KR20070055806A - 조향기어박스 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향기어박스 장착구조에 관한 것으로, 조향핸들의 조작시에는 신속한 조향이 이루어지도록 하여 조향 응답성을 향상시키는 반면에 조향핸들이 조작되지 않을 경우에는 차체로부터의 진동이나 충격을 적절히 흡수해서 저감시킬 수 있도록 하여 조향 응답성과 진동 및 충격의 절연성을 동시에 향상시킬 수 있도록 하기 위해, 조향 핸들의 조작에 따라 좌우로 이동하면서 차륜의 조향이 이루어지게 하는 랙바아가 삽입된 조향기어박스가 차체에 체결볼트를 매개로 체결되어 지지되고, 상기 체결볼트와 조향기어박스 사이의 연결강성을 가변시키는 연결강성 가변수단이 구비된 구조로 되어 있다.

Description

조향기어박스 장착구조{Steering gear box mounting structure}

도 1은 본 발명에 따른 조향기어박스 장착구조의 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-조향기어박스 2-하우징

3-자기유변유체 4-조향감지센서

본 발명은 자동차의 조향장치에 관한 것으로, 특히 조향기어박스를 자기유변유체를 이용하여 서브프레임에 장착하여 진동 및 소음의 절연성과 조향 응답성을 동시에 향상시킬 수 있도록 한 조향기어박스 장착구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향 장치는 운전자가 차륜의 진행방향을 임의로 바꿀수 있도록 장착되는 장치로서, 운전자가 직접 조향 조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향 핸들과 조향축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 상기 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크 기구에 전달하는 기어기구 및, 이 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드 래그 링크 및 너클 암과 타이로드 등으로 구성된 링크 기구를 갖추고 있다.

그리고 대형 자동차나 저압 타이어를 사용한 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향 조작을 하기 위해 동력 조향 장치를 사용하고 있는 바, 이와 같은 동력 조향 장치는 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력조절밸브 및 유량제어밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치와, 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생시키기 위해 실린더를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 핸들의 조작에 상응해서 유로를 바꾸어 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어 있다.

상기 작동장치는 조향축의 피니언기어와 치합되면서 유압실린더 내에서 좌우로 이동가능하게 설치된 랙바아를 갖춘 조향기어박스를 구비하고 있는 데, 이 조향기어박스는 통상적으로 서브프레임과 같은 차체에 고정되게 장착된다.

상기 조향기어박스를 차체에 장착하는 방법으로서는 조향기어박스에 일체로 형성된 하우징에 고무 부시가 삽입되고, 상기 고무 부시에 체결볼트를 끼워서 차체에 체결하게 되어 있다. 이에 따라, 자동차의 주행 중에 불규칙한 노면으로 인해 차륜으로부터 차체를 통해 진동이나 충격이 조향기어박스로 전달될 때에 상기 고무 부시가 진동이나 충격을 적절히 흡수해서 조향축을 통해 운전자로 전달되는 진동이나 충격을 저감시킬 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같이 고무 부시를 매개로 한 장착구조에서는 조향 핸들을 급 작스럽게 조작할 때에 상기 고무 부시의 컴플라이언스로 인해 조향 응답성이 저하된다고 하는 결점이 있었다.

조향기어박스를 차체에 장착하는 다른 방법으로서는 조향기어박스에 일체로 형성된 장착 플랜지를 차체에 직접 볼트로 체결하여 마운팅하는 방법이 있는 데, 이 방법에서는 조향 응답성이 향상되지만 차체로부터 전달되는 진동이 조향기어박스를 통해 적절히 흡수되지 않고 그대로 조향축을 통해 운전자에게 전달됨에 따라 진동이나 충격 혹은 소음의 절연성이 저하된다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 조향핸들의 조작시에는 신속한 조향이 이루어지도록 하여 조향 응답성을 향상시키는 반면에 조향핸들이 조작되지 않을 경우에는 차체로부터의 진동이나 충격을 적절히 흡수해서 저감시킬 수 있도록 하여 조향 응답성과 진동 및 충격의 절연성을 동시에 향상시킬 수 있도록 한 조향기어박스 장착구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향 핸들의 조작에 따라 좌우로 이동하면서 차륜의 조향이 이루어지게 하는 랙바아가 삽입된 조향기어박스가 차체에 체결볼트를 매개로 체결되어 지지되고, 상기 체결볼트와 조향기어박스 사이의 연결강성을 가변시키는 연결강성 가변수단이 구비된 구조로 되어 있다.

바람직하기로는, 상기 연결강성 가변수단이 전원을 가하면 점성이 가변되는 자기유변유체를 갖춘 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 자기유변유체에 공급되는 전원을 조향휠의 조작에 따라 제어하는 엔진제어유니트가 추가로 구비된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 조향기어박스 장착구조의 구성이 도시되어 있는 바, 즉 조향기어박스(1)는 조향축과 연결된 피니언기어가 삽입되는 상부 박스(1a)와 상기 피니언기어와 치합되는 랙기어가 좌우로 이동가능하게 삽입되는 하부 박스(1b)가 일체로 형성되어 있고, 상기 상부 박스(1a)와 하부 박스(1b)가 만나는 부위에는 대체로 원통 형상을 한 마운트 하우징(2)이 일체로 형성되어 있다.

상기 마운트 하우징(2)의 내부에는 조향기어박스(1)를 차체에 체결하여 지지시키기 위한 체결볼트가 끼워지는 중공 파이프 형상의 체결볼트 끼움부(2a)가 장착되어 있고, 상기 끼움부(2a)의 외주면에는 링 형상으로 제1전극단자(2b)가 부착되어 있다.

상기 제1전극단자(2b)에 대해 소정 간격을 두고 배치된 제2전극단자(2c)는 상기 마운트 하우징(2)의 내주면에 일체로 고정되게 부착되고, 상기 제1전극단자와 제2전극단자 사이에는 자기유변유체(3)가 충진되어 있다.

상기 자기유변유체(3)는 기히 공지된 물질로서 전류를 가하면 그 점성이 가변되게 되어 있다.

상기 제1전극단자(2b)에는 밧데리 전원이 연결되어 있고, 상기 제2전극단자(2c)는 접지되어 있어서 밧데리 전원이 상기 제1전극단자를 통해 자기유변유체에 공급되게 된다.

상기 자기유변유체(3)에 공급되는 밧데리 전원을 제어하기 위해 상기 제1전극단자(2b)는 예컨대 엔진제어유니트(ECU)를 통해 상기 밧데리 전원과 연결되어 있고, 상기 엔진제어유니트(ECU)의 입력단에는 조향휠에 장착되어 조향휠의 조향을 감지하는 조향감지센서(4)가 접속되어 있다.

이에 따라, 자동차가 직진 주행과 같이 조향을 하지 않을 경우에는 상기 엔진제어유니트가 상기 자기유변유체(3)에 전원이 공급되지 않도록 제어함으로써, 상기 자기유변유체(3)는 점성이 낮게 된다.

상기와 같이 자기유변유체의 점성이 낮은 경우에 차륜을 통해 차체를 거쳐서 조향기어박스로 진동이나 충격이 전달되어 오면, 상기 자기유변유체가 그 진동이나 충격을 적절히 흡수해서 저감시키므로, 운전자에게 전달되는 진동이나 충격의 전달량이 작아서 조향 조작감이 향상될 수 있을 뿐만 아니라 운전 피로도 줄어들게 되는 것이다.

그런데, 운전자가 조향휠을 조작하게 되면 상기 조향감지센서를 통해 상기 엔진제어유니트가 이를 감지하여 밧데리 전원이 상기 자기유변유체에 공급되게 하고, 자기유변유체는 공급된 전원에 의해 그 점성이 높아지게 된다.

상기와 같이 자기유변유체의 점성이 높아지게 되면 조향기어박스를 차체에 보다 강하게 장착하게 되어 차체로부터 전달되어 오는 진동이나 충격의 절연에 대해서는 불리하게 되지만 신속한 조향이 이루어지게 되어 조향 응답성이 향상되게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 조향기어박스 장착구조에 의하면, 자동차가 직진 주행을 할 경우에는 조향기어박스를 차체에 마운팅시키고 있는 자기유변유체의 점성이 낮아서 차체로부터 전달되는 진동이나 충격을 자기유변유체가 적절히 흡수하여 저감시키므로, 운전자의 조향 조작감을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 운전 피로도 경감시킬 수 있고, 자동차가 조향될 경우에는 상기 자기유변유체의 점성이 높아지면서 운전자의 조향이 조형기어박스에 그대로 전달되게 하여 신속한 조향이 이루어지게 하면서 조향 응답성을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있게 된다.

Claims (4)

1. 조향 핸들의 조작에 따라 좌우로 이동하면서 차륜의 조향이 이루어지게 하는 랙바아가 삽입된 조향기어박스가 차체에 체결볼트를 매개로 체결되어 지지되고, 상기 체결볼트와 조향기어박스 사이의 연결강성을 가변시키는 연결강성 가변수단이 구비된 조향기어박스 장착구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연결강성 가변수단이 전원을 가하면 점성이 가변되는 자기유변유체를 갖춘 것을 특징으로 하는 조향기어박스 장착구조.
3. 제 2항에 있어서, 상기 자기유변유체에 공급되는 전원을 조향휠의 조작에 따라 제어하는 엔진제어유니트가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 조향기어박스 장착구조.
4. 제 3항에 있어서, 상기 조향기어박스가 상기 조향휠과 연결되어 상기 랙바아와 치합되는 상부 박스와, 상기 랙바아가 좌우로 이동가능하게 삽입되는 하부 박스로 이루어지고, 상기 상부 박스와 하부 박스의 연결부위에는 원통 형상의 하우징이 일체로 형성되며, 상기 하우징의 내부에는 상기 체결볼트가 끼워지는 체결볼트 끼움부가 형성되고, 이 끼움부의 외주면에는 상기 엔진제어유니트와 연결된 제1전극단자가 부착되고, 상기 제1전극단자와 소정 간격을 두고 배치된 제2전극단자는 접 지되면서 상기 하우징의 내주면에 부착되며, 상기 자기유변유체는 상기 제1전극단자와 제2전극단자 사이에 충진된 것을 특징으로 하는 조향기어박스 장착구조.

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