KR19990025475U - 조향 장치의 래크 조임력 조정 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 진행 방향을 운전자가 조향 핸들을 조작하여 자유로이 바꿀 수 있는 조향 장치에서 핸들의 회전 운동을 래크(Rack)를 이용하여 직접 직선 운동으로 변화시키는 조향 장치인 래크와 피니언(Rack And Pinion) 기어 구조에서 환형의 부싱을 래크에 끼우고 조임 볼트를 소정 각도로 복구수개 구비시켜 래크의 조임력을 조정할 수 있도록 하기 위한 조향 장치의 래크 조임력 조정 구조에 관한 것으로 래크에 전달되는 부싱(4)의 조임력이 각 방향의 조임 볼트를 통해 균일하게 작용할 수 있으며, 마모등의 내구성 저항에 따른 경우 볼트의 조임을 조정하여 초기 선정된 조정 안정성과 조향감을 유지할 수 있다.

Description

조향 장치의 래크 조임력 조정 구조(RACK ASSEMBLY OF STEERING SYSTEM IN AN AUTOMOBILE)

본 고안은 자동차의 조향 장치에 관한 것으로서 특히, 자동차의 진행 방향을 운전자가 조향 핸들을 조작하여 자유로이 바꿀 수 있는 조향 장치에서 핸들의 회전 운동을 래크(Rack)를 이용하여 직접 직선 운동으로 변화시키는 조향 장치인 래크와 피니언(Rack And Pinion) 기어 구조에서 환형의 부싱을 래크에 끼우고 조임 볼트를 소정 각도로 복구수개 구비시켜 래크의 조임력을 조정할 수 있도록 하기 위한 조향 장치의 래크 조임력 조정 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 래크와 피니언식 조향 기어는 핸들의 끝에 나선형(Helix)각을 갖는 작은 피니언 기어를 설치하여 막대에 톱니를 새긴 기어인 래크 기어를 맞물리고 피니언의 회전을 래크의 옆방향으로 움직이면서 중간에 둔 타이로드(Tie Rod)를 거쳐서 바퀴의 방향을 변경시키는 조향 기어로서 그 구조가 간단하고 강성이 강하여 확실한 조향 감각을 얻을 수 있기 때문에 기계식 조향 장치나 동력식 조향 장치에 널리 사용된다.

도 1 은 종래의 조향 장치의 레크-피니언 구조체에 대한 개략적인 사시도로서, 핸들과 연결되는 조향축(1)과 조향축과 연결된 피니언(2), 피니언(2)과 맞물리는 래크(3) 및 바퀴의 방향을 변경시키는 링크 구조인 타이로드(4)를 포함한다.

이러한 구성에 있어서, 운전자가 핸들을 좌우로 회전하면 핸들에 연결된 조향축(1)이 좌우로 회전하게 되며, 이때, 조향축(1)의 끝단에 연결된 나선형각을 갖는 피니언(2)이 연동하게 된다.

따라서, 피니언(2)의 회전에 기인하여 피니언(2)에 맞물려 있는 래크(3)가 좌우로 직선 운동을 하게 되며, 래크(3)의 좌우 직선 운동에 기인하여 타일로드(4)가 도시 생략된 바퀴의 방향을 조정하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 조향할 수 있는 것이다.

한편, 상술한 피니어과 래크 구조의 조향 기어에서 래크(3)는 후면 즉, 피니언(2)과 맞물리는 반대 방향에 구비한 도시 생략된 래크 베어링에 의해서 좌우로 슬라이딩되며, 래크 베어링을 밀어주는 조정 스프링과 조정 스프링을 지지하는 조정 플러그에 의거하여 지지된다. 따라서, 종래의 래크 베어링의 형상은 래크(2)의 후면 형상과 동일하게 원형으로 되어있다.

이때, 자동차용 조향 장치의 레크-피니언에 있어 피니언의 회전토크를 설명하기위하여 상기 도 1의 레크-피니언 구조체의 측면 구성에 따른 부분 단층 도면이 필요한데 그 도면은 첨부한 도 2에 도시되어 있다.

상기 첨부한 도 2에 도시되어 있는 확대도면을 살펴보면, 래크(3)에 밀착되어 있는 부싱(4)의 밀착력은 조임 볼트에 의하여 생성되고, 첨부한 도 1에서 피니언(2)과 레크(3)의 치압력의 강도등이 레크-피니언에 있어 피니언(2)의 회전토크가 결정된다.

이때, 상기 도 2에 도시되어 있는 바와같이 피니언(2)의 회전토크에 가장 큰 영향을 미치는 부싱(4)의 밀착력은 단일 조임 볼트에 의하여 생성되는 것을 알 수 있는데, 상기 래크(3)와 부싱(4)의 재질의 정도에 따라 큰 차이를 나타내기 때문에 균일한 조정을 수행할 수 없다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 초기 제품 출하시에는 일정한 조임력을 갖는다 하더라도 주행등의 환경 변화와 마모등의 이유로 인해 그 조임력이 급격히 감소되는 경우가 발생된다. 이때, 래크(3)의 조임력이 약해지면 안정감있는 조향력을 제공할 수 없기 때문에 운전자로 하여금 상당한 불안감을 발생시킨다는 문제점을 내포하고 있다.

상술한 문제점을 해소하기 위한 본 고안의 목적은 자동차의 진행 방향을 운전자가 조향 핸들을 조작하여 자유로이 바꿀 수 있는 조향 장치에서 핸들의 회전 운동을 래크(Rack)를 이용하여 직접 직선 운동으로 변화시키는 조향 장치인 래크와 피니언(Rack And Pinion) 기어 구조에서 환형의 부싱을 래크에 끼우고 조임 볼트를 소정 각도로 복구수개 구비시켜 래크의 조임력을 조정할 수 있도록 하기 위한 조향 장치의 래크 조임력 조정 구조를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 조향 장치의 래크-피니언 구조체에 대한 개략적인 사시도

도 2는 도 1의 레크-피니언 구조체의 측면 구성에 따른 부분 단층 도면

도 3는 본 고안에 따른 래크 구조체의 체결 구조 예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 조향축 2 : 피니언

3 : 래크 4 : 부싱

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 자동차의 바퀴 방향을 조정하는 조향 장치에서 래크와 피니언 구조를 갖는 조향 기어에 있어서, 래크의 주변에 환형의 부싱을 두르고 조임 볼트를 소정 각도로 복구수개 구비시킨 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 부가적인 특징은 상기 래크의 주변에 구비되어 있는 조임 볼트간의 각도는 120°인 데 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3는 본 고안에 따른 래크 구조체의 체결 구조 예시도로서, 래크(3)의 주변에 환형의 부싱(4)을 두르고 조임 볼트를 120° 각도로 복수개 구비시킨 구조이다.

그에따라, 래크에 전달되는 부싱(4)의 조임력이 각 방향의 조임 볼트를 통해 균일하게 작용할 수 있으며, 마모등의 내구성 저항에 따른 경우 볼트의 조임을 조정하여 초기 선정된 조정 안정성과 조향감을 유지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 래크에 전달되는 부싱(4)의 조임력이 각 방향의 조임 볼트를 통해 균일하게 작용할 수 있으며, 마모등의 내구성 저항에 따른 경우 볼트의 조임을 조정하여 초기 선정된 조정 안정성과 조향감을 유지할 수 있다.

Claims (2)

1. 자동차의 바퀴 방향을 조정하는 조향 장치에서 래크와 피니언 구조를 갖는 조향 기어에 있어서,

   래크의 주변에 환형의 부싱을 두르고 조임 볼트를 소정 각도로 복수개 구비시킨 것을 특징으로 하는 조향 장치의 래크 구조체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 래크의 주변에 구비되어 있는 조임 볼트간의 각도는 120°인 것을 특징으로 하는 조향 장치의 래크 구조체.