KR20040104139A - 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명은 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조에 관한 것으로, 그 기술적인 구성은, 랙 하우징(1)내에서 랙바(2)가 피니언축과 맞물리도록 스프링(7)에 의해 탄력적으로 지지되는 서포트 요크(6)와 요크 플러그 사이에 충격흡수부재(Noise-damper;9)를 개재시켜 구성된 것을 요지로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 서포트 요크가 좌·우방향(서포트 요크 축방향)으로 탄동되면서 요크 플러그와 접촉되면서 발생되는 충격소음을 미연에 방지할 수 있음은 물론, 요크 실린더내에서 서포트 요크의 상·하방향의 움직임을 제한하여 이로 인한 진동소음(Lattle)을 제거하여 제품의 신뢰성을 가일층 향상 시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조{A support-yoke noise prevention structure of a steering system}

본 발명은 차량용 스티어링 장치의 서포트 요크(Support-Yoke) 소음 방지구조에 관한 것으로 이는 특히, 스티어링 장치의 랙 하우징내에서 랙바가 피니언축과 맞물리도록 스프링에 의해 탄성 지지되는 서포트 요크와, 상기 서포트 요크 후방에 설치된 요크 플러그 사이에 트랙(Track) 형상의 충격흡수부재를 설치함으로써, 상기 서포트 요크가 좌·우 방향 탄성 운동에 따른 요크 플러그와의 접촉 소음을 미연에 방지토록 하여 제품의 신뢰성을 향상 시킬 수 있도록 한 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 스티어링 장치는 운전자의 조작에 따라 차량의 진행방향을 변경할 수 있도록 마련되는 것으로서, 운전석에 마련된 스티어링 휠과, 그 하측에 마련되는 스티어링 샤프트, 그리고 이 스티어링 샤프트와 연결되어 동력전달 방향을 전환하는 기억박스 등을 구비하여 마련된다.

한편, 이러한 기억박스는 워엄 섹터 타입, 워엄 섹터 롤러 타입, 볼 앤 너트 타입, 랙 앤 피니언 타입 등이 있는데, 이 중에 랙 앤 피니언 타입의 기어박스는 운전자가 발생시킨 조작력에 의해 회전되는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어의 외주 일측에 밀착되는 랙 기어를 통해 차륜에 조향력을 전달하게 된다.

도 1은 이와같은 종래의 랙 앤 피니언 타입의 기어박스를 보인 단면도 이다. 이에 도시된 바와같이, 기어박스는 하단측에 마련된 랙 하우징(1)과 이와 결합되도록 상단측에 설치된 밸브 하우징(3)으로서 외형이 이루어 진다.

먼저, 밸브하우징(3) 내부에는 운전자가 발생시킨 회전력을 전달받아 그 내부에서 회전되도록 입력축(4)이 설치되고, 상기 입력축(4)의 하단측에는 이와 연동되도록 연결되며 외주면에 피니언 기어(4a)가 형성된 피니언 축이 랙 하우징(1) 내부에 까지 연장 설치된다.

다음, 상기 랙 하우징(1)의 내부에는 축방향으로 길게 마련되는 원봉으로서 그 중간 일측에 상기 피니언 기어(4a)와 이물림되도록 랙기어(2a)가 형성된 랙바(2)가 설치되고, 이 랙바(2)의 후방측에는 이를 피니언 기어(4a)측으로 탄발성있게 지지할 수 있도록 랙바 지지장치가 마련된다.

이와 같은 랙바 지지장치는, 랙기어(2a) 후방측에 랙하우징(1)과 일체 형성되는 중공의 요크 실린더(5)와, 이의 내부에 슬라이딩 가능하도록 삽입 설치되며 그 일단이 랙바(2)의 배면과 밀착되도록 반원형의 홈(6a)이 형성된 서포트 요크(6)를 구비한다.

계속해서, 상기 서포트 요크(6) 후방에는 이러한 서포트 요크(6)가 랙바(2)에 탄력있게 밀착될 수 있도록 코일형의 스프링(7)이 설치되고, 상기 스프링(7) 일단을 지지토록 하기 위한 요크 플러그(8)가 요크 실린더(5) 선단에 나사 결합되어 고정된다.

따라서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 랙바지지 장치는, 랙 기어(2a)가 스프링(7) 탄성에 의해 피이언 기어(4a)와 밀착되어 서로 치합토록 되므로서, 상호간의 이물림률을 증대시켜 효과적인 동력전달을 할 수 있도록 함과 동시에 랙바를 지지하는 지지 수단으로서 역할을 수행하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 랙바 지지장치는, 요크 실린더(5)내에서 서포트요크(6)가 이를 지지하는 스프링(7)에 의해 슬라이딩 가능토록 하기 위해서는 실린더(5)의 내경과 서포트 요크(6)의 직경간에 최소한의 공차(Clearance)가 보장되어야 하는데 핸들의 빈번한 조작으로 인해 랙 기어(2a)와 피니언 기어(4a)가 마모가 발생되어 상호 치합(齒合)된 기어들(2a)(4a) 간에 불규칙한 이접촉이 발생되며, 이로 인해 이를 지지하는 서포트 요크(6)가 좌·우방향(서포트 요크 축방향)으로 탄동되면서 요크 플러그(8)와 접촉되어 충격소음이 발생되는 결점이 있었다.

또한, 랙바(2)를 지지하는 서포트 요크(6)가 상술한 공차때문에 상·하방향(서포트 요크 축직각 방향)으로 요크 실린더(5)의 내경과 충돌을 일으켜 핸들 조작시에 덜그럭 소리(Lattle)와 같은 잡음이 발생되어 제품의 신뢰성을 저하시키는 등의 많은 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 개선시키기위해 안출한 것으로 그 목적은, 랙 하우징내에서 랙바가 피니언축과 맞물리도록 스프링에 의해 탄성 지지되는 서포트 요크와 이를 지지하는 요크 플러그 사이에 트랙형상의 충격흡수부재(Niose-damper)를 설치하므로서, 서포트 요크가 좌·우방향(서포트 요크 축방향)으로 탄동되면서 요크 플러그와 접촉되면서 발생되는 충격소음을 미연에 방지함은 물론, 요크 실린더내에서 서포트 요크의 상·하방향의 움직임을 제한하여 이로 인한 소음(Lattle)을 제거함과 아울러, 제품의 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조를 제공하는데에 있다.

도 1은 스티어링 장치에 있어서 종래의 랙 앤 피니언 타입의 기어박스를 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 스티어링 장치의 서포트 요크의 분해상태를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조의 결합 상태를 도시한 단면도.

▷도면의 주요부위에 대한 부호설명◁

5...요크 실린더 6...서포트 요크

7...스프링 8...요크 플러그

9....충격흡수부재 60,80...착설홈

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 랙 기어 후방측에 랙 하우징과 일체 형성되는 중공의 요크 실린더와, 상기 요크 실린더 내부에 슬라이딩 가능하도록 삽입 설치되며 그 일단이 랙바의 배면과 밀착되도록 반원형의 홈이 형성된 서포트 요크와, 상기 서포트 요크가 랙바에 탄성을 가지며 밀착될 수 있도록 서포트 요크 후방에 설치된 코일형 스프링과, 상기 스프링 일단을 지지토록 하기 위해 요크 실린더 선단에 나사결합되는 요크 플러그를 포함하여 구성되는 랙바 지지장치에 있어서;

상기 서포트 요크 타단부와 요크 플러그 일단부 에는 서로 대응되는 한쌍의 착설홈이 각각 형성되어 상기 착설홈에는 충격흡수부재가 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조를 마련함에 의한다.

또한, 본 발명의 상기 착설홈 및 이에 설치되는 충격흡수부재가 서포트 요크의 축직각 방향 요동을 방지할 수 있도록 트랙형상으로 형성되어 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서 앞서 도시된 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.

우선, 첨부된 도면을 간략히 설명하면, 첨부도면 도 2는 본 발명에 따른 스티어링 장치의 서포트 요크의 분해상태를 도시한 단면도 이며, 도 3은 본 발명의 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조의 결합 상태를 도시한 단면도 이다.

도 2내지 도 3에 도시된 바와같이, 랙 기어(2) 후방측에 랙 하우징(1)과 일체 형성되는 중공의 요크 실린더(5)가 구비되며, 상기 요크 실린더(5)의 내부에는 그 일단이 랙바(2)의 배면과 밀착되도록 반원형의 홈(6a)이 형성된 서포트 요크(6)가 슬라이딩 가능토록 삽입 설치된다.

계속해서, 상기 서포트 요크(6) 후방에는 이를 랙바(2)에 탄력있게 밀착될 수 있도록 코일형 스프링(7)이 개재되고, 상기 스프링(7) 일단을 지지토록 하기 위해 요크 실린더(5) 선단에는 요크 플러그(8)가 나사결합되는 구성으로 이루어 진다.

본 발명은 특히, 상기와 같이 스프링(7)에 의해 탄성 지지되는 서포트 요크(6)와 이를 지지하는 요크 플러그(8)가 접촉토록 되는 접촉면상에 한쌍의 대응되는 착설홈(60)(80)이 형성되며, 상기 착설홈(60)(80)에 압축성 재질의 충격흡수부재(Niose-damper;9)가 설치되는 것이 특징이다.

여기서, 요크 실린더(5) 선단에 요크 플러그(8)를 회전시켜 나사체결시 이에 따른 충격흡수부재의 조립성을 향상시키기 위해, 상기 착설홈 및 충격흡수부재가 트랙형상을 취하도록 함이 바람직하다.

따라서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면다음과 같다.

도 2내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명인 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조에 따르면, 요크 실린더(5)내에서 일단에 반원형의 홈(6a)을 가진 서포트 요크(6)가 그 후방측에 이를 지지토록 하기 위해 설치된 스프링(7)의 탄성에 의해 랙바(2) 배면을 탄력있게 지지토록 하므로서, 랙바의 축방향 슬라이딩을 가이드 함과 동시에 랙바(2) 전면(前面)에 형성된 랙기어(2a)와 입력축(4)에 하단에 위치한 피니언 기어(4a)의 이물림률을 증대시켜 원활한 동력 전달이 이루어 지게 되는 것이다.

특히 본 발명은, 상기와 같이 스프링(7)에 의해 탄성 지지되는 서포트 요크(6)와 이를 지지하는 요크 플러그(8)가 접촉토록 되는 접촉면상에 형성된 한쌍의 대응되는 착설홈(60)(80)에 압축성 재질의 충격흡수부재(Niose-damper;9)가 설치되므로서, 핸들의 잦은 조작으로 인해 랙기어(2a)와 피니언 기어(4a)가 치합된 기어치 간에 마모가 발생되었을때, 랙바(2)를 지지하고 있는 서포트 요크(6)와 이를 지지하고 있는 요크 플러그(8)가 부딪혀 발생되는 충격소음을 흡수할 수 있는 것이다.

부연설명하면, 랙기어(2a)와 피니언 기어(4a)의 마모로 인해 상호 불규칙적인 치합이 이루어 질 경우에, 상기 랙기어(2a) 후방에서 이를 탄성 지지하는 서포트 요크(6) 역시 그 축방향으로 일정간격씩 탄동되면서 요크 플러그(8)와 접촉소음을 발생시키게 되는 것인데, 본 발명에서는 상기 서포트 요크(6)와 요크 플러그(8) 사이에 압축성 재질의 충격흡수부재(9)를 개재시키므로서, 상기 충격흡수부재(9)에의해 부재간에 접촉으로 인한 충격소음을 댐핑(Damping) 시킬 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 충격흡수부재(9) 및 이와 같은 충격흡수부재(9)가 착설토록 되는 한쌍의 착설홈(60)(80)을 도 2에서 보이는 바와같이 트랙형상을 갖도록 형성시키므로서, 요크 실린더(5) 선단에 요크 플러그(8) 회전 체결에 따른 충격흡수부재(9)의 조립성을 향상시킬 수 있게 됨은 물론, 서포트 요크(6)의 상·하방향 즉, 서포트 요크(6)의 축 직각방향 요동을 방지할 수 있어, 상기 요크 실린더(5)내경과 이의 내부에 삽입되어 슬라이딩되는 서포트 요크(6)의 직경간의 허용공차로 인해 발생되는 서포트 요크(6) 상·하방향 진동소음을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 발명인 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조에 의하면, 랙 하우징내에서 랙바가 피니언축과 맞물리도록 스프링에 의해 탄성 지지되는 서포트 요크와 이를 지지하는 요크 플러그 사이에 트랙형상의 충격흡수부재(Noise-damper)를 설치하므로서, 서포트 요크가 좌·우방향(서포트 요크 축방향)으로 탄동되면서 요크 플러그와 접촉되면서 발생되는 충격소음을 미연에 방지할 수 있음은 물론, 요크 실린더내에서 서포트 요크의 상·하방향의 움직임을 제한하여 이로 인한 진동소음(Lattle)을 제거하여 제품의 신뢰성을 가일층 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (2)

1. 랙 기어(2) 후방측에 랙 하우징(1)과 일체 형성되는 중공의 요크 실린더(5)와, 상기 요크 실린더(5) 내부에 슬라이딩 가능하도록 삽입 설치되며 그 일단이 랙바(2)의 배면과 밀착되도록 반원형의 홈(6a)이 형성된 서포트 요크(6)와, 상기 서포트 요크(6)가 랙바(2)에 탄성을 가지며 밀착될 수 있도록 서포트 요크(6) 후방에 설치된 코일형 스프링(7)과, 상기 스프링(7) 일단을 지지토록 하기 위해 요크 실린더(5) 선단에 나사결합되는 요크 플러그(8)를 포함하여 구성되는 랙바 지지장치에 있어서;

   상기 서포트 요크(6) 타단부와 요크 플러그(8) 일단부 에는 서로 대응되는 한쌍의 착설홈(60)(80)이 각각 형성되어 상기 착설홈(60)(80)에는 충격흡수부재(9)가 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 착설홈(60)(80) 및 이에 설치되는 충격흡수부재(9)는 서포트 요크(6)의 축직각 방향 요동을 방지할 수 있도록 트랙형상으로 형성되어 구성됨을 특징으로 하는 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조.