KR101922233B1 - 랙구동형 동력 보조 조향장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 랙구동형 동력 보조 조향장치에 관한 것으로, 랙하우징 내측에 결합되어 락스크류로 고정되는 외륜과, 볼너트에 결합되어 락너트로 고정되는 내륜이 구비되어 랙하우징 내측에서 볼너트의 회전을 지지하는 베어링, 베어링의 양측을 축방향으로 지지하여 볼너트와 베어링 사이, 락너트와 베어링 사이에 제1유격공간을 형성하는 제1탄성부재, 베어링의 양측을 축방향 및 경방향으로 지지하여 락스크류와 베어링 사이, 랙하우징과 베어링 사이에 제2유격공간을 형성하는 제2탄성부재를 포함하여 베어링에 전달되는 다양한 크기의 하중을 흡수하여 베어링과 주변 부품들이 부딪치는 간섭을 방지한다.

Description

랙구동형 동력 보조 조향장치{Rack Assist Type Electric Power Steering Apparatus}
본 발명은 랙구동형 동력 보조 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1탄성부재와 제2탄성부재가 구비되어 베어링에 전달되는 다양한 크기의 하중을 흡수하여 베어링과 주변 부품들이 부딪치는 간섭을 방지하고 이로 인한 진동과 노이즈를 저감시켜 운전자에게 불쾌감을 주지 않으며, 랙하우징과 베어링 사이가 직접적으로 접촉되어 있지 않고 랙하우징과 베어링 사이를 제1탄성부재와 제2탄성부재가 지지함에 따라 랙하우징과 베어링 사이의 클리어런스를 유지할 수 있으며, 랙바가 비틀리거나 랙하우징이 변형되어도 베어링이 랙하우징에 끼이거나 베어링과 주변부품의 간섭을 방지할 수 있어 조향력이 랙바로 안정적으로 전달될 수 있는 랙구동형 동력 보조 조향장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 랙구동형 동력 보조 조향장치의 개략적인 구성도이며, 도 2는 종래의 랙구동형 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 개략적인 단면도이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 종래 랙구동형 동력 보조 조향장치는, 조향컬럼(110)의 상단에 장착된 토크 센서(111)를 통해 조향휠(113)의 조향 정도를 판단하는 전자제어장치(ECU)에 의해 제어되어 동력을 발생시키는 구동수단(120), 조향휠(113)의 조향 정도에 따라 바퀴(131)에 연결된 타이로드(133)를 이동시키는 랙바(130), 및 구동수단(120)의 회전력을 전달받아 랙바(130)에 축방향 이동력으로 변환하여 전달하는 종동수단(140)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 구동수단(120)은 도 2에 도시된 바와 같이, 전자제어장치(ECU)에 의해 제어되는 전동모터(210), 전동모터(210)의 축(212)에 고정된 구동풀리(211), 및 구동풀리(211)에 감겨진 구동벨트(213)를 포함하여 구성된다.
또한, 종동수단(140)은 랙바(130)를 감싸는 랙 하우징(220)의 내부에 랙바(130)를 지지하는 볼너트(230)가 구비되고, 볼너트(230)의 외주면에 종동풀리(240)가 조립 형성된다.
전동모터(210)의 축(212)에 연결된 구동풀리(211)와 볼너트(230)에 결합된 종동풀리(240)는 서로 평행하게 배치되며, 구동풀리(211)와 종동풀리(240)에는 구동벨트(213)가 끼워져 전동모터(210)의 회전력을 랙바(130)에 전달하고, 볼너트(230)의 동작에 의하여 랙바(130)를 좌우로 이동시켜 조력(助力)을 발생시키게 된다.
볼너트(230)의 내주면에는 반구형 단면의 나선형으로 이뤄진 내주나선홈이 형성되고, 랙바(130)의 외주면에도 반구형 단면의 나선형으로 이뤄진 외주나선홈이 형성되며, 내주나선홈과 외주나선홈 사이에는 볼이 삽입된다.
볼너트(230)의 일측에는 종돌풀리(240)가 결합되고, 타측에는 랙 하우징(220)의 내주면 또는 락 스크류(270)에 의해 지지되는 베어링(250)이 결합되어 볼너트(230)를 지지한다.
한편, 베어링(250)의 양측에는 웨이브와셔와 같은 탄성부재가 구비되어 베어링(250)의 축방향 유동을 댐핑시키게 된다.
그런데 이러한 구조의 종래 랙구동형 동력 보조 조향장치에서, 웨이브와셔와 같은 탄성부재는 특성상 제작 과정에서 일정한 강성으로 제작되지 않고 제작 산포가 불균일하며, 베어링의 양측을 지지하는 탄성부재의 강성 차이로 인해 베어링을 안정적으로 지지해줄 수 없고 탄성부재의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 베어링에는 일반적인 주행모드시 발생되는 진동이나 습동 등의 작은 진폭과 진동수의 하중이 전달되며, 이외에도 거친 노면을 주행하거나 주변 부품의 조립오차, 제작오차 등의 큰 진폭과 진동수의 하중이 전달되는데, 탄성부재는 특정 하중만 흡수하여 탄성부재가 흡수하지 못한 하중으로 인한 진동과 노이즈가 운전자에게 그대로 전해지며 운전자가 불쾌감을 느끼는 문제점이 있었다.
또한, 랙바가 비틀리거나 랙하우징이 변형되는 경우 베어링이 랙하우징에 끼이게 되며, 랙하우징 내측에서 볼너트의 회전을 안정적으로 지지해줄 수 없게 되어 동력 손실이 발생되고 이로 인한 조향감이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 탄성부재의 제작 산포가 불균일하더라도, 별도의 제작 산포가 균일한 탄성부재를 구비하여 베어링의 양측을 지지하는 탄성부재의 강성을 균일하게 하며, 이에 따라 탄성부재의 내구성이 향상되고, 베어링을 안정적으로 지지해줄 수 있는 랙구동형 동력 보조 조향장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 베어링에 전달되는 다양한 크기의 하중을 흡수하여 베어링과 주변 부품들이 부딪치는 간섭을 방지하며 이로 인한 진동과 노이즈를 저감시켜 운전자에게 불쾌감을 주지 않는 랙구동형 동력 보조 조향장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 랙하우징과 베어링 사이가 직접적으로 접촉되어 있지 않으며 랙하우징과 베어링 사이를 탄성부재가 지지함에 따라 랙하우징과 베어링 사이의 클리어런스를 유지할 수 있으며, 랙바가 비틀리거나 랙하우징이 변형되어도 베어링이 랙하우징에 끼이거나 베어링과 주변부품의 간섭을 방지할 수 있어 조향력이 랙바로 안정적으로 전달될 수 있는 랙구동형 동력 보조 조향장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면 랙하우징 내측에 결합되어 락스크류로 고정되는 외륜과, 볼너트에 결합되어 락너트로 고정되는 내륜이 구비되어 랙하우징 내측에서 볼너트의 회전을 지지하는 베어링, 베어링의 양측을 축방향으로 지지하여 볼너트와 베어링 사이, 락너트와 베어링 사이에 제1유격공간을 형성하는 제1탄성부재, 베어링의 양측을 축방향 및 경방향으로 지지하여 락스크류와 베어링 사이, 랙하우징과 베어링 사이에 제2유격공간을 형성하는 제2탄성부재를 포함하는 랙구동형 동력 보조 조향장치가 제공될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 탄성부재의 제작 산포가 불균일하더라도, 별도의 제작 산포가 균일한 제2탄성부재를 구비하여 베어링의 양측을 지지하는 지지력을 균일하게 하며, 이에 따라 제1탄성부재와 제2탄성부재의 내구성이 향상되고, 베어링을 안정적으로 지지해줄 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 제1탄성부재와 제2탄성부재가 구비되어 베어링에 전달되는 다양한 크기의 하중을 흡수하여 베어링과 주변 부품들이 부딪치는 간섭을 방지하며 이로 인한 진동과 노이즈를 저감시켜 운전자에게 불쾌감을 주지 않는 효과가 있게 된다.
또한, 랙하우징과 베어링 사이가 직접적으로 접촉되어 있지 않으며 랙하우징과 베어링 사이를 제1탄성부재와 제2탄성부재가 지지함에 따라 랙하우징과 베어링 사이의 클리어런스를 유지할 수 있으며, 랙바가 비틀리거나 랙하우징이 변형되어도 베어링이 랙하우징에 끼이거나 베어링과 주변부품의 간섭을 방지할 수 있어 조향력이 랙바로 안정적으로 전달될 수 있는 효과가 있게 된다.
도 1은 종래의 랙구동형 동력 보조 조향장치의 개략적인 구성도;
도 2는 종래의 랙구동형 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 개략적인 단면도;
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 랙구동형 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 단면도;
도 4는 도 3의 확대도;
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 랙구동형 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 단면도; 및
도 8 내지 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 랙구동형 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 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.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 랙구동형 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 단면도이며, 도 4는 도 3의 확대도이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 랙구동형 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 단면도이며, 도 8 내지 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 랙구동형 동력 보조 조향장치의 일부에 대한 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 실시예들에 따른 랙구동형 동력 보조 조향장치는, 랙하우징(390) 내측에 결합되어 락스크류(393)로 고정되는 외륜(313)과, 볼너트(370)에 결합되어 락너트(373)로 고정되는 내륜(311)이 구비되어 랙하우징(390) 내측에서 볼너트(370)의 회전을 지지하는 베어링(310), 베어링(310)의 양측을 축방향으로 지지하여 볼너트(370)와 베어링(310) 사이, 락너트(373)와 베어링(310) 사이에 제1유격공간(A)을 형성하는 제1탄성부재(331,333), 베어링(310)의 양측을 축방향 및 경방향으로 지지하여 락스크류(393)와 베어링(310) 사이, 랙하우징(390)과 베어링(310) 사이에 제2유격공간(B)을 형성하는 제2탄성부재(351,353)를 포함한다.
본 발명에 의한 랙구동형 동력 보조 조향장치는 구동수단과 종동수단을 구비하는데, 구동수단은 전자제어장치(ECU)에 의해 제어되는 전동모터(301)와, 모터축(302)에 결합되는 구동풀리(303)와 구동풀리(303)에 결합되는 구동벨트(304)로 이루어진다.
종동수단은 랙바(306)를 감싸는 랙하우징(390)과 랙하우징(390)의 내부에 랙바(306)를 지지하는 볼너트(370)와, 볼너트(370)의 외주면에 결합되는 종동풀리(305) 등으로 이루어진다.
전동모터(301)와 연결된 구동풀리(303)와 랙바(306)에 연결된 종동풀리(305)는 서로 평행하게 배치되며, 이 구동풀리(303)와 종동풀리(305)에는 구동벨트(304)가 끼워져 전동모터(301)의 회전력을 볼너트(370)를 통해 랙바(306)에 전달하고, 볼너트(370)의 동작에 의하여 랙바(306)를 좌우로 이동시켜 조향 보조력을 발생시키게 된다.
볼너트(370)는 내주면이 볼을 매개로 랙바(306)와 결합되어 볼너트(370)가 회전하면서 랙바(306)를 랙하우징(390)의 내측에서 슬라이딩시켜 랙바(306)가 좌우로 이동하면서 조향장치의 조향을 보조한다.
볼너트(370)는 외주면에 돌출되는 고정부(371)가 형성되어 고정부(371)의 일측에 볼너트(370)를 회전시키는 종동풀리(305)가 결합되고, 고정부(371) 타측에는 회전을 지지하는 내륜(311)과 볼 및 외륜(313)으로 이루어지는 베어링(310)이 장착되어 고정부(371)에 축방향으로 지지된다.
이러한 베어링(310)의 내륜(311)은 볼너트(370)에 결합되어 일측이 볼너트(370)의 고정부(371)에 지지되며 타측이 볼너트(370)에 결합되는 락너트(373)에 지지되어 고정되고, 베어링(310)의 외륜(313)은 랙하우징(390)에 결합되어 타측이 랙하우징(390)에 지지되며 일측이 랙하우징(390)에 결합되는 락스크류(393)에 지지되어 고정된다.
락스크류(393)는 환형으로 이뤄지며, 베어링(310)의 일측(좀 더 구체적으로, 축방향에 수직이 되는 베어링(310)의 일측면 가장자리 부분)을 지지하도록 내주면 일측에 경방향 내측으로 돌출된 돌출단부(394)가 형성되어 있고, 외주면이 랙하우징(390)의 내측면에 지지되도록 되어 있다.
이러한 베어링(310)은 양측에서 제1탄성부재(331,333)와 제2탄성부재(351,353)가 지지해주어 베어링(310)에 전달되는 다양한 크기의 하중을 흡수한다.
제1탄성부재(331,333)는 베어링(310)의 내륜(311) 양측에 구비되어 베어링(310)을 축방향으로 지지하며, 제2탄성부재(351,353)는 베어링(310)의 외륜(313) 양측에 구비되어 베어링(310)을 축방향으로 지지하고, 제1탄성부재(331,333)의 강성은 제2탄성부재(351,353)의 강성보다 작게 형성된다.
이러한 제1탄성부재(331,333)와 제2탄성부재(351,353)는 강성이 다르게 형성되어 베어링(310)에 전달되는 다양한 하중을 흡수할 수 있으며, 베어링(310)에서 하중을 흡수하여 베어링(310)과 주변부품의 간섭을 방지하며 이로 인한 진동과 노이즈를 저감시킨다.
다시 말해서, 일반적인 주행모드시 전달되는 하중과, 거친 노면을 주행함에 따른 상대적으로 큰 하중이 베어링(310)에 전달되어도, 제1탄성부재(331,333)와 제2탄성부재(351,353)의 강성이 달라 이러한 다양한 크기의 하중을 흡수할 수 있게 된다.
만약, 제1탄성부재(331,333)와 제2탄성부재(351,353) 중 제1탄성부재(331,333)만 구비된다면, 베어링(310)에 전달되는 특정 하중만 흡수할 수 있으며, 예를 들어, 일반적인 주행모드시 전달되는 하중만을 흡수할 수 있어서, 거친 노면을 주행함에 따른 상대적으로 큰 하중이 베어링(310)에 전달되는 경우 제1탄성부재(331,333)가 흡수할 수 없으며 베어링(310)이 주변 부품과 간섭이 발생되거나 충돌되어 진동과 노이즈가 발생되게 된다.
또한, 반대로 1탄성부재(331,333)와 제2탄성부재(351,353) 중 제2탄성부재(351,353)만 구비된다면, 예를 들어, 거친 노면을 주행함에 따른 상대적으로 큰 하중만을 흡수할 수 있어서, 베어링(310)에 일반적인 주행모드시 전달되는 하중이 전달되는 경우 제2탄성부재(351,353)의 지지력으로 흡수되지 못하고 주변부품에 전달되거나 베어링(310)과 주변부품 사이에서 진동과 노이즈가 발생되게 된다.
제1탄성부재(331,333)는 베어링(310)의 내륜(311) 양측에 구비되어 베어링(310)의 내륜(311)을 축방향으로 지지하며 제1유격공간(A)을 형성하여 베어링(310)에 하중이 전달되면 제1탄성부재(331,333)가 압축되면서 제1유격공간(A)이 좁아지게 된다.
즉, 제1탄성부재(331,333)는 볼너트(370)의 고정부(371)와 베어링(310) 사이에 구비되어 볼너트(370)의 고정부(371)와 베어링(310)이 이격되는 제1유격공간(A)을 형성하며, 제1탄성부재(331,333)는 락너트(373)와 베어링(310) 사이에 구비되어 락너트(373)와 베어링(310)이 이격되는 제1유격공간(A)을 형성한다.
여기서, 제1탄성부재(331,333)는 환형으로 이뤄지며, 일예로, 제1탄성부재(331,333)는 웨이브 와셔로 제공될 수 있다.
또한, 웨이브 와셔는 소정의 곡률을 갖는 연속적인 물결모양으로 형성되고, 축방향으로 하중을 받으면 물결모양이 펴지면서 전체적인 두께가 얇아지며, 하중이 제거되면 본래의 두께로 복귀되어 제1유격공간(A)을 형성한다.
이러한 제1탄성부재(331,333)는 냉간압연강판(SPCC), 열간압연강판(SPHC) 등의 재질로 형성될 수 있다.
제2탄성부재(351,353)는 베어링(310)의 외륜(313) 양측에 구비되어 베어링(310)의 외륜(313)을 축방향으로 지지하며 제2유격공간(B)을 형성하여 베어링(310)에 하중이 전달되면 제2탄성부재(351,353)가 압축되면서 제2유격공간(B)이 좁아지게 된다.
즉, 제2탄성부재(351)는 락스크류(393)와 베어링(310) 사이에 구비되어 락스크류(393)와 베어링(310)이 이격되는 제2유격공간(B)을 형성하며, 제2탄성부재(353)는 랙하우징(390)과 베어링(310) 사이에 구비되어 랙하우징(390)과 베어링(310)이 이격되는 제2유격공간(B)을 형성한다.
또한, 랙하우징(390)의 내주면과 베어링(310)의 외주면 사이는 이격되어 제3유격공간(C)이 형성되며, 랙하우징(390)과 베어링(310) 사이에 제2탄성부재(351,353)가 경방향으로 압축된 상태로 결합되어 랙하우징(390)과 베어링(310)이 부딪치는 것을 방지한다.
특히, 조립상의 오차 또는 주행중에 랙바(306)가 비틀리거나 랙하우징(390)이 변형되더라도 제2탄성부재(351,353)가 압축되면서 랙하우징(390)과 베어링(310) 사이의 제3유격공간(C)을 유지할 수 있으며, 랙하우징(390), 베어링(310), 볼너트(370), 랙바(306) 사이가 부딪쳐 발생되는 진동과 노이즈를 방지한다.
여기서, 제2탄성부재(351,353)는 환형으로 이뤄지며, 일예로, 제2탄성부재(351,353)는 오링으로 제공될 수 있다.
또한, 오링은 어떠한 방향으로도 압축될 수 있어서, 베어링(310)을 축방향뿐만 아니라 경방향으로도 지지해줄 수 있게 된다.
이와 같이 제1탄성부재(331,333)는 일예로 웨이브와셔로 제공될 수 있으며, 제2탄성부재(351,353)는 일예로 오링으로 제공될 수 있고, 제1탄성부재(331,333)의 강성은 제2탄성부재(351,353)의 강성보다 작게 형성된다.
이때, 제1탄성부재(331,333)의 강성은 볼너트(370)에 결합되는 락너트(373)의 나사결합으로 조정할 수 있으며, 제2탄성부재(351,353)의 강성은 랙하우징(390)에 결합되는 락스크류(393)의 나사결합으로 조정할 수 있다.
이에 따라, 베어링(310)에 전달되는 다양한 크기의 하중은 강성이 작은 제1탄성부재(331,333) 또는 강성이 큰 제2탄성부재(351,353)가 압축되면서 흡수될 수 있어서, 베어링(310)에 어떠한 진동, 래틀, 충격이 전달되어도 제1탄성부재(331,333)와 제2탄성부재(351,353)가 흡수하여 베어링(310)과 주변 부품의 간섭을 방지한다.
또한, 제1유격공간(A)의 축방향 간격은 제2유격공간(B)의 축방향 간격보다 좁게 형성되어 상대적으로 큰 하중이 전달되어도 제2유격공간(B)이 좁아지면서 베어링(310)과 주변부품과의 간섭을 방지하며, 이로 인한 진동과 노이즈도 저감시킨다.
다시 말해서, 제1유격공간(A)으로 흡수되지 못한 베어링(310)에 전달되는 하중이 제2유격공간(B)이 좁아지면서 흡수된다.
또한, 베어링(310)에 상대적으로 큰 하중이 전달되면 제1유격공간(A)의 축방향 간격이 좁아진 후 제2유격공간(B)의 축방향 간격이 보다 좁아지면서 하중을 흡수하며 베어링(310)과 주변부품의 간섭과 충돌을 방지한다.
한편, 제2탄성부재(351,353)가 랙하우징(390)의 내주면과 베어링(310)의 외주면 사이에 결합될 수 있도록, 베어링(310)의 양측에는 외주면에서 단차지며 형성되는 안착부(315,316)가 구비되어 제2탄성부재(351,353)가 구비될 공간을 마련하며, 양쪽 안착부(315,316)에는 각각 제2탄성부재(351,353)가 결합되어 베어링(310)을 경방향으로 지지한다.
이러한 안착부(315,316)에 제2탄성부재(351,353)가 안착되어 결합되며, 제2탄성부재(351,353)가 락스크류(393)와 안착부(315) 사이, 랙하우징(390)과 안착부(316) 사이에 결합되어 제2유격공간(B)을 형성한다.
이때, 제2유격공간(B)은 락스크류(393)와 안착부(315) 사이의 이격거리 또는 랙하우징(390)과 안착부(316) 사이의 이격거리가 되어 베어링(310)에 전달되는 상대적으로 큰 충격을 흡수하게 된다.
또한, 제2탄성부재(351,353)가 안착부(315,316)에 안착되어 베어링(310)과 랙하우징(390) 사이의 경방향 이격거리인 제3유격공간(C)을 유지하게 된다.
또한, 본 발명의 다른 예로, 도 5 에 도시된 바와 같이, 베어링(310)의 외주면에는 지지부재(517)가 결합되어 락스크류(393)와 지지부재(517)의 일측 사이, 랙하우징(390)과 지지부재(517)의 타측 사이에 제2탄성부재(351,353)가 결합될 수 있는 공간을 마련한다.
이러한 지지부재(517)는 중공형상으로 형성되되, 지지부재(517)의 축방향 길이는 베어링(310)의 축방향 길이보다 작게 형성되어 베어링(310)의 외주면에 결합된다.
또한, 락스크류(393)의 내측에는 단차지며 돌출되는 제1단턱지지부(595)가 형성되어 제2탄성부재(351,353)를 축방향으로 지지한다.
이러한 제1단턱지지부(595)가 락스크류(393)의 내측에서 돌출 형성되어 제2탄성부재(351)를 축방향으로 압축시킬 수 있으며, 락스크류(393)의 돌출단부(394)와 베어링(310) 사이를 이격시킬 수 있게 된다.
또한, 랙하우징(390)의 내측에서 돌출되는 제2단턱지지부(591)가 형성되어 제2탄성부재(353)를 축방향으로 지지하며, 베어링(310)이 랙하우징(390)과 이격되면서 제2탄성부재(353)를 매개로 랙하우징(390)에 결합될 수 있게 된다.
이러한 지지부재(517)는 베어링(310)의 외주면에 결합되어 축방향으로 이동되지 못하도록 고정되어야 제2탄성부재(351,353)가 안정적으로 안착될 수 있으며, 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 지지부재(517)는 베어링(310)의 외주면에 결합될 수 있게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 지지부재(517)는 베어링(310)의 외주면에 일체로 형성되어 지지부재(517)의 양측에 제2탄성부재(351,353)가 안착된다.
이에 따라 지지부재(517)가 베어링(310)의 외주면에 결합되어 축방향으로 이동되지 않아서 지지부재(517)의 양측을 지지하는 제2탄성부재(351,353)의 강성이 균일해지게 된다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 지지부재(517)는 베어링(310)의 외주면에 결합되어 축방향으로 이동되지 않도록, 지지부재(517)의 내주면 또는 베어링(310)의 외주면 중 어느 한쪽면에서 돌출되는 고정돌기(517a)가 형성되며, 나머지 한쪽면에 고정홈(313a)이 형성되어 고정홈(313a)에 고정돌기(517a)가 결합됨으로 인해 베어링(310)의 외주면에 지지부재(517)가 결합되어 고정된다.
또한, 본 발명의 또 다른 예로, 도 8에 도시된 바와 같이, 베어링(310)의 외륜(313) 양측에는 제2탄성부재(351,353)가 안착되는 장착부재(818,819)가 결합되어 제2탄성부재(351,353)가 안착될 수 있는 공간을 마련한다.
이러한 제2탄성부재(351,353)가 장착부재(818,819)에 안착되어 락스크류(393)와 베어링(310) 사이, 랙하우징(390)과 베어링(310) 사이를 지지한다.
그리고, 장착부재(818,819)는 베어링(310)의 외륜(313) 양측에 결합되되, 락스크류(393)와 랙하우징(390)과 제2탄성부재(351,353)를 매개로 이격 공간을 유지하면서 결합된다.
또한, 장착부재(818,819)의 외경이 베어링(310)의 외경보다 작게 형성되어 장착부재(818,819)의 외주면과 랙하우징(390)의 내주면 사이에 공간이 마련되며, 이러한 공간에 제2탄성부재(351,353)가 압축 상태로 결합되어 랙하우징(390)과 베어링(310) 사이에 제3유격공간(C)을 형성한다.
이러한 장착부재(818,819)는 베어링(310)의 외륜(313) 양측에 결합되어 축방향 또는/및 경방향으로 이동되지 못하도록 고정되어야 제2탄성부재(351,353)가 안정적으로 안착되며 베어링(310)을 효과적으로 지지해줄 수 있으며, 도 9와 도 10에 도시된 바와 같이 장착부재(818,819)는 베어링(310)의 외륜(313) 양측에 결합될 수 있게 된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 장착부재(818,819)가 축방향 또는/및 경방향으로 이동하는 것을 방지하도록, 장착부재(818,819)는 베어링(310)의 양측에 각각 일체로 형성될 수도 있다.
이러한 장착부재(818,819)는 제2탄성부재(351,353)를 경방향으로 지지하므로, 베어링(310)의 외륜(313)의 양측에 일체로 형성되어 제2탄성부재(351,353)가 안착될 수 있는 공간을 마련하며, 장착부재(818,819)를 균일하게 압축시킬 수 있게 된다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 양쪽 장착부재(818,819)의 베어링(310)과 접촉되는 면 또는 베어링(310)의 외륜(313)의 양측면 중 어느 한쪽면에서 돌출되는 결합돌기(818a,819a)가 형성되며, 나머지 한쪽면에 결합홈(313b)이 형성되어 결합홈(313b)에 결합돌기(818a,819a)가 결합됨으로 인해 베어링(310)의 양측에 장착부재(818,819)가 결합되어 고정된다.
이러한 형상과 구조를 갖는 본 발명의 실시예들에 의하면 탄성부재의 제작 산포가 불균일하더라도, 별도의 제작 산포가 균일한 제2탄성부재를 구비하여 베어링의 양측을 지지하는 지지력을 균일하게 하며, 이에 따라 제1탄성부재와 제2탄성부재의 내구성이 향상되고, 베어링을 안정적으로 지지해줄 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 제1탄성부재와 제2탄성부재가 구비되어 베어링에 전달되는 다양한 크기의 하중을 흡수하여 베어링과 주변 부품들이 부딪치는 간섭을 방지하며 이로 인한 진동과 노이즈를 저감시켜 운전자에게 불쾌감을 주지 않는 효과가 있게 된다.
또한, 랙하우징과 베어링 사이가 직접적으로 접촉되어 있지 않으며 랙하우징과 베어링 사이를 제1탄성부재와 제2탄성부재가 지지함에 따라 랙하우징과 베어링 사이의 클리어런스를 유지할 수 있으며, 랙바가 비틀리거나 랙하우징이 변형되어도 베어링이 랙하우징에 끼이거나 베어링과 주변부품의 간섭을 방지할 수 있어 조향력이 랙바로 안정적으로 전달될 수 있는 효과가 있게 된다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
310: 베어링 311: 베어링의 내륜
313: 베어링의 외륜 315,316: 안착부
331,333: 제1탄성부재 351,353: 제2탄성부재
370: 볼너트 373: 락너트
390: 랙하우징 393: 락스크류
517: 지지부재 591: 제2단턱지지부
595: 제1단턱지지부 818,819: 장착부재

Claims (11)

  1. 랙하우징 내측에 결합되어 락스크류로 고정되는 외륜과, 볼너트에 결합되어 락너트로 고정되는 내륜이 구비되어 상기 랙하우징 내측에서 상기 볼너트의 회전을 지지하는 베어링;
    상기 베어링의 내륜 양측을 축방향으로 지지하여 상기 볼너트와 내륜 사이, 상기 락너트와 내륜 사이에 제1유격공간을 형성하는 제1탄성부재; 및
    상기 베어링의 외륜 양측을 축방향 및 경방향으로 지지하여 상기 락스크류와 외륜 사이, 상기 랙하우징과 외륜 사이에 제2유격공간을 형성하는 제2탄성부재;
    를 포함하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링의 외륜 양측에는 외주면에서 단차지며 직경이 작아지게 형성되는 안착부가 구비되어 상기 양쪽 안착부 각각에 상기 제2탄성부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링의 외륜 외주면에는 중공형상의 지지부재가 결합되어 상기 락스크류와 지지부재의 일측 사이, 상기 랙하우징과 지지부재의 타측 사이에 제2탄성부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 베어링의 외륜과 지지부재는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 락스크류가 상기 제2탄성부재를 지지하도록, 상기 락스크류의 내측에서 단차지며 돌출되어 상기 제2탄성부재를 축방향으로 지지하는 제1단턱지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 랙하우징이 상기 제2탄성부재를 지지하도록, 상기 랙하우징의 내측에서 단차지며 돌출되어 상기 제2탄성부재를 축방향으로 지지하는 제2단턱지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링의 외륜 양측에는 상기 제2탄성부재가 안착되는 장착부재가 결합되며, 상기 장착부재가 상기 제2탄성부재를 지지하는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 베어링의 외륜과 양측의 상기 장착부재는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 랙하우징과 상기 베어링의 외륜 사이가 이격되는 제3유격공간이 형성되며, 상기 제2탄성부재가 상기 랙하우징과 상기 베어링의 외륜 사이를 지지하는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1탄성부재의 강성은 상기 제2탄성부재의 강성보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1유격공간의 축방향 간격은 상기 제2유격공간의 축방향 간격보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 랙구동형 동력 보조 조향장치.
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