KR20020012853A - 차량용 조향장치의 랙부시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 조향장치의 랙부시에 관한 것으로서, 그 목적은 랙부시의 내부와 외부를 다른 재질로서 분리 형성하고 그 사이를 용이하게 결합할 수 있는 구조로 마련하여 소음과 진동이 저감되는 차량용 조향장치의 랙부시를 제공하는 것이며, 중공관으로 마련되는 랙하우징(20), 상기 랙하우징(20)의 내부에서 축방향 이동되도록 마련된 랙바(30), 상기 랙바(30)의 이동을 안내할 수 있도록 상기 랙하우징(20)의 일측 내부에 설치되는 랙부시(70)를 구비한 차량용 조향장치에 있어서, 상기 랙부시(70)는 상기 랙하우징(20)의 내부면과 밀착되는 고정부(71)와, 상기 랙바(30)의 외부면과 밀착되는 안내부(73)가 서로 다른 재질로 마련되어 결합되는 구성이다.

Description

차량용 조향장치의 랙부시{RACK BUSH OF STEERING DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 조향장치의 랙부시에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 랙바의 유동으로 인해 발생되는 랙부시의 유격을 저감시킬 수 있도록 랙부시의 내부와 외부의 재질 및 구조를 개선한 차량용 조향장치의 랙부시에 관한 것이다.

일반적으로 조향장치는 운전자에 의해 조향륜을 움직일 수 있도록 운전석과 조향륜의 사이에 마련되는 것으로서, 운전석의 조향핸들 하측에 마련되는 조향축과, 이 조향축과 연결되는 로터리밸브, 그리고 로터리밸브의 동작에 따라 조향륜을 직접 동작시킬 수 있도록 좌,우 양측으로 연장되어 조향륜에 연결되는 랙바를 구비하여 마련된다.

도 1은 이와 같은 종래의 랙부시가 설치된 랙하우징의 내부를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 세워져 설치되며 다수개의 유압관(1a)과 연결된 로터리밸브(1)가 마련된다.

이 로터리밸브(1)는 유압펌프(미도시)를 통해 공급되는 오일을 조절할 수 있도록 마련되는 것으로서, 그 내부에는 조향축(미도시)과 연결되어 조향핸들(미도시)에서 발생되는 회전력을 전달받을 수 있도록 입력축(1b)이 마련된다.

그리고 로터리밸브(1)의 내부 하측에는 입력축(1b)을 통해 전달된 회전력에 의해 회전하며 끝단 외주부에 이가 형성된 피니언(미도시)이 마련된다.

또, 로터리밸브(1)의 하부 외측에는 로터리밸브(1)와 일체로 형성되며 양측으로 연장되는 랙하우징(2)이 마련된다.

이 랙하우징(2)은 로터리밸브(1)를 통해 공급되는 오일이 유동되는 공간을 형성할 수 있도록 마련되는 중공관으로 양측이 개구형성되는데, 개구된 입구측에는 실링을 위한 오일씰 및 오일링 등이 설치되고, 그 외주측에는 벨로즈(4)가 설치된다.

그리고 랙하우징(2)의 내부에는 로터리밸브(1)에 마련된 피니언과 이물림될 수 있도록 그 중간에 이가 형성된 랙바(3)가 마련된다.

이 랙바(3)는 랙하우징(2)의 내부에서 축방향 이동되도록 마련되는 것으로서, 로터리밸브(1)의 피니언과 이물림될 수 있도록 그 중간에 이가 형성되고, 그 좌우측은 조향륜과 직접 연결된 타이로드엔드(5)를 이동시킬 수 있도록 마련된다.

그리고 랙바(3)의 일측에는 랙하우징(2)의 내부면과 밀착되어 그 안에서 슬라이딩될 수 있도록 피스톤(3a)이 마련되는데, 이 피스톤(3a)은 로터리밸브(1)와 연결된 두 개의 유압관(1a) 사이에 설치되어 로터리밸브(1)를 통해 공급되는 유압에 의해 동작되는 것이다.

한편, 개구형성된 랙하우징(2)의 양측에는 랙바(3)의 이동을 안내할 수 있도록 랙부시(6)가 마련된다.

이 랙부시(6)는 중공으로 마련되어 외부면이 랙하우징(2)의 내부면과 밀착되어 고정되는 것으로서, 그 내부면은 그 내부에 삽입되는 랙바(3)의 외부면과 밀착되어 랙바(3)의 슬라이딩을 안내하게 된다.

또 랙부시(6)의 외측으로는 랙하우징(2)을 밀폐할 수 있도록 중공으로 마련되어 내부면은 랙바(3)와 밀착되고 외부면은 랙하우징(2)의 내부에 밀착 고정되는 스토퍼(7)가 설치된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래 차량용 조향장치의 랙부시는, 랙바가 랙하우징의 내부에서 슬라이딩 운동하는 것을 지지하게 되므로, 장기간 사용시에는 내부면과 외부면이 마모되어 반경방향 및 축방향으로 유동되므로 소음 및 진동이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 랙부시의 내부와 외부를 다른 재질로서 분리 형성하고 그 사이를 용이하게 결합할 수 있는 구조로 마련하여 소음과 진동이 저감되는 차량용 조향장치의 랙부시를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 랙부시가 설치된 랙하우징의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 랙부시가 설치된 랙하우징의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 랙부시를 보인 분해사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10:로터리밸브 11:유압관

12:입력축 20:랙하우징

30:랙바 31:피스톤

40:벨로즈 50:타이로드엔드

60:스토퍼 70:랙부시

71:고정부 72:내주홈

73:안내부 74:외주돌기

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중공관으로 마련되는 랙하우징, 상기 랙하우징의 내부에서 축방향 이동되도록 마련된 랙바, 상기 랙바의 이동을 안내할 수 있도록 상기 랙하우징의 일측 내부에 설치되는 랙부시를 구비한 차량용 조향장치에 있어서, 상기 랙부시는 상기 랙하우징의 내부면과 밀착되는 고정부와, 상기 랙바의 외부면과 밀착되는 안내부가 서로 다른 재질로 마련되어 결합된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 랙부시가 설치된 랙하우징의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 랙부시를 보인 분해 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 좌,우측으로 길게 마련되는 랙하우징(20)과 이 랙하우징(20)의 중간 일측에 이에 직교에 가깝도록 세워져 설치되는 로터리밸브(10)가 마련된다.

먼저, 로터리밸브(10)는 유압펌프(미도시)를 통해 공급되는 오일을 조절할수 있도록 마련되는 것으로서, 그 내부에는 조향축(미도시)과 연결되어 조향핸들(미도시)에서 발생되는 회전력을 전달받을 수 있도록 입력축(12)이 마련된다.

그리고 로터리밸브(10)의 내부 하측에는 입력축(12)을 통해 전달된 회전력에 의해 회전하며 끝단 외주부에 이가 형성된 피니언(미도시)이 마련된다.

또, 로터리밸브(10)의 하부 외측에는 로터리밸브(10)와 일체로 형성되며 양측으로 연장되는 랙하우징(20)이 마련된다.

이 랙하우징(20)은 로터리밸브(10)를 통해 공급되는 오일이 유동되는 공간을 형성할 수 있도록 마련되는 중공관으로 양측이 개구형성되는데, 개구된 입구측에는 실링을 위한 오일씰 및 오일링 등이 설치되고, 그 외주측에는 신축가능하도록 벨로즈(40)가 설치된다.

그리고 랙하우징(20)의 내부에는 로터리밸브(10)에 마련된 피니언과 이물림될 수 있도록 그 중간에 이가 형성된 랙바(30)가 마련된다.

랙바(30)는 랙하우징(20)의 내부에서 축방향 이동되도록 마련되는 것으로서, 로터리밸브(10)의 피니언과 이물림될 수 있도록 그 중간에 이가 형성되고, 그 좌우측은 조향륜과 직접 연결된 타이로드엔드(50)를 이동시킬 수 있도록 마련된다.

그리고 랙바(30)의 일측에는 랙하우징(20)의 내부면과 밀착되어 그 안에서 슬라이딩될 수 있도록 피스톤(31)이 마련되는데, 이 피스톤(31)은 로터리밸브(10)와 연결된 두 개의 유압관(11) 사이에 설치되어 로터리밸브(10)를 통해 공급되는 유압에 의해 동작되는 것이다.

한편, 랙하우징(20)의 양측에는 랙바(30)의 이동을 안내할 수 있도록랙부시(70)가 마련되고, 랙부시(70)의 외측으로는 랙하우징(20)을 밀폐할 수 있도록 중공으로 마련되어 내부면은 랙바(30)와 밀착되고 외부면은 랙하우징(20)의 내부에 밀착 고정되는 스토퍼(60)가 설치된다.

한편, 본 발명의 랙부시(70)는, 내부와 외부를 다른 재질로서 분리 형성하고 그 사이를 용이하게 결합할 수 있는 구조로 마련하여 소음과 진동을 저감시킬 수 있도록 마련된다.

먼저, 랙부시(70)의 외부에 마련되는 고정부(71)는 플라스틱재질에 비해 완충력이 좋은 고무재로 마련되는 것으로서, 그 외부면은 랙하우징(20)의 내부에 삽입 압착되어 밀착될 수 있도록 요철형상의 고정돌기(75)가 마련된다.

즉, 랙하우징(20)의 내부면과 부분적으로 밀착될 수 있도록 고정부(71)의 외부면을 요철형상으로 마련함으로써 밀착되어 변형되는 부분과 변형될 수 있는 공간을 같이 형성한 것이다.

그리고 고정부(71)의 전,후방의 외부면은 랙하우징(20)의 내부면과 소정간격 이격되도록 테이퍼지게 형성되어 랙바(30)에 의해 랙부시(70)가 전,후방으로 이동될 때 이에 따른 고정부(71)의 전,후방으로의 변형이 용이하도록 마련되는 것이다.

또 고정부(71)의 내부는 중공으로 마련되는데, 그 내부면에는 후설할 안내부(73)와 결합될 수 있도록 중공의 내부로 개구되며 외부로 폐쇄되어 있는 내주홈(72)으로 형성되는 다수개의 내주홈(72)이 마련되는데, 본 실시예에서는 전방측과 후방측에 하나씩 두 개의 내주홈(72)이 마련된다.

다음, 랙부시(70)의 내부에 마련되는 안내부(73)는 랙바(30)를 안내하기 위해 랙바(30)와 직접 마찰되도록 설치되는 것으로서, 마찰력을 저감시킬 수 있도록 고정부(71)의 재질에 비해 경도가 높은 플라스틱재로 마련된다.

그리고 이 안내부(73) 역시 중공의 원관으로서 내부면은 랙바(30)의 외부면과 마찰 및 지지를 용이하게 하도록 평활하게 마련되고, 외부면은 고정부(71)와 결합될 수 있도록 마련된다.

즉, 안내부(73)의 외부면은 그 외부에 설치되는 고정부(71)의 내주홈(72)에 삽입될 수 있도록 다수개의 외주돌기(74)가 마련되는데, 본 실시예에서는 내주홈(72)에 대응되도록 전,후방으로 두 개의 외주돌기(74)가 형성된다.

이로써 랙부시(70)의 고정부(71)의 내부로 안내부(73)를 삽입시켜 랙부시(70)와 고정부(71)를 결합시키게되는데, 이때 외부에 설치되는 고정부(71)의 재질이 고무재로 마련되어 있으므로 그 내부로 안내부(73)가 삽입될 때 고정부(71)가 확장되는 것이다.

그리고 안내부(73)의 외주돌기(74)와 고정부(71)의 내주홈(72)이 서로 맞물려 결합될 때 고정부(71)는 그 재질상의 복원력으로 인해 확장된 부분이 탄성복원된다.

또, 고정부(71)의 내부에 안내부(73)를 삽입하여 결합시킨 후 랙하우징(20)의 내부로 삽입시키게되는데, 이때 고무재로 마련되는 고정부(71)는 랙하우징(20)의 내부면이 이보다 작게 마련되므로 중심측으로 수축되어 삽입되므로, 고정부(71)와 랙하우징(20)은 서로 밀착되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 랙부시(70)는, 차량의 조향핸들의 회전시킬 때 조향축과 이에 연결된 입력축(12)이 회전되어, 로터리밸브(10)에 의한 유압공급과 피니언과 랙의 이물림으로 랙바(30)가 좌,우측으로 슬라이딩 이동된다.

이때 랙바(30)의 이동을 지지하는 랙부시(70)는 랙바(30)와 직접 밀착되는 안내부(73)의 재질이 경도가 높은 플라스틱으로 마련되어 랙바(30)와의 마찰력이 감소된다.

또, 안내부(73)의 외부에 마련되는 고정부(71)는 플라스틱에 비해 부드러운 재질의 고무재로 마련되어있으므로 랙바(30)와 안내부(73)간에 발생되는 진동 및 소음이 감소된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 조향장치의 랙부시는, 랙하우징의 내부에 밀착되는 부분과 랙바와 밀착되는 부분의 재질을 달리하고 그 사이를 견고히 결합시킴으로써 랙바와 랙부시 사이의 마찰력을 저감시킬 수 있으며, 랙바와 랙부시에서 발생되는 소음 및 진동을 감소시킬 수 있게되어 제품의 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 중공관으로 마련되는 랙하우징, 상기 랙하우징의 내부에서 축방향 이동되도록 마련된 랙바, 상기 랙바의 이동을 안내할 수 있도록 상기 랙하우징의 일측 내부에 설치되는 랙부시를 구비한 차량용 조향장치에 있어서,

   상기 랙부시(70)는 상기 랙하우징(20)의 내부면과 밀착되는 고정부(71)와, 상기 랙바(30)의 외부면과 밀착되는 안내부(73)가 서로 다른 재질로 마련되어 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치의 랙부시.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정부(71)의 내부면에는 다수개의 내주홈(72)이 마련되고, 상기 안내부(73)의 외부면에는 상기 내주홈(72)에 대응되는 외주돌기(74)가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치의 랙부시.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 고정부(71)는 상기 랙바(30)의 축방향 이동으로 인해 유동되어 완충력을 발생시킬 수 있도록 외주면의 양단이 테이퍼지게 마련되어 상기 랙하우징(20)의 내부와 소정간격 이격되며 반경방향으로는 반복적인 요철형상의 고정돌기(75)가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 조향장치의 랙부시.