KR20200066807A - 자동차 조향장치의 랙바 지지장치 - Google Patents

자동차 조향장치의 랙바 지지장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200066807A
KR20200066807A KR1020180153355A KR20180153355A KR20200066807A KR 20200066807 A KR20200066807 A KR 20200066807A KR 1020180153355 A KR1020180153355 A KR 1020180153355A KR 20180153355 A KR20180153355 A KR 20180153355A KR 20200066807 A KR20200066807 A KR 20200066807A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rack bar
bar support
axial direction
inclined surface
guide member
Prior art date
Application number
KR1020180153355A
Other languages
English (en)
Inventor
허성무
Original Assignee
주식회사 만도
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020180153355A priority Critical patent/KR20200066807A/ko
Priority to PCT/KR2019/014944 priority patent/WO2020116797A1/ko
Priority to CN201980079622.9A priority patent/CN113165685B/zh
Priority to US17/299,424 priority patent/US11958539B2/en
Priority to DE112019006029.5T priority patent/DE112019006029T5/de
Publication of KR20200066807A publication Critical patent/KR20200066807A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/123Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/126Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by the rack
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/26Racks
    • F16H55/28Special devices for taking up backlash
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/26Racks
    • F16H55/28Special devices for taking up backlash
    • F16H55/283Special devices for taking up backlash using pressure yokes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/09Reducing noise
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H19/00Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/04Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
    • F16H2019/046Facilitating the engagement or stopping of racks

Abstract

본 실시예들에 의한 자동차의 조향장치의 랙바 지지장치는, 피니언축과 치합되는 랙바, 하우징에 구비되되 랙바의 배면과 대향되는 제 1 경사면이 구비되는 가이드부재, 랙바의 배면에 지지되는 요크부와 제 1 경사면에 접하는 제 2 경사면이 구비되는 랙바지지부재, 가이드부재와 랙바지지부재 사이에서 축방향으로 지지되어, 랙바지지부재를 랙바에 밀착시키는 탄성부재를 포함하여, 랙바지지부재의 마모로 발생되는 유격을 보상함으로써 랙바와 피니언축의 치합이 잘 이루어지게 하고, 유격이 증대되는 것을 방지하여 노이즈를 감소시키고, 랙바의 축방향으로 조립할 수 있도록 구조를 단순화시켜 조립편의성이 향상되고 차량 내에서 차지하는 공간을 최소화시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.

Description

자동차 조향장치의 랙바 지지장치{Rack Bar Supporting Device of Steering Apparatus for Vehicle}
본 실시예들은 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 랙바와 피니언축 사이의 유격을 보상함으로써 랙기어와 피니언기어의 치합이 잘 이루어지게 하고, 유격이 증대되는 것을 방지하여 노이즈를 감소시키고, 랙바의 축방향으로 조립할 수 있도록 구조를 단순화시켜 조립편의성이 향상되고 차량 내에서 차지하는 공간을 최소화시킬 수 있는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에 관한 것이다.
자동차의 조향장치는 자동차의 진행방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 일반적으로 차량의 앞바퀴가 선회하는 회전중심을 변경할 수 있도록 운전자의 조향휠 조작을 랙바의 직선운동으로 변환하게 된다.
운전자의 조향휠 조작에 의해 회전되는 조향축의 단부에는 피니언기어가 형성된 피니언축이 구비되고, 랙바에는 피니언기어와 치합되는 랙기어가 형성됨으로써 운전자가 조향휠을 조작할 때 피니언축과 랙바가 치합되어 조향축의 회전운동이 랙바의 직선운동으로 변환되며 차량의 앞바퀴가 선회되게 된다.
이 때, 랙바와 피니언축 사이의 유격을 보상하여 치합이 잘 이루어지게 하기 위해 랙바를 피니언축을 항하는 방향으로 지지하는 랙바 지지장치가 구비된다. 이러한 랙바 지지장치에는 피니언축의 반대편에서 랙바에 지지되는 서포트요크가 구비된다.
그런데, 종래의 랙바 지지장치에서는 랙바가 직선으로 왕복운동함에 따라 서포트요크가 마모되어 지지력이 약해지는 것을 방지하기 위해, 서포트요크가 랙바와 밀착되도록 서포트요크의 배면에 지지되는 스프링, 스프링을 지지하는 요크플러그 및 요크플러그를 고정하는 락너트 등이 구비되었는데, 이는 랙바를 지지하는 지지력이 장시간 유지되지 못하여 피니언축과 랙바 사이의 유격으로 인한 노이즈가 발생하게 되고 또한 스프링 등이 랙바와 수직하게 조립되어 조립하기 불편하고 차량 내에서 많은 공간을 차지하는 문제가 있었다.
본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 랙바지지부재의 마모로 발생되는 유격을 보상함으로써 랙바와 피니언축의 치합이 잘 이루어지게 하고, 유격이 증대되는 것을 방지하여 노이즈를 감소시키고, 랙바의 축방향으로 조립할 수 있도록 구조를 단순화시켜 조립편의성이 향상되고 차량 내에서 차지하는 공간을 최소화시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.
본 실시예들의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 실시예들에 의하면, 피니언축과 치합되는 랙바, 하우징에 구비되되 랙바의 배면과 대향되는 제 1 경사면이 구비되는 가이드부재, 랙바의 배면에 지지되는 요크부와 제 1 경사면에 접하는 제 2 경사면이 구비되는 랙바지지부재, 가이드부재와 랙바지지부재 사이에서 축방향으로 지지되어, 랙바지지부재를 랙바에 밀착시키는 탄성부재를 포함하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치가 제공될 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 랙바지지부재의 마모로 발생되는 유격을 보상함으로써 랙바와 피니언축의 치합이 잘 이루어지게 하고, 유격이 증대되는 것을 방지하여 노이즈를 감소시키고, 랙바의 축방향으로 조립할 수 있도록 구조를 단순화시켜 조립편의성이 향상되고 차량 내에서 차지하는 공간을 최소화시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 실시예들에 의한 자동차의 조향장치의 랙바 지지장치에 대한 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 결합상태에 대한 단면도이다.
도 3 내지 도 4는 도 1의 일부에 대한 사시도이다.
도 5 내지 도 6은 도 1의 일부에 대한 사시도이다.
도 7은 도 1의 일부의 작동상태를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 실시예들에 의한 자동차 조향장치의 일부에 대한 단면도이다.
도 9는 도 1의 일부에 대한 측면도이다.
도 10 내지 도 12는 도 1의 일부에 대한 사시도이다.
이하, 본 실시예들의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예들의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 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.
도 1은 본 실시예들에 의한 자동차의 조향장치의 랙바 지지장치에 대한 분해사시도, 도 2는 도 1의 결합상태에 대한 단면도, 도 3 내지 도 4는 도 1의 일부에 대한 사시도, 도 5 내지 도 6은 도 1의 일부에 대한 사시도, 도 7은 도 1의 일부의 작동상태를 보여주는 단면도, 도 8은 본 실시예들에 의한 자동차 조향장치의 일부에 대한 단면도, 도 9는 도 1의 일부에 대한 측면도, 도 10 내지 도 12는 도 1의 일부에 대한 사시도이다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참고하여 살펴본다.
본 실시예들에 의한 자동차의 조향장치의 랙바 지지장치(100)는, 피니언축(102)과 치합되는 랙바(103), 하우징(101)에 구비되되 랙바(103)의 배면과 대향되는 제 1 경사면(132)이 구비되는 가이드부재(130), 랙바(103)의 배면에 지지되는 요크부(111)와 제 1 경사면(132)에 접하는 제 2 경사면(112)이 구비되는 랙바지지부재(110), 가이드부재(130)와 랙바지지부재(110) 사이에서 축방향으로 지지되어 랙바지지부재(110)를 랙바(103)에 밀착시키는 탄성부재(120)를 포함한다.
피니언축(102)은 조향휠(미도시)에 의해 회전되는 조향축(미도시)와 연결되어, 운전자의 조향휠 조작에 의해 회전된다.
랙바(103)의 정면에는 랙기어(104)가 형성되어 피니언축(102)의 피니언기어(201)와 치합됨으로써, 피니언축(102)이 회전될 때 하우징(101) 내부에서 축방향으로 직선 왕복운동하며 차량의 앞바퀴를 선회시켜 운전자의 조향휠 조작에 의해 차량이 조타되게 된다.
랙기어(104)와 피니언기어(201)가 치합될 때 랙바(103)와 피니언축(102) 사이의 유격에 의해 노이즈가 발생되는 것을 방지하기 위해, 랙바지지부재(110), 가이드부재(130) 및 탄성부재(120)가 구비되어 랙바(103)를 피니언축(102)과 치합되는 방향으로 지지하여 유격을 보상한다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 가이드부재(130), 랙바지지부재(110) 등은 하우징(101) 내에서 랙바(103)의 피니언축(102) 반대편에 구비되어 랙바(103)를 피니언축(102)과 치합되는 방향으로 지지함으로써 랙바(103)와 피니언축(102) 사이의 유격이 증대되는 것을 방지하는 것이다.
한편, 가이드부재(130), 랙바지지부재(110) 및 탄성부재(120)는 조립체를 이루어 장착홈(211)에 축방향으로 삽입되며 하우징(101)의 내부에 구비되게 되고, 결합부재(140)에 의해 하우징(101)에 고정되게 된다.
종래의 랙바 지지장치가 랙바와 수직한 방향으로 구비되어 부품을 조립하는 데 번거로움이 있고 또한 하우징이 스프링, 요크플러그 등을 수용하기 위해 랙바와 수직하게 연장되어 구비되었던 것과 비교할 때, 본 실시예들에 의한 자동차 조향장치의 랙바 지지장치(100)는 구조가 단순하며 랙바(103)와 동일한 축방향으로 하우징(101)에 조립되어 조립편의성이 향상되고 또한 하우징(101)이 랙바(103)와 수직하게 연장될 필요가 없어 차량 내에서 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.
가이드부재(130), 랙바지지부재(110) 및 탄성부재(120)가 조립체를 이루어 하우징(101) 내부에서 결합부재(140)에 의해 장착되는 구조에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.
이어서, 도 3 내지 도 4를 참고하여 살펴본다.
가이드부재(130)는 하우징(101)에 구비되되, 랙바(103)의 배면과 대향되는 제 1 경사면(132)이 구비된다.
제 1 경사면(132)은 축방향으로 경사지게 형성되는데, 즉 축방향 일단에서 타단으로 갈수록 가이드부재(130)의 두께가 두꺼워지게 형성되어 가이드부재(130)의 정면이 일단에서 타단으로 갈수록 랙바(103)의 배면과 가까워지게 형성된다.
랙바지지부재(110)에는 랙바(103)의 배면에 지지되는 요크부(111)와 제 1 경사면(132)에 접하는 제 2 경사면(112)이 구비된다. 즉, 랙바지지부재(110)는 랙바(103)와 가이드부재(130)의 사이에 구비되게 된다(도 2 참조).
제 2 경사면(112)은 제 1 경사면(132)과 대응되게 형성되어 서로 접하게 되는데, 즉 축방향 타단에서 일단으로 갈수록 랙바지지부재(110)의 두께가 두꺼워지게 형성되어 랙바지지부재(110)의 배면이 타단에서 일단으로 갈수록 랙바(103)의 배면과 멀어지게 형성된다.
랙바지지부재(110)는 랙바(103)가 축방향으로 직선 왕복운동할 때 랙바(103)와 요크부(111) 사이의 마찰에 의한 마모에 강하고 열에 의한 신축성이 작은 재질로 이루어질 것이 요구되므로, 예를 들면 폴리아세탈(POM), 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등과 같은 엔지니어링 플라스틱계열 재질, 또는 스틸 소결, 알루미늄 및 아연 다이캐스팅 재질 등으로 이루어질 수 있으며, 또는 요크부(111)의 내측면에 저마찰성, 내마모성 재질이 더 구비될 수도 있을 것이다.
탄성부재(120)는 가이드부재(130)와 랙바지지부재(110) 사이에서 축방향으로 지지되어 랙바지지부재(110)를 랙바(103)에 밀착시키는데, 랙바지지부재(110)를 랙바(103)가 피니언축(102)과 치합되는 방향으로 지지하게 되는 것이다.
이러한 탄성부재(120)로는 코일스프링, 판스프링 등 다양한 구성이 사용될 수 있으며, 다만 본 실시예들의 상세한 설명 및 도면에 있어서는 코일스프링이 사용되는 일례로 설명하기로 한다.
제 1 경사면(132)이 제 2 경사면(112)을 타고올라가며 랙바지지부재(110)가 가이드부재(130)에서 슬라이딩될 수 있도록, 가이드부재(130)와 랙바지지부재(110)에는 각각 슬라이드홈(131)과 슬라이드부(113)가 구비된다.
제 1 경사면(132)에는 축방향으로 형성되는 슬라이드홈(131)이 구비되고, 제 2 경사면(112)에는 슬라이드홈(131)에 삽입되는 슬라이드부(113)가 돌출형성된다.
즉, 제 1 경사면(132)과 제 2 경사면(112)이 접할 때 랙바지지부재(110)의 슬라이드부(113)가 가이드부재(130)의 슬라이드홈(131)에 삽입되게 되어(도 5,6 참조), 슬라이드부(113)가 슬라이드홈(131)에서 슬라이딩될 때 제 1 경사면(132)과 제 2 경사면(112)에 의해 랙바지지부재(110)가 가이드부재(130)에서 랙바(103)를 향하는 전방으로 이동되어 랙바(103)에 밀착되게 되는 것이다.
도면에 도시된 바와 같이 슬라이드홈(131)과 슬라이드부(113)은 각각 가이드부재(130)의 정면와 랙바지지부재(110)의 배면에서 축방향을 따라 형성되어, 제 1 경사면(132)과 제 2 경사면(112)은 각각 슬라이드홈(131)과 슬라이드부(113)의 양측에 구비될 수 있다.
다시 말해, 가이드부재(130)는 슬라이드부(113)의 배면과 대향되는 몸체부(301) 및 몸체부(301)의 양측에서 전방으로 돌출되어 슬라이드부(113)의 측면에 지지되는 측면부(302)를 포함하여, 몸체부(301) 및 서로 대향되는 측면부(302)가 슬라이드홈(131)을 형성하고 측면부(302)의 정면에 제 1 경사면(132)이 구비되어 제 2 경사면(112)에 측면부(302)가 지지될 수 있다.
즉, 측면부(302)는 가이드부재(130)에서 축방향 일단에서 타단까지 돌출되는 높이가 높아지게 형성되며 정면에 제 1 경사면(132)이 구비된다.
랙바지지부재(110)가 축방향 타측으로 슬라이딩되며 전방으로 이동될 때에는 슬라이드(113)과 몸체부(301) 사이가 이격되게 되고(도 8 참조), 랙바지지부재(110)가 축방향 일측으로 슬라이딩되며 후방으로 이동될 때에는 슬라이드부(113)가 몸체부(301)에 지지될 수 있다.
한편, 슬라이드홈(131)은 가이드부재(130)의 축방향 일단에서 타단까지 형성되되, 슬라이드부(113)보다 축방향 길이가 길게 형성되고 하측지지벽(311)과 상측지지벽(321)이 구비되어 랙바지지부재(110)가 슬라이딩될 때 슬라이드부(113)가 하측지지벽(311)과 상측지지벽(321)에 지지될 수 있다.
먼저, 가이드부재(130)에는 제 1 경사면(132)의 높이가 낮은 일단부에서 슬라이드홈(131)을 막는 하측지지벽(311)이 구비된다.
하측지지벽(311)은 서로 대향되는 양 측면부(302)의 일단을 연결하게 구비되어 슬라이드홈(131)을 막아 랙바지지부재(110)가 가이드부재(130)에서 슬라이딩될 때 축방향으로 지지되며 스토퍼 역할을 수행할 수 있다.
그리고, 가이드부재(130)에는 제 1 경사면(132)의 높이가 높은 타단부에서 슬라이드홈(131)을 막는 상측지지벽(321)이 구비된다.
상측지지벽(321)은 서로 대향되는 양 측면부(302)의 타단을 연결하게 구비되어 슬라이드홈(131)을 막아 랙바지지부재(110)가 가이드부재(130)에서 슬라이딩될 때 축방향으로 지지되며 스토퍼 역할을 수행할 수 있다.
즉, 가이드부재(130), 랙바지지부재(110) 및 탄성부재(120)가 조립체를 이루어 하우징(101)에 조립될 때 탄성부재(120)에 의해 탄성지지되는 랙바지지부재(110)가 상측지지벽(321)에 축방향으로 지지되며 스토퍼 역할을 하게 되는 것이다.
이 때 슬라이드부(113)에는 돌출부(421)가 구비되고 상측지지벽(321)에는 삽입공(322)가 형성되어 랙바지지부재(110)가 가이드부재(130)에서 이탈되는 것이 방지되는데, 자세한 내용은 후술한다.
탄성부재(120)는 가이드부재(130)와 랙바지지부재(110)의 사이에 축방향으로 구비되는데, 즉 탄성부재(120)의 축방향 일단이 하측지지벽(311)에 지지되고 타단이 슬라이드부(113)에 지지된다.
즉, 탄성부재(120)가 제 1 경사면(132)의 높이가 낮은 일단부에서 제 2 경사면(112)이 제 1 경사면(132)을 타고올라가는 방향으로 탄성지지함으로써 랙바지지부재(110)가 가이드부재(130)에서 축방향으로 슬라이딩되며 전방으로 이동하여 요크부(111)가 랙바(103)에 밀착되게 되는 것이다.
이 때, 탄성부재(120)가 가이드부재(130)와 랙바지지부재(110) 사이에 구비되는 공간을 확보하기 위해 돌기부(411) 및 삽입홀(303)이 구비된다.
즉, 돌기부(411)는 슬라이드부(113)의 배면에서 돌출형성되고 슬라이드홈(131)에는 돌기부(411)가 삽입되는 삽입홀(303)이 구비되어, 슬라이드부(113)가 슬라이드홈(131)에 삽입될 때 돌기부(411)가 삽입홀(303)에 삽입되게 된다.
이 때 랙바지지부재(110)가 축방향으로 슬라이딩될 수 있도록 삽입홀(303)은 돌기부(411)보다 축방향으로 길게 형성될 것이다.
이러한 돌기부(411)는 가이드부재(130)의 일단부에 구비되는데, 도면에 도시된 바와 같이 가이드부재(130)에는 탄성부재(120)의 타단이 삽입되게 축방향으로 형성되는 제 1 안착홀(312)이 슬라이드부(113)와 돌기부(411)에 걸쳐 구비된다.
또한, 하측지지벽(311)에는 탄성부재(120)의 일단이 삽입되게 축방향으로 형성되는 제 2 안착홀(412)이 구비되어, 탄성부재(120)는 압축된 상태로 제 1 안착홀(312)과 제 2 안착홀(412)에 축방향 양단이 삽입되어 축방향으로 탄성력을 제공하게 되는 것이다.
도 7을 참고하여 살펴보면, 제 1 경사면(132)과 제 2 경사면(112)에 의해 탄성부재(120)의 축방향 탄성력이 랙바(103)와 피니언축(102)이 치합되는 방향으로 변환됨으로써, 탄성부재(120)에 의해 랙바지지부재(110)가 축방향으로 슬라이딩되며 랙바(103)를 향하는 전방으로 이동되어 랙바(103)에 밀착되게 되며 또한 차량이 장시간 구동되어 요크부(111)에 마모가 발생되더라도 마모된 유격만큼 랙바지지부재(110)가 전방으로 진입하며 랙바(103)와 피니언축(102) 사이의 유격이 보상되게 되는 것이다.
이러한 제 1 경사면(132)과 제 2 경사면(112)의 기울기는 10°이하로 형성되는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 차종별 특성에 맞추어 다르게 형성될 수 있다.
도면에는 랙바지지부재(110)가 가이드부재(130)에서 슬라이딩되며 전방으로 진입하는 높이차이(h)를 명확하게 표현하기 위해 과장되게 도시되었으며, 실제로 랙바지지부재(110)가 랙바(103)과 피니언축(102) 사이의 유격을 보상하기 위해 진입되는 정도는 도면에 표현된 것보다 작을 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 7에서 왼쪽의 경우에는 슬라이드부(113)가 몸체부(301)에 지지되어 있을 수 있으며, 오른쪽의 경우에는 슬라이드부(113)가 몸체부(301)와 이격되어 있을 것이다.
한편, 도 8을 참고하여 살펴보면, 제 2 안착홀(412)은 하측지지벽(311)을 축방향으로 관통하여 형성되되, 제 2 안착홀(412)에는 탄성부재(120)에 지지되는 조절볼트(801)가 결합될 수 있다.
탄성부재(120)는 전술한 바와 같이 압축된 상태에서 제 1 안착홀(312)과 제 2 안착홀(412)에 삽입되어 랙바지지부재(110)에 축방향 탄성력을 제공하여 랙바(103)를 피니언축(102)에 맞물리는 방향으로 지지하게 되는데, 이러한 탄성부재(120)의 탄성력을 조절하기 위해 조절볼트(801)가 구비될 수 있다.
즉, 조절볼트(801)를 전진시켜 탄성부재(120)을 가압함으로써 랙바지지부재(110)에 가해지는 탄성력을 증가시킬 수 있고 또는 조절볼트(801)를 후퇴시켜 랙바지지부재(110)에 가해지는 탄성력을 감소시킬 수도 있으며, 이는 조립시 차종별 특성에 맞추어 다르게 설정할 수 있을 것이며 또는 차량이 장시간 운행되어 요크부(111)의 마모된 정도가 커진 경우 조절볼트(801)를 전진시킴으로써 랙바(103)와 피니언축(102) 사이의 유격을 보상할 수 있을 것이다.
이어서, 전술한 바와 같이 랙바지지부재(110)가 가이드부재(130)에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 슬라이드부(113)에는 축방향 타측으로 돌출되는 돌출부(421)가 구비되고, 상측지지벽(321)에는 돌출부(421)가 삽입되는 삽입공(322)이 형성되게 된다.
즉, 랙바지지부재(110)가 상측지지벽(321)에 지지될 때 돌출부(421)가 삽입공(322)에 삽입됨으로써 랙바지지부재(110)가 가이드부재(130)에서 전방으로 이탈되는 것이 방지되어, 조립체가 하우징(101)에 조립될 때 조립편의성이 향상된다.
또한, 도 9를 참고하여 살펴보면, 상측지지벽(321)에는 랙바(103)에 대향되는 정면에 함몰부(323)가 구비될 수 있다.
상측지지벽(321)은 측면부(302)의 높이가 높은 타단부에 구비되므로 상측지지벽(321)의 중앙부가 요크부(111)보다 더 돌출되어 랙바(103)와 간섭될 수 있는 우려가 있는데, 이를 방지하기 위해 함몰부(323)가 구비되어 상측지지벽(321)의 높이가 중앙부에서 양단부보다 낮게 형성됨으로써 가이드부재(130)와 랙바지지부재(110)가 결합되었을 때 상측지지벽(321)이 요크부(111)를 막지 않게 되고, 따라서 랙바(103)와 간섭되지 않게 되는 것이다.
이하, 도 10 내지 도 12를 참고하여 살펴본다.
가이드부재(130), 랙바지지부재(110) 및 탄성부재(120)가 먼저 조립되며 조립체를 이루고, 그 후 조립체가 장착홈(211)에 장착되며 결합부재(140)에 의해 하우징(101) 내부에 고정되게 된다.
슬라이드부(113)는 슬라이드홈(131)에 삽입되어 양 측면부(302) 및 상측지지벽(321), 탄성부재(120)에 지지되고, 또한 돌출부(421)가 삽입공(322)에 삽입됨으로써 가이드부재(130), 랙바지지부재(110) 및 탄성부재(120)가 조립되게 된다.
이러한 조립체는 하우징(101)에 랙바(103)와 동일한 축방향으로 삽입되며 조립되게 되는데, 따라서 간편하게 조립될 수 있고 하우징(101)이 차량 내부에서 차지하는 공간이 최소화될 수 있다.
하우징(101)의 내측면에는 랙바지지부재(110)와 가이드부재(130)가 장착되는 장착홈(211)이 형성되는데, 도면에 도시된 바와 같이 장착홈(211)은 요크부(111)의 외측면과 가이드부재(130)의 배면 및 측면에 대응되게 형성될 수 있으며 랙바지지부재(110)보다 축방향으로 길게 형성되어 랙바지지부재(110)는 장착홈(211)에 삽입되어 축방향으로 슬라이딩되게 된다.
이 때, 장착홈(211)이 축방향으로 개구되도록 하우징(101)에는 내경이 확장되며 형성되는 단차부(1001)가 구비될 수 있다.
즉, 장착홈(211)은 하우징(101)의 소경부와 대경부의 경계에 형성되는 형태를 취하게 되어 축방향으로 개구되고, 조립체가 삽입될 수 있다.
조립체가 장착홈(211)에 삽입되는 과정을 설명하자면, 우선 요크부(111)가 랙바(103)의 배면에 지지되게 조립체가 위치되고 랙바(103)를 따라 축방향으로 슬라이딩되며 간단하게 장착홈(211)에 삽입될 수 있다.
즉, 랙바(103)와 요크부(111)의 마찰에 의해 랙바지지부재(110)가 축방향 일단으로 밀리면서 장착홈(211)에 삽입되게 되어, 조립체를 장착홈(211)에 삽입하기 위한 별도의 공정이 필요하기 않게 된다.
또한, 장착홈(211)에 삽입되는 조립체를 고정하기 위해 결합부재(140)가 구비되는데, 다시 말해 결합부재(140)는 단차부(1001)에 지지되며 하우징(101)에 결합되어, 장착홈(211)에 안착된 가이드부재(130)를 축방향으로 고정하게 된다.
이러한 단차부(1001)는 도면에 도시된 바와 같이 환형으로 형성될 수 있으며, 하우징(101)의 내부에 압입되거나 나사체결될 수 있을 것이다.
결합부재(140)에 의해 가이드부재(130)가 하우징(101) 내부에 고정되어, 탄성부재(120)의 일단이 가이드부재(130)에 지지되며 랙바지지부재(110)가 축방향으로 슬라이딩될 때 탄성력을 제공할 수 있게 된다.
이와 같은 형상을 가지는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치에 의하면, 랙바지지부재의 마모로 발생되는 유격을 보상함으로써 랙바와 피니언축의 치합이 잘 이루어지게 할 수 있다.
또한, 랙바와 피니언축 사이의 유격이 증대되는 것을 방지하여 노이즈를 감소시킬 수 있다.
또한, 랙바의 축방향으로 조립할 수 있도록 구조를 단순화시켜 조립편의성이 향상되고 차량 내에서 차지하는 공간을 최소화시킬 수 있다.
이상에서, 본 실시예들의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 실시예들이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 실시예들에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 실시예들의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들에 개시된 실시예들은 본 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예들의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예들의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 자동차 조향장치의 랙바 지지장치 101: 하우징
102: 피니언축 103: 랙바
110: 랙바지지부재 111: 요크부
112: 제 2 경사면 113: 슬라이드부
120: 탄성부재 130: 가이드부재
131: 슬라이드홈 132: 제 1 경사면
140: 결합부재 211: 장착홈
311: 하측지지벽 312: 제 1 안착홀
321: 상측지지벽 412: 제 2 안착홀
801: 조절볼트 1001: 단차부

Claims (15)

  1. 피니언축과 치합되는 랙바;
    하우징에 구비되되, 상기 랙바의 배면과 대향되는 제 1 경사면이 구비되는 가이드부재;
    상기 랙바의 배면에 지지되는 요크부와, 상기 제 1 경사면에 접하는 제 2 경사면이 구비되는 랙바지지부재;
    상기 가이드부재와 랙바지지부재 사이에서 축방향으로 지지되어, 상기 랙바지지부재를 상기 랙바에 밀착시키는 탄성부재;
    를 포함하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 경사면에는 축방향으로 형성되는 슬라이드홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 경사면에는 상기 슬라이드홈에 삽입되는 슬라이드부가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드부재에는 상기 제 1 경사면의 높이가 낮은 일단부에서 상기 슬라이드홈을 막는 하측지지벽이 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가이드부재에는 상기 제 1 경사면의 높이가 높은 타단부에서 상기 슬라이드홈을 막는 상측지지벽이 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 축방향 일단이 상기 하측지지벽에 지지되고, 타단이 상기 슬라이드부에 지지되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬라이드부의 배면에는 돌기부가 돌출형성되고, 상기 슬라이드홈에는 상기 돌기부가 삽입되는 삽입홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 가이드부재의 일단부에 구비되고, 상기 가이드부재에는 상기 탄성부재의 타단이 삽입되게 축방향으로 형성되는 제 1 안착홀이 상기 슬라이드부와 상기 돌기부에 걸쳐 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하측지지벽에는 상기 탄성부재의 일단이 삽입되게 축방향으로 형성되는 제 2 안착홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 안착홀은 상기 하측지지벽을 축방향으로 관통하여 형성되되, 상기 제 2 안착홀에는 상기 탄성부재에 지지되는 조절볼트가 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬라이드부에는 축방향 타측으로 돌출되는 돌출부가 구비되고, 상기 상측지지벽에는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입공이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상측지지벽에는 상기 랙바에 대향되는 정면에 함몰부가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 내측면에는 상기 랙바지지부재와 가이드부재가 장착되는 장착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 장착홈이 축방향으로 개구되도록, 상기 하우징에는 내경이 확장되며 형성되는 단차부가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 단차부에 지지되며 상기 하우징에 결합되어, 상기 장착홈에 안착된 가이드부재를 축방향으로 고정하는 결합부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 랙바 지지장치.
KR1020180153355A 2018-12-03 2018-12-03 자동차 조향장치의 랙바 지지장치 KR20200066807A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180153355A KR20200066807A (ko) 2018-12-03 2018-12-03 자동차 조향장치의 랙바 지지장치
PCT/KR2019/014944 WO2020116797A1 (ko) 2018-12-03 2019-11-06 자동차 조향장치의 랙바 지지장치
CN201980079622.9A CN113165685B (zh) 2018-12-03 2019-11-06 车辆转向装置的齿条杆支撑装置
US17/299,424 US11958539B2 (en) 2018-12-03 2019-11-06 Rack bar support apparatus of vehicle steering apparatus
DE112019006029.5T DE112019006029T5 (de) 2018-12-03 2019-11-06 Zahnstangenstützvorrichtung einer fahrzeuglenkvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180153355A KR20200066807A (ko) 2018-12-03 2018-12-03 자동차 조향장치의 랙바 지지장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200066807A true KR20200066807A (ko) 2020-06-11

Family

ID=70974371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180153355A KR20200066807A (ko) 2018-12-03 2018-12-03 자동차 조향장치의 랙바 지지장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11958539B2 (ko)
KR (1) KR20200066807A (ko)
CN (1) CN113165685B (ko)
DE (1) DE112019006029T5 (ko)
WO (1) WO2020116797A1 (ko)

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2188119B (en) * 1986-03-19 1989-11-15 Trw Cam Gears Ltd A rack and pinion gear assembly
KR0137413Y1 (ko) * 1993-12-17 1999-03-20 정몽원 차량용 래크와 피니언 기어 어셈블리의 래크 부시 유격보상장치
US5931046A (en) * 1997-03-13 1999-08-03 Techco Corporation Yoke apparatus for rack and pinion
JP4214846B2 (ja) * 2003-06-25 2009-01-28 株式会社ジェイテクト ステアリング装置及び電動パワーステアリング装置
DE502005006463D1 (de) * 2004-01-26 2009-03-05 Schmittergroup Ag Keilverstellbares lager für ein kraftfahrzeug-lenkgetriebe
DE202005007923U1 (de) * 2005-05-20 2005-08-11 Trw Automotive Gmbh Lenkgetriebe
EP1787890A1 (en) * 2005-11-21 2007-05-23 TRW ITALIA S.p.A. Steering unit
FR2927046B1 (fr) * 2008-02-06 2010-02-12 Jtekt Europe Sas Ligne poussoir de direction a cremaillere de vehicule automobile
KR101215723B1 (ko) * 2008-11-18 2012-12-26 주식회사 만도 자동차 조향장치의 랙바 지지장치
KR101345435B1 (ko) * 2010-02-23 2013-12-27 주식회사 만도 랙부시 및 이를 구비한 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치
KR101146936B1 (ko) * 2011-10-28 2012-05-22 한국델파이주식회사 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치
DE102012013970B4 (de) * 2012-07-13 2021-02-25 Zf Automotive Germany Gmbh Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel
JP2015044486A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 株式会社ジェイテクト ラック軸支持構造
JP6151161B2 (ja) * 2013-11-29 2017-06-21 株式会社ショーワ ボールねじおよびパワーステアリング装置
DE102017203480A1 (de) * 2017-03-03 2018-09-06 Robert Bosch Gmbh Lenksystem
KR102554266B1 (ko) * 2018-11-01 2023-07-12 에이치엘만도 주식회사 자동차 조향장치의 랙바 지지장치
KR20210069227A (ko) * 2019-12-03 2021-06-11 현대모비스 주식회사 스티어링 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE112019006029T5 (de) 2021-10-07
CN113165685B (zh) 2023-07-25
US20220055682A1 (en) 2022-02-24
WO2020116797A1 (ko) 2020-06-11
CN113165685A (zh) 2021-07-23
US11958539B2 (en) 2024-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9321477B2 (en) Rack bar support device of a steering gear
US9638297B2 (en) Rack bar supporting device for steering gear
WO2015190300A1 (ja) ステアリング装置
JP5294007B2 (ja) ラック軸支持装置および車両用操舵装置
JP2011255761A (ja) キーインターロック装置
KR102147866B1 (ko) 요크 유격 보상장치
JP2020521924A (ja) プラグ、プラグ要素及び減速機
US10876623B2 (en) Compensating arrangement for compensating axial play, and transmission unit
JP5196259B2 (ja) ラック軸支持装置および車両用操舵装置
KR101602650B1 (ko) 차량 조향장치의 랙바 지지장치
JP5305092B2 (ja) ラック軸支持装置および車両用操舵装置
US10480598B2 (en) Guide device for the brake caliper of a floating caliper disc brake
KR20200066807A (ko) 자동차 조향장치의 랙바 지지장치
EP1728695A1 (en) Operation device for vehicle ignition switch
JP2003014055A (ja) ウォーム減速装置のバックラッシュ調整装置
US20080034903A1 (en) Device for Pressing on a Rack
KR101936111B1 (ko) 스티어링 칼럼의 틸트 록킹 장치
KR20140094266A (ko) 자동차의 틸트 또는 틸트 및 텔레스코프 조향장치
KR101734125B1 (ko) 자동차용 스티어링 기어의 유격 보상 장치
KR101734123B1 (ko) 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치
KR20220089802A (ko) 액추에이터
KR101583696B1 (ko) 자동 유격 보상이 가능한 랙바 지지 장치
JP5305095B2 (ja) ラック軸支持装置
KR100837953B1 (ko) 조향장치의 랙바아 지지요크구조
KR102040704B1 (ko) 요크 유격 보상장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal