KR101126250B1

KR101126250B1 - 가변 스티어링 랙 시스템

Info

Publication number: KR101126250B1
Application number: KR1020050125737A
Authority: KR
Inventors: 우승훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2012-03-19
Also published as: KR20070065053A

Abstract

본 발명의 가변 스티어링 랙 시스템은 차체에 고정된 작동실린더에 삽입되고 가압의 정도에 따라 상기 작동실린더의 내부에서 이동 가능한 피스톤으로 구성되는 작동부; 상기 작동실린더와 유압라인을 통해 연결되는 이송실린더와, 상기 이송실린더의 내부에서 작동하는 스토퍼와, 상기 스토퍼와 이송실린더에 동시에 실링된 채 상기 스토퍼를 관통하고 이송실린더에 고정되는 스티어링 기어박스로 구성되어 상기 작동부에서 전달된 유압의 정도에 따라 상기 스토퍼가 이동하게 되는 액츄에이터부; 및 상기 스티어링 기어박스에 치합되는 스티어링 랙과, 상기 스티어링 랙의 끝단에 고정되는 랙 엔드와, 상기 랙 엔드와 볼 조인트 되면서 자동차 바퀴와 연결되는 타이로드로 구성되는 연결부를 포함한다.

스티어링, 가변, 기어박스, 유압, 스트로크

Description

가변 스티어링 랙 시스템{VARIABLE STEERING RACK SYSTEM}

도 1은 종래 가변 스티어링 랙 시스템을 개략적으로 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 가변 스티어링 랙 시스템을 개략적으로 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에 가변 스티어링 랙 시스템의 작동을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 사시도이다.

<< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >>

20 : 차체 22 : 해제 레버

24 : 리턴 스프링 26 : 페달

28 : 작동 실린더 30 : 피스톤

32 : 유압라인 34 : 이송 실린더

36 : 스토퍼 38 : 스티어링 기어박스

40 : 스티어링 랙 42 : 랙 엔드

44 : 타이로드

본 발명은 스티어링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 랙 스트로크을 원활하게 조절할 수 있도록 구성된 가변 스티어링 랙 시스템에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 가변 스티어링 랙 시스템은, 차량의 타이어에 체인이 장착된 경우 차량의 휠(wheel)의 최대 이동변위를 조절할 수 있는 시스템이다.

이 경우, 체인이 장착되지 않은 일반적인 경우에는 휠과의 간섭에 여유가 생기므로 그 만큼 조향각을 크게 할 수도 있고 또는 사이드 멤버의 단면을 더 확보할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 가변 스티어링 랙 시스템이 적용된 스티어링 시스템을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 의한 가변 스티어링 랙 시스템이 적용된 스티어링 시스템은 기어박스(1), 기어박스(1)에 치합된 모터(3), 기어박스(1) 내부의 기어와 치합된 스티어링 랙(steering rack)(5), 스티어링 랙(5)의 끝단에 결합된 랙 엔드(7), 랙 엔드(7)와 볼 조인트 되고 바퀴와 연결된 타이로드(9)를 포함한다.

여기서 기어박스(1)의 우측 끝에는 결합홈(11)이 형성되고, 이에 대응되는 결합돌기(13)가 랙 엔드(7)에 형성된다.

이렇게 구성된 종래 가변 스티어링 랙 시스템은 기어박스(1)가 모터(3)의 작동에 의해 스티어링 랙(5)을 따라 이동하면서 작동하게 된다. 기어박스(1)가 우측으로 최대한 이동하게 되면 결합홈(11)에 결합돌기(13)가 삽입된 상태가 되어 최대의 스트로크를 유지하게 된다.

그러나 스티어링 랙 시스템을 구성하기 위한 기어들의 마모나 이물질에 의한 부품들의 손상이 되었을 경우에 결합홈과 결합돌기의 위치가 어긋나게 되어 결합홈 과 결합돌기이 상호 결합되지 않을 수도 있게 된다.

그 결과, 종래 스티어링 랙 시스템은 더 이상의 스트로크 증가가 이루어지지 않게 되어 바퀴에 체인이 체워져 있을 경우 체인과 사이드 멤버의 간섭이 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한 종래 스티어링 랙 시스템은 모터로 작동되는 시스템이므로 단가가 많이 상승하고 중량이 많이 증가하며 전력 소모가 발생하고 전기제어 오작동의 가능성도 존재하게 된다.

상술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명은 랙 스트로크를 원하는 위치만큼 원활하게 조절할 수 있는 가변 스티어링 랙 시스템을 제공하는 데 있다.

또한 본 발명은 모터를 사용하지 않고서도 스트로크 조절이 가능하도록 구성된 가변 스티어링 랙 시스템을 제공하는 데 있다.

이와 같은 기술적 과제들을 달성하기 위해 제안되는 본 발명의 가변 스티어링 랙 시스템은, 차체에 고정된 작동실린더에 삽입되고 가압의 정도에 따라 상기 작동실린더의 내부에서 이동 가능한 피스톤으로 구성되는 작동부; 상기 작동실린더와 유압라인을 통해 연결되는 이송실린더와, 상기 이송실린더의 내부에서 작동하는 스토퍼와, 상기 스토퍼와 이송실린더에 동시에 실링된 채 상기 스토퍼를 관통하고 이송실린더에 고정되는 스티어링 기어박스로 구성되어 상기 작동부에서 전달된 유압의 정도에 따라 상기 스토퍼가 이동하게 되는 액츄에이터부; 및 상기 스티어링 기어박스에 치합되는 스티어링 랙과, 상기 스티어링 랙의 끝단에 고정되는 랙 엔드와, 상기 랙 엔드와 볼 조인트 되면서 자동차 바퀴와 연결되는 타이로드로 구성되는 연결부를 포함한다.

또한 본 발명은 상기 피스톤이 작동실린더의 내부에서 이동을 조절하기 위해서, 상기 차체에 힌지 고정되는 해제 레버와, 상기 해제 레버에 고정되고 차체를 경유하는 리턴 스프링과, 상기 리턴 스프링에 일측이 고정되고 상기 피스톤에 힌지 연결되는 페달을 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명은 해제 레버와 상기 피스톤이 상호 래칭되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 가변 스티어링 랙 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 가변 스티어링 랙 시스템의 작동을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 사시도이다.

본 발명의 유압을 발생 및 해제시키는 작동부, 작동부에서 전달된 유압의 정도에 따라 스토퍼가 이동하게 되는 액츄에이터부 및 액츄에이터부와 자동차의 바퀴를 연결하는 연결부를 포함한다.

여기서 작동부는 차체(20)에 힌지 고정되는 해제 레버(22)와, 해제 레버(22)에 고정되고 차체(20)를 경유하는 리턴 스프링(24)과, 리턴 스프링(24)에 일측이 고정되는 페달(26)과, 차체(20)에 고정된 작동실린더(28)에 삽입됨과 동시에 페달(26)에 힌지 고정되며 해제 레버(22)와의 사이에 선택적으로 래칭(latching)되는 피스톤(30)으로 구성된다.

작동부에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 해제 레버(22)는 그 중심부가 차체(20)에 힌지 고정되며, 도 2를 기준으로 우측에 걸림쇠(22a)가 형성되어 후술하는 피스톤(30)과 래치 결합된다.

이 해제 레버(22)에는 리턴 스프링(24)의 일측이 고정되는 데, 힌지 고정된 부분과 걸림쇠(22a) 사이에 일측이 고정되고, 타측은 차체(20)를 경유하여 페달(26)의 일측에 고정된다.

따라서 페달(26)은 힌지점을 기준으로 회전되었다가 리턴 스프링(24)의 복귀력에 의해 복귀가 가능하게 된다.

이러한 작동부의 작동실린더(28)와 유압 연결되는 액츄에이터부는 작동실린더(28)와 유압라인(32)을 통해 연결되는 이송실린더(34)와, 이송실린더(34)의 내부에서 작동하는 스토퍼(36)와, 스토퍼(36)와 이송실린더(34)에 동시에 실링(sealing)된 채 스토퍼(36)를 관통하고 이송실린더(34)에 고정되는 스티어링 기어박스(38)로 구성된다.

여기서 스토퍼(36)와 스티어링 기어박스(38)는 상호 실링된 상태로 미끄럼 결합되어 있기 때문에 작동실린더(28)에서 가해진 유압에 의해 스티어링 기어박스(38)를 따라 왕복 이송이 가능하다.

그리고 연결부는 상술한 액츄에이터부의 스티어링 기어박스(38)에 치합되는 스티어링 랙(40)과, 스티어링 랙(40)의 끝단에 고정되는 랙 엔드(42)와, 랙 엔드(42)와 볼 조인트 되면서 자동차 바퀴와 연결되는 타이로드(44)로 구성된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 가변 스티어링 랙 시스템은 다음과 같은 작용을 나타낸다.

도 2는 가변 스티어링 랙 시스템이 작동하기 전 상태를 나타낸 것으로, 이 상태에서 페달(26)을 밟게 되면 리턴 스프링(24)이 인장되고, 피스톤(30)은 작동 실린더(28)의 내부로 삽입된다.

그 결과 작동 실린더(28)에서 발생된 유압은 유압라인(32)을 통해 이송 실린더(34)의 내부로 전달된다.

전달된 유압에 의해 스토퍼(36)는 스트로크가 줄어드는 우측으로 이동되고, 페달(26)을 일정 스트로크 이상 밟은 이후에는 해제 레버(22)와 피스톤(30)이 래칭되어 스토퍼(36)의 위치가 바뀐 상태로 고정된다.

따라서 본 발명은 페달(26)을 어느 정도 가압하느냐에 따라 스트로크의 변화를 조절할 수 있기 때문에 종래에 비해 스트로크의 조절이 원활하게 이루어진다.

이 상태에서 해제를 원할 경우 해제 레버(22)를 눌러준다.

그러면 걸림쇠(22a)가 피스톤(30)에서 이탈하여 래칭이 해제되고, 리턴 스프링(24)의 복귀력에 의해 페달(26)과 피스톤(30)은 원상 복구된다.

그리고 우측으로 이동해 있던 스토퍼(36)도 원위치로 복구하게 되어 랙 스트로크는 길어지는 쪽으로 이동하여 고정된다.

이와 같이 본 발명에 따른 가변 스트로크 랙 시스템은 스티어링 휠을 최대로 조향한 상태인 랙 엔드(42)와 스토퍼(36)가 접촉된 상태라도 아무 문제없이 작동이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 가변 스티어링 랙 시스템은 유압 방식으로 랙 스트로크를 조절하게 되므로 종래 결합홈과 결합돌기에 의한 랙 스트로크 조절 방식에 비해 원활한 스트로크 조절이 가능하게 된다.

또한 모터를 사용하지 않게 되기 때문에 단가 및 중량을 줄일 수 있고, 전력을 소모하지 않아도 되며, 전기제어에 따른 오작동을 미연에 방지할 수 있다.

Claims

차체에 고정된 작동실린더에 삽입되고 가압의 정도에 따라 상기 작동실린더의 내부에서 이동 가능한 피스톤으로 구성되는 작동부;

상기 작동실린더와 유압라인을 통해 연결되는 이송실린더와, 상기 이송실린더의 내부에서 작동하는 스토퍼와, 상기 스토퍼와 이송실린더에 동시에 실링된 채 상기 스토퍼를 관통하고 이송실린더에 고정되는 스티어링 기어박스로 구성되어 상기 작동부에서 전달된 유압의 정도에 따라 상기 스토퍼가 이동하게 되는 액츄에이터부; 및

상기 스티어링 기어박스에 치합되는 스티어링 랙과, 상기 스티어링 랙의 끝단에 고정되는 랙 엔드와, 상기 랙 엔드와 볼 조인트 되면서 자동차 바퀴와 연결되는 타이로드로 구성되는 연결부를 포함하는 가변 스티어링 랙 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 피스톤이 작동실린더의 내부에서 이동을 조절하기 위해서, 상기 차체에 힌지 고정되는 해제 레버와, 상기 해제 레버에 고정되고 차체를 경유하는 리턴 스프링과, 상기 리턴 스프링에 일측이 고정되고 상기 피스톤에 힌지 연결되는 페달을 더 포함하는 가변 스티어링 랙 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 해제 레버와 상기 피스톤이 상호 래칭되는 가변 스티어링 랙 시스템.