KR20200104677A - 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형에 관한 것으로서, 고정 금형(200)과 가동 금형(300)으로 이루어지되, 가동 금형(300)에서 고정 금형(200)의 일면에 접합되는 접합면에는 랙 하우징의 형상 일부가 새겨져, 상기 일면과 접합면이 접합됨으로써, 랙 하우징 형상과 랙 하우징에 용탕이 공급되는 통로인 러너 및 랙 하우징 상부로 가스를 배출시키는 가스배출 채널이 연결된 형상의 공간이 형성되게 제작되고, 랙 하우징 형상의 타단에 형성되는 파워팩 조립부(130)에는 파워팩이 삽입 가능한 파워팩 조립 홀(131)이 형성되며, 파워팩 조립 홀(131)을 이루는 원형 통로 형상의 정면에 연결되는 러너는 상기 메인 러너이며, 메인 러너 중 하나만 연결됨으로써, 일정한 압력으로 용탕이 상기 원형 통로에 공급될 때 서로 다른 방향에서 주입된 용탕 흐름이 충돌되면서 기포가 발생되는 것이 방지되면서도 일정한 압력으로 원형 통로를 순환하게 되어 원형 통로 내부의 기포 발생이 억제되는 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형을 제공하고자 한다.

Description

전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형{Rack housing mold for motor-driven power steering system}

본 발명은 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형에 관한 것이다.

자동차의 주행 중 진행방향을 임의로 바꾸기 위해서 필요한 장치가 조향장치이며, 이는 크게 기계조향장치와 동력조향장치로 구분된다.

동력 조향장치 중에서 파워스티어링 시스템은 가벼운 핸들 회전력으로 자동차를 선회시킬 수 있도록 엔진으로 구동되는 유압펌프의 유압을 동력원으로 하는 배력 장치이다. 최근의 파워 스티어링 시스템에는 주로 랙과 피니언 방식이 도입되며, 여기서 랙 기어가 내장되는 하우징이 바로 랙 하우징이다. 참고로 여기서의 랙 기어는 통상의 랙 기어일 수도 있고, 또는 볼 스크루가 이동되기 위한 베이스 기어일 수도 있으며, 또는 볼 스크루 자체 외면이 랙 기어로 형성될 수도 있다. 또한 구체적인 랙 하우징의 형상은 차량의 종류에 따라 서로 다르게 제작된다.

보다 구체적으로 파워 스티어링 시스템의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이 구성된다.

한편, 랙 하우징은 차량의 경량화를 위해 가벼운 금속 재질로 이루어지며, 따라서 경량 금속의 생산성인 점에서 생산성 향상을 위해 다이캐스팅 방식으로 제작된다.

일반적으로, 다이캐스팅은 다이 주조라고도 하며, 필요한 주조 형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계 가공된 강제(鋼製)의 금형(金型) 다이에 용융금속(熔融金屬)을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀 주조법으로서, 그 주조법으로 제작된 제품을 다이캐스트 주물이라고 한다.

랙 하우징 또한 다이캐스팅으로 제작되므로, 주된 결함인 기포 또는 내부 수축 공극으로 인한 불량을 최대한 줄이는 것이 중요하다. 따라서 전 부위에 걸쳐 균일하게 냉각됨으로 인해 국부적인 결함의 발생을 최소화 시켜야 한다.

랙 하우징은 차량의 부품인 점에서 경량화도 중요하지만 안정성을 위한 내구성 및 기계적 건전성도 중요하다. 이처럼 경량화와 기계적 건전성이라는 서로 화합시키기 힘든 두 가지 요청을 모두 달성시키기 위해서는 랙 하우징 자체의 형상 특성도 중요하지만 특히 기계적 건전성을 위해서는 주물 제작 과정 또한 중요하다.

그러나 주물 제작 과정은 완제품인 랙 하우징의 형상 자체가 어차피 변경 없이 동일한 경우, 주물 제작 과정 또한 개선의 여지가 적으므로, 보다 나은 기계적 건전성을 가지는 랙 하우징의 제작에 많은 어려움이 있다.

등록특허공보 제10-1836650호(공고일자: 2018. 03. 09)

이에 본 발명은 경량 랙 하우징이 기계적 강성의 면에서도 우수한 특징을 가질 수 있도록, 최대한의 기계적 건전성이 보장 될 수 있는 랙 하우징 금형을 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 랙 하우징 금형은, 일면에 랙 하우징의 형상 일부가 새겨지며 위치가 고정된 고정 금형(200)과, 고정 금형(200)의 일면에 접합되거나 이탈 될 수 있게 가변되는 금형으로서, 고정 금형(200)의 일면에 접합되는 접합면에는 랙 하우징의 형상 일부가 새겨져, 상기 일면과 접합면이 접합됨으로써, 랙 하우징 형상과 랙 하우징에 용탕이 공급되는 통로인 러너 및 랙 하우징 상부로 가스를 배출시키는 가스배출 채널이 연결된 형상의 공간이 형성되게 제작되는 가동 금형(300) 으로 구성된다.

여기서 상기 랙 하우징 형상은 중앙에 길게 수평방향으로 형성되는 랙 축(120)과, 랙 축(120)의 일단에 형성되는 요크 홀 부(110) 및, 랙 축(120)의 타단에 형성되는 파워팩 조립부(130)로 이루어진다.

러너는 복수개의 메인러너와 각각의 메인러너로부터 분기되는 분기러너로 이루어져, 각 메인러너 또는 분기러너의 말단에 형성되는 게이트가 랙 하우징 형상에 접속되어, 각 메인러너 또는 분기러너를 따라 이동되는 용탕이 랙 하우징 형상 내로 주입 가능하다.

또한 랙 하우징 형상의 타단에 형성되는 파워팩 조립부(130)에는 파워팩이 삽입 가능한 파워팩 조립 홀(131)이 형성되며, 파워팩 조립 홀(131)을 이루는 원형 통로 형상의 정면에 연결되는 러너는 상기 메인 러너이며, 메인 러너 중 하나만 연결됨으로써, 일정한 압력으로 용탕이 상기 원형 통로에 공급될 때 서로 다른 방향에서 주입된 용탕 흐름이 충돌되면서 기포가 발생되는 것이 방지되면서도 일정한 압력으로 원형 통로를 순환하게 되어 원형 통로 내부의 기포 발생이 억제된다.

이때 상기 고정 금형(200)의 일면과 가동 금형(300)의 접합면이 서로 접촉되는 면적 중에서 랙 하우징 형상 및 러너와 가스배출 채널 형상의 테두리의 외곽 부위 및 베이스에는 바람직하게는 바이턴(Viton) 수지 재질의 씰링재가 부착되어 외부 유입 공기가 최소화된다.

그리고 상기 원형 통로에 연결되는 메인 러너에서 원형 통로에 인접하는 부위는 바람직하게는 원형 통로 형상의 형성을 위하여 슬라이딩 동작으로 삽입되는 코어와의 간섭이 방지되도록 원형 통로를 통과하는 가상의 원통형상의 외주면 일부의 형태를 이루는 만곡 섹터(1631)로 형성된다.

이 경우 상기 만곡 섹터(1631)의 양 단 중에서 원형 통로와 연결되는 게이트가 설치되는 지점은 바람직하게는 만곡 섹터(1631) 내부를 흐르는 용탕이 원형 통로를 따라 용탕이 회전되는 방향에 일치되는 지점으로 결정된다.

여기서 상기 게이트 부위에는 바람직하게는 상기 만곡 섹터(1631)의 내면으로부터 분기되어 원형 통로를 향하여 개방되는 형태로 연장되어 공간을 형성시키는 포켓 격벽(1632)이 형성되며, 상기 공간은 만곡 섹터(1631)와 게이트를 차례로 통과한 용탕이 원형 통로를 한 바퀴 회전 하는 과정에서 발생되는 기포가 수집되는 복귀 포켓(1633)이다.

이때 상기 복귀 포켓(1633)을 이루는 포켓 격벽(1632)은 바람직하게는 용탕이 진행될 방향으로 경사가 형성된다.

특히 상기 포켓 격벽(1632)의 말단은 바람직하게는 상기 경사와 반대 방향으로 휘어짐으로써, 상기 원형 통로를 따라 흐르는 용탕이 몰고 오는 기포가 복귀 포켓(1633) 내부로 용이하게 수집된다.

또한 상기 가스배출 채널은 요크 홀 부(110)로부터 가스를 배출시키는 요크 홀 부(110) 측 가스배출 채널과, 파워팩 조립부(130) 측 가스를 배출시키는 파워팩 조립부(130) 측 가스배출 채널로 이루어지되, 바람직하게는 상기 복귀 포켓(1633)에는 복귀 포켓(1633)과 파워팩 조립부(130) 측 가스배출 채널을 직접 연결시키는 포켓 가스배출 채널이 설치된다.

본 발명에 따른 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형은 용탕 유로의 분기 형태와 게이트의 위치 전환으로 인해 주물 내부의 기포 발생이 최대한 억제될 뿐만 아니라, 용탕 진행 과정에서 발생되는 기포가 제거될 수 있는 공간이 형성됨으로써, 제품의 기계적 특성이 향상됨으로써, 종래보다 가볍게 제작되더라도 동등한 기계적 물성이 확보되어 경량화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 랙 하우징을 포함한 차량 스티어링 시스템의 분해사시도,
도 2는 랙 하우징의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 랙 하우징 금형에서 고정 금형(200)의 사진,
도 4는 본 발명에 따른 랙 하우징 금형에서 가동 금형(300)의 사진,
도 5는 도 3의 고정 금형(200)과 도 4의 가동 금형(300)이 접합되어 형성되는 금형 형상의 정면도,
도 6은 도 5의 금형 형상의 사시도,
도 7a는 코어 적용 위치 및 코어 진행 방향을 나타낸 정면도,
도 7b는 파팅 라인을 나타낸 평면도,
도 8은 가스 배출구의 적용 위치 및 가스 배출 방향을 나타내는 사시도,
도 9는 종래 금형형상 및 도 5의 금형 형상으로 응고된 형상의 사진,
도 10은 도 9에서 파워 팩 조립부를 각각 확대한 사진,
도 11은 도 6에서 파워 팩 조립부를 확대한 사시도,
도 12는 도 11의 내부 구조를 나타내는 사시도,
도 13a은 도 12의 개념도,
도 13b는 도 12에서 용탕의 흐름 표시를 추가한 사시도,

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 랙 하우징 금형은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 고정 금형(200)과 가동 금형(300)으로 이루어진다.

고정 금형(200)은 일면에 랙 하우징의 형상 일부가 새겨지며 위치가 고정된 금형이다.

가동 금형(300)은 고정 금형(200)을 향하여 전진 또는 후퇴 동작이 가능하여, 고정 금형(200)의 일면에 접합되거나 이탈 되는 금형이다. 가동 금형(300)에서 고정 금형(200)의 일면에 접합되는 접합면에는 랙 하우징의 형상 일부가 새겨진다. 이때 고정 금형(200)의 상기 일면과 가동 금형(300)의 접합면이 접합됨으로써, 랙 하우징 형상과 랙 하우징에 용탕이 공급되는 통로인 러너 및 랙 하우징 상부로 가스를 배출시키는 가스배출구가 모두 연결된 형상의 공간이 형성된다.

가동 금형(300)과 고정 금형(200)이 접하면서 형성되는 랙 하우징 형상은 도 3에 도시된 바와 같이 중앙에 길게 수평방향으로 형성되는 랙 축(120)과, 랙 축(120)의 일단에 형성되는 요크 홀 부(110) 및, 랙 축(120)의 타단에 형성되는 파워팩 조립부(130)로 이루어진다.

용탕이 공급되는 통로인 러너와 가스배출구가 랙 하우징 형상에 일체로 붙어있는 형태가 도 5의 정면도 및 도 6의 사시도로 표현되어 있다.

참고로 도 5 내지 도 13b에 도시된 도면에서는 용탕이 응고된 주물 자체인 랙 하우징 및 러너 형상의 주물과 가스배출구 형상의 주물이 본 발명인 것처럼 도시되어 있으나, 본 발명은 랙 하우징 금형 자체이므로 도 5 내지 도 13b는 랙 하우징 금형의 형태를 설명하기 위하여 편의상 금형에서 응고된 주물 형상으로 표현하는 것이다. 따라서 도 5 내지 도 13b의 주물은 이하에서는 고정 금형(200) 및 가동 금형(300)에 새겨진 형상 자체인 것으로 간주하기로 한다.

그리고 본 발명에 따른 랙 하우징 금형에서는 도 7a에 도시된 바와 같이 마운팅 부 2개소, 랙 홀 2개소, 파워팩 조립부(130) 1개소로 하여 총 5개의 유압 피스톤 타입의 슬라이드 코어가 적용된다.

이러한 슬라이드 코어의 적용 방향은 금형의 깊이 방향으로 슬라이딩 되는 거리가 최소화 되는 것이 바람직하므로, 어차피 수평 방향에서 진입되는 랙 축(120) 방향의 슬라이딩 코어를 제외한 나머지 코어 적용 부위 중 가장 길게 형성되는 마운팅 부(도 7에서 제1슬라이딩 코어 방향(141))를 기준으로 하여, 가동 금형(300)과 고정 금형(200)의 형상 기준이 되는 파팅 라인은 도 7b에 도시된 바와 같이 제1슬라이딩 코어 방향(141)을 절반으로 쪼개는 방향이 된다. 따라서 도 7a가 랙 하우징의 정면도일 경우 도 7b는 랙 하우징의 평면도에 해당된다.

러너는 도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 메인러너(161,162,163)와 복수개의 메인러너(161,162,163) 각각으로부터 분기되는 분기러너로 이루어지며, 각 메인러너(161,162,163) 또는 분기러너의 말단에 형성되는 게이트가 랙 하우징 형상에 접속되어, 각 메인러너(161,162,163) 또는 분기러너를 따라 이동되는 용탕이 랙 하우징 형상 내로 주입 된다.

또한 랙 하우징 형상의 타단에 형성되는 파워팩 조립부(130)에는 도 6에 도시된 바와 같이 파워팩(미도시)이 삽입 가능한 파워팩 조립 홀(131)이 형성된다.

이때 파워팩 조립 홀(131)을 이루는 원형 통로 형상의 정면에 연결되는 메인러너(163)는 복수개의 메인 러너(161,162,163) 중 하나이다.

종래에는 도 9의 왼쪽 사진 및 도 10의 왼쪽 사진에 나타난 바와 같이 두 개의 분기러너가 파워팩 조립부(130)에 연결되어 두 분기러너에서 동시에 용탕이 파워팩 조립부(130) 형상으로 진입된다. 이 경우 도 10의 왼쪽 사진을 참조하면, 붉은 색 화살표가 두 개의 분기러너가 각각 파워팩 조립부(130)로 용탕을 공급하는 방향이다. 참고로 붉은 색 화살표가 표시된 지점이 게이트에 해당된다.

두 개의 분기러너로부터 공급된 용탕은 최종적으로는 파란색 화살표 방향으로 빠져나가게 되는데 그 전에 두 개의 분기러너로부터 공급된 용탕이 파란색 점선으로 표시된 사각형 부위에서 만나면서 용탕이 몰고 온 기포들이 또한 서로 만나 흐름이 고립되면서 기포들이 정체된다. 따라서 종래에는 파란색 점선으로 표시된 사각형 부위에서 기포 결함이 발생될 가능성이 높아져, 결국 파워팩 조립부(130)의 안정성이 낮아지는 결과가 초래된다.

따라서 본 발명에서는 먼저 하나의 두 개의 분기러너가 아닌 하나의 제3메인러너(163)가 파워팩 조립부(130)에 도 10의 오른쪽 도면과 같이 연결된다. 이 경우 도 9의 오른쪽 도면에서 연결되는 러너가 메인러너인 이유는 종래와 달리 두 개가 아닌 하나의 러너가 연결되면서도 용탕의 주입 압력이 두 개의 러너와 동등하게 유지되어 용탕이 파워팩 조립부(130) 형상 내부에 고르게 분배될 수 있기 위함이다.

따라서 도 10의 오른쪽 사진과 같이 제3메인러너(163)가 파워팩 조립부(130)에 연결될 경우 공급되는 용탕의 흐름은 파워팩 조립부(130)가 다른 부위와 연결되는 지점을 통해 만나면서 빠져나가게 되어 용탕이 몰고 오는 기포의 고립이 발생되는 것이 억제된다.

참고로 도시되진 않았지만 고정 금형(200)의 일면과 가동 금형(300)의 접합면이 서로 접촉되는 면적 중에서 랙 하우징 형상 및 러너와 가스배출구 형상의 테두리의 외곽 부위 및 베이스에는 바이턴(Viton) 수지 재질의 씰링재가 부착되어 외부 유입 공기가 최소화된다.

한편, 파워팩 조립부(130)를 이루는 형상인 원형 통로 형상(이하에서는 '원형 통로'라 칭하기로 한다.)에 연결되는 제3메인러너(163)에서 원형 통로에 인접하는 부위는 도 10의 오른쪽 사진 및 도 11에 도시된 바와 같이 원형 통로 형상의 형성을 위하여 슬라이딩 동작으로 삽입되는 코어와의 간섭이 방지되도록 원형 통로를 통과하는 가상의 원통형상의 외주면 일부의 형태를 이루는 만곡 섹터(1631)로 형성된다.

상기 원형 통로 형상이 형성되기 위해서는 원통 형태의 코어가 외부로부터 삽입된다. 이때 코어와 메인 러너 간의 간섭이 발생될 우려가 있다. 따라서 본 발명에서는 메인 러너의 형상을 코어와의 간섭이 방지될 수 있도록 원통형의 벽면 일부 형상이 되도록 만곡 되게 제작된다. 이와 같이 메인 러너에서 만곡된 부위를 '만곡 섹터(1631)'라 칭하기로 한다. 그리고 게이트는 별도로 도면부호가 부여되진 않았지만 만곡 섹터(1631)를 통하여 흐르는 용탕이 원형 통로로 진입되기 시작하는 지점을 지칭한다.

만곡 섹터(1631)와 게이트 사이의 구간은 도 10의 오른쪽 사진 및 도 11에 도시된 바와 같이 원형 통로에 수직인 방향으로 형성되므로 원칙적으로 용탕은 원형 통로로 진입되면서 게이트를 중심으로 하여 양 방향으로 진행된다. 따라서 각각의 용탕 흐름은 반원을 그리며 진행되다가 반대편에서 합류하여 다른 부위로 진입된다.

그런데 만일 만곡 부위의 방향성을 이용한다면 용탕의 흐름이 원형 통로를 한 방향으로 흐르게 만들 수 있다. 이 경우 용탕이 원형 통로를 한 방향으로 흐르게 되면 용탕의 흐름 또한 하나이므로 앞서 본 종래기술처럼 두 흐름이 충돌되면서 기포들이 정체되는 현상이 방지될 수 있다.

그런데 이 경우 원형 통로를 한 바퀴 돌아오는 용탕이 몰고 오는 기포들의 처리가 문제된다. 만약 용탕이 몰고 오는 기포들이 빠져나갈 수 없게 되면 용탕이 원형통로를 한 바퀴 돌아서 복귀되는 지점에 기포들이 정체될 우려가 있다.

따라서 본 발명은 변형 실시예로서 도 12에 도시된 바와 같이 포켓 격벽(1632)의 설치로 복귀 포켓(1633)이 형성되고, 또한 복귀 포켓(1633)에서 수용되지 못하는 기포는 별도로 마련된 포켓 가스배출 채널을 통해 파워팩 조립부(130) 측 가스배출 채널로 빠져나가도록 구성될 수 있다.

이 경우 용탕의 흐름이 원형 통로 내부를 주로 한 방향으로 흐르도록 형성되므로 이 경우 앞서 설명된 만곡 섹터(1631)의 방향성이 도움이 될 수 있다.

즉 만곡 섹터(1631)를 통과하는 용탕은 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이 만곡 섹터(1631)의 형상으로 인해 원호를 그리며 흐른다. 이때 만곡 섹터(1631)의 양 단 중에서 원형 통로와 연결되는 게이트가 설치되는 지점은 만곡 섹터(1631) 내부를 흐르는 용탕이 원형 통로를 따라 용탕이 회전되는 방향에 일치되는 지점으로 결정될 수 있다.

즉 만곡 섹터(1631)의 양 단 중 용탕이 만곡 섹터(1631)를 통하여 원형 통로로 진입되는 지점인 게이트를 어느 쪽으로 하느냐에 따라 원형 통로를 따라 흐르는 용탕의 흐름도 결정될 수 있기 때문이다.

이 경우 게이트 부위에 도 12에 도시된 바와 같이 만곡 섹터(1631)의 내면으로부터 분기되어 원형 통로를 향하여 개방되는 형태로 연장되어 공간을 형성시키는 포켓 격벽(1632)이 형성될 수 있다.

포켓 격벽(1632)으로 인해 형성되는 공간은 만곡 섹터(1631)와 게이트를 차례로 통과한 용탕이 원형 통로를 한 바퀴 회전 하는 과정에서 발생되는 기포가 수집되는 공간이므로 이하에서는 '복귀 포켓(1633)'이라고 칭하기로 한다.

복귀 포켓(1633)을 형성시키는 포켓 격벽(1632)은 용탕이 진행될 방향으로 경사가 형성됨으로써, 용탕의 진행 방향을 결정지을 수 있다. 특히 포켓 격벽(1632)으로 인해 용탕의 흐름은 도 12를 기준으로 볼 때 시계방향이므로 포켓 격벽(1632)은 용탕의 흐름이 원형 통로 내에서도 시계 방향으로 형성되도록 도 12와 같이 경사가 형성된다.

이와 같은 포켓 격벽(1632)의 경사로 인해 만곡 섹터(1631)로 형성된 회전 흐름이 원형 통로 내에서도 그대로 유지되므로, 용탕은 일정 이상의 압력으로 원형 통로를 회전할 수 있게 된다.

또한 포켓 격벽(1632)의 말단은 도 13에 도시된 바와 같이 오히려 포켓 격벽(1632)의 전체적인 경사와 반대 방향으로 휘어짐으로써, 원형 통로를 따라 흐르는 용탕이 몰고 오는 기포가 복귀 포켓(1633) 내부로 용이하게 수집될 수 있다.

즉 포켓 격벽(1632)의 말단은 포켓 격벽(1632)의 전체 경사와 반대 방향으로 경사가 형성됨으로써, 원형 통로를 한 바퀴 돌아서 복귀되는 용탕이 새롭게 원형 통로로 진입되는 용탕과 혼합되지 않음으로써, 복귀되는 용탕이 몰고 오는 기포 또한 새로 진입되는 용탕으로 섞이지 않고 복귀 포켓(1633)으로 수집될 수 있다.

참고로 전체 가스배출구는 도 5에 도시된 바와 같이 요크 홀 부(110)로부터 가스를 배출시키는 요크 홀 부(110) 측 가스배출구와, 파워팩 조립부(130) 측 가스를 배출시키는 파워팩 조립부 측 가스배출구(152)로 이루어진다. 이러한 가스배출구와 랙 하우징 형상의 접속 방향은 도 8에 도시된 바와 같이 랙 하우징의 전체 형상에서 외측을 향하여 돌출되는 부위를 기준으로 할 경우 최소한의 가스 배출구만으로도 효과적으로 기포들이 배출될 수 있으며, 따라서 용탕 주입 압력도 더욱 낮출 수 있다.

그런데 복귀 포켓(1633)으로 수집되는 기포의 양이 많아 복귀 포켓(1633)에 모두 수용되지 못하는 경우가 발생될 수 있다. 이러한 경우를 대비하여 본 발명에서는 도 11에 도시된 바와 같이 복귀 포켓(1633)과 파워팩 조립부 측 가스배출구(152)를 직접 연결시키는 포켓 가스배출 채널(1521)이 설치될 수 있다.

포켓 가스배출 채널을 통하여 복귀 포켓(1633) 내부의 기포들에서 발생되는 가스들은 파워팩 조립부 측 가스배출구(152)를 통하여 지속적으로 배출됨으로써, 랙 하우징의 파워팩 조립부(130) 부위에 종래에 발생되던 기포 결함은 최소화 되어 랙 하우징의 기계적 건전성이 향상될 수 있고, 이로써 보다 경량화된 랙 하우징의 설계 범위도 넓어지는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

P : 파팅 라인
1 : 피니언 2 : 랙 바
3 : 랙 타이어 연결 어셈블리 4 : 랙 하우징
5 : 서포트 요크 아세이 6 : 요크 스프링
7 : 요크 플러그 8 : 베어링
9 : 피니언 플러그 10 : 더스트 캡
11 : 더스트 패킹 20 : 랙 부시 아세이
21 : 랙 부시 22 : 댐퍼 오링
110 : 요크 홀 부 120 : 랙 축
130 : 파워팩 조립부 131 : 파워팩 조립 홀
141 : 제1 코어 슬라이딩 방향 142 : 제2코어 슬라이딩 방향
143 : 제3코어 슬라이딩 방향 144 : 제4코어 슬라이딩 방향
145 : 제5코어 슬라이딩 방향 151 : 요크 홀 부 측 가스배출구
152 : 파워팩 조립부 측 가스배출구 160 : 주입구
161 : 제1메인러너 162 : 제2메인러너
163 : 제3메인러너 200 : 고정 금형
300 : 가동 금형 400 : 코어
1521 : 포켓 가스배출 채널 1631 : 만곡 섹터
1632 : 포켓 격벽 1633 : 복귀 포켓

Claims (8)

1. 일면에 랙 하우징의 형상 일부가 새겨지며 위치가 고정된 고정 금형(200)과;
   상기 고정 금형(200)의 일면에 접합되거나 이탈 될 수 있게 가변되는 금형으로서, 고정 금형(200)의 일면에 접합되는 접합면에는 랙 하우징의 형상 일부가 새겨져, 상기 일면과 접합면이 접합됨으로써, 랙 하우징 형상과 랙 하우징에 용탕이 공급되는 통로인 러너 및 랙 하우징 상부로 가스를 배출시키는 가스배출 채널이 연결된 형상의 공간이 형성되게 제작되는 가동 금형(300); 으로 구성되되,
   상기 랙 하우징 형상은 중앙에 길게 수평방향으로 형성되는 랙 축(120)과, 랙 축(120)의 일단에 형성되는 요크 홀 부(110) 및, 랙 축(120)의 타단에 형성되는 파워팩 조립부(130)로 이루어지고,
   러너는 복수개의 메인러너와 각각의 메인러너로부터 분기되는 분기러너로 이루어져, 각 메인러너 또는 분기러너의 말단에 형성되는 게이트가 랙 하우징 형상에 접속되어, 각 메인러너 또는 분기러너를 따라 이동되는 용탕이 랙 하우징 형상 내로 주입 가능하며,
   상기 랙 하우징 형상의 타단에 형성되는 파워팩 조립부(130)에는 파워팩이 삽입 가능한 파워팩 조립 홀(131)이 형성되며, 파워팩 조립 홀(131)을 이루는 원형 통로 형상의 정면에 연결되는 러너는 상기 메인 러너이며, 메인 러너 중 하나만 연결됨으로써, 일정한 압력으로 용탕이 상기 원형 통로에 공급될 때 서로 다른 방향에서 주입된 용탕 흐름이 충돌되면서 기포가 발생되는 것이 방지되면서도 일정한 압력으로 원형 통로를 순환하게 되어 원형 통로 내부의 기포 발생이 억제되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정 금형(200)의 일면과 가동 금형(300)의 접합면이 서로 접촉되는 면적 중에서 랙 하우징 형상 및 러너와 가스배출 채널 형상의 테두리의 외곽 부위 및 베이스에는 바이턴(Viton) 수지 재질의 씰링재가 부착되어 외부 유입 공기가 최소화되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형.
3. 제1항에 있어서,
   상기 원형 통로에 연결되는 메인 러너에서 원형 통로에 인접하는 부위는 원형 통로 형상의 형성을 위하여 슬라이딩 동작으로 삽입되는 코어와의 간섭이 방지되도록 원형 통로를 통과하는 가상의 원통형상의 외주면 일부의 형태를 이루는 만곡 섹터(1631)로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형.
4. 제3항에 있어서,
   상기 만곡 섹터(1631)의 양 단 중에서 원형 통로와 연결되는 게이트가 설치되는 지점은 만곡 섹터(1631) 내부를 흐르는 용탕이 원형 통로를 따라 용탕이 회전되는 방향에 일치되는 지점으로 결정되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형.
5. 제4항에 있어서,
   상기 게이트 부위에는 상기 만곡 섹터(1631)의 내면으로부터 분기되어 원형 통로를 향하여 개방되는 형태로 연장되어 공간을 형성시키는 포켓 격벽(1632)이 형성되며, 상기 공간은 만곡 섹터(1631)와 게이트를 차례로 통과한 용탕이 원형 통로를 한 바퀴 회전 하는 과정에서 발생되는 기포가 수집되는 복귀 포켓(1633)인 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형.
6. 제5항에 있어서,
   상기 복귀 포켓(1633)을 이루는 포켓 격벽(1632)은 용탕이 진행될 방향으로 경사가 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형.
7. 제6항에 있어서,
   상기 포켓 격벽(1632)의 말단은 상기 경사와 반대 방향으로 휘어짐으로써, 상기 원형 통로를 따라 흐르는 용탕이 몰고 오는 기포가 복귀 포켓(1633) 내부로 용이하게 수집되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형.
8. 제7항에 있어서,
   상기 가스배출 채널은 요크 홀 부(110)로부터 가스를 배출시키는 요크 홀 부(110) 측 가스배출구와, 파워팩 조립부 측 가스를 배출시키는 파워팩 조립부 측 가스배출구(152)로 이루어지되,
   상기 복귀 포켓(1633)에는 복귀 포켓(1633)과 파워팩 조립부 측 가스배출구(152)를 직접 연결시키는 포켓 가스배출 채널(1521)이 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 시스템용 랙 하우징 금형.

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