KR101352307B1 - 랙 피니언 방식 조향장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 랙 피니언 방식 조향장치에 관한 것으로, 랙 하우징(C)의 내부에서 축방향으로 이동하며 조향축의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는 랙바(30)를 랙 하우징(C)의 내부에서 지지하면서 랙바(30)의 축방향 이동을 안내하는 랙 부시(100)와, 상기 랙 하우징(C)의 내부에서 상기 랙 부시(100)의 일측에 위치되어 상기 랙 부시(100)가 랙 하우징(C)으로부터 이탈하는 것을 방지하는 랙 스토퍼(200)를 포함하며, 상기 랙 부시(100)와 랙 스토퍼(200)는 일체화되어 유니바디(Unibody)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 랙 피니언 방식 조향장치에 따르면, 랙 부시(100)와 랙 스토퍼(200)가 일체화되어 유니바디(Unibody)가 될 수 있도록 서로 결합 가능한 형태로 구성함으로써, 조립을 위한 부품의 수 감소와 조립 공정의 단순화로 제조 원가가 절감될 수 있게 되며, 랙 스토퍼(200)에 일체화된 노이즈 댐퍼(210)를 적용함으로써, 노이즈 댐퍼가 상시 적용되어 랙 스토퍼(200)에서 발생하는 노이즈가 효과적으로 방지될 수 있게 된다.

Description

랙 피니언 방식 조향장치{RACK PINION TYPE STEERING APPARATUS}
본 발명은 랙 피니언 방식 조향장치에 관한 것으로, 랙 피니언 방식 조향장치에 사용되는 부품 수의 절감으로 조립 공정을 단순화하여 제조 원가를 줄일 수 있고, 소음 문제를 개선할 수 있는 랙 피니언 방식 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 조향 장치는 차량의 진행 방향을 운전자의 의도대로 변경할 수 있도록 마련된 장치로서, 차량의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임으로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.
이러한 차량의 조향 장치로는 여러 종류의 방식이 개발되어 왔으나, 현재는 랙 피니언 방식과 볼 너트 방식의 2종류가 주로 사용되고 있다.
도 1은 종래의 랙 피니언 방식 조향장치의 부품 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 랙 피니언 방식 조향장치는 운전석에 배치되는 조향 휠(미도시)과 연결되는 조향 칼럼(미도시)에 연결 설치되는 피니언 밸브 어셈블리(10)와, 오일실(12)이 개재되고 베어링(13)이 삽입되는 기어박스(11)와, 기어박스(11)의 일측부에 삽입 연결되는 타이로드(20)와, 타이로드(20)가 연결되는 반대측에서 기어박스(11)의 타측부에 삽입 연결되고, 랙 하우징(C)의 내부에 위치되어 랙 하우징(C)의 내부에서 축방향으로 이동되는 랙바(30)와, 랙 하우징(C)의 내부에 위치되어 랙바(30)를 지지하면서 랙바(30)의 축방향 이동을 안내하는 랙 부시(40)와, 랙 하우징(C)의 내부에 위치되어 랙 부시(40)의 내주 및 랙바(30)의 외주에 밀착되는 오일실(70)과, 랙 부시(40)의 외주에 설치되는 오링(80)과, 랙 부시(40)의 일측에 밀착되고 랙 하우징(C)의 내주에 밀착 고정되어 랙 부시(40)의 이탈을 방지하는 랙 스토퍼(50)와, 랙 스토퍼(50)의 외측에 끼워지는 서클립(60)으로 구성된다.
그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 랙 피니언 방식 조향장치의 경우 부품의 수가 많고 조립 공정이 늘어나 제조 원가가 커지는 문제점이 있었고, 랙 스토퍼(150)에서 노이즈가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 랙 부시와 랙 스토퍼가 일체화되어 유니바디(Unibody)가 될 수 있도록 서로 결합 가능한 형태로 구성함으로써, 조립을 위한 부품의 수 감소와 조립 공정의 단순화로 제조 원가가 절감될 수 있으며, 랙 스토퍼에 일체화된 노이즈 댐퍼를 적용함으로써, 노이즈 댐퍼가 상시 적용되어 랙 스토퍼에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 방지할 수 있는 랙 피니언 방식 조향장치에 관한 것이다.
상기의 목적을 달설하기 위한 본 발명에 따른 랙 피니언 방식 조향장치는 랙 하우징의 내부에서 축방향으로 이동하며 조향축의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는 랙바를 랙 하우징의 내부에서 지지하면서 랙바의 축방향 이동을 안내하는 랙 부시와, 상기 랙 하우징의 내부에서 상기 랙 부시의 일측에 위치되어 상기 랙 부시가 랙 하우징으로부터 이탈하는 것을 방지하는 랙 스토퍼를 포함하며, 상기 랙 부시와 랙 스토퍼는 일체화되어 유니바디(Unibody)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 랙 부시와 랙 스토퍼가 일체화되어 유니바디(Unibody)로 구성될 수 있도록 상기 랙 부시와 랙 스토퍼에는 서로 결합될 수 있는 결합부가 각각 형성되는 것이 바람직하다.
상기 랙 부시와 랙 스토퍼에 각각 형성되는 결합부는 나사 결합 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 랙 부시는 상기 랙바와 접촉될 수 있는 내경을 갖도록 형성된 제1 몸체부와, 이 몸체부로부터 연장 형성되고, 상기 몸체부보다 더 큰 내경을 갖도록 형성된 제2 몸체부와, 이 제2 몸체부로부터 연장 형성되고, 상기 제2 몸체부와 동일한 내경을 갖도록 형성되며, 내주에 나사산 형태의 결합부가 형성된 제3 몸체부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 랙 스토퍼는 외경의 변화가 있도록 외주가 단이 진 형상으로 이루어지고, 외경이 작은 부분의 외주에는 나사산 형태의 결합부가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 랙 스토퍼의 내주에는 상기 랙 스토퍼와 랙바 사이에서 발생하는 노이즈를 방지할 수 있는 노이즈 댐퍼가 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 랙 피니언 방식 조향장치에 따르면, 랙 부시와 랙 스토퍼가 일체화되어 유니바디(Unibody)가 될 수 있도록 서로 결합 가능한 형태로 구성함으로써, 조립을 위한 부품의 수 감소와 조립 공정의 단순화로 제조 원가가 절감될 수 있게 되며, 랙 스토퍼에 일체화된 노이즈 댐퍼를 적용함으로써, 노이즈 댐퍼가 상시 적용되어 랙 스토퍼에서 발생하는 노이즈가 효과적으로 방지될 수 있게 된다.
도 1은 종래의 랙 피니언 방식 조향장치의 부품 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 랙 피니언 방식 조향장치에 적용된 유니바디 타입의 랙 부시와 랙 스토퍼의 결합된 상태를 나타낸 절개 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 랙 피니언 방식 조향장치에 적용된 유니바디 타입의 랙 부시와 랙 스토퍼의 결합된 상태를 나타낸 단면도.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 랙 피니언 방식 조향장치에 적용된 유니바디 타입의 랙 부시와 랙 스토퍼의 결합된 상태를 나타낸 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 랙 피니언 방식 조향장치에 적용된 유니바디 타입의 랙 부시와 랙 스토퍼의 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 1을 부분적으로 참조하고, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 랙 피니언 방식 조향장치는 운전석에 배치되는 조향 휠(미도시)과 연결되는 조향 칼럼(미도시)에 연결 설치되는 피니언 밸브 어셈블리(10)와, 피니언 밸브 어셈블리(10)에 연결된 기어박스(11)와, 기어박스(11)와 일체로 형성되며 양측으로 연장되는 중공관 형상의 랙 하우징(C)과, 이 랙 하우징(C)의 내부에 위치되고 랙 하우징(C)의 내부에서 축방향으로 이동하며 조향축의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는 랙바(30)와, 상기 랙바(30)를 랙 하우징(C)의 내부에서 지지하면서 랙바(30)의 축방향 이동을 안내하는 랙 부시(100)와, 상기 랙 하우징(C)의 내부에서 상기 랙 부시(100)의 일측에 위치되어 상기 랙 부시(100)가 랙 하우징(C)으로부터 이탈하는 것을 방지하는 랙 스토퍼(200)와, 랙 하우징(C)의 내부에 위치되어 랙 부시(100)의 내주 및 랙바(30)의 외주에 밀착되는 오일실(500)과, 랙 부시(100)의 외주에 설치되는 오링(400)과, 랙 스토퍼(150)의 외측에 끼워지는 서클립(60)으로 구성된다. 상기 랙 부시(100)와 랙 스토퍼(200)는 대략의 원통 형상으로 형성되고, 상기 중공관 형상의 랙 하우징(C)의 내주에 상응하는 크기의 외경을 갖도록 형성되며, 그 중앙에는 중공부가 형성되어 이 중공부를 상기 랙바(30)가 관통한다.
한편, 상기 기어박스(11)의 내부 하측에는 조향축을 통해 전달된 회전력에 의해 회전하는 피니언(미도시)이 구비되고, 상기 랙바(30)에는 상기 피니언과 치결합 될 수 있도록 그 중간에 랙이 형성된다. 또한, 랙바(30)의 좌,우측은 이너 볼 조인트를 매개로 타이로드(미도시)와 연결되며, 랙바(30)가 랙 하우징(C)의 내부에서 축방향으로 직선 이동함에 따라 차량의 바퀴가 조향될 수 있게 된다.
위와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 랙 피니언 방식 조향장치에 있어서, 상기 랙 부시(100)와 랙 스토퍼(200)는 일체화되어 유니바디(Unibody)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 따라서 상기 랙 부시(100)와 랙 스토퍼(200)가 일체화되어 유니바디(Unibody)로 구성될 수 있도록 상기 랙 부시(100)와 랙 스토퍼(200)에는 서로 결합될 수 있는 결합부(131,200a)가 각각 형성된다.
이러한 결합부(131,200a)는 다양한 결합 구조를 갖도록 형성될 수 있으며, 제조의 편의성과 구성의 단순화를 위해 도시된 실시예와 같이, 나사 결합 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 랙 부시(100)는 상기 랙바(30)와 접촉될 수 있는 내경을 갖도록 형성된 제1 몸체부(110)와, 이 제1 몸체부(110)로부터 연장 형성되고, 상기 제1 몸체부(110)보다 더 큰 내경을 갖도록 형성된 제2 몸체부(120)와, 이 제2 몸체부(120)로부터 연장 형성되고, 상기 제2 몸체부(120)와 동일한 내경을 갖도록 형성되며, 내주에 나사산 형태의 결합부(131)가 형성된 제3 몸체부(130)를 포함한다.
여기서, 상기 제1 몸체부(110)의 내주에는 원통 형상의 부싱(300)이 설치되어 랙바(30)와 상기 제1 몸체부(110)가 직접 접촉되지 않도록 해준다.
또한, 상기 제1 몸체부(110)의 외주에는 오링(400)이 설치되어 상기 제1 몸체부(110)의 외주와 랙 하우징(C)의 내주 사이가 기밀해질 수 있도록 해준다.
또한, 상기 제2 몸체부(120)의 내주에는 오일실(500)이 설치되어 상기 제2 몸체부(120)의 내주와 랙바(30)의 외주 사이가 기밀해질 수 있도록 해준다.
한편, 상기 랙 스토퍼(200)는 외경의 변화가 있도록 외주가 단이 진 형상으로 이루어지고, 외경이 작은 부분의 외주에는 상기 제2 몸체부(120)의 내주에 형성된 결합부(131)에 나사 결합하는 나사산 형태의 결합부(200a)가 형성되며, 랙 스토퍼(200)의 외측에는 랙 스토퍼(200)의 외측에 끼워지는 서클립(60)을 체결하기 위한 서클립 체결홀(200b)이 형성된다.
한편, 상기 랙 스토퍼(200)의 내주에는 엔지니어링 플라스틱(EP) 재질의 노이즈 댐퍼(210)가 일체로 형성되며, 이처럼 랙 스토퍼(200)의 내주에 노이즈 댐퍼(210)가 일체로 형성됨으로써, 노이즈 댐퍼(210)가 상시 적용되어 랙 스토퍼(200)와 랙바(30) 사이에서 발생하는 노이즈가 효과적으로 방지될 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 랙 피니언 방식 조향장치에 따르면, 랙 부시와 랙 스토퍼가 일체화되어 유니바디(Unibody)가 될 수 있도록 서로 결합 가능한 형태로 구성함으로써, 조립을 위한 부품의 수 감소와 조립 공정의 단순화로 제조 원가가 절감될 수 있게 되며, 랙 스토퍼에 일체화된 노이즈 댐퍼를 적용함으로써, 노이즈 댐퍼가 상시 적용되어 랙 스토퍼에서 발생하는 노이즈가 효과적으로 방지될 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.
C : 랙 하우징 30 : 랙바
100 : 랙 부시 110 : 제1 몸체부
120 : 제2 몸체부 130 : 제3 몸체부
131 : 결합부 200 : 랙 스토퍼
200a : 결합부 210 : 노이즈 댐퍼
220b : 서클립 체결홀 300 : 부싱
400 : 오링 500 : 오일실

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 랙 하우징(C)의 내부에서 축방향으로 이동하며 조향축의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는 랙바(30)를 랙 하우징(C)의 내부에서 지지하면서 랙바(30)의 축방향 이동을 안내하는 랙 부시(100); 및
    상기 랙 하우징(C)의 내부에서 상기 랙 부시(100)의 일측에 위치되어 상기 랙 부시(100)가 랙 하우징(C)으로부터 이탈하는 것을 방지하는 랙 스토퍼(200);를 포함하며,
    상기 랙 부시(100)와 랙 스토퍼(200)는 일체화되어 유니바디(Unibody)로 구성될 수 있도록 상기 랙 부시(100)와 랙 스토퍼(200)에는 서로 결합될 수 있는 결합부(131,200a)가 각각 형성되고, 상기 결합부(131,200a)는 나사 결합 구조로 이루어지며,
    상기 랙 부시(100)는 상기 랙바(30)와 접촉될 수 있는 내경을 갖도록 형성된 제1 몸체부(110)와, 이 제1 몸체부(110)로부터 연장 형성되고, 상기 제1 몸체부(110)보다 더 큰 내경을 갖도록 형성된 제2 몸체부(120)와, 이 제2 몸체부(120)로부터 연장 형성되고, 상기 제2 몸체부(120)와 동일한 내경을 갖도록 형성되며, 내주에 나사산 형태의 결합부(131)가 형성된 제3 몸체부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 랙 피니언 방식 조향장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 랙 스토퍼(200)는 외경의 변화가 있도록 외주가 단이 진 형상으로 이루어지고, 외경이 작은 부분의 외주에는 나사산 형태의 결합부(200a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 랙 피니언 방식 조향장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 랙 스토퍼(200)의 내주에는 랙 스토퍼(200)와 랙바(30) 사이에서 발생하는 노이즈를 방지할 수 있는 노이즈 댐퍼(210)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 랙 피니언 방식 조향장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020053246A (ko) * 2000-12-27 2002-07-05 밍 루 스티어링장치의 랙부시와 랙스톱퍼

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