KR20150017627A - 자동차의 조향장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 조향장치에 관한 것으로, 이와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 자동차의 조향장치에 있어서 피니언 샤프트의 회전을 견고하게 지지하면서 진동이나 소음을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 부품수를 감소하면서 간단한 구조로 피니언 샤프트를 지지할 수 있게 되어 제작이 용이해지고 비용과 조립 공정을 줄일 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

자동차의 조향장치{Steering Apparatus for Vehicle}
본 발명은 자동차의 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자동차의 조향장치에 있어서 피니언 샤프트의 회전을 견고하게 지지하면서 진동이나 소음을 방지할 수 있고 또한, 부품수를 감소하면서 간단한 구조로 피니언 샤프트를 지지할 수 있게 되어 제작이 용이해지고 비용과 조립 공정을 줄일 수 있는 자동차의 조향장치에 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.
도 1은 종래의 자동차의 조향장치를 나타내는개략도, 도 2는 종래의 자동차의 조향장치 일부를 나타내는 단면도이다.
이들 도면에 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 하우징(130), 양단부에 이너 볼 조인트(135)를 구비한 랙바(140), 이너 볼 조인트(135)의 볼과 일체로 형성된 타이로드(150)를 포함하여 구성된다.
기어박스 하우징(130)의 내측에는 피니언 샤프트(203), 피니언 샤프트(203)의 하측에 구비된 피니언 기어(120), 피니언 기어(120)와 치결합되어 조향축(105)과 피니언 샤프트(203)의 회전운동을 직선으로 전환하는 랙바(140), 랙바(140)를 탄성 지지하는 탄성체(207)와 서포트 요크(205), 요크 플러그(209)가 결합되어 있다.
그리고, 기어박스 하우징(130)의 상측에는 더스트 캡(210)이 결합되고 더스트 캡(210)의 상측에는 더스트 패킹(215)이 결합된다.
기어박스 하우징(130)의 상측 내주면에는 피니언 샤프트(203)를 지지하는 회전 지지부재(219)가 결합되고, 탑플러그(217)가 기어박스 하우징(130)의 내주면에 결합되면서 회전 지지부재(219)의 이탈을 방지하게 되어 있다.
탑플러그(217)는 기어박스 하우징(130)의 내주면에 나사결합되며 이들 사이에 오링(미부호)이 안착되고 탑플러그(130)와 피니언 샤프트(203)의 사이에는 씰부재(213)가 안착된다.
그러나 이와 같은 종래의 자동차의 조향장치는 더스트 캡과는 별도의 탑플러그와 오링이 회전 지지부재를 지지하고 있어서 더스트 커버와 피니언 샤프트의 진동과 소음이 심해지고 더스트 캡의 소성 변형이나 파손이 발생되어 제 기능을 발휘하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 별도의 탑플러그와 오링이 회전 지지부재를 지지하는 구조로 인해 조향장치의 원가 증대 및 조립시 시간과 비용이 증가되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 자동차의 조향장치에 있어서 피니언 샤프트의 회전을 견고하게 지지하면서 진동이나 소음을 방지하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 부품수를 감소하면서 간단한 구조로 피니언 샤프트를 지지할 수 있게 되어 제작이 용이해지고 비용과 조립 공정을 줄이는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는, 피니언 샤프트의 하부에 구비된 피니언 기어 및 랙바를 둘러싸는 기어박스 하우징; 내륜과 외륜이 각각 상기 피니언 샤프트와 기어박스 하우징에 안착되는 회전 지지부재; 하측 단부에 직경이 확대되며 축방향으로 연장된 체결부가 형성되어 상기 기어박스 하우징의 상측 단부에 결합되고, 내주면에는 축방향으로 연장된 지지부가 형성되어 상기 회전 지지부재를 지지하는 더스트 커버를 포함하는 자동차의 조향장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 자동차의 조향장치에 있어서 피니언 샤프트의 회전을 견고하게 지지하면서 진동이나 소음을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 부품수를 감소하면서 간단한 구조로 피니언 샤프트를 지지할 수 있게 되어 제작이 용이해지고 비용과 조립 공정을 줄일 수 있는 효과가 있게 된다.
도 1은 종래의 자동차의 조향장치를 나타내는개략도,
도 2는 종래의 자동차의 조향장치 일부를 나타내는 단면도,
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 조향장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 조향장치를 나타내는 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 조향장치는 피니언 샤프트(203)의 하부에 구비된 피니언 기어(120) 및 랙바(140)를 둘러싸는 기어박스 하우징(130); 내륜과 외륜이 각각 상기 피니언 샤프트(203)와 기어박스 하우징(130)에 안착되는 회전 지지부재(305); 하측 단부에 직경이 확대되며 축방향으로 연장된 체결부(315)가 형성되어 상기 기어박스 하우징(130)의 상측 단부에 결합되고, 내주면에는 축방향으로 연장된 지지부(313)가 형성되어 상기 회전 지지부재(305)를 지지하는 더스트 커버(310)를 포함한다.
피니언 샤프트(203)는 조향축(도 1의 105 참조)으로부터 회전운동을 전달받고, 피니언 샤프트(203) 하부의 외주면에는 피니언 기어(120)가 구비되어 랙바(140)를 구동하여 조향 회전력을 전달하게 된다.
랙바(140)에는 피니언 기어(120)와 치합되는 랙 기어가 형성되어 있고 랙바(140)는 조향축으로부터 전달된 회전운동을 직선운동으로 변환하고, 기어박스 하우징(130)은 피니언 샤프트(203)의 하부에 형성된 피니언 기어(120) 및 랙바(140)를 둘러싼다.
회전 지지부재(305)는 기어박스 하우징(130)의 내부에 구비되며, 피니언 샤프트(203)의 외주면을 감싸도록 형성되어 내륜과 외륜이 각각 피니언 샤프트(203)와 기어박스 하우징(130)에 안착되어 피니언 샤프트(203)의 회전을 지지한다.
더스트 커버(310)는 피니언 샤프트(203)를 감싸면서 기어박스 하우징(130)의 상부에 결합되는데, 하측 단부에 직경이 확대되며 축방향으로 연장된 체결부(315)가 형성되어 기어박스 하우징(130)의 상측 단부에 결합되고, 내주면에는 축방향으로 연장된 지지부(313)가 형성되어 회전 지지부재(305)를 지지하게 된다.
즉, 더스트 커버(310)의 체결부(315)는 기어박스 하우징(130)의 상측 단부 외주면에 압입 또는 나사 결합되며 내주면에 구비된 지지부(313)는 회전 지지부재(305)의 외륜을 축방향으로 지지하게 된다.
따라서, 회전 지지부재(305)의 외륜이 하측은 기어박스 하우징(130) 내주면에 구비된 단턱부에 지지되고 외륜의 상측은 지지부(313)에 의해 지지되어 축방향으로 견고하게 지지된다.
또한, 피니언 샤프트(203)의 외주면에는 록링(303)이 결합되어 회전 지지부재(305)의 내륜을 축방향으로 지지하여, 회전 지지부재(305)의 내륜이 하측은 피니언 샤프트(203)의 외주면에 구비된 단턱부에 지지되고 내륜의 상측은 록링(303)에 의해 지지됨으로써 회전 지지부재(305)의 내륜과 외륜 모두 축방향과 경방향으로 견고하게 지지된다.
따라서, 피니언 샤프트(203)가 조향축의 회전운동을 랙바(140)에 전달할 때 동력 전달이 안정적으로 이루어지고 진동과 소음이 줄어들게 된다.
한편, 더스트 커버(310)의 내주면과 피니언 샤프트(203)의 외주면 사이에는 씰부재(307)가 결합되어 혹시라도 발생되는 외부로부터의 이물질 유입을 방지하게 된다.
이러한 씰부재(307)는 도 3에 도시된 것처럼 씰부재(307) 자체의 탄성력으로 더스트 커버(310)의 내주면과 피니언 샤프트(203)의 외주면 사이에 결합되거나, 도 4와 도 5에 도시된 것처럼 더스트 커버(310)의 내주면에 경방향으로 돌출된 돌기부(317, 319)가 구비되어 씰부재(307)의 상측 또는 하측을 지지할 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 것처럼 상대적으로 이탈 가능성이 높은 상측으로의 이탈을 방지하도록 돌기부(317)가 씰부재(307)의 상측을 지지하게 결합되거나, 도 5에 도시된 것처럼 씰부재(307)의 상측과 하측 각각에 돌기부(317, 319)를 형성하여 씰부재(307)의 상측과 하측이 모두 지지되며 결합되게 할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 것처럼 더스트 커버(310)의 내주면에 경방향으로 함몰된 요홈부(321)가 구비되어 씰부재(307)가 요홈부(321)에 삽입되며 결합됨으로써 씰부재(307)의 상측과 하측을 모두 지지하게 결합할 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 자동차의 조향장치에 있어서 피니언 샤프트의 회전을 견고하게 지지하면서 진동이나 소음을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 부품수를 감소하면서 간단한 구조로 피니언 샤프트를 지지할 수 있게 되어 제작이 용이해지고 비용과 조립 공정을 줄일 수 있는 효과가 있게 된다.
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. 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.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
120: 피니언 기어 130: 기어박스 하우징
203: 피니언 샤프트 303: 록링
305: 회전 지지부재 307: 씰부재
310: 더스트 커버 313: 지지부
315: 체결부 317, 319: 돌기부
321: 요홈부

Claims (5)

  1. 피니언 샤프트의 하부에 구비된 피니언 기어 및 랙바를 둘러싸는 기어박스 하우징;
    내륜과 외륜이 각각 상기 피니언 샤프트와 기어박스 하우징에 안착되는 회전 지지부재;
    하측 단부에 직경이 확대되며 축방향으로 연장된 체결부가 형성되어 상기 기어박스 하우징의 상측 단부에 결합되고, 내주면에는 축방향으로 연장된 지지부가 형성되어 상기 회전 지지부재를 지지하는 더스트 커버;
    를 포함하는 자동차의 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부는 회전 지지부재의 외륜을 축방향으로 지지하고, 상기 피니언 샤프트의 외주면에는 록링이 결합되어 상기 회전 지지부재의 내륜을 축방향으로 지지하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 더스트 커버의 내주면과 피니언 샤프트의 외주면 사이에 씰부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 더스트 커버의 내주면에는 경방향으로 돌출된 돌기부가 구비되어 상기 씰부재의 상측 또는 하측을 지지하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 더스트 커버의 내주면에는 경방향으로 함몰된 요홈부가 구비되어 상기 씰부재의 상측과 하측을 지지하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
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