KR20060032021A - 스티어링 기어박스 피스톤 구조 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명은 유압식 파워 스티어링 장치 기어박스의 피스톤 구조에 관한 것으로, 기어박스의 랙바 상에 고정되는 피스톤에 홈을 형성하여 유압의 유입을 유도하므로서, 상기 유입된 유압에 의해 피스톤에 고정된 피스톤 링을 가압하여 핸들 조타방향 변화에 따른 피스톤 링의 충격소음을 저감시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 기술적인 구성은, 랙바(3) 상에 고정설치되는 피스톤(4)의 경방향 중앙 요부에는 오링 홈(40)이 마련되어 이 오링 홈(40)에 오일 씰링을 위한 오링(42)과 피스톤 링(44)이 순차적으로 끼워진 기어박스 어셈블리 피스톤 구조에 있어서, 상기 오링 홈(40)에 결합된 피스톤 링(44)을 유압으로서 가압하여 피스톤 작동에 따른 노이즈를 제거할 수 있도록 상기 피스톤(4) 오링 홈(40)의 내벽 양측 모서리의 원주방향으로 다수개의 홈(46)이 형성되어 구성되는 것을 요지로 한다.

피스톤, 오링 홈, 피스톤 링, 홈, 갭(Gap)

Description

스티어링 기어박스 피스톤 구조{Piston structure of steering gear box}

도 1은 유압식 스티어링 장치의 기어박스 어셈블리부 구성을 나타낸 단면 구성도.

도 2는 본 발명에 적용된 스티어링 기어박스 피스톤의 설치상태를 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 피스톤을 나타낸 사시도.

*도면의 주요부위에 대한 부호설명*

2...실린더 하우징

3...랙바

4...피스톤

40...오링홈

42...오링(O-Ring)

44...피스톤 링(Piston Ring)

46...홈

본 발명은 유압식 파워 스티어링 장치 기어박스의 피스톤 구조에 관한 것으로, 이는 특히, 기어박스내의 랙바 상에 고정되는 피스톤에 홈을 형성하여 유압의 유입을 유도토록 하므로서, 상기 유입된 유압에 의해 피스톤에 고정된 피스톤 링을 가압하여 핸들 조타방향 변화에 따른 피스톤 링의 충격소음을 저감시킬 수 있도록 한 스티어링 장치 기어박스 피스톤 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 조향장치는 핸들 조타에 따른 조향축의 회전력을 조향장치에 전달하여 운전자가 원하고자 하는 방향으로 차량을 선회할 수 있도록 한 장치로서, 최근에는 유압을 이용하여 핸들 조향에 따른 조력(助力)을 발생시켜 핸들의 조타감을 가볍게 해주는 유압식 조향장치(파워 스티어링 시스템)가 차량에 보편적으로 설치되고 있다.

이와 같은 유압식 파워 스티어링 시스템은, 운전석에 마련되는 조향휠(핸들)을 포함한 조작기구와, 이 조작기구와 연결되어 회전력을 전달하는 링크기구 및, 링크기구과 연결되어 입력된 회전력을 감속함과 동시에 상기 조작기구의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 차륜을 가변시키는 기어박스 어셈블리 등을 포함하여 구성된다.

도 1은 상기한 구성으로 이루어진 유압식 스티어링 장치 중 상기 기어박스 어셈블리를 나타낸 개략 단면도 로서, 도시된 도면을 통해 알 수 있는 바와같이, 기어박스 어셈블리는 하단측에 마련되는 실린더 하우징(2)과, 이와 결합되도록 상 단측에 설치된 밸브 하우징(1)으로서 외형을 이루고 있다.

먼저, 밸브 하우징(1) 내부에는 조향축과 연결되어 회전토크를 전달받는 입력축(10), 토션바(미도시), 피니언축(미도시)이 내설되어 있으며, 상기 입력축(10)의 외부에는 펌프로 부터 공급된 고압 오일의 흐름방향을 제어하는 밸브(미도시)가 마련되어 있다.

다음, 실린더 하우징(2) 내부에는 상기 밸브 하우징(1)의 피니언축과 치합되어 회전운동을 수평운동으로 전환하는 랙바(3)가 길이방향으로 길게 내설되어 있으며, 이 랙바(3)의 중앙 외주연상에는 피스톤(4)이 설치되어 이 피스톤(4)을 기준으로 좌,우 양측에 한쌍의 파워 실린더부(2a,2b)를 형성하게 된다.

이때, 상기 피스톤의 경방향 외주 중앙 요부에는 오링홈(40)이 형성되어 이 오링홈(40)에 오링(O-Ring; 42) 과 피스톤 링(44)이 순차적으로 끼워져 실린더(2)의 내경과 긴밀하게 밀착되어 있다(도 1의 부분 확대도 참조)

따라서 이와 같은 구성의 기어박스 어셈블리는, 실린더 하우징(2)내의 상기 피스톤(4)을 중심으로 좌,우측 파워 실린더부 중 어느 한편에 유압이 유입되어 압력이 상승하면, 상기 피스톤(4)에 작용하는 좌,우측 파워 실린더부간에 압력차로 인하여 랙바(3)는 압력이 높은곳에서 낮은쪽 방향으로 슬라이딩하여 핸들 조향력을 어시스트함과 동시에 차륜을 가변시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 한쌍의 파워 실린더부의 압력차로 인하여 실린더 내의 피스톤(4)이 좌,우측으로 슬라이딩 하는 경우에, 종래에는 피스톤 상에 끼워져 있 는 피스톤 링(44)이 실린더 하우징(2)의 내경과 밀착된 상태에서 이동하기 때문에, 진행시 상기 피스톤 링(44)이 탄발압축되어 오링 홈 내벽과의 갭(g)을 형성하게 되고, 이러한 갭으로 인해 핸들의 좌·우 조타에 따른 피스톤(4)의 진행방향 변화에 따라 상기 피스톤 링(44)이 오링 홈(40)내에서 유동하여 오링 홈(40)의 내벽에 부딪혀 충격소음(Noise)을 유발하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 개선시키기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은, 피스톤 오링홈의 내벽 원주방향으로 다수개의 홈(Groove)을 형성하여 파워 실신더 내부로 유입된 유압이 상기 홈을 통해 피스톤 링을 일측으로 가압하도록 구성하므로서, 핸들의 조타방향 변화에 따른 피스톤 링의 충격 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있는 스티어링 기어박스 피스톤 구조를 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 랙바 상에 고정설치되는 피스톤의 경방향 중앙 요부에는 오링 홈이 마련되어 이 오링 홈에 오일 씰링을 위한 오링과 피스톤 링이 순차적으로 끼워진 기어박스 어셈블리 피스톤 구조에 있어서, 상기 오링 홈에 결합된 피스톤 링을 유압으로서 가압하여 피스톤 작동에 따른 노이즈를 제거할 수 있도록 상기 피스톤의 오링 홈내벽 모서리의 원주방향으로 다수개의 홈이 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 기어박스 피스톤 구조를 마련함에 의한다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서 앞서 도시된 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.

도 2는 본 발명에 적용된 스티어링 기어박스 피스톤의 설치상태 단면도 이며, 도 3은 본 발명에 따른 피스톤을 나타낸 사시도 이다.

도 2를 참조하면, 실린더 하우징(2) 내부에는 조향축의 회전운동을 수평운동으로 전환하는 랙바(3)가 길이방향으로 길게 내설되며, 이 랙바(3)의 중앙 외주연상에는 피스톤(4)이 설치되어 이 피스톤(4)을 기준으로 좌,우 양측에 한쌍의 파워 실린더부(2a,2b)를 형성하게 된다.

이때, 상기 피스톤(4)의 경방향 외주 중앙 요부에는 오링홈(40)이 형성되어 이 오링홈(40)에 오일 씰링을 위한 오링(O-Ring; 42) 과 피스톤 링(44)이 순차적으로 끼워져 실린더(2)의 내경과 긴밀하게 밀착되어 있다.

따라서, 핸들 조타방향에 따라 실린더 하우징(2)내의 상기 피스톤(4)을 중심으로 좌,우측 파워 실린더부 중 어느 한편에 유압이 유입되어 압력이 상승하면, 상기 피스톤(4)에 작용하는 좌,우측 파워 실린더부간에 압력차로 인하여 피스톤(4)과 랙바(3)는 압력이 높은곳에서 낮은쪽 방향으로 슬라이딩하여 핸들 조향력을 어시스 트함과 동시에 차륜을 가변시키게 된다.

본 발명에서는 특히, 핸들 조타에 따른 피스톤 작동시 이 피스톤(4)에 끼워진 피스톤 링(44)의 충격소음을 저감시키기 위한 수단으로서, 상기 피스톤(4) 오링 홈(40)의 내벽 양측 모서리의 원주방향으로 다수개의 홈(46)을 형성한 것이 특징이다.

여기서, 상기 홈(46)은 도 3에 도시된 바와같이 오링 홈의 내벽 모서리 일부를 깍아 만든 홈(Groove) 으로서 , 핸들 조타력을 어시스트 하기 위해 실린더 하우징 내의 일측 파워 실린더 내부로 유압이 유입되게 되면, 이 유입된 유압이 피스톤(4)에 형성된 상기 홈(46)을 거쳐 오링 홈(40)내의 피스톤 링(44)을 피스톤의 진행방향으로 가압하게 되므로서 피스톤 링의 탄발압축에 따른 갭 발생을 억제할 수 있게 된다.

따라서, 이와 같은 본 발명에 의하면, 차륜 조향을 위해 실린더 내부로 유압이 유입되었을 때, 이 유입된 유압을 이용하여 피스톤(4) 상의 피스톤 링(44)을 고정할 수 있게 되므로서, 핸들 조타에 따른 피스톤 슬라이딩시 전술한 바와 같이 피스톤 링(44)의 탄발압축에 따른 갭 발생을 억제할 수 있게 되고, 이로써, 핸들 조타방향 변화시 즉, 랙바(3)와 연동하는 피스톤(4)의 진행방향 변화시에 상기한 갭으로 인해 피스톤 링(44)이 오링홈(40) 벽면과 부딪히면서 발생되는 충격 소음을 효과적으로 제거할 수 있게 된다. 아울러, 상기와 같이 피스톤(4)의 진행방향 변화 시에 피스톤(4)과 오링 홈(40) 사이에 갭이 발생한다 하더라도 홈에 유입되어 있던 유압에 의해 피스톤 링(44)의 부드러운 움직임이 유도되므로서 소음 발생을 최소화 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 발명인 스티어링 기어박스 피스톤 구조에 의하면, 피스톤의 오링 홈 내벽에 형성된 홈을 통해 유압이 유입되어 피스톤 링을 가압할 수 있게 되므로서, 피스톤의 왕복운동에 따라 발생되는 충격 소음을 저감시킬 수 있게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (3)

1. 조향휠과, 조향휠이 연결되는 조향축과, 조향축을 내설하여 이를 차체에 지지고정하는 스티어링 컬럼과, 이 스티어링 컬럼내의 상기 조향축과 링크기구에 의해 연결되어 조향휠의 회전운동을 차륜 가변을 위한 랙바의 직선운동으로 전환하는 기어박스로 이루어진 조향장치에 있어서,

   상기 기어박스의 랙바(3) 상에 고정설치되는 피스톤(4)의 경방향 중앙 요부에는 오링 홈(40)이 마련되어 이 오링 홈(40)에 오일 씰링을 위한 오링(42)과 피스톤 링(44)이 순차적으로 끼워지되, 상기 오링 홈(40)에 결합된 피스톤 링(44)을 유압으로서 가압하여 피스톤 작동에 따른 노이즈를 제거할 수 있도록 상기 피스톤(4) 오링 홈(40)의 내벽에는 외주부와 연통되는 홈(46)이 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 기어박스 피스톤 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 홈(46)은 오링 홈(40) 양측 내벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 기어박스 피스톤 구조.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 홈(46)은 피스톤(4)의 원주방향으로 다수개가 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스티어링 기어박스 피스톤 구조.

Images