KR20140132478A - 자동차용 조향 장치의 랙 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 자동차용 조향 장치의 랙 하우징은 내측으로 랙 바가 관통하는 관형의 몸체, 상기 몸체에 형성되어 상기 랙 바에 치합되는 피니언이 삽입되는 피니언 삽입부, 그리고 상기 몸체의 외주면 상에서 상기 피니언 삽입부에 대하여 수직으로 배치됨과 동시에, 상기 몸체의 축 방향으로 상기 피니언 삽입부와 평행한 위치에 형성되어 내측에 상기 랙 바를 지지하는 지지부재가 삽입되는 지지부재 삽입부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 지지부재 삽입부를 피니언과 랙 바가 치합되는 지점으로부터 몸체의 축 방향으로 이격된 위치에 형성함으로써, 지지부재가 랙 바의 치합 부위를 직접적으로 지지하지 않고 랙 바의 끝부분을 지지하여 지지부재의 지지력을 낮출 수 있고, 이를 통해 랙 바의 굽힘 변형과 래틀 노이즈를 방지함과 동시에, 피니언과 랙 바의 마찰을 개선하여 구동 시 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차용 조향 장치의 랙 하우징{A rack housing of steering device for vehicle}

본 발명은 자동차용 조향 장치의 랙 하우징에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 조향 장치는 랙 & 피니언 방식으로 구성되어 운전자의 조향 조작력이 조향축을 통해 피니언으로 제공되고, 이는 다시 피니언에 치합되어 차량의 좌우로 이동하는 랙 바에 의해 좌측 및 우측의 조향륜으로 전달되는 구조를 가지고 있다.

상세하게는, 랙 바와 피니언은 랙 하우징 내에 치합된 상태를 유지하도록 설치되며, 랙 바는 랙 하우징 내에서 좌측 및 우측 방향으로 직선 이동할 수 있도록 설치된다. 즉, 랙 바는 일측에 랙 기어가 형성되어 있고, 그 랙 기어가 피니언과 치합되어 움직이며, 랙 기어와 결합되는 피니언은 랙 하우징에 삽입 설치된다.

이때, 랙 바와 피니언이 치합되는 부위의 랙 하우징에는 피니언이 삽입되는 피니언 삽입부, 그리고 피니언 삽입부에 대하여 수직한 방향으로 랙 하우징 내부에 수용된 랙 바를 지지하는 지지부재가 삽입되는 랙 바 지지부재 삽입부가 형성된다.

그러나 상기한 랙 하우징에 형성된 랙 바 지지부재 삽입부는 피니언과 랙 바가 만나는 지점을 통과하고, 상기 지점에 대하여 직각 방향으로 축을 가지도록 형성되어 지지부재가 피니언과 랙 바의 치합부위를 직접적으로 지지함으로써, 지지부재의 지지력에 의해 랙 바의 좌/우 구동 시 프릭션이 높아지는 문제점이 있었다.

또한, 상기 문제점을 해결하기 위하여 상기 지지부재의 지지력을 낮추면 래틀 노이즈를 유발시키는 문제점이 있었다.

공개특허공보 2005-0116403

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 랙 하우징에 형성된 지지부재 삽입부의 위치를 피니언과 랙 바가 치합되는 지점이 아닌, 랙 바의 끝부분을 지지 가능한 지점에 형성하여 랙 바를 지지함으로써, 랙 바의 굽힘 변형과 래틀 노이즈를 예방하고, 피니언과 랙 바 간의 마찰을 개선시킬 수 있는 자동차용 조향 장치의 랙 하우징을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 자동차용 조향 장치의 랙 하우징은 내측으로 랙 바가 관통하는 관형의 몸체, 상기 몸체에 형성되어 상기 랙 바에 치합되는 피니언이 삽입되는 피니언 삽입부, 그리고 상기 몸체의 외주면 상에서 상기 피니언 삽입부에 대하여 수직으로 배치됨과 동시에, 상기 몸체의 축 방향으로 상기 피니언 삽입부와 평행한 위치에 형성되어 내측에 상기 랙 바를 지지하는 지지부재가 삽입되는 지지부재 삽입부를 포함한다.

상기 피니언 삽입부와 평행한 위치는 상기 피니언과 랙 바의 치합부위로부터 몸체의 축 방향으로 일정거리 이격된 위치일 수 있다.

상기 지지부재 삽입부는 상기 피니언 삽입부와 상기 피니언 삽입부와 인접한 상기 몸체의 단부 사이에 형성될 수 있다.

상기 지지부재 삽입부는 상기 몸체의 축 방향으로 복수개로 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 지지부재 삽입부를 피니언과 랙 바가 치합되는 지점으로부터 몸체의 축 방향으로 이격된 위치에 형성함으로써, 지지부재가 랙 바의 끝부분을 지지하여 랙 바의 굽힘 변형과 래틀 노이즈를 방지함과 동시에, 피니언과 랙 바의 마찰을 개선하여 구동 시 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 조향 장치의 랙 하우징을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III선을 따라 절개한 단면도이다.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 조향 장치의 랙 하우징을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 절개한 단면도이며, 도 3은 도 1의 III-III선을 따라 절개한 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 자동차용 조향 장치의 랙 하우징(100)(이하 '자동차용 조향 장치의 랙 하우징(100)'이라 함)는 몸체(10), 피니언 삽입부(20) 및 지지부재 삽입부(30)를 포함한다.

먼저, 자동차용 조향 장치는 외면에 랙 기어(210)를 갖는 랙 바(200) 및 피니언(300)이 랙 하우징(100)에 내설되며, 랙 바(200) 양 단부는 타이로드(도시되지 않음)와 볼 조인트(도시되지 않음)로 연결되어 랙 바(200)의 이송력을 전달토록 구성된다. 여기서, 랙 하우징(100)의 일 측에는 랙 바(200)의 중심축과 일정각 기울기를 가지도록 피니언(300)이 설치되어 랙 바(200)에 형성된 랙 기어(210)와 치합이 이루어져 자동차의 조향축(도시되지 않음)으로 부터 전달된 회전력을 수평운동으로 변환하게 된다.

더 자세하세는, 본 자동차용 조향 장치의 랙 하우징(100)은 상기한 자동차용 조향 장치에 적용되며, 내측으로 랙 바(200)가 관통하는 관형의 몸체(10), 몸체(10)에 형성되어 랙 바(200)에 치합되는 피니언(300)이 삽입되는 피니언 삽입부(20), 그리고 몸체(10)의 외주면 상에서 피니언 삽입부(20)에 대하여 수직으로 배치됨과 동시에, 몸체(10)의 축 방향으로 피니언 삽입부(20)와 평행한 위치에 형성되어 내측에 랙 바(200)를 지지하는 지지부재(400)가 삽입되는 지지부재 삽입부(30)를 포함한다.

예시적으로, 지지부재(400)는 랙 바(200)와 피니언(300)이 맞물려 원활하게 작동할 수 있도록 피니언(300)에 치합되는 랙 바(200)를 피니언(300) 측으로 가압하여 랙을 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 더 자세하게는, 지지부재(400)는 랙 바(200)에 직접적으로 접촉되는 부시(410), 부시(410)를 탄성 지지하는 탄성부재(420) 및 탄성부재(420)를 지지하고 지지부재 삽입부(30)의 입구에 결합되어 회전력을 통해 탄성부재(420)를 압축시켜 랙 바(200)를 가압하는 힘의 크기를 조절하는 조절 플러그(430)를 포함할 수 있다.

즉 도 2를 참조하면, 지지부재 삽입부(30)는 몸체(10)의 단부에서 몸체(10)의 축 방향 측으로 몸체(10)를 바라보았을 때, 몸체(10)의 외주면 상에 설치된 피니언 삽입부(20)와 수직인 위치에 돌출되어 형성된다.

또한, 도 3과 같이 몸체(10)를 평면에서 바라보았을 때, 지지부재 삽입부(30)는 몸체(10)의 축 방향으로 피니언 삽입부(20)와 평행한 위치에 형성된다. 여기서, 평행한 위치는 피니언(300)과 랙 바(200)의 치합 부위로부터 몸체(10)의 축 방향으로 일정거리 이격된 위치이며, 더 자세하게는, 랙 바(200)를 지지하는 지지부재(400)가 피니언(300)과 치합되는 랙 바(200)의 치합 부위를 직접적으로 지지하지 않고, 랙 바(200)의 치합 부위로부터 몸체(10)의 축 방향으로 미리 설정된 거리만큼 이격되어 랙 바(200)의 지지가 가능한 위치일 수 있다.

따라서, 지지부재 삽입부(30)는 몸체(10)에 형성된 피니언 삽입부(20)에 대하여 수직으로 배치됨과 동시에, 몸체(10)의 축 방향으로 평행하게 배치될 수 있다.

이때, 지지부재 삽입부(30)는 내측에 삽입되는 지지부재(400)가 몸체(10) 내에 설치된 랙 바(200)의 끝부분을 지지할 수 있도록 형성될 수 있다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 지지부재 삽입부(30)는 피니언 삽입부(20)에 대하여 몸체(10)의 축 방향으로 평행한 위치에 형성되되, 몸체(10)의 단부와 인접한 위치에 형성될 수 있다.

더 자세하게는, 지지부재 삽입부(30)는 피니언 삽입부(20)와 피니언 삽입부(20)와 인접한 몸체(10)의 단부 사이에 형성될 수 있다. 즉, 지지부재 삽입부(30)는 내측에 삽입되는 지지부재(400)가 피니언(300)과 치합되는 랙 바(200)의 치합 부위에 직접적인 지지력을 가하지 않고, 랙 바(200)의 치합 부위와 일정 거리 간격을 둔 랙 바(200)의 끝부분에 직접적인 지지력을 가할 수 있도록 피니언 삽입부(20)와 피니언 삽입부(20)와 인접한 몸체(10)의 단부 사이에 형성될 수 있다.

정리하면, 본 자동차용 조향 장치의 랙 하우징(100)에 형성되는 지지부재 삽입부(30)는 몸체(10)의 단부를 기준으로 피니언 삽입부(20)에 대하여 몸체(10)의 외주면에 수직으로 배치됨과 동시에, 피니언(300)과 치합되는 랙 바(200)의 치합 부위에 직접적인 지지력을 가하지 않고, 랙 바(200)의 끝부분을 지지할 수 있도록 몸체(10)의 축 방향으로 피니언 삽입부(20)와 평행한 위치 즉, 피니언 삽입부(20)와 피니언 삽입부(20)와 인접한 몸체(10)의 단부 사이에 형성될 수 있다.

한편, 상기한 지지부재 삽입부(30)는 몸체(10)의 축 방향으로 복수개로 형성될 수 있다.

예시적으로, 지지부재 삽입부(30)는 피니언(300)에 치합되는 랙 바(200)의 치합 부위를 기준으로 지지부재(400)가 랙 바(200)의 치합 부위 양 측을 지지할 수 있도록 몸체(10)에 복수개로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 사용상 필요에 따라 위치 및 수량이 변경될 수 있다.

이처럼, 본 발명에 의하면, 지지부재 삽입부(30)를 피니언(300)과 랙 바(200)가 치합되는 지점으로부터 몸체(10)의 축 방향으로 이격된 위치에 형성함으로써, 지지부재(400)가 랙 바(200)의 치합 부위를 직접적으로 지지하지 않고 랙 바(200)의 끝부분을 지지하여 지지부재(400)의 지지력을 낮출 수 있고, 이를 통해 랙 바(200)의 굽힘 변형과 래틀 노이즈를 방지함과 동시에, 피니언(300)과 랙 바(200)의 마찰을 개선하여 구동 시 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

즉, 외력에 의해 랙 바(200)가 피니언(300)과 접하는 방향의 반대방향으로 이격되어 지지부재(400)가 랙 바(200)를 피니언(300) 측으로 밀어줄 때, 지지부재(400)는 몸체(10) 끝단으로 갈수록 적은 힘을 주어도 작용길이(탄성부재(420)에 의해 부시(410)에서 조절 플러그(430)까지 인장 및 수축되는 거리)가 길어짐으로 피니언(300) 측에 인접해 있을 때와 동일한 모멘트를 생성하여 지지력을 낮출 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

100. 자동차용 조향 장치의 랙 하우징
10. 몸체
20. 피니언 삽입부
30. 지지부재 삽입부
200. 랙 바
210. 랙 기어
300. 피니언
400. 지지부재
410. 부시
420. 탄성부재
430. 조절 플러그

Claims (4)

1. 내측으로 랙 바가 관통하는 관형의 몸체,
   상기 몸체에 형성되어 상기 랙 바에 치합되는 피니언이 삽입되는 피니언 삽입부, 그리고
   상기 몸체의 외주면 상에서 상기 피니언 삽입부에 대하여 수직으로 배치됨과 동시에, 상기 몸체의 축 방향으로 상기 피니언 삽입부와 평행한 위치에 형성되어 내측에 상기 랙 바를 지지하는 지지부재가 삽입되는 지지부재 삽입부를 포함하는 자동차용 조향 장치의 랙 하우징.
2. 제1항에서,
   상기 피니언 삽입부와 평행한 위치는 상기 피니언과 랙 바의 치합부위로부터 몸체의 축 방향으로 일정거리 이격된 위치인 자동차용 조향 장치의 랙 하우징.
3. 제1항에서,
   상기 지지부재 삽입부는 상기 피니언 삽입부와 상기 피니언 삽입부와 인접한 상기 몸체의 단부 사이에 형성되는 자동차용 조향 장치의 랙 하우징.
4. 제1항에서,
   상기 지지부재 삽입부는 상기 몸체의 축 방향으로 복수개로 형성되는 자동차용 조향 장치의 랙 하우징.
   

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