KR200206158Y1 - 스티어링기어 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 주행방향을 조작하기 위한 스티어링기어에 관한 것으로써, 스티어링휠에 연계된 피니언(11) 및 상기 피니언(11)에 연계된 랙(12)이 내설되고 고정부(13)가 형성된 하우징(10), 및 상기 하우징(10)의 고정부(13)에 삽설되고 상기 랙(12)을 지지하는 지지홈(21) 및 하방으로 개방된 수용홈(22)이 형성된 랙 베어링(20)을 포함하는 스티어링기어에 있어서, 상기 고정부(13)에 삽설되는 케이싱(31), 상기 케이싱(31)내에 왕복동 가능하게 삽설되며 삽입홈(32)이 형성된 본체(33), 및 상기 본체(33)의 삽입홈(32)과 상기 랙 베어링(20)의 수용홈(22)사이에 삽설되는 스프링(34)을 구비한 어저스터플러그 조립체(30): 및 트랜스미션에 설치된 속도 센서를 구비하는 속도감지부(41), 상기 속도감지부(41)에 연결되며 수신되는 속도의 크기에 비례하여 전류를 조절하는 콘트롤러(42), 및 상기 콘트롤러(42)에 연결되어 그로부터 인가되는 전류에 의해 자력을 발생시켜 상기 본체(33)에 인력을 가하며 플러그 조립체(30)의 케이싱(31)의 상부에 배치되는 전자석(43)을 구비하는 배력장치(40):를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 속도에 비례하여 랙에 대한 랙 베어링의 가압력이 비례적으로 가해져 저속시에는 상대적으로 가볍게 스티어링휠을 조작할 수 있으며 역으로 고속시에는 상대적으로 무겁게 스티어링휠을 조작할 수 있어 주행 안전성이 향상되는 효과가 있다.

Description

스티어링기어{A STEERING GEAR}

본 고안은 스티어링기어(Steering gear)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 속도에 따라 랙(rack)에 대한 랙 베어링(rack bearing)의 압축강도를 제어하여 안전운전을 행할 수 있는 스티어링기어에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 조향기어라 칭하는 스티어링기어가 제공되어있어 스티어링 휠의 회전운동을 직선운동으로 변환시킴과 동시에 조향력을 증대시켜 링크기구에 의해 타이어의 방향을 변경시켜왔다.

즉, 도 1에 도시된바와 같이 스티어링기어(1)는 운전자가 조작할 수 있는 스티어링 휠(2)에 스티어링 칼럼(3) 및 피니언(4)을 통해 연결되어있다.

한편, 스티어링 기어(1)는 하우징(5), 상기 하우징(5)에 삽설되는 피니언(4)의 일단부가 치합되는 랙(6)을 포함한다. 상기 랙(6)은 랙 베어링(7)과 어저스터플러그(8)에 의해 하우징내에 탄성지지되며, 또한 상기 랙 베어링(7)과 어저스터플러그(8) 사이에는 어저스터 스프링(9)이 삽설되어 있어 상기 랙 베어링(7)이 상기 랙(6)에 탄성 접촉지지하게 하고 있다.

이에따라, 운전자가 주행중 자동차의 주행방향을 조절하기위해 스티어링 휠(2)을 회전시키면, 스티어링 칼럼(3) 및 피니언(4)을 통해 회전력이 랙(6)에 전달되며 이같은 회전운동이 랙(6)에 의해 좌·우직선운동으로 변환시키게 되므로 자동차의 주행방향이 조절된다.

한편, 자동차의 스티어링휠(2)은 저속시에는 가볍게 회전 조작되고 또한 고속시에는 무겁게 회전 조작되는 것이 바람직한바, 이는 고속시 스티어링휠(2)의 급속 조작으로 인한 차량의 급회전 또는 전복을 방지하기 위함이다.

이에 따라 최근에는 이같은 고속시의 스티어링휠의 중량감을 제공받기 위해 예컨대 파워 스티어링과 같은 장치가 제안되고 있다.

그러나, 일반적인 스티어링 기어로는 이같은 고속시의 스티어링기어의 중량감이 제공되지 않으므로써 불안정한 운전상태로 주행하게 되는 문제점이 있었다.

또한 이같은 파워스티어링 장치는 비용이 과도함은 물론 그 구조가 복잡한 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 이같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 저속시에는 경량의 중량감을 제공받을 수 있으나 고속시에는 중량의 중량감을 제공받을 수 있는 스티어링기어를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 저속 주행시 또는 주차시에는 스티어링휠이 가볍게 조작될 수 있으며 고속시에는 스티어링 휠이 무겁게 조작될 수 있도록 랙의 회전을 제어할 수 있고 어저스터 조립체를 구비한 스티어링기어를 제공하는데 있다.

본 고안의 또다른 목적은, 자동차의 속도에 따라 랙에 대한 랙 베어링의 가압력을 조절할 수 있는 어저스터 조립체를 구비한 스티어링기어를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 스티어링기어와 어저스터의 결합구조를 조립체를 보여주는 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 스티어링 기어에 적용되는 어저스터 조립체의 분해사시도로서, 일부는 블록으로 도시된 도면.

도 3은 본 고안에 따른 스티어링기어의 부분확대단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 하우징 11: 피니언

12: 랙 13: 고정부

20: 랙 베어링 22: 수용홈

30: 어저스터플러그 조립체 31: 케이싱

32: 삽입홈 33: 본체

40: 배력장치 43: 전자석

이같은 목적들은 본 고안에 의해 달성되는바, 본 고안의 일면에 따르면, 자동차의 주행 방향을 조작하기 위한 스티어링기어로서, 스티어링휠에 연계된 피니언 및 상기 피니언에 연계된 랙이 내설되고 고정부가 형성된 하우징, 및 상기 하우징의 고정부에 삽설되고 상기랙을 지지하는 지지홈 및 하방으로 개방된 수용홈이 형성된 랙 베어링을 포함하는 스티어링기어에 있어서, 상기 고정부에 삽설되는 케이싱, 상기 케이싱내에 왕복동가능하게 삽설되며 삽입홈이 형성된 본체, 및 상기 본체의 삽입홈과 상기 랙 베어링의 수용홈 사이에 삽설되는 스프링을 구비한 어저스터플러그 조립체: 및 트랜스미션에 설치된 속도 센서를 구비하는 속도감지부, 상기 속도감지부에 연결되며 수신되는 속도의 크기에 비례하여 전류를 조절하는 콘트롤러, 및 상기 콘트롤러에 연결되어 그로부터 인가되는 전류에 의해 자력을 발생시켜 상기 본체에 인력을 가하며 플러그 조립체의 케이싱의 상부에 배치되는 전자석을 구비하는 배력장치:를 더 포함하는 스티어링기어.

이하 본 고안의 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면중 도 2에는 본 고안에 따른 스티어링기어에 적용되는 어저스터 조립체의 분해사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 고안에 따른 스티어링기어의 어저스터 조립체의 작동 상태를 보여주는 단면도가 도시되어 있다.

도 2 및 도 3에 있어서, 본 고안에 따른 스티어링기어는 기본적으로 하우징(10)을 포함하며, 상기 하우징(10)의 내측에는 도시되지 않은 스티어링휠 및 스티어링 칼럼에 연계되는 피니언(11)이 삽설되며, 상기 피니언(11)에는 랙(12)이 연계되어 삽설된다.

또한 상기 하우징(10)의 고정부(13)에는 상기 랙(12)의 일부가 삽설되어 지지되는 지지홈(21)을 구비한 랙 베어링(20)을 포함하며, 상기 랙 베어링(20)에는 하부로 개방된 원형의 수용홈(22)이 형성된다.

상기 랙 베어링(20)의 하부에는 어저스터플러그 조립체(30)가 연계되는바, 상기 어저스터플러그 조립체(30)는 상기 하우징(10)의 고정부(13)에 내삽되는 케이싱(31), 상기 케이싱(31)내에서 왕복 가능하게 삽설되며 삽입홈(32)이 형성된 본체(33), 및 상기 일단부가 랙 베어링(20)의 수용홈(22)에 삽설되고 타단부가 상기 삽입홈(32)에 삽설되어 상기 랙 베어링(20)에 가압력을 가할 수 있는 스프링(34)을 포함한다.

특히 본 고안에 따른 스티어링기어에는 배력수단(40)이 제공되는바, 상기 배력수단(40)은 예컨대 트랜스미션에 장착되어 차량의 속도를 감지하기 위한 속도 센서를 포함하는 속도 감지부(41), 상기 속도감지부(41)로 부터의 속도를 수신하여 그 속도에 비례하게 전류를 발생시키는 콘트롤러(42), 및 상기 콘트롤러(42)로 부터 전류를 공급받아 자력을 발생시키며 상기 어저스터플러그 조립체(30)의 케이싱(31)에 배치되는 전자석(43)을 포함한다.

또한, 상기 전자석(43)의 상부면은 절연부재(44)가 제공되어 있어 상기 전자식(43)에서 발생되는 자력이 상기 어저스터플러그 조립체(30)의 본체(33)로만 제공되고 상기 랙 베어링(20)에는 자력이 미치지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.

이같은 본 고안에 따른 스티어링기어에 대한 어저스터조립체의 설치방식 및 그것의 작동에 의하면, 먼저 작업자는 피니언(11)과 랙(12)이 연계되어 내설된 스티어링기어 하우징(10)의 고정부(13)에 랙 베어링(20)을 삽입하면 그 랙 베어링(20)의 지지홈(21)이 랙(12)을 지지하게 한다.

이후 배력장치(40)의 전자석(43)을 트랜스미션에 설치된 속도센서(41)의 콘트롤러(42)에 연결시킨다.

마지막으로, 어저스터플러그 조립체(30)의 스프링(34)을 상기 하우징(10)의 고정부(13)에 삽입시킨후 본체(33)가 내설된 케이싱(31)을 상기 고정부(13)에 삽설 시킴으로서 스티어링기어에 어저스터 조립체가 장착된다.

이같은 상태에서 자동차를 주행하는 경우에는 속도센서(41)에 의해 감지되는 차량의 속도에 따라 콘트롤러(42)가 이에 비례하게 전류를 전자식(43)에 공급하게 되며, 이에따라 전자석(43) 또한 전류의 세기에 따라 자력을 발생시켜 어저스터플러그 조립체(30)의 본체(33)에 자력을 제공하게 된다.

이와 같이 본체(33)에 자력이 제공되면 본체(33)가 상방으로 이동됨과 동시에 스프링(34)이 랙 베어링(20)을 강제하게 되어 랙 베어링(20)이 랙(12)을 비례적으로 가압하게된다.

결국 자동차의 속도에 비례하여 자력이 발생되며 또한 상기 랙 베어링(20)의 상방이동이 비례적으로 제어되어 저속시에는 랙(12)에 대한 랙 베어링(20)의 가압이 약하여 랙(12) 비교적 용이하게 작동될 수 있어 운전자가 가볍게 스티어링휠을 조작 할 수 있으며, 역으로 고속인 경우에는 랙(12)에 대한 랙 베어링(20)의 가압이 강하게 되어 랙(12)의 작동이 제한 될 수 있어 운전자가 비교적 무겁게 스티어링 휠을 조작하게 된다.

이에 따라, 속도감음식 파워 스티어링과 같은 작동 및 효과를 제공받을 수 있다.

결과적으로, 본 고안에 따른 스티어링기어에 의하면, 속도에 비례하여 랙에 대한 랙 베어링의 가압력이 비례적으로 가해져 저속시에는 상대적으로 가볍게 스티어링휠을 조작할 수 있으며 역으로 고속시에는 상대적으로 무겁게 스티어링 휠을 조작할 수 있어 주행 안전성이 향상되는 효과가 있다.

이상에서 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 본 기술 분야의 당업자라면 첨부된 실용신안등록청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (2)

1. 자동차의 주행방향을 조작하기 위한 스티어링기어로서, 스티어링휠에 연계된 피니언(11) 및 상기 피니언(11)에 연계된 랙(12)이 내설되고 고정부(13)가 형성된 하우징(10), 및 상기 하우징(10)의 고정부(13)에 삽설되고 상기 랙(12)을 지지하는 지지홈(21) 및 하방으로 개방된 수용홈(22)이 형성된 랙 베어링(20)을 포함하는 스티어링기어에 있어서,

   상기 고정부(13)에 삽설되는 케이싱(31), 상기 케이싱(31)내에 왕복동 가능하게 삽설되며 삽입홈(32)이 형성된 본체(33), 및 상기 본체(33)의 삽입홈(32)과 상기 랙 베어링(20)의 수용홈(22)사이에 삽설되는 스프링(34)을 구비한 어저스터플러그 조립체(30): 및

   트랜스미션에 설치된 속도 센서를 구비하는 속도감지부(41), 상기 속도감지부(41)에 연결되며 수신되는 속도의 크기에 비례하여 전류를 조절하는 콘트롤러(42), 및 상기 콘트롤러(42)에 연결되어 그로부터 인가되는 전류에 의해 자력을 발생시켜 상기 본체(33)에 인력을 가하며 플러그 조립체(30)의 케이싱(31)의 상부에 배치되는 전자석(43)을 구비하는 배력장치(40):를 더 포함하는 스티어링기어.
2. 제 1항에 있어서, 상기 배력장치(40)의 전자석(43)의 상부에는 자력을 차단하는 절연부재(44)가 도포되는 것을 특징으로 하는 스티어링기어.