KR100707004B1 - 파워 스티어링 장치의 랙 하우징 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명은 자동차의 차륜 조향에 필요한 조력(助力)을 발생토록 하는 파워 스티어링 장치의 랙 하우징에 관한 것으로, 그 기술적인 구성은, 피니언이 내설되는 피니언하우징과 유압작동부를 이루는 실린더 튜브의 외경과 내경에 각각 나선을 형성하여 상호 나사결합 되는 것을 요지로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 별도의 압입공정을 거치지 않게 되어 제품의 생산성 및 조립성을 향상 시킬 수 있음은 물론, 상호 체결된 체결부위의 강도를 가일층 향상시킬 수 있으며, 체결시 각 단품간의 잔류응력을 발생시키지 않게 되어 제품의 강성 저하를 미연에 방지할 수 있다는 등의 우수한 효과가 있다.

랙 하우징, 피니언 하우징, 실린더 튜브, 나사체결, 체결강도

Description

파워 스티어링 장치의 랙 하우징{A rack-housing of a power steering system}

도 1은 종래의 유압식 파워 스티어링 장치를 도시한 개략 단면도.

도 2는 도 1에 따른 랙하우징을 도시한 횡 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 파워 스티어링 장치의 랙 하우징을 도시한 일부 절개 단면도.

<도면의 주요부위에 대한 부호설명>

1...랙 하우징

10...피니언 하우징

12...실린더 튜브

100,120...나사산

본 발명은 자동차의 차륜 조향에 필요한 조력(助力)을 발생토록 하는 파워 스티어링 장치의 랙 하우징에 관한 것으로, 이는 특히, 피니언이 내설되는 피니언 하우징과 유압작동부를 이루는 실린더 튜브의 외경과 내경에 각각 나선을 형성하여 상호 나사체결 될 수 있도록 함으로써, 제품의 체결강도 및 조립성을 향상 시킬 수 있도록 한 파워 스티어링 장치의 랙 하우징에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 조향장치는 조향축의 회전력을 조향장치에 전달하여 운전자가 원하고자 하는 방향으로 차량을 선회할 수 있도록 한 장치로서, 크게는 기계식 조향장치와 유압식 조향장치로 대별된다.

기계식 조향장치는 일단에 웜이 형성된 조향축과, 상기 조향축의 웜과 치합되는 섹터기어를 연결하여 조향축 회전에 따라 상기 웜이 섹터에 회전력을 전달하여 너클암이 체결되는 타이 로드(Tie rod)를 가변시켜 차량의 조향이 이루어 지도록 하는 장치이다.

그러나, 상기와 같은 기계식 조향장치는 그 구조가 간단하여 취급이 용이하다는 이점은 있으나 핸들의 조작이 무거운 결점이 있었다.

따라서, 최근에는 상기 기계식 조향장치에 유압을 이용하여 핸들 조타에 따른 조향력을 배가시키도록 한 유압식 조향장치(파워 스티어링 장치)가 차량에 보편적으로 설치되고 있다.

도 1은 상기한 바와같은 유압을 이용한 유압식 파워 스티어링 장치의 대표적인 일례를 도시한 개략 단면도 로서, 일반적인 종래의 유압식 파워 스티어링 장치는, 그 외주면 일측과 타측에 각각 랙 기어(20)와 피스톤(22)을 갖는 랙바(2)가 랙 하우징(1)에 내설되며, 상기 랙바(2) 양단부는 타이로드(3)와 볼 조인트되어 랙바(2)의 이송력을 전달토록 구성되고, 상기 랙 하우징(1) 일측에는 랙바(2)의 중심축선과 일정각 기울기를 가지며 피니언(4)이 설치되어 랙바(2) 일측에 형성된 랙 기어와 치합이 이루어져 조향축으로 부터 전달된 회전력을 수평운동으로 변환토록하는 구성으로 이루어 진다.

도 2는 상기 랙바(2)가 내설토록 되는 랙 하우징(1)을 도시한 횡 단면도 로서, 이에 도시된 바와같이 종래의 유압식 파워 스티어링 장치에 적용된 랙 하우징(1)은, 피니언축이 내설토록 되는 피니언 하우징(10)과, 복동 실린더 형식으로서 공급된 유압에 의해 랙바(2)의 피스톤(22)이 작동되는 실린더 튜브(12)로 분리 구성되되, 상기 피니언 하우징(10)과 실린더 튜브(12)는 압입작업을 통해 상호 체결된다.

이는 특히, 피니언 하우징(10) 일단부 외경을 상기 실린더 튜브(12) 단부 내경보다 약간 크거나 같게 형성하여 이를 압입기의 프레스 가공을 통해 피니언 하우징 단부가 실린더 튜브의 단부 내경에 압입 체결토록 한 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 랙 하우징에 있어 상기 피니언 하우징과 실린더 튜브를 압입식으로 체결하기 위해서는, 전술한 바와 같이 압입기를 통해 두 단품을 프레스해야 하는데, 이러한 경우 상호 억지끼워맞춤형식으로 체결되기 때문에 프레스가공 토록 하는 압입기에 부하(압입하중; 19,600N ~ 58,800N)가 크게 걸리게 됨은 물론, 이로 인해 제품 조립이 용이하지 못 하며, 별도의 압입공정을 거쳐야 했으므로 제품의 생산성이 떨어지게 되고, 상기와 같이 압입 체결토록 되므로서 상호 체결된 결부위에 잔류응력이 잔존하게 되어 단품간의 체결강도가 저하된다는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선시키고자 안출한 것으로, 그 목적은, 피니언이 내설되는 피니언하우징과 유압작동부를 이루는 실린더 튜브의 외경과 내경에 각각 나선을 형성하여 상호 나사체결 될 수 있도록 함으로써, 별도의 압입공정을 거치지 않게 되어 제품의 생산성 및 조립성을 향상 시킬 수 있음은 물론, 상호 체결된 체결부위의 강도를 가일층 향상시킬 수 있는 파워 스티어링 장치의 랙 하우징을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로 본 발명은, 피니언 하우징과 실린더 튜브로 이루어진 랙 하우징과, 상기 랙 하우징에 내설되며 그 외주면 일측과 타측에 각각 랙 기어와 피스톤을 갖는 랙바와, 상기 랙 하우징 일측에서 랙바의 중심축선과 일정각 기울기를 가지며 설치되어 랙바 일측에 형성된 랙 기어와 치합되는 피니언을 포함하여 구성된 유압식 파워 스티어링 장치에 있어서;

상기 랙 하우징을 이루는 피니언 하우징의 외경과 실린더 튜브의 내경에 각각 나사산이 형성되어 상호 나사결합을 통해 체결됨을 특징으로 하는 유압식 파워 스티어링 장치의 랙 하우징을 마련함에 의한다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서 앞서 도시된 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면참조부호 및 명칭을 사용하며 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 파워 스티어링 장치의 랙 하우징을 도시한 일부 절개 단면도 로서, 이에 도시된 바와같이 본 발명에 적용된 랙 하우징(1)은, 피니언(4) 및 랙바(2) 일단부가 내설토록 되는 피니언 하우징(10)과, 상기 피니언 하우징(10) 일측에 체결되며 이에 내설된 랙바(2)가 공급된 유압에 의해 좌·우 슬라이딩 운동될 수 있도록 복동 실린더 형식을 취하는 실린더 튜브(12)로 이루어진다.

본 발명은 특히, 상기와 같이 랙 하우징(1)을 이루는 두 단품을 체결토록 함에 있어서, 피니언 하우징(10) 일단 외주면에 숫 나사산(100)을 형성함과 동시에 실린더 튜브(12) 단부 내주면에 암나사산(120)을 형성하여 상호 나사결합토록 구성되는 것이 특징이다.

따라서, 상기와 같이 두 단품간에 나사결합을 통해 체결이 이루어지는 본 발명에 적용된 랙 하우징은, 피니언(4)이 설치되는 피니언 하우징(10)과 유압작동부를 이루는 실린더 튜브(12)의 외경과 내경에 각각 나선을 형성하여 상호 나사체결 될 수 있도록 함으로써, 별도의 압입공정을 거치지 않고 간단히 나사체결 방식을 통해 제품을 조립할 수 있어 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

이에 더하여, 기존의 압입식이 아닌 본 발명에 적용된 나사체결 방식으로 두 단품을 결합할 경우에는 결합부위의 체결강도를 가일층 향상 시킬 수 있는 것인데, 이는 특히, 기존의 압입방식을 통해 억지끼워맞춤 할 경우에는 결합부위의 실린더 튜브의 중공관 단부에 소성변형을 일으킬 수 도 있음은 물론, 억지끼워맞춤시 각 단품간의 잔류응력으로 인해 제품의 강성이 저하되었으나, 본 발명은 간단히 나사 체결을 통해 상호 결합이 가능함으로써, 결합부위의 체결강도가 가일층 증대 됨은 물론, 체결시 각 단품간의 잔류응력을 발생시키지 않게 되어 제품의 강성 저하를 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 발명인 나사체결식 랙 하우징에 따르면, 피니언이 내설되는 피니언하우징과 유압작동부를 이루는 실린더 튜브의 외경과 내경에 각각 나선을 형성하여 상호 나사체결 될 수 있도록 함으로써, 별도의 압입공정을 거치지 않게 되어 제품의 생산성 및 조립성을 향상 시킬 수 있음은 물론, 상호 체결된 체결부위의 강도를 가일층 향상시킬 수 있으며, 체결시 각 단품간의 잔류응력을 발생시키지 않게 되어 제품의 강성 저하를 미연에 방지할 수 있다는 등의 효과가 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (1)

1. 피니언 하우징(10)과 실린더 튜브(12)로 이루어진 랙 하우징(1)과, 상기 랙 하우징(1)에 내설되며 그 외주면 일측과 타측에 각각 랙 기어(20)와 피스톤(22)을 갖는 랙바(2)와, 상기 랙 하우징(1) 일측에서 랙바(2)의 중심축선과 일정각 기울기를 가지며 설치되어 랙바(2) 일측에 형성된 랙 기어와 치합되는 피니언(4)을 포함하여 구성된 유압식 파워 스티어링 장치에 있어서;

   상기 랙 하우징(1)을 이루는 피니언 하우징(10)의 외경과 실린더 튜브(12)의 내경에 각각 나사산(100)(120)이 형성되어 상호 나사결합을 통해 체결됨을 특징으로 하는 유압식 파워 스티어링 장치의 랙 하우징.

Images