게 되는 위치 이상으로 더 밀려날 수 없게 된다.
이러한 구조에 의해 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)의 한 쪽 면은 지지플레이트(31)에 의해 지지되고 다른 쪽 면은 랙 베어링 탄성부재(60)에 의해 지지되는데, 이때 초기 장착 상태(즉, 랙 바(220) 및 피니언(20)의 마모가 일어나기 전 최초 상태)에서 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)가 랙 베어링(10)과 이동 제한 부재(80) 중 어느 것과도 접촉하지 않는 상태에서 균형이 이루어지도록 배치될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)와 랙 베어링(10) 사이에 간격(d1)이 존재하고 또한 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)와 이동 제한 부재(80)의 머리 사이에도 간격(d2)이 존재하도록 구성된다. 이러한 배열은 랙 베어링 탄성부재(60)의 탄성력, 탄성부재(33)의 탄성력, 그리고 어드저스터 플러그(20)의 위치 등을 조절하여 설정될 수 있다.
이때, 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)가 지지플레이트(31)에 의해 지지되는 상태로 설치되기 전에는, 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)와 랙 베어링(10) 사이의 간격이 도 2에서의 d1이 아니라 d1과 d2의 합에 해당하는 값이 된다. 즉, 이 경우 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)는 랙 베어링 탄성부재(60)에 의해 최대한 랙 베어링(10)에서 멀어져 있는 상태, 즉 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)가 이동 제한 부재(80)의 머리에 접촉되는 상태가 될 수 있다.
바꾸어 말하면, 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)는 지지플레이트(31)에 의해 지지되는 상태로 설치되기 전에는 랙 베어링(10)으로부터 d1과 d2의 합만큼 랙 베어링(10)으로부터 이격되어 있다가 설치 과정에서 지지플레이트(31)에 의해 눌리면서 랙 베어링(10)으로부터 d1만큼 이격된 지점에 위치하게 된다. 이때, 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트(70)는 이동 제한 부재(80)의 머리로부터 d2만큼 이격되게 된다.
또한, 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치는 하우징(40) 내에서 어드저스터 플러그(20)의 위치를 조절함에 따라 유격 보상부(30)가 랙 베어링(10)을 지지하는 힘을 조절할 수 있다. 예시적으로, 어드저스터 플러그(20)를 랙 바(220) 측으로 이동시키면 랙 베어링(10)을 지지하는 유격 보상부(30)의 탄성부재(33)의 탄성력이 점점 커져 랙 바(220)와 피니언(210) 간의 밀착력이 증가될 수 있다. 이와는 반대로, 어드저스터 플러그(20)를 랙 바(220) 측으로부터 멀어지도록 이격시키면 탄성부재(33)의 탄성력이 점점 약해져 랙 바(220)와 피니언(210) 간의 밀착력이 감소될 수 있다.
이하에서는, 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치가 랙 베어링(10)과 어드저스터 플러그(20) 사이에 형성된 유격을 보상하는 과정에 대하여 설명한다.
참고로, 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치가 랙 베어링(10)과 어드저스터 플러그(20) 사이에 형성된 유격을 보상하는 과정을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 본 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치를 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하기로 하고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 랙 베어링(10)과 어드저스터 플러그(20) 사이에 유격이 발생되지 않은 상태에서, 탄성부재(33)가 하우징(40)의 축방향에 대하여 시계방향으로 완전히 회전되어 최대한 수축된 상태를 유지하며, 지지플레이트(31)와 어드저스터 플러그(20) 사이에 설치된다. 이때, 랙 베어링(10)과 어드저스터 플러그(20) 사이에 발생한 유격에 의해, 탄성부재(33)는 압축력이 해제되어 하우징(40)의 축방향에 대하여 랙 베어링(10)과 어드저스터 플러그(20) 사이에 형성된 유격의 간격만큼 시계반대방향으로 회전되어 인장되고, 지지플레이트(31)는 탄성부재(33)로부터 회전력을 전달받아 랙 베어링(10) 측으로 나사산(50)을 타고 이동하여 랙 베어링(10)을 가압하게 되며, 랙 베어링(10)은 지지플레이트(31)에 의해 가압되어 유격을 보상하게 된다.
이처럼 본 발명에 의하면, 탄성부재(33) 및 지지플레이트(31)가 일체로 형성된 단순한 구조의 유격 보상부(30)를 하우징(40) 내부에 구비하여 유격을 보상함으로써, 래틀 음을 개선하여 조향감을 상승시킴과 동시에, 부품을 간소화하여 조립절차를 단순화하고, 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 지지플레이트(31)의 외면과 하우징(40)의 내면에 서로 치합되는 나사산(50)을 형성하여 결합됨으로써, 외부적 요인에 의하여 유격 보상부(30)가 하우징(40)의 축 방향으로 쉽게 유동되는 것을 방지하여 보다 안정적으로 유격을 보상할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
10. 랙 베어링(rack bearing)
11. 랙 바 지지홈 111. 부싱(bushing)
13. 오링 삽입 홈 131. 오링(oring)
20. 어드저스터 플러그(adjuster plug)
20a. 수용공간
30. 유격 보상부
31. 지지플레이트
311. 제1 지지판
313. 제2 지지판 313a. 관통공
315. 연결부재
33. 탄성부재
40. 하우징(housing)
50. 나사산 60. 랙 베어링 탄성부재
70. 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트 80. 이동 제한 부재
200. 스티어링 기어
210. 피니언(pinion)
220. 랙 바(rack bar)
221. 기어부
230. 랙 바 하우징(rack bar housing)
CL. 하우징의 중심축

Claims (4)

  1. 하우징 내에서 랙 바의 일측에 배치되어 상기 랙 바를 지지하는 랙 베어링,
    상기 랙 베어링의 일측에 배치되는 어드저스터 플러그,
    상기 하우징과의 나사결합을 통해 상기 랙 베어링과 상기 어드저스터 플러그
    사이에 개재되어 상기 랙 베어링을 탄성적으로 지지하는 유격 보상부,
    상기 랙 베어링의 내측에 배치되어 상기 랙 베어링에 미는 힘을 제공하는 랙 베어링 탄성부재,
    상기 랙 베어링 탄성부재를 지지하는 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트, 그리고
    상기 랙 베어링 탄성부재 및 상기 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트를 관통하여 상기 랙 베어링에 체결되고, 상기 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트를 지지하여 상기 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트의 이동을 제한하는 이동 제한 부재
    를 포함하고,
    상기 유격 보상부는
    상기 랙 바 및 상기 랙 베어링 사이의 유격 발생 시, 상기 하우징의 중심축에 대한 회전방향으로 작용하는 비틀림력에 의해 회전하여 상기 하우징 내부에 형성된 나사산을 타고 상기 랙 바 측으로 이동하여 상기 랙 베어링을 가압하고,
    상기 하우징 내부에 나사결합되어 일측으로 상기 랙 베어링을 지지하는 지지플레이트, 그리고
    상기 지지플레이트의 타측에 결합되어 상기 지지플레이트가 상기 랙 베어링을 탄성 지지할 수 있도록 상기 랙 베어링 측으로 탄성력을 가하는 탄성부재
    를 포함하며,
    상기 지지플레이트는
    상기 탄성부재의 일측에 결합되어 지지되고, 상기 어드저스터 플러그의 내측에 형성된 수용공간에 수용되는 제1 지지판,
    상기 제1 지지판으로부터 축 방향으로 이격되어 상기 랙 베어링 탄성부재 지지플레이트를 지지하고, 상기 하우징의 내주면에 나사 결합되며, 내측에 상기 이동 제한 부재가 축 방향으로 이동 가능한 관통공이 형성되는 제2 지지판, 그리고
    상기 제1 지지판과 상기 제2 지지판을 연결하고, 유격 발생 시 상기 제1 지지판의 회전력을 상기 제2 지지판에 전달하는 연결부재
    를 포함하는 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 지지플레이트의 외면에는 수나사가 형성되고,
    상기 지지플레이트와 나사결합되는 상기 하우징의 내면에는 상기 수나사에 대응되는 암나사가 형성되는 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 탄성부재는 비틀림에 따른 탄성 복원력을 발생시키는 토션 스프링인 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치.
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