KR20130138007A - 요크 유격보상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 요크 유격보상장치에 관한 것으로, 스티어링 기어박스의 실린더에 구비되어 일측이 랙바를 지지하는 요크바디, 일측이 요크바디의 타측과 접하고, 요크바디를 랙바 방향으로 가압지지하는 탄성부재, 일측이 탄성부재의 타측을 가압하는 가압부재 및 실린더에 결합되어 가압부재의 타측을 지지하며, 가압부재와 나사 결합되는 요크플러그를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

요크 유격보상장치{CLEARANCE COMPENSATOR OF YOKE}

본 발명은 요크 유격보상장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기어박스의 소음을 저감하고, 조향감을 유지하기 위한 요크 유격보상장치에 관한 것이다.

일반적으로 랙 앤드 피니언 방식의 조향 기어박스는 랙바를 지지해 피니언과 랙바의 치간 유격을 제거하고, 차량의 주행 안정성과 소음 발생 저감을 위해 요크 시스템을 적용한다.

도 1은 일반적인 차량의 스티어링 기어박스의 단면도, 도 2는 일반적인 스티어링 기어박스에 적용되는 요크 장치의 장착 단면도이며, 도 3은 일반적인 차량의 요크 장치의 분해 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 스티어링 기어박스에 적용되는 요크 장치는, 피니언(4)과 랙바(3)가 기어로 맞물린 구조에서 유격이 발생하므로, 요크 장치가 피니언(4)과 랙바(3)사이의 유격을 조정하는 작용을 한다.

일반적인 요크 장치는 스티어링 기어박스(1)의 실린더(2)에 요크슬리퍼(21), 요크링(23)이 결합된 요크바디(20), 요크스프링(22) 및 요크플러그(50) 순으로 결합되어 랙바(3)를 지지한다.

한편, 본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0562579호 (2006.3.22. 공고, 발명의 명칭: 차량용 스티어링 시스템의 래틀 방지 구조)에 개시되어 있다.

종래의 스티어링 기어박스의 요크 장치는 내구가 진행됨에 따라 기어의 마모 등에 의하여 요크바디와 요크플러그 사이의 유격이 증가하였다.

요크바디와 요크플러그 사이의 유격이 일정 범위를 초과하게 되면, 노면으로부터의 충격이 요크 장치에 전달될 때, 요크바디와 요크플러그가 부딪치게 되고, 기계적 충격음이 발생하였다.

또한, 스티어링 기어박스의 습동력 저하로 인해 차량의 운전성능이 저하되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 요크바디와 요크플러그 간의 유격의 발생을 보상하는 요크 유격보상장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 기계적 충격음의 발생을 방지하고, 스티어링 기어박스의 습동력을 유지하여, 차량의 운전성능을 유지하는 요크 유격보상장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 요크 유격보상장치는: 스티어링 기어박스의 실린더에 구비되어 일측이 랙바를 지지하는 요크바디; 일측이 상기 요크바디의 타측과 접하고, 상기 요크바디를 상기 랙바 방향으로 가압지지하는 탄성부재; 일측이 상기 탄성부재의 타측을 가압하는 가압부재; 및 상기 실린더에 결합되어 상기 가압부재의 타측을 지지하며, 상기 가압부재와 나사 결합되는 요크플러그;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 가압부재는, 일측이 상기 탄성부재의 타측과 접하고, 상기 요크플러그에 나사 결합되는 푸셔부; 및 상기 푸셔부와 상기 요크플러그 사이에 위치하고, 회전탄성을 갖는 회전탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 요크 유격보상장치는 상기 요크바디와 상기 탄성부재 사이에 구비되는 유격조정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 유격조정부는, 일측이 상기 요크바디의 타측과 접하고, 타측이 탄성부재와 접하는 커버부; 및 상기 커버부의 일측에 구비되며, 상기 푸셔부에 결합됨과 동시에 상기 커버부를 상기 푸셔부 방향으로 가압지지하는 조임부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 요크 유격보상장치는 상기 가압부재와 상기 요크플러그의 나사 결합을 유지하는 고정부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 고정부재는, 상기 요크플러그를 관통하여 상기 가압부재에 안착되는 고정부; 및 상기 고정부에서 상기 랙바 반대방향으로 연장되는 추출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 요크 유격보상장치는, 요크바디와 요크플러그 사이에 가압부재가 구비되고, 가압부재는 요크플러그에 나사 결합되어 요크바디를 가압지지한다.

따라서 본 발명은 요크 플러그와 가압부재의 접촉을 유지함과 동시에, 요크바디의 이동에 따라 발생하는 유격을 보상할 수 있다.

본 발명의 가압부재는, 요크플러그와 나사 결합하는 푸셔부 및 회전탄성을 갖는 회전탄성부를 포함하여 이루어지므로, 가압부재를 요크바디와 나사 결합한 상태에서 회전탄성력을 이용하여 요크바디를 가압지지할 수 있게 한다.

본 발명은 요크바디와 탄성부재 사이에 유격조정부를 구비하여 설계 사양에 맞는 유격을 조정할 수 있다.

본 발명의 유격조정부는 푸셔부와 나사 결합되는 조임부와 탄성부재와 접하는 커버부를 포함하므로, 조임부의 조임량에 따라 유격을 조정할 수 있다.

본 발명은 가압부재와 요크플러그의 나사 결합을 유지하는 고정부재를 포함하여, 조립시에 나사 결합이 풀리는 것을 방지하고, 조립 후 이를 분리할 수 있어서 요크 유격보상장치의 조립성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 고정부재는, 가압부재와 요크플러그의 나사 결합을 유지하는 고정부와 추출부를 포함하여 이루어지므로, 나사 결합을 유지시킴과 동시에 추출부를 이용하여 요크 유격보상장치 조립 후 고정부재를 손쉽게 제거 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 차량의 스티어링 기어박스의 단면도이다.
도 2는 일반적인 스티어링 기어박스에 적용되는 요크 장치의 장착 단면도이다.
도 3은 일반적인 차량의 요크 장치의 분해 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크 유격보상장치의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 푸셔부의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 요크플러그의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 요크 유격보상장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유격조정부를 포함하는 요크 유격보상장치의 분해도이다.
도 9는 도 8에서의 푸셔부의 단면도이다.
도 10은 도 8에서의 요크플러그의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유격조정부를 포함하는 요크 유격보상장치의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 요크 유격보상장치의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크 유격보상장치의 분해도이다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크 유격보상장치(10)는 요크바디(20), 탄성부재(30), 가압부재(40) 및 요크플러그(50)를 포함하여 이루어진다.

도 1 및 도 4를 참고하면, 요크바디(20)는 실린더(2)에 인입되어 랙바(3)를 지지하기 위하여 일반적으로 원통형상으로 구비되며, 랙바(3) 방향 일측이 도 4에서와 같이 오목하게 구성된다. 랙바(3)와의 접촉면은 요크슬리퍼(21), 베어링 등으로 구성될 수 있다.

또한, 요크바디(20)가 인입된 실린더(2)의 외부로 오일 등이 빠져나가지 않게 하기 위하여, 외주면에 하나 또는 두개 이상의 요크링(23)이 끼워질 수 있다.

탄성부재(30)는 요크바디(20)의 타측과 접하고, 요크바디(20)를 랙바(3) 방향으로 가압지지하는 역할을 한다. 탄성부재(30)는 판형 스프링, 접시형 스프링 등이 가능하다.

탄성부재(30)는 요크스프링(22)과 함께 요크바디(20)를 랙바(3)방향으로 가압지지하는 역할을 한다. 따라서 탄성부재(30)가 탄성력이 강한 접시형 스프링 등인 경우에는, 요크바디(20)를 가압지지하는 힘을 충분히 얻을 수 있어서, 요크스프링(22)을 적용하지 않을 수 있다.

가압부재(40)는 일측이 탄성부재(30)의 타측을 가압하게 구비되고, 타측은 요크플러그(50)와 나사 결합된다. 발명의 실시예에 따라 가압부재(40)는 푸셔부(41)와 회전탄성부(45)를 포함하여 이루어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 푸셔부의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 요크플러그의 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참고하면, 푸셔부(41)는 일측이 상기 탄성부재(30)와 접하고, 타측이 상기 요크플러그(50)에 나사 결합되는 구조로 구비된다.

푸셔부(41)는 일측에 탄성부재(30)의 이탈을 방지하는 돌기를 구비할 수 있다. 푸셔부(41)의 타측에는 회전탄성부(45)가 위치할 수 있도록 공간부가 마련된다. 또한, 푸셔부(41)는 발명의 일 실시예에 따라 요크플러그(50)와 나사 결합 가능하게 내측에 나사 형상이 구비된다.

도 5 및 도 6을 참고하면, 본 발명에서 요크플러그(50)는 요크플러그(50)의 외주면이 실린더(2)의 내주면과 나사 결합될 수 있게 구비된다. 요크플러그(50)의 랙바(3)방향 일측면에는 푸셔부(41)와 나사 결합가능하게 도 6에서와 같이 랙바(3) 방향으로 나사산을 갖는 형상을 갖는다.

본 발명의 실시예에 따르면 푸셔부(41)는 내주면이 요크플러그(50)와 나사 결합되는 구조로 되어 있으나 푸셔부(41)의 외주면과 요크플러그(50)가 나사 결합되는 구조도 가능하다.

요크플러그(50)는 랙바(3) 방향 측면에 회전탄성부(45)의 이탈을 방지하기 위하여 돌기가 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 요크 유격보상장치의 단면도이다.

도 7을 참고하면, 요크 유격보상장치(10)는 고정부재(60)를 더 포함할 수 있다.

고정부재(60)는 요크플러그(50)의 조립홀(55)을 통과하여 가압부재(40)에 안착되며, 가압부재(40)와 요크플러그(50)의 나사 결합이 풀리는 것을 방지한다. 요크 유격보상장치(10)가 조립된 상태에서, 가압 부재(40)가 탄성부재(30) 및 요크플러그(50) 사이에서 가압되므로, 가압부재(40)와 요크플러그(50)의 나사 결합이 유지된다.

그러나 가압부재(40)가 요크플러그(50)에 조립된 상태에서 실린더(2)에 조립할 때에는, 푸셔부(41)가 회전탄성부(45)에 의하여 회전력을 받아 나사 결합이 풀리는 경우가 발생할 수 있다.

고정부재(60)의 고정부(61)는 요크플러그(50)의 조립홀(55)을 통과하여 진입하며, 가압부재(40)의 푸셔부(41)에 안착되어 푸셔부(41)와 요크플러그(50)의 나사 결합이 풀리는 것을 방지한다.

고정부재(60)의 추출부(62)는 고정부(61)에서 랙바(3)방향의 반대방향으로 연장되게 구비된다. 추출부(62)는 요크 유격보상장치(10)를 스티어링 기어박스(1)에 조립한 이후에, 고정부재(60)를 손쉽게 제거할 수 있도록 하기 위하여 구비된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유격조정부를 포함하는 요크 유격보상장치의 분해도이고, 도 9는 도 8에서의 푸셔부의 단면도이며, 도 10은 도 8에서의 요크플러그의 단면도이다.

도 8을 참고하면, 본 발명의 요크 유격보상장치(10)는 유격조정부(70)를 더 포함할 수 있다.

유격조정부(70)는 요크바디(20)와 탄성부재(30) 사이에 구비된다. 유격조정부(70)는 요크 유격보상장치(10)의 유격을 조정하는 역할을 한다.

유격조정부(70)는 일측이 요크바디(20)의 타측과 접하고, 타측이 탄성부재(30)와 접하는 커버부(72) 및 커버부(72)의 일측에 구비되며, 푸셔부(41)에 결합됨과 동시에 상기 커버부(72)를 푸셔부(41) 방향으로 가압지지하는 조임부(71)를 포함하여 이루어진다.

조임부(71)는 본 발명의 실시예에 따라 너트 형상으로 구비될 수 있다. 푸셔부(41)와 나사 결합되며, 커버부(72)를 랙바(3) 방향의 반대 방향으로 가압지지하는 역할을 한다.

유격조정부(70)는 조임부(71)와 커버부(72)로 별물 제작하는 방법 이외에도 조임부(71) 및 커버부(72)를 하나의 부품으로 합치는 구조도 가능하다. 즉, 조임부(71)를 커버부(72)에 용접하여 결합하거나, 하나의 부품으로 제작하는 것으로, 유격조정을 위하여 푸셔부(41)와 결합될 때 일체로서 회전하여 결합하게 된다.

또한, 유격조정부(70)는 푸셔부(41)와 나사 결합되는 구조 이외에도 푸셔부(41)에 끼움결합 할수 있는 구조도 가능하다. 일 실시예로서 본 발명은 유격조정부(70)의 회전 중심부에 유격조정부(70)의 타측으로 가면서 좁아지는 형상의 홀을 구비하여, 유격조정부(70)를 푸셔부(41)의 일측에 가압하여 끼우는 방법으로 결합할 수 있다.

도 9는 도 8에서의 푸셔부의 단면도이고, 도 10은 도 8에서의 요크플러그의 단면도이다.

도 8 내지 도 10을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따라, 유격조정부(70)가 적용되는 경우에는 탄성부재(30)가 요크바디(20)를 충분히 가압하기 위하여 탄성부재(30)의 크기가 확대될 수 있고, 확대된 탄성부재(30)를 지지하기 위하여 푸셔부(41) 및 요크플러그(50)의 형상을, 탄성부재(30)의 형상에 맞추어 이를 지지할 수 있게 변경될 수 있다.

도 5, 도 8 및 도 9를 참조하면, 푸셔부(41)의 랙바(3) 방향 일측면에 구비되는 돌기는 유격조정부(70)가 적용되는 경우, 탄성부재(30) 및 커버부(72)를 관통하여 조임부(71)와 나사 결합가능하게 구성되고, 도 5에서의 돌기에 비하여 길게 연장된다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유격조정부를 포함하는 요크 유격보상장치의 단면도이다.

도 6, 도 10 및 도 11을 참조하면, 탄성부재(30)의 크기가 확대된 경우 이에 대응되게 푸셔부(41)의 크기를 확대하고, 요크스프링(23)을 적용하지 않은 상태이다.

단, 발명의 실시예에 따라 요크스프링(23)을 적용한 상태에서 유격조정부(70)를 적용할 수 있으며, 이때에는 도 6에서의 요크플러그(50)를 적용할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크 유격보상장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 7을 참고하면, 요크 유격보상장치(10)는 탄성부재(30)에 의하여 지지되는 요크바디(20)가 랙바(3)를 도면에서 좌측으로 가압하게 된다.

차량의 운행에 따라 랙바(3)와 피니언(4) 사이의 기어의 마모 등에 의하여 랙바(3)가 도 7에서의 좌측으로 이동하게 된다.

요크바디(20)는 탄성부재(30) 및 요크스프링(22)에 의해 좌측으로 가압지지되고 있으므로 랙바(3)의 이동에 따라 좌측방향으로 이동하게 된다.

푸셔부(41)는 회전탄성부(45)에 의하여 회전탄성력을 받고 있으므로, 요크바디(20)가 좌측으로 이동하면, 회전탄성부(45)에 의하여 요크플러그(50)와의 나사 결합이 풀리면서 좌측으로 이동하게 된다.

푸셔부(41)가 좌측으로 이동하면 푸셔부(41)와 요크바디(20) 사이에 증가한 유격이 보상된다.

도 11은 요크 유격보상장치(10)에 유격조정부(70)가 적용된 상태를 나타낸다. 차량의 운행에 따라, 요크바디(20)가 탄성부재(30)에 의하여 좌측으로 이동한다. 이에 따라, 커버부(72)와 가압부(40) 사이에 유격이 증가하게 된다.

탄성부재(30)가 가압부재(40)를 가압하는 힘이 줄어들고, 회전탄성부(45)가 푸셔부(41)를 회동시킨다. 푸셔부(41)와 요크플러그(50)의 나사 결합이 풀리면서 푸셔부(41)가 탄성부재(30)를 가압하게 되어 커버부(72)와 가압부(40) 사이의 유격을 보상한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 스티어링 기어박스 2: 실린더
3: 랙바 4: 피니언
10: 요크 유격보상장치 20: 요크바디
21: 요크슬리퍼 22: 요크스프링
23: 요크링 30: 탄성부재
40: 가압부재 41: 푸셔부
45: 회전탄성부 50: 요크플러그
55: 조립홀 60: 고정부재
61: 고정부 62: 추출부
70: 유격조정부 71: 조임부
72: 커버부

Claims (6)

1. 스티어링 기어박스의 실린더에 구비되어 일측이 랙바를 지지하는 요크바디;
   일측이 상기 요크바디의 타측과 접하고, 상기 요크바디를 상기 랙바 방향으로 가압지지하는 탄성부재;
   일측이 상기 탄성부재의 타측을 가압하는 가압부재; 및
   상기 실린더에 결합되어 상기 가압부재의 타측을 지지하며, 상기 가압부재와 나사 결합되는 요크플러그;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 요크 유격보상장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가압부재는,
   일측이 상기 탄성부재의 타측과 접하고, 상기 요크플러그에 나사 결합되는 푸셔부; 및
   상기 푸셔부와 상기 요크플러그 사이에 위치하고, 회전탄성을 갖는 회전탄성부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 요크 유격보상장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 요크바디와 상기 탄성부재 사이에 구비되는 유격조정부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 요크 유격보상장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 유격조정부는,
   일측이 상기 요크바디의 타측과 접하고, 타측이 탄성부재와 접하는 커버부; 및
   상기 커버부의 일측에 구비되며, 상기 푸셔부에 결합됨과 동시에 상기 커버부를 상기 푸셔부 방향으로 가압지지하는 조임부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 요크 유격보상장치.
   
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가압부재와 상기 요크플러그의 나사 결합을 유지하는 고정부재;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 요크 유격보상장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 고정부재는,
   상기 요크플러그를 관통하여 상기 가압부재에 안착되는 고정부; 및
   상기 고정부에서 상기 랙바 반대방향으로 연장되는 추출부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 요크 유격보상장치.

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