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KR-102960196-B1 - RACK BUSH APPARATUS FOR VEHICLE

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Abstract

본 발명은 차량용 랙 부시 장치에 관한 것으로, 랙하우징과 랙바 사이에 구비되고, 랙바로부터 인가되는 하중에 의해 형태가 가변되어 충격을 흡수하는 충격흡수부와, 충격흡수부로부터 연장되고, 하우징에 고정되어 랙하우징과 충격흡수부 간의 상대이동을 제한하는 고정부와, 충격흡수부로부터 연장되고, 랙바와 접촉되어 랙바의 슬라이드 이동을 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Inventors

  • 손창욱

Assignees

  • 현대모비스 주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20200923

Claims (9)

  1. 랙하우징과 랙바 사이에 구비되고, 상기 랙바로부터 인가되는 하중에 의해 형태가 가변되어 충격을 흡수하는 충격흡수부; 상기 충격흡수부로부터 연장되고, 상기 랙하우징에 고정되어 상기 랙하우징과 상기 충격흡수부 간의 상대이동을 제한하는 고정부; 및 상기 충격흡수부로부터 연장되고, 상기 랙바와 접촉되어 상기 랙바의 슬라이드 이동을 지지하는 지지부;를 포함하고, 상기 지지부는, 상기 충격흡수부의 단부로부터 연장되는 연장부; 및 상기 연장부와 상기 랙바 사이에 배치되고, 상기 랙바와 선 접촉 가능하게 구비되는 마찰저감부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 랙 부시 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 충격흡수부는, 상기 랙바의 외주면을 감싸는 충격흡수부재; 및 상기 충격흡수부재의 내부로 함몰 형성되고, 상기 충격흡수부재의 변형을 유도하는 변형유도부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 랙 부시 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 충격흡수부재는, 상기 랙바와 마주보게 배치되고, 상기 랙바와 이격되는 이격부; 및 상기 랙하우징과 마주보게 배치되고, 상기 랙바로부터 하중이 인가됨에 따라 상기 랙하우징과의 접촉 면적이 가변되는 가변접촉부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 랙 부시 장치.
  4. 삭제
  5. 제 2항에 있어서, 상기 변형유도부는, 상기 충격흡수부재의 일측으로부터 상기 충격흡수부재의 내부를 향해 연장되는 제1변형유도부; 및 상기 충격흡수부재의 타측으로부터 상기 충격흡수부재의 내부를 향해 연장되는 제2변형유도부;를 포함하고, 상기 제1변형유도부와 상기 제2변형유도부는 상기 충격흡수부재의 원주방향을 따라 상호 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 랙 부시 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 충격흡수부는, 상기 제1변형유도부와 상기 제2변형유도부 중 적어도 어느 하나의 폭방향으로 연장되고, 상기 충격흡수부재와 연결되어 상기 충격흡수부재의 강성을 보강하는 보강부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 랙 부시 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제

Description

차량용 랙 부시 장치{RACK BUSH APPARATUS FOR VEHICLE} 본 발명은 차량용 랙 부시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 조향장치에 설치되는 차량용 랙 부시 장치에 관한 것이다. 일반적으로, 자동차의 조향장치는 자동차의 진행방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 차량의 바퀴가 선회하는 회전중심을 변경할 수 있도록 운전자의 조향휠 조작을 랙바의 직선운동으로 변환하게 된다. 보다 구체적으로, 운전자의 조향휠 조작에 의해 회전되는 조향축의 단부에는 피니언기어가 형성된 피니언축이 구비되고, 랙바에는 피니언기어와 치합되는 랙기어가 형성됨으로써 운전자가 조향휠을 조작할 때 피니언축과 랙바가 치합되어 조향축의 회전운동이 랙바의 직선운동으로 변환되며 차량의 바퀴가 선회하게 된다. 이러한 조향장치에서 서포트 요크와 함께 랙바를 지지하고 있는 랙 부시는 기어 마찰력과 이음 성능 등에 중대한 영향을 미치는 부품이다. 이에 따라 종래의 랙 부시는 측면에 오링을 배치하는 등의 설계를 채용하고 있다. 그러나 이러한 종래의 랙부시는 초기에는 오링의 탄성으로 인한 댐핑 성능이 확보되나, 큰 하중에서는 랙 부시가 랙하우징에 직접 충돌되어 댐핑 기능이 상실되는 문제점이 있다. 또한, 댐핑 성능을 강화하기 위해 오링의 경도 또는 외경을 증가시키는 경우, 랙 부시와 랙바 사이의 밀착력이 과도하게 증가되는 문제점이 있다. 본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0444080호(2004.08.02 등록, 발명의 명칭: 차량용 조향장치의 랙부시 결합구조)에 개시되어 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 랙 부시 장치의 설치상태를 개략적으로 나타내는 정면도이다. 도 2는 도 1에 표시된 A부분의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 랙 부시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수부재의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격흡수부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 랙 부시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 7, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 랙 부시 장치의 작동상태를 개략적으로 나타내는 작동상태도이다. 이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 랙 부시 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 랙 부시 장치의 설치상태를 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1에 표시된 A부분의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 랙 부시 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 랙 부시 장치(1)는 충격흡수부(100), 고정부(200), 지지부(300)를 포함한다. 충격흡수부(100)는 양측이 개구되는 중공관 형상의 랙하우징(2)의 내주면과, 랙하우징(302) 내부에서 축방향으로 슬라이드 왕복이동 가능하게 설치되고 양단에 타이로드(4)가 결합된 랙바(3)의 외주면 사이에 구비되어 랙하우징(2)과 랙바(3) 사이의 유격을 보상한다. 충격흡수부(100)는 랙바(3)로부터 인가되는 하중에 의해 형태가 가변 가능하게 구비되어 랙바(3)의 유동에 따른 충격을 흡수한다. 충격흡수부(100)는 랙바(3)로부터 인가되는 하중의 크기에 비례하여 형태가 연속적으로 가변되도록 구비된다. 이에 따라 충격흡수부(100)는 금속, 플라스틱 등 탄성 변형이 가능한 재질을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수부(100)는 충격흡수부재(110), 변형유도부(120)를 포함한다. 충격흡수부재(110)는 랙바(3)의 외주면을 감싸 충격흡수부(100)의 대략적인 외형을 형성한다. 충격흡수부재(110)는 랙바(3)의 유동 시 발생되는 하중에 의해 랙바(3)의 반경방향으로 탄성 변형되어 충격을 흡수한다. 충격흡수부재(110)는 일측이 랙바(3)와 접촉되지 않도록 형성된다. 이에 따라 충격흡수부재(110)는 마찰 저항에 따른 랙바(3)의 슬라이드 성능 저하를 방지할 수 있다. 충격흡수부재(110)는 탄성 변형 시 타측이 랙하우징(2)과 접촉되며, 하중 크기에 비례하여 랙하우징(2)과의 접촉 면적이 점진적으로 증가되도록 구비된다. 이에 따라 충격흡수부재(110)는 하중 발생 시 랙바(3)를 랙하우징(2)의 내부에서 견고하게 지지할 수 있으며, 하중의 연속적인 흡수가 가능하다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수부재의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수부재(110)는 이격부(111), 가변접촉부(112)를 포함한다. 이격부(111)는 랙바(3)와 마주보게 배치되고, 충격흡수부재(110)의 일측 외관을 형성한다. 이격부(111)는 마찰 등에 의해 랙바(3)의 슬라이드 이동에 간섭되지 않도록 랙바(3)와 이격된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이격부(110)는 랙바(3)와 마주보게 배치되는 충격흡수부재(110)의 내측면으로 예시될 수 있다. 이격부(111)는 소정 곡률로 만곡된 아치 형상을 갖도록 형성되어 랙바(3)의 외측면과 이격된다. 가변접촉부(112)는 랙하우징(2)과 마주보게 배치되고, 충격흡수부재(110)의 타측 외관을 형성한다. 가변접촉부(112)는 랙바(3)로부터 하중이 인가됨에 따라 랙하우징(2)과 접촉된다. 가변접촉부(112)는 랙바(3)로부터 가해지는 하중의 크기에 비례하여 랙하우징(2)과의 접촉 면적이 가변되도록 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가변접촉부(112)는 랙하우징(2)과 마주보게 배치되는 충격흡수부재(110)의 외측면으로 예시될 수 있다. 가변접촉부(112)는 고정부(200)로부터 랙바(3)를 향하는 방향 즉, 하방(도 4 기준)으로 소정 곡률을 갖도록 만곡지게 연장된다. 가변접촉부(112)는 후술하는 지지부(300)가 랙바(3)를 반경방향 내측으로 가압하는 방향으로 탄성복원력을 갖도록 구비된다. 이에 따라 가변접촉부(112)는 랙바(3)의 정상 작동 시 후술하는 지지부(300)가 랙바(3)를 랙하우징(2) 내에서 지지할 수 있는 예압을 형성할 수 있다. 변형유도부(120)는 충격흡수부재(110)의 내부로 함몰 형성되어 충격흡수부재(110)의 변형을 유도한다. 보다 구체적으로, 변형유도부(120)는 충격흡수부재(110)의 내부에 빈공간을 형성함에 따라 충격흡수부재(110)의 적어도 일부분이 나머지 부분에 대해 독립적으로 형태 변경이 가능하도록 하여 충격흡수부재(110)의 형태 변형이 보다 원활하게 일어나도록 유도할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 변형유도부(120)는 제1변형유도부(121), 제2변형유도부(122)를 포함한다. 제1변형유도부(121)와 제2변형유도부(122)는 충격흡수부재(110)의 일측과 타측으로부터 충격흡수부재(110)의 내부를 향해 연장되어 충격흡수부재(110)의 변형을 유도한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1변형유도부(121)와 제2변형유도부(122)는 각각 충격흡수부재(110)의 우측 단부(도 3 기준)와, 좌측 단부(도 3 기준)으로부터 충격흡수부재(110)의 축방향으로 연장되는 홈의 형태로 형성된다. 제1변형유도부(121)와 제2변형유도부(122)는 충격흡수부재(110)의 원주방향을 따라 상호 교번적으로 번갈아 배치된다. 이에 따라 제1변형유도부(121)와 제2변형유도부(122)는 충격흡수부재(110)가 한 쪽으로 치우쳐 불균형하게 변형되는 것을 방지할 수 있다. 제1변형유도부(121)와 제2변형유도부(122)의 폭과 단면 형상은 도 3에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니고, 충격흡수부재(110)의 변형을 유도할 수 있는 형상의 기술사상 안에서 다양한 설계변경이 가능하다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격흡수부(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수부(100)와 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격흡수부(100)는 보강부(130)를 더 포함할 수 있다. 보강부(130)는 제1변형유도부(121)와 제2변형유도부(122) 중 적어도 어느 하나의 폭방향으로 연장되고, 충격흡수부재(110)와 연결되어 충격흡수부재(110)의 강성을 보강한다. 즉, 보강부(130)는 제1변형유도부(121) 또는 제2변형유도부(122)에 의해 분리되어 독립적으로 변형되는 충격흡수부재(110)의 일부를 연결시킴에 따라 충격흡수부재