KR101417072B1 - 파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치에 관한 것으로, 기어박스의 내부 및 외부로 압유의 유출입을 유도하는 파이프를 기어박스에 확실한 기밀성을 가지도록 연결하여 연결부에서의 누유를 방지함과 더불어 조립 생산성도 향상시킬 수 있도록 파워스티어링용 기어박스에 형성된 포트에 실링재가 외주면에 도포된 유압 파이프가 압입되어 플레어너트로 체결된 구조로 이루어진다.

기어박스, 실링재, 플레어너트

Description

파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치{Pipe connecting device for power steering gear box}

본 발명은 차량의 파워스티어링장치에 관한 것으로, 특히 파워스티어링용 기어박스에 오일의 유입 혹은 유출을 유도하는 파이프를 우수한 실링성을 갖도록 연결하는 파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치에 관한 것이다.

종래 차량에 운전자의 조향 조작성을 향상시키기 위해 파워스티어링 장치가 널리 적용되고 있다. 이러한 파워스티어링 장치는 조향핸들과 연결되어 조향핸들의 조작에 따라 차량의 폭방향 좌우로 이동하는 조향기어를 내장한 기어박스를 구비하고, 상기 조향기어가 기어박스의 내부에서 조향핸들의 조작에 따라 좌우로 이동할 때에 조향기어에 유압을 가해서 조향기어의 이동을 조장하는 유압장치가 차량에 구비되며, 상기 유압장치는 유압을 발생시키는 유압펌프와 이 유압펌프에서 발생되는 유압을 상기 기어박스로 공급하거나 기어박스내의 오일을 드레인시키도록 기어박스에 연결되는 유압 파이프 등을 구비한다.

도 1에는 종래기술에 따라 파워스티어링 장치에 유압 파이프가 연결된 상태의 단면이 도시되어 있다. 즉, 기어박스(10)의 일측에 외부와 연통되게 형성된 포 트(10a)에는 유압 파이프(11)의 선단부가 삽입되어 끼워지고, 상기 유압 파이프(11)의 외주에는 플레어너트(12; Flare Nut)에 삽입된 상태에서 상기 플레어너트(12)를 기어박스(10)에 조립하여 기어박스(10)에 파이프(11)를 연결하게 되어 있다.

상기 파이프(11)의 외주면과 상기 기어박스의 포트의 내주면 사이에 형성되는 틈새를 메워서 실링하기 위해 상기 파이프(11)의 삽입측 선단부 외주에는 오일링(13)이 끼워지게 되고, 상기 오일링(13)은 상기 파이프(11)의 외주면과 상기 기어박스의 포트의 내주면 사이에서 압착되어 기밀을 유지해서 오일의 누유를 방지하게 된다.

상기 오일링(13)을 파이프(11)의 외주에 끼워서 고정시키기 위해 파이프(11)의 외주에는 확경된 형상의 벌지부(11a; bulge)가 형성된다.

그런데 상기와 같이 플레어너트를 매개로 파이프를 기어박스에 조립하는 과정에 파이프와 기어박스 포트의 중심이 서로 일치하지 않으면 오조립이 발생되면서 상기 오일링의 기밀성이 저하되어 누유가 발생되는 문제점이 있었다.

즉, 도 2에서 약 0.3mm 정도의 오조립 발생시에 단면으로 도시한 바와 같이 파이프(11)의 중심과 기어박스 포트(10a)의 중심이 서로 어긋나서 파이프(11)의 선단부가 일측으로 치우치게 되면, 편심되는 측의 오일링(13)은 과도하게 압축되어 파손될 염려가 있고, 반대측의 오일링은 파이프의 외주면과 포트의 내주면 사이에서 적절히 압착되지 못하여 기밀을 확실하게 유지해주지 못해서 누유를 발생시킨다고 하는 결점이 있었다.

상기와 같이 파이프(11)의 중심과 기어박스 포트의 중심이 정확히 일치하지 못하고 오조립되는 원인은 알루미늄 재질의 주조물인 기어박스의 포트에 스틸재질의 플레어너트를 체결하여 파이프를 연결시킬 때에 플레어너트의 체결 토크로 인해 새로운 나사산이 포트의 내부에 형성되면서 조립이 어긋나기 때문인 것으로 판명되었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 기어박스의 내부 및 외부로 압유의 유출입을 유도하는 파이프를 기어박스에 확실한 기밀성을 가지도록 연결하여 연결부에서의 누유를 방지함과 더불어 조립 생산성도 향상시킬 수 있도록 한 파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파워스티어링용 기어박스에 형성된 포트에 실링재가 외주면에 도포된 유압 파이프가 압입되어 플레어너트로 체결된 구조로 이루어진다.

바람직하기로는 상기 실링재는 우레탄 재질로 된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 실링재가 상기 유압 파이프의 삽입측 선단부의 외주면 시작부위에 도포되는 시작높이는 유압 파이프의 외주면과 포트의 내주면 사이에 형성되는 조립용 틈새의 갭의 크기와 동일하도록 설정되고, 상기 실링재의 도포길이는 유압 파이프가 기어박스의 내부로 삽입되어 압입되는 길이와 동일하도록 설정되며, 상기 실링재의 끝부분의 높이는 상기 시작높이의 1.68배로 설정된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치에 의하면, 파워스티어링 장치의 기어박스에 형성된 연결 포트에 실링재를 도포한 유압 파이프가 압입되어 연결됨에 따라 유압 파이프의 외주면과 포트의 내주면 사이의 틈새에 실링재가 압착되면서 개재됨으로써, 유압 파이프와 기어박스의 포트 사이의 기밀성을 향상시켜 누유를 확실하게 방지할 수 있고, 유압 파이프에 오일링을 장착하기 위한 벌지부를 형성할 필요가 없으므로 유압 파이프의 제작성이 향상됨과 더불어 연결 공정도 축소되어 생산성도 향상되며, 유압 파이프를 기어박스의 포트에 단순히 압입하여 플레어너트로 기어박스에 체결해서 연결함에 따라 유압 파이프의 오조립도 저감시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 3에는 본 발명에 따라 유압 파이프를 파워스티어링 장치의 기어박스에 연결하기 이전의 분해도가 도시되어 있는 바, 파워스티어링 장치의 기어박스(1)의 일측에는 접속 포트(1a)가 형성되어, 상기 접속 포트(1a)를 통해 기어박스 내부 및 외부로 오일이 유출입하게 된다.

상기 기어박스(1)의 내부 및 외부로 오일이 원활하게 유출입할 수 있도록 유압 파이프(2)가 기어박스의 접속 포트(1a)에 압입되는 방식으로 연결되고, 상기 유압 파이프(2)를 기어박스(1)에 확실하게 고정하기 위해 공지의 플레어너트(3)가 사 용된다.

상기 유압 파이프(2)가 기어박스(1)에 압입되기 이전에 유압 파이프의 압입측 선단부의 외주면에는 별도의 실링재(4)가 미리 도포된다. 상기 실링재(4)는 우레탄을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 실링재를 도포한 유압 파이프를 기어박스의 포트에 압입하여 연결한 경우에 도 4에서 단면으로 도시한 바와 같이 유압 파이프(2)의 선단부 외주면과 기어박스(1)의 포트(1a)의 내주면 사이에 형성되는 조립용 틈새에 상기 실링재(4)가 충진되어, 상기 틈새를 확실하게 막아줌으로써 유압 파이프와 기어박스 사이의 기밀성을 향상시키고, 상기 조립용 틈새를 통한 오일의 누유를 확실하게 방지하게 된다.

상기 실링재(4)를 유압 파이프의 선단부 외주면에 도포할 경우에 최적의 양으로 도포해야 실링성이 향상되는 바, 만일 도 5에서 단면으로 도시한 바와 같이 도포되는 실링재(4a)의 양이 부족할 경우에는 실링재(4a)의 두께가 얇아져서 상기 조립용 틈새를 확실하게 채워주지 못함으로 인해 실링성이 저하되면서 조립용 틈새를 통해서 오일의 누유가 발생하게 된다.

한편 도 6에서 단면으로 도시한 바와 같이 도포되는 실링재(4b)의 양이 과다할 경우에는 실링재(4b)의 두께가 지나치게 두꺼워지고, 상기 실링재(4b)의 선단부(4ba)가 유압 파이프(2)의 입구까지 연장되게 형성되어, 상기 선단부(4ba)로 인해 유압 파이프로 오일이 유출입할 때에 방해가 되어 오일의 유동성을 저하시키고, 상기 플레어너트(3)의 선단부와 포트(1a) 사이에 개재되는 실링재(4b)의 후단 부(4bb)는 지나치게 두꺼워져 플레어너트의 체결작업에 방해가 됨으로써 조립성이 저하되게 된다.

이에 따라 실링재(4)의 도포량을 최적으로 설정해야 실링재의 과부족으로 인한 결점을 해소할 수 있게 되는 데, 본 발명에서는 조립용 틈새의 갭이 0.3mm로 설정된 경우에 다음과 같이 실링재(4)를 최적으로 도포한다.

즉, 실링재(4)가 유압 파이프(2)의 삽입측 선단부의 외주면 시작부위에 도포되는 시작높이는 조립용 틈새의 갭의 크기(0.3mm)와 동일하도록 설정하고, 실링재(4)의 도포길이는 유압 파이프(2)가 기어박스의 내부로 삽입되어 압입되는 길이와 동일하도록 설정하는 데, 본 발명의 실시예에서는 5.0mm로 설정하며, 실링재(4)의 끝부분의 높이는 상기 시작높이의 1.68배, 즉 0.5mm로 설정한다.

상기와 같이 실링재(4)를 유압 파이프(2)의 선단부 외주면에 도포하여 유압 파이프를 기어박스의 포트에 압입하면 도 4에서 단면으로 도시한 바와 같이 상기 실링재가 조립용 틈새의 전체 길이를 따라서 조립용 틈새를 균일하게 채워서 실링성을 향상시킴으로써 오일의 누유를 확실하게 방지할 수 있고, 실링재(4)의 선단부(41)가 유압 파이프의 입구 쪽으로 연장되지 않아서 유압 파이프를 통한 오일의 유동에 방해가 되지 않으며, 포트(1a)의 플레어너트(3)의 선단부 사이에 개재되는 실링재(4)의 후단부(42)는 적당한 높이로 돌출되어 플레어너트의 체결시에 실링재가 방해되지 않는다.

도 1은 종래 기술에 따라 유압 파이프가 기어박스에 연결된 상태의 단면도,

도 2는 종래 기술에 따라 유압 파이프가 기어박스에 오조립된 상태의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치의 분해도,

도 4는 본 발명에 따라 유압 파이프가 파워스티어링용 기어박스의 포트에 연결된 상태의 단면도,

도 5와 도 6은 각각 실링재가 부족 및 과다한 경우의 현상 설명도,

도 7은 본 발명에 따라 유압 파이프의 외주면에 도포되는 실링재의 설명도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-파워스티어링용 기어박스 2-유압 파이프

3-플레어너트 4-실링재

Claims (4)

1. 파워스티어링용 기어박스(1)에 형성된 포트(1a)에 압입된 유압파이프(2);

   상기 유압파이프(2)가 빠지지 않도록 상기 유압파이프(2)를 가압하며 상기 포트(1a)에 체결된 플레어너트(3);를 포함하며,

   상기 유압파이프(2)의 외주면 중 상기 포트(1a)로 압입되는 부위에 실링재(4)가 도포되며,

   상기 포트(1a)의 내측으로 형성된 나사산과, 상기 플레어너트(3)의 외측으로 형성된 나사산이 결합됨으로써 상기 포트(1a)에 상기 플레어너트(3)가 체결되되,

   상기 포트(1a)의 내측으로 형성된 나사산은 상기 유압파이프(2)가 압입되는 포트홀의 직경보다 큰 직경을 갖도록 상기 포트(1a)의 내주면에 구비된 체결부에 형성되며,

   상기 플레어너트(3)의 외측으로 형성된 나사산은 상기 체결부와 동일한 직경을 갖도록 상기 플레어너트(3) 외주면에 구비된 결합부에 형성되며,

   상기 실링재(4)가 상기 포트(1a)에 압입된 상기 유압파이프(2)의 끝단으로부터 상기 체결부까지 개재되는 것을 특징으로 하는 파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 실링재(4)는 우레탄 재질로 된 것을 특징으로 하는 파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 실링재(4)가 상기 유압 파이프(2)의 삽입측 선단부의 외주면 시작부위에 도포되는 시작높이는 유압 파이프(2)의 외주면과 포트(1a)의 내주면 사이에 형성되는 조립용 틈새의 갭의 크기와 동일하도록 설정되고, 상기 실링재(4)의 도포길이는 유압 파이프(2)가 기어박스(1)의 내부로 삽입되어 압입되는 길이와 동일하도록 설정되며, 상기 실링재(4)의 끝부분의 높이는 상기 시작높이의 1.68배로 설정된 것을 특징으로 하는 파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 조립용 틈새가 0.3mm 인 경우에 상기 시작높이는 0.3mm이고, 상기 도포길이는 5.0mm이며, 상기 끝부분의 높이는 0.5mm로 설정된 것을 특징으로 하는 파워스티어링용 기어박스의 파이프 연결장치.

Images