KR20150028939A - 전동식 스티어링 댐핑부쉬 - Google Patents

전동식 스티어링 댐핑부쉬 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 스티어링 댐핑부쉬에 관한 것으로, 전동식 스티어링의 댐핑부쉬에 있어서, 마운팅 브라켓의 결합구에 고정되는 것으로, 댐핑부쉬의 최외측을 구성하며 원형의 구조로 구비되고 소정의 폭을 가지는 아웃터 케이스, 상기 아웃터 케이스 내주면을 따라 구성되는 제 1탄성부재, 상기 탄성부재의 내주면을 따라 구비되며, 양쪽 단부가 내측으로 소정길이 절곡 연장되는 가이드부를 포함하는 인너 케이스, 상기 인너 케이스 내측으로 구성되는 베어링 및 상기 베어링과 마찰하는 상기 인너 케이스의 가이드부 사이에 구비되는 오링(Oil-ring)을 포함한다.

Description

전동식 스티어링 댐핑부쉬{Electric steering damping Bush}
본 발명은 전동식 스티어링 댐핑부쉬에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 진동 전달을 최소화시킬 수 있는 전동식 스티어링의 아웃풋 샤프트에 적용되는 댐핑부쉬에 관한 것이다.
전자식 파워스티어링 장치는 운전자의 스티어링 휠 조작력을 모터의 힘으로 보조하여 조향륜을 움직여 주도록 하는 장치로서, 스티어링 컬럼에 MDPS(Motor Drive Power Steering) system 의 메인하우징을 장착하고, 상기 메인하우징에는 모터와, 상기 모터의 구동력을 스티어링 축에 전달하기 위한 기어장치가 구비되어 있다.
종래 MDPS가 구비된 차량에서는 도 1에 도시된 바와 같은 구조로 스티어링 컬럼(500)을 차체에 장착하고 있는데, 스티어링 컬럼(500)의 하측에 MDPS의 메인하우징(502)이 장착되고, 상기 메인하우징(502) 부분에서 스티어링 컬럼(500)이 힌지 마운팅 브라켓(504)으로 카울크로스 멤버(미도시)에 틸팅 가능한 상태로 장착되는 구조이다.
따라서, 상기한 바와 같은 구조에서는 상기 MDPS의 메인하우징(502)이 차체와 강체로 연결된 구조이므로, 차량의 휠 쪽으로부터 역으로 입력되는 하중에 의한 진동이 그대로 차체로 전달되고 래틀소음을 발생시키는 문제가 있다.
특히, 차량이 불규칙한 노면 및 벨지안 로드 주행 시에 웜 샤프트의 진동으로 인하여 bush의 steel의 화학적/물리적 강성 산포에 의한 스프링백(springback) 현상 및 가공 산포에 의해 bush와 bearing간 유격으로 래틀 소음이 발생하는 문제점이 있다
KR 10-2011-0072871호 KR 10-0365702호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 일반적으로 웜샤프트가 웜휠로부터 이격되는 것을 줄여주는 댐핑 역할을 극대화하기 위하여 러버층의 구조와 오링(Oil ring)을 추가함으로서 최적의 조향성능을 확보하고, 래틀소음을 저감시킬 뿐 아니라, 내구성을 향상시킬 수 있는 댐핑부쉬를 제공하고자 하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 인너 케이스와 마찰하는 베어링 외주면을 감싸는 별도의 탄성부재를 더 구비함에 따라 소음 저감 및 제거에 매우 우수한 댐핑부쉬를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전동식 스티어링의 댐핑부쉬에 있어서, 마운팅 브라켓의 결합구에 고정되는 것으로, 댐핑 부쉬의 최외측을 구성하며 원형의 구조로 구비되고 소정의 폭을 가지는 아웃터 케이스, 상기 아웃터 케이스 내주면을 따라 구성되는 제 1탄성부재, 상기 탄성부재의 내주면을 따라 구비되며, 양쪽 단부가 내측으로 소정길이 절곡 연장되는 가이드부를 포함하는 인너 케이스, 상기 인너 케이스 내측으로 구성되는 베어링 및 상기 베어링과 마찰하는 상기 인너 케이스의 가이드부 사이에 구비되는 오링(Oil-ring)을 포함한다.
또한, 상기 제 1탄성부재는, 상기 아웃터 케이스와 인너 케이스 사이와 구비됨과 동시에 인너 케이스와 베어링 사이에 마찰면을 감싸는 제 2탄성부재가 더 구비된다.
또한, 상기 제 2탄성부재는, 상기 인너 케이스와 베어링 사이에 구비되며, 일정폭을 가지고 상기 베어링 외주면 반경을 따라 등간격으로 구성된다.
또한, 상기 인너 케이스와 베어링이 마찰하는 단면상 저면으로 제 3탄성부재와, 상기 제 3탄성부재와 연장되어 인너 케이스를 감싸는 제 4탄성부재가 일체로 구비된다.
또한, 상기 제 2탄성부재는, 상기 베어링의 폭을 기준으로 베어링보다 작은 폭을 가지도록 마련되며, 상기 인너 케이스와 베어링 마찰면을 감싸는 제 2탄성부재 외에는 인너 케이스와 베어링 사이로 공극이 형성되어 오일이 채워지는 구조를 가진다.
또한, 전동식 스티어링의 댐핑부쉬에 있어서, 마운팅 브라켓의 결합구에 고정되는 것으로, 댐핑부쉬의 최외측을 구성하며 원형의 구조로 구비되고 소정의 폭을 가지는 아웃터 케이스, 상기 아웃터 케이스 내주면을 따라 구성되는 제 1탄성부재, 상기 탄성부재의 내주면을 따라 구비되며, 양쪽 단부가 내측으로 소정길이 절곡 연장되는 가이드부를 포함하는 인너 케이스, 상기 인너 케이스 내측으로 구성되는 베어링 및 상기 베어링과 마찰하는 상기 인너 케이스의 가이드부 사이에 구비되는 오링(Oil-ring)을 포함하고, 상기 인너 케이스와 상기 베어링이 접촉하는 마찰부에 제 2탄성부재가 감싸는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인너 케이스와 상기 베어링이 접촉하는 마찰부에 감싸는 탄성부재는 상기 인너 케이스와 베어링 사이에 구비되며, 일정 폭을 가지고 그 반경을 따라 등간격으로 구성된다.
또한, 상기 인너 케이스와 상기 베어링이 접촉하는 마찰부에 감싸는 탄성부재는 상기 인너 케이스와 베어링 사이에 구비되며, 인너 케이스의 폭 보다 작은 폭을 가지고 구성된다.
또한, 상기 인너 케이스와 베어링이 마찰하는 단면상 저면으로 제 3탄성부재와, 상기 제 3탄성부재와 연장되어 인너 케이스를 감싸는 제 4탄성부재가 일체로 구성된다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 인너 케이스와 베어링이 접촉하는 마찰부면으로 별도의 오링(Oil-ring)을 구성함에 따라 베어링에 전달되는 물리적 힘으로 그 유격에 대해 오링이 단속함으로써 래틀 소음이나 진동을 크게 상쇄시킴에 따라 우수한 조향 성능을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 아웃터 케이스와 인너 케이스 사이에 위치하는 탄성부재 뿐만 아니라, 인너 케이스와 베어링이 접촉하는 마찰면을 감싸는 탄성부재를 더 구비함에 따라 결과적으로 진동 감소 효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 전동식 스티어링의 개략적인 구성도,
도 2는 종래기술에 따른 전동식 스티어링 휠의 댐핑부쉬 구조를 나타낸 절개 사시도,
도 3은 도 2의 종래기술에 따른 댐핑부쉬의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬의 절개 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬의 다른 형태를 나타낸 절개 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬의 또 다른 형태를 나타낸 절개 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬는, 전동식 스티어링의 댐핑부쉬에 있어서, 마운팅 브라켓의 결합구에 고정되는 것으로, 댐핑부쉬의 최외측을 구성하며 원형의 구조로 구비되고 소정의 폭을 가지는 아웃터 케이스, 상기 아웃터 케이스 내주면을 따라 구성되는 제 1탄성부재, 상기 탄성부재의 내주면을 따라 구비되며, 양쪽 단부가 내측으로 소정길이 절곡 연장되는 가이드부를 포함하는 인너 케이스, 상기 인너 케이스 내측으로 구성되는 베어링 및 상기 베어링과 마찰하는 상기 인너 케이스의 가이드부 사이에 구비되는 오링(Oil-ring)을 포함한다.
본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬는, 인너 케이스의 내측에 위치하는 베어링과 인너 케이스의 내측면으로 오링을 설치하여 외부 충격에 대해 구조적인 압력을 가해줌으로써 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있는 것을 주요 기술적 요지로 한다.
또한, 본 발명은 인너케이스와 베어링이 접촉하는 마찰부에 탄성부재가 감싸는 것을 주요 기술적 요지로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬의 절개 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬의 단면도이다.
도 5의 단면도를 참조하면, 최외측에서부터 아웃터 케이스(Outer case ; 100)와, 상기 아웃터 케이스 내주면을 따라 구성되는 제 1탄성부재(110), 상기 제 1탄성부재의 내주면을 따라 구비되며, 양쪽 단부가 내측으로 소정길이 절곡 연장되는 가이드부(121)를 포함하는 인너 케이스(120), 상기 인너 케이스 내측으로 구성되는 베어링(130) 및 상기 베어링과 마찰하는 상기 인너 케이스의 가이드부 사이에 구비되는 오링(Oil-ring ; 140)을 포함한다.
본 발명에 따른 댐핑부쉬는 MDPS 시스템을 구성함에 있어서, 핸들 조작력에 모터장치를 이용한 보조 동력을 부가하여 휠 축으로 구동력을 전달하기 위한 MDPS의 출력원 즉, 아웃 샤프트에 연결되기 위하여 마운팅 브라켓에 설치되는 댐핑부쉬를 구성한다.
댐핑부쉬는 차량의 불규칙한 노면 상태에서 웜 샤프트의 진동으로 인해 래틀 소음을 줄이고, 진동 저감을 통해 조향의 우수성과 내구성을 향상시킬 수 있는 것이다.
마운팅 브라켓(미도시)은 댐핑부쉬가 설치될 수 있도록 사이즈에 맞게 가공된 결합구가 마련되어 있으며, 여기에 댐핑부쉬가 결합될 수 있는 구조를 가진다.
도 5에 나타낸 바와 같이 최외측으로는 아웃터 케이스(100)가 마련되며 아웃터 케이스의 내측면으로는 그 내주면을 따라 탄성부재(110)가 구성된다. 아웃터 케이스는 최외곽을 구성하며 댐핑부쉬의 하우징으로 구성되는 것으로, 내측에 구성되는 탄성부재는 외부에서 전달되는 진동을 상쇄시키기 위한 탄성체에 해당한다.
아웃터 케이스(Outer case) 내측면을 따라 구성되는 탄성부재는 아웃터 케이스와 마찬가지로 짧은 폭을 가지는 원통 형상으로 위치하며 그 내측면 내주면을 따라서는 인너 케이스(120)가 마련된다.
상기 인너 케이스(120)는 마찬가지로 원통형을 가지며 양쪽 가장자리를 따라서는 내측으로 수직하게 연장 형성되는 가이드부(121, 122)가 일체로 마련된다. 그리고 상기 인너 케이스의 내측면으로는 베어링(140)이 설치된다. 이때, 상기 인터 케이스의 양쪽 가장자리를 따라 마련되는 양쪽 가이드부(121) 내측으로 베어링의 폭에 대해 일정 크기를 가진다.
또한, 일측의 가이드부와 타측의 가이드부는 서로 길이가 상이하다. 도면에 나타낸 바와 같이 단면상 상부측 가이드부는 하부측 가이드부보다 짧은 형상을 가지며, 짧은 쪽 가이드부가 개방된 마운팅 브라켓의 결합구 외측방향을 향하도록 설치되는 구조를 가진다.
이때, 일측 상기 가이드부(121)와 접하는 베어링의 일면과의 사이로는 오링(Oil-ring)이 구성된다. 본 발명에서는 인너 케이스의 가이드부와 베어링 사이로 구성되는 오링은 웜샤프트에서 전달되는 진동이 베어링으로 전달되며 인너 케이스와 가이드부와 이격된 베어링 구조에서는 래틀 소음이나 진동을 크게 발생할 수 있기 때문에 이격된 간격 사이로 오링(140)을 설치한다.
더불어 상기 오링은 인너 케이스와 베어링 사이의 소정 공극에 채워지는 오일의 누설을 방지할 수 있다.
여기서 구성되는 상기 오링(140)은 구조적 압력을 제공함과 동시에 베어링을 감싸는 상기 탄성부재의 일부층에서 충격이나 진동을 상쇄시킬 수 있다. 상기 탄성부재는 아웃터 케이스와 인너 케이스 사이에 위치하며, 이와 더불어 일측에서 연장되어 인너 케이스와 베어링 사이에 소정의 폭을 가지도록 제 1탄성부재(111)가 연장 형성되는 것이다.
상기 제 2탄성부재는 베어링과 인너 케이스의 마찰면을 감싸도록 설치됨에 따라 래틀 소음(Rattle Noise)을 크게 감소시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.
여기서 또한, 인너 케이스와 베어링간의 구조적 마찰영역을 최소화시키고자 베어링의 바닥면과 마찰하는 인너 케이스의 가이드부에 제 3탄성부재(113)를 추가 구성함으로써 마찰 발생을 크게 억제할 수 있는 것이다. 더욱 바람직하게 상기 제 2탄성부재와 연장 형성되고 인너 케이스의 가이드부 끝단을 감쌀 수 있도록 제 4탄성부재를 추가구성하게 되는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬의 다른 형태를 나타낸 절개 사시도, 도 7은 본 발명에 따른 전동식 스티어링 댐핑부쉬의 또 다른 형태를 나타낸 절개 사시도이다.
도 6과 도 7은 베어링과 인너 케이스 사이에 마련되는 제 2탄성부재, 제 3탄성부재, 제 4탄성부재의 구조를 나타낸 것이다. 베어링과 인너 케이스 사이에 구성되는 탄성부재를 통해 외부 진동을 보다 감소시킬 수 있게 됨으로써 본 발명에서는 이중 구조의 탄성부재를 구성함에 따라 진동 감소를 보다 효과적으로 달성할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 본 발명은 인너 케이스(120)와 베어링(130)이 접촉하는 마찰부에 탄성부재(110)가 감싸며, 가이드부와 베어링 사이로 Oil ring을 삽입함으로써 상하/좌우 유격 시 베어링과 인너 케이스의 이격 부위에 대해 구조적 압력을 제공 및 베어링을 감싸는 탄성부재 층에서 충격이나 진동을 감소시킬 수 있고, 베어링의 인너 케이스는 베어링을 탄성부재로부터 안정되게 치합하게 되며 댐핑 역할을 극대화 할 수 있다.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100 : 아웃터 케이스
110 : 제 1탄성부재
111 : 제 2탄성부재
112 : 제 3탄성부재
113 : 제 4탄성부재
120 : 인너 케이스
121, 122 : 가이드
130 : 베어링
140 : 오링(Oil-ring)

Claims (9)

  1. 전동식 스티어링의 댐핑부쉬에 있어서,
    마운팅 브라켓의 결합구에 고정되는 것으로, 댐핑부쉬의 최외측을 구성하며 원형의 구조로 구비되고 소정의 폭을 가지는 아웃터 케이스;
    상기 아웃터 케이스 내주면을 따라 구성되는 제 1탄성부재;
    상기 탄성부재의 내주면을 따라 구비되며, 양쪽 단부가 내측으로 소정길이 절곡 연장되는 가이드부를 포함하는 인너 케이스;
    상기 인너 케이스 내측으로 구성되는 베어링; 및
    상기 베어링과 마찰하는 상기 인너 케이스의 가이드부 사이에 구비되는 오링(Oil-ring)을 포함하여 구성되는 전동식 스티어링 댐핑부쉬.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1탄성부재는,
    상기 아웃터 케이스와 인너 케이스 사이와 구비됨과 동시에 인너 케이스와 베어링 사이에 마찰면을 감싸는 제 2탄성부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전동식 스티어링 댐핑부쉬.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 2탄성부재는,
    상기 인너 케이스와 베어링 사이에 구비되며, 일정 폭을 가지고 상기 베어링 외주면 반경을 따라 등간격으로 구성되는 전동식 스티어링 댐핑부쉬.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 인너 케이스와 베어링이 마찰하는 단면상 저면으로 제 3탄성부재와, 상기 제 3탄성부재와 연장되어 인너 케이스를 감싸는 제 4탄성부재가 일체로 구비되는 전동식 스티어링 댐핑부쉬.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 제 2탄성부재는,
    상기 베어링의 폭을 기준으로 베어링보다 작은 폭을 가지도록 마련되며, 상기 인너 케이스와 베어링 마찰면을 감싸는 제 2탄성부재 외에는 인너 케이스와 베어링 사이로 공극이 형성되어 오일이 채워지는 구조를 가지는 전동식 스티어링 댐핑부쉬.
  6. 전동식 스티어링의 댐핑부쉬에 있어서,
    마운팅 브라켓의 결합구에 고정되는 것으로, 댐핑부쉬의 최외측을 구성하며 원형의 구조로 구비되고 소정의 폭을 가지는 아웃터 케이스;
    상기 아웃터 케이스 내주면을 따라 구성되는 제 1탄성부재;
    상기 탄성부재의 내주면을 따라 구비되며, 양쪽 단부가 내측으로 소정길이 절곡 연장되는 가이드부를 포함하는 인너 케이스;
    상기 인너 케이스 내측으로 구성되는 베어링; 및
    상기 베어링과 마찰하는 상기 인너 케이스의 가이드부 사이에 구비되는 오링(Oil-ring)을 포함하고,
    상기 인너 케이스와 상기 베어링이 접촉하는 마찰부에 제 2탄성부재가 감싸는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 인너 케이스와 상기 베어링이 접촉하는 마찰부에 감싸는 탄성부재는 상기 인너 케이스와 베어링 사이에 구비되며, 일정 폭을 가지고 그 반경을 따라 등간격으로 구성되는 전동식 조향장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 인너 케이스와 상기 베어링이 접촉하는 마찰부에 감싸는 탄성부재는 상기 인너 케이스와 베어링 사이에 구비되며, 인너 케이스의 폭 보다 작은 폭을 가지고 구성되는 전동식 조향장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 인너 케이스와 베어링이 마찰하는 단면상 저면으로 제 3탄성부재와, 상기 제 3탄성부재와 연장되어 인너 케이스를 감싸는 제 4탄성부재가 일체로 구비되는 전동식 조향장치.
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