KR100302443B1 - 자동차의스티어링기어박스장착용부시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 스티어링 기어박스 장착용 부시에 관한 것으로, 차체 진동 발생시 그 힘이 상기 부시의 상부 또는 하부로 전달될 때 상기 부시의 상부액실이나 하부액실에 저장되어 있던 식물유가 상기 오리피스를 통해 상부액실이나 하부액실로 이동됨에 따라, 차체 진동에 의한 조향휠의 심한진동, 킥백 및 흔들림 현상이 방지할 수 있는 자동차의 스티어링 기어박스 장착용 부시를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명은, 끼움공(58a)이 관통된 고정부(58)가 일측으로 돌출 형성되고, 상기 끼움공(58a)을 통해 볼트(28)로써 부시(60)와 함께 고정플레이트(80)에 장착하도록 된 자동차 스티어링 기어박스에 있어서, 중심으로 볼트(78)가 통과되고 외주연으로 상측 돌출부(64)와 하측 돌출부(66)가 형성되는 내측파이프(62); 상기 상측 돌출부(64) 및 상기 하측 돌출부(66) 사이에서 상기 내측파이프(62)의 외주면에 부착 형성된 완충러버(68); 상기 완충러버(68)의 외측으로 조립되는 외측파이프(70); 상기 완충러버(68)와 상기 외측파이프(70) 사이의 상하 공간으로 형성되어 식물유가 저장되는 상부액실(72) 및 하부액실(74); 및 상기 완충러버(68)의 양측단부와 외측파이이프(70) 사이에 형성되어 상부, 또는 하부의 진동에 따라 상기 상부액실(72) 및 하부액실(74)의 식물유가 이동되는 통로가 되는 오리피스(76)를 포함하여 구성됨으로써 달성되는 것이다.

Description

자동차의 스티어링 기어박스 장착용 부시

본 발명은 외주면으로 상측 돌출부와 하측돌출부가 형성된 내측파이프와, 상기 내측파이프의 외주면에 주입하여 가로 방향으로 주입된 완충러버와, 상기 완충러버의 양측 끝단에 접면되도록 설치된 외측파이프와, 상기 완충러버와 상기 외측파이프 사이의 상하 공간으로 형성된 식물유의 상부액실 및 하부액실과, 상기 상부액실과 하부액실로 관통되도록 상기 완충러버에 형성된 오리피스로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 기어박스 장착용 부시에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 스티어링 기어는 스티어링 휠의 회전 운동을 직각에 가까운 각도로 변환시켜 주면서 조향력을 증대시켜 피트먼 암에 전달하게 된 것으로, 스티어링 기어는 선회시 반력에 대한 내성과 복원 성능을 갖게 된다.

이러한 종래 스티어링 기어의 박스를 차체에 장착하기 위해 사용되는 부시는 첨부된 도면 도 1 내지 도 3에 의거 간략하게 설명한다.

도 1은 종래 기술의 스티어링 기어박스 장착용 부시의 설치 상태를 보인 요부사시도 및 확대 사시도로, 이는 내부로 스티어링 기어(도시안됨)가 설치된 스티어링 기어박스(2); 상기 스티어링 기어박스(2)의 양측에 일직선상으로 돌출되는 타이로드(4); 상기 스티어링 기어박스(2)의 외주면으로 차례로 설치된 인텀샤프트(8)와 스티어링 죠인트(10)가 도시되어 있는 데, 이때 상기 스티어링 기어박스(2)의 일측에는 끼움공(12a)이 천공된 고정부(12)가 돌출되어 있고, 상기 고정부(12)의 하부로는 부시(20)를 볼트(78)에 의해 끼워 차체내의 고정플레이트(14)에 볼팅 고정되도록 하고 있었다.

특히, 도 1에서 보여지는 것처럼 상기 타이로드(4)의 "A" 지점으로는 전륜진동이 전달되고, 상기 고정부(12)로는 "B" 지점으로 차체진동이 전달되는 것을 보여주고 있다.

도 2는 종래 기술에서 부시의 확대 단면도이고, 도 3은 도 2에서 XOY선에 따른 요부확대 단면도로, 이에 도시된 바와 같이 상기 부시(20)는 상기 볼트(78)가 끼워지는 내측파이프(22)와 그 바깥으로 완충러버(26)를 사이에 두고 외측파이프(24)를 결합하여 이루어진다. 또한 상기 부시(20)로 전달되는 "P"와 "Q" 방향의 힘을 나타내고 있었다. 도 3은 설계상의 도면으로 필요한 부위를 보다 알기 쉽도록 하기 위해 도시한 것이다.

즉, 차량의 전륜으로부터 유입된 외력이 상기 타이로드(4)에 도시된 "A" 지점의 축방향으로 전달되어 스티어링 휠(도시안됨)에서 타이어 등에서 입력되는 주기적인 외력에 의한 스티어링 휠의 원주방향 운동인 심한진동(Shimmy)이나 킥백(Kick back) 현상이 나타나게 되고, "B" 지점을 통한 차체진동은 곧바로 스티어링 휠로 전달되어 흔들림(Shake) 형상을 일으키거나 스티어링 시스템 자체의 불필요한 소음을 유발하게 되는 것이다.

이중 특히 상기 "B" 지점으로 전달되는 차체 진동의 흡수하기 위한 것에 있어서는, 상기 부시(20)를 설치하여 사용하고 있지만, 상기 부시(20) 내의 완충러버(26) 특성상 변위를 효과적으로 흡수할 수 없을 뿐만 아니라, 이러한 완충러버(26)만으로 진동 절연을 하는 데는 한계가 발생했었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 차체 진동 발생시 그 힘이 상기 부시의 상부 또는 하부로 전달될 때 상기 부시의 상부액실이나 하부액실에 저장되어 있던 식물유가 상기 오리피스를 통해 상부액실이나 하부액실로 이동됨에 따라, 차체 진동에 의한 조향휠의 심한진동, 킥백 및 흔들림 현상이 방지할 수 있는 자동차의 스티어링 기어박스 장착용 부시를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명은, 부시를 구성하는 오리피스의 단면적 및 완충러버의 경도를 변경시켜 줌으로써, 차체 진동을 부시에 의해 충분히 흡수할 수 있게 되어 차량의 초기 성능을 장시간에 걸쳐 유지하는 것은 물론 차량의 주행성능 향상의 효과를 얻을 수 있는 자동차의 스티어링 기어박스 장착용 부시를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명은, 끼움공이 관통된 고정부가 일측으로 돌출 형성되고, 상기 끼움공을 통해 볼트로써 부시와 함께 고정플레이트에 장착하도록 된 자동차 스티어링 기어박스에 있어서, 중심으로 볼트가 통과되고 외주연으로 상측 돌출부와 하측 돌출부가 형성되는 내측파이프; 상기 상기 상측 돌출부 및 상기 하측 돌출부사이에서 상기 내측파이프의 외주면에 부착 형성된 완충러버; 상기 완충러버의 외측으로 조립되는 외측파이프; 상기 완충러버와 상기 외측파이프 사이의 상하 공간으로 형성되어 식물유가 저장되는 상부액실 및 하부액실; 및 상기 완충러버의 양측단부와 상기 외측 파이프 사이에 형성되어 상, 하부의 진동에 따라 상기 상부액실 및 하부액실의 식물유가 이동되는 통로가 되는 오리피스를 포함하여 이루어짐으로써 달성되는 것이다.

도 1은 종래 기술의 스티어링 기어박스 장착용 부시의 설치 상태를 보인 요부사시도 및 확대 사시도.

도 2는 종래 기술에서 부시의 요부확대 단면도.

도 3은 도 2에서 X,O,Y선에 따른 요부확대 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 스티어링 기어박스 장착용 부시의 설치 상태를 보인 요부사시도 및 확대 사시도.

도 5는 본 발명에서 부시의 요부확대 단면도로, 도 5a는 P′로부터의 힘에 대한 액체의 이동을 보인 것이고, 도 5b는 Q′로부터의 힘에 대한 액체의 이동을 보인 것이다.

도 6은 도 5에서 X',O', Y' 선에 따른 요부확대 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : 스티어링 기어박스 52 : 타이로드

54 : 인텀샤프트 56 : 스티어링 죠인트

58 : 고정부 58a : 끼움공

60 : 부시 62 : 내측파이프

64 : 상측 돌출부 66 : 하측 돌출부

68 : 완충러버 70 : 외측파이프

72 : 상부액실 74 : 하부액실

76 : 오리피스 78 : 볼트

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예는 첨부된 도면 도 4와 도 6에 의거 자세히 기술하고자 한다.

도 4는 본 발명에 따른 스티어링 기어박스 장착용 부시의 설치 상태를 보인 요부사시도 및 확대 사시도로, 이에 도시된 바와 같이 스티어링 기어박스(50)의 전,후로는 타이로드(52)가 일직선상으로 돌출 형성되고, 상기 스티어링 기어박스(50)의 외주면에는 조향력을 전달하도록 인텀샤프트(54)와 스티어링 죠인트(56)가 차례로 연결 설치되고, 도면에는 미도시 되어 있지만, 상기 스티어링 죠인트(56)에는 조향축, 조향휠이 연결되어 있다.

또한 상기 스티어링 기어박스(50)의 일측에는 끼움공(58a)이 관통된 고정부(58)를 돌출 형성하고 있었다. 즉, 상기 고정부(58)의 끼움공(58a)으로는 상기 부시(60)가 하부로부터 끼워져 볼트(78)에 의해 차체내의 고정플레이트(80)에 볼팅 고정할 수 있도록 하고 있다.

도면 부호(60)는 본 발명의 부시로, 이는 내측파이프(62), 완충러버(68), 외측파이프(70), 상부액실(72), 하부액실(74), 오리피스(76)를 포함하여 구성된다.

상기 내측파이프(62)에는 내부로 볼트(78)가 통과될 수 있개 하고, 외주연으로 상측 돌출부(64)와 하측 돌출부(66)가 형성된다.

상기 완충러버(68)는 상기 내측파이프(62)의 외주면에 부착되어 가로 방향으로 형성되도록 주입된다. 이때 상기 완충러버(68)는 상기 상측 돌출부(64)와 하측 돌출부(66)에 의해 내측파이프(62)의 외주면에 부착된 채 회전되지 않고 견고히 고정되는 역할을 한다.

상기 외측파이프(70)는 상기 완충러버(68)의 바깥으로 조립된다. 상기 내측파이프(62)의 바깥 방향으로 상기 완충러버(68), 상기 외측파이프(70)가 차례로 조립되어 상기 부시(60)의 형태를 이루는 것이다.

상기와 같은 내측파이프(62) 및 외측파이프(70)는 모두 원통형으로 된 관으로 형성하게 된다.

상기 상부액실(72) 및 하부액실(74)은 상기 완충러버(68)와 상기 외측파이프(70) 사이의 상하 공간으로 형성되어 피마자유와 같은 식물유가 저장된다.

상기 오리피스(76)는 완충러버(68)의 양측단부로 형성되어 상부 또는 하부의 진동에 따라 상기 상부액실(72) 및 하부액실(74)의 식물유가 이동되는 통로가 된다.

차체 진동이 상기 부시(60)의 하부로 전달될 경우에는 상기 하부액실(74)의 식물유는 상기 오리피스(76)를 따라 상기 상부액실(72)로 이동되어 진동을 완화시켜 주는 한편, 차체의 진동이 상기 부시(60)의 상부로 전달될 경우에는 상기 상부액실(72)의 식물유는 상기 오리피스(76)를 따라 상기 하부액실(74)로 이동되어 진동을 완화시켜 주게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 자동차의 스티어링 기어박스 장착용 부시를 구비한 자동차의 경우, 상기 스티어링 기어박스(50)의 고정부에 설치되는 부시(60)를 내측파이프(62), 완충러버(68), 외측파이프(70), 상부액실(72), 하부액실(74), 오리피스(76)로 구성함으로써, 차체 진동이 상기 부시의 상부 또는 하부로 가해짐에 따라 상기 상부액실(72) 및 상기 하부액실(74)의 식물유가 상기 오리피스(76)로 이동되어 차체 진동을 효과적으로 완화시켜 줄 수 있게 된 발명이다.

이러한 본 발명에 대한 작동 상태는 첨부된 도 5a, 도 5b에 의거하여 상세히 기술하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에서 부시의 요부확대 단면도로, 도 5a는 P′로부터의 힘에 대한 액체의 이동을 보인 것이고, 도 5b는 Q′로부터의 힘에 대한 액체의 이동을 보인 것이다.

이에 보여지는 것과 같이, 상기 부시(60)는 상기 내측파이프(62)의 외주면에 서로 대향된 채 돌출 형성된 상측 돌출부(64)와 하측 돌출부(66)에 부착되게 상기 완충러버(68)를 주입 성형한다. 이어 상기 완충러버(68)의 양측면 바깥으로 상기 외측파이프(70)를 끼워 결합하게 된다. 이때 상기 완충러버(68)의 양측으로는 식물유의 오리피스(76)가 관통되고, 상기 완충러버(68)와 상기 외측파이프(70) 사이의 상하 공간에는 식물유가 보관된 상부액실(72)과 하부액실(74)이 형성된다.

이렇게 구성된 상기 부시(60)는 상기 스티어링 기어박스(50)의 외주면 일측으로 돌출 형성된 고정부(58)에 결합하게 되는 것이다. 즉, 상기 부시(60)는 상기 고정부(58)의 하부에 수직으로 세운 상태에서 상기 볼트(78)를 상기 부시(60)의 내측파이프(62)를 통해 상기 고정부(58)의 끼움공(58a)으로 끼워 선단이 상부로 돌출되게 하고, 이에 돌출된 볼트(78)는 상기 고정플레이트(80)에 볼팅 체결하게 되는 것이다. 참고로 상기 고정플레이트(80)는 차체내에 고정 설치되는 것이다.

이 같은 상태에서 차량의 주행도중 차체 진동이 발생할 경우, 차량의 전륜으로부터 유입된 외력(外力)이 상기 타이로드(52)에 도시된 "A′" 지점의 축방향으로 전달되어 스티어링 휠과 타이어 등에서 입력되는 주기적인 외력에 의한 스티어링 휠의 원주방향 운동인 심한진동이나 킥백 현상이 나타나게 되고, "B′" 지점을 통한 차체진동은 곧바로 스티어링 휠로 전달되어 흔들림 형상을 일으키거나 스티어링 시스템 자체의 불필요한 소음을 유발하게 되는 종래의 기술로부터, 본 발명에서 구비된 상기 부시(60)를 장착하게 되면 종래의 문제점을 충분히 해소할 수 있게 된다.

예를 들어, 차체 진동이 도 5a에서와 같이 "P'"로 가해지게 되면, 그 진동이 상기 부시(60)의 외측파이프(70) 상부로 전달되면서, 그 내부에 위치된 상기 상부액실(72)을 밀게 된다. 이렇게 되면, 상기 상부액실(72)에 채워져 있던 식물유는 상기 오리피스(76)를 통해 상기 하부액실(74)로 유입되는 것으로 진동이 흡수되는 것이다.

반면에, 차체 진동이 도 5b에서와 같이 "Q′" 방향으로 가해지게 되면, 상기 하부액실(74)에 채워져 있던 식물유는 상기 오리피스(76)를 통해 상기 상부액실(72)로 전달되는 것으로 진동을 흡수하는 것이다.

한편, 상기 오리피스(76)의 크기는 일정하게 한정되어 있는 것이 아니라 차체의 제반 요건에 따라 변경함으로써, 차체진동을 효과적으로 흡수할 수 있고, 또한 상기 완충러버(68)의 경도에 있어서도 크거나 작게 변화시켜 줌에 따라 차체 진동에 의한 상기 완충러버(68)의 변위를 조절할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명 자동차의 스티어링 기어박스 장착용 부시에 따르면, 외주면으로 상측 돌출부와 하측돌출부가 형성된 내측파이프와, 상기 내측파이프의 외주면에 주입하여 가로 방향으로 주입된 완충러버와, 상기 완충러버의 양측 끝단에 접면되도록 설치된 외측파이프와, 상기 완충러버와 상기 외측파이프 사이의 상하 공간으로 형성된 식물유의 상부액실 및 하부액실과, 상기 상부액실과 하부액실로 관통되도록 상기 완충러버에 형성된 오리피스로 이루어진 부시를 구비함으로써, 차체 진동 발생시 그 힘이 상기 부시의 상부 또는 하부로 전달될 때 상기 부시의 상부액실이나 하부액실에 저장되어 있던 식물유가 상기 오리피스를 통해 상부액실이나 하부액실로 이동됨에 따라, 차체 진동에 의한 조향휠의 심한진동, 킥백 및 흔들림 현상이 방지할 수 있는 유용한 발명이다.

아울러, 상기 오리피스의 단면적 및 완충러버의 경도를 변경시켜 줌으로써, 차체 진동을 부시에 의해 충분히 흡수할 수 있게 되어 차량의 초기 성능을 장시간에 걸쳐 유지하는 것은 물론 차량의 주행성능 향상의 효과를 얻을 수 있는 발명이다.

Claims (1)

1. 끼움공이 관통된 고정부가 일측으로 돌출 형성되고, 상기 끼움공을 통해 볼트로써 부시와 함께 고정플레이트에 장착하도록 된 자동차 스티어링 기어박스에 있어서,

   중심으로 볼트(78)가 통과되고 외주연으로 상측 돌출부(64)와 하측 돌출부(66)가 형성되는 내측파이프(62);

   상기 상측 돌출부(64) 및 상기 하측 돌출부(66)사이에서 상기 내측파이프(62)의 외주면에 부착 형성된 완충러버(68);

   상기 완충러버(68)의 외측으로 조립되는 외측파이프(70);

   상기 외측파이프(70) 상기 완충러버(68) 사이의 상하 공간으로 형성되어 식물유가 저장되는 상부액실(72) 및 하부액실(74); 및

   상기 완충러버(68)의 양측단부와 상기 외측 파이프(70) 사이에 형성되어 상, 하부의 진동에 따라 상기 상부액실(72) 및 하부액실(74)의 식물유가 이동되는 통로가 되는 오리피스(76)

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 기어박스 장착용 부시.