KR102681380B1 - 자동차용 모듈형 스티어링 장치 - Google Patents
자동차용 모듈형 스티어링 장치Info
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
- F16H19/04—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
Abstract
본 발명은 스티어링 하우징과 감속기 하우징을 별물로 구비하여, 랙바 하우징에 상기 스티어링 하우징과 감속기 하우징을 좌측 또는 우측에 분리 가능하게 그리고 장착 각도 조절 가능하게 조립할 수 있도록 함으로써, LHD 및 RHD 차량에 공용적으로 적용할 수 있을 뿐만 아니라 주변 부품과의 간섭 회피가 가능하도록 한 자동차용 모듈형 스티어링 장치를 제공하고자 한 것이다.
Description
본 발명은 자동차용 모듈형 스티어링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LHD 및 RHD 차량에 공용적으로 적용되는 조립 구조를 가지는 동시에 주변 부품과의 간섭 회피가 가능한 장착 구조를 갖는 자동차용 모듈형 스티어링 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차용 파워 스티어링 장치는 스티어링 휠의 각회전 조작력 경감을 위한 장치로서, 기존에는 유압을 이용한 파워스티어링(Power Steering)방식이 지속적으로 사용되어 왔지만, 최근에 출시되는 차량에는 주행속도에 따른 조타력을 변화시키기 위하여 랙 타입의 전동식 파워스티어링 장치(R-MDPS: Rack-motor driven power steering)가 탑재되고 있다.
도 1은 종래의 랙 타입 파워스티어링 장치의 일례를 도시한 것으로서, 도면부호 10은 랙 하우징을 지시한다.
상기 랙 하우징(10)은 랙바가 좌우 이송 가능하게 내재되는 것으로서, 차체의 소정 위치에 장착된다.
상기 랙 하우징(10)의 한쪽에는 스티어링 하우징(20)이 일체로 형성되고, 다른 한쪽에는 감속기 하우징(30)이 일체로 형성된다.
참고로, 상기 스티어링 하우징(20)의 내부에는 랙 하우징(10) 내의 랙바와 맞물리는 피니언 타입의 스티어링 기어가 회전 가능하게 장착되고, 상기 감속기 하우징(30)의 내부에는 랙 하우징(10) 내의 랙바와 맞물리는 피니언 타입의 출력기어가 회전 가능하게 장착된다.
이때, 상기 스티어링 하우징(20) 내에 장착되는 스티어링 기어는 운전자가 조타 조작하기 위한 스티어링 휠과 스티어링 컬럼 등을 매개로 연결되고, 상기 감속기 하우징(30)에는 출력기어에 회전 동력을 인가하기 위한 모터(32)가 장착된다.
또한, 상기 랙바의 양단부는 타이로드(40)가 연결되고, 이 타이로드(40)의 양끝단부는 볼 조인트(42) 등을 매개로 주행용 휠과 연결되는 너클(Knuckle) 부품에 연결된다.
따라서, 운전자가 스티어링 휠을 조타하면 스티어링 하우징(20) 내의 스티어링 기어가 회전하는 동시에 랙 하우징(10) 내의 랙바에 조타력이 인가된다.
이와 함께, 조타 신호를 수신한 제어기에서 상기 모터(32)를 구동시킴으로써, 감속기 하우징(30) 내의 출력기어가 회전하면서 랙 하우징(10)내의 랙바로 조타력을 전달하게 된다.
그러나, 상기한 기존의 랙 타입 파워스티어링 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, LHD(Left Hand Drive) 차량과 RHD(Right Hand Drive) 차량을 위한 랙 하우징을 별도로 제작해야 하므로, 금형 제작 비용 등이 크게 소요되고, 많은 제작 공수가 소요되는 문제점이 있다.
즉, 운전석 및 스티어링 휠이 왼쪽에 위치하는 LHD 차량의 경우, 랙 하우징을 금형을 이용하여 제작할 때 랙 하우징의 왼쪽에 스티어링 하우징이 일체로 형성되는 동시에 오른쪽에 감속기 하우징이 일체로 형성되는 원피스 구조로 제작해야 하고, 반면 운전석 및 스티어링 휠이 오른쪽에 위치하는 RHD 차량의 경우, 랙 하우징을 금형을 이용하여 제작할 때 랙 하우징의 오른쪽에 스티어링 하우징이 일체로 형성되는 동시에 왼쪽에 감속기 하우징이 일체로 형성되는 원피스 구조로 제작해야 하므로, 금형 제작 비용 등이 크게 소요되고, 많은 제작 공수가 소요되는 문제점이 있다.
둘째, 상기 랙 하우징 등을 금형을 이용하여 미리 설계된 하나의 형상으로 제작함에 따라, 랙 하우징 등의 장착 방향 및 위치를 변경할 수 없고, 이로 인하여 주변 부품과의 간섭이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
셋째, 상기 스티어링 하우징은 스티어링 컬럼 및 스티어링 휠과의 연결을 위하여 소정의 기울기 각도를 갖지만, 랙 하우징에 일체로 형성됨에 따라 그 기울기 각도를 조절할 수 없는 문제점이 있다.
즉, 차종마다 서로 다른 사양을 갖는 스티어링 컬럼 및 스티어링 휠과의 연결을 위하여 스티어링 하우징의 기울기 각도를 다르게 형성해야 하는데, 스티어링 하우징이 랙 하우징에 일체로 형성됨에 따라 그 기울기 각도를 조절할 수 없는 문제점이 있고, 결국 스티어링 하우징의 기울기 각도를 조절하기 위한 랙 하우징 제작용 금형을 별도로 제작해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 스티어링 하우징과 감속기 하우징을 별물로 구비하여, 랙바 하우징에 상기 스티어링 하우징과 감속기 하우징을 좌측 또는 우측에 분리 가능하게 그리고 장착 각도 조절 가능하게 조립할 수 있도록 함으로써, LHD 및 RHD 차량에 공용적으로 적용할 수 있을 뿐만 아니라 주변 부품과의 간섭 회피가 가능하도록 한 자동차용 모듈형 스티어링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 타이로드 하우징; 상기 타이로드 하우징의 양단부에 각각 동일한 구조로 형성되어, 차체에 장착되는 제1인너 브라켓 및 제2인너 브라켓; 상기 제1인너 브라켓과 이격 배치되며 차체에 장착되는 제1아우터 브라켓; 상기 제2인너 브라켓과 이격 배치되며 차체에 장착되는 제2아우터 브라켓; LHD 차량의 경우 상기 제1인너 브라켓과 제1아우터 브라켓 사이에 각도 조절 가능하게 장착되고, RHD 차량의 경우 상기 제2인너 브라켓과 제2아우터 브라켓 사이에 각도 조절 가능하게 장착되는 스티어링 하우징; LHD 차량의 경우 상기 제2인너 브라켓과 제2아우터 브라켓 사이에 각도 조절 가능하게 장착되고, RHD 차량의 경우 상기 제1인너 브라켓과 제1아우터 브라켓 사이에 각도 조절 가능하게 장착되는 감속기 하우징; 을 포함하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치를 제공한다.
본 발명의 모듈형 스티어링 장치는: 상기 스티어링 하우징의 내측단부에 장착되는 제1랙바 하우징; 상기 제1랙바 하우징 내에 좌우 이송 가능하게 배치되는 제1랙바; 상기 감속기 하우징의 내측단부에 장착되는 제2랙바 하우징; 상기 제2랙바 하우징 내에 좌우 이송 가능하게 배치되는 제2랙바; 상기 타이로드 하우징의 내부에 좌우 이송 가능하게 배치되는 타이로드; 상기 제1랙바와 타이로드의 일단부 간에 연결되는 제1조향 브라켓; 및 상기 제2랙바와 타이로드의 타단부 간에 연결되는 제2조향 브라켓; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1인너 브라켓 및 제2인너 브라켓의 전단부에는 장착홀을 갖는 제1차체 장착단이 형성되고, 후단부에는 스티어링 하우징 또는 감속기 하우징과 연결되는 제1하우징 연결단이 형성되며, 전단부와 후단부 사이의 중간부분에 타이로드 하우징이 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 스티어링 하우징과 감속기 하우징의 내측단부에는 제1숫스플라인이 형성되고, 상기 제1인너 브라켓과 제2인너 브라켓의 제1하우징 연결단에는 상기 제1숫스플라인이 분리 가능하게 체결되는 제1암스플라인이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1아우터 브라켓과 제2아우터 브라켓의 전단부에는 스티어링 하우징 또는 감속기 하우징과 연결되는 제2하우징 연결단이 형성되고, 후단부에는 장착홀을 갖는 제2차체 장착단이 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 스티어링 하우징과 감속기 하우징의 외측단부에는 제2숫스플라인이 형성되고, 상기 제1아우터 브라켓과 제2아우터 브라켓의 제2하우징 연결단에는 제2숫스플라인이 분리 가능하게 체결되는 제2암스플라인이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1랙바 하우징은 상기 스티어링 하우징의 내측단부 내경에 압입 체결되어 타이로드 하우징과 평행을 이루며 배열되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2랙바 하우징은 상기 감속기 하우징의 내측단부 내경에 압입 체결되어 타이로드 하우징과 평행을 이루며 배열되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1랙바 하우징과 제2랙바 하우징은 동일축선 상에서 서로 소정 거리로 이격 배열되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1조향 브라켓과 스티어링 하우징의 외측단부 사이에는 제1랙바를 커버하는 벨로우즈 형태의 제1더스트 커버가 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 제2조향 브라켓과 감속기 하우징의 외측단부 사이에는 제2랙바를 커버하는 벨로우즈 형태의 제2더스트 커버가 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 제1조향 브라켓과 제2조향 브라켓은 타이로드와 연결되는 타이로드 연결단과, 랙바와 연결되는 랙바 연결단과, 타이로드 연결단과 랙바 연결단 간을 일체로 연결하는 벤딩 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 감속기 하우징에는 모터가 동력 전달 가능하게 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 스티어링 하우징과 감속기 하우징을 별물로 구비하여, 랙바 하우징에 상기 스티어링 하우징과 감속기 하우징을 좌측 또는 우측에 분리 가능하게 조립할 수 있도록 함으로써, LHD 및 RHD 차량에 공용적으로 적용할 수 있는 스티어링 장치를 제공할 수 있다.
둘째, 랙바 하우징에 대한 스티어링 하우징과 감속기 하우징의 장착시, 그 장착 각도를 조절할 수 있도록 함으로써, 스티어링 하우징의 기울기 각도를 차종마다 서로 다른 스티어링 컬럼 및 스티어링 휠과의 연결을 위한 각도로 용이하게 조절할 수 있고, 스티어링 하우징과 감속기 하우징이 주변 부품과 간섭되는 현상을 회피할 수 있다.
도 1은 종래의 랙 타입 파워스티어링 장치를 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치를 도시한 분리 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 스티어링 하우징의 조립 구조를 도시한 분리 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 감속기 하우징의 조립 구조를 도시한 분리 사시도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치를 도시한 조립 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 스티어링 하우징과 그 내부 부품 간의 조립 구조를 도시한 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 감속기 하우징과 그 내부 부품 간의 조립 구조를 도시한 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 타이로드 하우징 및 그 내부의 타이로드를 보여주는 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치가 LHD 차량에 적용될 때 모습을 도시한 조립 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치가 RHD 차량에 적용될 때 모습을 도시한 조립 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 스티어링 하우징의 장착 각도를 도 10에 도시된 장착 상태로부터 180°회전 조절하여 장착시킨 모습을 보여주는 조립 사시도,
도 13은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 스티어링 하우징과 감속기 하우징의 장착 각도를 함께 조절한 예를 도시한 조립 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 배열 위치를 타이로드 하우징을 중심으로 반전 조절한 예를 도시한 조립 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치를 도시한 분리 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 스티어링 하우징의 조립 구조를 도시한 분리 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 감속기 하우징의 조립 구조를 도시한 분리 사시도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치를 도시한 조립 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 스티어링 하우징과 그 내부 부품 간의 조립 구조를 도시한 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 감속기 하우징과 그 내부 부품 간의 조립 구조를 도시한 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 타이로드 하우징 및 그 내부의 타이로드를 보여주는 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치가 LHD 차량에 적용될 때 모습을 도시한 조립 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치가 RHD 차량에 적용될 때 모습을 도시한 조립 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 스티어링 하우징의 장착 각도를 도 10에 도시된 장착 상태로부터 180°회전 조절하여 장착시킨 모습을 보여주는 조립 사시도,
도 13은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 스티어링 하우징과 감속기 하우징의 장착 각도를 함께 조절한 예를 도시한 조립 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 배열 위치를 타이로드 하우징을 중심으로 반전 조절한 예를 도시한 조립 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 2 내지 도 9는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치를 도시한 도면으로서, 각 도면에서 도면부호 100은 타이로드 하우징을 지시한다.
상기 타이로드 하우징(100)은 중공 파이프 형태로서, 그 내부에는 타이로드(102)가 좌우 이송 가능하게 배치된다.
상기 타이로드 하우징(100)의 양단부에는 각각 동일한 형상 및 구조를 갖는 제1인너 브라켓(110) 및 제2인너 브라켓(120)이 일체로 형성된다.
상기 제1인너 브라켓(110)과 제2인너 브라켓(120)의 전단부에는 장착홀(112)을 갖는 제1차체 장착단(114)이 형성되고, 후단부에는 스티어링 하우징(200) 또는 감속기 하우징(300)과 체결되는 제1하우징 연결단(116)이 형성된다.
상기 제1인너 브라켓(110)과 제2인너 브라켓(120)의 전단부와 후단부 사이의 중간부분에 각각 상기 타이로드 하우징(100)의 일단부가 일체로 형성된다.
바람직하게는, 첨부한 도 3 및 도 4에서 보듯이 상기 스티어링 하우징(200)과 감속기 하우징(300)의 내측단부에는 제1숫스플라인(210)이 형성되고, 상기 제1인너 브라켓(110)과 제2인너 브라켓(120)의 제1하우징 연결단(116)에는 상기 제1숫스플라인(210)이 분리 가능하게 체결되는 제1암스플라인(118)이 형성된다.
한편, 상기 제1인너 브라켓(110)의 외측쪽에는 스티어링 하우징(200) 또는 감속기 하우징(300)을 사이에 두고 차체에 장착되는 제1아우터 브라켓(410)이 이격 배치되고, 상기 제2인너 브라켓(120)의 외측쪽에는 스티어링 하우징(200) 또는 감속기 하우징(300)을 사이에 두고 차체에 장착되는 제2아우터 브라켓(420)이 배치된다.
상기 제1아우터 브라켓(410)과 제2아우터 브라켓(420)은 전단부에 스티어링 하우징(200) 또는 감속기 하우징(300)과 체결되는 제2하우징 연결단(416)이 형성되고, 후단부에는 장착홀(412)을 갖는 제2차체 장착단(414)이 형성된 구조로 구비된다.
바람직하게는, 첨부한 도 3 및 도 4에서 보듯이 상기 스티어링 하우징(200)과 감속기 하우징(300)의 외측단부에는 각각 제2숫스플라인(310)이 형성되고, 상기 제1아우터 브라켓(410)과 제2아우터 브라켓(420)의 제2하우징 연결단(416)에는 상기 제2숫스플라인(310)이 분리 가능하게 체결되는 제2암스플라인(418)이 형성된다.
따라서, LHD 차량의 경우 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 스티어링 하우징(200)이 상기 제1인너 브라켓(110)과 제1아우터 브라켓(410) 사이에 각도 조절 가능하게 장착되고, 상기 감속기 하우징(300)이 상기 제2인너 브라켓(120)과 제2아우터 브라켓(420) 사이에 각도 조절 가능하게 장착될 수 있다.
즉, 상기 스티어링 하우징(200)의 내측단부에 형성된 제1숫스플라인(210)을 상기 제1인너 브라켓(110)의 제1하우징 연결단(116)에 형성된 제1암스플라인(118)에 삽입 체결하는 동시에 상기 스티어링 하우징(200)의 외측단부에 형성된 제2숫스플라인(310)을 상기 제1아우터 브라켓(410)의 제2하우징 연결단(416)에 형성된 제2암스플라인(418)에 삽입 체결함으로써, 상기 스티어링 하우징(200)이 상기 제1인너 브라켓(110)과 제1아우터 브라켓(410) 사이에 각도 조절 가능하게 장착될 수 있다.
또한, 상기 감속기 하우징(300)의 내측단부에 형성된 제1숫스플라인(210)을상기 제2인너 브라켓(120)의 제1하우징 연결단(116)에 형성된 제1암스플라인(118)에 삽입 체결하는 동시에 상기 감속기 하우징(300)의 외측단부에 형성된 제2숫스플라인(310)을 상기 제2아우터 브라켓(420)의 제2하우징 연결단(416)에 형성된 제2암스플라인(418)에 삽입 체결함으로써, 상기 감속기 하우징(300)이 상기 제2인너 브라켓(120)과 제2아우터 브라켓(420) 사이에 각도 조절 가능하게 장착될 수 있다.
반면, RHD 차량의 경우 도 11에 도시된 바와 같이 상기 스티어링 하우징(200)이 상기 제2인너 브라켓(120)과 제2아우터 브라켓(420) 사이에 각도 조절 가능하게 장착되고, 상기 감속기 하우징(300)이 상기 제1인너 브라켓(110)과 제1아우터 브라켓(410) 사이에 각도 조절 가능하게 장착될 수 있다.
즉, 상기 스티어링 하우징(200)의 내측단부에 형성된 제1숫스플라인(210)을 상기 제2인너 브라켓(120)의 제1하우징 연결단(116)에 형성된 제1암스플라인(118)에 삽입 체결하는 동시에 상기 스티어링 하우징(200)의 외측단부에 형성된 제2숫스플라인(310)을 상기 제2아우터 브라켓(420)의 제2하우징 연결단(416)에 형성된 제2암스플라인(418)에 삽입 체결함으로써, 상기 스티어링 하우징(200)이 상기 제2인너 브라켓(120)과 제2아우터 브라켓(420) 사이에 각도 조절 가능하게 장착될 수 있다.
또한, 상기 감속기 하우징(300)의 내측단부에 형성된 제1숫스플라인(210)을상기 제1인너 브라켓(110)의 제1하우징 연결단(116)에 형성된 제1암스플라인(118)에 삽입 체결하는 동시에 상기 감속기 하우징(300)의 외측단부에 형성된 제2숫스플라인(310)을 상기 제1아우터 브라켓(410)의 제2하우징 연결단(416)에 형성된 제2암스플라인(418)에 삽입 체결함으로써, 상기 감속기 하우징(300)이 상기 제1인너 브라켓(110)과 제1아우터 브라켓(410) 사이에 각도 조절 가능하게 장착될 수 있다.
한편, 상기 스티어링 하우징(200)의 내측단부에는 제1랙바 하우징(510)이 연결되고, 도 7에서 보듯이 상기 제1랙바 하우징(510)의 내부에는 제1랙바(610)가 좌우 이동 가능하게 배치된다.
참고로, 상기 스티어링 하우징(200) 내에 내설되는 피니언 타입의 스티어링 기어가 상기 제1랙바 하우징(510) 내에 배치된 제1랙바(610)와 맞물리게 된다.
또한, 상기 감속기 하우징(300)의 내측단부에는 제2랙바 하우징(520)이 연결되고, 도 8에서 보듯이 상기 제2랙바 하우징(520)의 내부에는 제2랙바(620)가 좌우 이동 가능하게 배치된다.
참고로, 상기 감속기 하우징(200) 내에 내설되는 피니언 타입의 출력기어가 상기 제2랙바 하우징(520) 내에 배치된 제2랙바(620)와 맞물리게 된다.
이때, 상기 제1랙바 하우징(510)은 상기 스티어링 하우징(200)의 내측단부 내경에 압입 체결되고, 상기 제2랙바 하우징(520)은 상기 감속기 하우징(300)의 내측단부 내경에 압입 체결됨으로써, 상기 제1랙바 하우징(510)과 제2랙바 하우징(520)은 동일축선 상에서 서로 소정 거리로 이격 배열되는 동시에 상기 타이로드 하우징(100)과 평행을 이루며 배열되는 상태가 된다.
즉, 상기 타이로드 하우징(100)가 하나의 축선 상에 배열되고, 상기 제1랙바 하우징(510)과 제2랙바 하우징(520)는 타이로드 하우징(100)과 평행을 이루면서 다른 하나의 축선 상에 배열됨으로써, 상기 타이로드 하우징(100)와 상기 제1랙바 하우징(510) 및 제2랙바 하우징(520)는 더블 축 배열을 이루게 된다.
한편, 상기 제1랙바(610)와 타이로드(102)의 일단부 간에 제1조향 브라켓(710)이 연결되고, 상기 제2랙바(620)와 타이로드(102)의 타단부 간에 제2조향 브라켓(720)이 연결된다.
바람직하게는, 상기 제1조향 브라켓(710)과 제2조향 브라켓(720)은 상기와 같이 서로 다른 축선 상에 배열된 랙바(610,620)와 타이로드 하우징(100) 간을 용이하게 연결하기 위하여, 상기 타이로드(102)와 연결되는 타이로드 연결단(701)과, 각 랙바(610,620)와 연결되는 랙바 연결단(702)과, 타이로드 연결단(701)과 랙바 연결단(702) 간을 일체로 연결하는 벤딩 플레이트(703)로 구성될 수 있다.
한편, 상기 감속기 하우징(300)에는 모터(302)가 동력 전달 가능하게 장착된다.
바람직하게는, 상기 제1조향 브라켓(710)과 스티어링 하우징(200)의 외측단부 사이에는 제1랙바(610)를 커버하는 벨로우즈 형태의 제1더스트 커버(810)가 장착되고, 상기 제2조향 브라켓(720)과 감속기 하우징(300)의 외측단부 사이에는 제2랙바(620)를 커버하는 벨로우즈 형태의 제2더스트 커버(820)가 장착된다.
또한, 상기 타이로드(102)의 양단부에는 타이로드 엔드부가 더 연장 형성되고, 이 타이로드 엔드부가 주행용 휠과 연결되는 너클 부품과 체결될 수 있다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 모듈형 스티어링 장치에 대한 작동 흐름을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 운전자가 스티어링 휠을 조타하면 스티어링 하우징(200) 내의 스티어링 기어가 회전하는 동시에 상기 제1랙바 하우징(510) 내의 제1랙바(610)에 조타력이 인가된다.
이와 함께, 조타 신호를 수신한 제어기에서 상기 모터(302)를 구동시킴으로써, 감속기 하우징(300) 내의 출력기어가 회전하면서 제2랙바 하우징(520)내의 제2랙바(620)에 동일방향의 조타력을 전달하게 된다.
연이어, 상기 제1랙바(610)와 제1조향 브라켓(710)의 일방향 이동이 이루어지는 동시에 제1조향 브라켓(710)과 연결된 타이로드(102)가 일방향으로 이동하게 된다.
이와 동시에, 상기 제2랙바(620)와 제2조향 브라켓(720)이 모터 동력에 의하여 동일방향으로 이동하는 동시에 제2조향 브라켓(720)이 타이로드(202)를 동일방향으로 밀어주는 조타력 보조 역할을 하게 된다.
여기서, 본 발명의 모듈형 스티어링 장치에 대한 차종별 배치 구조를 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 10은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치가 LHD 차량에 적용될 때 모습을 도시한 것이고, 도 11은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치가 RHD 차량에 적용될 때 모습을 나타낸다.
도 10에 도시된 바와 같이, LHD 차량의 경우 상기 스티어링 하우징(200)이 상기 제1인너 브라켓(110)과 제1아우터 브라켓(410) 사이에 각도 조절 가능하게 장착되고, 상기 감속기 하우징(300)이 상기 제2인너 브라켓(120)과 제2아우터 브라켓(420) 사이에 각도 조절 가능하게 장착될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, RHD 차량의 경우 상기 스티어링 하우징(200)이 상기 제2인너 브라켓(120)과 제2아우터 브라켓(420) 사이에 각도 조절 가능하게 장착되고, 상기 감속기 하우징(300)이 상기 제1인너 브라켓(110)과 제1아우터 브라켓(410) 사이에 각도 조절 가능하게 장착될 수 있다.
이와 같이, 상기 스티어링 하우징(200)과 감속기 하우징(300)을 별물로 구비하여, 차종별 운전석의 위치에 따라 좌측 또는 우측에 분리 가능하게 조립할 수 있도록 함으로써, LHD 및 RHD 차량에 공용적으로 적용할 수 있는 스티어링 장치를 제공할 수 있다.
첨부한 도 12는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 스티어링 하우징의 장착 각도를 도 10에 도시된 장착 상태로부터 180°회전 조절하여 장착시킨 모습을 나타내고, 첨부한 도 13은 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 구성 중 스티어링 하우징과 감속기 하우징의 장착 각도를 함께 조절한 예를 나타내며, 첨부한 도 14는 본 발명에 따른 자동차용 모듈형 스티어링 장치의 배열 위치를 타이로드 하우징을 중심으로 반전 조절한 예를 나타낸다.
도 12에서 보듯이, 차종별로 스티어링 컬럼 및 스티어링 휠의 기울기 각도가 다른 점을 감안하여, 그리고 스티어링 장치의 각 구성들을 주변 부품과 간섭없이 차체에 용이하게 배치될 수 있도록 상기 스티어링 하우징(200)의 장착 각도를 스플라인 결합 구조를 이용하여 180°까지 조절할 수 있다.
도 13에서 보듯이, 차종별로 스티어링 컬럼 및 스티어링 휠의 기울기 각도가 다른 점을 감안하여, 그리고 스티어링 장치의 각 구성들을 주변 부품과 간섭없이 차체에 용이하게 배치될 수 있도록 상기 스티어링 하우징(200)의 장착 각도 및 감속기 하우징(300)의 장착 각도를 스플라인 결합 구조를 이용하여 동시에 조절할 수 있다.
도 14에서 보듯이, 차종별로 스티어링 장치의 각 구성들을 패키지하는 공간을 용이하게 확보하는 동시에 주변 부품과 간섭없이 차체에 용이하게 배치될 수 있도록 상기 타이로드 하우징(100)을 중심으로 스티어링 하우징(200) 및 감속기 하우징(300) 등을 반대쪽 위치로 반전 회전시켜 재배치시킬 수 있다.
100 : 타이로드 하우징
102 : 타이로드
110 : 제1인너 브라켓
112 : 장착홀
114 : 제1차체 장착단
116 : 제1하우징 연결단
118 : 제1암스플라인
120 : 제2인너 브라켓
200 : 스티어링 하우징
210 : 제1숫스플라인
300 : 감속기 하우징
302 : 모터
310 : 제2숫스플라인
410 : 제1아우터 브라켓
412 : 장착홀
414 : 제2차체 장착단
416 : 제2하우징 연결단
418 : 제2암스플라인
420 : 제2아우터 브라켓
510 : 제1랙바 하우징
520 : 제2랙바 하우징
610 : 제1랙바
620 : 제2랙바
701 : 타이로드 연결단
702 : 랙바 연결단
703 : 벤딩 플레이트
710 : 제1조향 브라켓
720 : 제2조향 브라켓
810 : 제1더스트 커버
820 : 제2더스트 커버
102 : 타이로드
110 : 제1인너 브라켓
112 : 장착홀
114 : 제1차체 장착단
116 : 제1하우징 연결단
118 : 제1암스플라인
120 : 제2인너 브라켓
200 : 스티어링 하우징
210 : 제1숫스플라인
300 : 감속기 하우징
302 : 모터
310 : 제2숫스플라인
410 : 제1아우터 브라켓
412 : 장착홀
414 : 제2차체 장착단
416 : 제2하우징 연결단
418 : 제2암스플라인
420 : 제2아우터 브라켓
510 : 제1랙바 하우징
520 : 제2랙바 하우징
610 : 제1랙바
620 : 제2랙바
701 : 타이로드 연결단
702 : 랙바 연결단
703 : 벤딩 플레이트
710 : 제1조향 브라켓
720 : 제2조향 브라켓
810 : 제1더스트 커버
820 : 제2더스트 커버
Claims (13)
- 타이로드 하우징;
상기 타이로드 하우징의 양단부에 각각 동일한 구조로 형성되어, 차체에 장착되는 제1인너 브라켓 및 제2인너 브라켓;
상기 제1인너 브라켓과 이격 배치되며 차체에 장착되는 제1아우터 브라켓;
상기 제2인너 브라켓과 이격 배치되며 차체에 장착되는 제2아우터 브라켓;
LHD 차량의 경우 상기 제1인너 브라켓과 제1아우터 브라켓 사이에 각도 조절 가능하게 장착되고, RHD 차량의 경우 상기 제2인너 브라켓과 제2아우터 브라켓 사이에 각도 조절 가능하게 장착되는 스티어링 하우징; 및
LHD 차량의 경우 상기 제2인너 브라켓과 제2아우터 브라켓 사이에 각도 조절 가능하게 장착되고, RHD 차량의 경우 상기 제1인너 브라켓과 제1아우터 브라켓 사이에 각도 조절 가능하게 장착되는 감속기 하우징;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스티어링 하우징의 내측단부에 장착되는 제1랙바 하우징;
상기 제1랙바 하우징 내에 좌우 이송 가능하게 배치되는 제1랙바
상기 감속기 하우징의 내측단부에 장착되는 제2랙바 하우징;
상기 제2랙바 하우징 내에 좌우 이송 가능하게 배치되는 제2랙바;
상기 타이로드 하우징의 내부에 좌우 이송 가능하게 배치되는 타이로드;
상기 제1랙바와 타이로드의 일단부 간에 연결되는 제1조향 브라켓; 및
상기 제2랙바와 타이로드의 타단부 간에 연결되는 제2조향 브라켓;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1인너 브라켓 및 제2인너 브라켓의 전단부에는 장착홀을 갖는 제1차체 장착단이 형성되고, 후단부에는 스티어링 하우징 또는 감속기 하우징과 연결되는 제1하우징 연결단이 형성되며, 전단부와 후단부 사이의 중간부분에 타이로드 하우징이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 스티어링 하우징과 감속기 하우징의 내측단부에는 제1숫스플라인이 형성되고, 상기 제1인너 브라켓과 제2인너 브라켓의 제1하우징 연결단에는 상기 제1숫스플라인이 분리 가능하게 체결되는 제1암스플라인이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1아우터 브라켓과 제2아우터 브라켓의 전단부에는 스티어링 하우징 또는 감속기 하우징과 연결되는 제2하우징 연결단이 형성되고, 후단부에는 장착홀을 갖는 제2차체 장착단이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 5에 있어서,
상기 스티어링 하우징과 감속기 하우징의 외측단부에는 제2숫스플라인이 형성되고, 상기 제1아우터 브라켓과 제2아우터 브라켓의 제2하우징 연결단에는 제2숫스플라인이 분리 가능하게 체결되는 제2암스플라인이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제1랙바 하우징은 상기 스티어링 하우징의 내측단부 내경에 압입 체결되어 타이로드 하우징과 평행을 이루며 배열되는 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제2랙바 하우징은 상기 감속기 하우징의 내측단부 내경에 압입 체결되어 타이로드 하우징과 평행을 이루며 배열되는 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제1랙바 하우징과 제2랙바 하우징은 동일축선 상에서 서로 소정 거리로 이격 배열되는 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제1조향 브라켓과 스티어링 하우징의 외측단부 사이에는 제1랙바를 커버하는 벨로우즈 형태의 제1더스트 커버가 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제2조향 브라켓과 감속기 하우징의 외측단부 사이에는 제2랙바를 커버하는 벨로우즈 형태의 제2더스트 커버가 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제1조향 브라켓과 제2조향 브라켓은 타이로드와 연결되는 타이로드 연결단과, 랙바와 연결되는 랙바 연결단과, 타이로드 연결단과 랙바 연결단 간을 일체로 연결하는 벤딩 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 감속기 하우징에는 모터가 동력 전달 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 모듈형 스티어링 장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190146318A KR102681380B1 (ko) | 2019-11-15 | 자동차용 모듈형 스티어링 장치 | |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190146318A KR102681380B1 (ko) | 2019-11-15 | 자동차용 모듈형 스티어링 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210059814A KR20210059814A (ko) | 2021-05-26 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006232236A (ja) | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Nissan Motor Co Ltd | 車両のステアリング装置 |
| US20210146990A1 (en) | 2019-11-15 | 2021-05-20 | Hyundai Motor Company | Modular steering system for vehicles |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006232236A (ja) | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Nissan Motor Co Ltd | 車両のステアリング装置 |
| US20210146990A1 (en) | 2019-11-15 | 2021-05-20 | Hyundai Motor Company | Modular steering system for vehicles |
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