KR102221058B1 - 차량용 조향장치 - Google Patents
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Abstract
내구성을 향상시켜 스티어링 샤프트의 작동 소음을 줄일 수 있는 차량용 조향장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 차량용 조향장치는, 이너 튜브와, 상기 이너 튜브를 관통하는 스티어링 샤프트와, 상기 스티어링 샤프트의 하단부와 인터미디어트 샤프트의 상단에 배치된 유니버셜 조인트를 연결하는 디커플링 유닛을 포함하고, 상기 디커플링 유닛은, 하단은 상기 유니버셜 조인트와 연결되고 상단에 축방향 및 회전방향 토크 충격을 흡수하는 댐핑 홈이 형성된 디커플러와, 상기 댐핑 홈에 삽입되는 댐핑 연결부와 상기 댐핑 연결부에서 축방향으로 연장되어 상기 댐핑 홈에서 돌출 배치되고 상기 스티어링 샤프트의 하단부에 연결되는 샤프트 연결부를 가지는 댐퍼를 포함하고, 상기 댐핑 연결부의 외주면에는 요홈부 및 돌출부가 원주방향을 따라 교번 형성되고, 상기 돌출부는 상기 댐핑 연결부의 하단부에 형성되는 제1 돌출부와 상기 제1 돌출부에서 상기 댐핑 연결부의 상단까지 연장되는 제2 돌출부를 포함하고, 상기 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부보다 축방향으로 길게 형성되고 상기 제1 돌출부보다 반경방향으로 돌출 형성된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 차량용 조향장치는, 이너 튜브와, 상기 이너 튜브를 관통하는 스티어링 샤프트와, 상기 스티어링 샤프트의 하단부와 인터미디어트 샤프트의 상단에 배치된 유니버셜 조인트를 연결하는 디커플링 유닛을 포함하고, 상기 디커플링 유닛은, 하단은 상기 유니버셜 조인트와 연결되고 상단에 축방향 및 회전방향 토크 충격을 흡수하는 댐핑 홈이 형성된 디커플러와, 상기 댐핑 홈에 삽입되는 댐핑 연결부와 상기 댐핑 연결부에서 축방향으로 연장되어 상기 댐핑 홈에서 돌출 배치되고 상기 스티어링 샤프트의 하단부에 연결되는 샤프트 연결부를 가지는 댐퍼를 포함하고, 상기 댐핑 연결부의 외주면에는 요홈부 및 돌출부가 원주방향을 따라 교번 형성되고, 상기 돌출부는 상기 댐핑 연결부의 하단부에 형성되는 제1 돌출부와 상기 제1 돌출부에서 상기 댐핑 연결부의 상단까지 연장되는 제2 돌출부를 포함하고, 상기 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부보다 축방향으로 길게 형성되고 상기 제1 돌출부보다 반경방향으로 돌출 형성된다.
Description
본 발명은 차량용 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 스티어링 샤프트의 하단부에 디커플링 유닛이 설치된 차량용 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 조향장치는 차량의 진행방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서, 둘레방향으로 회전 가능한 스티어링 샤프트와, 상기 스티어링 샤프트의 상단에 결합되어 운전자가 손으로 잡는 부분인 스티어링 휠과, 상기 스티어링 샤프트의 외주를 감싸는 스티어링 컬럼을 포함하여 구성된다.
운전자가 스티어링 휠을 손으로 잡고 회전시킴에 따라, 상기 스티어링 샤프트가 상기 스티어링 휠의 회전방향으로 회전되며, 이에 따라 상기 스티어링 샤프트와 연동되는 스티어링 기어에 의해, 좌우측 타이로드가 축방향으로 이동되어 좌우측 차륜 휠에 설치된 너클을 회전시킴으로써, 차량의 차륜은 선단이 좌측을 향하거나 우측을 향하게 조향되는 것이다.
한편, 상기 차량용 조향장치는 운전자의 신체조건(예를 들면, 앉은 키, 팔의 길이)에 맞게 상기 스티어링 휠의 위치를 조절할 수 있게 틸트(Tilt) 기능 및 텔레스코프(Telescope) 기능을 가지고 있다.
상기 틸트 기능 및 상기 텔레스코프 기능을 구현하기 위해, 상기 스티어링 컬럼을 스티어링 하우징 및 이너 튜브로 구성하여, 상기 이너 튜브는 상기 스티어링 샤프트의 외주를 감싸서 배치되고, 상기 스티어링 하우징은 상기 이너 튜브의 외주를 감싸서 배치된다. 그리고, 상기 스티어링 하우징의 외측에는 마운팅 브래킷이 설치되고, 상기 마운팅 브래킷은 차체에 마운팅되어서 상기 조향장치를 차체에 설치할 수 있다.
상기 컬럼 하우징은 상기 마운팅 브래킷에 수평축을 회전 중심으로 회전되도록 설치되고, 상기 이너 튜브는 상기 컬럼 하우징에 축방향으로 이동 가능하게 설치된다.
상기 틸트 기능은 상기 컬럼 하우징을 상기 수평축을 회전 중심으로 회전시켜서 상기 스티어링 휠의 위치를 조절하는 기능이다.
또한, 상기 텔레스코프 기능은 상기 이너 튜브를 상기 컬럼 하우징에 대해 축방향으로 이동 시켜서, 상기 이너 튜브가 상기 스티어링 샤프트의 외주를 감싼 채로 상기 스티어링 샤프트와 함께 축방향으로 이동됨으로서, 상기 스티어링 휠을 축방향으로 위치 조절할 수 있는 기능이다. 상기 텔레스코프 기능은 차량의 충돌시 상기 스티어링 휠 및 상기 스티어링 컬럼이 컬랩스(Collapse)되면서 충격 에너지를 흡수하는 기능도 갖는다.
상기 차량용 조향장치에는 운전자가 자신의 신체조건에 맞게 상기 스티어링 휠의 위치를 상기 틸트 또는 상기 텔레스코프 조작하기 위한 조정 레버가 구비되어 있다. 즉, 운전자는 상기 조정 레버를 열림한 후 상기 틸트 기능 또는 상기 텔레스코프 기능을 사용할 수 있고, 상기 틸트 기능 또는 상기 텔레스코프 기능을 사용한 후에는 상기 조정 레버를 잠금하여서, 상기 스티어링 휠의 위치를 고정할 수 있다.
한편, 상기 스티어링 샤프트의 하단부는 디커플링 어셈블리를 통해 인터미디어트 샤프트의 상단에 배치된 유니버셜 조인트와 연결되어 있다. 상기 디커플링 어셈블리는 축방향 및 회전방향의 토크 충격을 흡수한다. 노면으로부터 전달되는 진동 및 충격이 운전자가 손으로 잡는 구성인 스티어링 휠로 전달되는 것을 최소화하도록 구성되어 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1864287호(2018.06.05. 공고일)(이하, '종래 기술'이라 함)에는 상기 디커플링 어셈블리가 설치된 '차량의 스티어링 컬럼 장치'가 개시되어 있다.
상기 종래 기술에 포함된 상기 디커플링 어셈블리는, 댐핑 공간이 홈 형상으로 형성된 디커플링부와, 상기 댐핑 공간에 삽입되는 댐핑 연결부와 상기 스티어링 샤프트와 연결되는 샤프트 연결부로 구성된 댐퍼체를 포함한다.
그런데, 종래 기술은 상기 댐핑 연결부의 외주면에 원주방향을 따라 요홈부 및 돌출부가 교번 형성되어 있는데, 축방향으로 길이가 길게 형성된 상기 돌출부의 상부가, 축방향으로 길이가 짧게 형성된 상기 돌출부의 하부보다, 반경방향으로 돌출 높이가 낮기 때문에, 상기 댐퍼체의 전체적인 체적이 작아져서 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 내구성을 향상시켜 스티어링 샤프트의 작동 소음을 줄일 수 있는 차량용 조향장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 조향장치는 이너 튜브, 스티어링 샤프트 및 디커플링 유닛으로 구성된다. 상기 스티어링 샤프트는 상기 이너 튜브를 관통한다. 상기 디커플링 유닛은 상기 스티어링 샤프트의 하단부와, 인터미디어트 샤프트의 상단에 배치되는 유니버셜 조인트를 연결한다. 상기 디커플링 유닛은 디커플러 및 댐퍼로 구성된다. 상기 디커플러의 하단은 상기 유니버셜 조인트와 연결된다. 상기 디커플러의 상단에는 댐핑 홈이 형성된다. 상기 댐핑 홈은 축방향 및 회전방향 토크 충격을 흡수한다. 상기 댐퍼는 댐핑 연결부 및 샤프트 연결부로 구성된다. 상기 댐핑 연결부는 상기 댐핑 홈에 삽입된다. 상기 샤프트 연결부는 상기 댐핑 연결부에서 축방향으로 연장되어 상기 댐핑 홈에서 돌출 배치된다. 상기 샤프트 연결부는 스티어링 샤프트의 하단부에 연결된다. 상기 댐핑 연결부의 외주면에는 요홈부 및 돌출부가 원주방향을 따라 교번 형성된다. 상기 돌출부는 제1 돌출부 및 제2 돌출부로 구성된다. 상기 제1 돌출부는 상기 댐핑 연결부의 하단부에 형성된다. 상기 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부에서 상기 댐핑 연결부의 상단까지 연장된다. 상기 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부보다 축방향으로 길게 형성된다. 상기 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부보다 반경방향으로 돌출 형성된다.
상기 댐핑 연결부의 하단에는 상기 요홈부의 하단을 축방향으로 차폐하는 이탈방지단이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 디커플링 유닛에는 댐핑고무 및 아우터 튜브가 더 구성될 수 있다. 상기 댐핑고무는 내측 돌기부 및 외측 돌기부를 가질 수 있다. 상기 내측 돌기부는 상기 요홈부에 삽입될 수 있다. 상기 외측 돌기부는 상기 제2 돌출부를 감쌀 수 있다. 상기 아우터 튜브는 상기 제2 돌출부보다 아래에 배치된 상기 내측 돌기부의 하단부를 제외한 상기 댐핑고무를 감쌀 수 있다. 상기 아우터 튜브는 상기 댐핑 홈의 내주면에 접할 수 있다.
상기 내측 돌기부의 하단부는 상기 댐핑고무의 하단에서 돌출 형성되어, 원주방향으로 상기 제1 돌출부의 옆에 위치하는 상기 요홈부의 하단부에 삽입될 수 있다.
상기 아우터 튜브의 외주면에는 상기 요홈부 및 상기 돌출부와 대응되는 요홈부 및 돌출부가 각각 형성될 수 있다. 상기 아우터 튜브에 형성된 상기 요홈부가 가지는 최소 내경은, 상기 댐핑 연결부에 형성된 상기 돌출부가 가지는 최대 외경보다 작게 형성될 수 있다.
상기 댐핑 홈의 내주면에는 돌출부 수용홈 및 대응 돌출단이 형성될 수 있다. 상기 돌출부 수용홈에는 상기 아우터 튜브의 상기 돌출부가 수용될 수 있다. 상기 대응 돌출단은 상기 아우터 튜브의 상기 요홈부에 수용될 수 있다.
상기 댐핑 홈의 내주면에는 코킹 고정부가 형성될 수 있다. 상기 코킹 고정부는 상기 댐핑 홈에 삽입된 상기 아우터 튜브의 상단을 코킹 고정할 수 있다.
상기 샤프트 연결부의 외주면에는 압입 기어치가 형성될 수 있다. 상기 압입 기어치는 상기 스티어링 샤프트의 내주면에 형성된 돌기부에 걸림되어, 상기 샤프트 연결부가 상기 스티어링 샤프트에 대해 원주방향으로 상대 회전되는 것을 방지할 수 있다. 상기 샤프트 연결부의 외주면에는 코킹홈부가 형성될 수 있다. 상기 코킹홈부는 상기 스티어링 샤프트의 내주면에 형성된 걸림 리브에 걸림되어, 상기 샤프트 연결부가 상기 스티어링 샤프트에 대해 축방향으로 상대 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 디커플러는 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 상기 댐퍼는 스틸 재질로 형성될 수 있다. 상기 아우터 튜브는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 차량용 조향장치는, 제1 돌출부에 비해 축방향으로 길이가 긴 제2 돌출부의 돌출 높이가, 상기 제1 돌출부보다 높게 형성되어 있기 때문에, 댐퍼의 전체적인 체적이 크게 형성되어서, 내구성이 향상되어 스티어링 휠의 작동 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 차량용 조향장치의 상단측 사시도,
도 2 본 발명의 실시예에 의한 차량용 조향장치의 하단측 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 디커플링 유닛을 나타내는 확대도,
도 4는 도 3에 도시된 디커플링 유닛과 스티어링 샤프트 내부의 결합관계를 나타내는 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 디커플러를 나타내는 사시도,
도 6은 도 3에 도시된 댐퍼를 나타내는 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 댐퍼의 반대측을 나타내는 사시도,
도 8은 도 6에 도시된 댐퍼의 분해사시도,
도 9는 도 3에 도시된 디커플링 유닛의 횡단면도,
도 10은 도 3에 도시된 디커플링 유닛의 정면도이다.
도 2 본 발명의 실시예에 의한 차량용 조향장치의 하단측 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 디커플링 유닛을 나타내는 확대도,
도 4는 도 3에 도시된 디커플링 유닛과 스티어링 샤프트 내부의 결합관계를 나타내는 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 디커플러를 나타내는 사시도,
도 6은 도 3에 도시된 댐퍼를 나타내는 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 댐퍼의 반대측을 나타내는 사시도,
도 8은 도 6에 도시된 댐퍼의 분해사시도,
도 9는 도 3에 도시된 디커플링 유닛의 횡단면도,
도 10은 도 3에 도시된 디커플링 유닛의 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 조향장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 차량용 조향장치의 상단측 사시도, 도 2 본 발명의 실시예에 의한 차량용 조향장치의 하단측 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 조향장치(100)는 차량에 설치될 수 있다.
조향장치(100)는 스티어링 컬럼(10) 및 스티어링 샤프트(20)를 포함할 수 있다. 스티어링 컬럼(10)은 스티어링 샤프트(20)의 외주면에 설치될 수 있다. 스티어링 샤프트(20)는 스티어링 컬럼(10)을 축방향으로 관통할 수 있다.
스티어링 컬럼(10)은 컬럼 하우징(11) 및 이너 튜브(12)를 포함할 수 있다. 컬럼 하우징(11)은 이너 튜브(12)의 외측에 설치될 수 있고, 이너 튜브(12)는 컬럼 하우징(11)의 내측에 설치될 수 있다. 스티어링 샤프트(20)는 이너 튜브(12)를 축방향으로 관통할 수 있다.
컬럼 하우징(11)의 외측에는 마운팅 브래킷(5)이 설치될 수 있다. 마운팅 브래킷(5)은 차체에 마운팅될 수 있다.
컬럼 하우징(11)은 마운팅 브래킷(5)의 내측에 수평축을 회전 중심으로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 여기서, 상기 수평축은 스티어링 샤프트(20)의 축방향에 직교하는 방향의 축일 수 있다.
마운팅 브래킷(5)의 외측에는 조작레버(3)가 배치될 수 있다. 운전자는 조작레버(3)를 회전시켜서 컬럼 하우징(11)을 상기 수평축을 회전 중심으로 회전 가능하도록 할 수 있고, 이 후에 컬럼 하우징(11)을 상기 수평축을 회전 중심으로 회전 시켜서 상기 스티어링 휠이 상기 운전자의 신체조건에 맞도록 틸팅시킬 수 있다. 즉, 컬럼 하우징(11)은 마운팅 브래킷(5)의 내측에 틸팅 가능하게 설치될 수 있다.
이너 튜브(12)는 컬럼 하우징(11)의 내측에 축방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 운전자는 상기 조작레버(3)를 회전시켜서 이너 튜브(12)를 축방향으로 이동 가능하도록 할 수 있고, 이 후에 이너 튜브(12)를 축방향으로 이동시켜서 상기 스티어링 휠이 상기 운전자의 신체조건에 맞도록 텔레스코프시킬 수 있다. 즉, 이너 튜브(12)는 컬럼 하우징(11)에 텔레스코프 가능하게 설치될 수 있다.
상기 텔레 및 상기 텔레스코프에 대해서는 발명의 배경이 되는 기술에서 자세히 설명하였으므로, 여기서는 자세한 설명은 생략하기로 한다.
스티어링 샤프트(20)는 이너 샤프트(21) 및 아우터 샤프트(22)를 포함할 수 있다. 이너 샤프트(21)의 상단은 아우터 샤프트(22)의 하단 내부로 삽입될 수 있다. 아우터 샤프트(22)는 이너 샤프트(21)보다 외경이 더 크게 형성될 수 있고, 이너 샤프트(21)는 아우터 샤프트(22)보다 외경이 더 작게 형성될 수 있다.
아우터 샤프트(22)는 스티어링 샤프트(20)의 상부를 구성할 수 있고, 이너 샤프트(21)는 스티어링 샤프트(20)의 하부를 구성할 수 있다.
아우터 샤프트(22)의 상단에는 스티어링 휠(미도시)이 설치될 수 있다. 상기 스티어링 휠은 차량을 조향하기 위해 운전자가 손으로 잡고 우측 또는 우측으로 회전시키는 구성으로서, 운전석으로부터 전방에 위치한 계기판 주변의 차실 내에 배치될 수 있다.
이너 샤프트(21)의 하단부에는 댐핑 작용을 하는 디커플링 유닛(40)이 설치될 수 있다. 디커플링 유닛(40)은 인터미디어트 샤프트(미도시)의 상단에 배치된 유니버셜 조인트와 연결될 수 있다. 즉, 디커플링 유닛(40)은 스티어링 샤프트(20)의 하단부와, 상기 인터미디어트 샤프트의 상단에 배치된 유닛버셜 조인트를 연결할 수 있다.
운전자가 상기 스티어링 휠을 회전시킴에 따라 아우터 샤프트(22)가 회전되면 이에 연동하여 이너 샤프트(21)가 회전될 수 있다.
또한, 상기 텔레스코프 시, 이너 튜브(12)가 축방향으로 이동됨에 따라 이너 샤프트(21)는 아우터 샤프트(22)의 내부로 인입되거나 인출될 수 있다.
한편, 이너 튜브(12)의 내부에는 베어링 유닛(미도시)이 설치될 수 있다. 상기 베어링 유닛은 스티어링 샤프트(20)를 회전 가능하게 이너 튜브(12)에 설치할 수 있다. 상기 베어링 유닛은 이너 튜브(12) 및 스티어링 샤프트(20) 사이에 설치될 수 있다. 상기 베어링 유닛은 이너 튜브(12) 및 아우터 샤프트(22) 사이에 설치될 수 있다.
아래에서는 디커플링 유닛(40)에 자세히 살펴보기로 한다.
도 3은 도 1에 도시된 디커플링 유닛을 나타내는 확대도, 도 4는 도 3에 도시된 디커플링 유닛과 스티어링 샤프트 내부의 결합관계를 나타내는 사시도, 도 5는 도 3에 도시된 디커플러를 나타내는 사시도, 도 6은 도 3에 도시된 댐퍼를 나타내는 사시도, 도 7은 도 6에 도시된 댐퍼의 반대측을 나타내는 사시도이다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 디커플링 유닛(40)은 스티어링 샤프트(20)의 하단부에 연결될 수 있다. 구체적으로, 디커플링 유닛(400은 이너 샤프트(21)의 하단부에 연결될 수 있다. 이하, 디커플링 유닛(40)은 스티어링 샤프트(20)의 하단부에 연결되는 것으로 한정하여 설명하기로 한다.
디커플링 유닛(40)은 디커플러(41) 및 댐퍼(42)를 포함할 수 있다.
디커플러(41)의 하단은 상기 인터미디어트 샤프트의 상단에 배치된 상기 유니버셜 조인트에 연결될 수 있다.
디커플러(41)의 상단에는 댐핑 홈(41B)이 형성될 수 있다. 디커플러(41)의 상단부에는 나머지부에 비해 외경이 크게 형성되는 대경부(41A)가 형성될 수 있고, 댐핑 홈(41B)은 대경부(41A)의 내부에 형성될 수 있다. 댐핑 홈(41B)은 대경부(41A)의 상측이 개구되게 축방향으로 형성될 수 있다. 댐핑 홈(41B)은 축방향 및 회전방향 토크 충격을 흡수할 수 있다.
댐퍼(42)는 댐핑 연결부(43) 및 샤프트 연결부(44)를 포함할 수 있다. 댐핑 연결부(43)는 댐핑 홈(41B)에 삽입될 수 있다.
샤프트 연결부(44)는 댐핑 연결부(42)에서 축방향으로 연장되어 댐핑 홈(41B)에서 돌출 배치될 수 있다.
샤프트 연결부(44)는 스티어링 샤프트(20)의 하단부에 연결된다.
댐핑 연결부(42)는 샤프트 연결부(44)보다 직경이 크게 형성될 수 있다. 샤프트 연결부(44)는 댐핑 연결부(42)보다 직경이 작게 형성될 수 있다. 샤프트 연결부(44)는 댐핑 연결부(42)의 상면 중심에서 상측으로 돌출 형성될 수 있다.
샤프트 연결부(44)는 스티어링 샤프트(20)의 하단을 통해 스티어링 샤프트(20)의 내부로 삽입되어서 스티어링 샤프트(20)의 하단부와 연결될 수 있다. 샤프트 연결부(44)는 스티어링 샤프트(20)의 하단부 내에 압입될 수 있다.
샤프트 연결부(44)의 외주면에는 압입 기어치(44A)가 형성될 수 있다. 압입 기어치(44A)는 샤프트 연결부(44)의 외주면에 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 압입 기어치(44A)로 형성될 수 있다. 압입 기어치(44A)는 축방향으로 길게 형성될 수 있다.
압입 기어치(44A)는 스티어링 샤프트(20)의 내주면에 형성된 돌기부(21A)에 걸림되어, 샤프트 연결부(44)가 스티어링 샤프트(20)에 대해 상대 회전되는 것을 방지할 수 있다. 돌기부(21A)는 스티어링 샤프트(20)의 내주면에 축방향으로 길게 형성될 수 있다.
샤프트 연결부(44)의 외주면에는 코킹홈부(44B)가 형성될 수 있다. 코킹홈부(44B)는 샤프트 연결부(44)의 외주면에 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 코킹홈부(44B)로 형성될 수 있다.
코킹홈부(44B)는 압입 기어치(44A)에 형성될 수 있다. 코킹홈부(44B)는 압입 기어치(44A)의 축방향 길이의 중간 지점에 형성될 수 있다.
코킹홈부(44B)는 스티어링 샤프트(20)의 내주면에 형성된 걸림 리브(21B)에 걸림되어, 샤프트 연결부(44)가 스티어링 샤프트(20)에 대해 축방향으로 상대 이동되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 도 6에 도시된 댐퍼의 분해사시도, 도 9는 도 3에 도시된 디커플링 유닛의 횡단면도, 도 10은 도 3에 도시된 디커플링 유닛의 정면도이다.
도 5 내지 도 10을 참조하면, 댐핑 연결부(43)의 외주면에는 요홈부(43D) 및 돌출부(43A)가 원주방향을 따라 교번 형성될 수 있다.
요홈부(43D)는 댐핑 연결부(43)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 요홈부(43D)로 형성될 수 있다.
돌출부(43A)는 댐핑 연결부(43)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 돌출부(43A)로 형성될 수 있다.
한 쌍의 요홈부(43D)의 사이에 하나의 돌출부(43A)가 형성될 수 있다. 한 쌍의 돌출부(43A)가 하나의 요홈부(43D)가 형성될 수 있다.
요홈부(43D) 및 돌출부(43A)는 축방향으로 곧게 형성될 수 있다.
돌출부(43A)는 제1 돌출부(43B) 및 제2 돌출부(43C)를 포함할 수 있다.
제1 돌출부(43B)는 댐핑 연결부(43)의 하단부에 형성될 수 있다. 제1 돌출부(43B)는 댐핑 연결부(43)의 외주면 하단부를 형성될 수 있다.
제2 돌출부(43C)는 제1 돌출부(43B)에서 댐핑 연결부(43)의 상단까지 연장될 수 있다. 제2 돌출부(43C)는 댐핑 연결부(43)의 외주면 하단부를 제외한 대부분을 차지할 수 있다.
제2 돌출부(43C)는 제1 돌출부(43B)보다 축방향으로 길게 형성될 수 있다. 제2 돌출부(43C)는 제1 돌출부(43B)보다 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다.
댐핑 연결부(43)는, 제1 돌출부(43B)가 형성된 하단부의 외경이, 제2 돌출부(43C)가 형성된 나머지부의 외경보다 작게 형성될 수 있다. 다시 말해, 댐핑 연결부(43)는, 제1 돌출부(43B)가 형성된 하단부의 외경보다, 제2 돌출부(43C)가 형성된 나머지부의 외경이 크게 형성될 수 있다.
이와 같이, 댐핑 연결부(43)의 외주면 대부분을 차지하는 제2 돌출부(43C)가 제1 돌출부(43B)보다 반경방향으로 돌출 형성되게 되므로, 댐퍼(42)의 전체 체적을 크게 할 수 있어서, 디커플링 유닛(40)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
돌출부(43A)는 상단에서 하단까지 폭이 일정하게 형성될 수 있다.
요홈부(43D)는 상단에서 하단까지 폭이 일정하게 형성될 수 있다.
요홈부(43D)의 하단은 제2 돌출부(43C)보다 아래에 배치될 수 있다. 요홈부(43D)의 상단은 댐핑 연결부(43)의 상단에 배치될 수 있다.
댐핑 연결부(43)의 하단에는 요홈부(43D)의 하단을 축방향으로 차폐하는 이탈방지단(43E)이 형성될 수 있다. 이탈방지단(43E)은 요홈부(43D)의 하단이 될 수 있다.
디커플링 유닛(40)에는 댐핑고무(45) 및 아우터 튜브(46)가 더 구성될 수 있다. 댐핑고무(45)는 댐핑 연결부(43)의 외주면과 아우터 튜브(46)의 내주면 사이에 배치될 수 있다. 아우터 튜브(46)는 댐핑고무(45)의 외주면과 댐핑 홈(41B)의 내주면 사이에 배치될 수 있다.
댐핑고무(45)는 댐퍼(42)의 외주면에 사출 성형될 수 있다.
댐핑고무(45)는 내측 돌기부(45A) 및 외측 돌기부(45B)를 가질 수 있다.
내측 돌기부(45A)는 축방향으로 길게 형성될 수 있다. 내측 돌기부(45A)는 댐핑고무(45)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 내측 돌기부(45A)로 형성될 수 있다. 댐핑고무(45)의 내주면에는 한 쌍의 내측 돌기부(45A) 사이에 축방향으로 긴 제1 홈(45D)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 내측 돌기부(45A) 사이에 형성되는 제1 홈(45D)은 댐핑고무(45)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 제1 홈(45D)으로 형성될 수 있다.
외측 돌기부(45B)는 축방향으로 길게 형성될 수 있다. 외측 돌기부(45B)는 댐핑고무(45)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 외측 돌기부(45B)로 형성될 수 있다. 댐핑고무(45)의 외주면에는 한 쌍의 외측 돌기부(45B) 사이에 축방향으로 긴 제2 홈(45C)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 외측 돌기부(45B) 사이에 형성되는 제2 홈(45C)은 댐핑고무(45)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 제2 홈(45C)으로 형성될 수 있다. 제2 홈(45C)은 내측 돌기부(45A)의 외측면에 형성될 수 있다. 제2 홈(45C)의 상단은 댐핑고무(45)의 상단에 배치될 수 있다. 제2 홈(45C)의 하단은 내측 돌기부(45A)의 하단에 의해 차폐될 수 있다.
내측 돌기부(45A)는 댐핑 연결부(43)에 형성된 요홈부(43D)에 삽입될 수 있다. 외측 돌기부(45B)는 댐핑 연결부(43)에 형성된 제2 돌출부(43C)를 감쌀 수 있다. 댐핑 연결부(43)에 형성된 돌출부(43A)는 내측 돌기부(45A)들 사이에 형성된 제1 홈(45D)에 삽입될 수 있다.
아우터 튜브(46)는 제2 돌출부(43C)보다 아래에 배치된 내측 돌기부(45A)의 하단부를 제외한 댐핑고무(45)를 감쌀 수 있다. 아우터 튜브(46)는 댐핑 홈(41B)의 내주면에 접할 수 있다.
내측 돌기부(45A)의 하단부는 댐핑고무(45)의 하단에서 돌출 형성되어, 원주방향으로 제1 돌출부(43B)의 옆에 위치하는 요홈부(43D)의 하단부에 삽입될 수 있다.
아우터 튜브(46)의 외주면에는 댐핑 연결부(43)의 외주면에 형성된 요홈부(43D) 및 돌출부(43A)와 대응되는 요홈부(46B) 및 돌출부(46A)가 각각 형성될 수 있다.
요홈부(46B)는 아우터 튜브(46)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 요홈부(46B)로 형성될 수 있다. 한 쌍의 요홈부(46B) 사이에 하나의 돌출부(46A)가 배치될 수 있다.
돌출부(46A)는 아우터 튜브(46)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 돌출부(46A)로 형성될 수 있다. 한 쌍의 돌출부(46A) 사이에 하나의 요홈부(46B)가 배치될 수 있다.
요홈부(46B)의 상단은 아우터 튜브(46)의 상단에 배치될 수 있고, 요홈부(46B)의 하단은 아우터 튜브(46)의 하단에 배치될 수 있다.
돌출부(46A)의 상단은 아우터 튜브(46)의 상단에 배치될 수 있고, 돌출부(46A)의 하단은 아우터 튜브(46)의 하단에 배치될 수 있다.
아우터 튜브(46)에 형성된 요홈부(46B)가 가지는 최소 내경은, 댐핑 연결부(43)에 형성된 돌출부(43A)가 가지는 최대 외경보다 작게 형성될 수 있다.
아우터 튜브(46)의 내부면에는 삽입돌기(46C) 및 삽입홈(46D)이 형성될 수 있다.
삽입돌기(46C)는 아우터 튜브(46)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 삽입돌기(46C)로 형성될 수 있다. 한 쌍의 삽입돌기(46C) 사이에 하나의 삽입홈(46D)이 배치될 수 있다.
삽입홈(46D)은 아우터 튜브(46)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 삽입홈(46D)으로 형성될 수 있다. 한 쌍의 삽입홈(46D) 사이에 하나의 삽입돌기(46C)가 배치될 수 있다.
삽입돌기(46C)는 아우터 튜브(46)에 형성된 요홈부(46B)의 내측에 배치될 수 있고, 삽입홈(46D)는 아우터 튜브(46)에 형성된 돌출부(46A)의 내측에 배치될 수 있다.
삽입돌기(46C)의 상단은 아우터 튜브(46)의 상단에 배치될 수 있고, 삽입돌기(46C)의 하단은 아우터 튜브(46)의 하단에 배치될 수 있다.
삽입홈(46D)의 상단은 아우터 튜브(46)의 상단에 배치될 수 있고, 삽입홈(46D)의 하단은 아우터 튜브(46)의 하단에 배치될 수 있다.
삽입돌기(46C)는 댐핑고무(45)의 외주면에 형성된 제2 홈(45C)에 삽입될 수 있고, 삽입홈(46D)에는 댐핑고무(45)의 외주면에 형성된 외측 돌기부(45B)가 삽입될 수 있다.
한편, 도 5 및 도 10을 참조하면, 댐핑 홈(41B)의 내주면에는 돌출부 수용홈(41D) 및 대응 돌출단(41C)이 형성될 수 있다.
돌출부 수용홈(41D)은 댐핑 홈(41B)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 돌출부 수용홈(41D)으로 형성될 수 있다. 한 쌍의 돌출부 수용홈(41D) 사이에 하나의 대응 돌출단(41C)이 배치될 수 있다.
대응 돌출단(41C)은 댐핑 홈(41B)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 대응 돌출단(41C)으로 형성될 수 있다. 한 쌍의 대응 돌출단(41C) 사이에 하나의 돌출부 수용홈(41D)이 배치될 수 있다.
돌출부 수용홈(41D)에는 아우터 튜브(46)에 형성된 돌출부(46A)가 수용될 수 있다. 대응 돌출단(41C)은 아우터 튜브(46)에 형성된 요홈부(46B)에 수용될 수 있다.
또한, 댐핑 홈(41B)의 내주면에는 코킹 고정부(41E)가 형성될 수 있다. 코킹 고정부(41E)는 댐핑 홈(41B)의 원주방향을 따라 서로 이격된 복수개의 댐핑 홈(41B)으로 형성될 수 있다.
코킹 고정부(41E)는 댐핑 홈(41B)에 삽입된 아우터 튜브(46)의 상단이 걸림되게 코킹되어 아우터 튜브(46)를 고정할 수 있다.
또한, 댐핑 홈(41B)의 내주면에는 아우터 튜브(46)의 하단이 걸림되는 스토퍼단(41F)이 형성될 수 있다. 스토퍼단(41F)에 아우터 튜브(46)의 하단이 걸림되기 때문에, 조립자가 용이하게 댐퍼(42)의 조립 깊이를 인지할 수 있어서, 댐퍼(42)의 댐핑 홈(41B)의 조립 깊이까지 정확하게 삽입시킬 수 있다.
또한, 댐핑 홈(41B)의 내주면에는 삽입 가이드부(41G)가 형성될 수 있다. 삽입 가이드부(41G)는 스토퍼단(41)에서 축방향으로 연장될 수 있다. 삽입 가이드부(41G)에는 제1 돌출부(43B)의 외주면에 대응되는 댐핑 연결부(43)의 하단부가 삽입 안착될 수 있다.
삽입 가이드부(41G)는 스토퍼단(41F)이 단차를 형성하도록 지름이 작게 형성되되, 아우터 튜브(46)의 하단에서 돌출 배치된 댐핑 연결부(43)의 하단부가 삽입 안착되는 부위일 수 있다.
삽입 가이드부(41G)는 댐퍼(42)를 댐핑 홈(41B)에 삽입 시 댐핑 연결부(43)의 하단부가 댐핑 홈(43B)의 정중앙에서 동심을 이루도록 유도함으로써 조립자의 조립성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 9를 참조하면, 디커플러(41)의 댐핑 홈(41B)은 대경부(41A)의 내부 공간에서 축방향으로 연장 형성될 수 있다. 또한, 댐퍼(42)의 댐핑 연결부(43)는 내부가 빈 구조로 형성될 수 있다. 이와 같은, 디커플러(41) 및 댐퍼(42) 각각의 내부가 빈 구조를 통해 디커플링 유닛(40)의 무게를 줄일 수 있다.
디커플링 유닛(40)의 무게를 줄임과 아울러 내구성을 향상시키기 위해, 디커플러(41)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있고, 댐퍼(42)는 스틸 재질로 형성될 수 있으며, 아우터 튜브(46)는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 물론, 아우터 튜브(46)는 스틸 재질로 형성될 수도 있다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 차랴용 조향장치(100)는, 제1 돌출부(43B)에 비해 축방향으로 길이가 긴 제2 돌출부(43C)의 돌출 높이가, 제1 돌출부(43B)보다 높게 형성되어 있기 때문에, 댐퍼(42)의 전체적인 체적이 크게 형성되어서, 내구성이 향상되어 상기 스티어링 휠의 작동 소음을 줄일 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
5 : 마운팅 브래킷 11 : 컬럼 하우징
12 : 이너 튜브 20 : 스티어링 샤프트
21A : 돌기부 21B : 걸림 리브
40 : 디커플링 유닛 41 : 디커플러
41B : 댐핑 홈 41C : 대응 돌출단
41D : 돌출부 수용홈 41E : 코킹 고정부
42 : 댐퍼 43 : 댐핑 연결부
43A : 돌출부 43B : 제1 돌출부
43D : 제2 돌출부 43D : 요홈부
43E : 이탈방지단 44 : 샤프트 연결부
44A : 압입 기어치 44B : 코킹홈부
45 : 댐핑고무 45A : 내측 돌기부
45B : 외측 돌기부 46 : 아우터 튜브
46A : 돌출부 46B : 요홈부
100 : 조향장치
12 : 이너 튜브 20 : 스티어링 샤프트
21A : 돌기부 21B : 걸림 리브
40 : 디커플링 유닛 41 : 디커플러
41B : 댐핑 홈 41C : 대응 돌출단
41D : 돌출부 수용홈 41E : 코킹 고정부
42 : 댐퍼 43 : 댐핑 연결부
43A : 돌출부 43B : 제1 돌출부
43D : 제2 돌출부 43D : 요홈부
43E : 이탈방지단 44 : 샤프트 연결부
44A : 압입 기어치 44B : 코킹홈부
45 : 댐핑고무 45A : 내측 돌기부
45B : 외측 돌기부 46 : 아우터 튜브
46A : 돌출부 46B : 요홈부
100 : 조향장치
Claims (9)
- 이너 튜브(12);
상기 이너 튜브(12)를 관통하는 스티어링 샤프트(20); 및
상기 스티어링 샤프트(20)의 하단부와, 인터미디어트 샤프트의 상단에 배치된 유니버셜 조인트를 연결하는 디커플링 유닛(40);을 포함하고,
상기 디커플링 유닛(40)은,
하단은 상기 유니버셜 조인트와 연결되고, 상단에 축방향 및 회전방향 토크 충격을 흡수하는 댐핑 홈(41B)이 형성된 디커플러(41);
상기 댐핑 홈(41B)에 삽입되는 댐핑 연결부(43)와, 상기 댐핑 연결부(43)에서 축방향으로 연장되어 상기 댐핑 홈(41B)에서 돌출 배치되고 상기 스티어링 샤프트(20)의 하단부에 연결되는 샤프트 연결부(44)를 가지는 댐퍼(42);를 포함하고,
상기 댐핑 연결부(43)의 외주면에는 요홈부(43D) 및 돌출부(43A)가 원주방향을 따라 교번 형성되고,
상기 돌출부(43A)는, 상기 댐핑 연결부(43)의 하단부에 형성되는 제1 돌출부(43B)와, 상기 제1 돌출부(43B)에서 상기 댐핑 연결부(43)의 상단까지 연장되는 제2 돌출부(43C)를 포함하고,
상기 제2 돌출부(43C)는, 상기 제1 돌출부(43B)보다 축방향으로 길게 형성되고, 상기 제1 돌출부(43B)보다 반경방향으로 돌출 형성되는 차량용 조향장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 댐핑 연결부(43)의 하단에는 상기 요홈부(43D)의 하단을 축방향으로 차폐하는 이탈방지단(43E)이 형성되는 차량용 조향장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 요홈부(43D)에 삽입되는 내측 돌기부(45A)와, 상기 제2 돌출부(43C)를 감싸는 외측 돌기부(45B)를 가지는 댐핑고무(45); 및
상기 제2 돌출부(43C)보다 아래에 배치된 상기 내측 돌기부(45A)의 하단부를 제외한 상기 댐핑고무(45)를 감싸고, 상기 댐핑 홈(41B)의 내주면에 접하는 아우터 튜브(46)를 더 포함하는 차량용 조향장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 내측 돌기부(45A)의 하단부는 상기 댐핑고무(45)의 하단에서 돌출 형성되어, 원주방향으로 상기 제1 돌출부(43B)의 옆에 위치하는 상기 요홈부(43D)의 하단부에 삽입되는 차량용 조향장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 아우터 튜브(46)의 외주면에는 상기 요홈부(43D) 및 상기 돌출부(43A)에 대응되는 요홈부(46B) 및 돌출부(46A)가 각각 형성되고,
상기 아우터 튜브(46)에 형성된 상기 요홈부(46B)가 가지는 최소 내경은, 상기 댐핑 연결부(43)에 형성된 상기 돌출부(43A)가 가지는 최대 외경보다 작게 형성되는 차량용 조향장치. - 청구항 5에 있어서,
상기 댐핑 홈(41B)의 내주면에는 상기 아우터 튜브(46)에 형성된 상기 돌출부(46A)가 수용되는 돌출부 수용홈(41D)과, 상기 아우터 튜브(46)에 형성된 상기 요홈부(46B)에 수용되는 대응 돌출단(41C)이 형성되는 차량용 조향장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 댐핑 홈(41B)의 내주면에는 상기 댐핑 홈(41B)에 삽입된 상기 아우터 튜브(46)의 상단을 코킹 고정하는 코킹 고정부(41E)가 형성되는 차량용 조향장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 샤프트 연결부(44)의 외주면에는 상기 스티어링 샤프트(20)의 내주면에 형성된 돌기부(21A)에 걸림되어, 상기 샤프트 연결부(44)가 상기 스티어링 샤프트(20)에 대해 원주방향으로 상대 회전되는 것을 방지하는 압입 기어치(44A)가 형성되고,
상기 샤프트 연결부(44)의 외주면에는 상기 스티어링 샤프트(20)의 내주면에 형성된 걸림 리브(21B)에 걸림되어, 상기 샤프트 연결부(44)가 상기 스티어링 샤프트(20)에 대해 축방향으로 상대 이동되는 것을 방지하는 코킹홈부(44B)가 형성되는 차량용 조향장치. - 청구항 3에 있어서,
상기 디커플러(41)는 알루미늄 재질로 형성되고,
상기 댐퍼(42)는 스틸 재질로 형성되며,
상기 아우터 튜브(46)는 플라스틱 재질로 형성되는 차량용 조향장치.
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| KR1020200002310A KR102221058B1 (ko) | 2020-01-08 | 2020-01-08 | 차량용 조향장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2020
- 2020-01-08 KR KR1020200002310A patent/KR102221058B1/ko active Active
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