KR20240042794A - 베어링 및 이를 포함하는 스티어링 장치 - Google Patents

베어링 및 이를 포함하는 스티어링 장치 Download PDF

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KR20240042794A
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이경호
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에이치엘만도 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예는 베어링 및 이를 포함하는 스티어링 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 조향 샤프트와 상기 조향 샤프트의 적어도 일영역을 감싸도록 배치된 이너 칼럼 사이의 회전을 지지하도록 배치된 베어링은 상기 조향 샤프트의 외주를 지지하며 플라스틱을 포함하는 소재로 형성된 내륜부재와, 상기 이너 칼럼의 내주와 적어도 일부가 마주하는 외륜부재, 그리고 상기 내륜부재와 상기 외륜부재 사이에 배치된 구름부재를 포함한다.

Description

베어링 및 이를 포함하는 스티어링 장치{BEARING AND STEERING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명의 실시예는 베어링 및 이를 포함하는 스티어링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스티어링 장치의 가공 공정 및 부품 수를 줄이며 경량화 시킬 수 있는 베어링 및 이를 포함하는 스티어링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 스티어링 장치에 설치된 베어링은 회전하는 샤프트와 회전하지 않는 칼럼 사이에 설치되어 이들 사이의 상대회전 운동을 지지한다.
종래의 이러한 베어링은 금속으로 형성되고, 이를 칼럼에 설치하기 위해서는 칼럼의 일영역을 확경 시키며 베어링을 삽입해야 하는 공정이 필요하다.
또한, 베어링과 샤프트의 사이에는 베어링의 설치 위치를 고정시키며 샤프트와의 원활한 결속력을 위해 오링들이 설치되어야 하고, 이러한 오링이 샤프트의 외주면에 설치되기 위한 홈의 가공 공정 역시 필요하다.
스티어링 장치를 위한 부품의 조립 공정은 상술한 바와 같이 베어링의 설치 및 조립을 위한 복잡한 단계 및 부품이 필요한 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 가공 공정 및 부품 수를 줄여 설치 가능한 베어링 및 이를 포함하는 스티어링 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 조향 샤프트와 상기 조향 샤프트의 적어도 일영역을 감싸도록 배치된 이너 칼럼 사이의 회전을 지지하도록 배치된 베어링은 상기 조향 샤프트의 외주를 지지하며 플라스틱을 포함하는 소재로 형성된 내륜부재와, 상기 이너 칼럼의 내주와 적어도 일부가 마주하는 외륜부재, 그리고 상기 내륜부재와 상기 외륜부재 사이에 배치된 구름부재를 포함한다.
또한, 상기 외륜부재의 일측 일영역은 상기 내륜부재와 멀어지는 방향으로 절곡 형성되어 상기 이너 칼럼의 일단에 지지될 수 있다.
또한, 상기 외륜부재는 상기 외륜부재의 일측 일영역에 서로 이격 되며 형성된 복수개의 스토퍼를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외륜부재는 상기 복수개의 스토퍼 사이에 형성된 복수개의 절개부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 내륜부재는 상기 내륜부재의 내주면 일영역에 오목하게 함몰 형성되어 그리스를 저유 가능한 윤활 그루브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외륜부재의 타측 일영역은 상기 이너 칼럼의 길이방향을 따라 상기 내륜부재 보다 돌출 배치된 연장 돌기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외륜부재는 상기 구름부재의 일부를 수용 가능하도록 형성된 외륜 지지홈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 내륜부재는 상기 구름부재의 다른 일부를 수용 가능하도록 형성된 내륜 지지홈을 포함할 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 장치는 조향 샤프트와, 내부에 상기 조향 샤프트의 적어도 일부를 수용하는 이너 칼럼, 그리고 적어도 일부가 상기 조향 샤프트와 상기 이너 칼럼 사이에 배치되어 탄성변형 가능한 소재를 포함하는 베어링을 포함할 수 있다.
또한, 상기 이너 칼럼은 상기 조향 샤프트의 길이방향과 나란하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 베어링은 상기 조향 샤프트와 마주하도록 배치된 내륜부재와, 일영역이 상기 이너 칼럼의 내주면과 마주하도록 배치된 외륜부재, 그리고 상기 내륜부재와 상기 외륜부재 사이에 배치된 구름부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 내륜부재의 내주면에는 그리스가 저유 되도록 함몰된 윤활 그루브가 형성될 수 있다.
또한, 상기 외륜부재의 일영역에는 상기 외륜부재의 중심축과 나란한 방향으로 절개부가 형성되고, 상기 절개부는 상기 외륜부재의 원주방향을 따라 서로 이격되어 복수개가 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수개의 절개부 사이의 일부영역은 상기 외륜부재의 외주방향을 향해 절곡되어, 상기 이너 칼럼의 일단의 측면에 지지될 수 있다.
또한, 상기 복수개의 절개부 사이의 나머지 영역은 상기 이너 칼럼의 내주면과 마주하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 이너 칼럼의 일단의 측면에 지지되는 상기 외륜부재는 상기 이너 칼럼의 외주방향으로 돌출 배치될 수 있다.
또한, 상기 이너 칼럼의 내주와 마주하는 상기 외륜부재의 다른 일영역에는 상기 복수개의 절개부 사이의 나머지 영역보다 상대적으로 작은 외경을 갖도록 형성된 완충부가 형성될 수 있다.
또한, 상술한 스티어링 장치는 내부에 상기 이너 칼럼의 적어도 일부 삽입 배치된 아우터 칼럼과, 상기 조향 샤프트에 전달되는 조타력을 보조하여 제공하는 구동부와, 상기 구동부가 배치되는 하우징, 그리고 상기 이너 칼럼의 일측 외측에 배치되며 상기 하우징과 결합되어 상기 구동부의 설치영역을 형성하는 플랜지를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 이너 칼럼의 일단의 측면을 지지하는 상기 외륜부재의 절곡된 일영역은 상기 플랜지를 향해 연장 배치될 수 있다.
또한, 상기 내륜부재와 상기 외륜부재 그리고 상기 구름부재 중 적어도 하나 이상은 플라스틱을 포함하는 소재로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 베어링 및 이를 포함하는 스티어링 장치는 베어링의 설치 및 조립을 위한 공정과 부품을 줄일 수 있다.
또한, 베어링은 플라스틱 소재를 포함하여 형성되어, 베어링 및 이를 포함하는 스티어링 장치의 무게를 효과적으로 저감 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 장치의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 베어링이 설치된 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 도 1의 베어링을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링이 조립된 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링(200)을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 베어링(200)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 조향 샤프트(300)와 이너 칼럼(100)을 포함하는 스티어링 장치(101)에 설치된다. 구체적으로, 베어링(200)은 조향 샤프트(300)와 이너 칼럼(100) 사이의 회전을 지지한다.
베어링(200)은, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 내륜부재(210)와 외륜부재(220) 그리고 구름부재(230)를 포함한다.
내륜부재(210)는 조향 샤프트(300)의 외주를 지지한다. 구체적으로, 내륜부재(210)는 중심이 중공형으로 형성되어 조향 샤프트(300)를 삽입 가능하도록 지지한다. 내륜부재(210)의 내주는 조향 샤프트(300)와 마주하도록 배치된다.
또한, 내륜부재(210)는 플라스틱을 포함하는 소재로 형성된다. 따라서, 내륜부재(210)의 소재로 허용된 외력에 의해 조립시에 탄성변형 가능하다.
외륜부재(220)는 적어도 일부가 이너 칼럼(100)의 내주와 마주하도록 배치된다. 구체적으로, 외륜부재(220)의 적어도 일부의 외주는 이너 칼럼(100)의 내주와 마주하도록 배치될 수 있다. 또한, 외륜부재(220)는 내륜부재(210)보다 상대적으로 이너 칼럼(100)과 인접하게 배치될 수 있다.
구름부재(230)는 내륜부재(210)와 외륜부재(220) 사이에 배치되어, 구름부재(230)와 내륜부재(210) 사이의 회전을 지지할 수 있다. 구체적으로, 구름부재(230)는 내륜부재(210)와 외륜부재(220) 사이의 상대 회전 운동을 지지하도록 볼형, 원기둥형으로 형성될 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링(200)은 내륜부재(210)가 플라스틱을 포함하고 있어 스티어링 장치(101)의 이너 칼럼(100) 및 조향 샤프트(300) 사이의 결합이 용이하다. 즉, 탄성변형 가능한 소재를 베어링(200)이 포함하고 있어, 이를 조향 샤프트(300)와 이너 칼럼(100)으로의 결합이 용이하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 외륜부재(220)의 일측 일영역은 내륜부재(210)와 멀어지는 방향으로 절곡 형성될 수 있다.
외륜부재(220)의 일측 일영역은 내륜부재(210)의 외주방향과 멀어지는 방향으로 절곡 형성될 수 있다.
그리고, 이러한 절곡된 외륜부재(220)의 일측 일영역은 이너 칼럼(100)의 일단에 지지될 수 있다. 구체적으로, 외륜부재(220)는 일측 일영역이 서로 이격되며 외주방향을 향해 절곡 형성된 복수개의 스토퍼(222)를 포함할 수 있다.
즉, 이러한 복수개의 스토퍼(222)는 외륜부재(220)가 이너 칼럼(100)의 일단에 걸림 지지되도록 할 수 있다.
이에 따라, 베어링(200)은 이너 칼럼(100)과 조향 샤프트(300) 사이의 위치 변경 없이 효과적으로 이들 사이의 회전을 지지할 수 있다.
또한, 베어링(200)은 복수개의 스토퍼(222)를 포함하고 있어, 이너 칼럼(100) 내부로 베어링(200)을 설치시 이의 설치 공간을 위한 이너 칼럼(100)의 확경 없이 효과적으로 설치하고 이의 설치위치가 지지될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 외륜부재(220)는 복수개의 절개부(221)를 더 포함할 수 있다.
절개부(221)는 외륜부재(220)의 일측에 형성될 수 있다. 구체적으로, 절개부(221)는 외륜부재(220)의 일단을 개방 형성하며 외륜부재(220)의 일방향을 따라 형성될 수 있다. 일례로, 절개부(221)는 외륜부재(220)의 길이방향(이너 칼럼(100)의 길이방향과 나란한 방향으로) 형성될 수 있다.
또한, 절개부(221)는 복수개로 형성되며, 복수개의 절개부(221)는 외륜부재(220)의 원주방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 즉, 절개부(221)는 외륜부재(220)의 중심축과 나란한 방향으로 형성되며, 이러한 절개부(221)가 외륜부재(220)의 원주방향을 따라 복수개가 서로 이격 형성될 수 있다. 즉, 절개부(221)는 방사상으로 복수개가 외륜부재(220) 상에 서로 이격 형성될 수 있다.
이러한, 복수개의 절개부(221)가 형성된 외륜부재(220)의 일측 중 일영역은 절곡 형성되어, 이너 칼럼(100)의 일단에 지지된다. 즉, 스토퍼(222)는 절개부(221)가 형성되어 서로 이격되고 이가 절곡된 외륜부재(220)의 일측의 일영역일 수 있다.
또한, 복수개의 절개부(221)가 형성된 외륜부재(220)의 일측 중 절곡 되지 않은 나머지 영역은 이너 칼럼(100)과 마주하도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 외륜부재(220)의 일측 중 절곡 되지 않은 나머지 영역은 복수개의 스토퍼(222)와 이웃하며 이너 칼럼(100)의 내주면과 마주하도록 배치될 수 있다.
따라서, 베어링(200)에는 복수개의 스토퍼(222) 사이에 복수개의 절개부(221)가 형성되어 있어, 스토퍼(222)의 절곡시 외륜부재(220)의 변형을 방지하고, 이러한 복수개의 절개부(221)에 의해 외륜부재(220)가 탄성 변형될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 따라서, 베어링(200)은 다른 구성들과의 조립시 탄성 변형 가능한 공간을 가질 수 있어 조립이 용이하다. 즉, 복수개의 절개부(221)는 복수개의 스토퍼(222)가 원주방향으로 변형 가능하도록 공간을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내륜부재(210)는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 윤활 그루브(211)를 포함할 수 있다.
윤활 그루브(211)는 내륜부재(210)의 내주면 일영역이 오목하게 함몰 형성되어 조향 샤프트(300)와 내륜부재(210) 사이의 그리스와 같은 윤활유를 저유할 수 있다.
윤활 그루브(211)는 내륜부재(210)의 내주면의 일영역에 형성되어 있어, 내륜부재(210)와 조향 샤프트(300) 사이의 접촉을 유지하며 조향 샤프트(300)의 회전을 효과적으로 지지할 수 있다. 구체적으로, 윤활 그루브(211)는 내륜부재(210)의 원주방향을 따라 함몰형성될 수 있다.
종래의 베이링과 조향 샤프트 사이의 접촉력을 위지하기 위해 설치되었던 오링과 같은 구성 벗이 베어링(200)의 내륜부재(210)에 그리스 저유 가능한 윤활 그루브(211)에 의해 내륜부재(210)와 조향 샤프트(300) 사이의 회전 전달은 효과적으로 유지시키며 베어링(200)의 파손으로 인한 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 종래의 상술한 오링의 설치를 위해 조향 샤프트 표면에 설치홈을 가공하는 공정도 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링(200)의 사용으로 불필요하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 외륜부재(220)는 연장 돌기(223)를 더 포함할 수 있다.
연장 돌기(223)는 이너 칼럼(100)과 조향 샤프트(300) 사이에 배치된 외륜부재(220)의 타측 일영역이 내륜부재(210)보다 돌출 배치될 수 있다.
연장 돌기(223)는 외륜부재(220)의 타측 일영역이 연장 형성될 수 있다. 구체적으로, 연장 돌기(223)는 외륜부재(220)의 타측 일영역이 돌출 연장되며 복수개가 외륜부재(220)의 원주방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
구체적으로, 연장 돌기(223)는, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 외륜부재(220)의 타측 일영역이 경사지게 외륜부재(220)의 외주방향으로 연장 돌출 형성될 수 있다.
따라서, 연장 돌기(223)의 외주면은 이너 칼럼(100)의 내주면을 가압하며 지지할 수 있다. 즉, 연장 돌기(223)는 이너 칼럼(100)과 베어링(200)의 접촉을 효과적으로 유지시킬 수 있다.
그리고, 이러한 연장 돌기(223)가 복수개가 서로 이격 배치되어 있어, 이너 칼럼(100)과의 조립시 변형되며 조립되고 이너 칼럼(100)의 내주면과의 접촉을 효과적으로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 외륜부재(220)는 외륜 지지홈(225)을 더 포함할 수 있다.
외륜 지지홈(225)은 구름부재(230)의 일부를 수용 가능하도록 오목하게 형성될 수 있다. 구체적으로, 외륜 지지홈(225)은 외륜부재(220)의 내주면에 오목하게 형성되어 구름부재(230)의 일부가 수용되며 이가 회전되도록 지지할 수 있다. 즉, 외륜 지지홈(225)은 구름부재(230)의 운동공간을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내륜부재(210)는 내륜 지지홈(212)을 더 포함할 수 있다.
내륜 지지홈(212)은 구름부재(230)의 다른 일부를 수용 가능하도록 형성될 수 있다. 또한, 내륜 지지홈(212)은 구름부재(230)의 운동공간을 형성할 수 있다.
그리고, 외륜 지지홈(225)과 내륜 지지홈(212)은 구름부재(230)가 내륜부재(210)와 외륜부재(220) 사이에서 이탈되는 것을 방지하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링(200)의 외륜부재(220)는, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 완충부(224)를 더 포함할 수 있다.
완충부(224)는 절개부(221)가 형성되지 않은 외륜부재(220)에 형성될 수 있다. 또한, 완충부(224)는 외륜부재(220)의 일측과 타측 사이에 형성되어, 외륜부재(220)의 절개부(221)가 형성되고 이너 칼럼(100)의 내주와 마주하도록 배치된 나머지 영역보다 상대적으로 작은 외경을 갖도록 형성될 수 있다.
즉, 완충부(224)는 외륜부재(220)의 외주면에 형성되며, 절개부(221)와 이격 배치될 수 있다. 또한, 완충부(224)는 이너 칼럼(100)의 내경보다 상대적으로 작은 외경을 갖고 형성되어 이너 칼럼(100)의 내측과 외륜부재(220)의 전면이 접촉되는 경우 이의 조립을 방해하는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 완충부(224)는 절개부(221)가 형성되지 않은 외륜부재(220)의 일부의 영역이 함몰 형성될 수 있다. 완충부(224)는 이너 칼럼(100)의 내주와 이격 배치되며, 외륜부재(220)의 다른 영역이 이너 칼럼(100)의 내주면을 가압하거나 이너 칼럼(100) 내부로 베어링(200)이 삽입 설치될 때 변형 가능한 공간을 제공할 수 있다. 즉, 완충부(224)는 베어링(200)의 조립시 탄성변형 가능한 공간을 제공할 수 있다.
일례로, 도 3에 도시한 바와 같이, 완충부(224)가 형성된 외륜부재(220)의 중심부 영역은 스토퍼(222)가 형성된 외륜부재(220)의 일측 또는 연장 돌기(223)가 형성된 외륜부재(220)의 타측보다 상대적으로 두꺼운 두께를 갖고 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 완충부(224)의 중심은 윤활 그루브(211)의 중심보다 상대적으로 이너 칼럼(100)의 일단과 상대적으로 인접하게 배치될 수 있다.
외륜부재(220)의 외경 중 가장 작은 외경을 갖는 영역인 완충부(224)의 중심은 내륜부재(210)의 내경 중 가장 큰 내경을 갖는 영역인 윤활 그루브(211)의 중심보다 상대적으로 이너 칼럼(100)의 일단과 상대적으로 인접하게 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구름부재(230)는 완충부(224) 중 이너 칼럼(100)의 일단과 상대적으로 인접한 일영역과 윤활 그루브(211) 중 이너 칼럼(100)의 일단과 상대적으로 멀게 배치된 일영역 사이에 배치될 수 있다.
구름부재(230)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 외륜부재(220)에 형성된 완충부(224) 중 이너 칼럼(100)의 일단과 상대적으로 인접한 일영역과 윤활 그루브(211) 중 이너 칼럼(100)의 일단과 상대적으로 멀게 배치된 일영역 사이에 배치될 수 있다.
따라서, 구름부재(230)는 내륜부재(210)가 조향 샤프트(300)와 접촉을 효과적으로 유지하고 외륜부재(220)가 이너 칼럼(100)에 효과적으로 지지되어 이들 사이의 상대회전을 효과적으로 지지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링(200)은 내륜부재(210), 외륜부재(220), 구름부재(230) 중 어느 하나 이상이 플라스틱을 포함하는 소재로 형성될 수 있다.
베어링(200)의 소재가 플라스틱을 포함하면, 종래의 금속으로 형성된 경우에 비해 무게가 절감되고 금속소재의 베어링(200)의 설치를 위해 연계되던 공정을 효과적으로 줄일 수 있다.
일례로, 베어링(200)을 형성하는 내륜부재(210)와 외륜부재(220) 그리고 구름부재(230)가 모두 플라스틱을 포함하는 소재로 형성되어 베어링(200)의 무게를 줄일 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 따른 베어링(200)은 무게를 줄여 스티어링 장치(101)에 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 따른 베어링(200)은 종래와 같은 베어링의 설치를 위한 이너 칼럼의 확경 공정이 불필요하다.
그리고, 본 발명의 베어링(200) 이너 칼럼(100)의 일단에 지지됨으로 이너 칼럼(100)이 길이방향으로 이동시 베어링(200)의 설치위치 이탈을 방지할 수 있고, 이너 칼럼(100) 내부로 베어링(200)의 조립을 용이하게 할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 장치(101)를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 장치(101)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 조향 샤프트(300)와 이너 칼럼(100) 그리고 베어링(200)을 포함한다.
조향 샤프트(300)는 운전자가 핸들을 조작하여 제공하는 조향정보에 기초하여 차량의 휠의 방향이 제어되도록 조향력을 전달한다.
이너 칼럼(100)의 내측에는 조향 샤프트(300)의 적어도 일부가 삽입 배치된다.
베어링(200)은 적어도 일부가 조향 샤프트(300)와 이너 칼럼(100) 사이에 배치된다. 또한, 베어링(200)은 탄성변형 가능한 소재를 포함하고 있다. 구체적으로, 베어링(200)는 일정범위의 외력에서는 변형 후 복원 가능한 탄성력을 포함하고 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 장치(101)는 베어링(200)이 탄성변경 가능한 소재를 포함하고 있어, 스티어링 장치(101)에 이를 설치시 조립이 용이하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 장치(101)의 베어링(200)은 앞서 서술한 본 발명의 일 실시예의 베어링(200)과 동일한 구성을 갖고 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 장치(101)의 이너 칼럼(100)은 조향 샤프트(300)의 길이방향과 나란하게 형성될 수 있다.
이너 칼럼(100)은 일정한 내경을 갖고 조향 샤프트(300)의 길이방향과 나란하게 형성될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 스티어링 장치(101)의 베어링(200)이 탄성변형 가능함으로 종래에 이너 칼럼에 베어링의 설치를 위한 확경부 또는 이의 설치공간을 위한 설치영역 형성과정이 불필요하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 장치(101)는 아우터 칼럼(400)과 구동부(500)와 하우징(600) 그리고 플랜지(610)를 더 포함할 수 있다.
아우터 칼럼(400)은 이너 칼럼(100)이 슬라이딩 이동 가능 하도록 지지할 수 있다. 또한, 이너 칼럼(100) 내부에는 적어도 일부의 이너 칼럼(100)이 삽입 배치되도록 할 수 있다. 즉, 아우터 칼럼(400)으로부터 이너 칼럼(100)은 신장 또는 수축되는 방향으로 이동될 수 있다.
구동부(500)는 조향 샤프트(300)에 전달되는 조타력을 보조하도록 동력을 제공한다. 구체적으로, 구동부(500)는 현재의 차속 또는 운전자가 제공하는 조향각 정보에 따라 조타력을 보조하여 제공하여 차량이 조향되도록 할 수 있다.
하우징(600)은 구동부(500)가 배치된다. 구체적으로, 하우징(600)은 구동부(500)가 포함하는 모터를 지지하며, 이러한 모터와 조향 샤프트(300) 사이의 동력 전달을 위한 설치된다.
플랜지(610)는 하우징(600)에 결합되며, 구동부(500)의 설치영역을 형성한다. 또한, 플랜지(610)는 이너 칼럼(100)의 일측 외측에 배치될 수 있다. 구체적으로, 플랜지(610)는 하우징(600) 내측에 기어류들의 설치공간을 제공하여 이의 설치완료 후 조립을 위해 결합된다.
또한, 플랜지(610)에는 이너 칼럼(100) 및 이의 내부로부터 돌출 배치된 조향 샤프트(300)가 관통 가능한 플랜지홀(611)이 형성될 수 있다. 즉, 플랜지(610)의 플랜지홀(611)에는 이너 칼럼(100)의 일단이 삽입 지지될 수 있다.
일례로, 이너 칼럼(100)의 일단은 구동부(500)와 인접하게 배치되고, 이너 칼럼(100)의 타단은 아우터 칼럼(400) 내측에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 외륜부재(220)의 절곡된 일영역은, 도 3 및 도5에 도시한 바와 같이, 플랜지(610)를 향해 연장 배치될 수 있다.
외륜부재(220)의 절곡되어 형성된 스토퍼(222)는 이너 칼럼(100)의 일단을 지지하며, 일단이 플랜지(610)를 향해 연장 배치될 수 있다. 구체적으로, 스토퍼(222)의 일단은 플랜지(610)의 플랜지홀(611)을 관통하여 플랜지(610)의 내측에 배치될 수 있다. 즉, 절곡된 복수개의 스토퍼(222)의 일단을 연결하는 외륜부재(220)의 타측의 외경은 플랜지(610)의 플랜지홀(611)의 내경보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
따라서, 스토퍼(222)의 일단은 이너 칼럼(100)의 일단의 측면뿐만 아니라 플랜지(610)에도 효과적으로 지지될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 샤프트(300)는 이너 샤프트(310)와 아우터 샤프트(320)를 포함할 수 있다.
이너 샤프트(310) 일측이 핸들과 결합될 수 있다. 또한, 이너 샤프트(310)는 구동부(500)가 제공하는 조타력을 전달받을 수 있다. 구체적으로, 이너 샤프트(310)의 일측은 하우징(600)을 관통 배치될 수 있다.
아우터 샤프트(320)는 내측에 적어도 일부의 이너 샤프트(310)가 삽입 배치될 수 있다. 아우터 샤프트(320)는 이너 샤프트(310)를 신장 또는 수축 가능하게 지지하며, 이너 샤프트(310)의 회전력을 전달 받을 수 있도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 장치(101)는 토션바(700)를 더 포함할 수 있다.
토션바(700)는 이너 샤프트(310) 내측에 설치되어 이너 샤프트(310)의 회전력을 검출하는데 정보를 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예의 베어링(200)이 지지하는 조향 샤프트(300)는 내측에 토션바(700)가 설치된 이너 샤프트(310)의 외측 일영역일 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 장치(101)는 베어링(200)이 플라스틱을 포함하는 소재로 형성되어 탄성 변형 가능하여 이너 칼럼(100) 내측에 효과적으로 설치할 수 있다.
또한, 플라스틱을 포함하는 소재로 형성된 베어링(200)이 종래의 금속 베어링보다 스티어링 장치(101)의 무게를 절감시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 스티어링 장치(101)는 이너 칼럼(100) 및 조향 샤프트(300)와의 조립이 용이하여, 종래의 베어링의 설치시 이를 위해 필요한 이너 칼럼의 확경 공정 또는 이의 설치위치 결정을 위한 오링등의 부품을 감소시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 이너 칼럼 101: 스티어링 장치
200: 베어링 210: 내륜부재
211: 윤활 그루브 212: 내륜 지지홈
220: 외륜부재 221: 절개부
222: 스토퍼 223: 연장 돌기
224: 완충부 225: 외륜 지지홈
230: 구름부재
300: 조향 샤프트 400: 아우터 칼럼
500: 구동부 600: 하우징
610: 플랜지

Claims (20)

  1. 조향 샤프트와 상기 조향 샤프트의 적어도 일영역을 감싸도록 배치된 이너 칼럼 사이의 회전을 지지하도록 배치된 베어링에 있어서,
    상기 조향 샤프트의 외주를 지지하며, 플라스틱을 포함하는 소재로 형성된 내륜부재;
    상기 이너 칼럼의 내주와 적어도 일부가 마주하는 외륜부재; 및
    상기 내륜부재와 상기 외륜부재 사이에 배치된 구름부재
    를 포함하는 베어링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외륜부재의 일측 일영역은 상기 내륜부재와 멀어지는 방향으로 절곡 형성되어 상기 이너 칼럼의 일단에 지지되는 것을 특징으로 하는 베어링.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외륜부재는 상기 외륜부재의 일측 일영역에 서로 이격 되며 형성된 복수개의 스토퍼를 포함하는 베어링.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 외륜부재는 상기 복수개의 스토퍼 사이에 형성된 복수개의 절개부를 더 포함하는 베어링.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내륜부재는 상기 내륜부재의 내주면 일영역에 오목하게 함몰 형성되어 그리스를 저유 가능한 윤활 그루브를 포함하는 베어링.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 외륜부재의 타측 일영역은 상기 이너 칼럼의 길이방향을 따라 상기 내륜부재 보다 돌출 배치된 연장 돌기를 포함하는 베어링.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 외륜부재는 상기 구름부재의 일부를 수용 가능하도록 형성된 외륜 지지홈을 포함하는 베어링.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 내륜부재는 상기 구름부재의 다른 일부를 수용 가능하도록 형성된 내륜 지지홈을 포함하는 베어링.
  9. 조향 샤프트;
    내부에 상기 조향 샤프트의 적어도 일부를 수용하는 이너 칼럼; 및
    적어도 일부가 상기 조향 샤프트와 상기 이너 칼럼 사이에 배치되어, 탄성변형 가능한 소재를 포함하는 베어링
    을 포함하는 스티어링 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이너 칼럼은 상기 조향 샤프트의 길이방향과 나란하게 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 베어링은,
    상기 조향 샤프트와 마주하도록 배치된 내륜부재;
    일영역이 상기 이너 칼럼의 내주면과 마주하도록 배치된 외륜부재; 및
    상기 내륜부재와 상기 외륜부재 사이에 배치된 구름부재
    를 포함하는 스티어링 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 내륜부재의 내주면에는 그리스가 저유 되도록 함몰된 윤활 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 외륜부재의 일영역에는 상기 외륜부재의 중심축과 나란한 방향으로 절개부가 형성되고, 상기 절개부는 상기 외륜부재의 원주방향을 따라 서로 이격되어 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수개의 절개부 사이의 일부영역은 상기 외륜부재의 외주방향을 향해 절곡되어, 상기 이너 칼럼의 일단의 측면에 지지되는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 절개부 사이의 나머지 영역은 상기 이너 칼럼의 내주면과 마주하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 이너 칼럼의 일단의 측면에 지지되는 상기 외륜부재는 상기 이너 칼럼의 외주방향으로 돌출 배치된 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 이너 칼럼의 내주와 마주하는 상기 외륜부재의 다른 일영역에는 상기 복수개의 절개부 사이의 나머지 영역보다 상대적으로 작은 외경을 갖도록 형성된 완충부가 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    내부에 상기 이너 칼럼의 적어도 일부 삽입 배치된 아우터 칼럼;
    상기 조향 샤프트에 전달되는 조타력을 보조하여 제공하는 구동부;
    상기 구동부가 배치되는 하우징; 및
    상기 이너 칼럼의 일측 외측에 배치되며, 상기 하우징과 결합되어 상기 구동부의 설치영역을 형성하는 플랜지
    를 더 포함하는 스티어링 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 이너 칼럼의 일단의 측면을 지지하는 상기 외륜부재의 절곡된 일영역은 상기 플랜지를 향해 연장 배치된 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 내륜부재와 상기 외륜부재 그리고 상기 구름부재 중 적어도 하나 이상은 플라스틱을 포함하는 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 스티어링 장치.
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