KR100764194B1 - 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치 - Google Patents

Abstract

차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 관한 것으로서, 그 목적은 요크실린더의 내부에 서포트요크가 탄력적으로 밀착되어 그 사이의 반경방향 클리어런스를 저감시키고, 이로 인해 래틀노이즈를 저감시키는 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치를 제공하는 것이며, 랙하우징 내부에 설치되되 외부면에 피니언기어가 형성된 피니언축과, 상기 피니언기어와 치합되도록 중간 일측에 랙기어가 형성되어 상기 랙하우징 내부에 설치된 랙바와, 상기 랙바의 후방측에 상기 랙하우징과 일체로 형성되는 요크실린더와, 상기 요크실린더의 내부에 슬라이딩 가능하도록 삽입되어 상기 랙바를 지지하는 서포트요크와, 상기 서포트요크의 후방측에 배치되어 이를 탄성지지하는 스프링과, 상기 스프링을 지지함과 동시에 상기 요크실린더를 폐쇄하는 요크플러그가 구비된 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 있어서, 상기 요크실린더와 서포트요크의 사이에는 이들을 탄력적으로 밀착시켜 그 사이의 반경방향 클리어런스를 저감시킬 수 있도록 탄력수단이 마련되는 구성이다.

요크실린더, 서포트요크, 반경방향, 클리어런스, 탄력수단, 판스프링

Description

차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치 {RACK BAR SUPPORT DEVICE OF STEERING SYSTEM FOR VEHICLE}

도 1은 종래의 랙바 지지장치를 보인 측단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 랙바 지지장치를 보인 측단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 랙바 지지장치의 요부를 보인 분해사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110: 랙하우징 111: 랙바

112: 랙기어 120: 유압제어밸브

121: 입력축 122: 피니언축

123: 피니언기어 130: 랙바 지지장치

131: 요크실린더 132: 서포트요크

133: 스프링 134: 요크플러그

150: 판스프링 160: 설치홈

본 발명은 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 요크실린더와 그 내부에 삽입되는 서포트요크 사이의 구조를 개선하여 래틀노이즈를 저감시키는 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 스티어링 시스템은 운전석에 마련된 스티어링 휠과, 그 하단에 연결되는 스티어링 샤프트 및 이 스티어링 샤프트의 하단에 연결되어 회전력을 감속 및 동력전달방향을 전환하는 기어박스 등으로 구비된다.

한편, 기어박스는 그 내부에 랙바가 설치되도록 형성된 랙하우징과, 이의 중간 일측에 교차되는 방향으로 연결되어 기어박스 측으로 공급되는 유압을 조절하는 유압제어밸브로 구분된다.

도 1은 이러한 종래의 랙하우징과 유압제어밸브의 결합된 상태를 보인 측단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 하부에 형성된 랙하우징(10)의 내부에는 중간 일측에 랙기어(12)가 형성되어 축방향으로 이동되는 랙바(11)가 삽입 설치된다.

그리고, 상부에 형성되어 유압펌프와 연결되어 랙하우징(10)으로 공급되는 유압을 조절하는 유압제어밸브(20)의 내부 중심측에는 스티어링 휠로부터 회전력을 전달받도록 상단이 돌출되는 입력축(21)이 설치된다.

한편, 입력축(21)의 하단에는 이와 연동되도록 피니언축(22)이 설치되고 이 피니언축(22)의 중간단 외부면에는 랙바(11)의 랙기어(12)와 치합되도록 피니언기어(23)가 형성되어 회전운동력을 왕복운동력으로 전환시키게 된다.

또한, 랙바(11)의 후방측에는 랙바(11)를 피니언축(22) 방향으로 탄성 지지함과 동시에 랙바(11)의 왕복운동을 안내하여 랙기어(12)와 피니언기어(23)가 원활히 치합될 수 있도록 랙바 지지장치(30)가 마련된다.

이 랙바 지지장치(30)는 랙하우징(10)의 랙기어(12) 후방측에 이와 일체로 마련되어 그 내부와 연통되는 요크실린더(31)와, 이 요크실린더(31)의 내부에서 슬라이딩 이동 가능하도록 마련되는 서포트요크(32)를 구비한다.

이때, 서포트요크(32)는 랙바(11)의 후방을 감쌀 수 있도록 그 전방측이 라운딩 형성되고, 이 서포트요크(32)의 후방에는 스프링(33)과 이 스프링(33)을 지지하도록 요크실린더(31)의 외부측을 폐쇄하는 요크플러그(34)가 설치된다.

이로써, 요크플러그(34)에 의해 일단이 지지되는 스프링(33)이 서포트요크(32)를 밀게 됨으로써, 요크실린더(31)를 따라 슬라이딩되는 서포트요크(32)가 랙바(11)를 피니언축(22) 방향으로 탄성 지지하여 랙기어(12)와 피니언기어(23)가 원활히 치합된다.

그러나 이러한 종래의 랙바 지지장치는, 요크실린더와 서포트요크의 사이에 슬라이딩을 위한 소정의 반경방향 클리어런스(Radial Clearance)를 가지게 되므로 이로 인해 래틀노이즈(Rattle Noise)가 발생되는 문제점이 있었다.

즉, 요크실린더의 내부에서 서포트요크가 원활히 동작되도록 형성되는 소정의 반경방향 클리어런스로 인해 급격한 동작시 요크실린더에 서포트요크가 충돌되어 래틀노이즈를 발생시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 요크실린더의 내부에 서포트요크가 탄력적으로 밀착되어 그 사이의 반경방향 클리어런스를 저감시키고, 이로 인해 래틀노이즈를 저감시키는 차량용 스티어링 시스템 의 랙바 지지장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치는, 랙하우징 내부에 설치되되 외부면에 피니언기어가 형성된 피니언축과, 상기 피니언기어와 치합되도록 중간 일측에 랙기어가 형성되어 상기 랙하우징 내부에 설치된 랙바와, 상기 랙바의 후방측에 상기 랙하우징과 일체로 형성되는 요크실린더와, 상기 요크실린더의 내부에 슬라이딩 가능하도록 삽입되어 상기 랙바를 지지하는 서포트요크와, 상기 서포트요크의 후방측에 배치되어 이를 탄성지지하는 스프링과, 상기 스프링을 지지함과 동시에 상기 요크실린더를 폐쇄하는 요크플러그가 구비된 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 있어서, 상기 요크실린더와 서포트요크의 사이에는 이들을 탄력적으로 밀착시켜 그 사이의 반경방향 클리어런스를 저감시킬 수 있도록 탄력수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 랙바 지지장치를 보인 측단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 차량용 스티어링 시스템의 기어박스는 입력축(121)이 내설된 유압제어밸브(120)와, 랙바(111)가 내설된 랙하우징(110)이 상,하측으로 결합되어 마련된다.

그리고, 입력축(121)의 하단에는 이와 연동되도록 피니언축(122)이 연결되고, 이의 중간단 외부면에는 랙기어(112)와 치합되도록 피니언기어(123)가 형성되어 회전운동력을 왕복운동력으로 전환시키게 된다.

또, 랙바(111)의 후방측에는 랙바(111)를 피니언축(122) 방향으로 탄성지지함과 동시에 랙바(111)의 이동을 안내하여 랙기어(112)와 피니언기어(123)가 원활히 치합될 수 있도록 랙바 지지장치(130)가 마련된다.

이 랙바 지지장치(130)는 랙하우징(110)의 랙기어(112) 후방측에 이와 일체로 마련되어 그 내부와 연통되는 요크실린더(131)와, 이 요크실린더(131)의 내부에서 슬라이딩 이동 가능하도록 마련되는 서포트요크(132)를 구비한다.

이때, 서포트요크(132)는 랙바(111)의 후방을 감쌀 수 있도록 그 전방측이 라운딩 형성되고, 이 서포트요크(132)의 후방에는 스프링(133)과 이 스프링(133)을 지지하도록 요크실린더(131)의 외부측을 폐쇄하는 요크플러그(134)가 설치된다.

한편, 본 발명에서는 요크실린더(131)의 내부에 서포트요크(132)가 탄력적으로 밀착되어 그 사이의 반경방향 클리어런스를 저감시키고, 이로 인해 래틀노이즈를 저감시킬 수 있도록 탄력수단을 구비한다.

도 3에 도시된 바와 같이 탄력수단은 서포트요크(132)를 감싸도록 원주형으로 마련되며, 반경방향으로 탄성력을 발생시키도록 원주 일측이 절개되고 이격되어 반경방향 내,외측으로 탄성력을 발생시키는 판스프링(150)이다.

즉, 판스프링(150)의 내경측과 외경측은 반경방향으로 가해지는 하중에 의해 눌려서 축방향으로 변형되거나, 이후 복원되도록 그 반경방향 단면이 반원형으로 마련되는 것으로서, 외경이 라운딩 형성되고 내경이 개구형성된다.

아울러, 판스프링(150)은 축방향으로의 균일한 지지를 위하여 복수개 이상 동일 간격으로 마련되는데, 본 실시예에서는 축방향 전,후 두 곳에 두 개의 판스프 링(150)이 설치된 것을 예로 들었다.

또, 이러한 판스프링(150)이 축방향으로 이동되는 것을 방지하도록 서포트요크(132)의 외부면에는 중심측으로 함몰 형성되는 설치홈(160)이 축방향으로 전,후에 두 개가 형성되어 각각의 설치홈(160)에는 판스프링(150)이 삽입 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치는, 입력축(121)이 내설된 유압제어밸브(120)를 랙바(111)가 내설된 랙하우징(110)과 결합시켜, 입력축(121)에 형성된 피니언기어(123)의 후방측으로 랙기어(112)의 랙바(111)를 배치한다.

그리고, 서포트요크(132)의 외부에 형성된 설치홈(160)에 판스프링(150)을 삽입 설치한 상태로 이 서포트요크(132)를 랙바(111) 후방측의 요크실린더(131) 내부로 삽입하고 이의 후방에는 스프링(133) 및 요크플러그(134)를 설치한다.

이때, 판스프링(150)은 중간에 끊어져 있는 일측이 크게 이격되도록 이를 비틀어 일부분을 설치홈(160)에 삽입한 후 복원시켜 전체를 설치홈(160)에 삽입하게 된다(도 3참조).

이로써, 요크실린더(131)의 내부에서 서포트요크(132)가 슬라이딩될 때 요크실린더(131)와 서포트요크(132)의 반경방향 클리어런스가 판스프링(150)에 의해 저감되고, 급격한 동작시에도 판스프링(150)에 의해 요크실린더(131)와 서포트요크(132) 사이의 충돌력이 완화된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 스티어링 시스템 의 랙바 지지장치는, 요크실린더와 서포트요크의 사이에 탄력수단으로서 판스프링을 설치하여 그 사이의 반경방향 클리어런스가 저감되는 이점이 있다.

이로 인해 요크실린더와 서포트요크 사이에서 발생되는 래틀노이즈를 저감시킬 수 있으며, 특히 급격한 동작시 요크실린더와 서포트요크의 충돌력을 완화시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 랙하우징(110) 내부에 설치되되 외부면에 피니언기어(123)가 형성된 피니언축(122)과, 상기 피니언기어(123)와 치합되도록 중간 일측에 랙기어(112)가 형성되어 상기 랙하우징(110) 내부에 설치된 랙바(111)와, 이 랙바(111)의 후방측에 상기 랙하우징(110)과 일체로 형성되는 요크실린더(131)와, 이 요크실린더(131)의 내부에 슬라이딩 가능하도록 삽입되어 상기 랙바(111)를 지지하는 서포트요크(132)와, 이 서포트요크(132)의 후방측에 배치되어 이를 탄성지지하는 스프링(133)과, 이 스프링(133)을 지지함과 동시에 상기 요크실린더(131)를 폐쇄하는 요크플러그(134)를 구비하되, 상기 요크실린더(131)와 서포트요크(132)의 사이에 탄력수단이 마련된 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 있어서,

   상기 탄력수단은 상기 서포트요크(132)를 감쌀 수 있도록 원주형으로 마련되되 반경방향으로 탄성력을 발생시킬 수 있도록 원주 일측이 절개되어 이격되고 내경측과 외경측은 반경방향으로 가해지는 하중에 의해 축방향으로 변형 및 복원되도록 반원형 단면으로 마련되는 판스프링(150)인 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 서포트요크(132)에는 상기 판스프링(150)을 축방향으로 고정시킬 수 있도록 중심측으로 함몰되는 설치홈(160)이 축방향으로 다수개 형성되고 각각의 이 설치홈(160)에는 판스프링(150)이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치.

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