KR100866773B1 - 랙 하우징을 차체에 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치 - Google Patents

랙 하우징을 차체에 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 랙 하우징을 차체에 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치에 관한 것이다.
본 발명은 좌우로 슬라이딩되는 랙바; 상기 랙바를 수용하되 상기 랙바를 수용하며 차체에 고정된 랙 하우징; 및 상기 랙 하우징을 상기 자동차의 차체에 고정하는 고정 구조를 포함하는 상기 자동차의 조향장치에 있어서, 상기 고정 구조는, 양 단에 제 1 홀과 제 2 홀을 가지는 브라켓; 상기 제 1 홀과 상기 제 2 홀을 따라 형성된 브라켓 연결부; 및 상기 브라켓의 내측 일면, 랙 하우징의 외주면 및 상기 브라켓의 내측 타면을 따라서 형성된 보강 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 하우징을 차체에 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 랙 하우징을 차체를 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치에 있어서, 랙 하우징에 구비된 브라켓에 보강 브라켓을 구비하여 랙 하우징을 차체에 견고하게 고정하는 효과가 있다.
조향, 브라켓

Description

랙 하우징을 차체에 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치{Steering System Having Bracket for Fixing Rack-bar-housing to Car Body}
도 1은 종래의 조향장치에 구비된 고정 구조를 보여주는 사시도,
도 2는 종래의 조향장치에 구비된 고정 구조가 보강된 모습을 도시한 제 1 사시도,
도 3은 종래의 조향장치에 구비된 고정 구조가 보강된 모습을 도시한 제 2 사시도,
도 4는 종래의 조향장치에 구비된 고정 구조가 보강된 모습을 도시한 제 3 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조향장치에 구비된 고정 구조에 보강 브라켓이 보강된 모습을 도시한 제 1 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조향장치에 구비된 고정 구조에 보강 브라켓이 보강된 모습을 도시한 제 2 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조향장치와 차체가 고정 구조에 의해서 고정된 모습을 도시한 일부 조립도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 조향장치 110: 기어 박스
120: 랙 하우징 130: 유압관
140: 링크 구조 150: 고정 구조
152: 제 1 브라켓 154: 제 2 브라켓
156: 브라켓 연결부 158: 중간 부재
160: 입력축 200: 리브
400: 브라켓 연장부 500: 보강 브라켓
600: 제 1 용접부 602: 제 2 용접부
700: 차체 브라켓 702: 고정축
본 발명은 랙 하우징을 차체에 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 랙 하우징을 차체에 견고하게 고정하기 위해서 랙 하우징에 구비된 브라켓에 보강 브라켓을 구비한 랙 하우징을 차체에 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치에 관한 것이다.
차량의 안전성을 향상시키고 운전자의 조작 편의성을 위해서 차량에는 다양한 장치가 설치되는데, 그 중 조향장치는 운전자가 조향 핸들을 돌려 자동차의 진행 방향을 운전자가 원하는 방향으로 바꿀 수 있게 하는 장치이다. 바꾸어 말하면, 조향장치는 차량의 앞 바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.
한편, 조향축의 회전운동을 랙바의 직선운동으로 바꾸어주는 형식은 크게 랙 앤 피니언형과 볼 앤 너트형으로 분류된다.
차량이 정지한 상태에서 바퀴를 조향시키기 위해서는 바퀴와 노면과의 정지 마찰력보다 더 큰 힘이 가해져야 하기에 운전자는 조향장치에 일정 이상의 힘을 가해야 한다. 일반적으로 차량의 중량이 큰 경우와 바퀴의 폭은 넓은 경우에는 노면과의 마찰력이 증가하여 조향장치를 조작하는 데 큰 힘이 들게 마련이다. 이러한 경우 운전자의 힘을 덜어주기 위해 동력 조향장치(Power Steering System)가 추가되어 구성되는 것이 일반적이다. 일반적으로 동력 조향장치에는 크게 유압 구동식 조향장치와 모터 구동식 조향장치가 있다.
유압 구동식 조향장치는 엔진으로부터 회전력을 받아 유압 펌프를 작동시키고 유압 펌프에서 만들어진 유압을 조향휠 혹은 조향축의 회전에 따라 적절한 양을 적시에 구동식 피스톤에 보내어 조향장치를 움직이게 함으로써 운전자의 힘을 덜어준다.
한편, 모터 구동식 조향장치는 조향휠 혹은 조향축의 회전을 감지하여 랙바 혹은 조향축에 설치되어 회전 운동을 보조하는 모터를 가동시켜 랙바를 움직임으로써 조향장치가 원활하게 작동되도록 한다. 모터 구동식 조향장치는 크게 랙 구동식(R-EPS: Rack-Electric Power Steering)과 조향축 구동식(C-EPS: Column-Electric Power Steering)이 있다.
동력 보조장치로 인하여 조향장치에는 적지 않은 힘이 가해지는데, 이때 조향장치를 차체에 고정하는 기능을 하는 고정 구조도 점차 보강되고 있다. 또한, 조 향장치를 차체에 고정하는 고정 구조는 바퀴를 타고 들어오는 진동을 잡아주는 역할을 하기도 한다.
도 1은 종래의 조향장치에 구비된 고정 구조를 보여주는 사시도이다.
도 1에 도시한 것과 같이 운전자가 조작하는 조향축에 연결되어 회전하는 입력축(160), 입력축(160)의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는 기어 박스(110), 기어 박스(110)에서 전달받아 좌우로 슬라이딩되는 랙바, 랙바를 수용하는 랙 하우징(120), 랙바의 일단과 타단에 연결되는 링크 구조(140), 유압펌프에서 발생된 유압을 전달하는 유압관(130) 및 랙 하우징(120)을 차체 일측에 고정하는 고정 구조(150)를 포함하여 도시한다.
운전자가 조향휠을 조작함에 따라, 입력축(160)에 힘이 가해지는데, 유압 구동식 조향장치뿐만 아니라 모터 구동식 조향장치도 운전자의 조향력에 부가하여 추가적인 동력이 더해지게 된다. 특히 노면과의 마찰로 인하여 바퀴를 조향시키기 위해서는 큰 힘이 필요하기 때문에 링크 구조(140) 및 랙바에도 큰 힘이 공급되어야한다.
따라서, 랙바를 감싸는 랙 하우징(120)을 고정하기 위해서는 고정 구조(150)가 튼튼해야 한다. 즉, 랙 하우징(120)은 차체에 단단히 고정되어 바퀴를 타고 들어오는 진동을 잡아주고, 조향장치(100)에서 발생되는 힘에 유동하지 않아야 한다.
도 1에 도시한 것과 같이 고정 구조(150)는 랙 하우징(120)의 외주면 일측에 설치된 제 1 브라켓(152), 타측에 설치된 제 2 브라켓(154), 제 1 브라켓(152)과 제 2 브라켓(154)을 연결하고 양단이 개방된 구조로 파이프 형상을 가진 브라켓 연 결부(156) 및 브라켓 연결부(156)의 내주면을 따라서 구비된 중간 부재(158)를 포함한다.
중간 부재(158)는 일단에서 타단으로 개방된 구조로 차체에 고정된 고정축(702)이 관통되어 고정되도록 한다.
일반적으로 중간 부재(158)의 재질로는 고무재질을 사용한다. 그 이유는 조향장치(100)에서 발생되는 진동과 소음이 차체에 전달되어 운전자에게 불쾌감을 주기 때문에 중간 부재(158)가 중간에서 진동과 소음을 감쇠하도록 하기 위해서이다. 그러나 진동과 소음을 저감하기 위해서 중간 부재(158)를 두껍게 형성한다면, 진동과 소음은 용이하게 잡을 수 있겠지만 랙 하우징(120)을 견고하게 고정하지는 못하게 된다. 따라서, 일정한 강성을 가지면서 진동과 소음을 적절하게 잡기 위해서는 적절한 재질과 정밀한 설계가 필요한다.
한편, 랙 하우징(120)과 연결된 제 1 브라켓(152) 및 제 2 브라켓(154) 간의 연결 부위는 통상적으로 용접으로 결합된다. 용접 부위에는 강한 응력이 발생되고 이러한 응력은 반복적으로 발생되어 결국, 연결 부위에 크랙(Crack)이 발생하게 된다. 따라서, 제 1 브라켓(152) 및 제 2 브라켓(154)과 랙 하우징(120)의 연결 부위에 크랙이 발생되지 않도록 안전한 설계가 필요한다.
도 2는 종래의 조향장치에 구비된 고정 구조가 보강된 모습을 도시한 제 1 사시도이다.
도시한 것과 같이 도 2는 제 1 브라켓(152)과 랙 하우징(120)의 외주면 및 제 2 브라켓(154)과 랙 하우징(120)의 외주면을 따라서 리브(200)가 구성된다.
리브(200)는 제 1 브라켓(152)의 일면과 수직되고, 랙 하우징(120)의 외주면과 수직되도록 구성되되, 연속적으로 형성되어 랙 하우징(120)과 제 1 브라켓(152) 및 랙 하우징(120)과 제 2 브라켓(154) 사이에 고정 구조(150)를 튼튼하게 한다.
도 3은 종래의 조향장치에 구비된 고정 구조가 보강된 모습을 도시한 제 2 사시도이다.
도 3을 참조하면 랙 하우징(120)에 견고하게 고정하기 위해서 제 1 브라켓(152)과 제 2 브라켓(154)의 두께를 두껍게 하였고, 제 1 브라켓(152) 및 제 2 브라켓(154)과 랙 하우징(120)의 사이의 접합 길이를 증대하여 고정 구조(150)를 견고하게 만들었다.
도 4는 종래의 조향장치에 구비된 고정 구조가 보강된 모습을 도시한 제 3 사시도이다.
도시한 것과 같이 도 4에서는 제 1 브라켓(152)에서 연장되어 랙 하우징(120)에 연결된 브라켓 연장부(400)를 추가로 구성하였다. 브라켓 연장부(400)는 랙 하우징(120)의 외주면과 용접 등의 방법으로 고정되어 제 1 브라켓(152)과 랙 하우징(120) 사이에 연결구조를 보조한다. 마찬가지로 제 2 브라켓(154)에서 연장되어 랙 하우징(120)에 연결된 브라켓 연장부(400)를 추가로 구성할 수도 있을 것이다.
도 1, 도 2 및 도 3에서 도시한 것과 같이 제 1 브라켓(152)과 제 2 브라켓(154)을 연결하는 원통형의 브라켓 연결부(156)와 제 1 브라켓(152)은 용접 등과 같은 방법으로 연결되고, 전술한 것과 같이 랙 하우징(120)과 제 1 브라켓(152) 및 제 2 브라켓(154) 사이도 용접을 하고, 리브(200) 등을 형성하여 연결구조를 안전하게 하였지만, 동력 조향장치(100)의 동력 보조력이 점차로 커짐에 따라 고정 구조(150)는 더욱 보강되야 하는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 랙 하우징을 차체에 견고하게 고정하기 위해서 랙 하우징에 구비된 브라켓에 보강 브라켓을 구비한 랙 하우징을 차체에 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 좌우로 슬라이딩되는 랙바; 상기 랙바를 수용하되 상기 랙바를 수용하며 차체에 고정된 랙 하우징; 및 상기 랙 하우징을 상기 자동차의 차체에 고정하는 고정 구조를 포함하는 상기 자동차의 조향장치에 있어서, 상기 고정 구조는, 양 단에 제 1 홀과 제 2 홀을 가지는 브라켓; 상기 제 1 홀과 상기 제 2 홀을 따라 형성된 브라켓 연결부; 및 상기 브라켓의 내측 일면, 랙 하우징의 외주면 및 상기 브라켓의 내측 타면을 따라서 형성된 보강 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 하우징을 차체에 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조향장치에 구비된 고정 구조에 보강 브라켓이 보강된 모습을 도시한 제 1 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고정 구조(150)는 랙 하우징(120)의 외주면 일측에 설치된 제 1 브라켓(152) 및 타측에 설치된 제 2 브라켓(154)을 구비하며, 제 1 브라켓(152)과 제 2 브라켓(154)을 연결하고 양단이 개방된 구조로 파이프 형상을 가진 브라켓 연결부(156)를 구비한다. 또한, 본 발명에 따른 보강 브라켓(500)은 철판을 절곡하여 'ㄷ'자 형태를 가지며, 원통형의 브라켓 연결부(156)가 관통하도록 관통홀을 가진다.
따라서, 보강 브라켓(500)은 랙 하우징(120), 제 1 브라켓(152), 제 2 브라켓(154) 및 브라켓 연결부(156)와 접하고 랙 하우징(120)과 제 1 브라켓(152), 랙 하우징(120)과 보강 브라켓(500), 랙 하우징(120)과 제 2 브라켓(154)이 서로 접하여 결국, 고정 구조(150)와 랙 하우징(120) 사이의 응력을 분산시켜 응력이 집중되는 것을 완화하게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조향장치에 구비된 고정 구조에 보강 브라켓이 보강된 모습을 도시한 제 2 사시도이다.
도시한 것과 같이 보강 브라켓(500)을 제 1 브라켓(152)과 고정하기 위해서 제 2 용접부(602)를 구성하였고, 보강 브라켓(500)과 랙 하우징(120) 연결 부위에 제 1 용접부(600)를 구성하였다. 제 2 브라켓(154)과 보강 브라켓(500)을 고정하기 위해서 별도의 용접부를 구성할 수도 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조향장치와 차체가 고정 구조에 의해서 고정된 모습을 도시한 일부 조립도이다.
도시한 것과 같이 도 7은 랙 하우징(120)에 구비된 고정 구조(150)와 차체에 구비된 차체 브라켓(700)의 연결구조를 보여주는 실시예로서, 차체 브라켓(700)에 형성된 차체홀 및 고정 구조(150)에 구비된 브라켓 연결부(156)를 관통하는 고정축(702)을 구비하여, 고정축(702)이 차체와 랙 하우징(120)을 고정하도록 한다. 전술한 것과 같이 제 1 브라켓(152)과 제 2 브라켓(154) 사이에는 보강 브라켓(500)이 설치되어 연결구조를 강화한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 랙 하우징을 차체를 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치에 있어서, 랙 하우징에 구비된 브라켓에 보강 브라켓을 구비하여 랙 하우징을 차체에 견고하게 고정하는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 좌우로 슬라이딩되는 랙바; 상기 랙바를 수용하되 상기 랙바를 수용하며 차체에 고정된 랙 하우징; 및 상기 랙 하우징을 상기 자동차의 차체에 고정하는 고정 구조를 포함하는 상기 자동차의 조향장치에 있어서,
    상기 고정 구조는,
    상기 랙 하우징의 외주면 일측에 설치되는 제 1 브라켓 및 타측에 설치되는 제 2 브라켓;
    상기 제 1 브라켓과 상기 제 2 브라켓을 연결하고 양단이 개방된 구조로 파이프 형상을 가지는 브라켓 연결부; 및
    철판을 절곡하여 'ㄷ'자 형태를 가지며, 브라켓 연결부가 접하면서 관통하도록 관통홀이 형성되고, 상기 랙 하우징, 상기 제 1 브라켓 및 상기 제 2 브라켓과 접하는 보강 브라켓
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 하우징을 차체에 고정하는 브라켓을 구비한 조향장치.
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