KR20060030624A

KR20060030624A - 조향 장치의 기어박스

Info

Publication number: KR20060030624A
Application number: KR1020040079467A
Authority: KR
Inventors: 김대중
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-04-11

Abstract

본 발명은 직진 주행 안정성을 높일 수 있으며, 운전자가 스티어링 휠의 조작력을 통해 차량의 직진 주행 조향감을 인지할 수 있는 조향 장치의 기어박스에 관한 것으로, 하우징(110) 내부에 수납되며, 차량의 조향 핸들과 연결되는 피니언(120)과; 타이로드와 연결되어 상기 하우징(110) 내에 수납되며, 상기 피니언(120)과 치합되어 선형 구동 가능하도록 기어부(131)가 구비되되, 이 기어부(131)의 후단으로 요홈(132)이 형성되는 래크(130)와; 상기 래크(130)를 탄성 지지하도록 제1탄성체(141)가 구비되며, 상기 요홈(132) 내에 삽입되도록 걸림부재(142)가 구비되는 제1요크부(140)와; 상기 걸림부재(142)를 탄성 지지하도록 제2탄성체(151)가 구비되는 제2요크부(150)로 구성되어, 차량이 직진 주행 상태에서의 조향감을 직접 손으로 인지할 수가 있으므로, 차량의 주행 안전성을 높일 수가 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

조향 장치, 기어박스, 피니언, 래크, 요홈, 직진 주행성, 걸림부재.

Description

조향 장치의 기어박스{Gear box for a steering system}

도 1은 종래의 조향 장치의 기어박스의 단면 구조를 보여주는 도면,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 조향 장치의 기어박스 단면 구조를

보여주는 도면,

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 조향 장치 기어박스의 분해된 상태를

도시한 도면,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 조향 장치 기어박스의 분해된 상태를

도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 하우징 120 : 피니언

130 : 래크 131 : 기어부

132 : 요홈 140 : 제1요크부

141 : 제1탄성체 142 : 걸림부재

150 : 제2요크부 151 : 제2탄성체

본 발명은 조향 장치의 기어박스에 관한 것으로, 특히 직진 주행 안정성을 높일 수 있으며, 운전자가 스티어링 휠의 조작력을 통해 차량의 직진 주행 조향감을 인지할 수 있는 조향 장치의 기어박스에 관한 것이다.

일반적으로, 조향 장치는 운전자의 스티어링 휠 조작에 의해 스티어링 컬럼과 스티어링 샤프트가 회전하여 피니언과 래크의 동작에 의해 링키지의 연계 동작에 의해 차량의 주행 방향을 결정한다.

도 1은 종래의 조향 장치의 기어박스의 단면 구조를 보여주는 도면으로, 하우징(10) 내에는 피니언(20)과 래크(30)가 서로 치합되어 피니언(20)의 회전에 따라 래크(30)는 선형 구동된다.

피니언(20)은 조향축에 의해 스티어링 휠과 연결되며, 하우징(10) 내에 구비되는 베어링(21)에 의해 지지된다.

래크(30)는 타이로드와 연결되며, 피니언(20)과 치합되는 기어부(31)의 후단에는 래크(30)와 피니언(20)이 치합 상태를 유지할 수 있도록 탄성 지지하기 위한 요크(40)가 구비된다.

하우징(10) 내에 체결되는 록킹너트(50) 안쪽에는 스프링(41)이 구비되며, 이 스프링(41)이 복원력에 의해 요크(40)는 래크(30)를 피니언(20) 방향으로 탄성 지지하여 피니언(20)과 래크(30)가 치합 상태를 유지한다.

그러나, 이와 같은 종래의 조향 장치의 기어박스는 스프링(41)의 복원력에 의해 피니언(20)과 래크(30)가 항상 일정한 유격을 유지하게 되므로, 스티어링 휠의 회전 시에 스티어링 휠을 회전하기 위한 조작력의 크기를 거의 일정한다.

즉, 운전자는 차량의 진행 방향의 전방 시야를 판단하거나 스티어링 휠의 스포크 위치에 의해 육안 판단만에 의존해야 하므로, 정확한 직진 주행 시의 스티어링 휠의 위치를 인지하지가 어렵다.

예를 들어, 운전이 미숙한 운전자가 후진을 하는 경우에 운전자는 후방을 응시해야만 하므로, 스티어링 휠의 회전 정도를 알기 위해서는 다시 고개를 돌려 정면을 응시하거나 스티어링 휠의 스포크 위치를 육안으로 파악해야만 한다. 따라서, 운전이 미숙한 운전자의 경우에는 스티어링 휠의 회전 정도를 직접 육안으로 확인해야 하는 작업 때문에 차량 주변의 상황 판단이 놓쳐 주변 장애물과 접촉사고를 유발하는 경우가 발생할 수 있다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 차량의 조향 장치의 기어박스에 있어, 운전자가 스티어링 휠의 회전 조작 시에 차량이 직진 상태인 경우에는 스티어링 휠의 조작력이 가변되도록 하여 운전자가 스티어링 휠의 조작력을 통해 차량의 직진 주행 조향감을 직접 인지할 수 있도록 하기 위한 조향 장치의 기어박 스를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명의 조향 장치의 기어박스는 하우징 내부에 수납되며, 차량의 조향 핸들과 연결되는 피니언과; 타이로드와 연결되어 상기 하우징 내에 수납되며, 상기 피니언과 치합되어 선형 구동 가능하도록 기어부가 구비되되, 이 기어부의 후단으로 요홈이 형성되는 래크와; 상기 래크를 탄성 지지하도록 제1탄성체가 구비되며, 상기 요홈 내에 삽입되도록 걸림부재가 구비되는 제1요크부와; 상기 걸림부재를 탄성 지지하도록 제2탄성체가 구비되는 제2요크부로써 달성된다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 조향 장치의 기어박스를 보여주는 도면으로, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 조향 장치의 기어박스 단면 구조를 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 조향 장치 기어박스의 분해된 상태를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 조향 장치 기어박스의 분해된 상태를 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 조향 장치의 기어박스는 하우징(110) 내부에 수납되며, 차량의 조향 핸들과 연결되는 피니언(120)과; 타이로드와 연결되어 상기 하우징(110) 내에 수납되며, 상기 피니언(120)과 치합되어 선형 구동 가능하도록 기어부(131)가 구비되되, 이 기어부(131)의 후단으로 요홈(132)이 형성되는 래크(130)와; 상기 래크 (130)를 탄성 지지하도록 제1탄성체(141)가 구비되며, 상기 요홈(132) 내에 삽입되도록 걸림부재가 구비되는 제1요크부(140)와; 상기 걸림부재(142)를 탄성 지지하도록 제2탄성체(151)가 구비되는 제2요크부(150)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

하우징(110) 내에는 피니언(120)과 래크(130)가 서로 치합되어 피니언(120)의 회전에 따라 래크(130)가 선형 구동된다.

피니언(120)은 조향축에 의해 스티어링 휠과 연결되며, 하우징(110) 내에 구비되는 베어링(121)에 의해 지지된다.

래크(130)는 타이로드와 연결되며, 피니언(120)과 치합되는 기어부(131)의 후단에는 래크(130)와 피니언(120)이 치합 상태를 유지할 수 있도록 탄성 지지하기 위한 제1요크부(140)가 구비된다.

하우징(110) 내에 체결되는 록킹너트(160) 안쪽에는 스프링(141)이 구비되며, 이 스프링(141)이 복원력에 의해 제1요크부(140)는 래크(130)를 피니언(120) 방향으로 탄성 지지하여 피니언(120)과 래크(130)가 치합 상태를 유지한다.

한편, 기어부(131) 후단의 래크(130)에는 요홈(132)이 형성된다.

제1요크부(140)에는 걸림부재가 구비되며, 이 걸림부재는 요홈(132) 내에 삽입되어, 래크(130)가 선형 운동 시에 걸림부재가 요홈(132) 내에 걸리면서 저항력으로 작용한다.

이러한 걸림부재로는 구형의 스틸볼 또는 원통 형상의 스틸바와 이를 탄성적으로 지지하는 요크에 의해 제공될 수 있다.

구체적인 일례로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1요크부(140)의 중앙에는 홀이 형성되며, 이 홀 내에는 스틸볼(142)이 안착된다. 이 스틸볼(142)의 후단에는 제2스프링(151)에 의해 탄성 지지되는 제2요크부(150)가 스틸볼(142)을 래크(130) 측으로 탄성 지지한다.

다른 일례로는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1요크부의 중앙에 홀이 형성되되되, 이 홀 내에는 원통 형상의 스틸바(143)가 안착될 수가 있다. 이 스틸바(143)의 후단에는 상기 스틸볼의 예의 동일하게 제2스프링에 의해 탄성 지지되는 제2요크부에 의해 스틸바(143)가 래크(130) 측으로 탄성 지지될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량 조향 장치의 기어박스는 운전자가 스티어링 휠을 회전 조작하게 되면, 스티어링 휠에 연결된 조향축이 과 연동하여 피니언(120)이 회전하게 되며, 이 피니언(120)과 치합된 래크(130)는 좌우 방향으로 직선 구동된다.

한편, 래크(130)는 기어부(131)의 후단에 제1요크부(140)에 의해 탄성 지지되므로, 운전자는 스티어링 휠 조작 시에 일정한 조향력을 느끼게 되며, 특히 스티어링 휠이 중립 상태인 경우, 즉 래크(130)가 좌우 구동 중에 요홈(132)이 제2요크부(150)의 스틸볼(142) 또는 스틸바(143)에 삽입된 경우에 운전자는 스티어링 휠에 있어 더 큰 조작력을 필요로 하므로, 스티어링 휠이 상대적으로 더 무거운 조향감 을 느끼게 된다.

이와 같이, 운전자는 스티어링 휠 조작 시에 차량이 직진 주행 시에서 스티어링 휠 조향감을 직접 손으로 인지할 수가 있으므로, 주행 안전성을 높일 수가 있다.

이상과 같은 본 발명의 조향 장치의 기어박스는 종래의 래크와 피니언 타입의 기어박스에 있어, 차량이 직진 주행 상태에서의 조향감을 직접 손으로 인지할 수 있도록 요크부를 구성함으로써, 차량의 주행 안전성을 높일 수가 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims

하우징 내부에 수납되며, 차량의 조향 핸들과 연결되는 피니언과;

타이로드와 연결되어 상기 하우징 내에 수납되며, 상기 피니언과 치합되어 선형 구동 가능하도록 기어부가 구비되되, 이 기어부의 후단으로 요홈이 형성되는 래크와;

상기 래크를 탄성 지지하도록 제1탄성체가 구비되며, 상기 요홈 내에 삽입되도록 걸림부재가 구비되는 제1요크부와;

상기 걸림부재를 탄성 지지하도록 제2탄성체가 구비되는 제2요크부로 구성되는 것을 특징으로 하는 조향 장치의 기어박스.
제1항에 있어서, 상기 걸림부재는 구형의 스틸볼인 것을 특징으로 하는 조향 장치의 기어박스.
제1항에 있어서, 상기 걸림부재는 원통 형상의 스틸바인 것을 특징으로 하는 조향장치의 기어박스.