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KR101734126B1 - 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치 - Google Patents

자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치 Download PDF

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KR101734126B1
KR101734126B1 KR1020130133155A KR20130133155A KR101734126B1 KR 101734126 B1 KR101734126 B1 KR 101734126B1 KR 1020130133155 A KR1020130133155 A KR 1020130133155A KR 20130133155 A KR20130133155 A KR 20130133155A KR 101734126 B1 KR101734126 B1 KR 101734126B1
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KR
South Korea
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retainer
rack
rack bar
retainer ring
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손창욱
이진웅
김제원
윤화식
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이래오토모티브시스템 주식회사
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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치는 자동차용 조향 장치의 랙 바를 피니언 샤프트를 향해 지지하는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치로서, 상기 랙 바에 접촉하도록 상기 피니언의 반대 측에 배치되는 랙 베어링, 그리고 상기 랙 베어링이 상기 랙 바를 밀어서 상기 랙 바가 상기 피니언 샤프트에 체결될 수 있도록, 상기 랙 베어링에 미는 힘을 제공하는 유격 보상부를 포함하고, 상기 유격 보상부는 하우징의 축 방향을 따라 복수의 위치에 고정될 수 있는 리테이너 지지부재, 일 측이 개방된 고리형상으로 상기 하우징의 경 방향으로 압축된 상태를 유지하며 상기 리테이너 지지부재의 전방에 배치되어 상기 리테이너 지지부재에 지지되고, 상기 랙 베어링 및 상기 리테이너 지지부재 사이의 유격 발생 시, 압축이 해제되어 상기 하우징의 경방향으로 벌어지며 상기 랙 베어링 측으로 미는 힘을 제공하는 리테이너 링, 상기 리테이너 링에 지지되는 상태로 상기 리테이너 링과 상기 랙 베어링 사이에 이동 가능하게 배치되는 지지 플레이트, 상기 지지 플레이트에 대해 상기 랙 베어링을 탄성적으로 지지하는 탄성부재, 그리고 상기 지지 플레이트가 상기 랙 베어링의 반대 방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있도록 형성되는 이동 제한 부재를 포함한다.

Description

자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치{rack bar support device of steering gear for car}
본 발명은 자동차의 조향 장치를 구성하는 스티어링 기어의 랙 바를 지지하는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 자동차를 조향하기 위해 운전자의 조작력을 자동차의 조향력으로 변환시키는 조향 장치가 구비된다.
상세하게는, 조향 장치는 자동차 내부에 설치되어 운전자가 조작하는 스티어링 휠(steering wheel), 스티어링 휠과 연결되어 회전하는 스티어링 컬럼(steering column), 그리고 스티어링 컬럼의 회전력을 자동차의 조향력으로 변환하는 스티어링 기어(steering gear)를 포함한다.
즉, 조향 장치는 랙 피니언 타입의 스티어링 기어를 구비하고, 랙 바의 랙과 피니언 샤프트의 피니언 기어가 치합되는 구조를 갖는다.
이러한 스티어링 기어의 경우 랙과 피니언의 견고한 치합을 유지시켜 조향 성능 및 조향감을 향상시키기 위해 랙 지지 구조를 구비하는 것이 일반적이다.
더 자세하게는, 상기한 랙 지지 구조는 랙 바에 접촉하는 랙 베어링(rack bearing)을 구비하고, 스티어링 기어 하우징에 장착된 어저스터 플러그(adjuster plug)에 지지된 코일 스프링이 랙 베어링을 탄성적으로 지지하는 구조를 갖는다.
그러나, 상기한 랙 지지 구조는 장시간 작동에 의한 랙 및 피니언의 마모 등에 의해 랙 베어링과 어저스터 플러그 사이에 유격이 커지게 되고, 이로 인해 래틀 및 진동 등이 야기되는 문제점이 있었다.
등록특허공보 10-1146936
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하려는 과제는 자동차의 조향 장치의 스티어링 기어의 장시간 사용에 의한 마모에 따라 유격이 발생하는 경우 이를 효과적으로 보상할 수 있는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치는 자동차용 조향 장치의 랙 바(rack bar)를 피니언 샤프트(pinion shaft)를 향해 지지하는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치로서, 상기 랙 바에 접촉하도록 상기 피니언의 반대 측에 배치되는 랙 베어링(rack bearing), 그리고 상기 랙 베어링이 상기 랙 바를 밀어서 상기 랙 바가 상기 피니언 샤프트에 체결될 수 있도록, 상기 랙 베어링에 미는 힘을 제공하는 유격 보상부를 포함하고, 상기 유격 보상부는 하우징의 축 방향을 따라 복수의 위치에 고정될 수 있는 리테이너(retainer) 지지부재, 일 측이 개방된 고리형상으로 상기 하우징의 경 방향으로 압축된 상태를 유지하며 상기 리테이너 지지부재의 전방에 배치되어 상기 리테이너 지지부재에 지지되고, 상기 랙 베어링 및 상기 리테이너 지지부재 사이의 유격 발생 시, 압축이 해제되어 상기 하우징의 경방향으로 벌어지며 상기 랙 베어링 측으로 미는 힘을 제공하는 리테이너 링, 상기 리테이너 링에 지지되는 상태로 상기 리테이너 링과 상기 랙 베어링 사이에 이동 가능하게 배치되는 지지 플레이트, 상기 지지 플레이트에 대해 상기 랙 베어링을 탄성적으로 지지하는 탄성부재, 그리고 상기 지지 플레이트가 상기 랙 베어링의 반대 방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있도록 형성되는 이동 제한 부재를 포함한다.
상기 리테이너 지지부재는 상기 리테이너 링에 접하는 면에 내측 중심 방향으로 함몰된 경사면을 형성하고, 상기 리테이너 링은 상기 리테이너 지지부재와 접하는 면에 상기 리테이너 지지부재에 형성된 경사면과 대응되는 또 다른 경사면을 형성할 수 있다.
상기 리테이너 링은 상기 랙 베어링 및 상기 리테이너 지지부재 사이의 유격 발생 시, 상기 하우징의 경 방향으로 압축이 해제되어 상기 리테이너 지지부재의 경사면을 타고 외측으로 벌어지듯 상기 랙 베어링 측으로 이동하여 미는 힘을 제공할 수 있다.
상기 리테이너 링은 일 측이 개방된 구조의 C링이며, 압축 시, 개방된 상기 일 측의 간극 조절을 통해 상기 랙 베어링 측으로 미는 힘을 조절할 수 있다.
상기 리테이너 지지부재는 상기 리테이너 지지부재의 후방에서 상기 이동 제한 부재의 관찰이 가능하도록 내측 중앙이 관통되어 형성될 수 있다.
상기 리테이너 지지부재의 외면에는 수나사가 형성되고, 상기 리테이너 지지부재가 체결되는 상기 하우징의 내면에는 상기 수나사에 대응되는 암나사가 형성될 수 있다.
상기 유격 보상부는 상기 리테이너 링 및 상기 리테이너 지지부재를 고정시키는 고정부재를 더 포함할 수 있다.
상기 리테이너 링 및 상기 리테이너 지지부재에는 상기 고정부재가 삽입되는 고정부재 삽입구멍이 형성될 수 있다.
상기 지지 플레이트는 전방에 설치된 상기 랙 베어링과 후방에 설치된 상기 이동 제한 부재 중 어느 것과도 접촉하지 않도록 상기 하우징의 축 방향을 따라 전방 및 후방에 각각 미리 설정된 간격이 형성되도록 설치될 수 있다.
상기 탄성부재는 코일 스프링이고, 상기 이동 제한 부재는 볼트일 수 있다.
본 발명에 의하면, 차량의 조향 장치의 스티어링 기어의 장시간 사용에 의한 마모에 따라 유격이 발생하는 경우 이를 효과적으로 보상함으로써, 래틀 및 진동 등을 저감시켜 운전자의 조향감을 상승시킬 수 있고, 차량의 성능을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치가 적용되는 자동차용 스티어링 기어를 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따라 절개한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치가 유격을 보상하는 과정을 나타내는 개략적인 단면도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치가 적용되는 자동차용 스티어링 기어를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 II-II선을 따라 절개한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치의 분해사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치가 유격을 보상하는 과정을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치(이하 '자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치'라 함)는 스티어링 기어(200)에 적용된다.
스티어링 기어(200)는 피니언 샤프트(210), 랙 바(220)를 포함하며, 상기 피니언 샤프트(210) 및 랙 바(220)와 함께 후술할 유격 보상부(20)가 함께 수용되는 하우징(30)을 포함할 수 있다. 피니언 샤프트(210)는 스티어링 휠(steering wheel, 도시 되지 않음)과 연결되어 운전자의 조작을 통해 스티어링 휠의 회전력을 전달받아 회전되며, 랙 바(220)에 치합될 수 있다. 한편, 피니언 샤프트(210)에 치합되는 랙 바(220)는 막대형상으로 길이방향의 일 측 외주면에 피니언 샤프트(210)와 치합가능한 기어부(221)가 형성되며, 피니언 샤프트(210)의 회전에 대응하여 좌우 이동이 가능하도록 설치될 수 있다. 즉, 랙 바(220)는 기어부(221)를 통해 피니언 샤프트(210)와 치합되고, 피니언 샤프트(210)에 전달된 스티어링 휠의 회전력을 통해 축 방향으로 좌우 이동이 가능할 수 있다. 한편, 피니언 샤프트(210)와 랙 바(220)는 부분적으로 하우징(30) 내에 배치될 수 있다. 즉, 피니언 샤프트(210)와 랙 바(220)는 하우징(30) 내에서 치합된 구조를 형성하며, 랙 바(220)는 하우징(30) 내에서 좌우 이동이 가능할 수 있다.
한편, 랙 바(220)에 치합되는 피니언 샤프트(210)의 반대 측에는 랙 베어링(10)이 배치되어 랙 바(220)에 접촉된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치는 랙 베어링(10)을 포함한다.
랙 베어링(10)은 하우징(30) 내에서 랙 바(220)의 축 방향에 대하여 수직인 위치에 배치되어 랙 바(220)를 지지한다.
상세하게는, 랙 베어링(10)은 하우징(30)의 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 랙 바(220)와 피니언 샤프트(210)가 밀착되도록 랙 바(220)를 지지한다. 이때, 랙 베어링(10)의 일 측에는 랙 바(220)의 외주면과 대응되는 호형상의 랙 바 지지홈(11)이 형성되어 랙 바(220)를 지지한다. 또한, 랙 바 지지홈(11)에는 랙 바(220)의 지지 시 랙 베어링(10)과 랙 바(220) 간의 마찰력을 감소시킬 수 있도록 부싱(111)이 더 설치될 수 있다. 예시적으로, 부싱(111)은 마찰계수가 작은 재질로 형성될 수 있다.
또한, 랙 베어링(10)의 외주면에는 그루브(13)(groove)가 형성되어 여기에 댐핑을 위한 오링(131)(o-ring)이 삽입될 수 있다. 즉, 하우징(30) 내에 배치된 랙 베어링(10)은 외주면에 형성된 그루브(13)에 오링(131)이 설치됨으로써, 하우징(30) 내경의 크기에 부합되어 랙 베어링(10)과 하우징(30)의 내면 사이에 유격을 발생시키지 않게 된다. 따라서, 외부로부터 하우징(30)의 내측으로 이물질이 삽입되는 것을 방지함과 동시에, 하우징(30) 내부의 작동유가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 일 측에 랙 바 지지홈(11)이 형성된 랙 베어링(10)의 타측은 평평한 형상으로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치는 유격 보상부(20)를 포함한다.
더 자세하게는, 본 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치는 랙 베어링(10)이 랙 바(220)를 밀어서 랙 바(220)가 피니언 샤프트(210)에 체결될 수 있도록, 랙 베어링(10)에 미는 힘을 제공하는 유격 보상부(20)를 포함한다.
먼저, 유격 보상부(20)는 하우징(30)의 축 방향을 따라 복수의 위치에 고정될 수 있는 리테이너(retainer) 지지부재(21)를 포함한다.
리테이너 지지부재(21)는 전방에 랙 바(220)가 위치한 랙 베어링(10)의 후방에 배치되어 랙 베어링(10)의 이탈을 방지함과 동시에, 후술할 리테이너 링(22)을 지지하고, 하우징(30)의 입구 측에 체결되어 하우징(30) 내부로 이물질이 침투되는 것을 방지할 수 있다.
예시적으로, 리테이너 지지부재(21)는 원판형의 마개 형태로, 외주면에 나사산을 형성하여 하우징(30)과 나사 결합될 수 있다. 자세하게는, 리테이너 지지부재(21)의 외면에는 수나사(215)가 형성되고, 리테이너 지지부재(21)가 체결되는 하우징(30)의 내면에는 수나사(215)에 대응되는 암나사(31)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 리테이너 지지부재(21)는 나사 결합 시, 회전 정도에 따라 하우징(30) 내에서 하우징(30)의 축 방향을 따라 배치되는 위치가 가변될 수 있고, 원하는 위치에 고정될 수 있다.
또한, 리테이너 지지부재(21)는 리테이너 지지부재(21)의 후방에서 후술할 이동 제한 부재(25)의 이동을 관찰 가능하도록 내측 중앙이 관통되어 통공(213)이 형성된 부재로 형성될 수 있다. 이를 통해, 이동 제한 부제의 이동을 확인하고, 어느 정도의 유격이 보상되었는지를 육안으로 확인할 수 있다.
또한, 본 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치는 리테이너 링(22)을 포함한다.
상세하게는, 리테이너 링(22)은 일 측이 개방된 고리형상으로 하우징(30)의 경 방향으로 압축된 상태를 유지하며, 리테이너 지지부재(21)의 전방에 배치되어 리테이너 지지부재(21)에 지지되고, 랙 베어링(10) 및 리테이너 지지부재(21) 사이의 유격 발생 시, 압축이 해제되어 하우징(30)의 경방향으로 벌어지며, 랙 베어링(10) 측으로 미는 힘을 제공한다.
여기서, 리테이너 링(22)은 일 측이 개방된 구조의 C링으로 개방된 일 측의 간극 조절을 통해 압축 또는 압축이 해제될 수 있다. 예시적으로, 개방된 일 측의 간극의 폭이 처음의 상태에 비하여 좁아지면 압축상태로 판단할 수 있다.
또한, 리테이너 링(22)이 지지되는 리테이너 지지부재(21)의 리테이너 링(22)에 접하는 면에는 리테이너 지지부재(21)의 내측 중심 방향으로 함몰된 경사면(211)이 형성되고, 상기 리테이너 지지부재(21)의 경사면(211)에 접하는 리테이너 링(22)의 면에는 리테이너 지지부재(21)에 형성된 경사면(211)과 대응되는 또 다른 경사면(221)이 형성될 수 있다.
즉, 리테이너 링(22) 및 리테이너 지지부재(21)는 서로 접하여 대응되는 면에 경사면(211, 221)을 형성하고, 압축된 상태로 리테이너 지지부재(21)에 지지되어 있는 리테이너 링(22)은 압축이 해제되면 리테이너 지지부재(21)의 경사면(211)을 따라 이동되는 구조로 형성된다.
더 자세하게는, 리테이너 링(22)은 랙 베어링(10) 및 리테이너 지지부재(21) 사이의 유격 발생 시, 하우징(30)의 경 방향으로 압축이 해제되어 리테이너 지지부재(21)의 경사면(211)을 타고 외측으로 벌어지듯 랙 베어링(10) 측으로 이동하여 전방에 미는 힘을 제공할 수 있다.
예시적으로, 리테이너 지지부재(21)의 전방에 배치되는 리테이너 링(22)은 압축 시, 개방된 일 측의 간극 조절을 통하여 압축이 해제되었을 때, 랙 베어링(10) 측으로 미는 힘을 조절할 수 있다. 즉, 간극의 폭을 점차 좁힐수록, 랙 베어링(10) 측으로 미는 힘의 크기가 커질 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치는 지지 플레이트(23), 탄성부재(24) 및 이동 제한 부재(25)를 포함한다.
지지 플레이트(23)는 리테이너 링(22)에 지지되는 상태로 리테이너 링(22)과 랙 베어링(10) 사이에 이동 가능하게 배치된다.
또한, 지지 플레이트(23)의 전방에는 지지 플레이트(23)에 지지되어 지지 플레이트(23)에 대해 랙 베어링(10)을 랙 바(220) 측으로 탄성적으로 지지하는 탄성부재(24)가 설치된다. 즉, 랙 베어링(10)은 지지 플레이트(23)에 지지된 탄성부재(24)의 힘에 의해 랙 바(220)를 향해 밀리게 된다. 예시적으로, 탄성부재(24)는 코일 스프링(24)으로 구현될 수 있으며, 코일 스프링(24)은 랙 베어링(10)의 일 측에 형성된 함몰부에 삽입될 수 있다.
여기서, 지지 플레이트(23) 및 탄성부재(24) 사이에는 지지 플레이트(23)가 랙 베어링(10)의 반대 방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있도록 이동 제한 부재(25)가 설치될 수 있다.
예시적으로, 이동 제한 부재(25)는 랙 베어링(10)에 체결될 수 있으며, 머리를 가지는 볼트(25)의 형태로 구현될 수 있다. 이때, 볼트(25)의 나사산은 랙 베어링(10)에 체결되며, 머리는 지지 플레이트(23) 너머에 있게 된다. 구체적으로, 지지 플레이트(23)의 중심부에는 통공이 형성되고 볼트(25)의 나사산이 통공을 통과하여 랙 베어링(10)에 체결된다. 랙 베어링(10)에 대해 볼트(25)의 머리의 위치가 고정되어 있으므로, 지지 플레이트(23)가 탄성부재(24)에 의해 밀리더라도 지지 플레이트(23)가 볼트(25)의 머리에 접촉하게 되는 위치 이상으로 더 밀려날 수 없게 된다.
이때, 지지 플레이트(23)는 초기 장착 상태(즉, 랙 바(220) 및 피니언 샤프트(210)의 마모가 일어나기 전 최초 상태)에서 랙 베어링(10)과 이동 제한 부재(25) 중 어느 것과도 접촉하지 않는 상태로 설치될 수 있다. 상세하게는, 지지 플레이트(23)는 전방에 설치된 랙 베어링(10)과 후방에 설치된 이동 제한 부재(25) 중 어느 것과도 접촉하지 않도록 하우징(30)의 축 방향을 따라 전방 및 후방에 각각 미리 설정된 간격이 형성되도록 설치될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(23)와 랙 베어링(10) 사이에 간격(d1)이 존재하고 또한 지지 플레이트(23)와 볼트(25)의 머리 사이에도 간격(d2)이 존재하도록 구성된다. 이러한 배열은 코일 스프링(24)의 탄성력 및 리테이너 지지부재(21)의 위치 등을 조절하여 설정될 수 있다.
예시적으로, 지지 플레이트(23)가 리테이너 링(22) 및 리테이너 지지부재(21)에 의해 지지되는 상태로 설치되기 전, 즉, 랙 베어링(10)과 이에 체결된 지지 플레이트(23)가 단품인 상태로 있는 경우에는, 지지 플레이트(23)와 랙 베어링(10) 사이의 간격이 도 2에서의 d1이 아니라 d1과 d2의 합에 해당하는 값이 될 수 있다. 즉, 이 경우 지지 플레이트(23)는 탄성부재(24)에 의해 최대한 랙 베어링(10)으로부터 멀어져 있는 상태, 즉 지지 플레이트(23)가 볼트(25)의 머리에 접촉되는 상태가 될 수 있다. 바꾸어 말하면, 지지 플레이트(23)는 리테이너 링(22) 및 리테이너 지지부재(21)에 의해 지지되는 상태로 설치되기 전에는 랙 베어링(10)으로부터 d1과 d2의 합만큼 이격되어 있다가, 설치 과정에서 리테이너 링(22) 및 리테이너 지지부재(21)에 의해 눌리면서 랙 베어링(10)으로부터 d1만큼 이격된 지점에 위치할 수 있게 된다. 이때, 지지 플레이트(23)는 볼트(25)의 머리로부터 d2만큼 이격될 수 있다.
한편, 본 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치의 유격 보상부(20)는 리테이너 링(22) 및 상기 리테이너 지지부재(21)를 고정시키는 고정부재(26)를 더 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 리테이너 링(22) 및 상기 리테이너 지지부재(21)에는 고정부재(26)가 삽입되는 고정부재 삽입구멍(217, 223)이 형성되어 초기 유격 조정 시, 리테이너 링(22)의 압축상태를 유지하기 위해 고정부재(26)가 삽입될 수 있다.
예시적으로, 초기 랙 바(220)의 유격 조정 시, 리테이너 링(22)은 압축된 상태로 조립되는데, 이때, 리테이너 링(22)과 리테이너 지지부재(21)에 형성된 고정부재 삽입구멍(217, 223)을 통해 고정부재(26)를 삽입하여 리테이너 링(22)의 압축된 상태를 유지할 수 있다.
즉, 지지 플레이트(23)가 다른 요소와 접촉하지 않는 미리 설정된 간격을 갖도록 조립이 완료되면, 리테이너 링(22) 및 리테이너 지지부재(21)의 고정부재 삽입구멍(217, 223)에 삽입되어 리테이너 링(22)의 압축을 유지시키는 고정부재(26)를 뽑아 제거하여 리테이너 링(22)의 압축을 해제함으로써, 랙 베어링(10) 측으로 미는 힘을 제공할 수 있다.
이하에서는, 본 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치의 유격 보상 과정에 대하여 설명한다.
참고로, 본 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치의 유격 보상 과정을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 본 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치를 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하기로 하고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 랙 베어링(10)과 리테이너 지지부재(21) 사이에 유격이 발생되지 않은 상태에서, 리테이너 링(22)은 최대한 압축된 상태를 유지하며, 지지 플레이트(23)와 리테이너 지지부재(21) 사이에 설치된다. 이때, 유격이 발생되면, 랙 베어링(10), 탄성부재(24) 및 지지 플레이트(23)가 랙 바(220) 측으로 이동되고, 이에 따라 압축되어 있는 리테이너 링(22)의 압축이 해제되어 리테이너 링(22)은 경사면(221)을 통해 리테이너 지지부재(21)의 경사면(211)을 따라 이동됨과 동시에, 전방으로 이동하여 랙 베어링(10) 측으로 미는 힘을 제공하여 유격을 보상할 수 있다.
본 발명에 의하면, 차량의 조향 장치의 스티어링 기어의 장시간 사용에 의한 마모에 따라 유격이 발생하는 경우 이를 효과적으로 보상함으로써, 래틀 및 진동 등을 저감시켜 운전자의 조향감을 상승시킬 수 있고, 차량의 성능을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
10. 랙 베어링
11. 랙 바 지지홈 111. 부싱
13. 그루브 131. 오링
20. 유격 보상부
21. 리테이너 지지부재
211. 경사면 213. 통공
215. 수나사 217. 고정부재 삽입구멍
22. 리테이너 링
221. 경사면 223. 고정부재 삽입구멍
23. 지지 플레이트 24. 탄성부재
25. 이동 제한 부재 26. 고정부재
30. 하우징 31. 암나사
200. 스티어링 기어
210. 피니언 샤프트
220. 랙 바 221. 기어부
CL. 하우징의 중심축

Claims (10)

  1. 자동차용 조향 장치의 랙 바(rack bar)를 피니언 샤프트(pinion shaft)를 향해 지지하는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치로서,
    상기 랙 바에 접촉하도록 상기 피니언 샤프트의 반대 측에 배치되는 랙 베어링(rack bearing), 그리고
    상기 랙 베어링이 상기 랙 바를 밀어서 상기 랙 바가 상기 피니언 샤프트에
    체결될 수 있도록, 상기 랙 베어링에 미는 힘을 제공하는 유격 보상부를 포함하고,
    상기 유격 보상부는
    하우징의 축 방향을 따라 복수의 위치에 고정될 수 있는 리테이너(retainer) 지지부재,
    일 측이 개방된 C형상으로 형성되고, 상기 리테이너 지지부재의 전방에 개방된 일 측의 간극이 미리 설정된 폭을 유지하도록 상기 하우징의 경 방향을 따라 내측으로 압축된 상태로 배치되어, 상기 랙 베어링 및 상기 리테이너 지지부재 사이의 유격 발생 시, 압축이 해제되어 상기 개방된 일 측의 간극이 상기 미리 설정된 폭 이상으로 형성되도록 상기 하우징의 경 방향을 따라 외측으로 벌어지며 상기 랙 베어링 측으로 미는 힘을 제공하는 리테이너 링,
    상기 리테이너 링에 지지되는 상태로 상기 리테이너 링과 상기 랙 베어링 사이에 이동 가능하게 배치되는 지지 플레이트,
    상기 지지 플레이트에 대해 상기 랙 베어링을 탄성적으로 지지하는 탄성부재,
    상기 지지 플레이트가 상기 랙 베어링의 반대 방향으로 이동하는 것을 제한할 수 있도록 형성되는 이동 제한 부재, 그리고
    상기 리테이너 링 및 상기 리테이너 지지부재를 관통하여 상기 리테이너 링 및 상기 리테이너 지지부재를 고정시키는 고정부재
    를 포함하고,
    상기 리테이너 링 및 상기 리테이너 지지부재에는 상기 고정부재가 삽입되어 중심축 방향으로 직선이동 가능한 고정부재 삽입구멍이 각각 형성되고,
    상기 고정부재는 상기 고정부재 삽입구멍에 삽입되어 상기 리테이너 링 및 상기 리테이너 지지부재를 고정시킬 경우, 일 측은 상기 지지 플레이트의 외면에 접촉된 상태로 배치되고, 타 측은 일부가 상기 리테이너 지지부재의 외부로 노출된 상태로 배치되는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 리테이너 지지부재는 상기 리테이너 링에 접하는 면에 내측 중심 방향으로 함몰된 경사면을 형성하고,
    상기 리테이너 링은 상기 리테이너 지지부재와 접하는 면에 상기 리테이너 지지부재에 형성된 경사면과 대응되는 또 다른 경사면을 형성하는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 리테이너 링은
    상기 랙 베어링 및 상기 리테이너 지지부재 사이의 유격 발생 시,
    상기 하우징의 경 방향으로 압축이 해제되어 상기 리테이너 지지부재의 경사면을 타고 외측으로 벌어지듯 상기 랙 베어링 측으로 이동하여 미는 힘을 제공하는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 리테이너 지지부재는 상기 리테이너 지지부재의 후방에서 상기 이동 제한 부재의 관찰이 가능하도록 내측 중앙이 관통되어 형성되는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 리테이너 지지부재의 외면에는 수나사가 형성되고,
    상기 리테이너 지지부재가 체결되는 상기 하우징의 내면에는 상기 수나사에 대응되는 암나사가 형성되는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에서,
    상기 지지 플레이트는 전방에 설치된 상기 랙 베어링과 후방에 설치된 상기 이동 제한 부재 중 어느 것과도 접촉하지 않도록 상기 하우징의 축 방향을 따라 전방 및 후방에 각각 미리 설정된 간격이 형성되도록 설치되는 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 탄성부재는 코일 스프링이고,
    상기 이동 제한 부재는 볼트인 자동차용 스티어링 기어의 랙 바 지지 장치.
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