KR20060030260A - 동력 조향 장치의 랙바아 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력 조향 장치의 랙바아 구조에 관한 것으로, 2개로 분할된 좌우 랙바아가 피스톤을 장착한 보조 랙바아를 매개로 서로 연결되어, 랙바아에 의해 동력 실린더내에 장착된 오일씨일이 손상될 염려가 없고, 피스톤에 작용하는 오일의 작용면적도 증대되어 조타 보조력도 향상시켜 편리하고 용이한 동력 조향이 이루어져서 운전자의 운전피로를 줄여줄 수 있도록 된 것이다.

Description

동력 조향 장치의 랙바아 구조{Rack bar structure of power steering system}

도 1은 종래 기술에 따른 동력 조향 장치의 개략적인 구성도이고,

도 2는 종래 기술에 따른 피스톤이 결합된 랙바아의 사시도,

도 3은 종래 기술에 따른 동력 실린더의 개략적인 단면도,

도 4는 본 발명에 따라 피스톤이 결합된 랙바아를 구비한 동력 조향 장치의 개략적인 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 피스톤과 랙바아의 결합부위의 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 피스톤이 결합된 랙바아를 구비한 동력 실린더의 개략적인 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11a,11b - 좌우 랙바아 12 - 보조 랙바아

13 - 피스톤 14 - 동력 실린더

15 - 오일씨일

본 발명은 차량에 사용되는 동력 조향 장치에 관한 것으로, 특히 피스톤을 장착한 보조 랙바아를 매개로 좌우 랙바아를 나사로 체결하여 랙바아의 손상을 예방하고 조향 보조력을 증대시킬 수 있도록 된 동력 조향 장치의 랙바아 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 조향 장치는 운전자가 차륜의 진행방향을 임의로 바꿀수 있도록 장착되는 장치로서, 운전자가 직접 조향 조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향 휠과 조향 축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크 기구에 전달하는 기어기구 및, 이 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래드 링크, 너클 아암과 타이로드 등으로 구성된 링크 기구를 갖추고 있다.

그리고 대형 자동차나 저압 타이어를 사용한 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있기 때문에 가볍고 신속한 조향 조작을 하기 위해 동력 조향 장치를 사용하고 있는 바, 이와 같은 종래의 동력 조향 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력조절밸브 및 유량제어밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치(1)와, 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생시키기 위해 동력 실린더(2)를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 조향휠(3)의 조작에 상응해서 유로를 바꾸어 동력 실린더(2)의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치(4) 등으로 구성되어 있다.

상기 동력 실린더(2)에는 도 2에 도시된 바와 같이 조향축에 장착된 조향기 어와 치합되는 랙기어(5a)를 구비한 랙바아(5)와, 이 랙바아(5)의 외주면에 끼워져서 고정되게 결합되는 피스톤(6)을 구비하고 있다.

상기와 같은 랙바아(5)는 도 3에 도시된 바와 같이 동력 실린더(2)를 관통하여 좌우로 이동가능하게 설치되는데, 상기 동력 실린더(2)의 랙바아(5) 관통부위에는 동력 실린더내의 오일의 누유를 방지하기 위해 오일씨일(7)이 각각 좌우 내주면에 장착되어 있다.

그리고, 상기 동력 실린더(2)에는 2개의 오일포트(2a,2b)가 형성되어, 어느 일방의 오일포트를 통해 오일펌프에서 펌핑된 압유가 유입되면, 유입된 압유의 압력이 상기 피스톤(6)에 작용하여 운전자의 조타력을 보조해주게 됨과 더불어 타방의 오일포트를 통해 오일이 리저버 탱크로 드레인되게 된다. 따라서, 상기 동력 실린더(2)내에서 상기 랙바아와 피스톤은 운전자의 조타력과 오일의 압력을 받아서 좌측 혹은 우측으로 이동하게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 동력 조향 장치에서 상기 피스톤(6)을 랙바아(5)에 결합시킬 때에, 먼저 피스톤(6)을 코킹지그에 고정한 다음에 랙바아를 아래로 내린 후에 코킹을 실시하여 피스톤을 랙바아에 고정시키게 되는 바, 이와 같은 결합과정에 랙바아를 아래로 내릴 때에 피스톤과 랙바아사이의 코킹지그의 날카로운 부위에 의해 랙바아의 외주면에 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 흠집(5b)이 발생하게 된다.

상기와 같은 흠집을 가진 랙바아(5)가 운전자의 조타력과 오일의 압력을 받아서 동력 실린더(2)내에서 좌우로 이동할 때에 오일씨일(7)을 손상시키게 되고, 이로 인해 동력 실린더(2)에서 오일이 누유됨에 따라 피스톤에 작용하는 오일의 압력이 저하됨과 더불어 운전자의 조타력을 보조하는 조타 보조력도 감소되어 핸들링감이 무겁게 느껴져서 운전피로를 가중시킬 염려가 있었다. 이러한 조타 보조력의 감소를 해소하기 위해 오일펌프의 용량을 증대시킬 수 있지만, 오일펌프를 가동하기 위한 동력 손실과 비용증가의 원인이 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 피스톤과 랙바아를 결합시킬 때에 랙바아 자체에 흠집이 발생되지 않도록 하여, 랙바아의 흠집발생으로 인한 동력 실린더내에서 오일씨일의 손상에 따른 오일의 누유 문제를 해소함으로써, 운전자의 조타 보조력의 감소를 방지함과 더불어 피스톤에 작용하는 오일의 작용면적도 크게 하여 조타 보조력을 증대시켜 편리하고 용이한 동력 조향이 이루어져서 운전자의 운전피로를 줄여줄 수 있도록 된 동력 조향 장치의 랙바아 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 2개로 분할된 좌우 랙바아가 피스톤을 장착한 보조 랙바아를 매개로 서로 연결되어 있다.

바람직하기로는, 상기 좌우 랙바아가 중공의 파이프로 이루어지면서 그 선단부에는 각각 나사부가 형성되고, 상기 보조 랙바아의 양단에는 상기 나사부에 나사 결합되는 왼나사와 오른나사가 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조 랙바아의 직경이 상기 좌우 랙바아의 직경보다 작게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따라 피스톤이 결합된 랙바아를 구비한 동력 조향 장치의 개략적인 구성도인 바, 즉 랙바아가 2개로 분할되어 좌우 랙바아(11a,11b)로 이루어지고, 상기 좌우 랙바아(11a,11b)는 보조 랙바아(12)를 매개로 서로 연결되며, 상기 보조 랙바아(12)에 피스톤(13)이 일체로 고정되게 결합되어 있다.

여기서, 상기 보조 랙바아(12)와 좌우 랙바아(11a,11b)의 연결관계는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 좌우 랙바아(11a,11b)는 중공의 파이프 형상으로 형성되면서 그 선단부에는 각각 나사부가 형성되고, 상기 보조 랙바아(12)의 양단부에는 각각 왼나사(12a)와 오른 나사(12b)가 형성되어 상기 좌우 랙바아(11a,11b)에 나사로 착탈가능하게 결합되어 있으며, 상기 보조 랙바아(12)에는 종래와 마찬가지로 피스톤(13)이 코킹지그에 의해 코킹으로 결합되게 된다.

도 6은 상기와 같이 구성된 랙바아가 동력 실린더(14)를 관통하여 좌우로 이동가능하게 설치된 단면을 도시한 것으로, 상기 동력 실린더(14)의 양단 내주면에는 동력 실린더(14)의 기밀을 유지하기 위해 오일씨일(15)이 각각 장착되어 있고, 소정간격을 두고 2개의 오일포트(14a,14b)가 형성되어 있다.

상기 피스톤(13)을 보조 랙바아(12)에 코킹으로 결합시킬 때에는 종래에서와 같이 보조 랙바아(12)에 흠집이 발생할 수 있지만, 이 보조 랙바아(12)는 상기 오일씨일(15)과 접촉되어 오일씨일(15)을 손상시킬 염려가 없게 된다.

즉, 운전자가 도시되지 않은 조향휠을 조작할 때에 어느 일측의 오일 포트를 통해 오일펌프에서 펌핑된 압유가 유입되어 상기 피스톤(13)에 작용해서 운전자의 조타력을 보조해주게 되는 바, 운전자의 조타력과 오일의 압력으로 랙바아가 이동할 때에 기히 설정된 제한된 스트로크 때문에 보조 랙바아(12)가 오일씨일(15)까지 진행하여 오일씨일(15)과 접촉할 염려가 없으므로, 오일씨일(15)의 손상과 그에 따른 오일의 누유로 인한 조타 보조력의 저하를 예방할 수 있게 된다.

또한, 상기 보조 랙바아(12)의 직경은 좌우 랙바아(11a,11b)의 직경보다 작게 형성되므로, 결국에는 피스톤(13)에 작용하는 압유의 작용면적이 증대되어 운전자의 조타력을 보다 강한 보조력으로 보조해서 용이하고 편리한 동력 조향이 이루어질 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 동력 조향 장치의 랙바아 구조에 의하면, 피스톤이 결합된 보조 랙바아를 매개로 좌우의 랙바아가 서로 연결되어, 랙바아에 피스톤을 장착할 때에 랙바아가 손상되면서 손상된 랙바아가 동력 실린더내의 오일씨일을 파손해서 오일을 누유시킴에 따른 조타 보조력의 저하를 예방할 수 있을 뿐만 아니라 피스톤에 작용하는 압유의 작용면적도 크게 하여 조타 보조력을 증대시켜 편리하고 용이한 동력 조향이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 2개로 분할된 좌우 랙바아가 피스톤을 장착한 보조 랙바아를 매개로 서로 연결된 동력 조향 장치의 랙바아 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 좌우 랙바아가 중공의 파이프로 이루어지면서 그 선단부에는 각각 나사부가 형성되고, 상기 보조 랙바아의 양단에는 상기 나사부에 나사 결합되는 왼나사와 오른나사가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 동력 조향 장치의 랙바아 구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 보조 랙바아의 직경이 상기 좌우 랙바아의 직경보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 동력 조향 장치의 랙바아 구조.

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