KR20150061428A - 차량용 스티어링기어 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하우징의 내부에 마련되며, 일단부가 피니언과 치합되어 상기 피니언의 조향 회전에 따라 직선 변위로 이동하는 랙; 일면에 복수의 탄성지지부가 형성되며, 상기 탄성지지부의 단부가 상기 랙의 타단부에 하중을 가하면서 접촉 및 지지시, 상기 탄성지지부의 형상이 탄성 변형되면서 상기 랙이 피니언 측으로 밀착되도록 탄성력을 제공하는 부시;를 포함하여 구성되는 차량용 스티어링기어 지지장치가 소개된다.

Description

차량용 스티어링기어 지지장치{APPARATUS FOR SUPPORTING ON STEERING GEAR}

본 발명은 스티어링기어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스티어링기어의 랙을 탄성력을 갖는 부시를 이용하여 지지하여, 랙 요동시 발생하는 래틀 이음을 방지하고, 적절한 마찰력의 저감을 통해 조향성 및 조향감을 향상시키는 차량용 스티어링기어 지지장치에 관한 것이다.

조향장치는 운전자가 조향휠(스티어링휠)에 가한 회전력에 근거하여 차륜의 조향각을 변화시키는 장치로서, 주요 구성부품으로 스티어링휠, 스티어링샤프트, 스티어링기어, 타이로드, 너클암 및 너클 등을 들 수 있다.

스티어링기어는 스티어링휠과 스티어링샤프트의 회전운동을 차륜의 선회운동으로 변환시키기 위한 것으로, 랙 앤 피니언식, 웜-섹터 롤러식, 순환 볼형식 등이 있다.

이 중, 랙 앤 피니언 방식은 스티어링샤프트와 함께 회전하는 피니언이 회전 구동되면, 피니언에 치합된 랙이 직선 변위로 이동되면서, 조향 구동력이 랙의 양단으로 전달된다.

여기서, 상기 랙은 피니언과 치합된 상태에서 직선변위로 이동되는 것은 물론, 이동 중 차륜으로부터 입력되는 하중을 직접적으로 받게 되어 랙이 전후로 움직이게 됨으로써, 스티어링기어에는 이 같은 랙의 이동에 따른 래틀의 방지를 위한 구조가 추가되어 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 랙 앤 피니언 방식 스티어링기어의 지지장치를 나타낸 도면으로, 하우징(1)에 형성된 장착홀에는 요크(4)의 일단이 랙(2)을 지지하도록 설치되며, 상기 요크(4)의 타단에는 압축스프링(5)이 설치되어, 상기 랙(2)을 요크(4) 방향으로 가압하는 탄성력을 제공한다. 그리고, 상기 요크(4)의 측면 및 타단 테두리에는 오링(6)이 추가되어 랙(4)을 요크(4) 방향으로 지지하기 위한 압축스프링(5)의 탄성력을 증대시키게 된다.

그러나, 상기한 종래 기술은 압축스프링의 탄성력과 오링의 마찰력이 더해져 랙과 요크 사이의 마찰력이 지나치게 커지게 됨으로써, 랙의 복원 성능이 저하되는바, 조향성 및 조향감이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 상기 랙이 압축스프링에 의해 지지됨으로써, 차량이 험로 주행시 랙이 전후로 움직일 때에 요크와 하우징 및 요크 후단의 플러그에서 타격음이 발생하는 문제도 있었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2011-0063147 A

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 스티어링기어의 랙을 탄성력을 갖는 부시를 이용하여 지지하여, 랙 요동시 발생하는 래틀 이음을 방지하고, 적절한 마찰력의 저감을 통해 조향성 및 조향감을 향상시키는 차량용 스티어링기어 지지장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 스티어링기어 지지장치의 부품수를 줄여 중량 및 원가를 절감하도록 한 차량용 스티어링기어 지지장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 하우징의 내부에 마련되며, 일단부가 피니언과 치합되어 상기 피니언의 조향 회전에 따라 직선 변위로 이동하는 랙; 일면에 복수의 탄성지지부가 형성되며, 상기 탄성지지부의 단부가 상기 랙의 타단부에 하중을 가하면서 접촉 및 지지시, 상기 탄성지지부의 형상이 탄성 변형되면서 상기 랙이 피니언 측으로 밀착되도록 탄성력을 제공하는 부시;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 하우징에 장착홀이 형성되며; 상기 장착홀 내면에 제1걸림턱이 형성되고; 상기 장착홀의 내부에 부시가 설치되되, 상기 부시의 테두리에 제2걸림턱이 형성되어 상기 제1걸림턱에 걸려질 수 있다.

상기 탄성지지부는, 단부가 상기 랙의 외면에 지지되며, 중단이 휘어진 형상으로 탄성 변형되면서 랙에 탄성력을 제공하도록 구성될 수 있다.

상기 탄성지지부는, 상기 부시의 일면 중간 부분에 돌출 형성되며, 상기 부시의 중심을 향해 휘어진 형상으로 탄성 변형되는 제1지지부; 상기 부시의 일면 테두리 부분에 돌출 형성되며, 상기 부시의 바깥부분을 향해 휘어진 형상으로 탄성 변형되는 제2지지부;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1지지부는 볼록하게 휘어진 곡면이 랙의 외면에 지지될 수 있다.

상기 부시는 탄성력을 갖는 합성수지재로 형성될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 부시와 피니언 사이에서 랙이 탄성지지부의 자체 탄성력에 의해 피니언을 향해 지지됨으로써, 랙의 요동시 발생되는 래틀 이음을 원천적으로 방지하는 효과가 있도, 또한 스티어링휠의 조향시, 탄성지지부의 탄성 변형으로 인해 랙의 요동에 따른 이동변위를 흡수하여 랙에 걸리는 마찰력을 감소시키게 되는바 랙의 복귀 성능을 향상시켜 조향감 및 조향성을 향상시키는 효과도 있다.

더욱이, 랙 지지를 위한 구성으로 스프링 및 요크를 삭제하고, 자체 탄성력을 갖는 부시가 사용됨으로써, 구조의 단순화를 통해 원가 경쟁력을 확보하는 효과도 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 차량용 스티어링기어의 지지장치에 대한 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 차량용 스티어링기어의 지지장치에 대한 구조를 설명하기 위한 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 차량용 스티어링기어의 지지장치에 대한 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 차량용 스티어링기어 지지장치는 크게, 피니언(30)과, 랙(20) 및 부시(40)를 포함하여 구성된다.

도 2를 참조하여, 본 발명의 구체적으로 살펴보면, 하우징(10)의 내부에 마련되며, 일단부가 피니언(30)과 치합되어 상기 피니언(30)의 조향 회전에 따라 직선 변위로 이동하는 랙(20); 일면에 복수의 탄성지지부(42)가 형성되며, 상기 탄성지지부(42)의 단부가 상기 랙(20)의 타단부에 하중을 가하면서 접촉 및 지지시, 상기 탄성지지부(42)의 형상이 탄성 변형되면서 상기 랙(20)이 피니언(30) 측으로 밀착되도록 탄성력을 제공하는 부시(40);를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 랙(20)이 부시(40)와 피니언(30) 사이에서 상기 탄성지지부(42)의 자체 탄성력에 의해 상기 피니언(30)을 향해 지지됨으로써, 랙(20)의 요동시 발생되는 래틀 이음을 원천적으로 방지하게 되는 것이다.

또한, 스티어링휠의 조향시, 탄성지지부(42)의 탄성 변형으로 인해 랙(20)의 요동에 따른 이동변위를 흡수하여 랙(20)에 걸리는 마찰력을 다소 감소시키게 됨으로써, 랙(20)의 원활한 움직임이 가능한바, 랙(20)의 복귀 성능을 향상시켜 조향감 및 조향성을 향상시키게 된다.

한편, 본 발명은, 상기 하우징(10)에 장착홀(12)이 형성되며; 상기 장착홀(12) 내면에 제1걸림턱(14)이 형성되고; 상기 장착홀(12)의 내부에 부시(40)가 설치되되, 상기 부시(40)의 테두리에 제2걸림턱(44)이 형성되어 상기 제1걸림턱(14)에 걸려질 수 있다.

여기서, 상기 부시(40)의 타면에는 상기 부시(40)를 지지하도록 플러그(50)가 더 설치될 수 있다.

즉, 상기 부시(40)의 일면은 제1걸림턱(14) 및 제2걸림턱(44)의 상호 걸림 구조를 통해 장착홀(12)에 삽입되고, 더불어 상기 부시(40)의 타면에는 플러그(50)를 통해 부시(40)를 지지하게 됨으로써, 상기 부시(40)의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 상기 탄성지지부(42)는, 단부가 상기 랙(20)의 외면에 지지되며, 중단이 휘어진 형상으로 탄성 변형되면서 랙(20)에 탄성력을 제공하도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 탄성지지부(42)가 랙(20)의 외면에 접촉 및 지지되면서 그 형상이 휘어지도록 탄성 변형됨으로써, 상기 랙(20)에 탄성력을 제공하여 랙(20)이 피니언(30) 측으로 밀착될 수 있게 된다.

구체적으로, 상기 탄성지지부(42)는, 상기 부시(40)의 일면 중간 부분에 돌출 형성되며, 상기 부시(40)의 중심을 향해 휘어진 형상으로 탄성 변형되는 제1지지부(42a); 상기 부시(40)의 일면 테두리 부분에 돌출 형성되며, 상기 부시(40)의 바깥부분을 향해 휘어진 형상으로 탄성 변형되는 제2지지부(42b);를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 제1지지부(42a)는 볼록하게 휘어진 곡면이 랙(20)의 외면에 지지되도록 구성될 수 있다.

즉, 상기 제1지지부(42a) 및 제2지지부(42b)가 부시(40)의 일면에 돌출 형성되어, 장착홀(12)에 장착시 랙(20)에 지지되면서 제1지지부(42a) 및 제2지지부(42b)가 서로 상반된 방향으로 휘어져 탄성 변형됨으로써, 상기 제1지지부(42a) 및 제2지지부(42b)의 탄성력으로 랙(20)에 일정한 하중을 가하여 랙(20)이 피니언(30)에 밀착되도록 하는 것이다.

따라서, 랙(20)의 요동에 따른 상하 및 좌우 방향의 변위를 상기 제1지지부(42a) 및 제2지지부(42b)에서 효과적으로 흡수하게 됨으로써, 래틀 이음이 발생하는 것을 방지하고, 또한 랙(20)에 가해지는 마찰력 저감이 가능하여 랙(20)의 복원 성능을 향상시키게 되는 것이다.

또한, 기존의 지지장치에 사용된 요크 및 요크스프링 등의 구성이 불필요하고 부시(40)를 이용한 랙(20)의 지지가 가능한바, 장치의 구조 단순화로 인해 원가 경쟁력을 확보하게 되는 것이다.

아울서, 상기 부시(40)는 탄성력을 갖는 합성수지재로 형성될 수 있다.

즉, 상기 랙(20)을 탄성력을 갖는 합성수지재의 부시(40)로 지지함으로써, 랙(20)의 요동에 따른 타격음을 현저하게 줄이는 것은 물론, 래틀 이음을 줄일 수 있어 필드 클레임을 저감하게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 하우징 20 : 랙
30 : 피니언 40 : 부시
42 : 탄성지지부 42a : 제1지지부
42b : 제2지지부

Claims (6)

1. 하우징의 내부에 마련되며, 일단부가 피니언과 치합되어 상기 피니언의 조향 회전에 따라 직선 변위로 이동하는 랙;
   일면에 복수의 탄성지지부가 형성되며, 상기 탄성지지부의 단부가 상기 랙의 타단부에 하중을 가하면서 접촉 및 지지시, 상기 탄성지지부의 형상이 탄성 변형되면서 상기 랙이 피니언 측으로 밀착되도록 탄성력을 제공하는 부시;를 포함하는 차량용 스티어링기어 지지장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징에 장착홀이 형성되며;
   상기 장착홀 내면에 제1걸림턱이 형성되고;
   상기 장착홀의 내부에 부시가 설치되되, 상기 부시의 테두리에 제2걸림턱이 형성되어 상기 제1걸림턱에 걸려지는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링기어 지지장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성지지부는,
   단부가 상기 랙의 외면에 지지되며, 중단이 휘어진 형상으로 탄성 변형되면서 랙에 탄성력을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링기어 지지장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 탄성지지부는,
   상기 부시의 일면 중간 부분에 돌출 형성되며, 상기 부시의 중심을 향해 휘어진 형상으로 탄성 변형되는 제1지지부;
   상기 부시의 일면 테두리 부분에 돌출 형성되며, 상기 부시의 바깥부분을 향해 휘어진 형상으로 탄성 변형되는 제2지지부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링기어 지지장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1지지부는 볼록하게 휘어진 곡면이 랙의 외면에 지지되는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링기어 지지장치.
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 부시는 탄성력을 갖는 합성수지재로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링기어 지지장치.

Images