KR20090048702A - 자동차의 조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 조향장치에 관한 것이다.

본 발명은 랙과 피니언 기어를 구비하는 자동차의 조향장치에 있어서, 외주면에 양각으로 돌출된 수개의 체결 보스가 일체로 형성되어 있는 랙 하우징과, 내주면에 음각으로 함몰된 수개의 가이드 홈 또는 내주면과 외주면을 관통하는 수개의 가이드 홀이 일체로 형성되어 있는 실린더 튜브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 랙 하우징과 실린더 튜브에 이들을 직접 체결할 수 있는 체결 구조를 구비함으로써 랙 하우징과 실린더 튜브와의 조립 공정의 간소화 및 제조 원가의 절감은 물론, 조립 후 실린더 튜브의 이탈이나 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

조향 장치, 실린더 튜브, 랙 하우징, 체결 보스, 가이드 홈

Description

자동차의 조향장치{Steering Apparatus of Vehicle}

본 발명은 자동차의 조향장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 랙 하우징에 실린더 튜브를 결합하기 위해 랙 하우징의 외주면에 형성된 체결 보스와, 실린더 튜브의 내주면에 형성된 가이드 홈으로 이루어진 체결 구조를 구비함으로써, 랙 하우징과 실린더 튜브와의 조립 공정의 간소화 및 제조 원가의 절감은 물론, 조립 후 실린더 튜브의 이탈이나 파손을 방지할 수 있는 랙 하우징 체결 구조를 구비한 자동차의 조향장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 조향장치는 운전자가 조향 핸들을 돌려 자동차의 진행 방향을 운전자가 원하는 방향으로 바꿀 수 있게 하는 장치로서, 자동차의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 자동차를 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다.

이와 같은 조향장치에는 엔진으로부터 회전력을 받아 유압 펌프를 작동시키고 유압 펌프에서 만들어진 유압을 조향휠 혹은 조향축의 회전에 따라 적절한 양을 적시에 구동식 피스톤에 보내어 조향장치를 움직이게 하는 유압식 조향 장치와, 조향휠 혹은 조향축의 회전을 감지하여 조향휠 혹은 조향축의 회전 운동을 보조하는 모터를 가동시켜 랙바를 움직임으로써 조향장치가 원활하게 작동되도록 하는 모터 구동식 조향 장치로 크게 구분할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동차의 조향장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 랙 하우징과 실린더 튜브와의 결합을 나타내는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 자동차의 조향장치(100)는 조향휠(미도시)과 연결되어 조향휠의 회전에 따라 회전하는 피니언 축(110), 피니언 축(110)의 회전 운동을 직선 운동으로 전환하는 랙과 피니언식 기어 박스(120), 기어 박스(120)를 통해 전달된 회전력을 이용해 좌우로 슬라이딩하는 랙바(205)를 수용하는 랙 하우징(130)과 실린더 튜브(135), 랙바(205)의 양측 단부에 각각 연결되는 볼하우징(142)과, 타이로드(144)로 구성되는 링크 구조(140) 및 랙 하우징(130)을 차체에 고정시키는 마운팅 브라켓(160)을 포함하여 구성된다.

피니언 축(110)은 랙과 피니언 기어가 구비된 기어 박스(120)에 연결되고, 외주면 일측에 일정 길이의 스크류가 형성되어 있는 랙바(205)는 랙 하우징(130)과 실린더 튜브(135)에 내장되며, 랙 하우징(230)과 실린더 튜브(135)는 랙바(205)(155)를 감싸며 2개의 코킹부(210)에서 코킹에 의해 결합된다.

마운팅 브라켓(160)은 랙바(205)의 움직임, 바퀴와 노면의 마찰 및 노면으로부터의 역입력에 의해 많은 힘이 가해지는 조향장치(100)를 차체에 고정하기 위해 실린더 튜브(135)의 외주면 일측에 장착된다.

이와 같은 랙과 피니언 기어를 구비하는 자동차 조향장치의 조립에 있어서 랙 하우징과 실린더 튜브는 랙 하우징을 실린더 튜브에 압입한 후 지그에 셋팅 고정하여 실린더 튜브의 외주면 2개소에서 코킹에 의한 소성 변형으로 서로 지지되며 결합하게 된다.

그러나, 종래 기술에 의한 랙 하우징과 실린더 튜브의 결합은 랙 하우징을 실린더 튜브에 삽입 후 코킹을 하여 조립하는 구조이므로, 랙 하우징과 실린더 튜브를 결합하기까지 압입 공정, 코킹 지그에 셋팅하는 공정, 코킹 공정 등 많은 제조 공정이 필요하였고, 결합 후에도 지면으로부터 타이어와 타이로드 등을 타고 입력되는 진동과 충격에 의해 랙 하우징과 실린더 튜브가 이탈되거나, 코킹 부위가 파손되는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 랙 하우징과 실린더 튜브에 이들을 직접 체결할 수 있는 체결 구조를 구비함으로써, 랙 하우징과 실린더 튜브와의 조립 공정의 간소화 및 제조 원가의 절감은 물론, 조립 후 실린더 튜브의 이탈이나 파손을 방지하는데에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 랙과 피니언 기어를 구비하는 자동차의 조향장치에 있어서, 외주면에 양각으로 돌출된 수개의 체결 보스가 일체로 형성되어 있는 랙 하우징; 내주면에 음각으로 함몰된 수개의 가이드 홈이 일체로 형성되어 있는 실린더 튜브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 랙과 피니언 기어를 구비하는 자동차의 조향장치에 있어서, 외주면에 양각으로 돌출된 수개의 체결 보스가 일체로 형성되어 있는 랙 하우징; 내주면과 외주면을 관통하는 수개의 가이드 홀이 일체로 형성되어 있는 실린더 튜브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 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 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상 세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명에 의한 랙 하우징과 실린더 튜브의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 랙 하우징과 실린더 튜브와의 결합을 나타내는 단면도이다.

도시된 바와 같이 랙바(미도시)를 감싸는 랙 하우징(310)과 실린더 튜브(305)는 서로 압입에 의해 체결되는데, 압입 후 코킹에 의해 서로 분리되지 않도록 지지력을 부가하는 종래의 기술과 달리 별도의 체결 공정이 필요하지 않도록 랙 하우징(310)과 실린더 튜브(305) 각각에 체결 구조가 일체로 형성되어 있다.

랙 하우징(310)의 외주면에는 양각으로 돌출된 수개의 체결 보스(320)가 일체로 형성되어 있는데, 이는 실린더 튜브(305)에 압입하여 조립시 실린더 튜브의 내주면에 형성되어 있는 가이드 홈(315)에 안착되어 체결된다.

체결 보스(320)는 실린더 튜브(305)와의 압입 방향쪽에 압입력을 낮추어 조립성을 좋게 하기 위한 경사면(410)이 구비되어 있는데, 랙바의 횡단면을 기준으로 볼 때 그 단면 형상이 쐐기 형상을 갖는다.

즉, 랙 하우징(310)의 외주면으로부터 체결 보스(320)의 안착면까지 돌출량이 점차로 증가하도록 형성되어 있어서, 실린더 튜브(305)에 압입시 실린더 튜브의 끝단이 체결 보스(320)의 경사면(410)을 타고 미끄러지면서 압입 체결되도록 하는 구조를 갖는다.

또한, 랙 하우징(310)의 체결 보스(320)는 실린더 튜브(305)와의 압입 방향의 반대쪽에 경사면(410)이 아닌 수직면(415)이 구비되어 있는데, 이는 랙 하우징(310)이 실린더 튜브(305)에 압입이 완결된 시점 즉, 랙 하우징(310)의 체결 보 스(320)가 실린더 튜브(305)의 가이드 홈(315)에 안착되는 시점에 더 이상 밀려들어 가지 않고 가이드 홈(315)에 안착되어 체결되는 구조를 갖는다.

본 발명의 제 1실시예에서는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 실린더 튜브(305)의 내주면에 음각으로 함몰된 수개의 가이드 홈(315)이 일체로 형성되어 있는데, 이는 랙 하우징(310)이 실린더 튜브(305)에 압입되어 조립시 랙 하우징(310)의 체결 보스(320)가 안착되어 더 이상 압입되지 않는 구조를 갖는다.

가이드 홈(315)은 랙 바의 횡단면 또는 종단면을 기준으로 볼 때 그 단면 형상이 장방형의 형상을 가지며, 그 크기는 랙 하우징(310)의 체결 보스(320)가 삽입될 수 있도록 형성된다.

이러한 가이드 홈(315)의 형상은 실린더 튜브(305)의 내측면을 가공하여 형성하거나, 내측면에 가이드 홈(315)과 동일한 양각의 형상을 갖는 지그를 밀착 고정시키고 실린더 튜브(305)의 외부에서 프레스로 압력을 가하여 형성할 수 있을 것이다.

가이드 홈(315)은 랙 하우징(310)과 실린더 튜브(305)와의 압입에 의한 체결시 랙 하우징(310)이 더이상 밀려들어 가지 않도록 랙 하우징(310)의 체결 보스(320)를 안착시키는 역할을 하는 것이므로, 실린더 튜브(305)의 내주면과 외주면을 관통하는 장방형의 가이드 홀(405)을 뚫어서 랙 하우징(310)의 체결 보스(320)와 체결하는 것도 가능하다.

따라서, 도 4의 (b)에 도시된 본 발명의 제 2실시예에서는 실린더 튜브(305)에 음각으로 함몰된 가이드 홈이 아닌 내주면과 외주면을 관통하는 장방형의 가이 드 홀(405)을 형성하여, 랙 하우징(310)의 체결 보스(320)가 압입된 후 가이드 홀(405)에 안착되는 구조를 갖는다.

다만, 본 발명의 도면과 상세한 설명에 있어서, 랙 하우징에 양각의 체결 보스가 형성되어 있고 실린더 튜브에 음각의 가이드 홈 또는 가이드 홀이 형성되어 있는 것으로 도시하고 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 경우에 따라서는 그 역으로 실린더 튜브의 내주면에 양각으로 체결 보스를 형성하고, 랙 하우징의 외주면에 음각으로 가이드 홈 내지는 가이드 홀을 형성할 수 있을 것이다.

또한, 랙 하우징의 체결 보스와 가이드 홈 또는 가이드 홀이 4개인 것으로 도시하고 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 체결력을 유지하는 한 하나 이상 구비되어 구성될 수 있을 것이다.

이와 같은 형상과 구조를 갖는 본 발명에 의하면, 랙 하우징과 실린더 튜브에 이들을 직접 체결할 수 있는 체결 구조를 구비함으로써 랙 하우징과 실린더 튜브와의 조립 공정의 간소화 및 제조 원가의 절감은 물론, 조립 후 실린더 튜브의 이탈이나 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동일 한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동차의 조향장치를 개략적으로 나타내는 사시도;

도 2는 종래 기술에 의한 랙 하우징과 실린더 튜브와의 결합을 나타내는 단면도;

도 3은 본 발명에 의한 랙 하우징과 실린더 튜브의 사시도;

도 4는 본 발명에 의한 랙 하우징과 실린더 튜브와의 결합을 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 조향장치 110: 피니언 축

120: 기어 박스 130: 종래의 랙 하우징

135: 종래의 실린더 튜브 140: 링크 구조

160: 마운팅 브라켓 205: 랙바

210: 코킹부 305: 본 발명의 실린더 튜브

310: 본 발명의 랙 하우징 315: 가이드 홈

320: 체결 보스 405: 가이드 홀

410: 경사면 415: 수직면

Claims (3)

1. 랙과 피니언 기어를 구비하는 자동차의 조향장치에 있어서,

   외주면에 양각으로 돌출된 수개의 체결 보스가 일체로 형성되어 있는 랙 하우징;

   내주면에 음각으로 함몰된 수개의 가이드 홈이 일체로 형성되어 있는 실린더 튜브;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
2. 랙과 피니언 기어를 구비하는 자동차의 조향장치에 있어서,

   외주면에 양각으로 돌출된 수개의 체결 보스가 일체로 형성되어 있는 랙 하우징;

   내주면과 외주면을 관통하는 수개의 가이드 홀이 일체로 형성되어 있는 실린더 튜브;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 체결 보스는 실린더 튜브와의 압입 방향쪽에는 경사면을, 반대쪽에는 수직면을 구비하고 있는 쐐기 형상인 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치.

Images