KR20070028673A - 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조 - Google Patents

Abstract

항상 동일한 탄성력으로 랙바를 지지하여 소음 및 조타성을 개선할 수 있도록 한 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 제공할 목적으로;

로터리 밸브의 중심부를 관통하여 하단부의 피니언이 랙바와 치합되는 부위에 상기 랙바의 후면과 면 접촉되는 부싱을 포함하는 랙 서포트 요크와, 상기 랙 서포트 요크를 후측에서 탄성적으로 밀어주는 탄성부재와, 상기 탄성부재를 후측에서 지지하여 주는 랙 서포트 플러그와, 상기 랙 서포트 플러그의 이완을 방지하는 록 너트를 포함하는 랙 서포트 수단을 구비하여 이루어지는 파워 스티어링 장치에 있어서,

상기 랙 서포트 수단의 상기 탄성부재와 랙 서포트 플러그 사이에 상기 탄성부재의 탄성력 조절기구가 배치되는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 제공한다.

압력소자. 캠. 모터

Description

파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조{RACK SUPPORT STRUCTURE OF POWER STEERING DEVICE}

도 1은 본 발명의 적용부위를 나타내기 위한 일반적인 스티어링 장치의 구성도.

도 2는 도 1의 A - A 선에서 본 랙 서포트 구조의 단면도.

도 3은 본 발명을 운용하기 위한 블록도.

도 4는 도 1의 A - A 선에서 본 종래 랙 서포트 구조의 단면도이다.

본 발명은 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항상 동일한 탄성력으로 랙바를 지지하여 소음 및 조타성을 개선할 수 있도록 한 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조에 관한 것이다.

주지하다시피, 자동차에 있어서의 파워 스티어링 장치는 스티어링 휠의 조작에 따라 회전하는 스티어링 샤프트와, 상기 스티어링 샤프트에 연결되는 로터리 밸브, 그리고 상기 로터리 밸브로부터 공급되는 유압에 의해 축방향으로 이동하면서 조향 휠을 직접 동작시키는 기어박스를 구비하여 구성된다.

상기 기어박스는 도 1에서와 같이, 실린더(2)의 내부에 피스톤(4)이 내장되고, 상기 피스톤(4)의 중심부에는 실린더(2)의 외부 양측으로 연장되어 상기 피스톤(4)에 연동되는 랙바(6)가 형성된다.

그리고 상기 피스톤(4)에 의하여 양분되는 실린더(2)의 양측과 로터리 밸브(8) 사이에는 각각의 유압관로(10)가 연결되어 상기 로터리 밸브(8)를 통해 일측 실린더로 유압이 공급되면 타측 실린더의 유압은 배출될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 로터리 밸브(8)의 중심부를 관통하여 하단부의 피니언이 랙바(6)와 치합되는 부위에는 상기 랙바(6)와 피니언이 일정의 하중을 가지고 치합될 수 있도록 랙바(6)를 지지하여 주는 랙 서포트 수단(12)이 구비된다.

상기와 같이 구성되는 스티어링 장치에 있어서, 본 발명이 관계하는 랙 서포트 수단의 종래 구성을 살펴보면, 도 4에서와 같이 로터리 밸브의 중심을 관통한 밸브축(100)의 피니언(102)이 랙바(104)의 랙(106)과 치합된 상태에서 랙바(104)의 후측 부분을 탄성적으로 지지할 수 있도록 구성된다.

이를 위하여, 랙 서포트 수단은 상기 랙바(104)의 후면 곡면과 동일한 곡면으로 형성되어 랙바(104)의 후면과 곡면 접촉되면서 지지하여 주는 부싱(108)과, 상기 부싱(108)을 후측에서 받쳐주는 랙 서포트 요크(110)와, 상기 랙 서포트 요크(110)를 후측에서 탄성적으로 밀어주는 탄성부재(112)와, 상기 탄성부재(112)를 후측에서 지지할 수 있도록 하우징(114)에 나사 체결되는 랙 서포트 플러그(116)와, 상기 랙 서포트 플러그(116)가 진동등에 의하여 이완되는 것을 방지하기 위한 록크 너트(118)를 포함하여 이루어진다.

이에 따라 상기 탄성부재(112)의 탄성력에 의하여 랙바(104)를 지지하게 되는 것이다

그러나 상기와 같은 서포트 구종에 있어서는 랙 서포트 플러그의 회전에 랙 서포트 요크의 클라이언를 조정하게 되는데, 초기 조정과정에서 과도하게 조정하면 핸진의 회전후 복원시 복원 불량이 발생되고, 반대로 너무 작게 조정하면 조타시 랙과 피니언 사이에서 이상 소음이 발생되고, 치(齒) 마모를 촉진시킨다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 탄성부재의 탄성력을 크게 하면, 클라이언스의 불량에 의한 소음은 개선되지만, 조타력 증대 및 조타후 핸들 복원 불량등의 성능에 악영향을 준다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 항상 동일한 탄성력으로 랙바를 지지하여 소음 및 조타성을 개선할 수 있도록 한 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 로터리 밸브의 중심부를 관통하여 하단부의 피니언이 랙바와 치합되는 부위에 상기 랙바의 후면과 면 접촉되는 부싱을 포함하는 랙 서포트 요크와, 상기 랙 서포트 요크를 후측에서 탄성적으로 밀어주는 탄성부재와, 상기 탄성부재를 후측에서 지지하여 주는 랙 서포트 플러그와, 상기 랙 서포트 플러그의 이완을 방지하는 록 너트를 포함하는 랙 서포트 수단을 구비하여 이루어지는 파워 스티어링 장치에 있어서,

상기 랙 서포트 수단의 상기 탄성부재와 랙 서포트 플러그 사이에 상기 탄성부재의 탄성력 조절기구가 배치되는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 제공한다.

상기에서 탄성력 조절기구는 상기 탄성부재의 후측을 지지하면서 이의 탄성력을 검출하여 압력소자를 포함하는 지지부재와; 상기 압력소자에 의한 신호에 따라 제어되는 모터에 의하여 구동되면서 상기 지지부재를 진퇴 동작시킬 수 있도록 상기 지지부재와 랙 서포트 플러그 사이에 배치되는 캠을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 일반적인 스티어링 장치의 구성도로서, 실린더(2)의 내부에는 좌우 슬라이딩 가능하게 피스톤(4)이 내장되고, 상기 피스톤(4)의 중심부 양측에는 상기 피스톤(4)에 연동되는 랙바(6)가 형성된다.

그리고 상기 피스톤(4)에 의하여 양분되는 실린더(2)의 양측 유압실과 로터리 밸브(8) 사이에는 각각의 유압관로(10)가 연결되어 상기 로터리 밸브(8)를 통해 일측 실린더로 유압이 공급되면 타측 실린더의 유압은 배출될 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 로터리 밸브(8)의 중심부를 관통하는 밸브 축의 하단부에 형성된 피니언이 랙바(6)와 치합되는 부위에는 상기 랙바(6)와 피니언이 일정의 압력을 가지고 치합 상태를 유지할 수 있도록 랙바(6)를 지지하여 주는 랙 서포트 수단(12) 이 구비된다.

상기와 같이 구성되는 스티어링 장치에 있어서, 본 발명은 상기 랙 서포트 수단(12)을 구성함에 있어서, 도 2에서와 같이 로터리 밸브(8)의 중심을 관통한 밸브축(14)의 피니언(16)이 랙바(6)의 랙(18)과 치합된 상태에서 랙바(6)의 후측 부분을 일정한 탄성력으로 지지할 수 있도록 구성한 것이다.

보다 구체적으로는 도 2 및 도 3에서와 같이, 부싱(20)은 랙바(6)의 후면에 직접 면 접촉되면서 랙바(6)를 지지하게 되는데, 이을 위하여 랙바(6)의 후면 곡면과 대응하는 곡면으로 이루어진다.

그리고 전면에 상기 부싱(20)이 결합되는 랙 서포트 요크(22)는 전면이 상기 부싱(20)의 곡면에 대응하는 요입부가 형성되어 이의 요입부에 부싱(20)이 안착 조립된다.

상기 랙 서포트 요크(22)의 후측에는 소정의 탄성력을 갖는 탄성부재(24)가 배치되고, 이의 탄성부재(24)는 지지부재(26)에 의하여 지지된다.

상기 지지부재(26)는 전면 중앙부분에 상기 탄성부재(24)의 탄성력을 검출할 수 있는 압력소자(28)가 배치되며, 상기 압력소자(28)는 탄성부재(24)의 탄성력을 검출하여 컨트롤 유닛(30)으로 전기적인 신호를 보내게 된다.

그리고 상기 지지부재(26)의 후측에는 모터(32)에 의하여 구동되는 캠(34)이 배치되고, 상기 캠(34)의 후측에는 랙 서포트 플러그(36)가 하우징(38)에 체결 고정되고, 상기 랙 서포트 플러그(36)의 외주연 나사부에는 이의 랙 서포트 플러그(36)가 진동 등에 의하여 이완되는 것을 방지하기 위한 록 너트(40)가 체결된다.

상기의 구성에 의하여 부싱(20)을 포함하는 랙 서포트 요크(22)와 지지부재(26)는 하우징(38)내에서 전후 진퇴운동이 가능하도록 배치되는 것이며, 상기 압력소자(28)를 포함하는 지지부재(26)와 캠(34)은 탄성부재(24)의 탄성력 조절기구인 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 랙 서포트 수단에 의하면, 최초 가장 이상적인 탄성력으로 랙바(6)를 지지하여 줄 수 있도록 랙 서프트 플러그(36)를 탄성력을 조정하게 된다.

상기와 같은 초기 탄성부재(24)의 탄성력 조정 상태에서 압력소자(28)는 차량의 운행과정에서 연속적으로 탄성부재(24)의 탄성력을 검출하게 된다.

이러한 탄성부재(24)의 탄성력 검출 과정에서 탄성력이 변화되면, 컨트롤러(30)에서 기 입력되어진 데이터에 따라 조정값을 산출한 모터(32)를 구동시킴으로써, 캠(34)이 작동하여 지지부재(26)를 전진 또는 후퇴시켜 탄성력을 초기 조정상태와 동일하게 조정하게 되는 것이다.

그러면 랙(18)과 피니언(18)은 항상 동일한 압력을 가지고 치합된 상태에서 스티어링 장치로서의 그 기능을 수행함으로써, 탄성부재(24)의 탄성력 변화에 따라 발생될 수 있는 문제점을 모두 해결할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 스티어링 장치의 랙바에 형성되어 있는 랙과 밸브축의 피니언이 항상 일정한 탄성부재의 탄성력을 받으면서 치합된 상태를 유지하게 되는 바, 탄성력 변화에 의한 각종 소음의 발생을 방지하고, 항상 초기와 동일한 조타감을 유지할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 로터리 밸브의 중심부를 관통하여 하단부의 피니언이 랙바와 치합되는 부위에 상기 랙바의 후면과 면 접촉되는 부싱을 포함하는 랙 서포트 요크와, 상기 랙 서포트 요크를 후측에서 탄성적으로 밀어주는 탄성부재와, 상기 탄성부재를 후측에서 지지하여 주는 랙 서포트 플러그와, 상기 랙 서포트 플러그의 이완을 방지하는 록 너트를 포함하는 랙 서포트 수단을 구비하여 이루어지는 파워 스티어링 장치에 있어서,

   상기 랙 서포트 수단의 상기 탄성부재와 랙 서포트 플러그 사이에 상기 탄성부재의 탄성력 조절기구가 배치됨을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조.
2. 제1항에 있어서, 탄성력 조절기구는 상기 탄성부재의 후측을 지지하면서 이의 탄성력을 검출하여 압력소자를 포함하는 지지부재와;

   상기 압력소자에 의한 신호에 따라 제어되는 모터에 의하여 구동되면서 상기 지지부재를 진퇴 동작시킬 수 있도록 상기 지지부재와 랙 서포트 플러그 사이에 배치되는 캠을 포함하여 이루어지는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조.

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