KR100548043B1 - 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파워스티어링의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파워스티어링에 사용되는 칼럼 브라켓의 제조시 기계가공을 거치지 않도록 단품화시키고 제조공정을 단축시켜 생산성과 연비효율을 증대시키는 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 열가소성 수지를 가열 유동화시켜 주형에 넣고 각각의 베어링을 삽입하여 인젝션 몰딩으로 사출 성형하여 칼럼 브라켓을 제조하여 칼럼 브라켓의 경량화가 이루어지고, 다수의 공정이 삭제되어 제조공정이 단순화가 이루어졌으며, 칼럼 브라켓의 단품화가 이루어짐로서 제품의 품질이 향상되는 잇점이 있으며, 작업시간이 단축되어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Description

파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR COLUMN BRACKET OF POWER STEERING}

도 1 은 종래의 파워스티어링의 칼럼 브라켓의 구조를 보여주는 단면도.

도 2 는 종래의 칼럼 브라켓을 제조하는 방법을 나타내는 공정도.

도 3 은 본 발명에 의해 제조된 칼럼 브라켓의 구조를 보여주는 단면도.

도 4 는 본 발명에 의해 제조된 칼럼 브라켓에 스티어링 샤프트를 삽입한 상태의 단면도.

도 5 는 본 발명에 의한 칼럼 브라켓을 제조하는 방법을 나타내는 공정도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 칼럼 브라켓12 바디

14 스티어링 샤프트 16,17 제 1 및 제 2드라이 베어링

112 제 1삽입부114 제 2삽입부

본 발명은 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파워스티어링에 사용되는 칼럼 브라켓의 제조시 기계가공을 거치지 않도록 단품화시키고 제조공정을 단축시켜 생산성과 연비효율을 증대시키는 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 사용되는 파워스티어링은 가벼운 핸들력으로 자동차를 선회시킬 수 있도록 유압펌프의 유압을 동력원으로 하는 배력장치이다.

동력원으로는 전기모터로 구동되는 유압펌프 방식과, 전기모터 그 자체로 실행하는 방식이 있다.

그 구성을 살펴보면, 스티어링 휠의 회전력을 전달시키기 위한 토션바와, 상기 토션바의 외측에 끼움 결합되는 컨트롤 밸브 샤프트와, 상기 컨트롤 밸브 샤프트의 외측에 결합되는 로터리 밸브와, 상기 로터리 밸브에 연결되고 상기 토션바가 고정핀에 의해 고정되는 피니언 샤프트와, 상기 피니언 샤프트의 하단에 형성되는 피니언과, 상기 피니언에 맞물려서 회전되고, 타이로드에 의해 연결된 휠을 방향전환시켜주는 랙바로 구성되어 진다.

상기 랙바는 그 상부면에 피니언과 치합되는 다수의 기어가 형성되고, 상기 피니언과 맞물려 피니언의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 휠의 방향을 전환시 켜 준다.

랙바는 일측에 래크부가 형성되어 있고, 그 래크가 피니언과 치합하여 움직이도록 되어 있으며, 상기 래크부와 결합되는 피니언은 랙 하우징에 삽입 설치된다.

상기 피니언은 스티어링 샤프트의 선단에 설치되어 있고, 조향 핸들을 돌리면 피니언이 회전하도록 설치되어 있다.

이때, 상기 스티어링 샤프트는 칼럼 브라켓에 의해 지지되고, 그 선단에는 스티어링 핸들이 설치되는데, 칼럼 브라켓은 운전자의 핸들과 기어박스의 중간에 위치하며 핸들의 조정과 핸들의 회전을 기어박스 안으로 연결하여 방향을 조절한다. 이때 칼럼 브라켓은 알루미늄 재질의 금속을 용융시켜 다이캐스팅으로 제조하는 방법이 대부분이었다.

도 1 은 종래의 파워스티어링의 칼럼 브라켓의 구조를 보여주는 단면도이고, 도 2 는 종래의 칼럼 브라켓을 제조하는 방법을 나타내는 공정도이다.

종래의 칼럼 브라켓(100)의 구조는 바디(110)와, 상기 바디(110)의 내부에 스티어링 샤프트가 삽입될 수 있도록 다수의 내경이 형성되고, 볼 베어링이 삽입되는 제 1삽입부(112) 및 제 2 삽입부(114)가 형성되어 있다.

상기와 같은 구조의 칼럼 브라켓(100)은 다수의 공정을 거쳐서 완성되는데, 그 진행 공정은 도 2에 도시된 바와 같다.

우선, 정밀한 금형을 사용하여 알루미늄 재질의 금속을 자동 또는 수동으로 주탕하고, 탕에 압력을 가해서 칼럼 브라켓(100)을 주조하는 다이캐스팅 공정과, 상기 주조된 칼럼 브라켓(100)의 각 부위를 정도에 맞게 기계가공하는 공정과, 성형된 칼럼 브라켓(100)의 제 1삽입부(112)에 제 1 볼 베어링을 삽입하는 제 1압입공정과, 칼럼 브라켓(100)의 제 2삽입부(114)에 제 2 볼 베어링을 스티어링 샤프트에 삽입하는 제 2압입공정과, 상기 스티어링 샤프트에 끼워진 제 2 볼 베어링을 칼럼 브라켓(100)의 제 2 삽입부(114)에 삽입하는 제 3압입공정으로 이루어진다.

상기 기계가공은 다이캐스팅에 의해 제조된 칼럼 브라켓(100)의 외경부 평면을 유지하도록 가공하거나 그 내부에 스티어링 샤프트가 삽입될 수 있도록 내경부를 가공하고, 상기 제 1 및 제 2 볼 베어링이 삽입되는 제 1 및 제 2 삽입부(112,114)도 기계가공하게 된다.

상기와 같이 종래의 칼럼 브라켓(100)은 다이캐스팅으로 제조되므로 칼럼 브라켓(100)의 무게가 무거워지는 단점이 있었고, 다수의 압입공정을 거쳐서 완성되므로 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다. 그리고 다이캐스팅에 의해 제조된 칼럼 브라켓은 생산후에 부품의 각각 주요부위를 가공공정을 거쳐 단품의 정밀도를 맞추고, 볼베어링등과 같은 부자재를 압입하는 공정을 반드시 필요로 하는 단점이 뒤따른다.

또한, 종래의 다이캐스팅에 의해 제조된 칼럼 브라켓은 다수의 공정을 거쳐야 하므로 작업효율이 저하되었으며, 기계가공중에 제품이 파손 또는 손실되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 칼럼 브라켓을 경량화하고, 제조 공정을 단순화시키므로서 작업공정시간을 단축하며, 기계가공에 따른 제품의 파손과 손실을 방지하기 위한 파워 스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 파워 스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법은 열가소성 수지를 가열 유동화시켜 주형에 넣고 각각의 베어링을 삽입하여 인젝션 몰딩으로 사출 성형하여 칼럼 브라켓을 제조한다.

상기 칼럼 브라켓에 사용되는 열가소성 수지는 폴리아미드(Polyamide)와 글래스 파이버(Glass fiber)를 혼합하여 성형한다.

상기 폴리아미드(Polyamide)는 66%인 것을 특징으로 한다.

상기 글래스 파이버(Glass fiber)는 33%인 것을 특징으로 한다.

상기 인젝션 몰딩에 의해서 성형되는 칼럼 브라켓은 그 내측에 드라이 베어링을 삽입하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 인젝션 몰딩에 의해서 성형되는 칼럼 브라켓의 내측에 삽입되는 드라이 베어링과 스티어링 샤프트와의 오차가 0.0034이하인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 열가소성 수지를 가열 유동화시켜 주형에 넣고 각각의 베어링을 삽입 하여 인젝션 몰딩으로 사출 성형하여 칼럼 브라켓을 제조한다.

이때, 상기 칼럼 브라켓에 사용되는 열가소성 수지는 폴리아미드(Polyamide)와 글래스 파이버(Glass fiber)를 혼합하여 성형하고, 폴리아미드(Polyamide) 66%와 글래스 파이버(Glass fiber) 33%를 첨가하여 제조한다.

그리고, 상기 인젝션 몰딩에 의해서 성형되는 칼럼 브라켓은 그 내측에 드라이 베어링(16,17)을 삽입하여 형성하고, 그 드라이 베어링(16,17)과 결합되는 스티어링 샤프트(14)와의 오차는 0.0034이하로 한다.

도 3 은 본 발명의 칼럼 브라켓의 구조를 보여주는 단면도이고, 도 4 는 본 발명의 칼럼 브라켓에 축을 삽입한 상태의 단면도이며, 도 5 는 본 발명의 칼럼 브라켓을 제조하는 방법을 나타내는 공정도이다.

먼저, 열가소성 수지를 가열 유동시키고 주형안으로 주입하여 칼럼 브라켓(10)을 인젝션 몰딩으로 사출 성형한다. 이때 사출성형하는 칼럼 브라켓(10)은 그 내측에 제 1삽입부(112)와 제 2삽입부(114)가 형성되고, 상기 제 1삽입부(112)에는 제 1 드라이 베어링(16)을 삽입하며, 제 2 삽입부(114)에는 제 2 드라이 베어링(17)을 삽입시켜서 제조된다.

이때, 상기 칼럼 브라켓(10)의 소재로 사용되는 열가소성 수지는 폴리아미드(Polyamide)를 66%로 하고, 글래스 파이버(Glass fiber)를 33%로 혼합하여 제조한다.

상기 칼럼 브라켓(10)은 그 내측에 형성된 제 1삽입부(112)와 제 2삽입부(114)에 제 1드라이 베어링(16)과 제 2드라이 베어링(17)이 삽입되어 형성 된다.

상기와 같이 제 1 및 제 2 드라이 베어링(16,17)이 삽입 형성된 칼럼 브라켓(10)에 스티어링 샤프트(14)를 끼움 결합시킨다. 이때, 제 1 및 제 2 드라이 베어링(16,17)에 결합되는 스티어링 샤프트(14)의 오차는 0.0034mm이하를 유지하도록 한다.

상기와 같이 형성되는 칼럼 브라켓(10)의 제조 공정을 도 5를 참조하여 살펴보면, 열가소성 수지를 사출하여 칼럼 브라켓(10)을 성형하는 인젝션 몰딩 공정과, 성형된 칼럼 브라켓(10)에 스티어링 샤프트(14)를 끼움 결합하는 조립공정으로 이루어 진다. 이와 같은 공정은 종래의 공정에 비하여 기계가공과 3차례의 압입공정이 단축된 공정으로서 작업시간을 단축시키게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 소재의 변경으로 칼럼 브라켓의 경량화가 이루어지고, 다수의 공정이 삭제되어 제조공정이 단순화가 이루어졌으며, 칼럼 브라켓의 단품화가 이루어짐로서 제품의 품질이 향상되는 잇점이 있다.

또한, 작업시간이 단축되어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 다이캐스팅으로 칼럼 브라켓을 제조하고, 그 칼럼 브라켓의 각 부분을 기계가공하며 제 1차 및 제 2차, 제 3차로 볼베어링을 압입하여 형성되는 칼럼 브라켓의 제조방법에 있어서,

   열가소성 수지를 가열 유동화시켜 주형에 넣고 각각의 베어링을 삽입하여 인젝션 몰딩으로 사출 성형하여 칼럼 브라켓을 제조하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리아미드(Polyamide)와 글래스 파이버(Glass fiber)를 혼합하여 성형하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 폴리아미드(Polyamide)는 66%인 것을 특징으로 하는 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법.
4. 제 2항에 있어서, 상기 글래스 파이버(Glass fiber)는 33%인 것을 특징으로 하는 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 인젝션 몰딩에 의해서 성형되는 칼럼 브라켓은 그 내측에 드라이 베어링을 삽입하여 형성하는 것을 특징으로 하는 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 인젝션 몰딩에 의해서 성형되는 칼럼 브라켓의 내측에 삽입되는 드라이 베어링과 스티어링 샤프트와의 오차가 0.0034이하인 것을 특징으로 하는 파워스티어링의 칼럼 브라켓 제조방법.

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