KR20070049861A - 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조 - Google Patents

Abstract

랙 서포트 요크를 일체화하여 랙바를 안정된 상태에서 지지하여 줄 수 있도록 하여 소음 및 조타성을 개선하며, 조립 작업성 향상 및 품질 향상을 도모할 수 있도록 한 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 제공할 목적으로;

파워 스티어링에 적용되는 랙바와 로터리 밸브의 피니언이 치합되는 부위에 상기 랙바와 피니언이 일정의 압력을 가지고 치합 상태를 유지할 수 있도록 랙바를 지지하여 주는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 형성함에 있어서,

상기 랙바의 후측 부분을 탄성적으로 지지하여 줄 수 있도록 하우징의 내경부에 삽입되는 랙 서포트 요크 조립체와; 상기 랙 서포트 요크 조립체를 후측에서 지지할 수 있도록 하우징의 후측에 나사 결합되는 랙 서포트 플러그를 포함하여 이루어지는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 제공한다.

랙 서포터 요크, 슬라이더, 랙 서포트 플러그

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 선 단면도.

도 3은 본 발명의 요부 발췌 분해 사시도.

도 4는 도 3의 조립 단면도.

도 5는 도 1의 A - A 선에서 본 종래 랙 서포트 구조의 단면도이다.

본 발명은 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 랙바를 지지하여 주는 랙 서포트 요크를 일체화하여 작업성 향상 및 품질 향상을 도모할 수 있는 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 5에서와 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.

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

그러나 상기와 같은 서포트 구조에 있어서는 랙 서포트 플러그의 회전에 랙 서포트 요크의 클라이언스를 조정하게 되는데, 초기 조정과정에서 과도하게 조정하면 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.

그리고 장기간 사용시 상기 탄성부재의 탄성 변화에 의하여 랙을 충분히 지지하여 주지 못한 다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 랙 서포트 요크를 일체화하여 랙바를 안정된 상태에서 지지하여 줄 수 있도록 하여 소음 및 조타성을 개선하며, 조립 작업성 향상 및 품질 향상을 도모할 수 있도록 한 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 파워 스티어링에 적용되는 랙바와 로터리 밸브의 피니언이 치합되는 부위에 상기 랙바와 피니언이 일정의 압력을 가지고 치합 상태를 유지할 수 있도록 랙바를 지지하여 주는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 형성함에 있어서,

상기 랙바의 후측 부분을 탄성적으로 지지하여 줄 수 있도록 하우징의 내경부에 삽입되는 랙 서포트 요크 조립체와; 상기 랙 서포트 요크 조립체를 후측에서 지지할 수 있도록 하우징의 후측에 나사 결합되는 랙 서포트 플러그를 포함하여 이루어지는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 제공한다.

상기에서 랙 서포트 요크 조립체는 후측이 개구되는 원통형 부재로 이루어져 전면 중앙부에 관통공이 형성되는 케이스와; 전측부가 상기 랙바의 후측부분과 면 접촉되며, 후측의 연결구 상기 케이스의 관통공에 슬라이드 가능하게 삽입되는 랙 서포트 요크와; 상기 케이스 후측에서 삽입되어 상기 연결구와 나사 결합되어 상기 랙 서포트 랙과 일체로 전,후방향으로 연동되는 슬라이더와; 상기 슬라이더의 후측에 배치되는 탄성부재와; 상기 탄성부재를 지지하여 줄 수 있도록 케이스의 후단 내경부에 나사 체결되는 캡을 포함하여 이루어지짐을 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 랙 바(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 유압이 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.

본 발명은 상기 랙 서포트 수단(12)은 도 2 및 도 3에서와 같이, 실린더(2)에 형성된 하우징(14)에 내장되는 랙 서포트 요크 조립체(16)와, 상기 랙 서포트 요크 조립체(16)를 하우징(14)내에서 지지하여 주는 랙 서포트 플러그(18)를 포함하여 이루어져, 로터리 밸브(8)의 중심을 관통한 밸브축(20)의 피니언(22)이 랙바(6)의 랙(24)과 치합된 상태에서 랙바(6)의 후측 부분을 일정한 탄성력으로 지지할 수 있도록 구성된다.

이를 위하여 상기 랙 서포트 요크 조립체(16)는 케이스(26)와, 랙 서포트 요크(28)와, 슬라이더(30)와, 탄성부재(32)와, 캡(34)을 구비하여 이루어진다.

상기 케이스(26)는 후측이 개구되는 원통형 부재로 이루어져 상기 하우징(14)에 삽입되며, 전면 중앙부에는 소정의 직경을 갖는 관통공이 형성되어, 상기 랙 서포트 요크(28)의 후측 중앙부에서 돌출 형성되는 연결구(36)가 슬라이드 가능하게 삽입된다.

그리고 상기 연결구(36)의 후측에는 케이스(26)의 후측으로부터 삽입되는 슬 라이더(30)가 체결 고정되며, 상기 슬라이더(30)는 소정의 폭을 가지고 형성되어 케이스(26)내에서 상하, 좌우 유동없이 전후 슬라이드 가능하게 배치된다.

또한, 상기 슬라이더(30)의 후측부에는 탄성부재(32)가 배치되는데, 이의 탄성부재(32)는 압축 코일스프링으로 이루어지며, 상기 탄성부재(32)의 후측부에는 케이스(26)의 후단 내경부에 캡(34)이 나사 체결된다.

이에따라 도 4에서와 같이 랙 서포트 요크 조립체(16)가 단일체로 구성되어 도 2에서와 같이 하우징(14)내에 내장되어 상기 슬라이더(30)가 탄성부재(32)의 탄성력에 의하여 전측으로 밀리면서 랙 서포트 요크(28)를 밀어주어 상기 랙 서포트 요크(28)가 랙바(6)를 탄성적으로 지지하게 되는 것이다.

그리고 상기 랙 서포터 요크(28)와 랙바(6) 사이에는 구름부재로서 부시가 개재되어 랙바(6)의 좌우 이동에 대한 마찰력을 최소화할 수 있도록 한다.

상기 상기 랙 서포트 플러그(18)는 상기 랙 서포트 요크 조립체(16)를 하우징(14)내에서 지지하여 줄 수 있도록 하우징(14)에 나사 체결되며, 상기 랙 서포트 플러그(18)의 외주연 나사부에는 이의 랙 서포트 플러그(18)가 진동 등에 의하여 이완되는 것을 방지하기 위한 록 너트(38)가 체결된다.

도면중 미설명 부호 40, 42, 44는 슬라이더(30)와 캡(34), 그리고 랙 서포트 플러그(18)를 채결하는데 사용되는 공구가 삽입될 수 있는 공구 삽입홈이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 스티어링 장치의 랙바에 형성되어 있는 랙과 밸브축의 피니언이 항상 일정한 압력을 받으면서 치합된 상태를 유지하게 되 는 바, 탄성력 변화에 의한 각종 소음의 발생을 방지하고, 항상 초기와 동일한 조타감을 유지할 수 있다.

그리고 랙 서포트 요크 조립체를 형성하는 케이스가 일정 길이를 갖고 길게 형성됨으로써, 랙 서포트 요크 조립체의 유동을 방지하여 랙 서포트 요크의 유동에 따른 소음 발생을 방지하고, 이의 랙서포트 요크 조립체를 규격화하여 전차종에 공용화할 수 있으며, 조립 작업성 및 품질 향상을 도모할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 파워 스티어링에 적용되는 랙바와 로터리 밸브의 피니언이 치합되는 부위에 상기 랙바와 피니언이 일정의 압력을 가지고 치합 상태를 유지할 수 있도록 랙바를 지지하여 주는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조를 형성함에 있어서,

   상기 랙바의 후측 부분을 탄성적으로 지지하여 줄 수 있도록 하우징의 내경부에 삽입되는 랙 서포트 요크 조립체와;

   상기 랙 서포트 요크 조립체를 후측에서 지지할 수 있도록 하우징의 후측에 나사 결합되는 랙 서포트 플러그를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조.
2. 제1항에 있어서, 랙 서포트 요크 조립체는 후측이 개구되는 원통형 부재로 이루어져 전면 중앙부에 관통공이 형성되는 케이스와;

   전측부가 상기 랙바의 후측부분과 면 접촉되며, 후측의 연결구 상기 케이스의 관통공에 슬라이드 가능하게 삽입되는 랙 서포트 요크와;

   상기 케이스 후측에서 삽입되어 상기 연결구와 나사 결합되어 상기 랙 서포트 랙과 일체로 전,후방향으로 연동되는 슬라이더와;

   상기 슬라이더의 후측에 배치되는 탄성부재와;

   상기 탄성부재를 지지하여 줄 수 있도록 케이스의 후단 내경부에 나사 체결되는 캡을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구 조.
3. 제2항에 있어서, 탄성부재는 압축 코일 스프링으로 이루어짐을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 랙바와 랙 서포트 요크의 사이에는 구름부재로서 부시가 개재됨을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조.
5. 제1항에 있어서, 랙 서포트 플러그의 외주에는 랙 서포트 플러그의 이완을 방지할 수 있는 록 너트가 체결됨을 특징으로 하는 파워 스티어링 장치의 랙 서포트 구조.

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