KR102590646B1 - 자동차 조향장치의 랙바 지지장치 - Google Patents

자동차 조향장치의 랙바 지지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에 관한 것으로, 기어박스의 실린더에 삽입되어 피니언샤프트가 결합되는 랙바의 반대편을 지지해주며, 랙바를 지지하는 부위의 반대편에 지지홈이 형성되는 서포트요크, 지지홈에 압축결합되어 서포트요크를 랙바쪽으로 탄성지지하는 스프링, 실린더에 결합되어 스프링과 서포트요크를 지지하는 요크플러그, 링형상으로 형성되며, 서포트요크와 요크플러그 사이에 구비되어 제1간극을 형성하는 제1탄성부재, 링형상으로 형성되며, 서포트요크와 요크플러그 사이에 구비되어 제2간극을 형성하는 제2탄성부재를 포함하여 프릭션 및 래틀을 방지한다.

Description

자동차 조향장치의 랙바 지지장치{Rack Bar Supporting Device of Steering Apparatus for Vehicle}
본 발명은 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서포트요크와 요크플러그 사이에 제1탄성부재와 제2탄성부재를 구비하여 외부로부터 하중이 전달되어 제1탄성부재가 압축되더라도 제2탄성부재가 이격공간을 형성하며 서포트요크와 요크플러그가 부딪치는 것을 방지하여 이로 인한 진동 및 래틀노이즈를 저감시키고 운전자의 불쾌감을 해소할 수 있는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에 관한 것이다.
또한, 스프링, 제1탄성부재, 제2탄성부재가 서포트요크와 요크플러그 사이를 지지함에 따라 랙바의 좌우 슬라이딩 운동시 서포트요크와 랙바 사이에서 발생되는 프릭션을 낮게 세팅시킬 수 있으며, 동시에 서포트요크와 요크플러그 사이에서 발생되는 래틀노이즈를 저감시키고, 서포트요크와 랙바 사이의 지지력을 낮추며, 서포트요크와 랙바 사이가 마모되는 것을 줄일 수 있는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 자동차 조향장치의 개략 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 자동차 조향장치는 운전석에 배치되는 조향휠(100)과 이에 연결된 조향축(105), 조향축(105)을 차체에 고정할 수 있도록 하는 조향 컬럼(103), 조향축(105)으로부터 입력받은 회전력을 직선 운동으로 변환하는 피니언샤프트(120)를 포함하는 기어박스(130), 양단부에 이너 볼 조인트(135)를 구비하며 피니언샤프트(120)와 치합되는 랙 기어(110)가 형성된 랙바(140), 그리고 이너 볼 조인트(135)의 볼과 일체로 형성된 타이로드(150)를 포함하여 구성되고, 타이로드(150)는 아우터 볼 조인트(155)와 연결되고 너클(Knuckle, 159)로 힘을 전달하여 바퀴(158)를 조향한다.
도 2는 종래의 랙바 지지장치의 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 랙바 지지장치는 서포트요크(260), 스프링(263) 및 요크플러그(265)를 포함하여 구성된다. 기어박스(130)는 전술한 바와 같이 조향축으로부터 입력받은 회전력을 직선 운동으로 변환되도록 한다.
랙바(140)에는 랙 기어(110)가 형성되어 있어서 피니언샤프트(120)와 치합되어 조향휠(100)과 연결된 조향축(105)의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는데, 랙바(140)의 후면에는 랙바(140)의 랙 기어(110, 도 1 참조)와 피니언샤프트(120)의 치합이 잘 이루어지도록 랙바(140)를 피니언샤프트(120) 쪽으로 지지하는 장치를 구비하고 있다.
랙바(140)를 지지하는 장치는 서포트요크(260), 스프링(263) 그리고 요크플러그(265)를 포함하여 구성되고, 서포트요크(260)는 랙바(140)의 후방면인 랙 기어(110)가 형성된 면의 반대 측에 위치하며, 기어박스(130)의 실린더(250)에 삽입되어 랙바(140)와 수직한 전후 방향으로 이동 가능한 구조이다.
서포트요크(260)의 형상은 실린더(250)에서 전후로 슬라이딩 가능하도록 원통형이며, 랙바(140)와 접하는 전방부는 랙바(140)의 후방면과 밀착할 수 있도록 반원형의 홈이 형성되어 있다.
스프링 홈(220)에 수용되는 스프링(263)은 서포트요크(260)가 랙바(140)와 밀착되도록 힘을 가하는 기능을 하는데, 일반적으로 코일 스프링이 사용되며, 스프링(263)의 후면에는 요크플러그(265)가 위치하여 스프링(263)을 지지하고, 요크플러그(265)의 외주면에는 락너트(240)가 결합된다.
한편, 랙바(140)와 피니언샤프트(120)가 밀착하여 효과적으로 힘을 전달할 수 있도록 서포트요크(260)의 후방에 스프링(263)을 배치하여 스프링(263)의 탄성으로 서포트요크(260)를 밀어주어 서포트요크(260)가 랙바(140)를 안정적으로 지지해주며, 랙바(140)의 랙 기어(110)와 피니언샤프트(120) 사이에 발생하는 유격을 보상해 줄 수 있다.
이때, 서포트요크(260)를 밀어주는 스프링(263)의 하중은 요크플러그(265)가 실린더(250)에 결합되는 깊이에 따라 변경되기 때문에, 요크플러그(265)를 어느정도 결합시켜 스프링(263)을 압축시킨 후에 랙바(140)를 일정 기준 토크로 비틀었을 경우 랙바(140)의 움직이는 변위인 요크 클리어런스(Yoke Clearance)를 확인하고 이를 반복하다가 원하는 요크 클리어런스 값이 나오면 조립을 완료하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 랙바 지지장치는 서포트요크와 요크플러그가 접촉되어 있어서, 노면으로부터 충격이 발생되거나 랙바의 좌우 슬라이딩시 서포트요크와 요크플러그가 부딪치는 충돌이 발생되며 이로인한 진동 및 래틀노이즈가 발생되어 운전자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.
또한, 랙바를 지지하는 서포트요크의 지지력이 커서 랙바의 좌우 슬라이딩 운동시 서포트요크와 랙바 사이의 프릭션이 커지며 그로인해 서포트요크와 랙바 사이의 마모가 발생되고, 랙바의 좌우 슬라이딩 운동이 원활하게 이루어지지 않아 랙바와 피니언샤프트 사이의 동력 전달시 손실이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 서포트요크와 요크플러그 사이에 제1탄성부재와 제2탄성부재를 구비하여 외부로부터 하중이 전달되어 제1탄성부재와 스프링이 압축되더라도 제2탄성부재가 이격공간을 형성하며 서포트요크와 요크플러그가 부딪치는 것을 방지하여 이로 인한 진동 및 래틀노이즈를 저감시키고 운전자의 불쾌감을 해소할 수 있는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 스프링, 제1탄성부재, 제2탄성부재가 서포트요크와 요크플러그 사이를 지지함에 따라 랙바의 좌우 슬라이딩 운동시 서포트요크와 랙바 사이에서 발생되는 프릭션을 낮게 세팅시킬 수 있으며, 동시에 서포트요크와 요크플러그 사이에서 발생되는 래틀노이즈를 저감시키고, 서포트요크와 랙바 사이의 지지력을 낮추며, 서포트요크와 랙바 사이가 마모되는 것을 줄일 수 있는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치를 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, 기어박스의 실린더에 삽입되어 피니언샤프트가 결합되는 랙바의 반대편을 지지해주며, 랙바를 지지하는 부위의 반대편에 지지홈이 형성되는 서포트요크, 지지홈에 압축결합되어 서포트요크를 랙바쪽으로 탄성지지하는 스프링, 실린더에 결합되어 스프링과 서포트요크를 지지하는 요크플러그, 링형상으로 형성되며, 서포트요크와 요크플러그 사이에 구비되어 제1간극을 형성하는 제1탄성부재, 링형상으로 형성되며, 서포트요크와 요크플러그 사이에 구비되어 제2간극을 형성하는 제2탄성부재를 포함하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치가 제공될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 서포트요크와 요크플러그 사이에 제1탄성부재와 제2탄성부재를 구비하여 외부로부터 하중이 전달되어 제1탄성부재와 스프링이 압축되더라도 제2탄성부재가 이격공간을 형성하며 서포트요크와 요크플러그가 부딪치는 것을 방지하여 이로 인한 진동 및 래틀노이즈를 저감시키고 운전자의 불쾌감을 해소할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 스프링, 제1탄성부재, 제2탄성부재가 서포트요크와 요크플러그 사이를 지지함에 따라 랙바의 좌우 슬라이딩 운동시 서포트요크와 랙바 사이에서 발생되는 프릭션을 낮게 세팅시킬 수 있으며, 동시에 서포트요크와 요크플러그 사이에서 발생되는 래틀노이즈를 저감시키고, 서포트요크와 랙바 사이의 지지력을 낮추며, 서포트요크와 랙바 사이가 마모되는 것을 줄일 수 있는 효과가 있게 된다.
도 1은 종래 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치의 개략 구성도이다.
도 2는 종래의 랙바 지지장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 조향장치의 랙바 지지장치의 단면도이다.
도 4는 도 3의 일부를 확대한 확대단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에서 일예로 서포트요크를 지지하는 구조를 나타내는 확대단면도이다.
도 6은 본 발명의 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에서 삽입홈 및 탄성부재의 결합구조의 변형 실시예들 나타내는 확대단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에서 제1탄성부재의 사시도이다.
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 발명에 따른 자동차 조향장치의 랙바 지지장치의 단면도이며, 도 4는 도 3의 일부를 확대한 확대단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에서 일예로 서포트요크를 지지하는 구조를 나타내는 확대단면도이며, 도 6은 본 발명의 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에서 삽입홈 및 탄성부재의 결합구조의 변형 실시예들 나타내는 확대단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에서 제1탄성부재의 사시도이다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 서포트요크가 랙바를 지지하는 방향을 전방으로, 그 반대방향을 후방으로 지정하여 설명한다.
도 1과 이들 도면에 도시된 바와 같이 실시예들에 따른 자동차 조향장치의 랙바 지지장치(300)는 기어박스(305)의 실린더(307)에 삽입되어 피니언샤프트(303)가 결합되는 랙바(301)의 반대편을 지지해주며, 랙바(301)를 지지하는 부위의 반대편에 지지홈(311)이 형성되는 서포트요크(330), 지지홈(311)에 압축결합되어 서포트요크(330)를 랙바(301)쪽으로 탄성지지하는 스프링(302), 실린더(307)에 결합되어 스프링(302)과 서포트요크(330)를 지지하는 요크플러그(310), 링형상으로 형성되며 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 구비되어 제1간극(b)을 형성하는 제1탄성부재(340), 링형상으로 형성되며 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 구비되어 제2간극(a)을 형성하는 제2탄성부재(350)를 포함한다.
자동차 조향장치의 작동은 운전자가 조향휠(도 1의 100 참고)을 조작하면, 조향휠(100)과 연결된 조향축(도 1의 105 참고)이 회전하게 되고, 조향축(105) 하단에 연결된 피니언샤프트(303)가 랙바(301)를 구동하게 되어 있다.
여기서 랙바(301)는 피니언샤프트(303)와 치합하여 조향축(105)의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는데, 랙바(301)의 후방면에는 랙바(301)와 피니언샤프트(303)의 치합이 안정적으로 이루어지도록 랙바(301)를 피니언샤프트(303)쪽으로 지지하는 랙바(301) 지지장치(300)가 구비된다.
랙바 지지장치(300)는 서포트요크(330), 스프링(302), 요크플러그(310)로 구성되며 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 스프링(302), 후술할 제1탄성부재(340), 제2탄성부재(350)가 개재된다.
이러한 서포트요크(330)는 기어박스(305)의 실린더(307)에 삽입되어 피니언샤프트(303)와 치합되는 랙바(301)의 후방면에 밀착됨으로 인해 랙바(301)는 피니언샤프트(303)와 안정적으로 치결합된다.
또한, 서포트요크(330)의 외주면과 실린더(307)의 내주면 사이에는 오링(304)이 삽입되어 서포트요크(330)가 실린더(307)에 부딪쳐 발생되는 충격을 완충해주며, 노면으로부터 발생되어 서포트요크(330)로 전달되는 역입력 하중을 흡수한다.
오링(304)은 링형상으로 형성되어 서포트요크(330)의 외주면에 전후방향으로 이격되며 복수개 결합될 수도 있으며, 오링(304)이 안정적으로 위치되도록 서포트요크(330)의 외주면에는 오링(304)이 삽입되어 결합되는 오링결합홈(335)이 형성된다.
스프링(302)은 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 구비되어 서포트요크(330)를 전방으로 지지하며, 스프링(302)의 일측이 서포트요크(330)의 후방면의 중앙에 함몰되어 형성되는 지지홈(311)에 삽입되며 스프링(302)의 타측은 요크플러그(310)의 전방면에 지지되어 서포트요크(330)가 랙바(301)를 안정적으로 지지해줄 수 있게 된다.
또한, 스프링(302)의 타측은 요크플러그(310)의 전방면의 중앙에 함몰되어 형성되는 고정홈(331)에 삽입되어 안정적으로 위치될 수 있게 된다.
또한, 스프링(302)은 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이를 탄성지지하여 스프링(302)의 복원력에 의해 서포트요크(330)가 랙바(301)를 지지할 수 있게 된다.
요크플러그(310)는 실린더(307)에 나사결합되어 스프링(302)을 매개로 서포트요크(330)를 전방으로 지지해주며 서포트요크(330)는 랙바(301)를 지지해준다.
또한, 요크플러그(310)의 후방면에는 공구홈(317)이 형성되어 외부에서 공구를 이용하여 요크플러그(310)를 용이하게 나사결합시킬 수 있으며 요크플러그(310)의 위치가 조절된 후에는 요크플러그(310)의 외주면에 락너트(309)가 결합되어 요크플러그(310)의 나사결합이 풀려 이탈되는 것을 방지한다.
또한, 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에는 제1탄성부재(340)와 제2탄성부재(350)가 삽입되어 스프링(302)과 함께 서포트요크(330)를 탄성지지해준다.
좀더 구체적으로는 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 제1탄성부재(340)와 제2탄성부재(350)가 구비되어 서포트요크(330)와 랙바(301) 사이에서 발생되는 프릭션을 낮게 세팅시킬 수 있는 동시에, 랙바(301)를 통해 전달되는 역입력으로 인해 서포트요크(330)와 요크플러그(310)가 부딪쳐 발생되는 래틀노이즈를 저감시킨다.
먼저 제1탄성부재(340)는 링형상으로 형성되며 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 구비되어 제1간극(b)을 형성하고, 제1탄성부재(340)가 압축된 상태로 구비되어 제1간극(b)으로 서포트요크(330)와 랙바(301) 사이를 탄성지지한다.
또한, 후술할 제2탄성부재(350)도 구비되어 서포트요므(330)와 랙바(301) 사이에서 발생되는 프릭션을 낮게 세팅시켜 제1탄성부재(340)가 서포트요크(330)와 랙바(301) 사이에서 발생되는 서포트요크(330)의 지지력을 유지하며, 서포트요크(330)와 랙바(301) 사이가 마모되는 것을 줄인다.
제2탄성부재(350)는 링형상으로 형성되며 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 구비되어 서포트요크(330)와 요크플러그(310)의 충돌을 방지하는 제2간극(a)을 형성하고, 제1탄성부재(340)의 압축량이 커지면 제2탄성부재(350)가 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이를 탄성지지하여 제2간극(a)을 형성한다.
이때, 제2탄성부재(350)는 서포트요크(330)와 요크플러그(310)의 충돌을 방지하기 위한 것으로, 차량이 주행하면서 외부로부터 가해지는 하중인 역입력이 서포트요크(330)에 전달되는데 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 제2탄성부재(350)가 구비되어 제2간극(a)을 유지하고 있어서 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이의 충돌을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 제1간극(b)이 제2간극(a)보다 크게 형성되며, 스프링(302), 제1탄성부재(340), 제2탄성부재(350)가 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이를 지지하며, 제1탄성부재(340)가 서포트요크(330)와 랙바(301) 사이에서 발생되는 프릭션을 흡수한다.
그리고, 제1탄성부재(340)가 압축되면 제2탄성부재(350)가 제2간극(a)을 유지하여 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이의 충돌을 방지한다.
다시 말해서, 제1탄성부재(340)는 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 압축된 상태로 탄성지지하며, 제2탄성부재(350)는 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 중 어느 한쪽에 삽입되어 나머지 한쪽과 이격되어 있다가 서포트요크(330)에 외부로부터 하중이 전달되어 서포트요크(330)가 제1탄성부재(340)를 압축시키면 압축된 제1탄성부재(340)와 제2탄성부재(350)가 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이를 지지하여 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이의 충돌을 방지하게 된다.
이러한 제1탄성부재(340)와 제2탄성부재(350)가 구비되어 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에서 발생되는 래틀노이즈를 저감시키는 동시에 랙바(301)와 서포트요크(303) 사이의 프릭션을 낮게 세팅하여 지지력을 유지할 수 있게 된다.
이에 따라 제1탄성부재(340)와 제2탄성부재(350)의 재질은 서로 다른 강성을 갖는 재질로 형성되며, 제2탄성부재(350)의 강성이 제1탄성부재(340)의 강성보다 크게 형성된다.
제2탄성부재(350)는 서포트요크(330)에 큰 하중이 전달되었을 때 서포트요크(330)가 후방으로 이동하지 못하도록 제2간극(a)을 유지해야 하므로, 강성이 큰 재질로 형성된다.
이러한 제1탄성부재(340)와 제2탄성부재(350)는 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 구비되며, 서포트요크(330)와 요크플러그(310)의 중앙부에 함몰되어 형성되는 지지홈(311)과 고정홈(331)에서 이격되는 위치에 둘레를 따라 제1삽입홈(313)과 제2삽입홈(315)이 형성된다.
일예로, 도면에 도시된 것처럼 제1삽입홈(313)과 제2삽입홈(315)은 요크플러그(310)의 전방면에 함몰되어 형성될 수 있으며 설명의 편의를 위해 제1삽입홈(313)과 제2삽입홈(315)이 요크플러그(310)의 전방면에 형성된 것으로 후술한다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나 제1삽입홈(313)과 제2삽입홈(315)은 서포트요크(330)의 후방면에 형성될 수도 있다.
또한, 제1삽입홈(313)과 제2삽입홈(315)은 서포트요크(330)와 요크플러그(310)의 마주보는 면 중 어느 한쪽에 함몰되어 형성되는 것으로, 서포트요크(330)의 후방면과 요크플러그(310)의 전방면 중 면적이 넓은 곳에 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 제1삽입홈(313)에는 제1탄성부재(340)가 삽입되며, 제2삽입홈(315)에는 제2탄성부재(350)가 삽입되는데, 제2탄성부재(350)의 둘레길이가 제1탄성부재(340)의 둘레길이보다 길게 형성되도록 제2삽입홈(315)이 제1삽입홈(313)보다 바깥쪽에 위치하게 된다.
다시 말해서, 제2탄성부재(350)의 지지력이 커지도록, 제2탄성부재(350)는 서포트요크(330)를 지지하는 지지면적이 제1탄성부재(340)의 지지면적보다 넓게 형성되며, 제2탄성부재(350)의 둘레길이가 제1탄성부재(340)의 둘레길이보다 길게 형성된다.
이에 따라 지지홈(311)과 고정홈(331)에서 이격되는 위치에 제1삽입홈(313)이 형성되며 제1삽입홈(313)에서 이격되는 위치에 제2삽입홈(315)이 형성되며, 제2삽입홈(315)이 가장 바깥쪽에 위치하게 된다.
제2탄성부재(350)는 서포트요크(330)와 요크플러그(310)를 지지하는 면적이 넓어서 상대적으로 큰 하중이 완충되며, 서포트요크(330)를 안정적으로 지지해주게 된다.
이러한 제1탄성부재(340)와 제2탄성부재(350)는 도 5에 도시된 것처럼 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에서 제1간극(b)을 유지하다가, 외부로부터 하중이 전달되면 조향시 서포트요크(330)가 후방으로 이동되는 간극인 요크 클리어런스(c) 만큼 제1탄성부재(340)가 압축되면서 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에 제2간극(a)을 유지한다.
도 5의 (a)를 참조하면, 제2탄성부재(350)는 요크플러그(310)의 제2삽입홈(315)에 삽입되어 서포트요크(330)와 이격된 상태로 결합되며 제2간극(a)만큼 돌출된다.
제1탄성부재(340)는 제1삽입홈(313)에 삽입되되 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에서 압축된 상태로 삽입되어 서포트요크(330)와 요크플러그(310)를 탄성지지하며 제1간극(b)을 형성하게 된다.
이때, 순간적으로 큰 하중이 전달되면 도 5의 (b)에 도시된 것처럼 서포트요크(330)가 후방으로 이동하여 제1탄성부재(340)가 압축되면서 요크 클리어런스(c) 만큼 제1간극(b)이 줄어들게 되며, 제2탄성부재(350)도 함께 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이를 탄성지지하여 제2간극(a')을 유지하게 된다.
이 경우, 제1탄성부재(340)가 압축되어 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이를 지지하며 제2탄성부재(350)도 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이를 지지하고, 지지홈(311)과 고정홈(331) 사이에서 스프링(302)도 지지하고 있어서 서포트요크(330)를 지지하는 지지력이 커지게 된다.
제2탄성부재(350)는 제1탄성부재(340)보다 강성이 큰 재질로 형성되며, 신율이 작은 재질로 형성되어 변형되는 정도가 작아서 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이가 충돌되지 않도록 간극(a')을 유지할 수 있게 된다.
또한, 제2탄성부재(350)의 압축량이 작도록, 제2삽입홈(315)은 제2탄성부재(350)와 대응되는 형상으로 형성된다.
이러한 제2삽입홈(315)에 제2탄성부재(350)가 맞닿도록 삽입되어있어서, 제2십입홈(315)과 제2탄성부재(350) 사이에는 제2탄성부재(350)가 변형될 수 있는 공간이 없으며, 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에서 압축되더라도 제2삽입홈(315)에 지지되어 제2간극(a)을 유지할 수 있게 된다.
다시 말해서, 제1탄성부재(340)와 제2탄성부재(350)는 제1삽입홈(313)과 제2삽입홈(315)의 공간보다 크게 형성되어 각각 제1삽입홈(313)과 제2삽입홈(315)에 삽입되는 충진율이 크게 형성되되, 제1탄성부재(340)는 제1삽입홈(313)에 압축되면서 변형될 수 있는 공간을 마련하면서 삽입되며 제2탄성부재(350)는 제2삽입홈(315)에 변형될 수 있는 공간 없이 맞닿도록 삽입된다.
일예로, 제2삽입홈(315)이 요크플러그(310)의 전방면에서 단차지며 함몰 형성되어 제2삽입홈(315)의 단면이 'ㄷ'형상으로 형성되면 제2탄성부재(350)도 제2삽입홈(315)과 대응되게 각진 형상으로 형성되어 제2삽입홈(315)과 제2탄성부재(350) 사이의 공간을 제거한다.
또는, 도 6의 (a)에 도시된 것처럼, 제2삽입홈(315)의 단면이 둥근홈 형상으로 함몰 형성되면 제2탄성부재(350)도 제2삽입홈(315)과 대응되게 단면이 원형으로 형성된다.
이때, 제2탄성부재(350)의 서포트요크(330)와 맞닿는 면은 서포트요크(330)가 후방으로 이동되어 하중을 가하면 압축되면서 평면형상이 형성될 수도 있다.
또한, 도 6의 (b)에 도시된 것처럼, 제2삽입홈(315)이 둥근홈 형상으로 함몰 형성되면 제2탄성부재(350)의 제2삽입홈(315)과 맞닿는 면은 제2삽입홈(315)과 대응되게 형성되고, 제2탄성부재(350)의 서포트요크(330)와 맞닿는 면에 평면형상이 형성되어 서포트요크(330)를 안정적으로 지지해줄 수 있게 된다.
이러한 제2탄성부재(350)는 서포트요크(330)가 후방으로 이동되어 하중을 가하면 평면형상이 서포트요크(330)를 지지하여 제2간극(a)을 유지할 수 있게 된다.
반대로, 제1탄성부재(340)는 프릭션을 효과적으로 흡수할 수 있도록, 제1삽입홈(313)과 제1탄성부재(340) 사이에는 제1탄성부재(340)가 압축되면서 변형될 수 있는 공간이 형성된다.
이러한 제1탄성부재(340)는 서포트요크(330)와 요크플러그(310) 사이에서 압축되면 제1삽입홈(313)의 변형될 수 있는 공간으로 변형되면서 제1삽입홈(313)을 채우게 되며 이에 따라 서포트요크(330)와 랙바(301) 사이의 적절한 하중과 지지력을 유지할 수 있어 프릭션을 효과적으로 흡수할 수 있게 된다.
일예로, 도 6의 (a)에 도시된 것처럼, 제1삽입홈(313)의 단면이 요크플러그(310)의 전방면에서 단차지며 함몰 형성되어 제1삽입홈(313)의 단면이 'ㄷ'형상으로 형성되면 제1탄성부재(340)는 원형으로 형성되어 제1삽입홈(313)과 제1탄성부재(340) 사이의 변형될 수 있는 공간이 형성된다.
이러한 제1탄성부재(340)는 서포트요크(330)를 탄성지지하며, 제1탄성부재(340)가 압축되면 변형될 수 있는 공간이 채워지면서 서포트요크(330)를 효과적으로 지지해줄 수 있게 된다.
또한, 도 6의 (b)에 도시된 것처럼, 제1탄성부재(340)는 서포트요크(330)와 맞닿는 면에 평면형상이 형성될 수도 있으며, 서포트요크(330)를 안정적으로 지지해줄 수 있게 된다.
또한, 도 7에 도시된 것처럼, 제1탄성부재(340)가 서포트요크(330)와 랙바(301) 사이의 프릭션을 효과적으로 흡수할 수 있도록, 제1탄성부재(340)에는 요홈 형상의 홈부(643)가 복수개 형성되어 제1탄성부재(340)의 탄성이 높아지게 된다.
이러한 형상과 구조를 갖는 본 발명의 실시예들에 의하면 서포트요크와 요크플러그 사이에 제1탄성부재와 제2탄성부재를 구비하여 외부로부터 하중이 전달되어 제1탄성부재와 스프링이 압축되더라도 제2탄성부재가 이격공간을 형성하며 서포트요크와 요크플러그가 부딪치는 것을 방지하여 이로 인한 진동 및 래틀 노이즈를 저감시키고 운전자의 불쾌감을 해소할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 스프링, 제1탄성부재, 제2탄성부재가 서포트요크와 요크플러그 사이를 지지함에 따라 랙바의 좌우 슬라이딩 운동시 서포트요크와 랙바 사이에서 발생되는 프릭션을 낮게 세팅시킬 수 있으며, 동시에 서포트요크와 요크플러그 사이에서 발생되는 래틀노이즈를 저감시키고, 서포트요크와 랙바 사이의 지지력을 낮추며, 서포트요크와 랙바 사이가 마모되는 것을 줄일 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.
300: 랙바 지지장치 301: 랙바
302: 스프링 303: 피니언샤프트
304: 오링 305: 기어박스
307: 실린더 309: 락너트
310: 요크플러그 311: 지지홈
313: 제1삽입홈 315: 제2삽입홈
317: 공구홈 330: 서포트요크
331: 고정홈 335: 오링결합홈
340: 제1탄성부재 350: 제2탄성부재

Claims (7)

  1. 기어박스의 실린더에 삽입되어 피니언샤프트가 결합되는 랙바의 반대편을 지지해주며, 상기 랙바를 지지하는 부위의 반대편에 지지홈이 형성되는 서포트요크;
    상기 지지홈에 압축결합되어 상기 서포트요크를 상기 랙바쪽으로 탄성지지하는 스프링;
    상기 실린더에 결합되어 상기 스프링과 서포트요크를 지지하는 요크플러그;
    링형상으로 형성되며, 상기 서포트요크와 요크플러그 사이에 구비되어 제1간극을 형성하는 제1탄성부재; 및
    링형상으로 형성되며, 상기 서포트요크와 요크플러그 사이에 구비되어 제2간극을 형성하는 제2탄성부재;
    를 포함하며,
    상기 제2탄성부재의 강성이 상기 제1탄성부재의 강성보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서포트요크의 후방면과 상기 요크플러그의 전방면 중 어느 한쪽면에는 상기 제1탄성부재가 삽입되는 제1삽입홈과 상기 제2탄성부재가 삽입되는 제2삽입홈이 함몰되어 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2탄성부재의 지지력이 커지도록, 상기 제2탄성부재는 상기 서포트요크를 지지하는 지지면적이 상기 제1탄성부재의 지지면적보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1삽입홈과 제1탄성부재 사이에는 상기 제1탄성부재가 압축되면서 변형될 수 있는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2삽입홈은 상기 제2탄성부재와 대응되는 형상으로 형성되어 상기 제2삽입홈과 제2탄성부재가 맞닿는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1탄성부재의 탄성이 높아지도록, 상기 제1탄성부재에는 요홈 형상의 홈부가 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
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