KR960001386B1

KR960001386B1 - 랙·피니언식 조향장치

Info

Publication number: KR960001386B1
Application number: KR1019920005533A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 코다치
Original assignee: 코오요오 세이코오 가부시키가이샤; 쓰보이 우즈히코
Priority date: 1991-04-02
Filing date: 1992-04-02
Publication date: 1996-01-26
Also published as: US5216928A; EP0507164A3; KR920019600A; EP0507164A2

Abstract

내용 없음.

Description

랙·피니언식 조향장치

제1도는 종래의 부싱슬리이브의 사용상태를 나타내는 단면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 확대단면도.

제3도는 본 발명에 관한 부싱슬리이브의 사용상태를 나타내는 부분파쇄정면도.

제4도는 제3도의 부분확대도.

제5도는 제4도의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 확대단면도.

제6도는 제5도의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 측면도.

제7도는 제5도의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도.

제8도는 제5도의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 단면도.

제9도는 다른 실시예의 컬럼의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 조향핸들 3 : 조향기어랙

4 : 조향기어하우징 5, 6 : 부싱슬리이브

7 : 피니언측 11 : 접촉영역

12 : 비접촉 영역 15 : 돌기부

16 : 세레이션 18 : 컬럼

본 발명은, 조향기어하우징내의 조향기어랙을 미끄럼 가능하게 지지하는 부싱슬리이브(bushing sleeve)를 보유하는 자동차 등의 차량에 있어서 랙·피니언식(rack and pinion type) 조향장치의 개선에 관한 것이다. 자동차의 랙·피니언식 조향장치에 있어서, 조향핸들에 연결된 피니언측이 조향핸들의 회전에 의해 회전하는 경우, 피니언측과 치합된 조향기어랙이 조향기어하우징내에서 좌우로 이동되어서, 차륜을 조향한다. 상기한 바와 같은 랙·피니언식 조향장치의 조향기어하우징내에서 조향기어랙을 미끄럼 가능하게 지지하는 부싱슬리이브에 대해서는, 종래부터 여러 가지 종류가 제안되고 있다(일본실개소 54-69532호, 일본특개수 61-13019호). 제1도는 종래의 부싱슬리이브의 사용상태를 나타내는 단면도이고, 제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 확대단면도로서, 도면둥, 부호(21)는 조향기어하우징, 부호(22)는 조향기어랙, 부호(23)는 피니언측, 부호(24), (25)는 부싱슬리이브를 나타내고 있다. 조향기어랙(22)은 조향기어하우징(21)내에서, 피니언측(23)의 근방 및 이것으로부터 떨어져 있는 2개소에서 각각 부싱슬리이브(24), (25)에 의해 미끄럼 가능하게 지지되어 있다. 부싱슬리이브(24), (25)는 모두 합성수지로서 환상(環狀)으로 형성되어 있으며, 부싱슬리이브(24)에 대해서 보면 제2도에 나타내는 바와 같이, 조향기어하우징(21)의 내면과 접촉하는 원호형상의 접촉영역(24a)과, 외면이 평탄하게 절결되어 있는 비접촉영역(24b)을 보유하여서, 접촉영역(24a)과 비접촉영역(24b)이 교대로 배열되어 있고, 각 접촉영역(24a)의 대략 중앙부에는 걸림돌기(24c)가 형성되어 있다. 이와 같은 구조의 부싱슬리이브(24)를, 각 걸림돌기(24c)가 조향기어하우징(21)의 대응하는 구멍(21a)에 끼워지도록, 하우징(21)과 조향기어랙(22) 사이에 삽입한다.

그런데, 이와 같은 종래의 부싱슬리이브(24)에 있어서는, 부싱슬리이브(24)의 비접촉영역(24b)과 하우징(21)의 내면 사이에, 치수오차를 흡수하고 공기유통을 확보하도록, 간극(26)이 형성되어 있으므로, 비접촉영역(24b)이 박육화(薄肉化)되어 강성이 저하되어서, 조향기어랙(22)에 반경방향임(radial force)이 작용하는 경우에, 간극(26)에 대응하는 부분에서 타음(打音)의 발생과 아울러 조향기어랙(22)이 휠 수도 있으며, 또한 조향기어랙(22)과 피니언측(23)과의 연결구조의 강성도 낮다는 문제가 있었다. 따라서, 본 발명은, 상술한 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 강성을 증가시킨 부싱슬리이브를 보유하는 랙·피니언식 조향장치를 제공하여서, 조향기어랙에 반경방향힘이 작용되더라도 조향기어랙과 피니언측과의 연결구조의 강성이 저하되는 것을 방지하는 것을 그 목적으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.

제3도는 본 발명에 관한 부싱슬리이브를 보유하는 랙·피니언식 조향장치의 부분파쇄정면도이고, 제4도는 제3도의 부분확대도로서, 부호(1)는 조향핸들, 부호(2)는 피니언측(7)에 연결된 즉, 부호(3)는 조향기어랙, 부호(4)는 조향기어하우징, 부호(5), (6)는 부싱슬리이브를 나타내고 있다. 조향핸들(1)에 연계되어 있는 피니언측(7)은 조향기어하우징(4)내에서 조향기어랙(3)과 취합됨과 아울러, 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 조향기어랙(3)은 부싱슬리이브(5), (6)에 의해 축방향으로 미끄럼 가능하게 지지되어 있다.

제5도는 제4도의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 확대단면도이고, 제6도는 제5도의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 측면도이고, 제7도는 제5도의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도이며, 제8도는 제5도의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 단면도이다. 환상의 부싱슬리이브(6)는, 함유폴리아세탈(oleoresinous polyactal)등의 합성수지로 제조되며, 그 외면의 원주방향으로 동일갯수의 접촉영역(11)과 비접촉영역(12)이 교대로 형성되어 있다. 접촉영역(11)은 하우징(4)의 내면과 넓은 범위에서 접촉한다. 한편, 비접촉영역(12)은 조향기어하우징(4)의 내면과의 사이에 형성된 공기유통용공극을 보유하므로, 하우징(4)의 내면과는 협소한 영역에 걸쳐서만 접촉한다. 제7도는 나타내는 바와 같이, 부싱슬리이브(6)내면에 축방향 중앙부에는 폭 L에 걸쳐서 조향기어랙(3)의 직경과 대략 동일한 내경을 보유하는 미끄럼접촉면(6a)이 형성되고, 또 그 미끄럼접촉면(6a)의 양단쪽에는 테이퍼면(6b), (6c)이 설치되어 있다. 각 테이퍼면의 내경은 그 면의 말단쪽으로 향함에 따라 조향기어랙(3)의 직경보다 약간 크게 된다. 부싱슬리이브(6)내면의 원주방향에는, 제5도에 나타내는 바와 같이, 비접촉영역(12)에 대응하는 위치에 부싱슬리이브의 축방향 중앙부의 폭 L에 걸쳐서 조향기어랙(3)의 외면과 체결이유를 보유하면서 미끄럼 가능하게 접촉하는 영역(13)과, 접촉영역(11)에 대응하는 위치에 부싱슬리이브의 축방향 중앙부의 폭 L에 걸쳐서 조향기어랙(3)의 외면과 체결이유를 보유하지 않고 미끄럼 가능하게 접촉하는 영역(14)이 교대로 형성되어 있다.

접촉영역(11)에는 그 원주방향 중앙부이고 축방향의 일단부에 부싱슬리이브를 조향기어하우징(4)에 대해 위치결정 및 고정하기 위한 돌기부(15) 및 이 돌기부(15)를 형성한 위치를 제외하고 조향기어하우징(4)의 내면(4b)과 끼워 맞춰지는 세레이션(serration)(16)이 형성되어 있다. 따라서, 하우징(4)의 내면(4b)에 부싱슬리이브(6)의 세레이션(16)이 체결이유를 갖고 끼워지므로, 부싱슬리이브(6)의 탄성력에 의해 부싱슬리이브의 내경이 변형되는 것이 방지된다.

부싱슬리이브(6)의 타단부쪽에서 돌기부(15)의 끝면은, 제7도에 나타내는 바와 같이, 조향기어하우징(4)내로의 부싱슬리이브(6)의 삽입을 용이하게 하기 위해 그 끝쪽을 향해 높이가 낮아지는 테이퍼면(15a)으로 한다. 또, 제6도 및 제7도에 나타내는 바와 같이, 세레이션(16)의 타단부쪽도 그 끝쪽을 향해 높이가 낮아지는 테이퍼면(6a)이 형성되어 있다. 비접촉영역(12)에는 그 축방향으로 절결한 평탄면(17)이 형성됨과 아울러, 그 폭방향 중앙부에 축방향의 일단으로부터 타단근방에 단면이 삼각형인 컬럼(18)이 형성되어 있으며, 부싱슬리이브(6)를 조향기어하우징(4)과 조향기어랙(3)과의 사이에 장착했을 때, 컬럼이 하우징(4)의 내면에 압접하여서, 그 양쪽에 공기 유통용 공극이 형성되도록 되어 있다. 이 공극에 의해서 부싱슬리이브(6)의 영역(13)이 조향기어랙(3)과 미끄럼 접촉하는 경우에, 체결이유에 의한 부싱슬리이브(6)의 바깥쪽으로의 변형을 흡수한다.

제6도 내지 제8도에 나타내는 바와 같이, 부싱슬리이브(6)의 타단부쪽에서 컬럼(18)의 끝면은, 부싱슬리이브(6)의 타단부쪽을 향해 그 높이가 낮아지는 테이퍼면(18a)으로 되어 있다. 이 컬럼(18)의 형상에 대해서는 특별히 삼각주(三角柱)에 한하지 않고, 제9도에 표시된 바와 같이 사각주, 반원주 등이어도 좋다. 영역(13)은, 제5도 및 제7도에 나타내는 바와 같이, 조향기어랙(3)의 축방향에서 폭 L에 걸쳐 영역(12)의 평탄면(17)과 평행한 평탄면(13a)을 보유하여서, 폭 L에 걸쳐서 조향기어랙(3)의 외면에 체결이유를 갖고 미끄럼 가능하게 접촉하도록 되어 있다.

또, 영역(13)의 양단쪽에는 그 끝쪽을 향해 높이가 낮아지는 테이퍼면(13b), (13c)에 각각 형성되어 있다. 영역(14)은 부싱슬리이브(6)의 축방향 중앙부에서 폭 L에 걸쳐 미끄럼접합면(6a)에서 조향기어랙(3)의 외면과 접촉하도록 되어 있다. 따라서, 부싱슬리이브(6)가 영역(13)의 3개소의 평탄면(13a)에서 조향기어랙(3)과 체결이유를 갖고 미끄럼 가능하게 접촉하므로, 미끄럼접촉부에 마모가 발생하여도, 평탄면(13)과 조향기어랙(3)과의 사이에 간극이 생기지 않아서, 조향기어랙(3)의 타음발생을 방지할 수 있다.

본 발명의 부싱슬리이브를 장착할 때는, 부싱슬리이브를 조향기어하우징(4)의 일단부로부터 하우징(4)의 내면(4b)에 그 세레이션(16)이 끼워지도록 삽입한다. 하우징(4)의 구멍(4a)내로 돌기부가 끼워 맞춰지면, 조향기어하우징(4)내에서 부싱슬리이브(6)의 회전 및 이동이 방지되므로, 부싱슬리이브(6)가 하우징(4)에 고정된다.

이와 같은 상태에서, 각 컬럼(18)이 영역(12)의 중앙부에서 조향기어하우징(4)의 내주면에 압접하여서 영역(12)의 강성이 높아지고, 조향기어랙(3)에 가해진 반경방향의 힘을 지탱하여 랙(3)의 진동을 억제하며, 동시에 조향기어랙과 피니언측의 결합구조의 강성도 높아진다.

Claims

조향핸들(1)에 접속된 피니언과, 전기한 피니언에 치합되는 랙치(toothed rack)를 보유하는 조향기어랙(3)과, 전기한 조향기어랙을 지지하기 위해서 전기한 조향기어랙과 조향기어하우징(4) 사이에 장착되는 부싱슬리이브(5), (6)를 보유하는 랙·피니언식 조향장치 있어서, 전기한 부싱슬리이브(6)는, 그 외면의 원주방향으로 전기한 조향기어하우징의 내면과 접촉하는 접촉영역(11)과, 조향기어하우징의 내면과 접촉하지 않은 비접촉영역(12)이 교대로 형성됨과 아울러, 전기한 비접촉영역(12)의 일부에 전기한 조향기어랙의 축방향으로 전기한 하우징(4)의 내면과 접하도록 설치되어 있는 컬럼부재(18)를 보유하는 것을 특징으로 하는 랙·피니언식 조향장치.
제1항에 있어서, 전기한 접촉영역(11)의 외면에는 체결이유를 갖고 전기한 하우징(4)에 끼워 맞춰지도록 세레이션(16)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 랙·피니언식 조향장치.
제1항에 있어서, 전기한 부싱슬리이브(6)는, 조향기어랙의 축방향 중앙부에서 전기한 비접촉영역(12)에 대응하는 내면에 체결이유를 갖고 전기한 조향기어랙과 미끄럼 가능하게 접촉하는 영역(13)을 보유하는 것을 특징으로 하는 랙·피니언식 조향장치.
제1항에 있어서, 전기한 컬럼부재(16)가 삼각주인 것을 특징으로 하는 랙·피니언식 조향장치.
제1항에 있어서, 전기한 컬럼부재(18)가 다각주(多角柱)인 것을 특징으로 하는 랙·피니언식 조향장치.
제1항에 있어서, 전기한 컬럼부재(18)가 반원주인 것을 특징으로 하는 랙·피니언식 조향장치.