KR20150100311A - Steering apparatus for vehicle - Google Patents

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KR20150100311A
KR20150100311A KR1020140021972A KR20140021972A KR20150100311A KR 20150100311 A KR20150100311 A KR 20150100311A KR 1020140021972 A KR1020140021972 A KR 1020140021972A KR 20140021972 A KR20140021972 A KR 20140021972A KR 20150100311 A KR20150100311 A KR 20150100311A
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손명섭
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주식회사 만도
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Abstract

The present invention relates to a steering apparatus for a vehicle. According to an embodiment of the present invention, rattle noise and stick-slip noise can be reduced together. The steering apparatus for a vehicle comprises: a rack bush supported by and coupled to an inner circumferential surface on one side end portion of a rack housing; and an elastic member coupled to an outer circumferential surface of the rack bush.

Description

자동차의 조향장치{Steering apparatus for vehicle}[0001] Steering apparatus for vehicle [0002]

본 발명은 자동차의 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 래틀 노이즈와 스틱-슬립 노이즈를 함께 줄일 수 있는 자동차의 조향장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a steering apparatus for an automobile, and more particularly, to a steering apparatus for an automobile capable of reducing both rattle noise and stick-slip noise.

도 1은 종래 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치를 나타내는 부분 단면도이다.1 is a partial sectional view showing a rack-and-pinion type steering apparatus of a conventional automobile.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치에서 조향휠(110)과 조향축(115)의 하측에는 측면에 랙하우징(137)과 연결된 기어박스(125)가 구비된다.As shown in FIG. 1, a gear box 125 connected to the rack housing 137 is provided on the lower side of the steering wheel 110 and the steering shaft 115 in the conventional rack-pinion type steering apparatus.

기어박스(125)에는 그 내부 상측에 조향축(115)과 연결되어 조향휠(110)에서 발생된 회전력을 전달받을 수 있도록 입력축(120)이 구비된다.The gear box 125 is provided with an input shaft 120 connected to the steering shaft 115 at an inner upper side thereof to receive the rotational force generated by the steering wheel 110.

기어박스(125)의 내부 하측에는 입력축(120)을 통해 전달된 회전력에 의해 회전하며 끝단 외주부에 이가 형성된 피니언(미도시)이 구비되고, 기어박스(125)의 하부 외측에는 기어박스(125)와 일체로 형성되며 양측으로 연장되는 랙하우징(137)이 구비된다.A gear box 125 is provided at the lower side of the gear box 125 with a pinion (not shown) which is rotated by a rotational force transmitted through the input shaft 120 and has teeth at the outer periphery thereof. And a rack housing 137 extending in both directions.

랙하우징(137)은 중공관으로서 양측이 개구되어 형성되며, 개구된 입구의 양측에는 랙부시(160) 및 랙스토퍼(165) 등이 설치되고, 그 외주측에는 벨로우즈(150)가 설치된다.The rack housing 137 is formed as a hollow tube with both sides opened. Rack bushes 160 and a rack stopper 165 are provided on both sides of the opened inlet, and a bellows 150 is installed on the outer peripheral side.

랙하우징(137)의 내부에는 기어박스(125)에 마련된 피니언과 치결합될 수 있도록 랙이 형성된 랙바(140)가 구비된다.The rack housing 137 is provided with a rack bar 140 having a rack so as to be coupled with a pinion provided in the gear box 125.

랙바(140)는 랙하우징(137)의 내부에서 축방향으로 직선 이동되며, 기어박스(125)의 피니언과 치결합될 수 있도록 랙이 형성되어 있고, 랙바(140)의 좌,우측은 볼하우징(175)에 볼이 삽입되어 결합되는 이너볼조인트(170)를 매개로 타이로드(155)와 연결되어 바퀴를 조향하게 된다.The rack bar 140 is linearly moved in the axial direction inside the rack housing 137 and is racked so that it can be engaged with the pinion of the gear box 125. The left and right sides of the rack bar 140, The ball is connected to the tie rod 155 through the inner ball joint 170 to which the ball is inserted and coupled.

한편, 개구되어 형성된 랙하우징(137)의 양측에는 랙바(140)를 지지하면서 랙바(140)의 이동을 안내할 수 있도록 랙부시(160)가 구비된다.Rack bushes 160 are provided on both sides of the opened rack housing 137 to guide the movement of the rack bars 140 while supporting the rack bars 140.

랙부시(160)는 중공으로 마련되어 외주면이 랙하우징(137)의 내주면과 단차부(135)에 밀착되어 고정되고, 랙부시(160)의 내주면은 삽입되는 랙바(140)의 외주면과 밀착되어 랙바(140)의 슬라이딩을 안내하게 되어 있고, 반대측 타단에는 랙스토퍼(165)가 랙하우징(137)에 결합되어 있다.The rack bush 160 is hollow and the outer circumferential surface of the rack bush 160 closely contacts the inner circumferential surface of the rack housing 137 and the step portion 135. The inner circumferential surface of the rack bush 160 closely contacts the outer circumferential surface of the rack 140, And the rack stopper 165 is coupled to the rack housing 137 at the opposite end.

즉, 랙부시(160)의 끝단에는 랙하우징(137)을 밀폐할 수 있도록 중공으로 형성되어 랙부시(160)와 밀착되면서, 랙하우징(137)의 내주면에 밀착 고정되는 랙스토퍼(165)가 설치되어 랙부시(160)를 지지하게 되는 것이다.A rack stopper 165 is formed at the end of the rack bushing 160 so as to be hermetically closed so that the rack housing 137 can be hermetically sealed and fixed to the inner circumferential surface of the rack housing 137 while being in close contact with the rack bush 160 So that the rack bush 160 is supported.

한편, 랙부시(160)의 외주면에는 탄성링(미도시)이 더 결합되어서, 랙부시(160)와 랙하우징(137) 사이의 충격이 완충되도록 되어 있다.On the other hand, an elastic ring (not shown) is further coupled to the outer circumferential surface of the rack bush 160 so that shock between the rack bush 160 and the rack housing 137 is buffered.

그런데 이러한 구조의 종래 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치에서, 타이로드(155)를 통해 랙바(140)로 역입력 하중이 전달되는 경우, 랙부시(160)와 랙하우징(137) 사이에 래틀 노이즈(rattle noise)가 발생되는 바, 이러한 래틀 노이즈를 줄이기 위해서는 탄성링의 경도 또는 외경을 증가시켜야 하지만, 이처럼 탄성링의 경도 또는 외경을 증가시키면 랙부시(160)와 랙바(140) 사이의 밀착력이 과도히 증가하여 스틱-슬립 노이즈(stick-slip noise)가 발생되게 된다.When a reverse input load is transmitted to the rack bar 140 through the tie rod 155 in the rack pinion type steering apparatus of the conventional automobile having such a structure, the rattle noise However, if the hardness or outer diameter of the elastic ring is increased, the adhesion force between the rack bush 160 and the rack bar 140 may be excessively increased as the hardness or the outer diameter of the elastic ring is increased. So that stick-slip noise is generated.

즉, 전술한 래틀 노이즈와 스틱-슬립 노이즈는 서로 반비례 관계여서 이 둘을 동시에 저감시키기 어려운 문제점이 있었다.That is, since the rattle noise and the stick-slip noise described above are inversely related to each other, it is difficult to simultaneously reduce the two.

본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 래틀 노이즈와 스틱-슬립 노이즈를 함께 줄일 수 있는 자동차의 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a steering apparatus for an automobile which can reduce rattle noise and stick-slip noise together.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일실시예에 따르면, 랙하우징의 일측 단부 내주면에 지지되며 결합되고, 랙하우징의 내측에 구비되는 랙바의 외주면에 결합되는 랙부시; 및 랙부시의 외주면에 결합되되, 랙바의 일측에 이너볼조인트를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록, 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향의 두께가 타방향의 두께보다 더 두껍게 형성된 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rack system comprising: a rack bar coupled to an outer circumferential surface of a rack bar which is supported by and coupled to an inner circumferential surface of one end of a rack housing and is provided inside a rack housing; And the thickness of the direction corresponding to the direction of the reverse input load is adjusted so as to buffer the reverse input load transmitted through the tie rod which is coupled to one side of the rack bar through the inner ball joint by a predetermined angle, And a resilient member formed to be thicker than the thickness of the direction of the vehicle.

또한, 랙바가 관통되는 랙부시의 외주면에 결합되는 탄성부재; 및 내측에 랙부시가 지지되되, 랙바의 일측에 이너볼조인트를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록, 탄성부재가 지지되는 내주면이 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향으로 볼록하게 돌출형성된 랙하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치가 제공될 수 있다.An elastic member coupled to an outer peripheral surface of the rack bush through which the rack bar passes; And an inner peripheral surface on which the elastic member is supported is supported in the direction of the reverse input load so as to buffer a reverse input load transmitted through a tie rod which is coupled to one side of the rack bar through an inner ball joint via an inner ball joint. And a rack housing formed so as to protrude in a corresponding direction.

본 발명의 일실시예에 의하면, 래틀 노이즈와 스틱-슬립 노이즈를 함께 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the rattle noise and the stick-slip noise together.

도 1은 종래 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치를 나타내는 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 랙부시와 탄성부재의 분해 사시도 및 일부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 랙부시와 탄성부재가 장착된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 랙부시와 탄성부재의 결합 사시도이다.
도 5는 도 4의 랙부시와 탄성부재가 랙하우징에 장착된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 랙부시와 탄성부재의 분해 사시도이다.
도 7과 도 8은 실제 차량에서 랙부시에 가해지는 역입력 하중을 설명하기 위한 도면이다.
도 9와 도 10은 타이로드를 통해 역입력 하중이 전달되었을 때 각 위치에서 발생되는 진동의 크기를 설명하기 위한 도면이다.1 is a partial sectional view showing a rack-and-pinion type steering apparatus of a conventional automobile.
2 is an exploded perspective view and a partial enlarged view of a rack bush and an elastic member according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a state in which the rack bush and the elastic member are mounted according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view illustrating an assembly of a rack bush and an elastic member according to another embodiment of the present invention. FIG.
5 is a cross-sectional view showing the state in which the rack bush and the elastic member of Fig. 4 are mounted on the rack housing.
6 is an exploded perspective view of a rack bush and an elastic member according to another embodiment of the present invention.
Figs. 7 and 8 are views for explaining a reverse input load applied to the rack bush in an actual vehicle. Fig.
FIGS. 9 and 10 are views for explaining the magnitude of vibration generated at each position when a reverse input load is transmitted through a tie rod. FIG.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. When an element is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another element, It should be understood that although components may be directly connected or connected, other components may be "connected "," coupled "or" connected "between each component.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 랙부시와 탄성부재의 분해 사시도 및 일부 확대도이다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 랙부시와 탄성부재가 장착된 상태를 보여주는 단면도이다. 도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 랙부시와 탄성부재의 결합 사시도이다. 도 5는 도 4의 랙부시와 탄성부재가 랙하우징에 장착된 상태를 보여주는 단면도이다. 도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 랙부시와 탄성부재의 분해 사시도이다. 도 7과 도 8은 실제 차량에서 랙부시에 가해지는 역입력 하중을 설명하기 위한 도면이다. 도 9와 도 10은 타이로드를 통해 역입력 하중이 전달되었을 때 각 위치에서 발생되는 진동의 크기를 설명하기 위한 도면이다.2 is an exploded perspective view and a partial enlarged view of a rack bush and an elastic member according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view illustrating a state in which the rack bush and the elastic member are mounted according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view illustrating an assembly of a rack bush and an elastic member according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the state in which the rack bush and the elastic member of Fig. 4 are mounted on the rack housing. 6 is an exploded perspective view of a rack bush and an elastic member according to another embodiment of the present invention. Figs. 7 and 8 are views for explaining a reverse input load applied to the rack bush in an actual vehicle. Fig. FIGS. 9 and 10 are views for explaining the magnitude of vibration generated at each position when a reverse input load is transmitted through a tie rod. FIG.

이들 도면들과 도 1을 함께 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 조향장치는, 랙하우징(137)의 일측 단부 내주면에 지지되며 결합되고, 랙하우징(137)의 내측에 구비되는 랙바(140)의 외주면에 결합되는 랙부시(210); 및 랙부시(210)의 외주면에 결합되되, 랙바(140)의 일측에 이너볼조인트(170)를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드(155)를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록, 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향의 두께가 타방향의 두께보다 더 두껍게 형성된 탄성부재(230);를 포함하는 것을 특징으로 한다.1, a steering apparatus for an automobile according to an embodiment of the present invention includes a rack housing 137 and a rack housing 137. The rack housing 137 is supported by and coupled to the inner circumferential surface of one end of the rack housing 137, A rack bushing 210 coupled to an outer circumferential surface of the rack bar 140; And a tie rod 155 coupled to one side of the rack bar 140 via an inner ball joint 170 by a predetermined angle so as to cushion a reverse input load transmitted to the outer surface of the rack bush 210, And an elastic member (230) having a thickness in a direction corresponding to the direction of the input load being larger than a thickness in the other direction.

랙바(140)는 랙하우징(137)의 내측에 구비되어 직선운동하게 되는데, 이러한 랙바(140)의 양단에는 이너볼조인트(170)를 매개로 타이로드(155)가 결합되며, 타이로드(155)는 차량에 장착시 또는 바퀴의 선회시 랙바(140)에 대해 소정 각도 꺾인 상태가 된다.A tie rod 155 is coupled to both ends of the rack bar 140 through an inner ball joint 170 and a tie rod 155 is coupled to both ends of the rack bar 140. [ Is deflected at a predetermined angle with respect to the rack bar 140 when mounted on the vehicle or when the wheel is turned.

랙부시(210)는 랙하우징(137)의 일측 단부 내주면에 지지되며 결합되고, 랙하우징(137)의 내측에 구비되는 랙바(140)의 외주면에 결합되는데, 도시된 바와 같이 랙부시(210)는 대경부(211)와 소경부(213)로 이뤄질 수 있다.The rack bush 210 is coupled to the outer circumferential surface of the rack bar 140 provided at the inner side of the rack housing 137 and supported by the inner circumferential surface of one end of the rack housing 137, Diameter portion 211 and a small-diameter portion 213. The large-

한편, 이러한 랙부시(210)에는, 일측 단부가 개구되며 축방향으로 제1슬릿(215)이 형성될 수 있으며, 추가적으로 타측 단부가 개구되며 제1슬릿(215)과 이격되고 대응되게 엇갈려 제2슬릿(217)이 형성될 수 있다.The rack bush 210 has one end opened and a first slit 215 formed in the axial direction. Further, the other end is opened and spaced apart from the first slit 215 and correspondingly staggered, A slit 217 can be formed.

이와 같이 랙부시(210)에 슬릿들(215)(217)이 형성됨으로써, 후술하는 탄성부재(230)가 랙부시(210)의 외주면에 결합되어 경방향 내측으로 랙부시(210)를 조일 때, 랙부시(210)가 원활히 조여질 수 있게 되며, 더불어 슬릿들(215)(217)을 통해 랙부시(210)의 좌우로 통기가 될 수 있게 된다.The slits 215 and 217 are formed in the rack bush 210 so that when the elastic member 230 described later is engaged with the outer circumferential surface of the rack bush 210 to tighten the rack bush 210 inward in the radial direction The rack bush 210 can be smoothly tightened and the rack bush 210 can be ventilated to the left and right through the slits 215 and 217. [

이어서, 탄성부재(230)는 랙부시(210)의 외주면에 결합되고 환형으로 형성되는데, 도면들에서는 탄성부재(230)가 랙부시(210)의 소경부(213) 외주면에 결합되는 예를 도시하였다.The elastic member 230 is coupled to the outer circumferential surface of the rack bush 210 and is formed in an annular shape. In the drawings, the elastic member 230 is coupled to the outer circumferential surface of the small diameter portion 213 of the rack bush 210 Respectively.

한편, 탄성부재(230)는 랙바(140)의 일측에 이너볼조인트(170)를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드(155)를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록, 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향의 두께(T1)가 타방향의 두께(T2)보다 더 두껍게 형성된다.The elastic member 230 is connected to one side of the rack bar 140 so as to buffer the reverse input load transmitted through the tie rod 155 coupled with the inner ball joint 170 via a predetermined angle, The thickness T1 in the direction corresponding to the thickness direction T2 is formed to be thicker than the thickness T2 in the other direction.

여기서, 역입력 하중은 진동 형태로 전달되며, 역입력 하중의 방향은 타이로드(155)가 꺾이는 방향에 따라 결정되는 바, 이에 대해서는 후술하기로 한다.Here, the reverse input load is transmitted in a vibration mode, and the direction of the reverse input load is determined according to the direction in which the tie rod 155 is bent, as will be described later.

그리고 탄성부재(230)의 두께가 더 두꺼운 부분은, 탄성부재(230)의 중심축을 기준으로 대칭되도록 형성될 수 있는데, 이처럼 탄성부재(230)의 두께가 더 두꺼운 부분이 중심축 기준으로 서로 대칭되게 형성됨으로써, 역입력 하중을 효과적으로 완충시킬 수 있게 된다.The thicker portion of the elastic member 230 may be formed to be symmetrical with respect to the central axis of the elastic member 230. The thicker portion of the elastic member 230 may be symmetric with respect to the center axis, So that the reverse input load can be effectively buffered.

또한, 탄성부재(230)의 외주면에는, 경방향 외측으로 더 돌출된 돌출부(219)가 형성되는데, 이러한 돌출부(219)는 탄성부재(230)의 외주면에 원주방향으로 연속되어 형성될 수 있으며, 또한 탄성부재(230)의 축방향으로 소정간격 이격되며 복수개로 형성될 수 있다.The protrusion 219 may be formed continuously on the outer circumferential surface of the elastic member 230 in the circumferential direction of the elastic member 230. The protrusion 219 may protrude radially outwardly from the outer circumferential surface of the elastic member 230, And may be spaced a predetermined distance in the axial direction of the elastic member 230 and may be formed in plurality.

이어서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차의 조향장치는, 랙바(140)가 관통되는 랙부시(210)의 외주면에 결합되는 탄성부재(301); 및 내측에 랙부시(210)가 지지되되, 랙바(140)의 일측에 이너볼조인트(170)를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드(155)를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록, 탄성부재(301)가 지지되는 내주면이 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향으로 볼록하게 돌출형성된 랙하우징(303);을 포함하는 것을 특징으로 한다.The steering apparatus for an automobile according to another embodiment of the present invention includes an elastic member 301 coupled to an outer circumferential surface of a rack bushing 210 through which a rack bar 140 passes; And a rack bushing 210 is supported on the inner side of the rack bar 140 so that the reverse input load transmitted through the tie rod 155 coupled to the one side of the rack bar 140 via the inner ball joint 170 at a predetermined angle is buffered And a rack housing (303) having an inner circumferential surface on which the member (301) is supported and protruding in a direction corresponding to the direction of reverse input load.

랙부시(210)에는 랙바(140)가 관통되는데, 랙부시(210)의 외주면에는 탄성부재(301)가 결합되며, 랙부시(210)의 형상 및 구조는 전술한 바와 같으므로, 구체적인 설명은 생략한다.The elastic member 301 is coupled to the outer circumferential surface of the rack bushing 210. The shape and structure of the rack bushing 210 are the same as described above, It is omitted.

탄성부재(301)는 랙부시(210)의 외주면에 결합되는데, 좀 더 구체적으로 탄성부재(301)는 랙부시(210)의 소경부(213)에 결합되며, 전술한 탄성부재(230)와 달리, 탄성부재(301)는 원주방향으로 경방향 두께가 동일한 원형의 링 형상에 돌출부(219)가 형성된 구조로 이뤄질 수 있다.The elastic member 301 is coupled to the outer circumferential surface of the rack bush 210. More specifically, the elastic member 301 is coupled to the small diameter portion 213 of the rack bush 210, Alternatively, the elastic member 301 may have a structure in which a protrusion 219 is formed in a circular ring shape having the same radial thickness in the circumferential direction.

한편, 랙하우징(303)은 내측에 랙부시(210)가 지지되게 되는데, 랙하우징(303)은 랙바(140)의 일측에 이너볼조인트(170)를 매개로 소정 각도 꺾여 결합된 타이로드(155)를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록, 탄성부재(301)가 지지되는 내주면이 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향으로 볼록하게 돌출형성된 구조로 이뤄진다.The rack housing 303 is supported on the inner side of the rack housing 303. The rack housing 303 is coupled to one side of the rack bar 140 by a tie rod The inner peripheral surface of the elastic member 301 is protruded in a direction corresponding to the direction of the reverse input load so as to buffer the reverse input load transmitted through the reverse input load.

즉, 랙하우징(303)에서 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향의 내주면이 볼록하게 돌출되어 돌출부(305)가 형성됨으로써, 타이로드(155)를 통해 역입력 하중이 인가될 때, 랙하우징(303)의 볼록한 내주면이 탄성부재(301)와 먼저 접촉되며 역입력 하중을 흡수하게 되므로, 탄성부재(301)의 경도 또는 외경을 증가시키지 않고서도 효과적으로 역입력 하중을 흡수할 수 있게 되며, 이로 인해 래틀 노이즈와 스틱-슬립 노이즈를 동시에 효과적으로 저감시킬 수 있게 되는 것이다.That is, the inner peripheral surface of the rack housing 303 in the direction corresponding to the direction of the reverse input load is convexly protruded to form the protruding portion 305, so that when a reverse input load is applied through the tie rod 155, 303 are first brought into contact with the elastic member 301 and absorb the reverse input load so that the reverse input load can be effectively absorbed without increasing the hardness or outer diameter of the elastic member 301, The rattle noise and the stick-slip noise can be effectively reduced at the same time.

한편, 탄성부재(301)가 지지되는 랙하우징(303)의 볼록하게 돌출형성된 내주면은, 랙하우징(303)의 중심축을 기준으로 서로 대칭되도록 형성될 수 있다.The convexly formed inner circumferential surfaces of the rack housing 303 on which the elastic members 301 are supported may be formed to be symmetrical with respect to the center axis of the rack housing 303.

이어서, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 자동차의 조향장치는, 랙하우징(137)의 일단 내주면에 지지되며 결합되고, 랙하우징(137)의 내측에 구비되는 랙바(140)의 외주면에 결합되는 랙부시(210); 및 랙부시(210)의 외주면에 결합되고 환형으로 형성되되, 랙바(140)의 양측에 이너볼조인트(170)를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드(155)를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록 외주면에 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향으로 돌출된 돌출부(431)가 형성되어 있는 탄성부재(430);를 포함하는 것을 특징으로 한다.A steering apparatus for an automobile according to another embodiment of the present invention is coupled to an outer circumferential surface of a rack bar 140 which is supported on and coupled to an inner circumferential surface of one end of a rack housing 137 and is provided inside the rack housing 137 A rack bushing 210; And a reverse input load transmitted through a tie rod 155 which is coupled to both sides of the rack bar 140 at a predetermined angle by way of an inner ball joint 170 is transmitted to the outer side of the rack bushing 210, And an elastic member (430) formed on the outer circumferential surface so as to buffer the protrusions (431) protruding in a direction corresponding to the direction of the reverse input load.

랙부시(210)의 형상 및 구조는 전술한 바와 같으므로, 구체적인 설명은 생략한다.Since the shape and structure of the rack bush 210 are as described above, a detailed description thereof will be omitted.

탄성부재(430)는 랙부시(210)의 외주면에 결합되고 환형으로 형성되는데, 도면들에서는 탄성부재(430)가 랙부시(210)의 소경부(213) 외주면에 결합된 예를 도시하였다.The elastic member 430 is coupled to the outer circumferential surface of the rack bush 210 and formed in an annular shape. In the drawings, the elastic member 430 is coupled to the outer circumferential surface of the small diameter portion 213 of the rack bush 210.

또한, 탄성부재(430)에는 돌출부(431)가 형성되는데, 이러한 돌출부(431)는 랙바(140)에 이너볼조인트(170)를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드(155)를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록, 탄성부재(430)의 외주면에 전술한 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향으로 돌출되게 형성된다.The protrusion 431 is formed on the elastic member 430. The protrusion 431 is transmitted through the tie rod 155 coupled to the rack bar 140 through the inner ball joint 170 at a predetermined angle Is formed on the outer circumferential surface of the elastic member 430 so as to protrude in the direction corresponding to the direction of the reverse input load described above so as to buffer the reverse input load.

한편, 돌출부(431)는 탄성부재(430)의 중심축을 기준으로 서로 대칭되게 형성되는데, 이처럼 돌출부(431)를 대칭되게 형성함으로써, 역입력 하중을 효과적으로 완충시킬 수 있게 된다.The protrusions 431 are formed symmetrically with respect to the center axis of the elastic member 430. By symmetrically forming the protrusions 431, the reverse input load can be effectively buffered.

또한, 돌출부(431)는 탄성부재(430)의 축방향으로 두개 이상 형성될 수 있는데, 이와 같이 돌출부(431)를 두개 이상 복수개로 형성함으로써, 역입력 하중을 분산시켜 탄성부재(430)의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.More than two protrusions 431 may be formed in the axial direction of the elastic member 430. By forming two or more protrusions 431 in this manner, the reverse input load is dispersed, Can be improved.

더불어, 탄성부재(430)에는, 돌출부(431)의 원주방향 양측으로 돌출부(431)의 경방향 높이보다 낮은 돌출지지부(433)가 더 형성될 수 있는데, 이와 같이 탄성부재(430)에 돌출지지부(433)를 더 형성함으로써, 돌출부(431)가 형성되어 있는 방향 이외의 방향으로 랙부시(210)가 유동하더라도 랙부시(210)와 랙하우징(137) 사이의 충격을 완충할 수 있게 된다.In addition, the elastic member 430 may further include a protruding support portion 433 which is lower than the radial height of the protruding portion 431 on both sides in the circumferential direction of the protruding portion 431, The impact between the rack bush 210 and the rack housing 137 can be buffered even if the rack bush 210 flows in a direction other than the direction in which the protrusion 431 is formed.

이어서, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 자동차의 조향장치는, 랙하우징(137)의 일단 내주면에 결합되고, 랙하우징(137)의 내측에 구비되는 랙바(140)의 외주면에 결합되되, 랙바(140)의 양측에 이너볼조인트(170)를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드(155)를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록 외주면에 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향으로 돌출된 돌출부(612)가 형성되어 있는 랙부시(610); 및 랙부시(610)의 외주면에 결합되는 환형의 탄성부재(630);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The steering apparatus of the automobile according to another embodiment of the present invention is coupled to the inner circumferential surface of one end of the rack housing 137 and is coupled to the outer circumferential surface of the rack bar 140 provided inside the rack housing 137, (Not shown), which is protruded in a direction corresponding to the direction of the reverse input load, on the outer circumferential surface to buffer the reverse input load transmitted through the tie rod 155, which is coupled to both sides of the tie rod 155, A rack bushing 610 having a plurality of ribs 612 formed thereon; And an annular elastic member 630 coupled to the outer circumferential surface of the rack bush 610.

랙부시(610)는 랙하우징(137)의 일단 내주면에 결합되고, 랙바(140)의 외주면에 결합되는데, 랙부시(610)에는 랙바(140)의 양측에 이너볼조인트(170)를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드(155)를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록 외주면에 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향으로 돌출된 돌출부(612)가 형성되어 있다.The rack bush 610 is coupled to the inner circumferential surface of the one end of the rack housing 137 and is coupled to the outer circumferential surface of the rack bar 140. The rack bush 610 is connected to both sides of the rack bar 140 via an inner ball joint 170 A protruding portion 612 protruding in a direction corresponding to the direction of the reverse input load is formed on the outer circumferential surface so as to buffer the reverse input load transmitted through the tie rod 155 coupled with the predetermined angle.

이러한 돌출부(612)는 탄성부재(630)가 랙부시(610)의 외주면에 결합되었을 때, 돌출부(612)의 위치에 대응되는 탄성부재(630) 부분을 경방향 외측으로 밀어주어서, 앞서 설명한 탄성부재(430)의 돌출부(431)가 수행하는 기능을 발휘할 수 있게 한다.When the elastic member 630 is engaged with the outer peripheral surface of the rack bush 610, the protrusion 612 pushes the elastic member 630 corresponding to the position of the protrusion 612 radially outward, So that the protrusion 431 of the member 430 can perform the function to be performed.

또한, 이러한 돌출부(612)는 랙부시(610)의 중심축을 기준으로 서로 대칭되게 형성될 수 있다.The protrusions 612 may be formed symmetrically with respect to the center axis of the rack bushing 610.

그리고 랙부시(610)에는 일측 단부가 개구되며 축방향으로 제1슬릿(615)이 형성될 수 있고, 추가적으로 타측 단부가 개구되며 제1슬릿(615)과 이격되고 대응되게 엇갈려 제2슬릿(617)이 형성될 수 있는데, 이러한 슬릿들(615)(617)은 앞서 설명한 랙부시(210)에 형성되는 슬릿들(215)(217)과 동일한 기능을 수행하게 된다.The first slit 615 may be formed in the axial direction of the rack bush 610. The first slit 615 may be formed at the other end of the rack bush 610 and may be spaced apart from the first slit 615, The slits 615 and 617 perform the same function as the slits 215 and 217 formed in the rack bush 210 described above.

한편, 탄성부재(630)는 랙부시(610)의 외주면에 결합되는데, 좀 더 구체적으로 탄성부재(630)는 랙부시(610)의 대경부(611)와 소경부(613) 중 소경부(613)의 외주면에 결합되며, 탄성부재(630)는 환형으로 형성되고, 탄성부재(630)에는 경방향으로 돌출된 돌출지지부(631)가 축방향으로 복수개 형성될 수 있다.The elastic member 630 is coupled to the outer circumferential surface of the rack bushing 610. More specifically, the elastic member 630 includes a large diameter portion 611 of the rack bushing 610 and a small diameter portion 632 of the small diameter portion 613 The elastic member 630 is formed in an annular shape and a plurality of protruding supports 631 protruding in the radial direction may be formed in the elastic member 630 in the axial direction.

이하, 도 7과 도 8을 참조하여 실제 차량에서 랙부시에 가해지는 역입력 하중에 대해 설명하고, 도 9와 도 10을 참조하여 소정 각도 꺾여진 타이로드를 통해 역입력 하중이 전달되었을 때 각 위치에서 발생되는 진동의 크기에 대해 설명한다.The reverse input load applied to the rack bush in an actual vehicle will be described below with reference to FIGS. 7 and 8. Referring to FIGS. 9 and 10, when a reverse input load is transmitted through a tie- The magnitude of the vibration generated in the position will be described.

먼저 도 7은 차량의 정차 상태에서 운전자가 조향휠을 시계방향(R-Turn)으로 돌린 후 다시 반시계방향(L-Turn)으로 돌릴 때, 랙부시의 전방(F)과 후방(R)에 인가되는 역입력 하중을 측정한 그래프로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 조향휠이 반시계방향으로 완전히 돌려진 상태에서, 운전자가 조향휠을 시계방향으로 돌릴 때(R-Turn), 랙부시의 전방(F)에는 55Kgf~166Kgf의 역입력 하중이 가해지고, 다시 반시계방향으로 돌릴 때(L-Turn), 랙부시의 후방(R)에는 75Kgf~81Kgf의 역입력 하중이 가해짐을 알 수 있다.First, FIG. 7 shows the relationship between the front (F) and rear (R) of the rack bush when the driver turns the steering wheel clockwise (R-Turn) As shown in FIG. 7, when the driver rotates the steering wheel clockwise (R-Turn) in a state where the steering wheel is fully turned counterclockwise in the graph of the applied reverse input load, It can be seen that a reverse input load of 55 Kgf to 166 Kgf is applied to the front (F) of the rack bush and a reverse input load of 75 Kgf to 81 Kgf is applied to the rear (R) of the rack bush when the counter- have.

그리고 도 8은 차량의 주행 상태(10km/h로 직진 주행시)에서 오른쪽 바퀴에 하중이 작용하였을 때, 랙부시에 가해지는 역입력 하중을 측정한 그래프로써, 도 8에 도시된 바와 같이, 랙부시의 전방(F)에는 49Kgf 정도의 역입력 하중이, 랙부시의 후방(R)에는 13Kgf 정도의 역입력 하중이 인가됨을 알 수 있다.8 is a graph showing a reverse input load applied to the rack bush when a load is applied to the right wheel in a running state of the vehicle (at a running speed of 10 km / h). As shown in Fig. 8, It can be seen that a reverse input load of about 49 Kgf is applied to the front F of the rack bush and a reverse input load of about 13 Kgf is applied to the rear of the rack bush.

즉, 차량이 정차 상태이거나 주행 상태일 때, 랙부시의 전방(F)과 후방(R)에 역입력 하중이 집중됨을 알 수 있으며, 따라서 이러한 결과를 토대로 탄성부재(301)의 두꺼운 부분의 위치, 랙하우징(303) 내주면의 돌출부의 위치 등을 결정하면 된다.That is, when the vehicle is in the stopped state or in the running state, it can be known that the reverse input load is concentrated on the front F and rear R of the rack bush. Therefore, The position of the protrusion on the inner circumferential surface of the rack housing 303, and the like may be determined.

한편, 도 9와 도 10을 설명하기 위해, 먼저 차량의 길이 방향을 x방향, x방향과 수직되며 랙하우징(137)의 축방향을 y방향, x방향과 y방향에 모두 수직되며 차량의 높이 방향을 z방향, 랙바(140)의 양단 중 기어박스(125)와 가까운 위치, 이와 반대되는 위치, 기어박스(125) 위치, 랙하우징(137)의 일측 단부 위치를 편의상 각각 A, D, B, C라 한다.9 and 10, first, the longitudinal direction of the vehicle is orthogonal to the x direction, the x direction, and the axial direction of the rack housing 137 is the y direction, which is perpendicular to both the x direction and the y direction, D, and B, respectively, for convenience, in the z direction, the position near the gear box 125 at opposite ends of the rack bar 140, the position opposite thereto, the position of the gear box 125, and the position of one end of the rack housing 137, , And C, respectively.

도 10의 (a)를 참고할 때, 일측 바퀴(기어박스(125)로부터 멀리 떨어진 타이로드(155)에 연결되는 바퀴)에 하중이 부가되어 역입력 하중이 타이로드(155)를 통해 랙바(140)로 전달될 때, 상대적으로 C와 D에서 x방향으로 진동이 많이 발생됨을 알 수 있으며, 이러한 진동으로 인해 래틀 노이즈와 스틱-슬립 노이즈 등이 많이 발생되게 된다.10A, a load is applied to one wheel (a wheel connected to the tie rod 155 remote from the gear box 125) so that a reverse input load is transmitted through the tie rod 155 to the rack 140 ), It can be seen that a large amount of vibration is generated in the x direction from the relatively C and D, and the rattle noise and the stick-slip noise are generated due to the vibration.

여기서 그래프의 가로방향 축은 시간을 나타내고, 세로방향 축은 진동의 크기를 나타내기 위한 가속도를 나타낸다.Here, the horizontal axis of the graph represents the time, and the vertical axis represents the acceleration for indicating the magnitude of the vibration.

그리고 도 10의 (b)를 참고할 때, 타측 바퀴(기어박스(125)에 가까운 타이로드(155)에 연결되는 바퀴)에 하중이 부가되어 역입력 하중이 타이로드(155)를 통해 랙바(140)로 전달될 때, 상대적으로 A, C, D에서 x방향으로 진동이 많이 발생됨을 알 수 있으며, 이러한 진동으로 인해 래틀 노이즈와 스틱-슬립 노이즈 등이 많이 발생되게 된다.10 (b), a load is applied to the other wheel (the wheel connected to the tie rod 155 close to the gear box 125), so that the reverse input load is transmitted through the tie rod 155 to the rack bar 140 , It can be seen that a large amount of vibration is generated in the x direction from A, C, and D, and a lot of rattle noise and stick-slip noise are generated due to such vibration.

즉, x방향과 y방향이 이루는 평면에서 타이로드(155)가 y방향과 소정 각도 꺾인 방향(이는 타이로드(155)를 통해 전달되는 역입력 하중의 방향에 대응됨)으로 위치하는 경우, 타방향에 비해 상대적으로 x방향(이는 도 7과 도 8에서 랙부시의 전방(F) 또는 후방(R) 방향임)으로 진동이 많이 발생되며, 이에 따라 노이즈가 많이 발생되게 되는 바, 본 발명의 실시예들인 자동차의 조향장치와 같이 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향으로 랙부시(210)의 외주면에 결합되는 탄성부재(230)의 두께를 두껍게 하거나, 랙하우징(303)의 내주면을 볼록하게 돌출형성하는 등으로써, 스틱-슬립 노이즈를 줄이기 위해 탄성부재(230)(301)의 전체 사이즈를 줄이더라도 x방향의 진동을 완충할 수 있게 되고, 이에 따라 래틀 노이즈 역시 줄일 수 있게 되어서, 결과적으로 전체 노이즈를 줄일 수 있게 되는 것이다.That is, when the tie rod 155 is positioned in the plane formed by the x direction and the y direction at a predetermined angle (corresponding to the direction of the reverse input load transmitted through the tie rod 155) A large amount of vibration is generated in the x direction (which is the front (F) direction or the rear (R) direction of the rack bush in Figs. 7 and 8) The thickness of the elastic member 230 coupled to the outer circumferential surface of the rack bushing 210 may be increased in a direction corresponding to the direction of the reverse input load as in the steering apparatus of the embodiment or the inner circumferential surface of the rack housing 303 may be convex Even if the overall size of the elastic members 230 and 301 is reduced in order to reduce the stick-slip noise, vibration in the x direction can be buffered, thereby reducing the rattle noise. As a result, Total Noise It will be able to reduce.

물론, 전술한 내용과 같이 타이로드(155)가 꺾이는 방향이 결정되면, 이에 따라 발생되는 진동의 방향도 예측할 수 있으므로, 이에 대응되도록 작업자는 랙부시와 탄성부재의 위치를 조절하면 되는 것이다.Of course, if the tie rod 155 is bent in a direction as described above, the direction of the vibration generated thereby can be predicted. Therefore, the operator can adjust the position of the rack bush and the elastic member in correspondence thereto.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 의하면, 래틀 노이즈와 스틱-슬립 노이즈를 함께 줄일 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to reduce both the rattle noise and the stick-slip noise.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 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.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as falling within the scope of the present invention.

137 : 랙하우징 140 : 랙바
155 : 타이로드 170 : 이너볼조인트
210 : 랙부시 211 : 대경부
213 : 소경부 215 : 제1슬릿
217 : 제2슬릿 219 : 돌출부
230 : 탄성부재 301 : 탄성부재
303 : 랙하우징 305 : 돌출부137: rack housing 140: rack bar
155: tie rod 170: inner ball joint
210: rack bush 211: large-
213: small diameter portion 215: first slit
217: second slit 219: protrusion
230: elastic member 301: elastic member
303: rack housing 305:

Claims (9)

랙하우징의 일측 단부 내주면에 지지되며 결합되고, 상기 랙하우징의 내측에 구비되는 랙바의 외주면에 결합되는 랙부시; 및
상기 랙부시의 외주면에 결합되되, 상기 랙바의 일측에 이너볼조인트를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록, 상기 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향의 두께가 타방향의 두께보다 더 두껍게 형성된 탄성부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.A rack bush supported by and coupled to an inner circumferential surface of one end of the rack housing and coupled to an outer circumferential surface of the rack bar provided inside the rack housing; And
And a tie rod coupled to an outer circumferential surface of the rack bushing so as to buffer a reverse input load transmitted through a tie rod coupled to one side of the rack bar through an inner ball joint by a predetermined angle, An elastic member having a thickness greater than the thickness of the other direction;
And a steering angle sensor for detecting steering angle of the steering wheel. 제 1 항에 있어서,
상기 탄성부재의 두께가 더 두꺼운 부분은, 탄성부재의 중심축을 기준으로 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.The method according to claim 1,
Wherein the thicker portion of the elastic member is formed to be symmetrical with respect to the central axis of the elastic member. 제 2 항에 있어서,
상기 탄성부재의 외주면에 경방향 외측으로 더 돌출된 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.3. The method of claim 2,
Wherein a protrusion further projecting radially outward is formed on an outer circumferential surface of the elastic member. 제 3 항에 있어서,
상기 돌출부는,
상기 탄성부재의 외주면에 원주방향으로 연속되어 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.The method of claim 3,
The projection
Wherein the elastic member is continuously formed on an outer circumferential surface of the elastic member in the circumferential direction. 제 3 항에 있어서,
상기 돌출부는,
상기 탄성부재의 축방향으로 소정간격 이격되며 복수개로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.The method of claim 3,
The projection
Wherein the plurality of elastic members are spaced a predetermined distance in the axial direction of the elastic member. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 랙부시에는,
일측 단부가 개구되며 축방향으로 제1슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
In the rack bush,
And the first slit is formed in the axial direction. 제 6 항에 있어서,
상기 랙부시에는,
타측 단부가 개구되며 상기 제1슬릿과 이격되고 대응되게 엇갈려 제2슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.The method according to claim 6,
In the rack bush,
And the other end of the second slit is opened, and the second slit is formed so as to be spaced apart from the first slit and corresponding to each other. 랙바가 관통되는 랙부시의 외주면에 결합되는 탄성부재; 및
내측에 상기 랙부시가 지지되되, 랙바의 일측에 이너볼조인트를 매개로 소정 각도 꺾여 결합되는 타이로드를 통해 전달되는 역입력 하중을 완충하도록, 상기 탄성부재가 지지되는 내주면이 역입력 하중의 방향에 대응되는 방향으로 볼록하게 돌출형성된 랙하우징;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.An elastic member coupled to the outer circumferential surface of the rack bush through which the rack bar passes; And
Wherein the inner surface of the rack bar is supported by the inner surface of the rack bar so as to absorb a reverse input load transmitted through a tie rod which is coupled to a tie rod at a predetermined angle via an inner ball joint, A rack housing protruding in a direction corresponding to the rack housing;
And a steering angle sensor for detecting steering angle of the steering wheel. 제 8 항에 있어서,
상기 탄성부재가 지지되는 상기 랙하우징의 볼록하게 돌출형성된 내주면은,
랙하우징의 중심축을 기준으로 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.9. The method of claim 8,
Wherein the convexly-formed inner circumferential surface of the rack housing, on which the elastic member is supported,
And is configured to be symmetrical with respect to a center axis of the rack housing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109386594A (en) * 2017-08-03 2019-02-26 通用电气公司 Gear assembly dampening arrangement

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