KR20110008551A - 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치 - Google Patents

스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치 Download PDF

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KR20110008551A
KR20110008551A KR1020090065949A KR20090065949A KR20110008551A KR 20110008551 A KR20110008551 A KR 20110008551A KR 1020090065949 A KR1020090065949 A KR 1020090065949A KR 20090065949 A KR20090065949 A KR 20090065949A KR 20110008551 A KR20110008551 A KR 20110008551A
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yoke
rack bar
support
gear assembly
steering gear
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정명철
손중락
도윤호
이명현
안성태
손창욱
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한국델파이주식회사
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Abstract

본 발명은 차량을 조향하는 스티어링 기어 어셈블리에 설치되는 랙바를 지지하는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치는 랙바를 수용하는 하우징에 구비되어 랙기어와 피니언이 맞물리도록 상기 랙바를 지지하는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치에 있어서, 호형상의 랙바 지지홈이 형성된 서포트 요크, 상기 하우징에 구비되어 상기 서포트 요크가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 요크 하우징, 상기 요크 하우징을 밀폐하는 요크 플러그, 상기 요크 플러그에 지지되어 상기 서포트 요크를 탄성력으로 지지하는 스프링, 그리고 상기 서포트 요크와 상기 요크 플러그 사이에 위치되고 상기 서포트 요크와 상기 요크 플러그의 접촉을 방지하는 탄성부재를 포함한다. 따라서, 마찰음의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
랙바, 요크, 스티어링, 랙기어, 랙베어링, 피니언

Description

스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치{rack bar support device of steering gear assembly}
본 발명은 차량을 조향하는 스티어링 기어 어셈블리에 설치되어 랙바를 지지하는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 차량을 조향하기 위해 운전자의 조작력을 차량의 조향력으로 변환시키는 스티어링 시스템이 설치된다.
이 스티어링 시스템(steering system)은 차량 내부에 설치되어 운전자가 조작하는 스티어링 휠(steering wheel), 스티어링 휠과 연결되어 회전하는 스티어링 컬럼(steering column), 그리고 스티어링 컬럼의 회전력을 차량의 조향력으로 변환하는 스티어링 기어 어셈블리(steering gear assembly)를 포함한다.
이중 스티어링 기어 어셈블리는 운전자의 조작력을 회전력으로 변환 시키는 것으로서, 근래에는 유압을 이용하여 운전자가 적은 힘으로도 조향할 수 있는 스티어링 기어 어셈블리가 개시된 바 있다.
도 1은 종래의 스티어링 기어 어셈블리를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 절개한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스티어링 기어 어셈블리(10)는 스티어링 컬럼으로부터 전달되는 회전력으로 회전되는 유압 밸브(25)와, 이 유압 밸브(25)에 유압을 공급하는 유압 펌프와, 유압 밸브(25)와 연결되어 동시에 회전하는 피니언(pinion, 23)과, 피니언(23)과 맞물려 길이 방향으로 이동하는 랙바(21)와, 랙바(21)를 감싸며 랙바(21)의 이동을 가이드 하는 하우징(30)과, 그리고 유압 밸브(25)에서 공급된 유체에 의해 움직이고 랙바(20)의 일측에 형성된 피스톤(25)과, 랙바(21)와 피니언(23)이 맞물릴 수 있도록 랙바(21)를 지지하는 랙바 지지장치(50)를 포함할 수 있다.
한편, 랙바 지지장치(50)는 랙바(21)를 지지하는 서포트 요크(53)와, 하우징(30)에 구비되고 서포트 요크(53)가 삽입되는 요크 하우징(51)과, 서포트 요크(53)의 이탈을 방지하도록 요크 하우징(51)과 결합되는 요크 플러그(55)와, 요크 플러그(55)에 지지되어 서포트 요크(53)를 탄성력으로 지지하는 스프링(57)을 포함할 수 있다.
이렇게 구성된 스티어링 기어 어셈블리(10)는 스티어링 휠을 조작하면, 스티어링 휠의 회전력이 유압 밸브(25)를 회전 시켜 유압 펌프에서 공급되는 유체의 량을 조절하여 랙바(20)에 형성된 피스톤(25)으로 공급하는 동시에 유압 밸브(25)와 연결된 피니언(23)이 랙바(20)와 치합되어 랙바(20)를 길이 방향으로 이동 시킴으로써 적은 힘으로도 쉽게 차량을 조향 할 수 있다. 이때 랙바 지지장치(50)의 서포트 요크(53)는 랙바(20)와 피니언(23)이 맞물릴 수 있도록 랙바(20)를 피니언(23)이 위치한 방향으로 지지하게 된다.
하지만, 종래의 스티어링 기어 어셈블리(10)의 랙바 지지장치(50)는 탄성력에 의해 지지된 서포트 요크(53)가 차량의 진동에 의해 요크 플러그(55)와 마찰되면서 소음이 발생되고, 이 소음에 의해 운전자가 불쾌감을 갖게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량의 진동으로 랙바 지지장치에서 발생될 수 있는 마찰음을 방지할 수 있는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치는 랙바를 수용하는 하우징에 구비되어 랙기어와 피니언이 맞물리도록 상기 랙바를 지지하는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치에 있어서, 호형상의 랙바 지지홈이 형성된 서포트 요크, 상기 하우징에 구비되어 상기 서포트 요크가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 요크 하우징, 상기 요크 하우징을 밀폐하는 요크 플러그, 상기 요크 플러그에 지지되어 상기 서포트 요크를 탄성력으로 지지하는 스프링, 그리고 상기 서포트 요크와 상기 요크 플러그 사이에 위치되고 상기 서포트 요크와 상기 요크 플러그의 접촉을 방지하는 탄성부재를 포함한다.
상기 요크 플러그와 마주보는 상기 서포트 요크의 면에는 안착 홈이 형성되고, 상기 탄성부재는 상기 안착 홈에 일부 돌출되도록 안착될 수 있다.
상기 서포트 요크와 마주보는 상기 요크 플러그의 면에는 안착 홈이 형성되고, 상기 탄성부재는 상기 안착 홈에 일부 돌출되도록 안착될 수 있다.
상기 서포트 요크와 상기 요크 플러그의 마주보는 하단 둘레에는 안착 홈이 형성되고, 상기 탄성부재는 상기 홈에 안착되어 요크 플러그의 외면보다 더 돌출되도록 안착될 수 있다.
상기 탄성부재는 상기 서포트 요크의 외면 전체에 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 탄성부재는 테플론 재질로 형성될 수 있다.
상기 서포트 요크의 외주면에는 오링이 구비될 수 있다.
상기 서포트 요크의 상기 랙바와 접촉하는 면에는 부싱이 더 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량의 진동으로 마찰될 수 있는 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 탄성부재를 삽입하여 서포트 요크와 요크 플러그 사이에서 발생될 수 있는 마찰음을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 마찰음을 방지하는 동시에 기밀성을 유지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3는 본 발명의 한 실시예에 따른 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치를 나타낸 측단면도이고, 도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 랙바 지지장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 랙바 지지장치의 서포트 요크에 형성된 안착 홈의 변형예를 개략적으로 나타낸 측단면도이고, 도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 랙바 지지장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이며, 도 7는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 랙바 지지장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 랙바 지지장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 스티어링 기어 어셈블리(steering system)의 랙바 지지장치는 차량을 조향하는 스티어링 기어 어셈블리에 구비되는 랙바 지지장치에 관한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 스티어링 기어 어셈블리(100)는 피니언(pinion, 150), 랙바(rack bar, 130) 및 하우징(housing, 110)을 포함할 수 있다. 피니언(150)은 운전자가 조작하는 스티어링 휠(steering wheel, 미도시)의 회전력을 전달받아 그 회전력에 의해 회전 될 수 있다. 한편, 하우징(110)은 관통된 관형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 랙바(130)는 막대형상으로 길이방향 외면에 랙기어(131)가 형성될 수 있다. 한편, 랙바(130)는 랙기어(131)와 피니언(150)의 맞물림으로 길이방향으로 이동 가능하도록 하우징(110)에 설치될 수 있다. 한편, 스티어링 기어 어셈블리(100)는 유압을 이용하는 공지의 파워 스티어링 기어 어셈블리로도 구현될 수 있다.
그리고, 스티어링 기어 어셈블리(100)은 랙바(130)와 피니언(150)이 맞물리도록 랙바(130)를 지지하는 랙바 지지장치(100)를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 스티어링 기어 어셈블리(100)의 랙바 지지장치(200)는 요크 하우징(250)을 포함할 수 있다. 이 요크 하우징(250)은 관형상으로 형성될 수 있고, 스티어링 기어 어셈블리(100)의 하우징(110)과 관통되어 연결될 수 있다.
또한, 요크 하우징(250)은 상기 하우징(110)의 부분 중 랙기어(131)와 피니언 기어(150)가 맞물리는 부분에 구비될 수 있으며, 하우징(110)과 일체로 형성될 수 있고, 하우징(110)과는 별도로 제작되어 볼트와 같은 체결수단에 의해 하우징(110)에 체결될 수 있다.
그리고, 랙바 지지장치(200)는 서포트 요크(support yoke, 210)를 포함할 수 있다. 이 서포트 요크(210)는 요크 하우징(250)에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 랙바(130)를 지지하여 랙기어(131)와 피니언(150)이 밀착되도록 지지할 수 있다.
한편, 서포트 요크(210)는 랙바(130)의 랙기어(131)가 형성되지 않은 외면을 랙바(130)의 길이방향에 수직한 방향에서 지지할 수 있다. 또한, 서포트 요크(210)는 기둥형상으로 형성되고, 그 일측 면에는 호형상의 랙바 지지 홈(211)이 형성될 수 있다.
이 랙바 지지 홈(211)을 호형상으로 형성하여 랙바(130)의 외면을 균등한 힘으로 지지할 수 있다. 한편, 랙바 지지 홈(211)에는 랙바(130)의 접촉면과의 마찰력을 감소시킬 수 있는 부싱(bushing, 211a)이 더 설치될 수 있다.
또한, 서포트 요크(210)의 둘레 면에는 오링(oring) 삽입 홈(213)이 하나 이상 형성될 수 있다.
이 오링 삽입 홈(213)에는 오링이 삽입되어 서포트 요크(210)와 요크 하우징 (250)사이에 발생되는 틈으로 하우징(110) 내에 이물질이 삽입되는 것을 방지하는 동시에 하우징(110) 내의 오일(oil)이나 그리스(grease)가 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
한편, 서포트 요크(210)의 타측 면의 중앙부분에는 스프링(270)이 삽입될 수 있는 스프링 삽입 홈(215)이 형성될 수 있다.
랙바 지지장치(200)는 요크 플러그(yoke plug, 230)를 포함할 수 있다. 이 요크 플러그(230)는 요크 하우징(250) 내에 삽입된 서포트 요크(210)의 이탈을 방지하는 동시에 요크 하우징(250)을 통해 하우징(110) 내로 이물질이 삽입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 요크 플러그(230)는 원판형상으로 형성되고, 그 둘레에 나사산이 형성될 수 있다. 이때, 요크 하우징(250)에도 나사산을 형성하여 요크 플러그(230)와 요크 하우징(250)이 서로 나사 결합하는 형태로 결합될 수 있으며, 요크 플러그(230)가 요크 하우징(250)에 압입(壓入)되는 형태로도 결합될 수 있다.
랙바 지지장치(200)는 스프링(270)을 포함할 수 있다. 이 스프링(270)은 요크 플러그(210)에 형성된 스프링 삽입 홈(215)에 삽입되고, 서포트 요크(230)에 지지되어 서포트 요크(210)를 랙바(130)가 위치한 방향으로 탄성력이 작용하도록 지지할 수 있다.
아울러, 랙바 지지장치(200)는 요크 플러그(230)의 위치를 조절함에 따라 요크 플러그(210)가 랙바(130)를 지지하는 힘을 조절할 수 있다. 예컨대, 요크 플러그(230)를 랙바(130)가 위치한 방향으로 이동시키면 서포트 요크(210)를 지지하는 스프링(270)의 탄성력이 점점 커져 랙기어(131)와 피니언(150)의 밀착세기가 커지도록 조절할 수 있고, 요크 플러그(230)를 랙바(130)가 위치한 방향에서 멀어지도록 이동시키면 서포트 요크(210)를 지지하는 스프링(270)의 탄성력이 점점 약해져 랙기어(131)와 피니언(150)의 밀착세기가 작아지도록 조절 할 수 있다.
랙바 지지장치(200)는 탄성부재(290)를 포함할 수 있다. 이 탄성부재(290)는 서포트 요크(210)와 요크 플러그(230)의 마주보는 면 사이에 위치하여 스프링(270)의 탄성력에 의해 지지된 서포트 요크(210)가 차량의 진동으로 인해 요크 플러그(230)와 부딪혀 발생되는 마찰음의 발생을 방지할 수 있다.
한편, 탄성부재(290)는 오링 형상으로 형성될 수 있으며, 고무 또는 테플론(teflon) 재질로 형성될 수 있다.
아울러, 서포트 요크(210)에는 안착 홈(217)이 더 형성될 수 있다. 이 안착 홈(217)에는 탄성부재(290)가 안착될 수 있다. 한편, 안착 홈(217)은 서포트 요크(210)를 랙바(130)를 지지하도록 설치 하였을 때, 서포트 요크(210)와 요크 플러그(230)가 마주보는 서포트 요크(210)의 면 즉, 서포트 요크(210)의 타측 면에는 탄성부재(290)가 안착될 수 있는 안착 홈(217)이 형성될 수 있다. 이때, 안착 홈(217)의 안착되는 탄성부재(290)은 서포트 요크(210)의 외부로 일부 돌출되도록 안착 될 수 있다.
따라서, 탄성부재(290)에 의해 서포트 요크(210)와 요크 플러그(230)가 마찰되는 것을 방지하여 마찰음의 발생을 방지할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 서포트 요크(210)에 형성되는 안착 홈(217)의 변형예로서 변형예의 안착 홈(217')은 서포트 요크(310)와 요크 플러그(230)가 마주보는 서포트 요크 면의 외측 단. 즉, 서포트 요크의 타측 면의 외측 단에 형성될 수도 있다. 이때, 탄성부재(290)는 서포트 요크(310)의 둘레 및 타측 면의 외부로 일부 돌출되도록 안착될 수 있다. 따라서, 탄성부재(290)에 의해 서포트 요크(310)와 요크 플러그(230)가 마찰되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 요크 하우징(250) 내면과 요크 플러그 사이(310)의 기밀성도 유지할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 랙바 지지장치(200)는 한 실시예에서와 동일한 구성을 갖고 다만, 탄성부재(290)의 구성에 특징이 있다.
다른 실시예에서의 탄성부재(290)는 요크 플러그(230)에 안착되는 형태로 구성될 수 있다. 이때 서포트 요크(210)와 요크 플러그(330)가 마주보는 요크 플러그(330) 면에 탄성부재(290)가 안착될 수 있는 안착 홈(233) 형성될 수 있다. 그리고, 안착 홈(233)에는 요크 플러그(233)의 외부로 탄성 부재(290)가 일부 돌출되도록 안착될 수 있다.
따라서, 안착 홈(233)에 일부 돌출된 탄성부재(290)에 의해 서포트 요크(210)와 요크 플러그(230)가 마찰되는 것을 방지함으로써, 차량의 진동에 의해 서포트 요크(210)와 요크 플러그(230)가 부딪혀 발생될 수 있는 마찰음의 발생을 방지할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 랙바 지지장치(200)는 한 실시예에서와 동일한 구성을 갖고 다만, 탄성부재(290')에 특징이 있다.
또 다른 실시예에서의 탄성부재(290')는 서포트 요크(210)의 외면에 코팅되는 형태로 구성될 수 있다. 이때 탄성부재(290')는 서포트 요크와 요크 플러그(230) 마주보는 요크 플러그(230) 면에 일정두께로 코팅될 수 있으며, 외면 전체에 코팅하는 형태로도 구성될 수 있다.
따라서, 탄성부재(290')에 의해 서포트 요크(310)와 요크 플러그(230)가 마찰되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 요크 하우징(250) 내면과 요크 플러그 사이(310)의 기밀성도 유지할 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 랙바 지지장치(200)는 한 실시예에서와 동일한 구성을 갖고 다만, 탄성부재(290")에 특징이 있다.
또 다른 실시예에서의 탄성부재(290")는 서포트 요크(210)과 요크 플러그(230)에 별도에 홈을 형성하지 않고, 그 사이에 삽입되는 형태로 구성될 수 있다. 이때, 탄성부재(290")는 링 형상의 판 형태로 형성될 수 있으며, 테플론 재질로 형성될 수 있다.
상기와 같이 랙바 지지장치(200)를 구성함으로써, 탄성력에 의해 지지된 서포트 요크(210)가 차량의 진동으로 인해 요크 플러그(230)과 부딪혀 발생될 수 있는 마찰음을 감소 시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한 정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
도 1은 종래의 스티어링 기어 어셈블리를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절개한 단면도.
도 3는 본 발명의 한 실시예에 따른 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치를 나타낸 측단면도이다.
도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 랙바 지지장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 랙바 지지장치의 서포트 요크에 형성된 안착 홈의 변형예를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 랙바 지지장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 7는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 랙바 지지장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 랙바 지지장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 도면부호의 설명>
100: 스티어링 기어 어셈블리 110: 하우징
130: 랙바 131: 랙기어
150: 피니언 200: 랙바 지지장치
210: 서포트 요크 211: 랙바 지지 홈
213: 오링 삽입 홈 215: 스프링 삽입 홈
230: 요크 플러그 250: 요크 하우징
270: 스프링 290, 290', 290": 탄성부재
217, 217' 233: 안착 홈 211a: 부싱
213a: 오링

Claims (8)

  1. 랙바를 수용하는 하우징에 구비되어 랙기어와 피니언이 맞물리도록 상기 랙바를 지지하는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치에 있어서,
    호형상의 랙바 지지홈이 형성된 서포트 요크,
    상기 하우징에 구비되어 상기 서포트 요크가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 요크 하우징,
    상기 요크 하우징을 밀폐하는 요크 플러그,
    상기 요크 플러그에 지지되어 상기 서포트 요크를 탄성력으로 지지하는 스프링, 그리고
    상기 서포트 요크와 상기 요크 플러그 사이에 위치되고 상기 서포트 요크와 상기 요크 플러그의 접촉을 방지하는 탄성부재
    를 포함하는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치.
  2. 제1항에서,
    상기 요크 플러그와 마주보는 상기 서포트 요크의 면에는 안착 홈이 형성되고, 상기 탄성부재는 상기 안착 홈에 일부 돌출되도록 안착되는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치.
  3. 제1항에서,
    상기 서포트 요크와 마주보는 상기 요크 플러그의 면에는 안착 홈이 형성되고, 상기 탄성부재는 상기 안착 홈에 일부 돌출되도록 안착되는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바지지장치.
  4. 제1항에서,
    상기 서포트 요크와 상기 요크 플러그의 마주보는 하단 둘레에는 안착 홈이 형성되고, 상기 탄성부재는 상기 홈에 안착되어 요크 플러그의 외면보다 더 돌출되도록 안착되는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치.
  5. 제1항에서,
    상기 탄성부재는 상기 서포트 요크의 외면 전체에 코팅되어 형성된 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 탄성부재는 테플론 재질로 형성되는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 서포트 요크의 외주면에는 오링이 구비되는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치.
  8. 제 7항에서,
    상기 서포트 요크의 상기 랙바와 접촉하는 면에는 부싱이 더 설치되는 스티어링 기어 어셈블리의 랙바 지지장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140133237A (ko) 2013-05-10 2014-11-19 현대모비스 주식회사 스티어링 기어박스의 일체형 더스트 캡

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