KR102315571B1

KR102315571B1 - 조향장치용 벨로우즈

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Publication number: KR102315571B1
Application number: KR1020200087540A
Authority: KR
Inventors: 김성술; 김동의; 장병구; 최무근; 방성웅; 최홍국; 이원욱
Original assignee: 주식회사 디엠씨
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2021-10-21

Abstract

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 조향장치의 랙하우징 외륜과 타이로드 사이에서 체결부재를 매개로 설치되어 내부에 충전된 윤활유의 누설을 방지 및 외부 이물질로부터 랙하우징을 보호하며 신축 가능하도록 외측으로 돌출되는 복수개의 산부와 내측으로 삽입되는 복수개의 곡부로 이루어지는 주름부를 가지는 원통형상의 조향장치용 벨로우즈에 있어서, 일단에는 상기 랙하우징의 외경과 접지하는 대경부(110)가 구비되고 타단에는 상기 타이로드의 외경과 접지하는 소경부(120)가 구비되며, 상기 대경부(110)와 상기 소경부(120)는 굴곡부로 구비됨에 따라 상기 굴곡부의 단면은 산부와 골부로 형성되되, 상기 소경부(120)에서의 산부(121) 꼭지부위가 일직선상에 위치하고 상기 소경부(120)에서의 골부(122) 꼭지부위가 일직선상에 위치하여 수축과 팽창 시에 상기 산부(121)의 꼭지부위와 골부(122)의 꼭지부위가 서로 맞닿도록 배치하여 소음과 찍힘으로 인한 파손을 방지하는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

Description

조향장치용 벨로우즈{Bellows for steering system}

본 발명은 조향장치용 벨로우즈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조향장치의 랙하우징 외륜과 타이로드 사이에서 체결부재를 매개로 설치되어 내부에 충전된 윤활유의 누설을 방지 및 외부 이물질로부터 랙하우징을 보호하는 조향장치용 벨로우즈에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향장치는 자동차의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.

이러한 자동차의 조향장치에는 운전석에 배치되는 조향휠과 이에 연결된 조향축, 그리고 조향축과 유니버설 조인트(Universal Joint)를 통해 연결되는 기어박스 및 조향축을 차체에 고정시킬 수 있도록 그 외부에 장착되는 조향컬럼 등이 구비된다.

도 1 을 참조하면, 중공으로 마련된 랙하우징(10)의 선단 외측으로는 축방향으로 이동 가능하도록 랙바(12)가 연장 설치된다.

그리고 상기 랙바(12)의 선단에는 이너볼조인트(14)를 재개하여 타이로드(13)와 연결되는데, 이너볼조인트(14)는 랙바(12)의 선단에 연결된 볼 조인트 하우징(14a)과 이와 마주하는 타이로드(13)의 선단에 설치된 볼(14b)이 서로 결합되어 구 중심으로 일정각도 내에서 회전하는 요운동과 축 중심으로 360도 회전하는 회전운동을 할 수 있도록 마련된다.

또한, 상기 벨로우즈(15)는 상기 랙바(12)와 타이로드(13)가 축방향으로 이동함에 따라 신축 가능하도록 주름관이 형성되어 있으며, 양단은 상기 랙하우징(11)의 선단 외주면과 타이로드(13)의 중간단 외주면에 밀착되도록 마련된다.

이러한 구조와 형상을 가지는 종래 벨로우즈(15)는 주변 외부 열에 의해 벨로우즈 내부의 공기가 팽창하고 압력이 상승하는 경우, 벨로우즈(15)의 수축 또는 이완하는 경우 벨로우즈의 형상이 비정형적으로 변형되면서 벨로우즈의 내주면과 볼 조인트 하우징(14a)이 부딪힘에 따라 노이즈가 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1337980호 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1476705호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2014-0020009호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 조향장치용 벨로우즈의 형상 및 구조를 변경하여 주변온도 상승에 따른 벨로우즈 내부 압력 상승 시 벨로우즈와 볼 조인트 하우징과의 접촉을 방지함으로써 노이즈의 발생을 절감시키는 구조를 갖는 조향장치용 벨로우즈를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 벨로우즈의 인장 압축에 의한 변형 시 발생하는 벨로우즈의 주름부와 볼 조인트 하우징 사이의 부딪힘에 의한 노이즈 발생을 방지할 수 있는 구조를 갖는 조향장치용 벨로우즈를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 조향장치의 랙하우징 외륜과 타이로드 사이에서 체결부재를 매개로 설치되어 내부에 충전된 윤활유의 누설을 방지 및 외부 이물질로부터 랙하우징을 보호하며 신축 가능하도록 외측으로 돌출되는 복수개의 산부와 내측으로 삽입되는 복수개의 곡부로 이루어지는 주름부를 가지는 원통형상의 조향장치용 벨로우즈에 있어서, 일단에는 상기 랙하우징의 외경과 접지하는 대경부(110)가 구비되고 타단에는 상기 타이로드의 외경과 접지하는 소경부(120)가 구비되며, 상기 대경부(110)와 상기 소경부(120)는 굴곡부로 구비됨에 따라 상기 굴곡부의 단면은 산부와 골부로 형성되되, 상기 소경부(120)에서의 산부(121) 꼭지부위가 일직선상에 위치하고 상기 소경부(120)에서의 골부(122) 꼭지부위가 일직선상에 위치하여 수축과 팽창 시에 상기 산부(121)의 꼭지부위 끼리, 골부(122)의 꼭지부위 끼리 서로 맞닿도록 배치하여 소음과 찍힘으로 인한 파손을 방지하는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 소경부(120)의 산부(121)는 벨로우즈(100) 외부에 위치하는 외측 산부 꼭지부위(121a)와 벨로우즈 내부에 위치하는 내측 산부 꼭지부위(121b)로 나누어지되, 상기 외측산부 꼭지부위(121a)들은 직선인 제1직선(SL1)으로 연결되며, 상기 내측산부 꼭지부위(121b)들은 직선인 제2직선(SL2)으로 연결되고, 상기 소경부(120)의 골부(122)는 벨로우즈 외부에 위치하는 외측골부 꼭지부위(122a)와 벨로우즈 내부에 위치하는 내측골부 꼭지부위(122b)로 나누어지되, 상기 외측골부 꼭지부위(122a)들은 직선인 제3직선(SL3)으로 연결되며, 상기 내측골부 꼭지부위(122b)들은 직선인 제4직선(SL4)으로 연결되도록 상기 외측산부 꼭지부위(121a)와 상기 내측산부 꼭지부위(121b)와, 상기 외측골부 꼭지부위(122a)와 상기 내측골부 꼭지부위(122b)가 배치된 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 대경부(110)의 산부(111)는 벨로우즈(100) 외부에 위치하는 대경외측산부 꼭지부위(111a)와 벨로우즈(100) 내부에 위치하는 대경내측산부 꼭지부위(111b)로 나누어지되, 상기 대경외측산부 꼭지부위(111a)들은 직선인 제5직선(SL5)으로 연결되며, 상기 대경내측산부 꼭지부위(111b)들은 직선인 제6직선(SL6)으로 연결되며, 상기 대경부(110)의 골부(112)는 벨로우즈 외부에 위치하는 대경외측골부 꼭지부위(112a)와 벨로우즈 내부에 위치하는 대경내측골부 꼭지부위(112b)로 나누어지되, 상기 대경외측골부 꼭지부위(112a)들은 직선인 제7직선(SL7)으로 연결되며, 상기 대경내측골부 꼭지부위(112b)들은 직선인 제8직선(SL8)으로 연결되도록 상기 대경외측산부 꼭지부위(111a)와 상기 대경내측산부 꼭지부위(111b)와, 상기 대경외측골부 꼭지부위(112a)와 상기 대경내측골부 꼭지부위(112b)가 배치된 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 소경부(120)에서 외측산부 꼭지부위(121a)는 곡선으로 형성되고, 상기 외측골부 꼭지부위(122a)와 상기 내측산부의 꼭지부위(121b)와 상기 내측골부의 꼭지부위(122b)는 직선으로 형성되되, 상기 내측골부 꼭지부위(122b)의 직선의 길이를 L1 이라하고, 상기 외측골부 꼭지부위(122a)의 직선의 길이를 L2 이라하고, 상기 내측산부 꼭지부위(121b)의 직선의 길이를 L3 라고 할 때, 상기 L1, L2, L3의 관계는 L1>L2>L3의 관계가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 소경부(120)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 외쪽끝단(P1)은 상기 소정 외측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 오른쪽 끝단(P2)과 연결되어 제1변(S1)을 이루고, 상기 소경부(120)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 오른쪽끝단(P3)은 상기 소정 외측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P4)과 연결되어 제2변(S2)을 이루며, 상기 소경부(120)의 소정 내측산부에서 직선부위의 외쪽끝단(P5)은 상기 소정 내측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 오른쪽끝단(P6)과 연결되어 제3변(S3)을 이루고, 상기 소경부(120)의 소정 내측산부에서 직선부위의 오른쪽끝단(P7)은 상기 소정 내측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P8)과 연결되어 제4변(S4)을 이루어 벨로우즈의 주름부를 형성한 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 대경부(110)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 외쪽끝단(P11)은 상기 소정 외측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 오른쪽 끝단(P12)과 연결되어 제5변(S5)을 이루고, 상기 대경부(110)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 오른쪽끝단(P13)은 상기 소정 외측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P14)과 연결되어 제6변(S6)을 이루며, 상기 대경부(110)의 소정 내측산부에서 직선부위의 외쪽끝단(P15)은 상기 소정 내측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 오른쪽끝단(P16)과 연결되어 제7변(S7)을 이루고, 상기 대경부(110)의 소정 내측산부에서 직선부위의 오른쪽끝단(P17)은 상기 소정 내측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P18)과 연결되어 제8변(S8)을 이루어 벨로우즈의 주름부를 형성한 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 제5변(S5)과 상기 제6변(S6) 사이에는 다수의 리브(140)가 형성되어 대경부(110)의 벨로우즈 강도를 높이며, 상기 다수의 리브(140)는 상기 대경외측골부 꼭지부위(112a)가 반경방향으로 돌출된 둘출부(141)로 이루어지되, 상기 돌출부(141)는 상기 대경외측골부에 대하여 일정각도마다 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

한편, 상기 벨로우즈(100)의 주름부가 서로 겹쳐질 때 상기 외측골부 꼭지부위(122a)의 직선의 길이 L2가 상기 내측산부(121b)의 직선의 길이 L3 보다 길게 형성됨에 따라 상기 제1변(S1)과 인접한 제3변(S3)이 접촉할 때 제1변(S1)과 제3변(S3) 중에서 외측골부(122a) 근방에서는 상기 제1변(S1)과 상기 제3변(S3)이 서로 접촉하지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 제1변(S1)과 상기 제2변(S2)의 길이가 동일하도록 형성됨에 따라 상기 벨로우즈(100)의 주름부가 서로 겹쳐질 때 제1변(S1)과 인접한 제2변(S2)은 각각의 외측산부 꼭지부위(121a)로부터 동일한 거리에 위치한 부위들이 서로 맞닿도록 접촉하며 이때 각각의 외측산부 꼭지부위(121a)들이 서로 맞닿도록 배치되어 겹쳐짐으로 인해 제1변(S1)과 제2변(S2)에 손상이 되거나 찍힘이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 제3변(S3)과 상기 제4변(S4)의 길이가 동일하도록 형성됨에 따라 상기 벨로우즈(100)의 주름부가 서로 겹쳐질 때 제3변(S3)과 인접한 제4변(S4)은 각각의 내측골부의 꼭지부위(122b)로부터 동일한 거리에 위치한 부위들이 서로 맞닿도록 접촉하며 이때 각각의 내측골부들이 서로 맞닿도록 배치되어 겹쳐짐으로 인해 제3변(S3)과 제4변(S4)에 손상이 되거나 찍힘이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 대경부(110)의 길이방향의 중심선을 Cm이라 하고 상기 소경부(120)의 길이방향의 중심선을 Cs라 할 때, 상기 Cm 과 상기 Cs는 서로 겹치도록 배치되며, 상기 밸로우즈(100)의 전체길이를 La 라하고 상기 대경부(110)에 대해 길이방향의 길이를 Lm 이라 하고 상기 소경부(120)의 길비방향의 길이를 Ls 라 할 때, 상기 La = Lm + Ls가 되며, 상기 Lm과 Ls의 관계는 0.5Ls < Lm < 1.2 Ls 인 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 벨로우즈(100)의 주름부가 겹쳐짐에 따라 소경부(120)에서 제1변(S1)과 제2변(S2)이 서로 밀착되고 제3변(S3)과 제4변(S4)이 서로 밀착되는 상태인 제1상태와, 주름부가 벌어짐에 따라 제1변(S1)과 제2변(S2)이 서로 떨어지고 제3변(S3)과 제4변(S4)이 서로 떨어지는 상태인 제2상태라 할 때, 각각의 외측골부 꼭지부위(112a)를 연결한 제3직선(SL3)과 각각의 내측산부 꼭지부위(121b)를 연결한 제2직선(SL2)은 상기 제1상태와 제2상태 모두에서 직선 상태를 유지하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 각각의 내측골부 꼭지부위(122b)를 연결한 제4직선(SL4)은 상기 제1상태와 제2상태모두에서 계단상태가 아닌 직선 상태를 유지하도록 형성됨에 따라, 상기 제4직선(SL4)은 상기 내측골부의 꼭지부위(122b)의 모든 위치는 제1상태와 제2상태에서 특정부위가 소경부의 중심선인 Cs 에 근접하게 배치되는 것을 배제하도록 형성된 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 제1직선(SL1)과 상기 제2직선(SL2)과 상기 제3직선(SL3)과 상기 제4직선(SL4)은 서로 평행하게 배치되며, 상기 제4직선(SL4)과 상기 소경부(120)의 중심선인 Cs는 임의각도를 이루되 상기 임의각도는 8ㅀ 내지 12ㅀ 를 이루는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 제5직선(SL5)과 상기 제6직선(SL6)과 상기 제7직선(SL7)과 상기 제8직선(SL8)은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

또한, 상기 제8직선(SL8)과 상기 대경부의 중심선인 Cm은 임의각도를 이루되 상기 임의각도는 3ㅀ 내지 6ㅀ 를 이루는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈가 제공된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 볼 하우징을 중심으로 벨로우즈의 양단이 일정한 각도를 이루면서 벨로우즈 주름부의 산부와 곡부가 벨로우즈 변형 시에도 일직선상으로 위치하도록 벨로우즈의 형상 및 구조를 이룸으로써, 열변형을 최소화하고 벨로우즈의 내주면과 볼 조인트 하우징 사이의 접촉 및 부딪힘을 억제하여 노이즈 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 벨로우즈가 설치된 상태를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 발람직한 일실시예에 따른 조향장치용 벨로우즈의 정면도,
도 3은 도 2의 "A-A"부의 단면도,
도 4는 도 3의 소경부의 산부와 골부를 확대한 확대도,
도 5는 도 3의 대경부의 산부와 골부를 확대한 확대도,
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따른 조향장치용 벨로우즈의 정면도,
도 7은 도 6의 "B-B"부의 단면도,
도 8은 도 6의 "C-C"부의 단면도,
도 9는 종래의 벨로우즈가 압축된 상태를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 조향장치용 베로우즈가 압축된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

첨부된 도 2는 본 발명의 발람직한 일실시예에 따른 조향장치용 벨로우즈의 정면도, 도 3은 도 2의 "A-A"부의 단면도, 도 4는 도 3의 소경부의 산부와 골부를 확대한 확대도, 도 5는 도 3의 대경부의 산부와 골부를 확대한 확대도, 도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따른 조향장치용 벨로우즈의 정면도, 도 7은 도 6의 "B-B"부의 단면도, 도 8은 도 6의 "C-C"부의 단면도, 도 9는 종래의 벨로우즈가 압축된 상태를 도시한 도면, 도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 조향장치용 벨로우즈가 압축된 상태를 도시한 도면이다.

도 2 이하에 도시된 바와 같이, 조향장치의 랙하우징(21) 외륜과 타이로드(23) 사이에서 체결부재(22)를 매개로 설치되어 내부에 충전된 윤활유의 누설을 방지 및 외부 이물질로부터 랙하우징(21)을 보호하며 신축 가능하도록 외측으로 돌출되는 복수개의 산부와 내측으로 삽입되는 복수개의 곡부로 이루어지는 주름부(101)를 가지는 원통형상의 조향장치용 벨로우즈(100)에 있어서, 일단에는 상기 랙하우징의 외경과 접지하는 대경부(110)가 구비되고 타단에는 상기 타이로드의 외경과 접지하는 소경부(120)가 구비된다.

그리고 상기 대경부(110)와 상기 소경부(120)는 굴곡부로 구비됨에 따라 상기 굴곡부의 단면은 산부와 골부로 형성되고, 상기 소경부(120)에서의 산부(121) 꼭지부위가 일직선상에 위치한다.

또한, 상기 소경부(120)에서의 골부(122) 꼭지부위가 일직선상에 위치하여 수축과 팽창 시에 상기 산부(121)의 꼭지부위와 골부(122)의 꼭지부위가 서로 맞닿도록 배치하여 소음과 찍힘으로 인한 파손을 방지할 수 있다.

즉, 상기 벨로우즈(100)의 압축 변형시 산부와 곡부가 일정한 직선상에서 서로 지지하는 형태로 구비되며, 상기 체결부재(22)의 볼 하우징을 중심으로 일측에는 상기 대경부(110)가 구비되고, 타측에는 상기 소경부(120)가 구비되며, 상기 대경부(110)와 소경부(120)는 각각의 일측과 타측으로 갈수록 경사지도록 일정한 각도를 유지하도록 형성된다.

또한, 상기 소경부(120)의 산부(121)는 벨로우즈(100) 외부에 위치하는 외측 산부 꼭지부위(121a)와 벨로우즈 내부에 위치하는 내측 산부 꼭지부위(121b)로 나누어진다.

그리고 상기 외측산부 꼭지부위(121a)들은 직선인 제1직선(SL1)으로 연결되며, 상기 내측산부 꼭지부위(121b)들은 직선인 제2직선(SL2)으로 연결된다.

또한, 상기 소경부(120)의 골부(122)는 벨로우즈 외부에 위치하는 외측골부 꼭지부위(122a)와 벨로우즈 내부에 위치하는 내측골부 꼭지부위(122b)로 나누어진다.

그리고 상기 외측골부 꼭지부위(122a)들은 직선인 제3직선(SL3)으로 연결되며, 상기 내측골부 꼭지부위(122b)들은 직선인 제4직선(SL4)으로 연결되도록 상기 외측산부 꼭지부위(121a)와 상기 내측산부 꼭지부위(121b)와, 상기 외측골부 꼭지부위(122a)와 상기 내측골부 꼭지부위(122b)가 배치된다.

한편, 상기 대경부(110)의 산부(111)는 벨로우즈(100) 외부에 위치하는 대경외측산부 꼭지부위(111a)와 벨로우즈(100) 내부에 위치하는 대경내측산부 꼭지부위(111b)로 나누어진다.

그리고 상기 대경외측산부 꼭지부위(111a)들은 직선인 제5직선(SL5)으로 연결되며, 상기 대경내측산부 꼭지부위(111b)들은 직선인 제6직선(SL6)으로 연결된다.

또한, 상기 대경부(110)의 골부(112)는 벨로우즈 외부에 위치하는 대경외측골부 꼭지부위(112a)와 벨로우즈 내부에 위치하는 대경내측골부 꼭지부위(112b)로 나누어진다.

그리고 상기 대경외측골부 꼭지부위(112a)들은 직선인 제7직선(SL7)으로 연결되며, 상기 대경내측골부 꼭지부위(112b)들은 직선인 제8직선(SL8)으로 연결되도록 상기 대경외측산부 꼭지부위(111a)와 상기 대경내측산부 꼭지부위(111b)와 상기 대경외측골부 꼭지부위(112a)와 상기 대경내측골부 꼭지부위(112b)가 배치된다.

한편, 상기 소경부(120)에서 외측산부 꼭지부위(121a)는 곡선으로 형성되고, 상기 외측골부 꼭지부위(122a)와 상기 내측산부의 꼭지부위(121b)와 상기 내측골부의 꼭지부위(122b)는 직선으로 형성된다.

그리고 상기 내측골부 꼭지부위(122b)의 직선의 길이를 L1 이라하고, 상기 외측골부 꼭지부위(122a)의 직선의 길이를 L2 이라하고, 상기 내측산부 꼭지부위(121b)의 직선의 길이를 L3 라고 할 때, 상기 L1, L2, L3의 관계는 L1>L2>L3의 관계가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 소경부(120)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 외쪽끝단(P1)은 상기 소정 외측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 오른쪽 끝단(P2)과 연결되어 제1변(S1)을 이룬다.

그리고 상기 소경부(120)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 오른쪽끝단(P3)은 상기 소정 외측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P4)과 연결되어 제2변(S2)을 이룬다.

또한, 상기 소경부(120)의 소정 내측산부에서 직선부위의 외쪽끝단(P5)은 상기 소정 내측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 오른쪽끝단(P6)과 연결되어 제3변(S3)을 이룬다.

또한, 상기 소경부(120)의 소정 내측산부에서 직선부위의 오른쪽끝단(P7)은 상기 소정 내측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P8)과 연결되어 제4변(S4)을 이루어 벨로우즈(100)의 주름부(101)를 형성한다.

또한, 상기 대경부(110)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 외쪽끝단(P11)은 상기 소정 외측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 오른쪽 끝단(P12)과 연결되어 제5변(S5)을 이룬다.

또한, 상기 대경부(110)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 오른쪽끝단(P13)은 상기 소정 외측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P14)과 연결되어 제6변(S6)을 이룬다.

그리고 상기 대경부(110)의 소정 내측산부에서 직선부위의 외쪽끝단(P15)은 상기 소정 내측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 오른쪽끝단(P16)과 연결되어 제7변(S7)을 이룬다.

또한, 상기 대경부(110)의 소정 내측산부에서 직선부위의 오른쪽끝단(P17)은 상기 소정 내측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P18)과 연결되어 제8변(S8)을 이루어 벨로우즈(100)의 주름부(101)를 형성한다.

또한, 상기 제5변(S5)과 상기 제6변(S6) 사이에는 다수의 리브(140)가 형성되어 대경부(110)의 벨로우즈 강도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 다수의 리브(140)는 상기 대경외측골부 꼭지부위(112a)가 반경방향으로 돌출된 둘출부(141)로 이루어지되, 상기 돌출부(141)는 상기 대경외측골부에 대하여 일정각도마다 돌출되어 형성된다.

즉, 상기 대경부(110)의 골부에는 원기둥 형상의 돌출부(141)가 형성되며, 상기 돌출부(141)에 의해서 상기 벨로우즈(100)의 압축(수축) 변형 시에 상기 대경부(110)보다 상기 소경부(120)의 압축(수축)변형이 우선적으로 이루어져 상기 볼 하우징과 접촉 각도를 개선하여 걸림 형상 및 마찰력 감소로 노이즈를 최소화 한다.

또한, 상기 벨로우즈(100)의 주름부가 서로 겹쳐질 때 상기 외측골부 꼭지부위(122a)의 직선의 길이 L2가 상기 내측산부(121b)의 직선의 길이 L3 보다 길게 형성됨에 따라 상기 제1변(S1)과 인접한 제3변(S3)이 접촉할 때 제1변(S1)과 제3변(S3) 중에서 외측골부(122a) 근방에서는 상기 제1변(S1)과 상기 제3변(S3)이 서로 접촉하지 않도록 형성된다.

또한, 상기 제1변(S1)과 상기 제2변(S2)의 길이가 동일하도록 형성됨에 따라 상기 벨로우즈(100)의 주름부가 서로 겹쳐질 때 제1변(S1)과 인접한 제2변(S2)은 각각의 외측산부 꼭지부위(121a)로부터 동일한 거리에 위치한 부위들이 서로 맞닿도록 접촉하며 이때 각각의 외측산부 꼭지부위(121a)들이 서로 맞닿도록 배치되어 겹쳐짐으로 인해 제1변(S1)과 제2변(S2)에 손상이 되거나 찍힘이 발생하지 않도록 한다.

또한, 상기 제3변(S3)과 상기 제4변(S4)의 길이가 동일하도록 형성됨에 따라 상기 벨로우즈(100)의 주름부가 서로 겹쳐질 때 제3변(S3)과 인접한 제4변(S4)은 각각의 내측골부의 꼭지부위(122b)로부터 동일한 거리에 위치한 부위들이 서로 맞닿도록 접촉하며 이때 각각의 내측골부들이 서로 맞닿도록 배치되어 겹쳐짐으로 인해 제3변(S3)과 제4변(S4)에 손상이 되거나 찍힘이 발생하지 않도록 한다.

또한, 상기 대경부(110)의 길이방향의 중심선을 Cm이라 하고 상기 소경부(120)의 길이방향의 중심선을 Cs라 할 때, 상기 Cm 과 상기 Cs는 서로 겹치도록 배치된다.

그리고 상기 밸로우즈(100)의 전체길이를 La 라하고 상기 대경부(110)에 대해 길이방향의 길이를 Lm 이라 하고 상기 소경부(120)의 길비방향의 길이를 Ls 라 할 때, 상기 La = Lm + Ls가 되며, 상기 Lm과 Ls의 관계는 0.5Ls < Lm < 1.2 Ls 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 벨로우즈(100)의 주름부(101)가 겹쳐짐에 따라 소경부(120)에서 제1변(S1)과 제2변(S2)이 서로 밀착되고 제3변(S3)과 제4변(S4)이 서로 밀착되는 상태인 제1상태와, 주름부가 벌어짐에 따라 제1변(S1)과 제2변(S2)이 서로 떨어지고 제3변(S3)과 제4변(S4)이 서로 떨어지는 상태인 제2상태라 할 때, 각각의 외측골부 꼭지부위(112a)를 연결한 제3직선(SL3)과 각각의 내측산부 꼭지부위(121b)를 연결한 제2직선(SL2)은 상기 제1상태와 제2상태 모두에서 직선 상태를 유지하도록 형성된다.

또한, 각각의 내측골부 꼭지부위(122b)를 연결한 제4직선(SL4)은 상기 제1상태와 제2상태모두에서 계단상태(ST)가 아닌 직선 상태를 유지하도록 형성됨에 따라, 상기 제4직선(SL4)은 상기 내측골부의 꼭지부위(122b)의 모든 위치는 제1상태와 제2상태에서 특정부위가 소경부의 중심선인 Cs 에 근접하게 배치된다.

또한, 제1직선(SL1)과 상기 제2직선(SL2)과 상기 제3직선(SL3)과 상기 제4직선(SL4)은 서로 평행하게 배치되고, 상기 제4직선(SL4)과 상기 소경부(120)의 중심선인 Cs는 임의각도(θ1)를 이루되 상기 임의각도(θ1)는 8ㅀ 내지 12ㅀ를 이루도록 형성될 수 있다.

또한, 제5직선(SL5)과 상기 제6직선(SL6)과 상기 제7직선(SL7)과 상기 제8직선(SL8)은 서로 평행하게 배치되며, 상기 제8직선(SL8)과 상기 대경부의 중심선인 Cm은 임의각도(θ2)를 이루되 상기 임의각도(θ2)는 3ㅀ 내지 6ㅀ를 이루도록 형성될 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 벨로우즈 101 : 주름부
110 : 대경부 111 : 대경부 산부
111a : 대경외측산부 꼭지부위 111b : 대경내측산부 꼭지부위
112 : 대경부 골부 112a : 대경외측골부 꼭지부위
112b : 대경내측골부 꼭지부위 120 : 소경부
121 : 소경부 산부 121a : 외측산부 꼭지부위
121b : 내측산부 꼭지부위 122 : 소경부 골부
122a : 외측골부 꼭지부위 122b : 내측골부 꼭지부위

Claims

조향장치의 랙하우징 외륜과 타이로드 사이에서 체결부재를 매개로 설치되어 내부에 충전된 윤활유의 누설을 방지 및 외부 이물질로부터 랙하우징을 보호하며 신축 가능하도록 외측으로 돌출되는 복수개의 산부와 내측으로 삽입되는 복수개의 곡부로 이루어지는 주름부를 가지는 원통형상의 조향장치용 벨로우즈에 있어서,
일단에는 상기 랙하우징의 외경과 접지하는 대경부(110)가 구비되고 타단에는 상기 타이로드의 외경과 접지하는 소경부(120)가 구비되며,
상기 대경부(110)와 상기 소경부(120)는 굴곡부로 구비됨에 따라 상기 굴곡부의 단면은 산부와 골부로 형성되되,
상기 소경부(120)에서의 산부(121) 꼭지부위가 일직선상에 위치하고 상기 소경부(120)에서의 골부(122) 꼭지부위가 일직선상에 위치하여 수축과 팽창 시에 상기 산부(121)의 꼭지부위 끼리, 골부(122)의 꼭지부위 끼리 서로 맞닿도록 배치하여 소음과 찍힘으로 인한 파손을 방지하고
상기 소경부(120)의 산부(121)는 벨로우즈(100) 외부에 위치하는 외측 산부 꼭지부위(121a)와 벨로우즈 내부에 위치하는 내측 산부 꼭지부위(121b)로 나누어지되,
상기 외측산부 꼭지부위(121a)들은 직선인 제1직선(SL1)으로 연결되며, 상기 내측산부 꼭지부위(121b)들은 직선인 제2직선(SL2)으로 연결되고,
상기 소경부(120)의 골부(122)는 벨로우즈 외부에 위치하는 외측골부 꼭지부위(122a)와 벨로우즈 내부에 위치하는 내측골부 꼭지부위(122b)로 나누어지되,
상기 외측골부 꼭지부위(122a)들은 직선인 제3직선(SL3)으로 연결되며, 상기 내측골부 꼭지부위(122b)들은 직선인 제4직선(SL4)으로 연결되도록 상기 외측산부 꼭지부위(121a)와 상기 내측산부 꼭지부위(121b)와, 상기 외측골부 꼭지부위(122a)와 상기 내측골부 꼭지부위(122b)가 배치되며,
상기 소경부(120)에서 외측산부 꼭지부위(121a)는 곡선으로 형성되고,
상기 외측골부 꼭지부위(122a)와 상기 내측산부의 꼭지부위(121b)와 상기 내측골부의 꼭지부위(122b)는 직선으로 형성되되,
상기 내측골부 꼭지부위(122b)의 직선의 길이를 L1 이라하고,
상기 외측골부 꼭지부위(122a)의 직선의 길이를 L2 이라하고,
상기 내측산부 꼭지부위(121b)의 직선의 길이를 L3 라고 할 때,
상기 L1, L2, L3의 관계는 L1>L2>L3의 관계가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈.
삭제
제1항에 있어서,
상기 대경부(110)의 산부(111)는 벨로우즈(100) 외부에 위치하는 대경외측산부 꼭지부위(111a)와 벨로우즈(100) 내부에 위치하는 대경내측산부 꼭지부위(111b)로 나누어지되,
상기 대경외측산부 꼭지부위(111a)들은 직선인 제5직선(SL5)으로 연결되며, 상기 대경내측산부 꼭지부위(111b)들은 직선인 제6직선(SL6)으로 연결되며,
상기 대경부(110)의 골부(112)는 벨로우즈 외부에 위치하는 대경외측골부 꼭지부위(112a)와 벨로우즈 내부에 위치하는 대경내측골부 꼭지부위(112b)로 나누어지되,
상기 대경외측골부 꼭지부위(112a)들은 직선인 제7직선(SL7)으로 연결되며, 상기 대경내측골부 꼭지부위(112b)들은 직선인 제8직선(SL8)으로 연결되도록 상기 대경외측산부 꼭지부위(111a)와 상기 대경내측산부 꼭지부위(111b)와 상기 대경외측골부 꼭지부위(112a)와 상기 대경내측골부 꼭지부위(112b)가 배치된 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈.
삭제
제3항에 있어서,
상기 소경부(120)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 외쪽끝단(P1)은 상기 소정 외측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 오른쪽 끝단(P2)과 연결되어 제1변(S1)을 이루고,
상기 소경부(120)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 오른쪽끝단(P3)은 상기 소정 외측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P4)과 연결되어 제2변(S2)을 이루며,
상기 소경부(120)의 소정 내측산부에서 직선부위의 외쪽끝단(P5)은 상기 소정 내측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 오른쪽끝단(P6)과 연결되어 제3변(S3)을 이루고,
상기 소경부(120)의 소정 내측산부에서 직선부위의 오른쪽끝단(P7)은 상기 소정 내측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P8)과 연결되어 제4변(S4)을 이루어 벨로우즈의 주름부(101)를 형성한 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈.
제1항에 있어서,
상기 대경부(110)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 외쪽끝단(P11)은 상기 소정 외측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 오른쪽 끝단(P12)과 연결되어 제5변(S5)을 이루고,
상기 대경부(110)의 소정 외측산부에서 곡선부위의 오른쪽끝단(P13)은 상기 소정 외측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 외측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P14)과 연결되어 제6변(S6)을 이루며,
상기 대경부(110)의 소정 내측산부에서 직선부위의 외쪽끝단(P15)은 상기 소정 내측산부의 바로 왼쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 오른쪽끝단(P16)과 연결되어 제7변(S7)을 이루고,
상기 대경부(110)의 소정 내측산부에서 직선부위의 오른쪽끝단(P17)은 상기 소정 내측산부의 바로 오른쪽에 위치하면서 직선으로 형성된 내측골부에서 상기 직선의 왼쪽끝단(P18)과 연결되어 제8변(S8)을 이루어 벨로우즈의 주름부를 형성한 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈.
제6항에 있어서,
상기 제5변(S5)과 상기 제6변(S6) 사이에는 다수의 리브(140)가 형성되어 대경부(110)의 벨로우즈 강도를 높이는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈.
제7항에 있어서,
상기 다수의 리브(140)는 상기 대경외측골부 꼭지부위(112a)가 반경방향으로 돌출된 둘출부(141)로 이루어지되,
상기 돌출부(141)는 상기 대경외측골부에 대하여 일정각도마다 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈.
제5항에 있어서,
상기 벨로우즈(100)의 주름부가 서로 겹쳐질 때 상기 외측골부 꼭지부위(122a)의 직선의 길이 L2가 상기 내측산부(121b)의 직선의 길이 L3 보다 길게 형성됨에 따라 상기 제1변(S1)과 인접한 제3변(S3)이 접촉할 때 제1변(S1)과 제3변(S3) 중에서 외측골부(122a) 근방에서는 상기 제1변(S1)과 상기 제3변(S3)이 서로 접촉하지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈.
제5항에 있어서,
상기 제1변(S1)과 상기 제2변(S2)의 길이가 동일하도록 형성됨에 따라 상기 벨로우즈(100)의 주름부가 서로 겹쳐질 때 제1변(S1)과 인접한 제2변(S2)은 각각의 외측산부 꼭지부위(121a)로부터 동일한 거리에 위치한 부위들이 서로 맞닿도록 접촉하며 이때 각각의 외측산부 꼭지부위(121a)들이 서로 맞닿도록 배치되어 겹쳐짐으로 인해 제1변(S1)과 제2변(S2)에 손상이 되거나 찍힘이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈.
제9항에 있어서,
상기 제3변(S3)과 상기 제4변(S4)의 길이가 동일하도록 형성됨에 따라 상기 벨로우즈(100)의 주름부가 서로 겹쳐질 때 제3변(S3)과 인접한 제4변(S4)은 각각의 내측골부의 꼭지부위(122b)로부터 동일한 거리에 위치한 부위들이 서로 맞닿도록 접촉하며 이때 각각의 내측골부들이 서로 맞닿도록 배치되어 겹쳐짐으로 인해 제3변(S3)과 제4변(S4)에 손상이 되거나 찍힘이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈.
제9항 내지 제11항중 한 항에 있어서,
상기 대경부(110)의 길이방향의 중심선을 Cm이라 하고 상기 소경부(120)의 길이방향의 중심선을 Cs라 할 때, 상기 Cm 과 상기 Cs는 서로 겹치도록 배치되며,
상기 밸로우즈(100)의 전체길이를 La 라하고 상기 대경부(110)에 대해 길이방향의 길이를 Lm 이라 하고 상기 소경부(120)의 길비방향의 길이를 Ls 라 할 때, 상기 La = Lm + Ls가 되며,
상기 Lm과 Ls의 관계는 0.5Ls < Lm < 1.2 Ls 인 것을 특징으로 하는 조향장치용 벨로우즈.