KR20060101629A

KR20060101629A - 자동차의 랙 스트로크 가변장치

Info

Publication number: KR20060101629A
Application number: KR1020050023138A
Authority: KR
Inventors: 박진묵
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-03-21
Filing date: 2005-03-21
Publication date: 2006-09-26

Abstract

본 발명은 자동차의 조향 회전 반경을 가변 시킬 수 있는 자동차의 랙 스트로크 가변장치(Variable Rack Stroke)에 관한 것으로 특히, U턴과 같이 스티어링 휠을 풀턴(Full turn)시켰을 때, 랙 단부에 설치된 이너 볼 조인트와 스톱 기어가 부딪쳐서 발생되는 충격소음을 흡수 또는 저감시킬 수 있도록 댐핑부재를 구비하고 있는 랙 스트로크 가변장치를 개시한다.

그 기술적 구성으로서 본 발명의 랙 스트로크 가변장치는, 랙바를 수용하는 랙 하우징의 말단부에 케이싱이 장착되고, 이 케이싱에 모터와 모터 기어 및 감속 기어와 스톱 기어 등으로 구성된 가동수단이 설치되며, 이 가동수단에 대해 스톱 링을 구비한 이너 볼 조인트가 랙바 단부에 연결되어 이루어 지되, 상기 스톱 기어 및 스톱 링 각각의 내·외주면에는 스톱 돌기가 돌출된 랙 스트로크 가변장치에 있어서, 상기 스톱 기어의 스톱 돌기에 댐핑부재가 마련되는 것을 구성의 요지로 한다.

랙 스트로크 가변(VRS), 스톱 기어, 스톱 링, 스톱 돌기, 댐핑부재

Description

자동차의 랙 스트로크 가변장치{Variable rack stroke device of automobile}

도 1은 종래 VRS를 나타낸 장치의 분해 사시도.

도 2a, 2b는 도 1에서의 랙 스트로크 가변을 위해 스톱 기어가 작동된 상태를 보이기 위한 VRS 장치의 일부 분해 사시도.

도 3은, 본 발명에 따른 VRS의 요부 분해 사시도.

<도면의 주요부위에 대한 부호 설명>

10...랙바 20...랙 하우징

30...케이싱 40...가동수단

41...모터 42...모터 기어

43...감속기어 44...스톱 기어

48,58...스톱 돌기 50...이너 볼 조인트

51...스톱링 60...댐핑부재

본 발명은 상황에 따라 자동차의 조향 회전 반경을 가변 시킬 수 있는 자동차의 랙 스트로크 가변장치(Variable Rack Stroke; 이하 "VRS"로 칭함)에 관한 것으로 이는 특히, 랙 스트로크 가변을 위해 랙 하우징 단부에 설치되는 스톱 기어에 댐핑부재를 설치하여 랙 스트로크가 최대인 상황에서 랙 단부에 설치된 이너 볼 조인트와 상기 스톱 기어가 부딪쳐서 발생되는 충격소음을 흡수 또는 저감시킬 수 있도록 한 자동차의 랙 스트로크 가변장치에 관한 것이다.

자동차의 스티어링 시스템에 적용되고 있는 VRS(Variable Rack Stroke) 장치는 자동차의 조향 회전 반경을 제어하여 운전자의 편의 및 안정성을 도모하기 위한 것으로, 특히 U턴과 같이 스티어링 휠의 풀턴(Full turn)이 요구되는 상황에서 보다 작은 곡률(회전반경)을 이루며 자동차를 회전시킬 수 있어 유용하게 쓰인다.

종래 이와 같은 VRS 장치는 스티어링 기어박스에 장착되어 랙 스트로크를 제어함으로써, 자동차 타이어의 최대 조향각을 상황에 따라 변화시키게 된다.

즉, 자동차의 차체(휠 하우스 부분)와 타이어 사이에는 간섭을 막기 위해 겨울철 스노우 체인 공간을 포함하여 일정 부분의 여유 공간이 형성되어 있는데, 여름철에는 스노우 체인을 사용하지 않는 관계로 스노우 체인의 여유 공간만큼 타이어의 최대 조향각에 여유가 생기게 된다. 따라서, 이를 이용하여 VRS 장치에 의해 랙 스트로크를 크게 함으로써 차량의 회전 반경을 줄이게 된다.

도 1은 이와 같은 종래 VRS를 나타낸 장치의 분리 사시도 로서, 그 구조를 살펴 보면, 랙바(100)를 수용하는 랙 하우징(200)의 말단부에 케이싱(300)이 장착 되고, 이 케이싱(300)에 모터(410)와 모터 기어(420) 및 감속 기어(430)와 스톱 기어(440) 등으로 구성된 가동수단(400)이 설치되며, 이 가동수단(400)에 대해 스톱 링(510)을 구비한 이너 볼 조인트(500)가 랙바(100) 단부에 연결되어 있다.

이와 같은 구성의 VRS 장치는 이너 볼 조인트(500)의 스톱 링(510) 및 가동수단(400)의 스톱 기어(440)에 의해 랙 스트로가 결정되는데, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 이너 볼 조인트(500)의 스톱 링(510)은 고정된 상태에서 스톱 기어(440)가 모터(410)에 의해 회전함으로써 랙 스트로크가 조절된다.

즉, 스티어링 휠의 풀턴시 랙바(100) 일단의 이너 볼 조인트(500)가 랙 하우징(200)의 단부측에 밀착됐을 때, 스톱 기어(440)의 회전상태에 따라 이너 볼 조인트(500)에 설치되는 상기 스톱 링(510)이 스톱 기어(440)의 내경에 맞물려 완전히 삽입되거나(도 2a), 반대로 맞물림이 제한되도록된 상태(도 2b)에 놓이게 되므로서 스톱 링과 스톱 기어의 맞물림 유,무에 따른 거리의 차 만큼 최대 랙 스트로크가 변하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 VRS 장치에 있어서 상기 스톱 기어(440)나 스톱 링(510)측에 별도의 충격완화구조가 마련되어 있질 않기 때문에, 전술한 바와 같이 스티어링 휠을 풀턴시켰을 때 랙바(100) 단부에 연결된 이너 볼 조인트(500)가 스톱 기어(440)측에 밀착되면서 "딱" 소리와 같은 기계적 충격소음이 유발된다.

따라서, 이와 같이 발생된 충격소음은 제품의 신뢰도 및 내구성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서 그 목적은, 랙 스트로크 가변을 위해 랙 하우징 단부에 설치되는 스톱 기어에 댐핑부재를 마련함으로써, 랙 스트로크가 최대인 상황에서 랙 단부에 설치된 이너 볼 조인트와 상기 스톱 기어가 밀착되면서 발생되는 기계적 충격소음을 흡수 또는 저감시켜 장치의 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 자동차의 랙 스트로크 가변장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차의 랙 스트로트 가변장치는, 랙바를 수용하는 랙 하우징의 말단부에 케이싱이 장착되고, 이 케이싱에 모터와 모터 기어 및 감속 기어와 스톱 기어 등으로 구성된 가동수단이 설치되며, 이 가동수단에 대해 스톱 링을 구비한 이너 볼 조인트가 랙바 단부에 연결되어 이루어 지되, 상기 스톱 기어 및 스톱 링 각각의 내·외주면에는 스톱 돌기가 돌출된 랙 스트로크 가변장치에 있어서, 상기 스톱 기어의 스톱 돌기에는 댐핑부재가 마련되는 구성되는 것을 요지로 한다.

특히, 상기 댐핑부재는 스톱 돌기측에 스프링을 삽입시킨 상태에서 일체로 사출하여 형성시킨 것이 특징이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 VRS 장치의 분리 사시도 이다. 이에 도시된 바와 같이, 랙바(10)를 수용하는 랙 하우징(20)의 말단부에 케이싱(30)이 장착되고, 이 케이싱(30)에는 모터(41)와 모터 기어(42) 및 감속 기어(43)와 스톱 기어(44) 등으로 구성된 가동수단(40)이 설치된다.

그리고, 상기 가동수단(40)의 스톱 기어(44)가 회전될 때 그 회전량에 따라 이 스톱 기어와 맞물림 또는 엊물림되어 랙 스트로크를 가변하는 스톱 링(51)이 이너 볼 조인트(50)에 구비되며, 이 이너 볼 조인트(50)는 랙바(10) 말단부와 연결된다.

이때, 상기 스톱 기어(44)의 내주면에는 서로 마주보는 방향으로 스톱 돌기(48)가 내향으로 돌출되도록 형성되며, 상기 스톱 링(51)의 외주면에 역시 상기 스톱 돌기(48)와 대응되는 형상의 스톱 돌기(58)가 외향으로 돌출되도록 형성된다.

이와 같은 스톱 돌기(48,58)들은 VRS 장치에 있어 랙바(10)의 최대 이동거리 즉, 랙 스트로크의 가변량과 직접 연관된다.

즉, 스티어링 휠(미도시)의 풀턴시 랙바(10) 일단에 연결된 이너 볼 조인트(50)가 랙 하우징(20)의 단부측에 밀착됐을 때, 스톱 기어(44)의 회전각도에 따라 이너 볼 조인트(50)에 설치되는 상기 스톱 링(51)의 스톱 돌기(58)와 스톱 기어(44)의 스톱 돌기(48)가 동일선상에 위치하거나 180°의 위상차를 가지며 위치함으 로써, 상기 스톱 기어(44) 내측에 스톱 링(51)의 맞물림이 저지되어 그 저지된 거리 만큼 랙 스트로크가 감소하거나, 스톱 기어(44)의 내측에 스톱 링(51)이 완전 삽입되어 그 삽입거리 만큼 랙 스트로크가 증가하게 된다.

특히, 본 발명에서는 위와 같은 풀턴상황에서 이너 볼 조인트(50)와 스톱 기어(44)의 충격소음(스톱 돌기들이 180°의 위상차를 갖는 상태에서 발생 됨) 또는 상기 스톱 링(51)과 스톱 기어(44)의 충격소음(스톱 돌기들이 동일선상에 위치한 상태에 발생 됨)을 흡수 또는 완화하기 위하여, 상기 스톱 돌기 중 스톱 기어(44)에 형성된 스톱 돌기(48)측에 댐핑부재(60)를 마련한 것이 특징이다.

즉, 첨부된 도면 도 3의 부분 확대도에 도시된 바와 같이, 스톱 기어(44)로 부터 내향 돌출된 스톱 돌기(48)의 일측면에 그 축방향 전방으로 소정거리 돌출되도록 댐핑부재(60)가 설치되는데, 이와 같은 댐핑부재(60)는 스톱 돌기(48)측에 스프링을 삽입시킨 상태에서 이와 일체로 사출성형함이 바람직하다.

여기서, 상기 댐핑부재(60)는 이너 볼 조인트(50)측으로 돌출토록 함은 물론이다.

따라서, 상기와 같은 구성의 본 발명의 VRS 장치는, 자동차 U턴을 위해 스티어링 휠을 풀턴시켰을 때, 랙바(10) 단부에 체결된 이너 볼 조인트(50)측이 랙 하우징(20) 단부에 설치된 스톱 기어(44)에 부딪치면, 이 스톱 기어(44)에 마련된 댐핑부재(60)가 탄성압축됨과 동시에 그 충격력을 흡수 또는 완화하여 충격소음을 저감시키게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명인 VRS 장치에 의하면, 랙 하우징 단부에 설치되는 스톱 기어에 댐핑부재가 마련됨으로써, 랙 스트로크가 최대인 상황에서의 충격소음 즉, 랙 단부에 설치된 이너 볼 조인트측과 랙 하우징 단부측에 설치된 스톱 기어가 밀착되면서 발생되는 기계적 충격소음을 흡수 또는 완화 하여 저감시킬 수 있게 된다. 이로써, 제품의 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있으며, 운전중 잡음으로 인한 불안요소가 제거되기 때문에 가일층 안전한 운전상태를 유지할 수 있게 된다.

Claims

랙바를 수용하는 랙 하우징의 말단부에 케이싱이 장착되고, 이 케이싱에 모터와 모터 기어 및 감속 기어와 스톱 기어 등으로 구성된 가동수단이 설치되며, 이 가동수단에 대해 스톱 링을 구비한 이너 볼 조인트가 랙바 단부에 연결되어 이루어 지되, 상기 스톱 기어 및 스톱 링 각각의 내·외주면에는 스톱 돌기가 돌출된 랙 스트로크 가변장치에 있어서,

상기 스톱 기어의 스톱 돌기에는 댐핑부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차의 랙 스트로크 가변장치.
제 1항에 있어서,

상기 댐핑부재는 스톱 돌기측에 스프링을 삽입시킨 상태에서 일체로 사출하여 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 랙 스트로크 가변장치.