KR200371663Y1

KR200371663Y1 - 랙바의 스트로크 조절장치

Info

Publication number: KR200371663Y1
Application number: KR20-2004-0029050U
Authority: KR
Inventors: 이태석
Original assignee: 한진전자공업주식회사
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2005-01-03
Anticipated expiration: 2014-10-14

Abstract

본 고안은 랙바의 스트로크 조절장치에 관한 것으로서, 특히 더욱 상세하게는 조향각도를 최대한 설정 가능하도록 하는 것으로 평상시에는 랙바의 스트로크를 최대한 확보하여 차량의 선회반경을 감소시키고, 타이어에 스노우체인을 장착한 상태에서는 랙바의 스트로크를 스노우체인의 두께에 따른 타부품과의 간섭이 발생되지 않는 길이만큼 제한하여 조작불량이 발생되지 않도록 하는 랙바의 스트로크 조절장치에 관한 것이다.

상기 본 고안인 랙바의 스트로크 조절장치는 작동실린더에 횡방향으로 삽입되며, 양단에 타이로드가 구비되는 랙바와; 상기 작동실린더의 양측으로 랙바의 도중에 고정설치되는 스토퍼와; 상기 작동실린더와 스토퍼 사이에 설치되어 평상시에는 스토퍼가 통과되고, 스노우체인 장착시에는 스토퍼가 통과되지 않고 규제되는 랙바의 스트로크 조절수단을 포함하되,

상기 랙바의 스트로크 조절수단은 커버 및 케이스의 내부에 장착되며, 상기 스토퍼 형상과 스토퍼가 통과할 수 있는 크기를 갖는 스토퍼 통과공이 형성되고 외주부의 소정구간에는 기어부가 형성되며, 상기 기어부의 양단측 전면에는 걸림턱이 돌출 형성된 스토퍼 규제판과; 상기 스토퍼 규제판의 일측에는 연동기어가 치합되어 있고, 상기 연동기어는 구동기어와 치합되어 동력을 모터를 통해 스토퍼 규제판으로 전달하여 스토퍼 규제판의 스토퍼 통과공의 위치를 전환시키는 회동수단; 을 포함함을 특징으로 한다.

상기 본 고안에 있어서, 상기 스토퍼 규제판의 외주면에는 원주방향으로 수개의 마찰돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 본 고안에 있어서, 상기 회동수단은 구동 원동력인 모터와, 상기 모터의 축에 축결합되어 상기 스토퍼 규제판의 기어부와 치합되는 워엄을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 고안에 있어서, 상기 회동수단은 회전구동 원동력인 모터의 축과 스토퍼 규제판의 기어부에 각각 워엄을 축결합하는 직렬구동 워엄 형태를 이루어 상기 스토퍼 규제판의 기어부가 연결축의 일측에 연결되어 있는 워엄과 축결합되고 연결측의 타측에 연결되어 있는 연동기어가 모터축의 워엄과 축결합됨을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 고안에 있어서, 상기 커버의 관통공 내주면에는 스토퍼 규제판의 걸림턱과 90°간격으로 고정턱이 형성되어 있고, 상기 케이스의 내주면에는 스토퍼 규제판이 안착되는 안착턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 고안인 랙바의 스트로크 조절장치는 스노우체인의 장착여부에 따라 조향시 랙바의 가변 스트로크를 제어할 수 있어, 평상시에는 스토퍼가 스토퍼 규제판에 의해 규제받지 않는 상태로 랙바가 좌우측으로 이동되도록 하여 차량의 조향을 실시하고, 타이어에 스노우체인이 장착된 상태에서는 스토퍼가 스토퍼 규제판에 의해 규제되도록 하여 인접 부품과 타이어가 간섭되지 않도록 함으로써, 스노우체인이 장착되지 않는 상태의 운행시 차량의 최대 조향각도를 확보하여 차량을 운행할 수 있다.

Description

랙바의 스트로크 조절장치{Apparatus for controlling variable length of lackbar}

자동차에는 자동차의 주행방향을 조절하기 위한 조향장치가 설치되어 있다. 상기 조향장치는 운전석에 위치되어 있는 스티어링휠(steering wheel)을 운전자가 좌우로 회전시켜 앞바퀴가 진행할 방향을 향하도록 하는 것이다. 상기 스티어링휠을 많이 회전시킬수록 차체의 앞뒤 방향에 대한 앞바퀴의 사이각이 커져 차량의 회전반경이 좁아진다.

이러한 조향장치는 운전자의 힘으로만 구동되는 보통 조향장치와 엔진의 힘을 이용하여 조향의 성력화를 구현한 동력식 조향장치가 있다.

상기 동력에 의한 자동차의 조향장치는 조향휠과, 조향샤프트, 조향칼럼으로 구성되는 조작기구와, 조작기구의 운동방향을 변환하는 조향기어 및 조향기어의 움직임을 타이어로 전달하는 링크기구로 구성되어 있다.

이러한 조향장치에서 대형 자동차나 저압 타이어를 사용하는 경우에는 앞바퀴의 접지저항이 증대하므로 조향휠의 조작력이 커지고, 신속한 조향조작을 할 수 없는 위험이 있으므로 가볍고 신속한 조향조작의 요구에 대응하기 위하여 동력 조향이 사용되고 있다. 동력 조향은 조향장치의 도중에 배력장치를 설치하여 조향휠의 조작력을 경감시키게 된다.

도 1은 일반적인 자동차의 동력조향 장치의 구성을 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 작동실린더의 구성도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 일반적인 자동차의 동력조향 장치는 운전자의 조향 조작을 위한 조향핸들(1)이 상단부에 장착된 조향축(2)과, 조향축(2)을 외부에서 감싸는 상태로 차체에 고정되는 조향칼럼(3)과, 조향축(2)의 하부에 장착되어 조향시 작동유의 흐름을 제어하도록 된 컨트롤밸브(4) 및 조향축(2)의 하단에 구비된 구동피니언부와 치합되어 이의 회전운동에 따라 직선운동을 하는 랙바를 갖춘 작동실린더(5)와, 엔진의 크랭크축과 벨트를 매개로 연결되어 조향시 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하도록 된 오일펌프(6)와, 오일펌프(6)로 작동유를공급하도록 일정량의 작동유를 저장하는 오일저장탱크(7)로 구성되어 있다.

이러한 컨트롤밸브(4)와 오일펌프(6) 및 오일저장탱크(7) 사이에는 각기 작동유의 공급 및 회수를 위한 공급관로(8)와 회수관로(9)가 배설되어 있고, 작동실린더(5)의 양단부에는 일단이 작동피스톤(12)과 연결되고 타단이 각기 전륜측 너클에 연결되어 조향시 선회방향으로 너클을 밀어 회전시키는 타이로드(10)가 설치되어 있다.

따라서 조향시 오일펌프(6)는 공급관로(8)를 통해 컨트롤밸브(4)로 가압된 작동유를 공급하고, 컨트롤밸브(4)는 조향 방향으로 조작력이 경감되도록 작동실린더(5)의 작동피스톤을 밀어 주어 작동실린더(5)의 이동으로 타이로드(10)가 너클을 회동시켜 조향이 용이하게 이루어지도록 한다.

작동실린더(5)의 구성은 도 2에 도시한 바와 같이, 랙바(11)에 의해 지지되어 작동유의 가압력을 받도록 된 작동피스톤(12)이 구비되고, 작동실린더(5)의 내부는 작동피스톤(12)에 의해 좌/우측 압력실(13,14)로 구분되어 있으며, 좌/우측 압력실(13,14)에는 각각 유압관로(15,16)가 연결되어 있다.

그런데 종래의 조향장치는 기설정된 앞바퀴의 조향각도에 의하여 자동차의 선회각도가 제한되는바, 이러한 자동차의 조향각도는 앞바퀴에 스노우체인을 설치하는 경우를 감안하여 설정되기 때문에 스노우체인의 두께만큼 랙바의 스트로크가 제한된 상태로 설정되는 문제가 있다. 이는 스노우체인이 겨울철에 일시적으로 장착된다는 점을 감안하면 자동차의 조향각도가 불필요하게 제한된 상태에서 차량이 운행되는 문제가 있는 것이다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 조향각도를 최대한 설정 가능하도록 하는 것으로 평상시에는 랙바의 스트로크를 최대한 확보하여 차량의 선회반경을 감소시키고, 타이어에 스노우체인을 장착한 상태에서는 랙바의 스트로크를 스노우체인의 두께에 따른 타부품과의 간섭이 발생되지 않는 길이만큼 제한하여 조작불량이 발생되지 않도록 하는 랙바의 스트로크 조절장치를 제공하는데 있다.

또 다른 목적은 회전구동 원동력인 모터의 축과 스토퍼 규제판의 기어부에 각각 워엄을 축결합하는 직렬구동 워엄 형태를 이루어 상기 스토퍼 규제판의 기어부가 연결축의 일측에 연결되어 있는 워엄과 축결합되고 연결측의 타측에 연결되어 있는 연동기어가 모터축의 워엄과 축결합됨으로써, 워엄 기어의 동력 전달 구조에 있어서 보다 탁월한 동력의 감속 전달 효과를 얻게 하는 랙바의 스트로크 조절장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 자동차의 동력조향 장치의 구성을 보인 사시도.

도 2는 도 1의 작동실린더의 구성도.

도 3은 본 고안의 일실시예가 적용된 조향축의 사시도.

도 4는 도 3에서 일측 케이스를 분리한 상태의 분해사시도.

도 5는 본 고안의 일실시예가 적용된 조향축의 결합관계를 도시한 횡단면도.

도 6은 본 고안의 일실시예에 의한 스토퍼 규제판 회동수단의 분해사시도.

도 7은 도 6에서 커버를 개방한 상태의 결합상태 사시도.

도 8a와 도 8b는 본 고안의 다른 실시예에 의한 스토퍼 규제판 회동수단의 결합상태 사시도.

도 9a와 도 9b는 본 고안에 의한 스토퍼 규제판의 동작상태를 개략적으로 나타내기 위해 각각 스노우체인을 장착한 상태와 스노우체인을 장착하지 않은 상태를 도시한 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

5 ; 작동실린더 10 ; 타이로드

11 ; 랙바 12 ; 작동피스톤

20 ; 스토퍼 21 ; 커버

21 ; 고정턱 22 ; 케이스

23 ; 스토퍼 규제판 23a ; 스토퍼 통과공

23b ; 기어부 23c ; 걸림턱

31,31' ; 모터 32 ; 구동기어

32' ; 워엄 33 ; 연동기어

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안인 랙바의 스트로크 조절장치는 작동실린더에 횡방향으로 삽입되며, 양단에 타이로드가 구비되는 랙바와; 상기 작동실린더의 양측으로 랙바의 도중에 고정설치되는 스토퍼와; 상기 작동실린더와 스토퍼 사이에 설치되어 평상시에는 스토퍼가 통과되고, 스노우체인 장착시에는 스토퍼가 통과되지 않고 규제되는 랙바의 스트로크 조절수단을 포함하되,

상기 랙바의 스트로크 조절수단은 커버 및 케이스의 내부에 장착되며, 상기스토퍼 형상과 스토퍼가 통과할 수 있는 크기를 갖는 스토퍼 통과공이 형성되고 외주부의 소정구간에는 기어부가 형성되며, 상기 기어부의 양단측 전면에는 걸림턱이 돌출 형성된 스토퍼 규제판과; 상기 스토퍼 규제판의 일측에는 연동기어가 치합되어 있고, 상기 연동기어는 구동기어와 치합되어 동력을 모터를 통해 스토퍼 규제판으로 전달하여 스토퍼 규제판의 스토퍼 통과공의 위치를 전환시키는 회동수단; 을 포함함을 특징으로 한다.

도 3은 본 고안의 일실시예가 적용된 조향축의 사시도이고, 도 4는 도 3에서일측 케이스를 분리한 상태의 분해사시도이며, 도 5는 본 고안의 일실시예가 적용된 조향축의 결합관계를 도시한 횡단면도이다. 또한 도 6은 본 고안의 일실시예에 의한 스토퍼 규제판 회동수단의 분해사시도이고, 도 7은 도 6에서 커버를 개방한 상태의 결합상태 사시도이며, 도 8a와 도 8b는 본 고안의 다른 실시예에 의한 스토퍼 규제판 회동수단의 결합상태 사시도이다.

이하, 상기한 바와 같은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 첨부 도면인 도 3 내지 도 8과, 일반적인 기술구성을 도시한 도 1 및 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하며, 일반적인 기술과 동일구성은 동일부호를 사용한다.

도 3 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 랙바의 스트로크 조절장치를 포함하는 조향장치는 일단은 작 동실린더(5)의 피스톤(12)과 연결되고, 타단은 너클을 회전시켜 앞바퀴의 조향각도를 조절하는 타이로드(10)와 연결되는 랙 바(11)의 양측에 대략 스노우체인의 두께(d)를 갖는 스토퍼(20)가 고정설치되어 있다. 이때, 스토퍼(20)의 두께(d)는 광폭타이어의 착용시에는 타이어 두께의 변경을 감안하여 두께를 크게 하여 설정될 수 있다.

또한, 작동실린더(5)의 양측에는 스토퍼(20)의 형상과 스토퍼(20)가 통과할 수 있는 크기를 갖는 스토퍼 통과공(23a)이 형성되고, 외주부에는 소정구간만큼 기어부(23b)가 형성되며, 기어부(23b)의 양단측 전면에는 걸림턱(23c)이 돌출형성된 스토퍼 규제판(23)이 구비되어 있다. 또한, 스토퍼 규제판(23)의 외주면에는 원주방향으로 수개의 마찰돌기(23d)가 형성되어 있다.

스토퍼 규제판(23)의 일측에는 연동기어(33)가 치합되어 있으며, 연동기어(33)는 구동기어(32)와 치합되어 구동원인 모터(31)의 동력이 스토퍼 규제판(23)으로 전달하도록 구성되어 있다.

모터(31) 및 구동기어(32), 연동기어(33)와 스토퍼 규제판(23)은 커버(21)와 케이스(22)의 내부에 설치되어 있으며, 커버(21)의 관통공 내주면에는 스토퍼 규제판(23)의 걸림턱(23a)과 90°간격으로 고정턱(21a)이 형성되어 있고, 케이스(22)의 내주면에는 스토퍼 규제판(23)이 안착되는 안착턱(22a)이 형성되어 있다.

또한 도 8a와 도 8b에 도시한 바와 같은 상기 스토퍼 규제수단을 회동시키기 위한 수단의 다른 실시예로서, 회전구동 원동력인 모터(31')의 축(31'a)에 워엄(32')을 축결합하여, 워엄(32')과 스토퍼 규제판의 기어부(23b)가 치합되도록 구성하여, 워엄 기어의 동력전달구조에 의하여 별도의 연동기어를 배제한 상태에서 동력의 감속전달이 가능하며, 또한 회전구동 원동력인 모터(31')의 축(31'a)과 스토퍼 규제판의 기어부(23b)에 각각 워엄(32')을 축결합하는 직렬구동 워엄방식을 적용함으로써, 상기 스토퍼 규제판의 기어부가 연결축의 일측에 연결되어 있는 워엄과 축결합되고 연결측의 타측에 연결되어 있는 연동기어가 모터축의 워엄과 축결합되도록 구성하여, 워엄 기어의 동력 전달 구조에 있어서 보다 탁월한 동력의 감속 전달 효과를 얻게 된다.

도 9a와 도 9b는 본 고안에 의한 스토퍼 규제판의 동작상태를 개략적으로 나타내기 위해 각각 스노우체인을 장착한 상태와 스노우체인을 장착하지 않은 상태를 도시한 사시도이다.

이와 같이 구성되는 본 고안에 의한 조향각도 조절 작용을 도 9a 및 9b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 랙바의 스트로크 조절장치를 포함하는 조향장치는 도 5에 도시한 바와 같이, 앞바퀴에 스노우체인을 장착한 상태를 감안하지 않기 때문에 스노우체인의 두께(d)만큼 조향각도가 넓어진 상태로 랙바의 길이(L)가 설정되어 있다. 즉, 평상시에는 도 9b에 도시한 바와 같이, 스토퍼(20)가 스토퍼 통과공(23a)을 통과하도록 스토퍼 규제판(23)이 회전된 상태로 설정되어 있기 때문에 랙바(11)가 작동실린더(5)의 구동에 의해 좌측 또는 우측으로 이동되는 과정에서 스토퍼(20)는 스토퍼 규제판의 통과공(23a)을 통과하여 랙바(11)의 스크로크가 규제되지 않는 상태로 조향이 이루어진다. 따라서 평상시에는 선회반경이 보다 좁은 상태로 차량의 선회가 가능하게 된다.

그러나, 스노우체인을 앞바퀴에 장착하는 경우에는 스노우체인의 두께만큼 앞바퀴가 차량의 타부품과 간섭되는 것을 감안하여 랙바의 길이(L1)가 설정된다. 즉, 도 9b의 상태에서 제어부(미도시)에서 모터(31)를 구동시켜 모터의 축(31a)에 축착된 구동기어(32)를 회전시키고, 구동기어(32)와 치합된 연동기어(33)를 회전시켜 연동기어(33)와 치합된 기어부(23b)에 의해 스토퍼 규제판(23)을 일정한 각도만큼 회전시킴으로써, 도 9a에서와 같이, 스토퍼(20)가 스토퍼 통과공(23a)을 통과하지 못하여 스토퍼 규제판(23)에 의해 랙바의 길이가 규제되도록 한다.

이와 같이 스토퍼(20)가 스토퍼 규제판(23)에 의해 규제되면, 도 5에서 보는 바와 같이, 조향장치의 조작시 랙바(11)가 좌측 또는 우측으로 이동되더라도 랙바(11)의 이동거리는 L1으로 제한되므로 결과적으로 앞바퀴의 조향각도가 제한되어앞바퀴와 차량의 타부품이 간섭되지 않는 상태에서 조향장치를 운용할 수 있는 것이다.

스노우체인을 앞바퀴에서 분리한 상태에서는 모터(31)를 역회전시켜 스토퍼(20)가 스토퍼 통과공(23a)과 일치되는 상태로 스토퍼 규제판(23)을 본래의 위치에 위치시킨다. 이때, 스토퍼 규제판(23)은 도 9b에 도시한 바와 같이, 대략 90°회전된 상태에서 스토퍼 규제판(23)의 걸림턱(23c)이 커버(21)의 고정턱(21a)에 의하여 더 이상 회전되는 것이 방지된다.

이러한 스토퍼 규제판(23)의 회전각도는 별도의 리미트 스위치에 의해 제어할 수도 있다.

따라서 본 고안에 의한 랙바의 스트로크 조절장치는 스노우체인의 장착여부에 따라 조향시 랙바의 가변스트로크를 제어할 수 있어 스노우체인이 장착되지 않은 상태에서 최대의 조향각을 확보하여 차량을 운행할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안인 랙바의 스트로크 조절장치는 다음과 같은 효과를 나타낸다.

첫째, 본 고안은 타이어에 스노우체인이 장착된 상태에서는 랙바가 이동할 수 있는 길이를 규제하고, 스노우체인을 장착하지 않은 상태에서는 랙바의 이동길이를 규제하지 않으므로 타이어가 인접부품과 간섭되지 않는 범위 내에서 차량의 조향각도를 최대한 확보할 수 있다.

둘째, 본 고안은 회전구동 원동력인 모터의 축과 스토퍼 규제판의 기어부에각각 워엄을 축결합하는 직렬구동 워엄 형태를 이루어 상기 스토퍼 규제판의 기어부가 연결축의 일측에 연결되어 있는 워엄과 축결합되고 연결측의 타측에 연결되어 있는 연동기어가 모터축의 워엄과 축결합되므로, 워엄 기어의 동력 전달 구조에 있어서 보다 탁월한 동력의 감속 전달 효과를 얻을 수 있다.

Claims

작동실린더에 횡방향으로 삽입되며, 양단에 타이로드가 구비되는 랙바와; 상기 작동실린더의 양측으로 랙바의 도중에 고정설치되는 스토퍼와; 상기 작동실린더와 스토퍼 사이에 설치되어 평상시에는 스토퍼가 통과되고, 스노우체인 장착시에는 스토퍼가 통과되지 않고 규제되는 랙바의 스트로크 조절수단을 포함하되,

상기 랙바의 스트로크 조절수단은 커버 및 케이스의 내부에 장착되며, 상기 스토퍼 형상과 스토퍼가 통과할 수 있는 크기를 갖는 스토퍼 통과공이 형성되고 외주부의 소정구간에는 기어부가 형성되며, 상기 기어부의 양단측 전면에는 걸림턱이 돌출 형성된 스토퍼 규제판과; 상기 스토퍼 규제판의 일측에는 연동기어가 치합되어 있고, 상기 연동기어는 구동기어와 치합되어 동력을 모터를 통해 스토퍼 규제판으로 전달하여 스토퍼 규제판의 스토퍼 통과공의 위치를 전환시키는 회동수단; 을 포함함을 특징으로 하는 랙바의 스트로크 조절장치.
제 1항에 있어서,

상기 스토퍼 규제판의 외주면에는 원주방향으로 수개의 마찰돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 랙바의 스트로크 조절장치.
제 1항에 있어서,

상기 회동수단은 구동 원동력인 모터와, 상기 모터의 축에 축결합되어 상기스토퍼 규제판의 기어부와 치합되는 워엄을 포함하는 것을 특징으로 하는 랙바의 스트로크 조절장치.
제 1항에 있어서,

상기 회동수단은 회전구동 원동력인 모터의 축과 스토퍼 규제판의 기어부에 각각 워엄을 축결합하는 직렬구동 워엄 형태를 이루어 상기 스토퍼 규제판의 기어부가 연결축의 일측에 연결되어 있는 워엄과 축결합되고 연결측의 타측에 연결되어 있는 연동기어가 모터축의 워엄과 축결합됨을 포함하는 것을 특징으로 하는 랙바의 스트로크 조절장치.
제 1항에 있어서,

상기 커버의 관통공 내주면에는 스토퍼 규제판의 걸림턱과 90°간격으로 고정턱이 형성되어 있고, 상기 케이스의 내주면에는 스토퍼 규제판이 안착되는 안착턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 랙바의 스트로크 조절장치.