KR20170068652A - 스티어링 랙바 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 랙바를 지지하는 베어링하우징 내부의 반경을 조절하여 랙바 지지기능을 유지하면서 랙바의 장착이 가능하도록 한 것으로, 랙바의 길이 방향을 따라 적어도 3개 지점 이상에 랙바를 감싸도록 마련된 베어링하우징; 상기 랙바와 베어링하우징 사이에 복수의 편심링이 마련되어 랙바를 지지하며, 상기 편심링의 회전에 따른 위치 조절을 통해 상기 랙바의 축방향 중심에서 상기 베어링하우징의 내주면으로 이어지는 반경 방향의 길이를 조절 가능한 반경조절조립체;를 포함하여 구성되는 스티어링 랙바 지지장치가 소개된다.

Description

스티어링 랙바 지지장치{APPARATUS FOR SUPPORTING STEERING}

본 발명은 스티어링 랙바 지지장치에 관한 것으로, 랙바를 지지하는 베어링하우징 내부의 반경을 조절하여 랙바 지지기능을 유지하면서 랙바의 장착이 가능하도록 한 스티어링 랙바 지지장치에 관한 것이다.

스티어링휠에 가한 회전력을 조향이 가능한 수준의 조향토크로 변환하여 차륜을 선회시키기 위해 조향기어가 사용되며, 대표적인 조향기어 형식으로 랙 앤 피니언 타입을 들 수 있다.

예컨대, 스티어링휠의 물리적 조향력은 토션바를 거쳐 피니언에 전달되는데, 피니언이 랙바에 형성된 래크에 치합되어 있어, 피니언에 전달된 구동력에 의해 랙바를 축방향 양단으로 이동시킬 수 있다.

이때에, 랙바를 감싸는 형상으로 랙하우징이 구비되고, 랙하우징 내에는 랙바의 축방향 이동을 지지하도록 베어링이 구비된다.

기존의 경우, 랙하우징의 길이방향을 따라 일측과 중간의 2개의 지점에만 베어링을 구비하여 랙바를 지지하고, 타측에는 베어링을 구비하지 않고 있다.

그런데, 이 같은 조향시스템의 경우 타측에 베어링 시트가 없기 때문에, 랙바의 움직임을 견고하게 지지하기 어려워 랙어셈블리의 강도가 저하되는 문제가 있고, 또한 차륜 측에서 랙바에 역으로 힘이 전달되면, 그 힘에 의해 타측 랙바 지점이 반경 방향으로 이동되면서 전체 서스펜션이 탄성적으로 변형될 수 있다.

더욱이, 이러한 탄성 변형이 발생하는 경우, 유압식 파워스티어링 기능을 갖는 조향시스템에서는 파워 스티어링밸브의 토션바 자체가 이상 작동되면서, 추가적인 파워스티어링 유압이 필요하지 않음에도 불구하고 유압이 지원되거나 또는, 그 이하의 유압이 지원되는 문제도 있다.

이에, 전체적인 랙어셈블리를 보강하면서도 서스펜션의 변형을 방지하기 위한 구조의 필요성이 요구되고 있다.

이를 위해, 랙바를 지지하기 위한 베어링의 수를 증대시키는 방안을 생각해볼 수 있으나, 이 경우 랙바가 지나치게 과잉 구속되어 랙바의 장착이 어려워지는 문제가 있다.

즉, 랙바의 제조과정 및 공차(열처리 등)로 인해 완벽한 직선형의 바를 만드는 것이 불가능하기 때문에 랙바의 직진도 문제가 있고, 또한 다른 부품의 제조 공차(베어링 시트 등 하우징의 동심도 공차)도 랙바를 장착하는 것이 불가능하게 만드는 요인이 된다.

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 10-2015-0061428 A

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 랙바를 지지하는 베어링하우징 내부의 반경을 조절하여 랙바 지지기능을 유지하면서 랙바의 장착이 가능하도록 한 스티어링 랙바 지지장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 랙바의 길이 방향을 따라 적어도 3개 지점 이상에 랙바를 감싸도록 마련된 베어링하우징; 상기 랙바와 베어링하우징 사이에 복수의 편심링이 마련되어 랙바를 지지하며, 상기 편심링의 회전에 따른 위치 조절을 통해 상기 랙바의 축방향 중심에서 상기 베어링하우징의 내주면으로 이어지는 반경 방향의 길이를 조절 가능한 반경조절조립체;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 반경조절조립체는, 상기 랙바를 감싸는 형상으로 마련되고, 그 축방향 중심이 상기 랙바의 축방향 중심으로부터 편심 구비된 베어링; 상기 베어링을 감싸는 형상으로 마련된 내부편심링; 및 상기 내부편심링과 베어링하우징 사이에 내부편심링을 감싸는 형상으로 마련되고, 그 축방향 중심이 상기 내부편심링의 축방향 중심으로부터 편심 구비된 외부편심링;을 포함할 수 있다.

상기 베어링의 내주면이 이루는 축방향 중심이, 베어링의 외주면이 이루는 축방향 중심에 대해 편심되도록 형성하고; 상기 외부편심링의 내주면이 이루는 축방향 중심이, 외부편심링의 외주면이 이루는 축방향 중심에 대해 편심되도록 형성할 수 있다.

상기 베어링의 외주면과 내부이너링의 내주면에는 그 원주방향을 따라 상호 대응하는 홈 및 돌기를 각각 형성하여 조립할 수 있다.

상기 베어링하우징의 내주면에 단면이 층 형상을 이루도록 단차부를 형성하며; 상기 외부편심링의 내주면 단부에 단면이 절곡된 형상을 이루도록 조립지지부를 돌출 형성하되, 상기 외부편심링의 외주면이 베어링하우징의 내주면에 밀착되면서 조립지지부의 바깥면이 단차부에 밀착되고; 상기 외부편심링의 내주면과 조립지지부의 안쪽면에 내부편심링의 외주면과 내부편심링의 일측면이 각각 밀착되며; 상기 베어링하우징의 내면을 감싸는 형상으로 록킹링이 구비되고; 상기 록킹링이 내부편심링의 타측면에 밀착되어, 반경조절조립체를 조립 구성할 수 있다.

상기 반경조절조립체는 1개 지점 이상의 베어링하우징 내에 구비될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 랙바를 지지하는 베어링하우징 내부의 반경을 조절함으로써 랙바 지지기능을 안정적으로 유지하면서 랙바를 장착 가능한 효과는 물론, 랙어셈블리의 전체적인 강성을 증대시켜 서스펜션의 변형 및 파워스티어링의 유압 공급 이상을 방지하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따라 랙하우징에 설치된 베어링의 위치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 랙하우징에 조립된 베어링하우징 및 반경조절조립체를 원주 방향으로 절개하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 랙하우징에 조립된 베어링하우징에 및 반경조절조립체를 축 방향으로 절개하여 나타낸 도면.

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

본 발명의 스티어링 랙바 지지장치는 크게, 베어링하우징(5)과, 반경조절조립체를 포함하여 구성할 수 있다.

본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 베어링하우징(5)은 랙바(3)의 길이 방향을 따라 적어도 3개 지점 이상에 랙바(3)를 감싸도록 마련될 수 있다.

예컨대, 도 1을 참조하면, 상기 베어링하우징(5)은 랙하우징(1)과 랙바(3) 사이에 구비되어 축방향으로 이동하는 랙바(3)를 지지하는 것으로, 랙하우징(1)의 일측과 타측 및 중단 3개의 지점에 구비할 수 있다.

반경조절조립체는, 상기 랙바(3)와 베어링하우징(5) 사이에 복수의 편심링이 마련되어 랙바(3)를 지지하며, 상기 편심링의 회전에 따른 위치 조절을 통해 상기 랙바(3)의 축방향 중심에서 상기 베어링하우징(5)의 내주면으로 이어지는 반경 방향의 길이를 조절 가능할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 반경조절조립체의 구성에 대해 구체적으로 살펴보면, 상기 랙바(3)를 감싸는 형상으로 베어링(7)을 마련하되, 상기 베어링(7)의 축방향 중심이 상기 랙바(3)의 축방향 중심으로부터 편심되게 구비될 수 있다. 여기서, 상기 베어링(7)은 슬라이딩베어링 또는 구면베어링일 수 있다.

그리고, 상기 베어링(7)의 외주면을 감싸는 형상으로 내부편심링(9)이 구비될 수 있다. 이때에, 상기 베어링(7)의 외주면과 내부이너링의 내주면에는 그 원주방향을 따라 상호 대응하는 홈(9a) 및 돌기(7a)를 각각 형성하여 조립함으로써, 상기 내부편심링(9)과 베어링(7)이 함께 회전 가능하게 구성된다.

또한, 상기 내부편심링(9)과 베어링하우징(5) 사이에는 내부편심링(9)의 외주면을 감싸는 형상으로 외부편심링(11)을 마련하되, 상기 외부편심링(11)의 축방향 중심이 상기 내부편심링(9)의 축방향 중심으로부터 편심되게 구비될 수 있다.

상기 반경조절조립체에 의해 반경 길이를 조절하는 과정에 대해 설명하면, 랙바(3)의 휘어진 형상이나 다른 부품들의 제조공차 등으로 인해 랙바(3)의 축방향 중심이 베어링하우징(5)의 축방향 중심과 일치하지 않는 경우, 먼저 외부편심링(11)을 베어링하우징(5) 내에 장착한 후 외부편심링(11)을 회전하여 외부편심링(11)의 위치를 잡고, 이어서 내부편심링(9)과 베어링(7)을 외부편심링(11) 내부에 장착한 후 내부편심링(9)을 회전하여 내부편심링(9)의 위치를 잡는다.

즉, 상기 외부편심링(11)이 내부편심링(9)에 대해 편심 구비되고, 내부편심링(9)에 구비된 베어링(7)이 랙바(3)에 대해 편심 구비됨으로써, 외부편심링(11)과 내부편심링(9)의 회전 이 후에 고정되는 위치에 따라, 베어링(7)의 축방향 중심으로부터 외부편심링(11)의 외주면까지 이어지는 반경 방향 길이를 자유롭게 조절할 수 있다.

따라서, 해당 베어링하우징(5) 위치에서 랙바(3)의 축방향 중심이 베어링하우징(5)의 축방향 중심에 대해 편심되더라도, 외부편심링(11)과 내부편심링(9)의 회전에 의한 랙바(3)와 베어링하우징(5) 사이의 반경 길이의 조절을 통해 베어링(7)의 축방향 중심을 랙바(3)의 축방향 중심과 일치시킬 수 있으므로, 랙바(3)를 안정적으로 지지할 수 있고, 결국 베어링하우징(5) 내에 랙바(3)의 장착이 가능하게 된다.

특히, 본 발명은 두 개의 편심링을 개별적으로 회전하여 랙바(3)와 베어링하우징(5) 사이의 반경 길이를 조절하게 됨으로써, 그 반경 길이를 무단으로 자유롭게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 반경조절조립체의 조립 이전에 랙바(3)의 축방향 중심과 베어링하우징(5)의 축방향 중심이 일치하는 경우에도 이에 맞추어 베어링(7)의 축방향 중심을 랙바(3)의 축방향 중심과 일치시킬 수 있다.(즉, 베어링의 축방향 중심을 랙바의 축방향 중심에 대해 0 ~ 0.6mm까지 무단으로 조절 가능)

아울러, 본 발명에서는, 상기 베어링(7)의 내주면이 이루는 축방향 중심이, 베어링(7)의 외주면이 이루는 축방향 중심에 대해 편심되도록 형성함으로써, 랙바(3)의 축방향 중심에 대해 베어링(7)의 축방향 중심이 편심 구비될 수 있다.

즉, 베어링(7)의 내주면이 이루는 원의 중심이, 외주면이 이루는 원의 중심에 대해 편심되도록 베어링(7)의 반경 길이를 형성한다.

그리고, 상기 외부편심링(11)의 내주면이 이루는 축방향 중심이, 외부편심링(11)의 외주면이 이루는 축방향 중심에 대해 편심되도록 형성함으로써, 내부편심링(9)의 축방향 중심에 대해 외부편심링(11)의 축방향 중심이 편심 구비될 수 있다.

즉, 외부편심링(11)의 내주면이 이루는 원의 중심이, 외주면이 이루는 원의 중심에 대해 편심되도록 외부편심링(11)의 반경 길이를 형성한다.

더불어, 본 발명은 상기 베어링(7)과, 내부편심링(9) 및 외부편심링(11)이 록킹링(13)에 의해 베어링하우징(5) 내부에 장착될 수 있다.

예컨대, 도 3을 참조하면, 상기 베어링하우징(5)의 내주면에 단면이 층 형상을 이루도록 단차부(5a)를 형성할 수 있다.

그리고, 상기 외부편심링(11)의 내주면 단부에 단면이 절곡된 형상을 이루도록 조립지지부(11a)를 돌출 형성할 수 있다. 이때에, 상기 외부편심링(11)의 외주면이 베어링하우징(5)의 내주면에 밀착되도록 조립하면서, 상기 조립지지부(11a)의 바깥면이 단차부(5a)를 이루는 플랜지 부분에 밀착되도록 조립할 수 있다.

또한, 상기 외부편심링(11)의 내주면과 조립지지부(11a)의 안쪽면에 내부편심링(9)의 외주면과 내부편심링(9)의 일측면이 각각 밀착되도록 조립할 수 있다.

특히, 상기 베어링하우징(5)의 내면을 감싸는 형상으로 내부편심링(9)의 타측에 록킹링(13)이 구비되고, 상기 록킹링(13)이 내부편심링(9)의 타측면에 밀착되도록 조립하여 반경조절조립체를 베어링하우징(5) 내에 조립할 수 있다.

즉, 록킹링(13)이 내부편심링(9)을 축방향으로 밀도록 조립하게 되면, 내부편심링(9)의 일측면이 외부편심링(11)의 조립지지부(11a)에 밀착되어 축방향으로 밀고, 상기 조립지지부(11a)가 단차부(5a)에 밀착되는바, 반경조절조립체를 조립할 수 있다.

아울러, 상기 반경조절조립체는 1개 지점 이상의 베어링하우징(5) 내에 구비될 수 있다.

예컨대, 상기 반경조절조립체는 베어링하우징(5)이 3개 장착되는 경우, 3개의 베어링하우징(5) 중에서 양쪽 끝부분 어느 하나에만 장착되더라도, 랙바(3)의 휘어짐이나 부품들의 제조공차에 영향을 받지 않고 랙바(3)를 장착 가능할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 랙바(3)를 지지하는 베어링하우징(5) 내부의 반경을 조절함으로써 랙바(3) 지지기능을 안정적으로 유지하면서 랙바(3)를 장착 가능한 것은 물론, 랙어셈블리의 전체적인 강성을 증대시켜 서스펜션의 변형 및 파워스티어링의 유압 공급 이상을 방지할 수 있다.

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.

1 : 랙하우징 3 : 랙바
5 : 베어링하우징 5a : 단차부
7 : 베어링 7a : 돌기
9 : 내부편심링 9a : 홈0
11 : 외부편심링 11a : 조립지지부
13 : 록킹링

Claims (6)

1. 랙바의 길이 방향을 따라 적어도 3개 지점 이상에 랙바를 감싸도록 마련된 베어링하우징;
   상기 랙바와 베어링하우징 사이에 복수의 편심링이 마련되어 랙바를 지지하며, 상기 편심링의 회전에 따른 위치 조절을 통해 상기 랙바의 축방향 중심에서 상기 베어링하우징의 내주면으로 이어지는 반경 방향의 길이를 조절 가능한 반경조절조립체;를 포함하는 스티어링 랙바 지지장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 반경조절조립체는,
   상기 랙바를 감싸는 형상으로 마련되고, 그 축방향 중심이 상기 랙바의 축방향 중심으로부터 편심 구비된 베어링;
   상기 베어링을 감싸는 형상으로 마련된 내부편심링; 및
   상기 내부편심링과 베어링하우징 사이에 내부편심링을 감싸는 형상으로 마련되고, 그 축방향 중심이 상기 내부편심링의 축방향 중심으로부터 편심 구비된 외부편심링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스티어링 랙바 지지장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 베어링의 내주면이 이루는 축방향 중심이, 베어링의 외주면이 이루는 축방향 중심에 대해 편심되도록 형성하고;
   상기 외부편심링의 내주면이 이루는 축방향 중심이, 외부편심링의 외주면이 이루는 축방향 중심에 대해 편심되도록 형성한 것을 특징으로 하는 스티어링 랙바 지지장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 베어링의 외주면과 내부이너링의 내주면에는 그 원주방향을 따라 상호 대응하는 홈 및 돌기를 각각 형성하여 조립하는 것을 특징으로 하는 스티어링 랙바 지지장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 베어링하우징의 내주면에 단면이 층 형상을 이루도록 단차부를 형성하며;
   상기 외부편심링의 내주면 단부에 단면이 절곡된 형상을 이루도록 조립지지부를 돌출 형성하되, 상기 외부편심링의 외주면이 베어링하우징의 내주면에 밀착되면서 조립지지부의 바깥면이 단차부에 밀착되고;
   상기 외부편심링의 내주면과 조립지지부의 안쪽면에 내부편심링의 외주면과 내부편심링의 일측면이 각각 밀착되며;
   상기 베어링하우징의 내면을 감싸는 형상으로 록킹링이 구비되고;
   상기 록킹링이 내부편심링의 타측면에 밀착되어, 반경조절조립체를 조립 구성하는 것을 특징으로 하는 스티어링 랙바 지지장치.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 반경조절조립체는 1개 지점 이상의 베어링하우징 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어링 랙바 지지장치.

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