KR20160145573A

KR20160145573A - 랙 가이드 및 이 랙 가이드를 구비한 랙 피니언식 스티어링 장치

Info

Publication number: KR20160145573A
Application number: KR1020167028224A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 기쿠치; 요시카즈 사카이리
Original assignee: 오일레스고교 가부시키가이샤
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2016-12-20
Also published as: US20170037952A1; EP3132994A1; EP3132994A4; CN106170428A; WO2015159495A1; JP2015202787A

Abstract

랙 피니언식 스티어링 장치(1)는 R방향으로 회전이 자유로운 피니언(2)과, 피니언(2)과 맞물리는 랙치(3)를 가짐과 아울러 슬라이딩 방향(A)으로 직선운동이 자유로운 랙 바(4)와, 피니언(2)을 R방향으로 회전이 자유롭게 지지하는 기어 박스(5)와, 랙 바(4)를 슬라이딩이 자유롭게 지지하는 랙 가이드(6)와, 랙 가이드(6)를 피니언(2)을 향하여 압압하는 탄성 수단(7)을 구비하고 있다.

Description

랙 가이드 및 이 랙 가이드를 구비한 랙 피니언식 스티어링 장치{Rack guide and rack-and-pinion steering device provided with same rack guide}

본 발명은, 자동차의 조타 기구의 랙 바를 슬라이딩이 자유롭게 지지하는 랙 가이드 및 이 랙 가이드를 구비한 랙 피니언식 스티어링 장치에 관한 것이다.

차량용 스티어링 시스템에서의 스티어링 기어 장치의 하나로서, 기어 박스 내에서 스티어링 기어 샤프트 선단의 피니언에 랙 바의 랙치를 맞물리게 하고, 스티어링 기어 샤프트의 회전에 의해 피니언 및 랙치(rack teeth)를 통해 랙 바를 그 축선 방향으로 이동시키게 되어 있고, 피니언과 맞물린 부위와 반대측의 랙 바의 부위에, 기어 박스의 원통부 내에 랙 가이드를 상기 원통부의 내주면에 슬라이딩이 자유롭게 접촉시켜 배치하고, 원통부의 개구부를 폐색하는 폐색 부재와 랙 가이드의 사이에 압축 코일 스프링을 배치한 랙 피니언식 스티어링 장치는 알려져 있다.

이러한 구조의 랙 피니언식 스티어링 장치에서는, 원통부에 대해 랙 가이드가 스틱 슬립을 발생하지 않고 확실한 슬라이딩을 가능하게 하기 위해서는 원통부의 내주면과 랙 가이드의 외주면의 사이에 가공 오차를 고려하여 클리어런스(clearance)가 마련된다.

특허문헌 1: 일본실용등록출원 소56-115067호의 마이크로필름 특허문헌 2: 일본공개특허 평6-239245호 공보 특허문헌 3: 일본공개특허 2000-177604호 공보

이러한 랙 피니언식 스티어링 장치를 장비한 차량이 험한 길이나 단차를 갖는 노면에서 주행되면, 노면으로부터 차륜을 통해 작용하는 반력에 의해 랙 바는 그 축심 둘레에 떨림을 발생하고, 랙 가이드의 외주면과 원통부의 내주면 사이의 클리어런스가 크면 지름 방향의 랙 가이드의 움직임이 커져, 랙 가이드의 외주면과 원통부의 내주면의 충돌음 및 랙치와 피니언 치(齒)의 충돌음이 커진다는 문제가 있다.

그래서, 랙 가이드와 원통부의 사이에 O링 등의 환상 탄성 부재를 개재시키고, 그 환상 탄성 부재에 의해 랙 가이드의 지름 방향으로의 움직임을 규제하고 있는데(특허문헌 1 및 특허문헌 2), 랙 가이드에 장착된 환상 탄성 부재가 원통부의 내주면과 랙 가이드의 외주면 사이의 공기 통로로서 기능하는 클리어런스를 완전히 막은 결과, 원통부에 대한 랙 가이드의 이동으로 클리어런스를 통해 행해지고 있던 공기의 유통이 어려워져 폐색 부재와 랙 가이드의 단면 사이의 공간이 밀폐 공기실이 되고, 이 밀폐 공기실에 의해 원통부에 대한 랙 가이드의 신속한 이동을 방해하는 결과, 랙 가이드에 의한 랙 바의 지지가 불충분해지고, 랙 바에 진동이 전해진 경우에 피니언과 랙 바의 랙치가 덜컹거려 부딪치는 소리가 발생할 우려가 있다.

본 발명은 상기 여러 가지 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 폐색 부재와 랙 가이드의 단면의 사이에 밀폐 공기실을 발생시키지 않도록 할 수 있고, 따라서 원통부에 대해 신속히 이동할 수 있어 랙 바의 이동 방향에 직교하는 지름 방향의 변위에 대해 응동(應動)할 수 있고, 피니언과 랙 바의 랙치의 덜컹거림이나 부딪치는 소리를 발생하는 일이 없는 랙 가이드 및 이러한 랙 가이드를 구비한 랙 피니언식 스티어링 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 랙 가이드는, 한쪽 면에 슬라이딩면을, 다른 쪽 면에 고정면을 각각 갖는 슬라이딩편 본체 및 고정면에 일체적으로 형성된 돌출부를 구비한 슬라이딩편과, 지지면을 가진 축방향의 한쪽 단면(端面), 축방향의 다른 쪽 단면, 이 다른 쪽 단면에서 개구된 중공부 및 한쪽에서는 지지면에서 개구되어 있고 다른 쪽에서는 중공부에 연통되어 있음과 아울러 슬라이딩편의 돌출부가 끼워맞춤되어 있는 끼워맞춤 구멍부를 가진 랙 가이드 베이스체와, 랙 가이드 베이스체의 지름 방향의 외주면으로부터 지름 방향으로 돌출되어 랙 가이드 베이스체에 장착된 적어도 하나의 환상 탄성 부재와, 한쪽 단부가 슬라이딩편 본체의 외주연(外周緣)에서 개구되어 있는 반면, 다른 쪽 단부에서는 랙 가이드 베이스체의 중공부에 연통되어 있는 통로 수단을 구비하고 있고, 슬라이딩편은 그 고정면이 랙 가이드 베이스체의 지지면에 접촉하여 그 지지면에서 랙 가이드 베이스체에 고정되어 있고, 환상 탄성 부재는 통로 수단의 한쪽 단부와 랙 가이드 베이스체의 다른 쪽 단면의 축방향에서의 사이에 배치되어 있고, 통로 수단은 슬라이딩편의 돌출부의 외주면에 형성된 제1 홈과, 한쪽 단부에서는 상기 제1 홈에 연통됨과 아울러 다른 쪽 단부가 슬라이딩편 본체의 외주연에서 개구되어 슬라이딩편 본체의 고정면에 형성된 제2 홈을 구비하고 있다.

본 발명의 랙 가이드에 의하면, 적어도 하나의 환상 탄성 부재가 랙 가이드 베이스체의 지름 방향의 외주면으로부터 지름 방향으로 돌출되어 랙 가이드 베이스체에 장착되어 있기 때문에, 랙 피니언식 스티어링 장치의 원통부에 랙 가이드를 장착함에 있어서, 원통부의 내주면에 랙 가이드 베이스체의 직접적인 접촉을 없앨 수 있는 데다가, 통로 수단이 한쪽 단부에서는 슬라이딩편 본체의 외주연에서 개구되어 있는 반면, 다른 쪽 단부에서는 랙 가이드 베이스체의 중공부에 연통되어 있고, 환상 탄성 부재가 통로 수단의 한쪽 단부와 랙 가이드 베이스체의 다른 쪽 단면의 축방향에서의 사이에 배치되어 있기 때문에, 랙 가이드 베이스체의 한쪽 단면측과 다른 쪽 단면측을 서로 연통시킬 수 있어, 폐색 부재와 랙 가이드 베이스체의 다른 쪽 단면의 사이에 밀폐 공기실을 발생시키지 않도록 할 수 있고, 따라서 랙 피니언식 스티어링 장치의 원통부에 대해 신속히 이동할 수 있어 랙 바의 이동 방향에 직교하는 지름 방향의 변위에 대해 응동할 수 있고, 피니언과 랙 바의 덜컹거림이나 부딪치는 소리를 발생하는 일이 없는 랙 가이드 및 이러한 랙 가이드를 구비한 랙 피니언식 스티어링 장치를 제공할 수 있다.

바람직한 예에서는, 랙 가이드 베이스체의 끼워맞춤 구멍부는, 슬라이딩편의 돌출부의 지름보다 큰 지름을 가진 대직경 오목부와, 이 대직경 오목부에 연통됨과 아울러 슬라이딩편의 돌출부가 조임 여유를 가지고 끼워맞춤되도록 대직경 오목부의 지름보다 작은 지름을 가진 끼워맞춤 구멍과, 끼워맞춤 구멍의 지름보다 작은 지름을 가짐과 아울러 일단에서는 끼워맞춤 구멍에 연통되고 타단에서는 중공부에 연통되는 소직경 구멍을 구비하고 있고, 통로 수단의 다른 쪽 단부는 끼워맞춤 구멍 및 소직경 구멍을 통해 랙 가이드 베이스체의 중공부에 연통되어 있고, 제1 홈은 축방향으로 연장되어 있고, 제2 홈은 슬라이딩면의 슬라이딩 방향의 슬라이딩편 본체의 외주연에서 그 다른 쪽 단부가 개구되어 슬라이딩 방향으로 연장되거나 슬라이딩면의 슬라이딩 방향과 직교하는 방향의 슬라이딩편 본체의 외주연에서 그 다른 쪽 단부가 개구되어 슬라이딩 방향과 직교하는 방향으로 연장되어 있고, 제1 홈은 돌출부가 끼워맞춤 구멍에 끼워맞춤됨으로써 세로방향 통로를 형성하고 있고, 제2 홈은 슬라이딩편 본체의 고정면이 랙 가이드 베이스체의 지지면에 접촉함으로써 세로방향 통로에 연통한 가로방향 통로를 형성하고 있다.

바람직한 다른 예에서는, 환상 탄성체는 적어도 2개 갖고 있으며, 랙 가이드 베이스체는 그 외주면에 축방향에서 이격된 적어도 2개의 환상 홈을 갖고 있으며, 각 환상 홈에 각 환상 탄성체가 각각 장착되어 있고, 이 예에서는 랙 가이드 베이스체의 요동을 바람직하게 억제할 수 있다.

본 발명에 의한 랙 피니언식 스티어링 장치는 회전이 자유로운 피니언과, 이 피니언과 맞물리는 랙치를 가짐과 아울러 직선운동이 자유로운 랙 바와, 피니언을 회전이 자유롭게 지지하는 기어 박스와, 랙 바를 슬라이딩이 자유롭게 지지하는 상기 랙 가이드와, 이 랙 가이드를 피니언을 향하여 압압하는 탄성 수단을 구비하고 있다.

슬라이딩편으로서는 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지 등의 합성수지 재료 또는 박강판과, 이 박강판 상에 일체로 피부착 형성된 다공질 금속 소결층과, 이 다공질 금속 소결층에 함침 피복되어 있음과 아울러 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리사불화 에틸렌 수지 등의 합성수지로 이루어지는 합성 수지층을 갖는 복층 재료로 형성된 것이 적합하고, 특히 이러한 복층 재료로 이루어지는 판상체를 프레스 성형하여 일체적으로 형성된 것이 좋다.

본 발명에 의하면, 기어 박스의 원통부와 랙 가이드의 단면의 사이에 밀폐 공기실을 발생시키지 않도록 할 수 있고, 따라서 원통부에 대해 축방향으로 신속히 이동할 수 있어 랙 바의 이동 방향에 직교하는 지름 방향의 변위에 대해 응동할 수 있고, 피니언과 랙 바의 랙치의 덜컹거림이나 부딪치는 소리를 발생하는 일이 없는 랙 가이드 및 이러한 랙 가이드를 구비한 랙 피니언식 스티어링 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태의 예의 단면 설명도이다.
도 2는 도 1에 도시된 랙 가이드의 단면 설명도이다.
도 3은 도 2에 도시된 랙 가이드의 III-III선 단면 설명도이다.
도 4는 도 1에 도시된 랙 가이드의 평면 설명도이다.
도 5는 도 1에 도시된 랙 가이드 베이스체의 평면 설명도이다.
도 6은 도 1에 도시된 슬라이딩편의 평면 설명도이다.
도 7은 도 1에 도시된 슬라이딩편의 저면 설명도이다.
도 8은 도 1에 도시된 슬라이딩편의 정면 설명도이다.
도 9는 도 1에 도시된 슬라이딩편의 측면 설명도이다.
도 10은 도 1에 도시된 슬라이딩편의 사시 설명도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시형태의 랙 가이드의 다른 예의 단면 설명도이다.
도 12는 도 11에 도시된 랙 가이드의 XII-XII선 단면 설명도이다.
도 13은 도 11에 도시된 슬라이딩편의 저면 설명도이다.
도 14는 도 11에 도시된 슬라이딩편의 사시 설명도이다.

다음에, 본 발명의 실시형태를 도면에 나타내는 바람직한 예에 기초하여 더욱 상세하게 설명한다. 또, 본 발명은 이들 예에 전혀 한정되지 않는 것이다.

도 1부터 도 10에서, 본 예의 랙 피니언식 스티어링 장치(1)는 R방향으로 회전이 자유로운 피니언(2)과, 피니언(2)과 맞물리는 랙치(3)를 가짐과 아울러 슬라이딩 방향(A)(도 1에서 지면(紙面)에 직교하는 방향)으로 직선운동이 자유로운 랙 바(4)와, 피니언(2)을 R방향으로 회전이 자유롭게 지지하는 기어 박스(5)와, 랙 바(4)를 슬라이딩이 자유롭게 지지하는 랙 가이드(6)와, 랙 가이드(6)를 피니언(2)을 향하여 압압하는 탄성 수단(7)을 구비하고 있다.

피니언(2)이 일체적으로 설치된 피니언 축(8)은, 볼 베어링(9)을 통해 기어 박스(5)에 R방향으로 회전이 자유롭게 지지되어 있음과 아울러 스티어링 조작에 의해 R방향으로 회전되게 되어 있다.

피니언(2)의 R방향 회전에 의해 피니언(2)과 랙치(3)의 맞물림을 통해 슬라이딩 방향(A)으로 직선운동하는 랙 바(4)는, 랙치(3)가 설치된 면과 반대측에 반원통형의 볼록면으로 이루어지는 슬라이딩면(10)을 갖고 있다.

랙 바(4)가 슬라이딩 방향(A)으로 관통되어 있는 기어 박스(5)는, 볼 베어링(9)이 장착된 기어 박스 본체(11)와, 기어 박스 본체(11)에 일체적으로 형성되어 있음과 아울러 원통형 내주면(12)을 가진 원통부(13)와, 원통부(13)의 일단부에 나사부(14)를 통해 나사고정된 폐색 부재(15)를 구비하고 있고, 폐색 부재(15)는 그 폐색 부재(15)에 나사고정된 로크 너트(16)에 의해 원통부(13)에 고정되어 있다.

랙 가이드(6)는, 랙 바(4)의 슬라이딩면(10)에 슬라이딩이 자유롭게 접촉함과 아울러 반원통형의 오목면으로 이루어지는 슬라이딩면(17)을 갖는 슬라이딩편(18)과, 슬라이딩편(18)을 슬라이딩 방향(A)에 대해 직교하는 축방향(B)의 한쪽 단면(19)에서 지지함과 아울러 외주면(20)에 축방향(B)에서 이격된 2개의 환상 홈(21)을 가진 랙 가이드 베이스체(22)와, 랙 가이드 베이스체(22)의 외주면(20)으로부터 돌출되어 랙 가이드 베이스체(22)의 환상 홈(21) 각각에 장착되어 있음과 아울러 랙 가이드 베이스체(22)의 외주면(20)으로부터 돌출되는 외주면(23)에서 기어 박스(5)의 원통부(13)의 내주면(12)에 접촉하는 O링 등으로 이루어지는 2개의 환상 탄성 부재(24)를 구비하고 있다.

박강판과 이 박강판의 한쪽 면에 일체적으로 피부착 형성된 다공질 금속 소결층과 이 다공질 금속 소결층에 함침 피복된 합성 수지층으로 이루어짐과 아울러 상기 합성 수지층 측을 내측으로 만곡시킨 만곡판형의 슬라이딩편(18)은, 한쪽 면에 슬라이딩면(17)을 가짐과 아울러 슬라이딩면(17)의 반대인 다른 쪽 면에 반원통형의 볼록면으로 이루어지는 고정면(25)을 갖는 슬라이딩편 본체(26)와, 슬라이딩편 본체(26)의 고정면(25)에 일체적으로 형성된 원통부(27) 및 원통부(27)의 한쪽 단부에 일체적으로 형성된 바닥부(28)를 각각 구비하여 상기 고정면(25)에 일체적으로 형성된 바닥이 있는 원통형의 돌출부(29)와, 돌출부(29)의 원통부(27)의 외주면(30)에, 한쪽 단부(31)가 바닥부(28)의 한쪽 면(32)에서 각각 개구됨과 아울러 다른 쪽 단부(33)가 돌출부(29)의 근원부(34)에 각각 위치하여 축방향(B)으로 각각 연장되어 원통부(27)의 축심을 사이에 두고 서로 대향하여 형성된 한 쌍의 세로 홈으로서의 홈(35)과, 슬라이딩편 본체(26)의 고정면(25)에, 한쪽 단부(36) 각각에서 홈(35)의 단부(33) 각각에 연통됨과 아울러 다른 쪽 단부(37) 각각이 슬라이딩 방향(A)과 직교하는 방향(C)의 슬라이딩편 본체(26)의 외주연이 되는 평탄면(38) 각각에서 개구됨과 아울러 슬라이딩 방향(A)과 직교하는 방향(C)으로 연장되어 형성된 한 쌍의 가로 홈으로서의 홈(39)을 구비하고 있다.

기어 박스(5)의 원통부(13)에 배치되어 있음과 아울러 알루미늄 또는 알루미늄 합금재, 소결 금속재 등으로 형성되어 이루어짐과 아울러 외주면(20)에 2개의 환상 홈(21)을 가진 랙 가이드 베이스체(22)는, 슬라이딩편 본체(26)를 지지하는 반원통형의 오목면으로 이루어지는 지지면(40) 및 지지면(40)에 이어짐과 아울러 평탄면(38)과 동일한 면인 한 쌍의 초승달 형상의 평탄면(41)을 가진 축방향(B)의 한쪽 단면(19)과, 지지면(40)의 중앙부에서 개구됨과 아울러 슬라이딩편(18)의 돌출부(29)의 원통부(27)의 외경보다 큰 지름을 가진 원형의 대직경 오목부(42), 대직경 오목부(42)에 연통됨과 아울러 슬라이딩편(18)의 돌출부(29)의 원통부(27)가 조임 여유를 가지고 끼워맞춤되도록 대직경 오목부(42)의 지름보다 작은 지름을 가진 끼워맞춤 구멍(43) 및 일단에서는 끼워맞춤 구멍(43)에 연통됨과 아울러 끼워맞춤 구멍(43)보다 작은 지름을 가진 소직경 구멍(44)을 구비한 끼워맞춤 구멍부(45)와, 소직경 구멍(44)에 연통됨과 아울러 랙 가이드 베이스체(22)의 축방향(B)의 다른 쪽 단면(46)에서 개구된 중공부(47)와, 지지면(40)의 슬라이딩 방향(A)의 양 가장자리부에 지지면(40)을 따라 일체적으로 설치되어 있음과 아울러 똑같은 높이를 가진 4개의 돌출줄기부(48)를 구비하고 있다.

슬라이딩편(18)은, 돌출부(29)의 원통부(27)를 끼워맞춤 구멍(43)에 압입 끼워맞춤시켜 고정면(25)을 지지면(40)에 접촉시킴과 아울러 슬라이딩편 본체(26)의 외주연을 돌출줄기부(48)에 걸어맞춤시켜 지지면(40)에 보유지지 고정되어 있고, 한쪽에서는 지지면(40)에서 개구되고 다른 쪽에서는 중공부(47)에 연통되어 있음과 아울러 슬라이딩편(18)의 돌출부(29)가 끼워맞춤되어 있는 끼워맞춤 구멍부(45)를 구비한 랙 가이드 베이스체(22)와 랙 가이드 베이스체(22)에 끼워맞춤 보유지지된 슬라이딩편(18)을 구비한 랙 가이드(6)에 있어서, 슬라이딩편 본체(26)의 슬라이딩면(17)은 4개의 돌출줄기부(48)의 상면(49)보다 슬라이딩면(10) 측에 위치하고 있다.

랙 가이드 베이스체(22)의 지지면(40)에 끼워맞춤 보유지지된 슬라이딩편(18)에서는, 바닥부(28)가 원통부(27)의 형상을 유지하는 보강부의 역할을 하고 있으므로, 돌출부(29)는 랙 가이드 베이스체(22)의 끼워맞춤 구멍(43)에 장기간에 걸쳐 확실히 보유지지되고, 슬라이딩편 본체(26)는 랙 가이드 베이스체(22)의 4개의 돌출줄기부(48)에 걸어맞춤되어 있으므로, 랙 가이드 베이스체(22)의 지지면(40)에 위치 어긋남 없이 랙 가이드 베이스체(22)에 보유지지되어 있다.

랙 가이드(6)에 있어서, 홈(39)의 단부(37)이기도 한 한쪽 단부(50)에서는 슬라이딩편 본체(26)의 외주연으로서의 평탄면(38)에서 개구되어 있는 반면, 홈(35)의 단부(31)이기도 한 다른 쪽 단부(51)에서는 끼워맞춤 구멍(43) 및 소직경 구멍(44)을 통해 랙 가이드 베이스체(22)의 중공부(47)에 연통되어 있는 통로 수단(52)은, 한 쌍의 홈(35)과 한 쌍의 홈(39)으로 이루어지고, 평탄면(38) 측의 원통부(13) 안과 단면(46) 측의 원통부(13) 안을 서로 연통시키고 있다.

통로 수단(52)에 있어서, 홈(35)은 돌출부(29)가 끼워맞춤 구멍(43)에 끼워맞춤됨으로써 끼워맞춤 구멍(43)을 규정하는 랙 가이드 베이스체(22)의 내주면(53)에 의해 규정된 세로방향 통로(54)를 형성하고 있고, 홈(39)은 슬라이딩편 본체(26)의 고정면(25)이 랙 가이드 베이스체(22)의 지지면(40)에 접촉함으로써 세로방향 통로(54)에 연통한 가로방향 통로(55)를 상기 지지면(40)에 의해 규정되어 형성하고 있다.

환상 탄성 부재(24)는, 통로 수단(52)에서의 슬라이딩편 본체(26)의 평탄면(38)에서 개구되는 한쪽 단부(50)와 랙 가이드 베이스체(22)의 축방향(B)의 다른 쪽 단면(46)의 축방향(B)에서의 사이에서 원통부(13)의 내주면(12)에 접촉하여 배치되어 있다.

탄성 수단(7)은, 한쪽 단부에서는 중공부(47)를 규정하는 랙 가이드 베이스체(22)의 환상면(56)에 접촉하는 반면, 다른 쪽 단부에서는 폐색 부재(15)에 접촉하여 압축되어 랙 가이드 베이스체(22)와 폐색 부재(15)의 사이에 배치된 코일 스프링(57)을 구비하고 있고, 코일 스프링(57)은 랙 가이드 베이스체(22)를 통해 슬라이딩편(18)의 슬라이딩면(17)을 랙 바(4)의 슬라이딩면(10)에 탄성적으로 압압시키고 있다.

이상의 랙 피니언식 스티어링 장치(1)에서는, 스티어링 조작에 의해 피니언 축(8)이 R방향으로 회전되면, 랙 바(4)가 피니언(2)과 랙치(3)의 맞물림을 통해 슬라이딩 방향(A)으로 직선운동하는 결과, 랙 바(4)에 연결된 자동차의 차륜에 스티어링 조작을 전달할 수 있다. 랙 피니언식 스티어링 장치(1)에 있어서, 랙 가이드(6)는 랙 바(4)의 슬라이딩면(10)에 슬라이딩면(17)에서 접촉하여 랙 바(4)의 슬라이딩 방향(A)의 직선운동을 안내함과 아울러 탄성 수단(7)에 의한 탄성력으로 피니언(2)과 랙치(3)의 맞물림을 확보시키게 되어 있는 데다가, 랙 바(4)의 축방향(B)의 미소 변위에 추종하여 탄성 수단(7)의 신축에 따라 축방향(B)으로 이동하게 되어 있다.

랙 가이드(6)에 의하면, 랙 가이드 베이스체(22)의 2개의 환상 홈(21)에 장착되어 있는 환상 탄성 부재(24)가 랙 가이드 베이스체(22)의 외주면(20)으로부터 돌출되는 외주면(23)에서 기어 박스(5)의 원통부(13)의 내주면(12)에 접촉하게 되어 있기 때문에, 원통부(13)에 랙 가이드 베이스체(22)의 직접적인 접촉을 없앨 수 있는 데가가, 통로 수단(52)이 평탄면(38) 측의 원통부(13) 내의 공간(58)을 단면(46)과 폐색 부재(15) 간의 공간(59)에 연통시키기 때문에, 환상 탄성 부재(24)로 분단된 공간(58)과 공간(59)을 서로 연통시킬 수 있고, 기어 박스(5)의 원통부(13) 내의 폐색 부재(15)와 랙 가이드(6)의 축방향(B)의 단면(46)의 사이에 밀폐 공기실을 발생시키지 않도록 할 수 있고, 따라서 랙 바(4)의 축방향(B)의 미소 변위에 추종하여 랙 가이드(6)가 기어 박스(5)의 원통부(13)의 내주면(12)에 대해 축방향(B)으로 즉석에서 이동할 수 있게 되는 결과, 피니언(2)과 랙치(3)의 딱 맞는 맞물림을 항상 확보할 수 있어 피니언(2)과 랙치(3)의 사이에 덜컹거림 발생 및 부딪침에 의한 이음(異音) 발생을 없앨 수 있다.

상기 통로 수단(52)은, 세로방향 통로(54)를 형성하는 홈(35)에 더하여 슬라이딩 방향(A)과 직교하는 방향(C)의 슬라이딩편 본체(26)의 외주연으로서의 평탄면(38)에서 다른 쪽 단부(37)가 개구됨과 아울러 방향(C)으로 연장되어 가로방향 통로(55)를 형성하는 홈(39)을 구비하고 있지만, 그 대신에 도 11부터 도 13에 도시된 바와 같이, 통로 수단(52)은 홈(35)에 더하여 슬라이딩편 본체(26)의 고정면(25)에, 한쪽 단부(36) 각각에서 홈(35)의 단부(33) 각각에 연통함과 아울러 다른 쪽 단부(37) 각각이 슬라이딩 방향(A)의 슬라이딩편 본체(26)의 외주연(61)에서 개구됨과 아울러 슬라이딩 방향(A)으로 연장되어 형성된 한 쌍의 가로 홈으로서의 홈(39)으로 이루어져 있어도 되고, 이 경우에도 홈(35)이 세로방향 통로(54)를, 홈(39)이 가로방향 통로(55)를 각각 형성하고 있다.

또한, 랙 가이드(6)는 한 쌍의 홈(35 및 39)으로 이루어지는 통로 수단(52) 대신에 하나의 홈(35 및 39) 또는 3개 이상의 홈(35 및 39)으로 이루어지는 통로 수단(52)을 구비하고 있어도 되고, 덧붙여 홈(39)은 슬라이딩 방향(A) 또는 방향(C)으로 연장되는 것 대신에 이들에 교차하는 방향으로 연장되어 있어도 된다.

1 랙 피니언식 스티어링 장치
2 피니언
3 랙치
4 랙 바
5 기어 박스
6 랙 가이드
7 탄성 수단
10 슬라이딩면
13 원통부
17 슬라이딩면
18 슬라이딩편
19, 46 단면
20 외주면
21 환상 홈
22 랙 가이드 베이스체
24 환상 탄성 부재
25 고정면
29 돌출부
35, 39 홈
52 통로 수단

Claims

한쪽 면에 슬라이딩면을, 다른 쪽 면에 고정면을 각각 갖는 슬라이딩편 본체 및 고정면에 일체적으로 형성된 돌출부를 구비한 슬라이딩편과, 지지면을 가진 축방향의 한쪽 단면(端面), 축방향의 다른 쪽 단면, 이 다른 쪽 단면에서 개구된 중공부 및 한쪽에서는 지지면에서 개구되어 있고 다른 쪽에서는 중공부에 연통되어 있음과 아울러 슬라이딩편의 돌출부가 끼워맞춤되어 있는 끼워맞춤 구멍부를 가진 랙 가이드 베이스체와, 랙 가이드 베이스체의 지름 방향의 외주면으로부터 지름 방향으로 돌출되어 랙 가이드 베이스체에 장착된 적어도 하나의 환상 탄성 부재와, 한쪽 단부가 슬라이딩편 본체의 외주연(外周緣)에서 개구되어 있는 반면, 다른 쪽 단부에서는 랙 가이드 베이스체의 중공부에 연통되어 있는 통로 수단을 구비하고 있고, 슬라이딩편은 그 고정면이 랙 가이드 베이스체의 지지면에 접촉하여 그 지지면에서 랙 가이드 베이스체에 고정되어 있고, 환상 탄성 부재는 통로 수단의 한쪽 단부와 랙 가이드 베이스체의 다른 쪽 단면의 축방향에서의 사이에 배치되어 있고, 통로 수단은 슬라이딩편의 돌출부의 외주면에 형성된 제1 홈과, 한쪽 단부에서는 상기 제1 홈에 연통됨과 아울러 다른 쪽 단부가 슬라이딩편 본체의 외주연에서 개구되어 슬라이딩편 본체의 고정면에 형성된 제2 홈을 구비하고 있는 랙 가이드.
청구항 1에 있어서,
랙 가이드 베이스체의 끼워맞춤 구멍부는, 슬라이딩편의 돌출부의 지름보다 큰 지름을 가진 대직경 오목부와, 이 대직경 오목부에 연통됨과 아울러 슬라이딩편의 돌출부가 조임 여유를 가지고 끼워맞춤되도록 대직경 오목부의 지름보다 작은 지름을 가진 끼워맞춤 구멍과, 끼워맞춤 구멍의 지름보다 작은 지름을 가짐과 아울러 일단에서는 끼워맞춤 구멍에 연통되고 타단에서는 중공부에 연통되는 소직경 구멍을 구비하고 있고, 통로 수단의 다른 쪽 단부는 끼워맞춤 구멍 및 소직경 구멍을 통해 랙 가이드 베이스체의 중공부에 연통되어 있는 랙 가이드.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
제1 홈은 축방향으로 연장되어 있고, 제2 홈은 슬라이딩면의 슬라이딩 방향의 슬라이딩편 본체의 외주연에서 그 다른 쪽 단부가 개구되어 슬라이딩 방향으로 연장되거나 슬라이딩 방향과 직교하는 방향의 슬라이딩편 본체의 외주연에서 그 다른 쪽 단부가 개구되어 슬라이딩면의 슬라이딩 방향과 직교하는 방향으로 연장되어 있고, 제1 홈은 돌출부가 끼워맞춤 구멍에 끼워맞춤됨으로써 세로방향 통로를 형성하고 있고, 제2 홈은 슬라이딩편 본체의 고정면이 랙 가이드 베이스체의 지지면에 접촉함으로써 세로방향 통로에 연통한 가로방향 통로를 형성하고 있는 랙 가이드.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
환상 탄성체는 적어도 2개 갖고 있으며, 랙 가이드 베이스체는 그 외주면에 축방향에서 이격된 적어도 2개의 환상 홈을 갖고 있으며, 각 환상 홈에 각 환상 탄성체가 각각 장착되어 있는 랙 가이드.
회전이 자유로운 피니언과, 이 피니언과 맞물리는 랙치를 가짐과 아울러 직선운동이 자유로운 랙 바와, 피니언을 회전이 자유롭게 지지함과 아울러 원통부 및 이 원통부의 개구단을 폐쇄하는 폐색 부재를 가진 기어 박스와, 랙 바를 슬라이딩이 자유롭게 지지하도록 기어 박스의 원통부에 장착된 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 랙 가이드와, 이 랙 가이드를 피니언을 향하여 압압하는 탄성 수단을 구비하고 있는 랙 피니언식 스티어링 장치.