KR20220080921A - 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치 - Google Patents

차량 조향 장치의 랙바 지지 장치 Download PDF

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Abstract

차량 조향 장치의 랙바 지지 장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치는: 랙하우징; 랙하우징의 내부 공간에 배치되고, 랙하우징의 길이방향을 따라 이동 가능한 랙바; 랙바와 치합되는 피니언 샤프트; 및 랙바의 외측면과 접하고, 랙바의 길이방향 이동을 안내하며, 랙바를 상기 피니언 샤프트 측으로 밀착되게 하는 요크부를 포함하고, 요크부는, 원기둥 형상으로 형성되는 요크몸체부; 및 요크몸체부에서 랙바에 대향되는 면에 형성되어 랙바의 외측면과 접하고, 윤활유를 수용하며, 랙바의 길이방향 이동을 안내하는 요크가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 조향 장치의 랙바 지지 장치{RACK BAR SUPPORTING APPARATUS OF STEERING SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 요크의 내측면에 딤플 형상을 적용하여 랙바에 대한 윤활 성능을 향상시킬 수 있는 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치에 관한 것이다.
스티어링 기어, DP-EPS(Dual Pinion Electric Power Steering, 듀얼 피니언 전동식 파워 스티어링), R-EPS(Rack & Pinion Electric Power Steering, 랙 앤 피니언 전동식 파워 스티어링) 등의 조향 시스템 구조는 랙과 피니언 감속기를 사용하여 회전운동을 직선운동으로 전환한다.
서포트 요크는 랙바와 피니언 샤프트의 유격을 감소시켜 원할하게 동력이 전달되게 한다. 서포트 요크는 랙바의 후방면인 랙 기어가 형성된 면과 반대 측에 위치하며, 원통형 실린더가 형성된 랙 하우징에 삽입되어 전후로 이동 가능한 구조이다.
이러한 서포트 요크는 랙바의 후방면과 슬라이딩 마찰을 하게 되고, 마찰로 인해 랙바가 마모되거나 소음이 발생되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0031754호(2017.03.21 공개, 발명의 명칭: 조향 서포트 요크)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 요크의 내측면에 딤플 형상을 적용하여 랙바에 대한 윤활 성능을 향상시킬 수 있는 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치는: 랙하우징; 상기 랙하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 랙하우징의 길이방향을 따라 이동 가능한 랙바; 상기 랙바와 치합되는 피니언 샤프트; 및 상기 랙바의 외측면과 접하고, 상기 랙바의 길이방향 이동을 안내하며, 상기 랙바를 상기 피니언 샤프트 측으로 밀착되게 하는 요크부를 포함하고, 상기 요크부는, 원기둥 형상으로 형성되는 요크몸체부; 및 상기 요크몸체부에서 상기 랙바에 대향되는 면에 형성되어 상기 랙바의 외측면과 접하고, 윤활유를 수용하며, 상기 랙바의 길이방향 이동을 안내하는 요크가이드부를 포함한다.
본 발명에서 상기 요크가이드부는, 상기 랙바의 외측면과 접하고, 상기 외측면을 감싸도록 곡면으로 형성되며, 상기 윤활유가 도포되는 요크가이드면부; 및 상기 요크가이드면부에 오목한 홈으로 형성되어, 상기 윤활유를 저장하는 요크홈부를 포함한다.
본 발명에서 상기 요크홈부는 상기 요크가이드면부에 복수개가 형성된다.
본 발명에서 상기 요크홈부는 상기 요크가이드면부에 반구형으로 오목하게 형성된다.
본 발명에서 상기 요크부는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치에 의하면, 랙바를 지지하는 요크부가 랙바의 표면에 윤활유를 제공하여 슬라이드 이동하는 랙바의 마모를 방지하고, 내구성을 향상시켜 제품의 수명을 연장할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 요크부의 요크가이드부에 윤활유가 도포되어, 슬라이딩 이동하는 랙바와 요크부 사이에서 소음 발생을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 요크가이드부에 오목하게 요크홈부가 형성되고, 요크홈부에 윤활유를 저장하여 랙바의 표면에서 발생되는 마모 입자를 수용하고, 랙바가 원할하게 이동할 수 있게 가이드 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 "A"에서 랙하우징을 제거한 주요 구성을 개략적으로 나타내는 부분 확대 사시도이다.
도 3은 도 2의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분 확대 사시도이다.
도 4는 도 3의 C-C를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 "D"를 개략적으로 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치에서 요크부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 "A"에서 랙하우징을 제거한 주요 구성을 개략적으로 나타내는 부분 확대 사시도이고, 도 3은 도 2의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분 확대 사시도이고, 도 4는 도 3의 C-C를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4의 "D"를 개략적으로 나타내는 부분 확대 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치에서 요크부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 조향 장치는 랙하우징(100), 랙바(200), 피니언 샤프트(300), 요크부(400)를 포함한다.
랙하우징(100)은 좌우방향으로 길게 형성되어 조향 장치 전체를 지지하는 구조물로서, 그 내부에는 피니언 샤프트(300)의 외주면에 형성된 피니언기어와, 이에 치합될 수 있으며, 랙바(200)의 일측에 형성된 랙기어를 수용한다.
랙바(200)는 랙하우징(100)의 내부 공간에 배치되고, 랙하우징(100)의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 랙하우징(100)에 설치된다. 랙바(200)는 금속재 원형봉으로서, 일부에 랙기어가 형성된다. 랙바(200)의 랙기어의 배면에는 랙기어와 피니언 샤프트(300)의 피니언기어가 치합될 수 있도록 밀어주는 요크부(400)가 배치된다.
피니언 샤프트(300)는 랙바(200)와 치합된다. 피니언 샤프트(300)는 랙하우징(100)에 수용되고, 외주면에 피니언기어가 형성된다. 피니언 샤프트(300)의 피니언기어는 랙바(200)의 랙기어와 치합된다.
요크부(400)는 랙바(200)의 외측면과 접하고, 랙바(200)의 길이방향 이동을 안내하며, 랙바(200)를 피니언 샤프트(300) 측으로 밀착되게 한다. 요크부(400)는 일면이 원형봉의 랙바(200)의 외측면과 접할 수 있도록 반원형으로 오목하게 형성된다. 이 요크부(400)의 타면에는 스프링(미도시)에 의해서 탄성지지되어, 랙바(200)를 피니언 샤프트(300) 측으로 밀착되게 할 수 있다.
요크부(400)는 요크몸체부(410)와 요크가이드부(420)를 포함한다. 요크몸체부(410)는 원기둥 형상으로 형성된다. 요크몸체부(410)는 스프링에 의해서 탄성지지되어 랙바(200) 측으로 이동되면서 랙바(200)를 피니언 샤프트(300) 측으로 밀착되게 할 수 있다.
요크가이드부(420)는 요크몸체부(410)에서 상기 랙바(200)에 대향되는 면(도 2 기준 좌측면)에 형성되어 랙바(200)의 외측면과 접한다. 요크가이드부(420)는 윤활유(10)를 수용하여, 길이방향을 이동하는 랙바(200)의 마모를 방지할 수 있다. 요크가이드부(420)는 원형봉의 랙바(200)의 외측면과 접할 수 있도록 반원형으로 오목하게 형성되어, 랙바(200)의 길이방향 이동을 안내한다.
윤활유(10)는 요크부(400)와 랙바(200) 사이 접촉면에서 마찰과 마모를 감소시키는 것으로, 유체 또는 고체로 이루어진다.
요크가이드부(420)는 요크가이드면부(421)와 요크홈부(423)를 포함한다. 요크가이드면부(421)는 랙바(200)의 외측면과 접하고, 외측면을 감싸도록 곡면으로 형성된다. 요크가이드면부(421)에는 윤활유(10)가 도포된다.
랙바(200)의 외측면과 접하는 요크가이드면부(421)에 윤활유(10)가 도포되어, 슬라이딩 이동하는 랙바(200)와의 마찰에 마모 발생을 감소시킬 수 있다. 또한 요크가이드면부(421)에 윤활유(10)가 도포되어, 랙바(200)의 접촉에 의한 소음 발생을 방지할 수 있다. 따라서 제품의 사용 수명을 연장시키고, 사용시 소음에 의한 불쾌감 발생을 방지할 수 있다.
요크홈부(423)는 요크가이드면부(421)에 오목한 홈으로 형성되어, 윤활유(10)를 저장한다. 요크홈부(423)에 윤활유(10)가 저장되어, 랙바(200)의 표면에서 발생되는 마모 입자를 수용하고, 이 마모 입자에 의해 랙바(200)의 표면이 손상되지 않으면서 랙바(200)가 원할하게 이동할 수 있게 가이드 한다.
또한 요크홈부(423)는 윤활유(10)를 저장할 수 있어, 요크가이드면부(421)에 도포된 윤활유(10)가 마르거나 부족할 경우에서 요크가이드면부(421)로 윤활유(10)를 공급할 수 있게 된다.
요크홈부(423)는 요크가이드면부(421)에 복수개가 형성된다. 요크홈부(423)까 요크가이드면부(421)에 복수개가 형성되어, 제한된 면적의 요크가이드면부(421)에 최대 최적의 양으로 윤활유(10)를 요크홈부(423)에 저장할 수 있다.
요크홈부(423)는 요크가이드면부(421)에 반구형으로 오목하게 형성된다. 요크홈부(423)는 요크가이드면부(421)에 반구형으로 오목하게 형성되어, 윤활유(10)의 저장이 용이할 수 있다. 또한 요크홈부(423)는 반구형으로 오목하게 형성되어, 테두리부에서 표면장력에 의해 윤활유(10)가 유출되는 것을 방지하고, 윤활유(10)가 요크홈부(423)에 저장될 수 있다.
또는 요크홈부(423)는 사각 등의 다각형 또는 원형의 홈으로 형성되어, 제한된 요크가이드면부(421)에서 윤활유(10)의 저장량을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 요크부(400)는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어진다. 요크부(400)는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어져, 랙바(200)의 형상에 대응되게 오목한 형상으로 제작이 용이하고, 중량을 감소시킬 수 있다.
요크부(400)의 성형이 용이하여 생산 시간을 감소시킬 수 있고, 중량을 감소시켜 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에서 요크부(400)는 엔지니어링 플라스틱(eineering plastic)의 재질을 포함하여 이루어진다. 요크부(400)를 이루는 재질인 엔지니어링 플라스틱은 금속 및 세라믹 소재를 대체할 수 있는 고성능 플라스틱 소재이다. 이 엔지니어링 플라스틱은 강도와 탄성이 우수하며 고온의 조건에서 견디는 플라스틱 제품이다. 또한 금속 및 세라믹 소재 대비 가벼워 제품의 경량화에 유리하다.
따라서 엔지니어링 플라스틱 재질을 포함하여 요크부(400)가 이루어져, 랙바(200)와의 접촉에도 일반 플라스틱에 비해 마모 발생이 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치에 의하면, 랙바(200)를 지지하는 요크부(400)가 랙바(200)의 표면에 윤활유를 제공하여 슬라이드 이동하는 랙바(200)의 마모를 방지하고, 내구성을 향상시켜 제품의 수명을 연장할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 요크부(400)의 요크가이드부(420)에 윤활유(10)가 도포되어, 슬라이딩 이동하는 랙바(200)와 요크부(400) 사이에서 소음 발생을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 요크가이드부(420)에 오목하게 요크홈부(423)가 형성되고, 요크홈부(423)에 윤활유를 저장하여 랙바(200)의 표면에서 발생되는 마모 입자를 수용하고, 랙바(200)가 원할하게 이동할 수 있게 가이드 한다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 윤활유 100: 랙하우징
200: 랙바 300: 피니언 샤프트
400: 요크부 410: 요크몸체부
420: 요크가이드부 421: 요크가이면부
423: 요크홈부

Claims (5)

  1. 랙하우징;
    상기 랙하우징의 내부 공간에 배치되고, 상기 랙하우징의 길이방향을 따라 이동 가능한 랙바;
    상기 랙바와 치합되는 피니언 샤프트; 및
    상기 랙바의 외측면과 접하고, 상기 랙바의 길이방향 이동을 안내하며, 상기 랙바를 상기 피니언 샤프트 측으로 밀착되게 하는 요크부를 포함하고,
    상기 요크부는,
    원기둥 형상으로 형성되는 요크몸체부; 및
    상기 요크몸체부에서 상기 랙바에 대향되는 면에 형성되어 상기 랙바의 외측면과 접하고, 윤활유를 수용하며, 상기 랙바의 길이방향 이동을 안내하는 요크가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요크가이드부는,
    상기 랙바의 외측면과 접하고, 상기 외측면을 감싸도록 곡면으로 형성되며, 상기 윤활유가 도포되는 요크가이드면부; 및
    상기 요크가이드면부에 오목한 홈으로 형성되어, 상기 윤활유를 저장하는 요크홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 요크홈부는 상기 요크가이드면부에 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 요크홈부는 상기 요크가이드면부에 반구형으로 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 요크부는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 조향 장치의 랙바 지지 장치.
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