KR101450319B1 - 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시 - Google Patents

조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시에 관한 것이다.
본 발명은 조향장치를 자동차의 차체에 고정하기 위해 마운팅 플랜지의 마운팅공에 삽입되는 것으로, 서로 삽관되는 내측 튜브와 외측 튜브, 상기 내측 튜브와 상기 외측 튜브를 결속시켜 주며 자동차의 진동 및 충격을 흡수하는 탄성체, 상기 외측 튜브가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 외측 튜브의 내주면에 구비되는 변형방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시를 제공한다.
본 발명에 의하면 외측 튜브의 강성을 보강하므로 외측 튜브의 외경이 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 변형된 외측 튜브의 외경으로 인하여 압입력이 증가하여 마운팅 플랜지가 깨지는 현상을 미연에 방지하므로 마운팅공의 내부에 마운팅부시를 정확하고 견고히 삽입할 수 있게 됨과 더불어, 변형방지부재가 외측 튜브의 강성을 보강하므로 외측 튜브를 강성이 낮은 합성수지 등의 재료로 형성하거나, 또는, 외측 튜브의 두께를 줄여 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시{Mounting Bush of Gear Housing for Steering Apparatus}
본 발명은 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시에 관한 것이다. 보다 상세하게는 외측 튜브의 강성을 보강하므로 외측 튜브의 외경이 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 변형된 외측 튜브의 외경으로 인하여 압입력이 증가하여 마운팅 플랜지가 깨지는 현상을 미연에 방지하므로 마운팅공의 내부에 마운팅부시를 정확하고 견고히 삽입할 수 있게 됨과 더불어, 변형방지부재가 외측 튜브의 강성을 보강하므로 외측 튜브를 강성이 낮은 합성수지 등의 재료로 형성하거나, 또는, 외측 튜브의 두께를 줄여 재료비를 절감할 수 있는 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 자동차의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차을 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.
이러한 자동차의 조향장치에는 운전석에 배치되는 조향휠과 이에 연결된 조향축, 그리고 조향축과 유니버셜 조인트(Universal Joint)를 통해 연결되는 기어박스 및 조향축을 차체에 고정시킬 수 있도록 그 외부에 장착되는 조향컬럼 등이 구비된다.
도 1은 일반적인 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 종래의 마운팅 부시를 나타낸 정면도와 측단면도이다.
도 1과 도 2에서 도시된 바와 같이 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치(100)는 조향축(105)으로부터 입력받은 회전력을 직선 운동으로 변환하는 랙-피니언 기어가 장착되는 기어 하우징(130), 기어 하우징(130)과 결합되는 랙하우징(150), 랙바와 이너 볼조인트로 연결되는 타이로드(110), 타이로드(110)와 연결된 타이로드 엔드(120), 타이로드 엔드(120)의 끝단에 결합되는 아우터 볼 조인트(125) 및, 벨로우즈(140) 등으로 구성된다.
이와 같은 구성의 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치(100)는 랙바에 형성된 랙과 치합하여 동력을 전달하는 피니언을 포함하고 있어, 운전자가 조향휠을 회전시키면 회전력이 조향축(105)과 유니버셜 조인트(미도시)를 통하여 피니언으로 전달되며, 전달된 회전력은 랙과 피니언에 의해 직선 방향의 힘으로 변화하여 랙바를 직선운동시킨다.
한편, 이러한 기어 하우징(130)은 자동차의 차체에 고정되는데, 기어 하우징(130)에 마운팅 플랜지(133)가 구비되어 있고, 이 마운팅 플랜지(133)에는 마운팅공(137)이 형성되어 있어서, 이 마운팅공(137)을 통해 체결부재(미도시)를 관통시켜 기어 하우징(130)이 자동차의 차체측에 고정되도록 하게 된다.
그런데, 기어 하우징(130)은 조향축을 통해 운전자측의 조향휠과 연결되어 있기 때문에, 차량 운행시 차체측의 진동이 조향휠을 통해 운전자에게 전달된다. 이에 따라, 이러한 진동을 저감시키기 위해 마운팅공(137) 내에 진동 흡수 기능이 우수한 고무재질의 마운팅 부시(135)를 설치하게 된다.
종래의 마운팅 부시(135)는, 내부로 볼트가 관통할 수 있도록 원통형으로 이루어진 금속재 파이프(135a)와, 이 금속재 파이프(135a)의 외주면에 결합되는 러버(135b)로 구성되어 있다.
특히, 러버(135a)는 마운팅공(137)에 밀착되는 지름으로 이루어지되, 양끝부분이 마운팅공(137)의 외곽쪽으로 약간 뻗어나오는 길이로 되어 있어서, 조립시에 압입기를 사용하여 마운팅공(137)에 압입시키게 된다.
이와 같이 설치된 마운팅 부시(135)는 파이프(135a)의 외주면에 접착된 러버(135b)가, 차체로부터 전달되는 차량의 진동이 운전자에게 전달되지 않도록 하게 된다.
그런데, 상기 마운팅 부시(135)를 기어 하우징(130)의 마운팅공(137)에 압입할 때에, 오조립이 되거나 체결 토크가 부족할 경우에는 온전한 압입 상태를 유지하지 못하게 됨으로써, 마운팅 부시(135)가 기어 하우징(130)으로부터 이탈하거나 진동과 하중을 제대로 흡수하지 못하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시에 있어서, 외측 튜브에 변형방지부재가 구비되어 외측 튜브의 강성을 보강하므로 탄성체로 몰딩 후 열수축 현상으로 외측 튜브의 외경이 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 마운팅공에 외측 튜브를 압입시 변형된 외측 튜브의 외경으로 인하여 압입력이 증가하여 마운팅 플랜지가 깨지는 현상을 미연에 방지하므로 마운팅공의 내부에 마운팅부시를 정확하고 견고히 삽입하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 변형방지부재가 외측 튜브의 강성을 보강하므로 외측 튜브를 강성이 낮은 합성수지 등의 재료로 형성하거나, 또는, 외측 튜브의 두께를 줄여 재료비를 절감할 수 있는 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 조향장치를 자동차의 차체에 고정하기 위해 마운팅 플랜지의 마운팅공에 삽입되는 것으로, 서로 삽관되는 내측 튜브와 외측 튜브, 상기 내측 튜브와 상기 외측 튜브를 결속시켜 주며 자동차의 진동 및 충격을 흡수하는 탄성체, 상기 외측 튜브가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 외측 튜브의 내주면에 구비되는 변형방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 외측 튜브에 변형방지부재가 구비되어 외측 튜브의 강성을 보강하므로 탄성체로 몰딩 후 열수축 현상으로 외측 튜브의 외경이 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 마운팅공에 외측 튜브를 압입시 변형된 외측 튜브의 외경으로 인하여 압입력이 증가하여 마운팅 플랜지가 깨지는 현상을 미연에 방지하므로 마운팅공의 내부에 마운팅부시를 정확하고 견고히 삽입할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 변형방지부재가 외측 튜브의 강성을 보강하므로 외측 튜브를 강성이 낮은 합성수지 등의 재료로 형성하거나, 또는, 외측 튜브의 두께를 줄여 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치를 나타내는 사시도;
도 2는 종래의 마운팅 부시를 나타낸 정면도와 측단면도;
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시를 나타내는 정면도와 측단면도;
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시를 나타내는 사시도;
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 조향장치의 기어 하우징의 마운팅 부시를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 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 있어서, 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 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시를 나타내는 정면도와 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시를 나타내는 사시도이다.
도 3과 도 4를 도 1과 함께 참조하면, 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치(100)는 조향축(105)으로부터 입력받은 회전력을 직선 운동으로 변환하는 랙-피니언 기어가 장착되는 기어 하우징(130), 기어 하우징(130)과 결합되는 랙하우징(150), 랙바와 이너 볼조인트로 연결되는 타이로드(110), 타이로드(110)와 연결된 타이로드 엔드(120), 타이로드 엔드(120)의 끝단에 결합되는 아우터 볼 조인트(125) 및, 벨로우즈(140) 등으로 구성된다.
기어 하우징(130)은 자동차의 차체에 고정되는데, 기어 하우징(130)에 마운팅 플랜지(133)가 구비되어 있고, 이 마운팅 플랜지(133)에는 마운팅공(137)이 형성되어 있어서, 이 마운팅공(137)을 통해 체결부재(미도시)를 관통시켜 기어 하우징(130)이 자동차의 차체측에 고정되도록 하게 된다.
그런데, 기어 하우징(130)은 조향축을 통해 운전자측의 조향휠과 연결되어 있기 때문에, 차량 운행시 차체측의 진동이 조향휠을 통해 운전자에게 전달된다. 이에 따라, 이러한 진동을 저감시키기 위해 마운팅공(137) 내에 진동 흡수 기능이 우수한 마운팅 부시(300)를 설치하게 된다.
이러한 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 마운팅 부시(300)는 조향장치를 자동차의 차체에 고정하기 위해 마운팅 플랜지(133)의 마운팅공(137)에 삽입되는 것으로, 서로 삽관되는 내측 튜브(310)와 외측 튜브(320), 상기 내측 튜브(310)와 상기 외측 튜브(320)를 결속시켜 주며 자동차의 진동 및 충격을 흡수하는 탄성체(330), 상기 외측 튜브(320)가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 외측 튜브(320)의 내주면에 구비되는 변형방지부재(350)를 포함하여 구성된다.
즉, 마운팅 플랜지(133)에는 마운팅공(137)이 형성되어 있는데, 이 마운팅공(137)의 내부에는 금속재의 기어박스가 금속재의 연결부재를 통해 차체와 연결될 때 그 사이에서 발생되는 진동을 저감시킬 수 있도록 마운팅 부시(300)가 삽입 설치된다.
마운팅 부시(300)는 차체에 고정되는 내측 튜브(310) 및 마운팅 플랜지(133)의 마운팅공(137)에 삽입되어 고정되는 외측 튜브(320)와, 이들 내측 튜브(310) 및 외측 튜브(320)를 일체 결속시켜주는 탄성체(330)로 이루어진다.
탄성체(330)는 노면으로부터의 진동이나 충격을 완화하고, 조종 안전성을 확보하기 위하여 적절한 스프링 특성 및 감쇠력을 가지는 것으로 내측 튜브(310)와 외측 튜브(320)의 사이에 하나 이상의 탄성체연결부(332)가 형성되어 있다.
본 실시예에서는 금속재 내측 튜브(310)와 금속재 외측 튜브(320)의 사이에 고무재질의 탄성체(330)가 몰딩되는 것으로, 두 개의 탄성체연결부(332)가 대칭으로 형성되어 내측 튜브(310)와 외측 튜브(320)를 결속시키게 된다.
이어서, 외측 튜브(320)의 외경이 변형되는 것을 방지할 수 있도록 외측 튜브(320)의 내주면에 변형방지부재(350)가 구비된다.
변형방지부재(350)는 코일형상으로 외측 튜브(320)의 내주면에 나사부와 같은 형상으로 형성되며, 외측 튜브(320)에 결합되어 외측 튜브(320)의 강성을 보강하므로 외경이 변형되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 내측 튜브(310)와 외측 튜브(320)를 탄성체(330)로 몰딩하여 형성된 두 개의 탄성체연결부(332)가 열수축 현상을 일으킬 때, 외측 튜브(320)의 외경이 변형되지 않도록 외측 튜브(320)의 내주면에 변형방지부재(350)가 구비되어 외측 튜브(320)의 강도를 더 보강함으로 외측 튜브(320)가 변형되는 것을 방지하게 되는 것이다.
이와 같이, 외측 튜브(320)의 내주면에 변형방지부재(350)를 구비함으로써, 열수축 현상으로 외경이 변형되는 것을 방지하고, 이로써, 외측 튜브(320)를 마운팅 플랜지(133)의 마운팅공(137)에 압입하는 경우 압입력이 증가하여 마운팅 플랜지(133)가 깨지는 현상을 미연에 방지할 수 있게 되며, 마운팅공(137)의 내부에 마운팅부시(300)를 정확하고 견고히 삽입할 수 있게 된다.
더불어, 변형방지부재(350)가 외측 튜브(320)의 강성을 보강하므로 외측 튜브(320)를 강성이 낮은 금속 또는 합성수지 등의 재료로 형성하거나, 또는, 외측 튜브(320)의 두께를 줄여 재료비를 절감할 수도 있다.
이와 같은 변형방지부재(350)의 단면은 원 또는 다각형의 형상으로 형성될 수도 있고, 외측 튜브(320)와 변형방지부재(350)를 일체로 형성할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 조향장치의 기어 하우징의 마운팅 부시를 나타내는 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에서는 변형방지부재(360)가 고리형상으로 외측 튜브(320)의 내주면에 축방향으로 하나 이상 형성되는 것이다.
즉, 변형방지부재(360)는 고리형상으로 외측 튜브(320)의 내주면에 축방향으로 하나 이상 형성되는 것으로, 외측 튜브(320)의 외경이 변형되는 것을 방지할 수 있도록 내주면에 변형방지부재(360)가 구비된다.
변형방지부재(360)는 외측 튜브(320)의 내주면에 고리형상으로 형성되며, 외측 튜브(320)에 구비되어 외측 튜브(320)의 강성을 보강하므로 외경이 변형되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 내측 튜브(310)와 외측 튜브(320)를 탄성체(330)로 몰딩하여 형성된 두 개의 탄성체연결부(332)가 열수축 현상을 일으킬 때, 외측 튜브(320)의 외경이 변형되지 않도록 외측 튜브(320)의 내주면에 변형방지부재(360)가 구비되어 외측 튜브(320)의 강도를 더 보강함으로 외측 튜브(320)가 변형되는 것을 방지하게 되는 것이다.
이와 같이, 외측 튜브(320)의 내주면에 변형방지부재(360)를 구비함으로써, 열수축 현상으로 외경이 변형되는 것을 방지하고, 이로써, 외측 튜브(320)를 마운팅 플랜지(133)의 마운팅공(137)에 압입하는 경우 압입력이 증가하여 마운팅 플랜지(133)가 깨지는 현상을 미연에 방지할 수 있게 되며, 마운팅공(137)의 내부에 마운팅부시(300)를 정확하고 견고히 삽입할 수 있게 된다.
더불어, 변형방지부재(360)가 외측 튜브(320)의 강성을 보강하므로 외측 튜브(320)를 강성이 낮은 금속 또는 합성수지 등의 재료로 형성하거나, 또는, 외측 튜브(320)의 두께를 줄여 재료비를 절감할 수도 있다.
이와 같은 변형방지부재(360)의 단면은 원 또는 다각형의 형상으로 형성될 수도 있고, 외측 튜브(320)와 변형방지부재(360)를 일체로 형성할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 외측 튜브에 변형방지부재가 형성되어 외측 튜브의 강성을 보강하므로 탄성체로 몰딩 후 열수축 현상으로 외측 튜브의 외경이 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 마운팅공에 외측 튜브를 압입시 변형된 외측 튜브의 외경으로 인하여 압입력이 증가하여 마운팅 플랜지가 깨지는 현상을 미연에 방지하므로 마운팅공의 내부에 마운팅부시를 정확하고 견고히 삽입할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 변형방지부재가 외측 튜브의 강성을 보강하므로 외측 튜브를 강성이 낮은 합성수지 등의 재료로 형성하거나, 또는, 외측 튜브의 두께를 줄여 재료비를 절감할 수 있는 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 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 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.
130 : 기어 하우징 133 : 마운팅 플랜지
137 : 마운팅공 300 : 마운팅 부시
310 : 내측 튜브 320 : 외측 튜브
330 : 탄성체 332 : 탄성체연결부
350, 360 : 변형방지부재

Claims (6)

  1. 조향장치를 자동차의 차체에 고정하기 위해 마운팅 플랜지의 마운팅공에 삽입되는 것으로,
    서로 삽관되는 내측 튜브와 외측 튜브;
    상기 내측 튜브와 상기 외측 튜브를 결속시켜 주며 자동차의 진동 및 충격을 흡수하는 탄성체;
    상기 외측 튜브가 변형되는 것을 방지할 수 있도록 외측 튜브의 내주면에 구비되는 변형방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형방지부재는 코일형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형방지부재는
    상기 외측 튜브의 내주면에 축방향으로 하나 이상 구비되는 고리 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 외측 튜브와 상기 변형방지부재는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 튜브의 재질은 금속 또는 합성수지인 것을 특징으로 하는 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성체는 상기 내측 튜브와 상기 외측 튜브의 사이에 하나 이상의 탄성체연결부가 형성되도록 몰딩된 것을 특징으로 하는 조향장치 기어 하우징의 마운팅 부시.
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