KR100417962B1 - 차량용 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 조향장치에 관한 것으로서, 그 목적은 랙하우징에 형성된 결합홈의 내부에 삽입과 고정이 용이하도록 랙부시에 형성된 결합돌기의 구조를 개선하여 소음과 진동이 저감되는 차량용 조향장치를 제공하는 것이며, 중공관으로 마련되는 랙하우징(50), 상기 랙하우징(50)의 내부에서 축방향 이동되도록 마련된 랙바(70), 상기 랙바(70)의 이동을 안내하도록 상기 랙하우징(50)의 내부에 설치되며 둘레의 일측에는 반경방향으로 수축 및 확장되도록 다수개의 슬릿홈(93)이 형성된 랙부시(90), 상기 슬릿홈(93)에 의해 수축 및 확장되는 상기 랙부시(90)의 일측 외주에 다수개가 돌출 형성된 결합돌기(92), 상기 결합돌기(92)가 삽입되어 고정될 수 있도록 상기 랙하우징(50)의 둘레에 형성된 결합홈(51), 상기 슬릿홈(93)에 의해 수축 및 확장되는 상기 랙부시(90)의 일측으로 연장 형성되며 둘레에는 상기 슬릿홈(93)이 연장 형성된 중공의 연장부(94)와, 상기 연장부(94)의 내부에 삽입되어 상기 연장부(94)를 상기 랙하우징(50)의 내부측으로 밀착시킬 수 있도록 외측으로 확장력을 발생시키는 확장스프링(95)이 구비되는 구성이다.

Description

차량용 조향장치{STEERING DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 조향장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설치시 랙하우징과의 사이의 유격이 발생되는 랙부시의 설치구조를 개선하여 소음과 진동이 저감되는 차량용 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로 조향장치는 운전자에 의해 조향륜을 움직일 수 있도록 운전석과 조향륜의 사이에 마련되는 것으로서, 운전석의 조향핸들 하측에 마련되는 조향축과, 이 조향축과 연결되는 로터리밸브, 그리고 로터리밸브의 동작에 따라 조향륜을 직접 동작시킬 수 있도록 좌,우 양측으로 연장되어 조향륜에 연결되는 랙바를 구비하여 마련된다.

도 1은 이와 같은 종래의 랙부시가 설치된 랙하우징의 내부를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 개략적으로 도시된 조향핸들(1)과 조향축(2)의 하측에는 측면에 유압펌프(3)가 연결된 로터리밸브(4)가 마련된다.

로터리밸브(4)는 유압펌프(3)를 통해 공급되는 오일을 조절할 수 있도록 마련되는 것으로서, 그 내부 상측에는 조향축(2)과 연결되어 조향핸들(1)에서 발생되는 회전력을 전달받을 수 있도록 입력축(4a)이 마련된다.

그리고 로터리밸브(4)의 내부 하측에는 입력축(4a)을 통해 전달된 회전력에 의해 회전하며 끝단 외주부에 이가 형성된 피니언(미도시)이 마련된다.

또, 로터리밸브(4)의 하부 외측에는 로터리밸브(4)와 일체로 형성되며 양측으로 연장되는 랙하우징(5)이 마련된다.

랙하우징(5)은 로터리밸브(4)를 통해 공급되는 오일이 유동되는 공간을 형성할 수 있도록 마련되는 중공관으로 양측이 개구형성되는데, 개구된 입구측에는 실링을 위한 오일씰 및 오일링등이 설치되고, 그 외주측에는 고무관(6)이 설치된다.

그리고 랙하우징(5)의 내부에는 로터리밸브(4)에 마련된 피니언과 이물림될 수 있도록 그 중간에 이가 형성된 랙바(7)가 마련된다.

랙바(7)는 랙하우징(5)의 내부에서 축방향 이동되도록 마련되는 것으로서, 로터리밸브(4)의 피니언과 이물림될 수 있도록 그 중간에 이가 형성되고, 그 좌우측은 조향륜과 직접 연결된 타이로드(8)를 이동시킬 수 있도록 마련된다.

그리고 랙바(7)의 일측에는 랙하우징(5)의 내부면과 밀착되어 그 안에서 슬라이딩될 수 있도록 피스톤(7a)이 마련되는데, 이 피스톤(7a)은 로터리밸브(4)와 연결된 두 개의 유압관 사이에 설치되어 로터리밸브(4)를 통해 공급되는 유압에 의해 동작되는 것이다.

한편, 개구형성된 랙하우징(5)의 양측에는 랙바(7)의 이동을 안내할 수 있도록 랙부시(9)가 마련된다.

이 랙부시(9)는 중공으로 마련되어 외주면이 랙하우징(5)의 내부면과 밀착되어 고정되는 것으로서, 그 내주면은 그 내부에 삽입되는 랙바(7)의 외주면과 밀착되어 랙바(7)의 슬라이딩을 안내하게 된다.

이러한 랙부시(9)는 랙하우징(5)에 고정될 수 있도록 그 일측단의 외주측에 결합돌기(9a)가 형성되어 있다.

그리고 이 결합돌기(9a)에 대응되도록 랙하우징(5)에는 결합홈(5a)이 마련된다.

이로써 랙부시(9)를 랙하우징(5)에 삽입시킬 때 결합홈(5a)의 내부로 결합돌기(9a)가 삽입되어 랙하우징(5)의 내부에 랙부시(9)가 고정되는 것이다.

또 랙부시(9)의 외측으로는 랙하우징(5)을 밀폐할 수 있도록 중공으로 마련되어 내주면은 랙바(7)와 밀착되고 외주면은 랙하우징(5)의 내부에 밀착 고정되는 스토퍼(5b)가 설치된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래 차량용 조향장치는, 조립공정중에 결합홈의 내부로 결합돌기가 원활히 삽입되어 조립이 용이하도록 결합돌기의 크기에 비해 결합홈의 크기를 여유있게 형성함으로 그 사이에 이격이 발생된다.

이로 인해 랙하우징의 내부에서 랙바가 축방향으로 슬라이딩 이동되면 랙하우징과의 사이에서 충격이 발생되어 소음과 진동이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 랙하우징에 형성된 결합홈의 내부에 삽입과 고정이 용이하도록 랙부시에 형성된 결합돌기의 구조를 개선하여 소음과 진동이 저감되는 차량용 조향장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 랙부시가 설치된 랙하우징의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 랙부시가 설치된 랙하우징의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 랙부시를 보인 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10:조향핸들 20:조향축

30:유압펌프 40:로터리밸브

41:입력축 50:로터리밸브

51:결합홈 52:스토퍼

60:고무관 61:고정링

70:랙바 71:피스톤

80:타이로드 90:랙부시

91:몸체부 92:결합돌기

93:슬릿홈 94:연장부

95:확장스프링 96:단턱

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중공관으로 마련되는 랙하우징, 상기 랙하우징의 내부에서 축방향 이동되도록 마련된 랙바, 상기 랙바의 이동을 안내하도록 상기 랙하우징의 내부에 설치되며 둘레의 일측에는 반경방향으로 수축 및 확장되도록 다수개의 슬릿홈이 형성된 랙부시를 구비한 차량용 조향장치에 있어서,상기 랙부시의 상기 슬릿홈이 형성된 일측으로 연장 형성된 중공의 연장부와, 상기 연장부의 내부에 삽입되어 상기 연장부를 상기 랙하우징의 내부측으로 밀착시킬 수 있도록 외측으로 확장력을 발생시키는 확장스프링이 구비된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 랙부시가 설치된 랙하우징의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 랙부시를 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 개략적으로 도시된 조향핸들(10)과 조향축(20)의 하측에는 측면에 유압펌프(30)가 연결된 로터리밸브(40)가 마련된다.

로터리밸브(40)는 유압펌프(30)를 통해 공급되는 오일을 조절할 수 있도록 마련되는 것으로서, 그 내부 상측에는 조향축(20)과 연결되어 조향핸들(10)에서 발생되는 회전력을 전달받을 수 있도록 입력축(41)이 마련된다.

그리고 로터리밸브(40)의 내부 하측에는 입력축(41)을 통해 전달된 회전력에 의해 회전하며 끝단 외주부에 이가 형성된 피니언이 마련된다.

또, 로터리밸브(40)의 하부 외측에는 로터리밸브(40)와 일체로 형성되며 양측으로 연장되는 랙하우징(50)이 마련된다.

랙하우징(50)은 로터리밸브(40)를 통해 공급되는 오일이 유동되는 공간을 형성할 수 있도록 마련되는 중공관으로 양측이 개구형성되는데, 개구된 입구측에는 실링을 위한 오일씰 및 오일링등이 설치되고, 그 외주측에는 신축가능하도록 고무관(60)이 설치된다.

이 고무관(60)의 내측으로는 후설할 결합돌기(92)가 삽입되는 결합홈(51)이 형성되고, 결합홈(51)의 외측으로는 고무관(60)을 랙하우징(50)에 고정시킬 수 있도록 고정링(61)이 마련된다.

이때 결합홈(51)은 서로 대치되는 위치에 세 개가 동일간격으로 이격되어 형성된다.

그리고 랙하우징(50)의 내부에는 로터리밸브(40)에 마련된 피니언과 이물림될 수 있도록 그 중간에 이가 형성된 랙바(70)가 마련된다.

랙바(70)는 랙하우징(50)의 내부에서 축방향 이동되도록 마련되는 것으로서, 로터리밸브(40)의 피니언과 이물림될 수 있도록 그 중간에 이가 형성되고, 그 좌우측은 조향륜과 직접 연결된 타이로드(80)를 이동시킬 수 있도록 마련된다.

그리고 랙바(70)의 일측에는 랙하우징(50)의 내부면과 밀착되어 그 안에서 슬라이딩될 수 있도록 피스톤(71)이 마련되는데, 이 피스톤(71)은 로터리밸브(40)와 연결된 두 개의 유압관 사이에 설치되어 로터리밸브(40)를 통해 공급되는 유압에 의해 동작되는 것이다.

또, 랙바(70)의 이동을 안내할 수 있도록 랙하우징(50)의 양측에는 랙부시(90)가 마련된다.

아울러 랙부시(90)의 외측으로는 랙하우징(50)을 밀폐할 수 있도록 중공으로 마련되어 내주면은 랙바(70)와 밀착되고 외주면은 랙하우징(50)의 내부에 밀착 고정되는 스토퍼(52)가 설치된다.

한편, 본 발명의 특징적인 구성요소인 랙부시(90)는 중공의 플라스틱재로 마련되는 것으로서, 그 내부에는 랙바(70)가 삽입되어 이동될 때 이를 안내해줄 수 있도록 원형으로 마련되고, 외부는 랙하우징(50)의 내부면에 밀착되도록 몸체부(91)가 마련된다.

그리고 랙부시(90)를 랙하우징(50) 내부에 고정시킬 수 있도록 랙부시(90)의 일측단에는 서로 동일한 간격으로 이격 형성되며 랙부시(90)의 외주측으로 돌출 형성되는 결합돌기(92)가 마련된다.

또, 결합돌기(92)로 인해 확장된 지름을 가지는 랙부시(90)가 랙하우징(50)의 내부에 삽입될 때 랙부시(90)의 지름이 감소되어 원활한 삽입이 되도록 각 결합돌기(92)의 사이는 절개된 슬릿홈(93)이 세 개가 형성된다.

이로써 랙부시(90)가 랙하우징(50)의 내부에 삽입될 때 슬릿홈(93)의 사이에 줄어 랙부시(90)의 전체 지름을 감소시키게되는 것이다.

또한, 본 발명의 랙부시(90)는 설치시 일측단에 마련된 결합돌기(92)와 랙하우징(50)에 형성된 결합홈(51)에서 발생되는 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 구조가 마련된다.

즉, 랙하우징(50)의 내부에 설치되는 랙부시(90) 몸체부(91)의 일측에 랙하우징(50)의 개구된 입구측으로 연장되는 연장부(94)를 형성하고, 이 연장부(94)의 내부에는 연장부(94)를 랙하우징(50)의 내부면에 밀착시킬 수 있도록 외주측으로 확장하려는 확장스프링(95)을 구비하는 것이다.

먼저, 연장부(94)는 몸체부(91)의 결합돌기(92)가 형성된 측에서 연장 형성되는 중공관으로서 랙하우징(50)의 개구된 입구측으로 설치되는데, 외부지름은 몸체부(91)와 동일하게 마련되어 랙하우징(50)의 내부면과 밀착되고, 내부지름은 몸체부(91)에 비해 크게 마련된다.

즉, 랙부시(90)에 비해 얇은 두께로 마련되므로 랙부시(90)와 몸체부(91)의 사이에는 단턱(96)이 형성되는 것이다.

또, 연장부(94)에는 몸체부(91)에 형성된 슬릿홈(93)이 연장되어 형성되는데, 이 슬릿홈(93)은 몸체부(91)에서 연장부(94)가 형성되는 방향으로 개구되어있다.

다음, 확장스프링(95)은 탄성력이 좋은 재질로 마련되며 좁고 길게 마련된 금속판을 원형으로 벤딩시켜 원주방향의 일측이 이격 형성된 것으로서, 그 외부측에서 압력을 가하게 되었을 때 수축되고, 이후 압력을 가한 외측으로 복원되려는 스프링이다.

이 확장스프링(95)은 랙하우징(50)의 개구된 측에 설치된 연장부(94)의 내부에 수축된 상태로 삽입되어, 외주측으로 확장력을 발생시키게 되므로 연장부(94)를 랙하우징(50)의 내부에 밀착시켜 랙부시(90)의 유동을 방지하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 조향장치는, 랙하우징(50)의 내부에 랙부시(90)를 삽입하여 결합돌기(92)와 결합홈(51)을 결합시킨다.

즉, 랙부시(90)의 결합돌기(92)와 랙하우징(50)의 결합홈(51)이 원주방향으로 일치하도록 배치시킨 후 랙부시(90)를 랙하우징(50)의 개구된 측으로 삽입한다.

이 때 결합돌기(92)의 사이에 마련되는 슬릿홈(93)이 줄어들게 되고, 랙부시(90)의 전체적인 지름이 감소하게 되어 랙하우징(50)의 내부로 랙부시(90)의원활한 삽입이 이루어지게 된다.

그리고 랙하우징(50)의 결합홈(51)과 랙부시(90)의 결합돌기(92)가 일치되었을 때 결합돌기(92)는 랙부시(90)의 재질상의 탄성복원력으로 인해 눌리기 전의 상태로 복원된다.

그리고 랙하우징(50)의 개구된 측에 설치된 연장부(94)의 내부에 수축된 상태의 확장스프링(95)을 삽입시킨다.

이로써 확장스프링(95)의 확장력에 의해 연장부(94)에 형성된 슬릿홈(93)의 간격이 커지면서 연장부(94)와 랙하우징(50)의 내부가 밀착되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 조향장치는, 결합돌기에 의해 고정된 랙부시의 내부에 형성된 연장부에 확장스프링을 삽입함으로써 랙부시의 고정이 견고해지게 된다.

이로써 결합돌기와 결합홈 사이의 축방향 유격에 의한 소음과 진동을 저감시켜 제품의 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 중공관으로 마련되는 랙하우징, 상기 랙하우징의 내부에서 축방향 이동되도록 마련된 랙바, 상기 랙바의 이동을 안내하도록 상기 랙하우징의 내부에 설치되며 둘레의 일측에는 반경방향으로 수축 및 확장되도록 다수개의 슬릿홈이 형성된 랙부시를 구비한 차량용 조향장치에 있어서,

   상기 랙부시(90)의 상기 슬릿홈(93)이 형성된 일측으로 연장 형성된 중공의 연장부(94)와, 상기 연장부(94)의 내부에 삽입되어 상기 연장부(94)를 상기 랙하우징(50)의 내부측으로 밀착시킬 수 있도록 외측으로 확장력을 발생시키는 확장스프링(95)이 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연장부(94)의 내부지름은 상기 랙부시(90)의 내부지름에 비해 크게 마련되어 상기 연장부(94)와 상기 랙부시(90) 사이의 내부에는 상기 확장스프링(95)의 삽입을 제한하는 단턱(96)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치.