KR20200061052A - 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 랙바의 이동시 발생하는 소음을 저감시키도록 된 랙바 지지구조로서, 상부에 상기 랙바의 일부가 끼움되도록 안착홈이 형성된 써포트요크와, 상기 안착홈에 끼움되어 안내되고, 일측에 기어부가 형성된 랙바로 이루어지며, 상기 써포트요크의 안착홈에는 한쌍의 사선경사면이 형성되고, 상기 사선경사면에는 안내홈이 형성되며, 상기 사선경사면에 형성되는 안내홈에는 상부가 외부로 돌출되게 가이드유닛이 끼움되고, 상가 랙바에는 상기 안착홈에 끼움됨과 아울러 상기 가이드 유닛에 지지되도록 한쌍의 사선지지면을 갖는 안착돌부가 형성되어, 써포트요크에 사선경사면을 갖는 안착홈을 형성하고, 사선경사면에 가이드유닛이 체결되도록 곡선의 안내홈을 형성하며, 랙바에 가이드유닛에 안내되면서 안착홈에 끼움되도록 사선지지면을 갖는 안착돌부를 마련하여, 써포트요크와 랙바의 접촉면을 줄임과 아울러 랙바의 유동을 가이드유닛이 지지하도록 함으로서, 마모에 따른 유지보수비용이 절감되고 마찰에 의한 소음이 대폭 저감되는 효과가 있다.

Description

소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조 { Rack bar support structure with noise reduction function }

본 발명은 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 써포트요크에 사선경사면을 갖는 안착홈을 형성하고, 사선경사면에 가이드유닛이 체결되도록 곡선의 안내홈을 형성하며, 랙바에 가이드유닛에 안내되면서 안착홈에 끼움되도록 사선지지면을 갖는 안착돌부를 마련하여, 써포트요크와 랙바의 접촉면을 줄임과 아울러 랙바의 유동을 가이드유닛이 지지하도록 함으로서, 마모에 따른 유지보수비용이 절감되고 마찰에 의한 소음이 대폭 저감되는 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 구비된 스티어링 시스템(steering system; 조향장치)은 주행중인 차량의 진행방향을 운전자의 의지대로 전환시키기 위한 장치로서, 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하는 조향핸들과 조향축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 상기 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 기어기구 및, 상기 기어기구의 움직임을 바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래그 링크 및 너클 암과 타이로드 등으로 구성된 링크기구를 포함하여 구성된다.

그 중, 상기 기어기구는 통상 기어박스장치를 의미하는 것으로서 조향축의 하단에 구비됨과 더불어 피니언하우징내에 위치하면서 회전 가능하게 설치되는 피니언과, 상기 피니언과 치합을 이루도록 설치되어서 상기 피니언의 회전 운동에 따라 직선운동을 하는 랙바를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 랙바의 양단은 상기 링크기구를 통해 차량의 바퀴와 각각 연결된 구조이다.

그리고, 상기 피니언하우징에는 요크설치부가 일체로 마련되고, 상기 요크설치부에는 상기 랙바를 상기 피니언에 지지되도록 하는 서포트요크가 요크스프링 및 요크플러그를 매개로 설치되어 있다.

따라서, 운전자의 스티어링 휠 조작에 따라 조향축 및 피니언이 축회전을 하면, 상기 피니언과 치합된 랙바가 좌우방향 직선이동을 함으로써 차량의 조향이 이루어지게 된다.

종래의 요크는 랙바의 일부가 인입되어 안내되도록 라운드 형상의 홈부가 형성되고, 상기 홈부에는 마찰에 의한 마모를 방지하돌고 마찰패드가 마련된다.

그러나, 종래의 요크에 형성된 홈부와 홈부에 인입되는 랙바가 라운드지게 형성되어 상호 맞닿는 접촉면적으로 인해, 랙바가 홈부를 따라 이동함과 아울러 회전하면서 요크와 마찰되어, 마찰소음이 과도하게 발생하는 문제점이 있으며 마찰에 의한 마모로 인해 요크를 마찰패드를 자주교체해야하는 번거로운 문제점이 상존하게 된다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

등록특허 제0804443호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 써포트요크에 사선경사면을 갖는 안착홈을 형성하고, 사선경사면에 가이드유닛이 체결되도록 곡선의 안내홈을 형성하며, 랙바에 가이드유닛에 안내되면서 안착홈에 끼움되도록 사선지지면을 갖는 안착돌부를 마련하여, 써포트요크와 랙바의 접촉면을 줄임과 아울러 랙바의 유동을 가이드유닛이 지지하도록 함으로서, 마모에 따른 유지보수비용이 절감되고 마찰에 의한 소음이 대폭 저감되는 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 랙바의 이동시 발생하는 소음을 저감시키도록 된 랙바 지지구조로서, 상부에 상기 랙바의 일부가 끼움되도록 안착홈이 형성된 써포트요크와, 상기 안착홈에 끼움되어 안내되고, 일측에 기어부가 형성된 랙바로 이루어지며, 상기 써포트요크의 안착홈에는 한쌍의 사선경사면이 형성되고, 상기 사선경사면에는 안내홈이 형성되며, 상기 사선경사면에 형성되는 안내홈에는 상부가 외부로 돌출되게 가이드유닛이 끼움되고, 상가 랙바에는 상기 안착홈에 끼움됨과 아울러 상기 가이드 유닛에 지지되도록 한쌍의 사선지지면을 갖는 안착돌부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상가 안내홈은 상기 가이드유닛이 미끄럼이동되도록 곡선지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드유닛은 상기 안내홈에 끼움되어 상기 랙바의 가압에 의해 미끄럼이동되도록 라운드부가 형성되고, 상기 안착돌부를 지지하도록 지지면이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드유닛 단면이 반원형으로 형성되고, 상기 가이드유닛이 체결되는 상기 안내홈은 상기 사선경사면에 한 쌍을 이루며 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드유닛 단면이 반원으로 형성된 절단된 봉형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조는 써포트요크에 사선경사면을 갖는 안착홈을 형성하고, 사선경사면에 가이드유닛이 체결되도록 곡선의 안내홈을 형성하며, 랙바에 가이드유닛에 안내되면서 안착홈에 끼움되도록 사선지지면을 갖는 안착돌부를 마련하여, 써포트요크와 랙바의 접촉면을 줄임과 아울러 랙바의 유동을 가이드유닛이 지지하도록 함으로서, 마모에 따른 유지보수비용이 절감되고 마찰에 의한 소음이 대폭 저감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조에 있어, 밀착링을 포함하는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조를 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조의 다른 실시예를 나타낸 분해사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조의 다른 실시예를 나타낸 분해정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조의 다른 실시예를 나타낸 분해측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조가 조향장치에 체결된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조에 있어, 조향장치의 A-A단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조를 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조에 있어, 밀착링을 포함하는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조를 나타낸 분해사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조의 다른 실시예를 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조의 다른 실시예를 나타낸 분해정면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조의 다른 실시예를 나타낸 분해측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조가 조향장치에 체결된 상태를 나타낸 측면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조에 있어, 조향장치의 A-A단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조(10)(이하에서는 설명의 편의상 랙바 지지구조라 명명함)는 자동차의 조향장치(300)에 마련되는 피니언하우징(100)에 배치되어 회전되는 피니언기어(200)에 의해 이동되는 랙바(30)와 상기 피니언하우징(100)에 설치되어 상기 랙바(30)를 지지함과 아울러 랙바(30)의 이동시 발생하는 소음을 저감시키도록 된 랙바(30)로서, 이에 이와같은 랙바(30)는 써포트요크(20)와 랙바(30)로 이루어진다.

상기 써포트요크(20)는 상기 피니언하우징(100)의 내부에 설치되며, 상기 피니언하우징(100)에 마련되는 탄성스프링에 의해 상기 랙바(30)를 가압하면서 지지하게 된다.

상기 써포트요크(20)의 상부에는 상기 랙바(30)의 하부가 안착되도록 안착홈(21)이 형성된다. 상기 안착홈(21)은 도면에 도시된 바와 같이 " V "자 형상으로 형성시키게 된다.

상기 써포트요크(20)는 금속재로 이루어지며, 외면에는 환형의 링체결홈들이 더 형성된다.

상기 써포트요크(20)의 안착홈(21)에는 한쌍의 사선경사면(211)이 형성되고, 상기 사선경사면(211)에는 안내홈(211a)이 형성되며, 상기 사선경사면(211)에 형성되는 안내홈(211a)에는 상부가 외부로 돌출되게 가이드유닛(22)이 끼움된다.

상기 가이드유닛(22)은 합성수지재, 탄성을 갖는 합성수지재 또는 금속재로 형성시키게 된다.

상기한 써포트요크(20)의 안착홈(21)이 " V "자 형상으로 형성되게 사선경사면이 형성되어, 상기 안착홈(21)에 체결되는 랙바(30)가 상기 사선경사면(211)에 지지되어 회전되는 것을 방지하게 되고, 랙바의 길이방향을 따라 회전없이 이동할 수 있게 됨으로써, 회전에 의한 마찰소음과 마모가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 랙바(30)는 상기 안착홈(21)에 끼움되어 안내되고, 상부에는 기어부(31)가 형성된다. 상기 랙바(30)는 피니언기어(200)의 회전에 의해 상기 안착홈(21)을 따라 수평이동하게 된다.

상기 랙바(30)는 조향축의 회전과 함께 회전되는 피니언기어(200)에 의해 이동되며, 상기 피니언기어(200)는 상기 랙바(30)의 기어부(31)와 치합된다.

상기 랙바(30)는 원형의 샤프트형상으로 형성되고, 상부에는 상기 기어부(31)가 마련되며, 상기 기어부(31)와 대응되는 위치에 상기 안착홈(21)에 끼움됨과 아울러 상기 가이드 유닛에 지지되도록 한쌍의 사선지지면(321)을 갖는 안착돌부(32)가 형성된다.

상기 랙바(30)는 금속재로 형성시키게 되며, 상기 기어부(31)와 상기 안착돌부(32)는 상기 랙바(30)를 따라 일정구간 형성시키게 된다.

상기 안착돌부(32)는 상기 안착홈(21)에 끼움되도록 단면이 " V "자 형상으로 형성된다.

상기 안착돌부(32)를 " V "자 형상으로 형성시킴으로써, 상기 안착홈(21)에서 안착된 랙바(30)가 회전되는 것을 방지하게 되며, 상기 가이드유닛의 지지면과 맞닿아 지지할 수 있게 된다.

상가 안내홈(211a)은 상기 가이드유닛(22)이 미끄럼이동되도록 곡선지게 형성되고, 상기 가이드유닛(22)은 상기 안내홈(211a)에 끼움되어 상기 랙바(30)의 가압에 의해 미끄럼이동되도록 라운드부(221)가 형성되고 상기 안착돌부(32)를 지지하도록 지지면(222)이 형성된다.

상기 가이드유닛(22)의 라운드부(221)는 상기 안내홈(211a)에 일부가 외부로 돌출되게 끼움되어, 외부로 돌출된 가이드유닛(22)의 지지면(222)이 상기 랙바(30)의 안착돌부(32)를 지지하게 된다.

상기 가이드유닛(22) 단면이 반원형으로 형성되고, 상기 가이드유닛(22)이 체결되는 상기 안내홈(211a)은 상기 사선경사면(211)에 한 쌍을 이루며 형성되며, 상기 안내홈(211a)에는 상기 가이드유닛(22)이 끼움되어 상기 랙바(30)를 지지하게 된다.

다르게는 한쌍이 아닌 상기 가이드유닛(22)에 한 개씩 상기 안내홈(211a)을 형성하고, 상기 안내홈(211a)에 가이드유닛(22)을 체결하는 것도 가능하다.

상기 가이드유닛(22) 단면이 반원으로 형성된 절단된 봉형상으로 형성되어, 상기 랙바(30)의 안착돌부(32)를 지지하는 것도 가능하다.

이때, 봉형상의 가이드유닛(22)은 반원형의 가이드유닛(22)에 비해 랙바(30)와 접촉면적이 늘어나 랙바(30)를 지지하며 원활한 안내가 가능하나 소음은 증가하게 된다.

상기와 같이 구성되는 소음저감기능을 갖는 랙바(30)는 랙바(30)에 사선지지면(321)을 갖는 안착돌부(32)를 형성하고, 상기 안착돌부(32)가 끼움되어 가이드되도록 써포트요크(20)에 사선경사면(211)을 형성하여, 피니언기어(200)의 회전에 의해 이동하는 랙바(30)가 회전되어 마찰에 의한 소음이 발생하는 것을 방지하게 되고, 사선경사면(211)에 안착홈(21)을 형성하고 안착홈(21)에 라인드부와 지지면(222)을 갖는 가이드유닛(22)을 돌출되게 체결하여 랙바(30)를 지지하도록 함으로서, 랙바(30)가 피니언기어(200)에 의해 이동하면서 회전시 안착홈(21)을 따라 가이드유닛(22)이 이동되면서 랙바(30)를 안내하여 랙바(30)와 써포트요크(20)가 마찰되는 것을 방지하게 되고 마찰에 의한 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 가이드유닛(22)이 랙바(30)를 지지함으로써, 랙바(30)와 써포트요크(20)가 맞닿는 방지하여 마찰소음이 발생하는 것을 차단하게 되고, 상기 가이드유닛(22)에 의해 써포트요크(20) 보다 랙바(30)와 맞닿는 면적을 줄일 수 있어 소음을 대폭 저감시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 본 발명에 따른 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조는, 써포트요크에 사선경사면을 갖는 안착홈을 형성하고, 사선경사면에 가이드유닛이 체결되도록 곡선의 안내홈을 형성하며, 랙바에 가이드유닛에 안내되면서 안착홈에 끼움되도록 사선지지면을 갖는 안착돌부를 마련하여, 써포트요크와 랙바의 접촉면을 줄임과 아울러 랙바의 유동을 가이드유닛이 지지하도록 함으로서, 마찰에 의한 소음 발생과 마모에 따른 유지보수비용이 증가하는 문제점이 발생하지 않게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 랙바 지지구조 20 : 써포트요크
30 : 랙바
21 : 안착홈 211 : 사선경사면
211a : 안내홈
22 : 가이드유닛 221 : 라운드부
222 : 지지면
31 : 기어부 32 : 안착돌부
321 : 사선지지면
100 : 피니언하우징 200 : 피니언기어
300 : 조향장치

Claims (5)

1. 랙바의 이동시 발생하는 소음을 저감시키도록 된 랙바 지지구조로서,
   상부에 상기 랙바의 일부가 끼움되도록 안착홈이 형성된 써포트요크; 및
   상기 안착홈에 끼움되어 안내되고, 일측에 기어부가 형성된 랙바로 이루어지며,
   상기 써포트요크의 안착홈에는 한쌍의 사선경사면이 형성되고, 상기 사선경사면에는 안내홈이 형성되며,
   상기 사선경사면에 형성되는 안내홈에는 상부가 외부로 돌출되게 가이드유닛이 끼움되고,
   상가 랙바에는 상기 안착홈에 끼움됨과 아울러 상기 가이드 유닛에 지지되도록 한쌍의 사선지지면을 갖는 안착돌부가 형성된 것을 특징으로 하는 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상가 안내홈은 상기 가이드유닛이 미끄럼이동되도록 곡선지게 형성되는 것을 특징으로 하는 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드유닛은 상기 안내홈에 끼움되어 상기 랙바의 가압에 의해 미끄럼이동되도록 라운드부가 형성되고, 상기 안착돌부를 지지하도록 지지면이 형성된 것을 특징으로 하는 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드유닛 단면이 반원형으로 형성되고, 상기 가이드유닛이 체결되는 상기 안내홈은 상기 사선경사면에 한 쌍을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드유닛 단면이 반원으로 형성된 절단된 봉형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 소음저감기능을 갖는 랙바 지지구조.
   
   

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