KR20120118940A - 자동차 조향장치의 랙바 지지장치 및 그를 구비하는 자동차 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에 관한 것이다.
본 발명은 서포트트 요크와, 일측에 제1캠면을 구비하는 요크 플러그와, 각각 제2캠면 내지 제4캠면을 가지는 제1캠부재 내지 제3캠부재와, 2개의 탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치를 제공한다.
본 발명에 의하면 주행 내구시 랙바와 서포트 요크와의 마모로 유격이 증대되어 발생되는 래틀 노이즈를 방지할 수 있고, 내구 진행 후에도 랙바와 서포트 요크와의 일정한 유격을 유지하여 안정된 조향력을 전달할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차 조향장치의 랙바 지지장치 및 그를 구비하는 자동차 조향장치{Rack Bar Supporting Device and Steering Apparatus for Vehicle using the same}

본 발명은 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치의 랙바 지지장치에 있어서 자동차의 주행 내구시 랙바와 서포트 요크와의 마모로 유격이 증대되어 발생되는 래틀 노이즈를 방지할 수 있고, 내구 진행 후에도 랙바와 서포트 요크와의 일정한 유격을 유지하여 안정된 조향력을 전달할 수 있는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로 조향장치는 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 차량의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.

이러한 자동차의 조향장치에 있어서 운전자가 조향휠을 조작함으로써 발생한 조향력은 조향축을 통해 랙 피니언 기구에 전달되고 최종적으로 양쪽 바퀴의 방향을 변화시키게 된다.

도 1은 일반적인 자동차용 랙 피니언 방식 조향장치의 개략 구성도이다.

도시된 바와 같이 종래의 랙 피니언 방식 조향장치는 운전석에 배치되는 조향휠(100)과 이에 연결된 조향축(105), 그리고 조향축을 차체에 고정할 수 있도록 하는 조향 컬럼(103), 조향축(105)으로부터 입력받은 회전력을 직선 운동으로 변환하는 랙 기어(110)와 피니언 기어(120)를 포함하는 기어박스(130), 양단부에 이너 볼 조인트(135)를 구비한 랙바(140), 이너 볼 조인트(135)의 볼과 일체로 형성된 타이로드(150)를 포함하여 구성된다.

또한, 타이로드(150)는 아우터 볼 조인트(155)와 연결되고 너클(Knuckle, 159)로 힘을 전달하여 타이어(158)를 조향한다.

도 2는 종래의 랙바 지지장치의 단면도이다.

도시된 바와 같이 종래의 랙바 지지장치는 피니언 기어(120), 랙바(140), 서포트 요크(260), 스프링(263) 및 요크 플러그(265)를 포함하여 구성된다. 랙 피니언 방식의 기어박스(130)는 전술한 바와 같이 조향축(미도시)으로부터 입력받은 회전력을 직선 운동으로 변환되도록 한다.

랙바(140)는 피니언 기어(120)와 치합하여 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는데, 랙바(140)의 후면에는 랙바(140)와 피니언 기어(120)의 치합이 잘 이루어지도록 랙바(140)를 피니언 기어(120)측으로 지지하는 장치를 구비하고 있다.

랙바(140)를 지지하는 장치는 서포트 요크(260), 스프링(263), 요크 플러그(265)를 포함하여 구성되며, 서포트 요크(260)는 랙바(140)의 후방면인 랙 기어(110; 도 1 참조)가 형성된 면의 반대 측에 위치하며, 기어박스(130)의 실린더(250)에 삽입되어 랙바(140)와 수직한 전후 방향으로 이동 가능한 구조이다.

서포트 요크(260)의 형상은 실린더(250)에서 전후로 슬라이딩 가능하도록 원통형이며, 랙바(140)와 접하는 전방부는 랙바(140)의 후방면과 밀착할 수 있도록 반원형의 홈을 형성하고 있다.

또한, 랙바(140)와 피니언 기어(120)가 밀착하여 효과적으로 힘을 전달할 수 있도록 서포트 요크(260)의 후방에 스프링(263)을 배치하여 일정한 압력으로 서포트 요크(260)를 밀어주어 랙바(140)와 피니언 기어(120) 사이에 발생하는 유격을 보상해 줄 수 있다.

이와 같은 서포트 요크(260)는 랙바(140)의 후방면과 슬라이딩 마찰을 하게되며, 마찰로 인해 랙바(140)가 마모되거나 소음을 발생하는 것을 방지하기 위해 통상 랙바(140)보다 연성 재질인 플라스틱으로 된 서포트 요크(260)를 사용한다.

스프링 홈(220)에 수용되는 스프링(263)은 서포트 요크(260)가 랙바(140)와 밀착되도록 압력을 가하는 기능을 하는데, 일반적으로 코일 스프링이 사용되며, 스프링(263)의 후면에는 요크 플러그(265)가 위치하여 스프링(263)을 지지한다.

요크 플러그(265)는 스프링(263)을 지지하여 서포트 요크(260)에 압력을 가하도록 한다. 요크 플러그(265)에는 통상 나사산과 골을 형성하고 있어 이와 치합하는 나사산과 골이 형성된 기어박스(130)와 록 너트(240)에 결합하도록 되어 있으며, 요크 플러그(265)의 후면에는 렌치가 삽입될 수 있는 공구홈(230)을 형성하고 있다.

이와 같은 종래의 랙바 지지장치는 랙바와 접촉되어 랙바를 지지하는 서포트 요크가 어느 정도 내구가 진행되면 마모로 인한 유격으로 래틀 노이즈를 발생시키고 랙바를 제대로 지지하지 못하여 조향 안정성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 유격을 보상하기 위해 결합되는 스프링도 서포트 요크의 마모에 의한 유격 발생시 늘어난 유격만큼 스프링의 변위도 커지게 되므로 스프링의 장력이 떨어져 동일한 충격량이 가해져도 소음이 커지는 구조상의 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 자동차의 주행 내구시 랙바와 서포트 요크와의 마모로 유격이 증대되어 발생되는 래틀 노이즈를 방지할 수 있고, 내구 진행 후에도 랙바와 서포트 요크와의 일정한 유격을 유지하여 안정된 조향력을 전달할 수 있는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치를 제공하는데에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 랙바를 지지하는 서포트 요크와, 일측에 제1캠면을 구비하며 하우징에 결합되는 요크 플러그와, 상기 요크 플러그의 내부에 장착되어 상기 서포트 요크 방향으로 직선 이동할 수 있으면서 일측에 제2캠면을 가지는 제1캠부재와, 상기 제2캠면과 대응되는 제3캠면을 구비하며, 상기 제1캠부재 주위에 배치되는 제2캠부재와, 상기 제2캠부재와 결합되어 상기 제2캠부재의 회전시 함께 회전하며, 상기 요크 플러그의 제1캠면과 대응되는 제4캠면을 구비하는 제3캠부재와, 상기 요크 플러그 내부에 수용되어 상기 제1캠부재를 서포트 요크 방향으로 탄성 지지하는 제1탄성부재와, 상기 서포트 요크 내부에 수용되어 상기 제2캠부재를 지지하는 제2탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치를 제공한다.

본 발명에 의하면 자동차의 주행 내구시 랙바와 서포트 요크와의 마모시 유격을 일정하게 유지함으로써 래틀 노이즈를 방지할 수 있고, 내구 진행 후에도 랙바와 서포트 요크와의 일정한 유격을 유지하여 안정된 조향력을 전달할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 자동차용 랙 피니언 방식 조향장치의 개략 구성도;
도 2는 종래의 랙바 지지장치의 단면도;
도 3은 토션 스프링과 캠 구조를 구비한 랙바 지지장치의 분해 사시도;
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 랙바 지지장치의 전체 구성도;
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 랙바 지지장치의 조립도;
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 랙바 지지장치의 동작상태도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 3은 다른 형태의 랙바 지지 장치의 일 예로서, 2개의 캠구조와 토션 스프링을 이용한 구조를 도시한다.

도 3과 같이 캠 구조 및 토션 스프링을 이용한 랙바 지지 장치는, 랙바를 후방에서 접촉하여 지지하는 서포트 요크(310)와, 유격 보상 탄성부재(320)와, 제1캠면(331)을 가지는 제1캠부재(330)와, 제1캠면과 대응하는 제2캠면(351)을 가지는 요크 플러그(350)와, 요크 플러그를 고정하기 위한 조립너트(360) 및 상기 제1캠부재(330)와 상기 요크 플러그 사이의 비틀림 탄성을 제공하기 위한 토션 스프링(340)을 포함하여 구성된다.

이러한 구조의 랙바 지지 장치에서는 서포트 유격과 랙바 사이의 마모가 발생하는 경우 토션 스프링(340)이 2개의 캠 부재(330, 350) 사이에 비틀림력을 제공하게 되고, 캠면을 따라서 양 캠부재 사이가 이격되면서 결국 서포트 요크(310)를 랙바 방향으로 밀게 되어 마모에 따른 유격을 보상하게 된다.

그러나, 이러한 구조에서는 토션 스프링(340)의 비틀림으로 인하여 서포트 요크(310)와 랙바 사이에는 아느 한쪽에만 강한 힘을 받게 되므로, 마모시 편마모 현상이 발생되는 단점이 있다.

이에 본 발명의 일 실시예에서는 도 3과 같은 토션 스프링을 이용하지 않고 일반적인 압축 스프링 또는 그와 대응되는 탄성 부재를 이용함과 동시에 3개의 캠부재로 이루어진 랙바 지지 장치를 제공하고자 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 랙바 지지 장치의 전체 구성도이며, 도 5는 그의 조립도이다.

도 4 및 도 5와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 랙바 지지 장치(400)는, 서포트 요크(410)와, 요크 플러그(420)와, 제1캠부재(430), 제2캠부재(440), 제3캠부재(450)와, 제1탄성부재(460) 및 제2탄성부재(470)로 크게 구성된다. 즉, 3개의 캠부재와 2개의 탄성부재로 구성되며, 탄성부재는 일반적인 압축 스프링 또는 코일 스프링 등이 될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.

세부적인 구조를 다시 살펴보면, 요그 플러그(420)에는 서포트 요크측에 제1캠면(421)이 형성되어 있고, 중앙에는 제1탄성부재(460) 및 제1캠부재(430)의 일부가 삽입되는 장착홀(422)이 형성되어 있다.

제1캠부재(430)는 전체적으로 2단 형태의 원통 형상으로서, 대경부(431)와 대경부에서 연장되는 소경부(432)로 구성되어 있으며, 대경부(431)에는 1 이상의 제2캠면(433)이 형성되어 있다.

제1캠부(430)의 대경부(431)는 요크 플러그(420)의 장착홀(422) 내부에 삽입되고, 그로부터 연장되는 소경부(432)는 서포트 요크의 중앙부에 접촉되거나 서포트 요크의 제2수용홈(412)에 삽입될 수 있다.

제2캠부재(440)는 제1캠부재(430)의 제2캠면(433)과 대응되는 제3캠면(441)이 외주에 형성된 중공 원통 형상의 부재로서, 가운데는 상기 제1캠부재(430)의 소경부(432)가 관통하는 관통홀(442)이 형성되어 있다. 즉, 제2캠부재(440)는 제1캠부재(430)의 소경부(432)를 통해 끼워져서 제1캠부재의 제2캠면(433)과 제2캠부재(440)의 제3캠면(442)이 접촉하여 캠 작용을 하게 되는 것이다. 또한, 제2캠부재(440)의 제3캠면(441) 반대측에는 제2탄성부재를 지지하기 위하여 플랜지 형상의 탄성부재 지지부(443)가 형성되어 있다.

또한, 요크 플러그(420)의 일측에는 스토퍼 돌기부(423)가 형성되어 있으며, 이 스토퍼 돌기부(423)가 제2캠부재(440)의 플랜지 형상의 탄성부재 지지부(443)의 타측에 접촉함으로써 작동 과정에서 요크 플러그(420)와 제2캠부재(440)의 간격을 항상 일정하게 유지하도록 한다.

이 때, 제2캠면(433) 및 제3캠면(441)의 캠 형성 각도(즉, 랙바 축 방향과 캠면이 이루는 각도)가 상대적으로 커서 제1캠부재(430)가 요크 플러그의 장착홀(422) 내에서 축방향 이동하는 경우 제2캠부재(440)의 제3캠면(441)이 제1캠부재(430)의 제2캠면(433)을 따라 슬라이딩 하게 되고, 결국 제2캠부재(440)가 소정 각도만큼 회전하게 된다.

제3캠부재(450)는 상기 요크 플러그(420)의 제1캠면(421)와 대응되는 제4캠면(451)을 구비하고 있고, 제2캠부재(440) 주위를 둘러싸는 링 형상의 부재이다. 또한, 제3캠부재(450)는 제2캠부재(440)와 일측에서 결합되어 있어서 제2캠부재(440)의 회전시 동일한 방향과 크기만큼 회전하게 되는 구조이다. 구체적으로는, 제3캠부재(450)에는 원주의 1 이상 부분에서 내측으로 돌출되는 돌출부(452)가 형성되어 있으며, 제2캠부재(440)에는 그 돌출부가 삽입될 수 있는 키홈(444)이 형성되어 있다.

이 때, 제2캠부재(440)의 회전시 제3캠부재(450)가 같이 회전함과 동시에 제3캠면과 요크 플러그의 제1캠면(421)의 캠 동작에 따라 제3캠부재(450)가 서포트 요크 방향으로 축방향 이동을 할 수 있어야 하므로, 상기 돌출부(452)가 키홈(444)에 삽입되어 서포트 요크 방향 및 그 반대방향으로 일정 거리만큼 이동할 수 있도록 결합되는 것이다.

물론, 위와는 반대로 제2캠부재(440)에 키홈이 형성되고 제3캠부재에 돌출부가 형성될 수도 있을 것이다.

또한, 상기 제2캠부재(440) 및 제3캠부재(450)의 결합형태는 상기 돌출부(452) 및 키홈(444)의 형태에 한정되는 것은 아니며, 제2캠부재(440)가 회전할 때 제3캠부재(450)가 동시에 회전할 수 있는 한 다른 형태의 결합도 가능할 것이다.

또한, 제3캠부재(450)와 서포트 요크(410) 사이에는 리프 스프링(Leaf Spring) 또는 접시 스프링과 같은 제3탄성부재(480)가 구비될 수 있으며, 이러한 제3탄성부재는 리프 스프링(Leaf Spring), 접시 스프링 이외에도 코일 스프링 등 여하한 탄성부재가 사용될 수 있다.

한편, 요크 플러그(420)의 장착홀(422) 저면과 상기 제1캠부재(430)의 일측 사이에는 제1탄성부재(460)가 장착되고, 제2캠부재(440)의 탄성부재 지지부(443)와 서포트 요크(410) 사이에는 제2탄성부재(470)가 장착된다.

이러한 제1탄성부재(460) 및 제2탄성부재(470)는 일반적인 압축 코일 스프링 등이 사용될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 마모시 서포트 요크(410)를 랙바 방향으로 탄성 지지할 수 있는 한 다른 형태의 탄성부재가 사용될 수도 있을 것이다.

3개 탄성부재의 기능을 제1탄성부재(460)는 서포트 요크(410)를 탄성 지지하는 기능을 하며, 제2탄성부재(470)는 제2캠부재(440)를 떠받치는 역할을 하며, 리프 스프링과 같은 제3탄성부재(480)는 제3캠부재(450)를 지지하여 요크 플러그(420)와 캠동작을 가능하게 하는 기능을 수행한다.

한편, 서포트 요크(410)에는 제1캠부재(430)의 소경부(432)와 제2탄성부재(470)가 삽입될 수 있도록 내부에 2단 형태의 제1수용홈(411) 및 제2수용홈(412)가 형성될 수 있으며, 제1수용홈(411)에는 제2탄성부재(470)의 일측 단부가 안착되고, 제2수용홈(412)에는 제1캠부재(430)의 소경부(432)가 안착될 수 있다.

요크 플러그(420)에 형성된 제1캠면(421)과 제3캠부재(450)에 형성된 제4캠면(451)은 서로 대응되면 캠면으로서 랙바 축방향과 이루는 각도 기준으로 제1캠 각도(θ1)을 가지고, 제1캠부재(430)에 형성된 제2캠면(433)과 제2캠부재(440)에 형성된 제3캠면(441)은 서로 대응되면 캠면으로서 랙바 축방향과 이루는 각도 기준으로 제2캠 각도(θ2)를 가진다.

이 때, 제2캠각도(θ2)는 제1캠각도(θ1)보다 큰 것이 바람직하다.

더 구체적으로는, 제2캠각도는 20~60도로 형성될 수 있고, 제1캠각도는 5~20도로 형성될 수 있으나 이러한 수치에 한정되는 것은 아니다.

이러한, 제1캠각도 및 제2캠각도의 차이 때문에 최종적으로 유격을 보상하게 되는 제3캠부재(450)의 회전각도를 크게 할 수 있다. 즉, 제2캠각도가 제1캠각도보다 크기 때문에 마모에 따른 유격 발생시 제1캠부재의 직선 이동에 따라 제2캠부재가 상대적으로 크게 회전(sinθ2에 비례하여 회전)하게 되며, 그에 따라 제2캠부재와 결합되어 있는 제3캠부재(450)가 크게 회전하게 된다. 따라서, 제1캠각도를 낮게 형성하더라도 결과적으로 필요한 만큼의 유격 보상이 이루어지게 된다.

또한, 도시된 바와 같이 제2캠 각도의 형성 방향과 제1캠각도의 형성 방향은 반대방향인 것이 바람직하다. 즉, 마모에 따라 제1캠부재가 서포트 요크 방향으로 미세 이동함에 따라 제2캠부재 및 제3캠부재가 회전하게 되며, 이 때 제3캠면과 요크 플러그의 제1캠면의 방향이 반대이므로 결과적으로 요크 플러그와 제3캠부재의 간격이 멀어지는 방향으로 동작하게 되는 것이다.

또한, 제3캠부재(450)의 제4캠면(451)은 상대적으로 작은 캠각도를 가지므로, 랙바를 지지하는 서포트 요크(410)가 제3캠부재(450)에 강한 축방향 힘을 가하더라도 잘 회전하지 않게 된다.

상기 각 구성요소의 재질은 금속 등인 것이 바람직하지만 그에 한정되는 것은 아니며, 하나 이상의 구성요소가 강화 플라스틱 등과 같은 다른 재질로 형성될 수도 있을 것이다.

또한, 도시하지는 않았지만, 요크 플러그(420)를 랙 하우징에 고정하기 위한 락 너트(Lock Nut) 등을 추가로 구비할 수 있을 것이며, 기타 랙바 또는 랙 하우징과의 결합 방식 등은 공지의 기술을 이용할 수 있을 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 서포트 요크(410)에는 원주 방향으로 하나 이상의 오링 장착홈이 형성되어 있고, 그 오링 장착홈에 오링(412)이 장착될 수도 있을 것이다. 이러한 오링은 윤활유 등이 빠져나오지 못하도록 하는 실링 기능과 함께, 서포트 요크가 랙 하우징 내에 장착되어 랙바를 지지할 때 미세 이동할 경우 이동을 용이하게 안내하는 기능 및 래틀 노이즈를 감소시키는 역할 등을 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 랙바 지지 장치(400)의 동작 상태를 도시한다.

도 6의 좌측도면은 초기 장착 상태, 즉 마모가 없는 경우이며, 도 5의 우측 도면은 랙바 또는 서포트 요크의 마모가 일정 부분 발생한 경우를 도시한다.

초기 조립 상태에서 마모가 발생하는 경우, 도 6의 우측도면과 같이 요크 플러그의 장착홀(422) 내부에 있는 제1탄성수단(460)이 제1캠부재(430)를 서포트 요크(410) 쪽으로 가세하여 제1캠부재가 서포트 요크쪽으로 미세 이동한다.

즉, 요크 플러그는 도시하지 않은 락 너트(Lock Nut)를 통해 하우징에 고정되어 있고, 제1캠부재(430)는 서포트 요크(410)는 결합되어 있으므로 상대운동을 하지 않는다. 따라서, 서포트 요크(410) 및 그와 결합된 제1캠부재(430)는 운행중 마모되는 양만큼 축방향으로 움직이게 되는 것이다.

한편, 제1캠부재(430)가 랙바 방향으로 축방향 이동하면, 제2캠면(431)을 따라 제2캠부재(440)의 제3캠면이 슬라이딩하게 되고, 결과적으로 제2캠부재(440)가 일정 각도만큼 회전하게 된다. 도면에서는 제2캠부재(440)가 오른쪽으로 일정 각도만큼 이동한 것으로 도시되어 있다.

제2캠부재(440)와 제3캠부재(450)는 돌출부 및 키홈 등에 의하여 결합되어 있으므로 제2캠부재가 회전한 각도만큼 제3캠부재도 회전하게 된다.

제3캠부재(450)가 일정각도 회전하면서 제3캠부재(450)의 제4캠면과 요크 플러그의 제1캠면(421)의 캠 작동에 의하여 제3캠부재(450)의 일측면과 서포트 요크(410)의 유격이 좁아지게 되고 결과적으로 초기 조립상태와 동일한 유격을 유지하게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 조향 장치는 랙바와, 랙바를 수용하는 랙 하우징과, 랙 하우징의 일측에 장착되어 상기 랙바를 지지하는 랙바 지지 장치로 구성되며, 상기 랙바 지지 장치는 도 4 내지 6에 의한 구조와 동일한 구성을 가진다. 즉, 서포트 요크(410)와, 요크 플러그(420)와, 제1캠부재(430), 제2캠부재(440), 제3캠부재(450)와, 제1탄성부재(460) 및 제2탄성부재(470)로 크게 구성된다.

이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면 자동차의 주행 내구시 랙바와 서포트 요크와의 마모로 유격이 증대되어 발생되는 래틀 노이즈를 방지할 수 있고, 내구 진행 후에도 랙바와 서포트 요크와의 일정한 유격을 유지하여 안정된 조향력을 전달할 수 있는 효과가 있다.

또한, 토션 스프링 등을 이용한 경우와 비교할 때, 본 발명에서는 비틀림이 없는 2 또는 3개의 스프링만을 사용하기 때문에 편마모가 발생할 가능성이 없이 요크 클리어런스(Yoke Clearance)를 일정하게 유지할 수 있다는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

410: 서포트 요크 420 : 요크 플러그
430 : 제1캠부재 440 : 제2캠부재
450 : 제3캠부재 460 : 제1탄성부재
470 : 제2탄성부재 480 : 제3탄성부재
411, 412 : 제1, 2 수용홈 421 : 제1캠면
422 : 장착홀 431, 432 : 대경부, 소경부
433 : 제2캠면 441 : 제3캠면
443 : 탄성부재 지지부 444 : 키홈
451 : 제4캠면 452 : 돌출부

Claims (14)

1. 랙바를 지지하는 서포트 요크;
   일측에 제1캠면을 구비하며 하우징에 결합되는 요크 플러그;
   상기 요크 플러그의 내부에 장착되어 상기 서포트 요크 방향으로 직선 이동할 수 있으면서 일측에 제2캠면을 가지는 제1캠부재;
   상기 제2캠면과 대응되는 제3캠면을 구비하며, 상기 제1캠부재 주위에 배치되는 제2캠부재;
   상기 제2캠부재와 결합되어 상기 제2캠부재의 회전시 함께 회전하며, 상기 요크 플러그의 제1캠면과 대응되는 제4캠면을 구비하는 제3캠부재;
   상기 요크 플러그 내부에 수용되어 상기 제1캠부재를 서포트 요크 방향으로 탄성 지지하는 제1탄성부재;
   상기 서포트 요크 내부에 수용되어 상기 제2캠부재를 지지하는 제2탄성부재;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 랙바 지지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제3캠부재의 일측면과 상기 서포트 요크의 외주 사이에 배치되는 제3탄성부재를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 랙바 지지 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2캠면 및 제3캠면이 상기 랙바 축방향과 이루는 각도인 제2캠각도(θ2)가 상기 제1캠면 및 제4캠면의 제1캠각도(θ1)보다 큰 것을 특징으로 하는 랙바 지지 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1탄성부재 및 제2탄성부재는 압축 코일 스프링이고, 상기 제3탄성부재는 리프(Leaf) 스프링 또는 접시 스프링인 것을 특징으로 하는 랙바 지지 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제3캠부재에는 원주의 1 이상 부분에서 내측으로 돌출되는 돌출부가 형성되고, 상기 제2캠부재에는 키홈이 형성되어 있으며, 상기 돌출부가 상기 키홈에 삽입됨으로써 상기 제2캠부재와 상기 제3캠부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 랙바 지지 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1캠부재는 2단 형태의 원통 형상으로서, 대경부와 대경부에서 연장되는 소경부를 포함하며, 상기 대경부에 상기 제2캠면이 형성되고, 상기 소경부는 상기 서포트 요크의 내부에 삽입 장착되는 것을 특징으로 하는 랙바 지지 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 서포트 요크에는 2단 형태의 제1수용홈 및 제2수용홈이 형성되며, 상기 제1수용홈에는 상기 제2탄성부재의 일측 단부가 안착되고, 상기 제2수용홈에는 상기 제1캠부재의 소경부가 안착되는 것을 특징으로 하는 랙바 지지 장치.
8. 랙바와, 랙바를 수용하는 랙 하우징과, 랙 하우징의 일측에 장착되어 상기 랙바를 지지하는 랙바 지지 장치를 포함하는 자동차 조향장치에 있어서, 상기 랙바 지지 장치는,
   랙바를 지지하는 서포트 요크;
   일측에 제1캠면을 구비하며 하우징에 결합되는 요크 플러그;
   상기 요크 플러그의 내부에 장착되어 상기 서포트 요크 방향으로 직선 이동할 수 있으면서 일측에 제2캠면을 가지는 제1캠부재;
   상기 제2캠면과 대응되는 제3캠면을 구비하며, 상기 제1캠부재 주위에 배치되는 제2캠부재;
   상기 제2캠부재와 결합되어 상기 제2캠부재의 회전시 함께 회전하며, 상기 요크 플러그의 제1캠면과 대응되는 제4캠면을 구비하는 제3캠부재;
   상기 요크 플러그 내부에 수용되어 상기 제1캠부재를 서포트 요크 방향으로 탄성 지지하는 제1탄성부재;
   상기 서포트 요크 내부에 수용되어 상기 제2캠부재를 지지하는 제2탄성부재;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제3캠부재의 일측면과 상기 서포트 요크의 외주 사이에 배치되는 제3탄성부재를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제2캠면 및 제3캠면이 상기 랙바 축방향과 이루는 각도인 제2캠각도(θ2)가 상기 제1캠면 및 제4캠면의 제1캠각도(θ1)보다 큰 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제1탄성부재 및 제2탄성부재는 압축 코일 스프링이고, 상기 제3탄성부재는 리프(Leaf) 스프링 또는 접시 스프링인 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치.
12. 제8항에 있어서,
    상기 제3캠부재에는 원주의 1 이상 부분에서 내측으로 돌출되는 돌출부가 형성되고, 상기 제2캠부재에는 키홈이 형성되어 있으며, 상기 돌출부가 상기 키홈에 삽입됨으로써 상기 제2캠부재와 상기 제3캠부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치.
13. 제8항에 있어서,
    상기 제1캠부재는 2단 형태의 원통 형상으로서, 대경부와 대경부에서 연장되는 소경부를 포함하며, 상기 대경부에 상기 제2캠면이 형성되고, 상기 소경부는 상기 서포트 요크의 내부에 삽입 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 서포트 요크에는 2단 형태의 제1수용홈 및 제2수용홈이 형성되며, 상기 제1수용홈에는 상기 제2탄성부재의 일측 단부가 안착되고, 상기 제2수용홈에는 상기 제1캠부재의 소경부가 안착되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치.

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