KR101411166B1 - 자동차 조향장치의 더스트 커버 - Google Patents

자동차 조향장치의 더스트 커버 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 조향장치의 더스트 커버에 관한 것 본 발명에 의하면, 자동차 조향장치의 더스트 커버에 있어서 조향축의 회전운동과 슬라이딩 운동을 견고하게 지지하면서도 엔진룸을 통해 전달되는 소음과 노면으로부터 조향축에 전달되는 진동을 줄일 수 있게 되고, 내구가 진행된 후에도 조향축과 더스트 커버가 마찰하면서 발생되는 치찰음을 감소시켜 운전자에게 쾌적한 운전환경을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

자동차 조향장치의 더스트 커버{Dust Cover of Steering Apparatus for Vehicle}
본 발명은 자동차 조향장치의 더스트 커버에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자동차 조향장치의 더스트 커버에 있어서, 중간축의 회전운동과 슬라이딩 운동을 견고하게 지지하면서도 엔진룸을 통해 전달되는 소음과 조향축을 통해 전달되는 진동을 줄일 수 있게 되고, 내구가 진행된 후에도 중간축과 더스트 커버가 마찰하면서 발생되는 치찰음을 감소시켜 운전자에게 쾌적한 운전환경을 제공할 수 있게 되는 자동차 조향장치의 더스트 커버에 관한 것이다.
도 1은 종래 더스트 커버가 장착된 조향장치의 개략도로서, 일반적으로 자동차의 조향장치에서는 조향축의 하단을 기어박스(180)와 연결하되, 일반적으로 조향축은 주변 여건상 임의의 각도로 기울어진 채 기어박스(180)와 연결하도록 되어 있기 때문에 이러한 조건을 만족하기 위해서 유니버설 조인트, 튜브(100)와 샤프트(110)로 이루어지는 중간축(120: Intermediate Shaft) 등을 포함하여 구성된다.
조향축을 구성하는 중간축(120)은 일측이 조향휠(170)과 연결된 상부 조향축(130)에 연결되고, 타측이 기어박스(180)에 연결되어 조향휠(170)에서 발생하는 회전력을 기어박스(180)를 통해 차륜에 전달하는 장치이다.
조향컬럼(150)은 아우터 튜브(145), 이너 튜브(140) 및 마운팅 브라켓(160)을 포함하여 구성되며 아우터 튜브(145)는 조향휠(170) 측에 형성되고 내부에는 아우터 튜브(145)보다 지름이 작아 충격시 내부로 삽입 가능한 이너 튜브(140)가 마련된다. 아우터 튜브(145) 및 이너 튜브(140)는 중공 형태의 튜브로 형성되어 조향축(130)이 원활하게 회전하면서 슬라이딩할 수 있게 된다.
더스트 커버(105)는 대시 패널(115)에 고정되어 엔진룸을 통해 실내측으로 유입되는 소음 등을 차단하기 위해 사용된다.
도 2는 더스트 커버의 단면도이다.
도 2에서 도시된 바와 같이 더스트 커버(105)는 크게 중간축(120)에 끼워지는 베어링부재(210)와, 베어링부재(210)의 외주면을 감싸는 고무부재(250)를 포함하여 구성되며, 고무부재(250)는 베어링부재(210)를 감싸는 커버부(220), 더스트 커버(105)를 대시 패널(115)에 고정시키는 바닥판 결합부(230), 커버부(220)와 바닥판 결합부(230)를 연결하는 연결부(240)로 구성된다.
이러한 종래 더스트 커버는 베어링부재(210)의 외주면이 하나의 단일화 된 평면으로 형성되고, 베어링부재(210)를 감싸는 고무부재(250)의 커버부(220)의 안쪽면도 하나의 단일화 된 평면으로 접촉되어 중간축(120)의 회전 및 슬라이딩시 마찰이 증대되어 치찰음이 크게 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 베어링부재(210)와 고무부재(250)의 커버부(220)가 하나의 면으로서 서로 밀착된 상태로 결합되어지면, 주행중 차체를 통해 전달되는 충격이 중간축(120)에 전달되면 결국 고무부재(250)의 바닥판 결합부(230)와 대시 패널 사이의 들뜸현상이 발생되고, 이로 인해 엔진룸의 소음이 실내측으로 대량 유입되어져서 실내 정숙성이 나빠지고 전체적인 내구력도 약해지게 되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 자동차 조향장치의 더스트 커버에 있어서 조향축의 회전운동과 슬라이딩 운동을 견고하게 지지하면서도 엔진룸을 통해 전달되는 소음과 노면으로부터 조향축에 전달되는 진동을 줄일 수 있게 되고, 내구가 진행된 후에도 조향축과 더스트 커버가 마찰하면서 발생되는 치찰음을 감소시켜 운전자에게 쾌적한 운전환경을 제공할 수 있게 되는 자동차 조향장치의 더스트 커버를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 조향축을 지지하며 자동차 차체의 대시 패널에 결합되는 것으로, 상기 조향축이 삽입되는 튜브 형상으로 내주면의 일측과 타측 단부에는 축지지체가 결합되는 내측 부재; 상기 내측 부재가 삽입되는 튜브 형상으로 일측 단부에는 상기 대시 패널에 결합되는 체결부가 형성되어 있는 외측 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차 조향장치의 더스트 커버에 있어서 조향축의 회전운동과 슬라이딩 운동을 견고하게 지지하면서도 엔진룸을 통해 전달되는 소음과 노면으로부터 조향축에 전달되는 진동을 줄일 수 있게 되고, 내구가 진행된 후에도 조향축과 더스트 커버가 마찰하면서 발생되는 치찰음을 감소시켜 운전자에게 쾌적한 운전환경을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래 더스트 커버가 장착된 조향장치의 개략도;
도 2는 종래 더스트 커버의 단면도;
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 자동차 조향장치의 더스트 커버를 나타내는 사시도;
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차 조향장치의 더스트 커버를 나타내는 분해 사시도;
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차 조향장치의 더스트 커버를 나타내는 단면도;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동차 조향장치의 더스트 커버를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 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.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 자동차 조향장치의 더스트 커버를 나타내는 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차 조향장치의 더스트 커버를 나타내는 분해 사시도, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차 조향장치의 더스트 커버를 나타내는 단면도, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동차 조향장치의 더스트 커버를 나타내는 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 자동차 조향장치의 더스트 커버(300)는, 조향축(301)을 지지하며 자동차 차체의 대시 패널(도 1의 115 참조)에 결합되는 것으로, 상기 조향축(301)이 삽입되는 튜브 형상으로 내주면의 일측과 타측 단부에는 축지지체(330)가 결합되는 내측 부재(310); 상기 내측 부재(310)가 삽입되는 튜브 형상으로 일측 단부에는 상기 대시 패널에 결합되는 체결부(321)가 형성되어 있는 외측 부재(320)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 외측 부재의 체결부(321)에 결합되는 브라켓(303)을 추가로 포함할 수 있다.
자동차는 실내의 승객을 보호하고 엔진룸에서 발생되는 소음과 먼지 등의 실내 유입을 방지하기 위해 대시 패널을 설치하여 엔진룸과 실내를 분리하고 있는데, 자동차 조향축(301)은 실내에 설치된 조향휠로부터 차륜를 움직이는 랙바까지 일련의 축부재로 연결되어 있다.
따라서, 필연적으로 조향축(301)은 대시 패널을 관통하여 조립되고, 이로 인한 소음과 먼지 등의 실내 유입을 방지하기 위해 더스트 커버(300)를 대시 패널에 밀착 결합하고 더스트 커버(300)에 조향장치의 조향축(301)을 관통시켜 조립하게 된다.
이때, 더스트 커버(300)가 대시 패널의 씰링 역할을 함과 동시에 조향축(301)을 지지하게 되는데, 본 발명의 더스트 커버(300)는 두 지점에서 조향축(301)의 회전과 슬라이딩 운동을 지지함과 동시에 마찰에 의한 노이즈 발생없이 조향축(301)과 밀착 결합되어 엔진룸으로부터 소음과 먼지 등의 유입을 줄일 수 있게 되어 있다.
본 발명에 의한 더스트 커버(300)는, 크게 대시 패널(도 1의 115 참조)과의 씰링을 담당하는 외측 부재(320)와, 조향축(301)과 결합되어 조향축(301)의 회전과 슬라이딩 운동을 지지하며, 동시에 조향축(301)이 더스트 커버(300)와 결합되는 부위를 기준으로 소정의 각도로 비틀리는 피봇 운동시 이를 수용할 수 있는 내측 부재(310)로 구성된다.
한편, 외측 부재(320)의 내주면에는 내측 부재(310)의 일측 단부와 소정의 간격이 구비되는 위치까지 내측으로 연장 형성되는 돌출판(327)이 구비되어 있어서, 외부로부터의 먼지나 이물질의 유입을 방지하게 된다.
돌출판(327)은 외측 부재(320) 내주면에서 내측으로 연장 형성되면서 소정의 각도로 경사지게 형성되는 위가 잘린 원뿔 형상으로 형성되며, 조향축(301)이 관통되는 내경부에 방사상으로 형성되며 서로 소정의 간격으로 이격되게 형성되는 절개홈(329)이 구비되어 있어서, 조향축(301)의 삽입이 용이하면서도 이물질의 유입을 방지하게 되어 있다.
내측 부재(310)는 조향축(301)이 삽입되는 튜브 형상으로 내주면의 일측과 타측 단부에는 축지지체(330)가 결합되어 있어서, 조향축(301)의 회전과 슬라이딩 운동을 지지할 수 있게 되어 있다.
축지지체(330)는, 조향축(301)의 외주면을 지지하는 리브(335)가 돌출 형성되어 있는 지지체(333)와, 외주면은 내측 부재(310)의 요홈부(312)에 삽입 고정되고 내주면은 지지체(333)가 삽입되는 지지체 하우징(331)을 포함하여 구성되며, 내마모성과 저마찰성이 우수하고 소정의 휨과 강성을 구비하며 열에 의한 신축성이 적은 재질로 형성될 것이 요구되므로, 이와 같은 성질을 구비하는 폴리 아세탈(POM), 폴리 아미드(PA), 폴리 카보네이트(PC), 폴리 이미드(PI), 폴리 부틸렌 테레프 탈레이트(PBT) 등과 같은 엔지니어링 플라스틱계열 재질이나, 합성 수지 등으로 형성된다.
지지체 하우징(331)은, 지지체(333)의 이탈을 막을 수 있도록 지지체(333)의 외주면을 둘러싸게 형성되며, 그 단면은 지지체(333)의 외주면을 향해 개구되며 감싸는 디귿(ㄷ)자의 형상으로 형성되어 있다.
또한, 지지체(333)의 리브(335)는, 조향축(301)의 외주면에 끼워질 때 리브(335)가 양측으로 벌어지며 탄성 복원력으로 조향축(301)을 지지할 수 있도록 환형으로 형성되는 지지체(333) 몸체의 내주면 중심에서 돌출되어 양측으로 경사지게 형성되며, 지지체 하우징(331) 내측에서 조향축(301)의 회전시 연동하며 회전하게 되어 있다.
따라서, 조향축(301)과 밀착 결합되어 엔진룸으로부터 소음과 먼지 등의 유입을 줄이면서 조향축(301)의 회전도 원활하게 지지하게 된다.
또한, 내측 부재(310)에는 외주면의 직경이 확장되어 외측 부재(320)의 내주면에 밀착되며 결합되는 확경부(313)가 구비되어 있고, 내측 부재(310)의 타측 단부에는 소정의 깊이로 원주 방향의 둘레홈(315)이 형성되어 있어서, 조향축(301)의 피봇 운동을 지지할 수 있게 되어 있다.
즉, 조향축(301)을 자동차에 조립시 조향축(301)과 더스트 커버(300)가 일체로 결합된 상태에서 자동차의 대시 패널에 삽입하여 조향축(301)을 피봇 운동시키면서 조립하기 때문에 대시 패널에 고정되는 더스트 커버(300)에서 조향축(301)의 피봇 운동이 될 수 있게 되는 것이다.
그리고, 내측 부재(310)의 타측 단부에는 외주면과 둘레홈(315)의 경방향 사이에 원통 형상의 지지판(319)이 결합되어 조향축(301)의 피봇 운동시 외측 부재(320)에 견고하게 지지되면서 고정될 수 있게 되어 있다.
또한, 내측 부재(310)의 타측 단부 끝단에는 경방향의 외측으로 연장 형성된 플랜지부(317)가 구비될 수 있는데, 이렇게 내측 부재(310)에 플랜지부(317)가 형성되면 지지판(319)도 경방향의 외측으로 절곡되어 플랜지부(317)로 연장 형성된다.
한편, 자동차 차체의 대시 패널에 결합되며 내측에 내측 부재(310)가 삽입되는 외측 부재(320)는, 내측 부재(310)의 지지판(319)이 결합된 부위가 삽입된 외주면에 고정밴드(305)가 결합되는 체결홈(323)이 형성되어 있어서, 고정밴드(305)가 외측 부재(320)와 내측 부재(310)를 고정시키게 되어 있다.
그리고, 외측 부재(320)에 구비된 체결홈(323)에는 경방향으로 돌출된 돌기부(325)가 구비되어 고정밴드(305)의 홈(305a)과 결합되게 되어 있어서, 고정밴드(305)의 조임시 더스트 커버(300)가 회전되는 것을 방지할 수 있게 되어 있다.
한편, 외측 부재(320)에는 볼트 등의 체결부재에 의해 대시 패널에 결합시 외측 부재(320)의 변형을 방지하는 브라켓(303)이 결합될 수 있다.
브라켓(303)은 스틸 재질로 형성되며, 외측 부재(320)의 튜브 형상 부위에 관통되며 체결부(321)의 뒷면에 밀착되게 결합되는데, 브라켓(303)의 끝단부에는 경방향 외측으로 돌출되게 단면이 "ㄴ" 형상으로 절곡된 절곡부(304)가 구비되어 있어서 외측 부재(320)의 변형을 방지하며 강성을 유지하게 되어 있다.
또한, 외측 부재의 체결부(321)에는 브라켓(303)이 결합되는 뒷면에 수개의 돌기부(322)가 형성되어 있어서, 브라켓(303)의 수용홀(322a)에 삽입되어 정확한 위치에서 고정되며 결합될 수 있게 되어 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로 도 6에 도시된 더스트 커버의 내측 부재(310)에는 양측에 결합되는 축지지체(330)의 사이 내주면에 댐퍼(340)가 결합될 수 있게 되어 있다.
즉, 운전자의 조향휠 조작시 연동되어 회전하는 조향축(301)의 회전으로 발생되는 진동과 소음, 그리고 자동차의 주행시 노면으로부터 역입력되어 조향축(301)으로 전달되는 진동과 소음을 흡수하는 댐퍼(340)가 내측 부재(310)에 결합된다.
더욱이 이러한 댐퍼(340)는 내주면이 조향축(301)과 이격되고 외주면이 내측 부재(310)의 내주면에 형성된 홈에 결합되는데 외주면의 양측 단부 또는 일측 단부에 경사면(343)이 구비되어 있어서, 진동과 소음을 흠수함과 동시에 조향축(301)을 자동차에 조립시 경사면(343)이 조향축(301)의 피봇 운동을 지지하면서 탄성 복원력도 제공하게 되어 있다.
따라서, 조향축(301)의 조립시에는 조향축(301)의 피봇 운동을 지지하면서 탄성 복원력을 제공하고, 조향축(301)이 자동차 차체에 조립된 후에는 댐퍼(340)가 조향축(301)과 이격되어 있는 상태를 유지하면서 진동과 소음을 흡수하게 된다.
내측 부재(310)와 외측 부재(320)는, NR(Natural Rubber), NBR(Nitrile Butadiene Rubber), CR(Chloroprene Rubber), EPDM(Ethylene Propylene Terpolymer), FPM(Fluoro Rubber), SBR(Styrene Butadine Rubber), CSM(Chlorosulphonated Polyethylene), 우레탄, 실리콘 등과 같은 탄성재질로 형성된다.
이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면, 자동차 조향장치의 더스트 커버에 있어서 조향축의 회전운동과 슬라이딩 운동을 견고하게 지지하면서도 엔진룸을 통해 전달되는 소음과 조향축을 통해 전달되는 진동을 줄일 수 있게 되고, 내구가 진행된 후에도 조향축과 더스트 커버가 마찰하면서 발생되는 치찰음을 감소시켜 운전자에게 쾌적한 운전환경을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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.
300: 더스트 커버 301: 조향축
310: 내측 부재 313: 확경부
315: 둘레홈 319: 지지판
320: 외측 부재 321: 체결부
327: 돌출판 329: 절개홈
330: 축지지체

Claims (12)

  1. 조향축을 지지하며 자동차 차체의 대시 패널에 결합되는 것으로,
    상기 조향축이 삽입되는 튜브 형상으로 내주면의 일측과 타측 단부에는 축지지체가 결합되는 내측 부재;
    상기 내측 부재가 삽입되는 튜브 형상으로 일측 단부에는 상기 대시 패널에 결합되는 체결부가 형성되어 있는 외측 부재를 포함하며,
    상기 외측 부재의 내주면에는 내측으로 연장 형성되는 돌출판이 형성되되, 상기 돌출판은 소정의 간격으로 이격된 절개홈이 구비된 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 부재는 외주면의 직경이 확장되어 상기 외측 부재의 내주면에 밀착되며 결합되는 확경부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 내측 부재의 타측 단부에는 소정의 깊이로 원주 방향의 둘레홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 내측 부재의 타측 단부에는 외주면과 상기 둘레홈의 사이에 지지판이 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 내측 부재의 타측 단부 끝단에는 경방향으로 연장 형성된 플랜지부가 구비되고 상기 지지판이 상기 플랜지부로 연장 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 외측 부재는, 상기 내측 부재의 지지판이 결합된 부위가 삽입된 외주면에 고정밴드가 결합되는 체결홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 체결홈에는 경방향으로 돌출된 돌기부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버.
  10. 조향축을 지지하며 자동차 차체의 대시 패널에 결합되는 것으로,
    상기 조향축이 삽입되는 튜브 형상으로 내주면의 일측과 타측 단부에는 축지지체가 결합되는 내측 부재;
    상기 내측 부재가 삽입되는 튜브 형상으로 일측 단부에는 상기 대시 패널에 결합되는 체결부가 형성되어 있는 외측 부재를 포함하며,
    상기 내측 부재는 양측에 결합되는 축지지체의 사이 내주면에 댐퍼가 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 댐퍼는 내주면이 상기 조향축과 이격되고 외주면이 상기 내측 부재의 내주면에 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 댐퍼는 외주면의 일측 단부 또는 양측 단부에 경사면이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 더스트 커버.
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