KR101654297B1 - 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛, 카울크로스멤버 및 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈 - Google Patents

Abstract

기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛이 개시된다. 본 발명의 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛은, 전동 파워 스티어링의 기어하우징을 카울크로스멤버에 결합하고, 카울크로스멤버에 결합되는 결합부; 기어하우징이 사이에 개재되도록 결합부로부터 각각 연장되고, 제1 암나사부가 형성되는 제1 연장부; 제1 암나사부와 나사선 감기는 방향이 반대인 제2 암나사부가 형성되는 제2 연장부; 외주면에 제1 암나사부와 나사결합되는 수나사부가 형성되고, 내주면에 제1 암나사부와 나사선 감기는 방향이 반대인 제3 암나사부가 형성되는 가압부재; 및 제2 암나사부 및 제3 암나사부와 나사결합되고, 제1 연장부와 제2 연장부 사이에서 기어하우징에 형성된 관통공을 통과하는 체결볼트를 포함하고, 가압부재는, 기어하우징을 제2 연장부 쪽으로 가압한 상태에서 나사선 감기는 방향이 서로 반대인 제1 암나사부와 체결볼트에 의해 회전 및 이동이 구속되는 것을 특징으로 한다.

Description

기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛, 카울크로스멤버 및 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈{COWL CROSS MEMBER FOR ANIT-SWAY OF GEAR HOUSING, BRACKET UNIT OF COWL CROSS MEMBER, MDPS SYSTEM ASSEMBLY MODULE}

본 발명은 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛, 카울크로스멤버 및 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차량 운행 중 스티어링 휠 회전에 의한 기어하우징의 흔들림이 방지되고, 카울크로스멤버에 기어하우징을 손쉽게 결합할 수 있으며, 기존 카울크로스멤버를 그대로 사용할 수 있도록 이루어지는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛, 카울크로스멤버 및 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 파워 스티어링 시스템은 오일의 유압을 이용하는 방식과 전기모터의 동력을 이용하는 방식으로 구분된다. 여기서 유압식 파워 스티어링 시스템은 유압펌프가 엔진의 힘으로 유체를 펌핑하여 유압을 형성하고 있다가 운전자가 핸들을 돌릴 때 조향하는 방향으로 유압을 보내어 핸들링이 가벼워지도록 하는 것을 말하며, 전동식 파워 스티어링 시스템(MOTOR DRIVEN POWER STEERING SYSTEM, 이하, 'MDPS 시스템'이라 함)은 전기모터를 이용해 조타력을 향상시키는 시스템을 말한다.

MDPS 시스템은 주행 조건에 따라 전기모터가 자동으로 제어기능을 발휘하게 되며, 이에 따라 유압식 파워 스티어링 시스템에 비해 보다 향상된 조타성능 및 조타감을 갖출 수 있게 되므로 현재 그 적용 영역이 확대되고 있는 추세이다.

MDPS 시스템은 기어하우징에 장착된 뒤 차체의 양단부에 고정되는 카울크로스멤버(COWL CROSS MEMBER)의 일측에 결합 고정되는데, 여기서 카울크로스멤버는 엔진룸과 대쉬패널 사이에 마련되어 차량의 운행중 정면 충돌사고가 발생하는 경우에도 엔진룸에 설치된 각종 전장품 및 차체를 형성하고 있는 대쉬패널이 차실로 유입되는 것을 억제함으로써 승원의 안전성이 향상되도록 하는 구성을 말한다.

이와 관련하여 본 발명의 출원인에 의해 출원된 대한민국 등록특허공보 제1067944호에는 전동식 파워 스티어링 시스템 조립모듈이 게시되어 있으며, 등록특허공보 제1067944호는 스티어링 칼럼이 장착될 수 있도록 마련되는 카울크로스바와, 카울크로스바의 길이방향과 교차하는 방향으로 결합되는 기어하우징을 포함하고, 카울크로스바는 스티어링 칼럼이 장착될 수 있도록 마련되는 스티어링칼럼 서포트브래킷과, 기어하우징의 결합시 기어하우징이 자체 중량에 의해 처지는 현상을 방지할 수 있도록 기어하우징에 인접하게 마련되는 평형유지유닛을 포함한다.

평형유지유닛은 기어하우징의 걸림부가 삽입되는 삽입부와, 삽입부의 양단에 각각 마련되는 한 쌍의 지지부를 포함한다. 지지부는 각각 삽입부의 일단부로부터 하측 방향으로 연장되는 지지판과, 지지판의 일측 둘레를 따라 연장 절곡되어 지지면의 하단부가 안착 지지되는 걸림턱을 포함한다.

지지판은 삽입부의 양단부로부터 하측 방향으로 연장되는 판재 형상의 구성으로서, 지지판을 관통하여서는 각각 기어하우징을 관통하여 체결되는 볼트가 관통삽입되기 위한 볼팅공이 형성된다.

그러나 등록특허공보 제1067944호를 포함하는 종래의 평형유지유닛은 프레스 성형에 의한 'ㄷ'자 형태의 브래킷으로 제작됨에 따라, 'ㄷ'자 형태의 브래킷의 프레스 성형 빼기 구배(1도 내외)에 의해 한 쌍의 지지판 간 직진도 및 평면도를 유지하기 어려운 문제가 있었다.

따라서 브래킷의 프레스 성형 후에 별도의 리스트라이킹(restriking) 가공을 하거나, 또는 내측 치수를 확보하기 위해 공압 또는 유압 지그를 사용하여 한 쌍의 지지판 간 직진도 및 평면도를 조정함으로써, 한 쌍의 지지판 간 직진도 및 평면도를 형성하고 있다.

등록특허공보 제1067944호를 포함하는 종래의 평형유지유닛은 리스트라이킹 가공이나 지그를 사용한 직진도 및 평면도 조정 후 기어하우징이 한 쌍의 지지판 사이에 수월하게 끼워지도록 한 쌍의 지지판 사이 간격에 기어하우징의 설계 치수보다 큰 여유 공차를 두게 된다. 여유 공차를 형성하지 않으면 기어하우징과 평형유지유닛의 제작 공차에 의해 조립이 원활하게 진행되지 않으므로 여유 공차의 형성은 필수적이다.

그러나 상술한 여유 공차의 형성은 차량 운행 중 스티어링 휠 회전시 기어하우징의 흔들림을 유발하여 기어하우징과 한 쌍의 지지판 간 마찰에 의한 작동 노이즈를 발생시키는 문제가 있었다.

(0001) 대한민국 등록특허공보 제1067944호 (등록일:2011.09.20)

본 발명의 목적은, 차량 운행 중 스티어링 휠 회전에 의한 기어하우징의 흔들림이 방지되고, 카울크로스멤버에 기어하우징을 손쉽게 결합할 수 있으며, 기존 카울크로스멤버를 그대로 사용할 수 있도록 이루어지는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛, 카울크로스멤버 및 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 전동 파워 스티어링의 기어하우징을 카울크로스멤버에 결합하고, 상기 카울크로스멤버에 결합되는 결합부; 상기 기어하우징이 사이에 개재되도록 상기 결합부로부터 각각 연장되고, 제1 암나사부가 형성되는 제1 연장부; 상기 제1 암나사부와 나사선 감기는 방향이 반대인 제2 암나사부가 형성되는 제2 연장부; 외주면에 상기 제1 암나사부와 나사결합되는 수나사부가 형성되고, 내주면에 상기 제1 암나사부와 나사선 감기는 방향이 반대인 제3 암나사부가 형성되는 가압부재; 및 상기 제2 암나사부 및 상기 제3 암나사부와 나사결합되고, 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부 사이에서 상기 기어하우징에 형성된 관통공을 통과하는 체결볼트를 포함하고, 상기 가압부재는, 상기 기어하우징을 상기 제2 연장부 쪽으로 가압한 상태에서 나사선 감기는 방향이 서로 반대인 상기 제1 암나사부와 상기 체결볼트에 의해 회전 및 이동이 구속되는 것을 특징으로 하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛에 의하여 달성된다.

상기 체결볼트는 상기 제3 암나사부와 나사결합된 후 상기 제2 암나사부와 나사결합되고, 상기 가압부재는, 상기 체결볼트가 상기 제2 암나사부와 나사결합될 때 상기 체결볼트의 머리에 의해 가압되어 상기 체결볼트와 함께 회전 및 이동되도록 이루어진다.

상기 가압부재가 상기 체결볼트와 함께 회전 및 이동될 때 상기 수나사부 및 상기 제1 암나사부 중 어느 하나 이상은 탄성 변형되도록 이루어진다.

상기 제3 암나사부는 상기 수나사부로부터 상기 체결볼트가 나사결합되는 방향으로 이격되게 형성되고, 상기 가압부재가 상기 체결볼트와 함께 회전 및 이동될 때 상기 수나사부는 탄성 휨 변형되도록 이루어진다.

상기 가압부재는, 상기 관통공보다 반경 방향으로 확장된 형태로 상기 제3 암나사부의 단부에 형성되는 가압단부를 더 포함하여 이루어진다.

상기 수나사부는 상기 제3 암나사부로부터 반경 방향으로 이격되게 형성되고, 상기 가압부재가 상기 체결볼트와 함께 회전 및 이동될 때 상기 수나사부는 상기 제3 암나사부 쪽으로 탄성 휨 변형되도록 이루어진다.

상기 가압부재는, 상기 관통공보다 반경 방향으로 확장된 형태로 형성되고 상기 제3 암나사부 및 상기 수나사부가 각각 결합되는 가압단부를 더 포함하여 이루어진다.

상기 수나사부는, 서로 원주방향으로 이격되는 제1 수나사부 및 제2 수나사부를 포함하여 이루어진다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 카울크로스멤버용 브래킷 유닛; 및 상기 카울크로스멤버용 브래킷 유닛이 결합되는 카울크로스멤버를 포함하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버에 의하여 달성된다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 카울크로스멤버용 브래킷 유닛; 상기 카울크로스멤버용 브래킷 유닛이 결합되는 카울크로스멤버; 및 상기 카울크로스멤버용 브래킷 유닛과 볼트로 결합되는 기어하우징을 포함하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈에 의하여 달성된다.

본 발명에 의하면, 가압부재는 기어하우징을 제2 연장부 쪽으로 가압한 상태에서 나사선 감기는 방향이 서로 반대인 제1 암나사부와 체결볼트에 의해 회전 및 이동이 구속됨에 따라, 차량 운행 중 스티어링 휠 회전에 의한 기어하우징의 흔들림이 방지되고, 카울크로스멤버에 기어하우징을 손쉽게 결합할 수 있으며, 기존 카울크로스멤버를 그대로 사용할 수 있도록 이루어지는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛, 카울크로스멤버 및 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛, 카울크로스멤버 및 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈의 부분사시도.
도 2는 도 1의 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛과 기어하우징이 볼트로 체결된 상태를 나타내는 단면도.
도 3은 도 1의 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛과 기어하우징이 볼트로 체결되는 상태를 나타내는 부분단면도.
도 4는 도 1의 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛의 가압부재를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛과 기어하우징이 볼트로 체결되는 상태를 나타내는 부분단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛, 카울크로스멤버 및 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈은, 차량 운행 중 스티어링 휠 회전에 의한 기어하우징의 흔들림이 방지되고, 카울크로스멤버에 기어하우징을 손쉽게 결합할 수 있으며, 기존 카울크로스멤버를 그대로 사용할 수 있도록 이루어진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛, 카울크로스멤버 및 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈의 부분사시도, 도 2는 도 1의 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛과 기어하우징이 볼트로 체결된 상태를 나타내는 단면도, 도 3은 도 1의 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛과 기어하우징이 볼트로 체결되는 상태를 나타내는 부분단면도, 도 4는 도 1의 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛의 가압부재를 나타내는 사시도, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛과 기어하우징이 볼트로 체결되는 상태를 나타내는 부분단면도.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛(100)은, 차량 운행 중 스티어링 휠 회전에 의한 기어하우징(GH)의 흔들림이 방지되고, 카울크로스멤버(200)에 기어하우징(GH)을 손쉽게 결합할 수 있으며, 기존 카울크로스멤버를 그대로 사용할 수 있도록 이루어지며, 제1 연장부(10), 제2 연장부(20), 결합부(30), 가압부재(40) 및 체결볼트(50)를 포함하여 구성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 결합부(30), 제1 연장부(10) 및 제2 연장부(20)는 기어하우징(GH)의 상부를 감싸는 구성으로서, 결합부(30)는 카울크로스멤버(200)에 결합되고, 제1 연장부(10) 및 제2 연장부(20)는 기어하우징(GH)이 사이에 개재되도록 결합부(30)로부터 각각 연장된다.

보다 자세하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 연장부(10) 및 제2 연장부(20)는 결합부(30)의 양단부로부터 평행하게 동일방향으로 연장되며, 결합부(30), 제1 연장부(10) 및 제2 연장부(20)는 'ㄷ'자 형태로 절곡된 형태를 형성한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 결합부(30)는 스티어링칼럼 서포트브래킷(200A)에 결합된다. 스티어링칼럼 서포트브래킷(200A)은 스티어링칼럼을 카울크로스멤버(200)에 결합하기 위한 구성으로서, 카울크로스바(미도시)에 결합된다. 스티어링칼럼 서포트브래킷(200A)에 대한 자세한 설명은 본 발명의 출원인에 의해 출원된 등록특허공보 제1067944호에 자세하게 기재되어 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2에 도시된 결합부(30), 결합부(30), 제1 연장부(10) 및 제2 연장부(20)의 'ㄷ'자 형태는 프레스 성형에 의한 판재의 절곡에 의해 형성되며, 삽입돌기(P)가 삽입되는 삽입공이 형성된 삽입부(60)는 프레스 성형 후 결합부(30), 제1 연장부(10) 및 제2 연장부(20)에 용접 등에 의해 결합된다. 삽입부(60)에 대한 자세한 설명은 등록특허공보 제1067944호에 자세하게 기재되어 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 출원인에 의해 출원된 등록특허공보 제1067944호에 게시된 바와 같이, 종래 카울크로스맴버 브래킷 유닛과 기어하우징의 결합구조는, 기어하우징의 일부가 그 사이에 개재되도록 브래킷 유닛을 'ㄷ'자 형태로 형성하고, 제1 연장부와 제2 연장부 그리고 기어하우징에 형성된 홀을 통해 볼트와 너트로 결합하고 있다.

그러나 브래킷 유닛의 제작시 제1 연장부와 제2 연장부 사이 간격에 기어하우징의 설계 치수보다 큰 여유 공차를 형성해야함에 따라, 차량 운행 중 스티어링 휠 회전시 기어하우징이 여유 공차 간격 내부에서 흔들려 기어하우징과 제1 연장부와 제2 연장부 간 마찰에 의한 작동 노이즈를 발생시키는 문제가 있었다. 여유 공차를 형성하지 않으면 기어하우징과 브래킷 유닛의 제작 공차에 의해 조립이 원활하게 진행되지 않으므로 여유 공차의 형성은 필수적이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛(100)은, 가압부재(40)가 제1 연장부(10)와 제2 연장부(20) 사이에서 기어하우징(GH)을 제2 연장부(20) 쪽으로 가압함으로써 상술한 바와 같은 문제를 해결하고 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 연장부(10)에는 종래 볼트가 삽입되는 홀 대신 제1 암나사부(F1)가 형성된다. 제1 암나사부(F1)는 종래 제1 연장부에 형성된 홀을 확장한 후 홀 상에 제1 암나사부(F1)가 형성된 암나사부재를 더 결합하는 방식으로 형성된다. 물론, 제1 암나사부(F1)는 종래 제1 연장부(10)에 형성된 홀에 나사탭을 형성함으로써 형성할 수도 있다. 제1 암나사부(F1)는 왼나사 방향으로 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 연장부(20)에는 제2 암나사부(F2)가 형성된다. 제2 암나사부(F2)는 제2 연장부(20)의 바깥쪽 면에 너트를 고정함으로써 형성된다. 제2 연장부(20)에는 체결볼트(50)가 제2 암나사부(F2)로 삽입될 수 있도록 홀이 형성된다. 제2 암나사부(F2)는 오른나사 방향으로 형성된다.

미 설명된 도면부호 20A는 제2 연장부(20)의 강성 확보를 위해 제2 연장부(20)에 결합된 보강부재(20A)로서 본 발명의 주요한 기술이 아니므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛(100)은, 제1 연장부(10)에 기존 홀 대신 제1 암나사부(F1)를 형성하고 제2 연장부(20)는 종래 그대로 사용함으로써, 기존 카울크로스멤버를 그대로 사용하여 종래 문제점인 차량 운행 중 스티어링 휠 회전에 의한 기어하우징(GH)의 흔들림을 방지할 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 가압부재(40)는 기어하우징(GH)을 제2 연장부(20) 방향으로 가압하는 구성으로서, 수나사부(M), 제3 암나사부(F3) 및 가압단부(40A)를 포함하여 구성된다.

보다 자세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 가압부재(40)는 전체적으로 원통형으로 형성되어 외주면에 수나사부(M)가 형성되고 내주면에는 제3 암나사부(F3)가 형성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 수나사부(M)는 제1 암나사부(F1)와 나사결합되는 구성으로서, 제1 암나사부(F1)와 같이 왼나사 방향으로 형성된다.

제3 암나사부(F3)는 체결볼트(50)와 나사결합되는 구성으로서, 제2 암나사부(F2)와 같이 오른나사 방향으로 형성된다.

가압단부(40A)는 기어하우징(GH)과 접촉면을 형성하는 부분으로서, 제3 암나사부(F3)의 단부에 형성된다. 보다 자세하게는, 가압단부(40A)는 수나사부(M)와 반대쪽 즉, 기어하우징(GH)과 대향하는 제3 암나사부(F3)의 단부에 형성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 가압단부(40A)는 기어하우징(GH)의 관통공(H)보다 반경 방향으로 확장된 형태로 형성되며, 이에 따라 가압부재(40)가 기어하우징(GH) 방향으로 이동할 때 가압단부(40A)는 관통공(H)의 바깥쪽 면과 넓은 접촉면을 형성하며 기어하우징(GH)을 가압하게 된다.

가압단부(40A)는 제1 암나사부(F1)의 직경보다 크게 형성되며, 가압부재(40)는 제1 연장부(10)와 제2 연장부(20)의 사이에서 제1 암나사부(F1)로 나사결합된다.

가압부재(40)는, 체결볼트(50)가 제3 암나사부(F3)에 나사결합되기 전에 도 3(a)에 도시된 바와 같이 가압단부(40A)가 제1 연장부(10) 쪽으로 밀착된 상태로 준비된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 체결볼트(50)는 브래킷 유닛(100)과 기어하우징(GH) 간 결합력을 형성하는 구성으로, 제2 암나사부(F2) 및 제3 암나사부(F3)와 나사결합된다.

보다 자세하게는, 체결볼트(50)는 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 기어하우징(GH)이 제1 연장부(10)와 제2 연장부(20) 사이에 개재된 상태에서 제1 연장부(10)에서 제2 연장부(20) 방향으로 제3 암나사부(F3)에 나사결합되며, 제3 암나사부(F3)와 나사결합되는 상태에서 기어하우징(GH)의 관통홀을 통과하여 제2 암나사부(F2)와 나사결합된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 체결볼트(50)는 제2 암나사부(F2) 및 제3 암나사부(F3)와 동시에 나사결합되도록 길이방향을 따라 전체적으로 나사부가 형성된다. 즉, 축부는 최소한으로 축소되고 나사부가 체결볼트(50)의 길이 중 대부분을 차지하게 된다.

자세하게 도시되지는 않았으나, 체결볼트(50)는 제2 암나사부(F2) 및 제3 암나사부(F3)와 나사결합되는 부분만 나사부가 형성될 수도 있다. 즉, 볼트의 길이 중 나사부가 양단부에 각각 형성되고 축부는 양쪽 나사부 사이에 형성될 수도 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 체결볼트(50)에는 와셔(W)가 끼워진다. 와셔(W)는 머리(50A)와 제1 연장부(10) 및 가압부재(40) 사이에 개재되어 체결볼트(50)의 체결력에 의해 머리(50A)로부터 가해지는 압력을 제1 연장부(10) 및 가압부재(40)로 분산하는 역할을 한다. 아래에서는 보다 용이한 이해를 위해 와셔(W)에 의한 압력 분산의 전달구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛(100)과 기어하우징(GH)이 체결볼트(50)에 의해 결합되는 원리를 설명하면 아래와 같다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 체결볼트(50)는, 가압부재(40)가 제1 암나사부(F1)에 나사결합되고 기어하우징(GH)이 제1 연장부(10)와 제2 연장부(20) 사이에 개재된 상태에서 제3 암나사부(F3)에 나사결합된다. 상술한 바와 같이, 가압부재(40)의 수나사부(M)와 제1 암나사부(F1)는 왼나사 방향으로 나사결합된다.

체결볼트(50)와 제3 암나사부(F3)는 오른나사 방향으로 나사결합됨에 따라, 체결볼트(50)가 제3 암나사부(F3)에 나사결합되는 과정에서 제3 암나사부(F3)에는 체결볼트(50)와의 마찰에 의해 오른나사 방향의 회전력이 전달되지만, 제3 암나사부(F3)와 일체로 형성된 수나사부(M)는 제1 암나사부(F1)와 왼나사 방향으로 결합됨에 따라, 체결볼트(50)가 제3 암나사부(F3)에 나사결합되는 과정에서 체결볼트(50)의 머리(50A)가 가압부재(40)와 접촉되기 전까지 가압부재(40)는 이동 및 회전이 구속되어 정지된 상태를 유지한다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 체결볼트(50)의 머리(50A)가 일단 가압부재(40)와 접촉되면, 가압부재(40)는 체결볼트(50)의 머리(50A)에 의해 체결볼트(50)의 이동방향으로 가압됨으로써, 가압부재(40)에는 체결볼트(50)를 회전시키는 토크가 제3 암나사부(F3)를 통해 전달된다.

체결볼트(50)는 머리(50A)가 가압부재(40)와 접촉되기 전에 이미 제2 암나사부(F2)와 나사결합이 시작되며, 제2 암나사부(F2)의 나사선을 따라 회전하며 이동한다.

수나사부(M) 및 제1 암나사부(F1) 중 어느 하나 이상은, 제3 암나사부(F3)를 통해 전달되는 토크에 의해 탄성 변형되도록 이루어진다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 제3 암나사부(F3)는 수나사부(M)로부터 체결볼트(50)가 나사결합되는 방향으로 이격되게 형성되고, 수나사부(M)가 반경 방향으로 탄성 휨 변형되는 것으로 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 수나사부(M)를 제3 암나사부(F3)보다 반경반향으로 얇게 형성하면, 제3 암나사부(F3)는 체결볼트(50)와의 나사결합을 유지한 상태에서 수나사부(M)의 탄성 휨 변형을 유도할 수 있다.

도시되지는 않았으나, 제3 암나사부(F3)는 금속 재질로 형성하고 수나사부(M)는 탄력적으로 탄성 변형하는 합성수지 재질로 형성하여 결합함으로써, 제3 암나사부(F3)는 체결볼트(50)와의 나사결합을 유지한 상태에서 수나사부(M)의 탄성 휨 변형을 유도할 수도 있다.

도 3(a)에 도시된 상태에서 가압부재(40)는 나사선 감기는 방향이 서로 반대인 제1 암나사부(F1)와 체결볼트(50)에 의해 회전 및 이동이 구속되지만, 수나사부(M)가 제3 암나사부(F3)를 통해 전달되는 토크에 의해 반경 방향으로 탄성 휨 변형되도록 이루어지면, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 수나사부(M)의 나사산이 제1 암나사부(F1)의 나사산에서 미끄러지면서 수나사부(M)는 제1 암나사부(F1)와 멀어지는 방향으로 탄성 휨 변형됨에 따라 수나사부(M)와 제1 암나사부(F1)와의 나사결합에 의한 구속이 일시적으로 해제되며, 이에 따라 가압부재(40)는 체결볼트(50)와 함께 회전되며 제2 암나사부(F2) 방향으로 이동하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 수나사부(M)는 서로 원주방향으로 이격되는 복수 개로 구획되는 것이 바람직하다. 수나사부(M)가 서로 원주방향으로 이격되는 복수 개로 구획되면, 구획된 수나사부(M)가 원주방향으로 서로를 구속하지 않음으로써 수나사부(M)의 반경 방향 탄성 휨 변형이 용이해지는 이점이 있다.

도 4에는 수나사부(M)가 제1 수나사부(M1), 제2 수나사부(M2), 제3 수나사부(M3) 및 제4 수나사부(M4)로 구획되는 것으로 도시되었으나, 수나사부(M)의 구획된 개수는 2개나 3개 이상 등으로 이루어질 수도 있다.

도 2 및 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 가압단부(40A)가 기어하우징(GH)에 밀착되면 체결볼트(50)의 회전 및 이동에 의한 브래킷 유닛(100)과 기어하우징(GH) 간 결합력 형성과정이 완료된다.

수나사부(M)는, 가압단부(40A)가 기어하우징(GH)에 밀착될 때 최소한 제1 연장부(10)의 바깥면과 일치하는 제작 공차로서 제작된다. 수나사부(M)가 기어하우징(GH)에 가압단부(40A)가 밀착될 때 최소한 제1 연장부(10)의 바깥면과 일치하는 제작 공차로서 제작되면, 가압단부(40A)가 기어하우징(GH)에 밀착될 때 수나사부(M)가 제1 연장부(10)의 바깥면보다 머리(50A)를 향해 미세하게 돌출되더라도 수나사부(M)는 탄성 변형 가능하게 됨에 따라, 가압단부(40A)가 기어하우징(GH)에 밀착될 때 체결볼트(50)의 머리(50A)는 제1 연장부(10) 및 가압부재(40)와 동시에 접촉면을 형성할 수 있다.

도 2 및 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 가압단부(40A)가 기어하우징(GH)에 밀착되면, 종래 스티어링 휠 회전시 여유 공차에 의한 기어하우징의 흔들림 현상이 방지되며, 가압부재(40)는 기어하우징(GH)을 제2 연장부(20) 쪽으로 가압한 상태에서 나사선 감기는 방향이 서로 반대인 제1 암나사부(F1)와 체결볼트(50)에 의해 회전 및 이동이 구속됨으로써, 기어하우징(GH)의 흔들림 현상이 방지된 상태가 견고하게 유지된다.

도 5(a) 내지 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛(100)은, 수나사부(M)는 제3 암나사부(F3)로부터 반경 방향으로 이격되게 형성될 수도 있다.

도 5(a)에 도시된 바와 같이, 수나사부(M)가 제3 암나사부(F3)로부터 반경 방향으로 이격되게 형성되면, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 가압부재(40)가 체결볼트(50)와 함께 회전 및 이동될 때 수나사부(M)는 이격된 공간에서 제3 암나사부(F3) 쪽으로 탄성 휨 변형되면서 수나사부(M)와 제1 암나사부(F1)와의 나사결합에 의한 구속이 일시적으로 해제되며, 이에 따라 가압부재(40)는 체결볼트(50)와 함께 회전되며 제2 암나사부(F2) 방향으로 이동하게 된다.

자세하게 도시되지는 않았으나, 수나사부(M)는 서로 원주방향으로 이격되는 복수 개로 구획되는 것이 바람직하다. 수나사부(M)가 서로 원주방향으로 이격되는 복수 개로 구획되면, 구획된 수나사부(M)가 원주방향으로 서로를 구속하지 않음으로써 수나사부(M)의 반경 방향 탄성 휨 변형이 용이해지는 이점이 있다.

도 5(a) 내지 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 수나사부(M)가 제3 암나사부(F3)로부터 반경 방향으로 이격되게 형성되면, 제3 암나사부(F3) 및 수나사부(M)는 각각 가압단부(40A)에 결합되며, 제3 암나사부(F3)가 수나사부(M)로부터 체결볼트(50)의 나사결합 방향으로 연장된 형태로 형성된 경우보다 수나사부(M)의 길이를 길게 형성할 수 있어 수나사부(M)의 탄성 변형이 용이해지는 이점이 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상술한 카울크로스 멤버용 브래킷 유닛(100)이 결합된 카울크로스멤버(200)는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버(200)를 이루게 된다.

아울러, 도 1에 도시된 바와 같이, 상술한 카울크로스 멤버용 브래킷 유닛(100)이 결합된 카울크로스멤버(200)와 이와 결합되는 기어하우징(GH)은 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈(300)을 형성하게 된다.

본 발명에 의하면, 가압부재(40)는 기어하우징(GH)을 제2 연장부(20) 쪽으로 가압한 상태에서 나사선 감기는 방향이 서로 반대인 제1 암나사부(F1)와 체결볼트(50)에 의해 회전 및 이동이 구속됨에 따라, 차량 운행 중 스티어링 휠 회전에 의한 기어하우징(GH)의 흔들림이 방지되고, 카울크로스멤버(200)에 기어하우징(GH)을 손쉽게 결합할 수 있으며, 기존 카울크로스멤버를 그대로 사용할 수 있도록 이루어지는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛(100), 카울크로스멤버(200) 및 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈(300)을 제공할 수 있게 된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 브래킷 유닛 300 : 시스템 조립모듈
200 : 카울크로스멤버 GH : 기어하우징
200A : 서포트브래킷 H : 관통공
10 : 제1 연장부 40 : 가압부재
F1 : 제1 암나사부 M : 수나사부
20 : 제2 연장부 F3 : 제3 암나사부
F2 : 제2 암나사부 40A : 가압단부
30 : 결합부
50 : 체결볼트
50A : 머리

Claims (10)

1. 전동 파워 스티어링의 기어하우징을 카울크로스멤버에 결합하고,
   상기 카울크로스멤버에 결합되는 결합부;
   상기 기어하우징이 사이에 개재되도록 상기 결합부로부터 각각 연장되고, 제1 암나사부가 형성되는 제1 연장부; 상기 제1 암나사부와 나사선 감기는 방향이 반대인 제2 암나사부가 형성되는 제2 연장부;
   외주면에 상기 제1 암나사부와 나사결합되는 수나사부가 형성되고, 내주면에 상기 제1 암나사부와 나사선 감기는 방향이 반대인 제3 암나사부가 형성되는 가압부재; 및
   상기 제2 암나사부 및 상기 제3 암나사부와 나사결합되고, 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부 사이에서 상기 기어하우징에 형성된 관통공을 통과하는 체결볼트를 포함하고,
   상기 가압부재는, 상기 기어하우징을 상기 제2 연장부 쪽으로 가압한 상태에서 나사선 감기는 방향이 서로 반대인 상기 제1 암나사부와 상기 체결볼트에 의해 회전 및 이동이 구속되며,
   상기 체결볼트는 상기 제3 암나사부와 나사결합된 후 상기 제2 암나사부와 나사결합되고,
   상기 가압부재는, 상기 체결볼트가 상기 제2 암나사부와 나사결합될 때 상기 체결볼트의 머리에 의해 가압되어 상기 체결볼트와 함께 회전 및 이동되며,
   상기 가압부재가 상기 체결볼트와 함께 회전 및 이동될 때 상기 수나사부 및 상기 제1 암나사부 중 어느 하나 이상은 탄성 변형되는 것을 특징으로 하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제3 암나사부는 상기 수나사부로부터 상기 체결볼트가 나사결합되는 방향으로 이격되게 형성되고,
   상기 가압부재가 상기 체결볼트와 함께 회전 및 이동될 때 상기 수나사부는 탄성 휨 변형되는 것을 특징으로 하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 가압부재는, 상기 관통공보다 반경 방향으로 확장된 형태로 상기 제3 암나사부의 단부에 형성되는 가압단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛.
6. 제1항에 있어서,
   상기 수나사부는 상기 제3 암나사부로부터 반경 방향으로 이격되게 형성되고,
   상기 가압부재가 상기 체결볼트와 함께 회전 및 이동될 때 상기 수나사부는 상기 제3 암나사부 쪽으로 탄성 휨 변형되는 것을 특징으로 하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛.
7. 제6항에 있어서,
   상기 가압부재는, 상기 관통공보다 반경 방향으로 확장된 형태로 형성되고 상기 제3 암나사부 및 상기 수나사부가 각각 결합되는 가압단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛.
8. 제4항 또는 제6항에 있어서,
   상기 수나사부는, 서로 원주방향으로 이격되는 제1 수나사부 및 제2 수나사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버용 브래킷 유닛.
9. 제1항의 카울크로스멤버용 브래킷 유닛; 및
   상기 카울크로스멤버용 브래킷 유닛이 결합되는 카울크로스멤버를 포함하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 카울크로스멤버.
10. 제1항의 카울크로스멤버용 브래킷 유닛;
    상기 카울크로스멤버용 브래킷 유닛이 결합되는 카울크로스멤버; 및
    상기 카울크로스멤버용 브래킷 유닛과 볼트로 결합되는 기어하우징을 포함하는 기어하우징 흔들림 방지 구조를 갖는 전동 파워 스티어링 시스템 조립모듈.

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