KR20230078239A - Method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering and the lead bar - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차 후륜조향 시스템을 위한 리드 바와 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lead bar for a vehicle rear wheel steering system and a manufacturing method thereof.
후륜조향시스템(RWS, Reer Wheel Steering)은 차량의 주행 상황에 따라 전륜의 조향각에 맞춰 능동적으로 후륜 조향각을 제어하는 기술이다.RWS (Reer Wheel Steering) is a technology that actively controls the steering angle of the rear wheels according to the steering angle of the front wheels according to the driving conditions of the vehicle.
즉, 주행 속도 60km/h 이하 저속 주행시 회전반경을 축소함으로써 U턴, 좁은 골목길 주행, 주차시 편의성과 민첩성을 향상시킨다.In other words, by reducing the turning radius when driving at a driving speed of 60 km/h or less, convenience and agility are improved during U-turn, driving in a narrow alley, and parking.
또한 고속 주행에서는 차량이 횡방향으로 미끄러짐을 억제하고 빠른 차선 변경, 고속 선회, 긴급 회피 상황에서 선회 안정성과 차선 추종성을 향상시킨다.In addition, in high-speed driving, the vehicle suppresses lateral slip and improves turning stability and lane-followability in quick lane changes, high-speed turns, and emergency avoidance situations.
이를 위해서는 전륜에서 스티어링 휠의 회전운동을 직선운동으로 변경해주는 랙&피니언 역할을 하는 부품이 후륜에 필요하게 된다.To this end, a part that plays the role of a rack & pinion that changes the rotational motion of the steering wheel in the front wheel into a linear motion is needed on the rear wheel.
이 역할을 후륜에서는 리드 바 & 리드 너트가 하게 되며, 도 1에 도시된 바와 같이 리드 바(1)의 일 측부에 형성된 스크류(3)가 리드 너트(2)의 내경과 결합됨으로써 리드 너트(2)의 회전운동이 리드 바(1)를 직선 운동시킨다.This role is played by the lead bar & lead nut in the rear wheel, and as shown in FIG. 1, the screw 3 formed on one side of the lead bar 1 is coupled to the inner diameter of the
리드 바(1)의 양 단부의 외경에는 부시(4)가 결합된다.Bushes 4 are coupled to the outer diameters of both ends of the lead bar 1.
리드 바 & 리드 너트는 랙&피니언에 비해 컴팩트한 사이즈를 가지고 있는데, 도 2 및 도 3과 같이 부시(4) 유격으로 인하여 치간 이상 접촉이 발생할 가능성이 많다.The lead bar & lead nut has a compact size compared to the rack & pinion, and as shown in FIGS. 2 and 3, there is a high possibility of abnormal interdental contact due to the gap between the bushes 4.
따라서 윤활제의 역할이 중요하며 이를 위해 리드 바(10)의 외면에 미세 윤활홈이 형성되고, 윤활홈을 통해 윤활류를 머금고 있는 상태라면 이상 접촉 시 소음 등의 문제를 줄일 수 있다.Therefore, the role of the lubricant is important, and fine lubrication grooves are formed on the outer surface of the
미세 윤활홈 형성에 관한 기술로서, 랙 바에 관한 종래 기술인 한국 등록특허 제10-1685293호의 경우는 돌기가 형성된 롤러를 가압하여 랙 바 표면에 함몰부를 형성시키는 방법이 기술되어 있다.As a technique for forming fine lubrication grooves, Korean Patent Registration No. 10-1685293, which is a prior art related to a rack bar, describes a method of forming a depression on the surface of a rack bar by pressing a roller having protrusions thereon.
그러나 미세돌기를 생성시킨 롤러를 가압으로 눌러 스틸에 함몰부를 형성되는 과정에서 그 돌기는(직경이 수십~수백 마이크로 예상) 파손될 확률이 굉장이 높다. 또한, 파손되지 않더라도 미세한 돌기가 스틸을 가압하면서 함몰부 주변에는 초 미세 크렉이 발생할 가능성이 높다. 이러한 상태에서 고주파 열처리를 할 경우, 가열 후 냉각수로 냉각하는 과정에서 크랙이 성장할 가능성이 많다.However, in the process of forming depressions in steel by pressing the roller that created the fine protrusions with pressure, the protrusions (expected to be tens to hundreds of microns in diameter) are highly likely to be damaged. In addition, even if it is not damaged, there is a high possibility that ultra-fine cracks will occur around the depression while the fine protrusion presses the steel. When high-frequency heat treatment is performed in this state, there is a high possibility that cracks will grow in the process of cooling with cooling water after heating.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in the background art above are intended to aid understanding of the background of the invention, and may include matters other than those of the prior art already known to those skilled in the art.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 리드 바에 표면 손상을 최소화하여 미세 윤활홈을 형성하고, 미세 윤활홈 형성 후에도 크랙 발생 가능성이 적도록 하는 후륜조향용 리드 바 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 후륜조향용 리드 바를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and the present invention is a method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering that minimizes surface damage on the lead bar to form fine lubrication grooves and reduces the possibility of cracks even after forming the fine lubrication grooves, and Its purpose is to provide a lead bar for rear wheel steering manufactured by the method.
본 발명의 일 관점에 의한 후륜조향용 리드 바 제조 방법은, 단면이 원형인 바(bar) 형상의 리드 바를 가공하여 준비하는 단계, 가공된 상기 리드 바를 그라운드에 침지 후 건조시키는 단계, 상기 리드 바 표면의 상기 그라운드에 복수 개의 윤활홀을 형성시키는 단계 및 복수 개의 상기 윤활홀을 통해 노출된 상기 리드 바 표면에 윤활홈을 형성시키는 단계를 포함한다.A method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering according to one aspect of the present invention includes preparing a lead bar having a circular cross section by processing, immersing the processed lead bar in the ground and then drying the lead bar, Forming a plurality of lubrication holes on the surface of the ground and forming lubrication grooves on the surface of the lead bar exposed through the plurality of lubrication holes.
그리고, 상기 윤활홈을 형성시키는 단계는 복수 개의 상기 윤활홀을 통해 노출된 상기 리드 바 표면을 식각함으로써 형성시키는 것을 특징으로 한다.And, the step of forming the lubrication groove is characterized in that it is formed by etching the surface of the lead bar exposed through the plurality of lubrication holes.
나아가, 상기 윤활홈을 형성시키는 단계는 상기 리드 바를 질산용액에 침지시켜 복수 개의 상기 윤활홀을 통해 노출된 상기 리드 바 표면을 식각하는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the forming of the lubrication groove may include etching the surface of the lead bar exposed through the plurality of lubrication holes by immersing the lead bar in a nitric acid solution.
여기서, 상기 윤활홈의 직경은 50~100㎛인 것을 특징으로 한다.Here, the diameter of the lubrication groove is characterized in that 50 ~ 100㎛.
더 나아가, 상기 윤활홈을 형성시키는 단계 후 상기 그라운드를 제거하는 단계 및 상기 리드 바 표면에 질화층을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다.Furthermore, after forming the lubrication groove, the method may further include removing the ground and forming a nitride layer on a surface of the lead bar.
그리고, 상기 질화층을 형성시키는 단계는 상기 리드 바를 암모니아 가스 분위기에서 480도 내지 550도의 열을 가하여 질화 열처리를 통해 형성시키는 것을 특징으로 한다.In the forming of the nitride layer, the lead bar is formed through nitriding heat treatment by applying heat of 480 to 550 degrees in an ammonia gas atmosphere.
한편, 상기 리드 바를 가공하여 준비하는 단계는 상기 리드 바의 외경면에 치(teeth) 가공부를 가공하는 것을 특징으로 하고, 복수 개의 상기 윤활홀은 상기 치 가공부에 형성시키는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the step of preparing by processing the lead bar is characterized in that a tooth (teeth) processing part is machined on the outer diameter surface of the lead bar, and a plurality of the lubrication holes are formed in the tooth processing part.
그리고, 상기 복수 개의 윤활홀을 형성시키는 단계는 상기 윤활홀의 크기에 대응되는 복수 개의 돌기가 형성된 지그가 상기 리드 바를 가압함으로써 형성시키는 것을 특징으로 한다.In the forming of the plurality of lubrication holes, a jig having a plurality of protrusions corresponding to the size of the lubrication holes is formed by pressing the lead bar.
또한, 상기 그라운드는 밀랍(beeswax)에 송진(rosin) 가루 및 아스팔트(asphaltum) 가루를 녹여서 제조된 것을 특징으로 한다.In addition, the ground is characterized in that prepared by melting rosin powder and asphalt powder in beeswax (beeswax).
본 발명은 상기의 제조 에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 후륜조향용 리드 바를 포함한다.The present invention includes a lead bar for rear wheel steering characterized in that manufactured by the above manufacturing.
본 발명의 후륜조향용 리드 바 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 후륜조향용 리드 바에 의하면, 밀납에 홀 형성 후 에칭함을 통해 리드 바 표면에 손상을 최소화하여 미세 윤활홈 형성이 가능하게 한다.According to the method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering of the present invention and the lead bar for rear wheel steering manufactured by the method, it is possible to form fine lubrication grooves by minimizing damage to the surface of the lead bar through etching after forming holes in beeswax.
따라서, 미세 윤활홈 형성 후에도 크랙 발생 가능성이 적게 한다.Therefore, even after forming the fine lubrication grooves, the possibility of cracking is reduced.
도 1은 종래의 리드 바에 관해 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 종래 리드 바의 유격 발생을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 리드 바에 형성되는 미세 윤활홈을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 리드 바를 개략적으로 도시한 것이며, 도 6은 도 5의 일 부분에 미세 윤활홈을 형성하는 과정을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 리드 바 제조 방법을 도시한 것이다.1 shows a conventional lead bar.
2 and 3 show the occurrence of play in the conventional lead bar.
4 schematically shows fine lubrication grooves formed in the lead bar of the present invention.
5 schematically shows the lead bar of the present invention, and FIG. 6 shows a process of forming fine lubrication grooves in a portion of FIG. 5 .
7 shows a lead bar manufacturing method of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention and the advantages in operation of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.In describing the preferred embodiments of the present invention, known techniques or repetitive descriptions that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be reduced or omitted.
도 4의 (a)는 본 발명의 리드 바 일부의 평면 형상이며, (b)는 측면 형상이며, (c)는 미세 윤활홈에 윤활제(L)가 채워진 상태를 나타낸 것이다.Figure 4 (a) is a planar shape of a part of the lead bar of the present invention, (b) is a side shape, (c) shows a state in which the lubricant (L) is filled in the fine lubrication grooves.
본 발명은 후륜조향을 위한 리드 바(10) 표면에 복수 개의 미세 윤활홈(12)을 형성하여, 미세 윤활홈(12)에 윤활제(L)가 채워질 수 있게 하기 위한 것이다.The present invention is to form a plurality of
즉, 리드 바(10)는 50~100㎛ 직경의 미세 윤활홈(12)을 가지며, 함몰된 미세 윤활홈(12)이 형성되어 윤활제 유막이 더 잘 유지되고, 이로 인해 습동으로 인한 노이즈 및 진동이 개선될 수 있다. 또한, 리드 바와 리드 너트의 접촉면적이 줄어들어 마찰이 저감됨에 따라 조향감 또한 향상 될 수 있다.That is, the
도 5는 본 발명의 리드 바를 개략적으로 도시한 것이며, 도 6은 도 5의 일 부분의 단면 형상이고, 도 7은 본 발명의 리드 바 제조 방법을 도시한 것이다.Figure 5 schematically shows the lead bar of the present invention, Figure 6 is a cross-sectional shape of a portion of Figure 5, Figure 7 shows a lead bar manufacturing method of the present invention.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 후륜조향용 리드 바 제조 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7 .
먼저 일 측부의 외경면에 치(teeth) 가공부(11, 스크류)가 형성된 리드 바(10)를 가공하여 준비한다(S10).First, a
리드 바(10)는 원형 바(bar) 형태의 소재를 준비하여 브로칭 가공을 통해 리드 바(10)에 치 가공부(11)를 형성한다. 브로칭(broaching) 가공은 브로치 커터(broach cutter)를 공작물에 대고 눌러 통과시키면서 절삭가공하는 방법이며, 1회 통과로 완성시킬 수 있어 대량생산에 용이하고 가공면이 균일하고 조도가 우수하다.The
다음, 가공된 리드 바(10)를 그라운드에 침지시킨 후 건조시킨다.(S20)Next, the processed
본 발명에 사용하는 그라운드를 만드는데 사용되는 재료들은 모두 산에 저항하는 성질이 강한 것들이다. 먼저 40%의 밀랍(beeswax)을 냄비에 열을 가해 녹이고, 거기에 20%의 송진(rosin) 가루를 넣고 녹여 잘 섞은 후, 마지막으로 석유를 정제할 때 잔류물로 얻어지는 아스팔트(asphaltum) 가루 40%까지 녹여서 고르게 잘 섞는다. 그리고 이것을 굳혀 놓고 필요 시 마다 열을 가하여 녹여 사용한다. 60도로 가열하여 놓은 그라운드에 리드 바(10)를 침지 시키고 상온에서 5분 정도 방치 또는 드라이어 바람을 이용하여 30초 정도 가하여 굳혀준다.All of the materials used to make the ground used in the present invention have strong acid resistance. First, 40% beeswax is melted by heating in a pot, 20% rosin powder is added thereto, melted and mixed well, and finally, asphaltum powder obtained as a residue when refining petroleum 40 Dissolve to % and mix well evenly. Then, after hardening it, it is melted by applying heat whenever necessary. The
침지 및 건조 후 리드 바(10)에 미세 윤활홈(12)을 형성시킬 위치의 굳은 그라운드에 윤활홀을 형성시킨다(S30).After immersion and drying, a lubrication hole is formed in the hard ground at the position where the
그라운드에 윤활홀 형성을 위해 복수 개의 미세 돌기(21)가 형성된 지그를 준비한다. 예를 들어 지그는 리드 바(10)의 치 가공부(11) 형상과 유사하나 표면에 50~100㎛ 미세한 홀이 형상되어 있고 내부에 동일한 크기의 돌기들이 위치될 수 있다. 지그(20)를 리드 바(10) 치 가공부(11)에 위치시키고 작동시키면 내부의 돌기(21)들이 나와서 그라운드에 미세홀을 형성시키도록 동작될 수 있으며, 돌기(21)가 형성된 지그(20)를 이용하는 방식은 다르게 응용될 수 있다.A jig having a plurality of
이와 같이 그라운드에 윤활홀을 형성한 후 리드 바 표면에 미세 윤활홈(12)을 생성한다(S40).After forming the lubrication hole in the ground in this way,
미세 윤활홈(12) 생성은 리드 바(10)를 질산용액에 침지함으로써 형성시킨다. 예를 들어, 0.1N 질산용액에 리드 바(10)를 5초 정도 담갔다 뺀다. 그 과정에서 리드 바(10)에 그라운드가 덮혀 있지 않은 부분, 즉 윤활홀을 형성한 부분이 식각이 되면서 미세 윤활홈(12)이 형성된다.The
그런 다음, 그라운드(밀랍)을 제거한다(S50).Then, the ground (beeswax) is removed (S50).
밀랍은 리드 바(10)를 석유에 담근 후 꺼내어 물을 강하게 쏴주어 세척함으로써 깨끗이 제거한다.The beeswax is removed cleanly by immersing the
이렇게 그라운드 제거 후 질화 열처리를 실시하여(S60), 리드 바(10) 표면에 수 마이크로의 질화층을 형성시킨다.After the ground is removed, a nitriding heat treatment is performed (S60) to form a nitride layer of several microns on the surface of the
질화 열처리는 리드 바(10)를 열처리 로(furnace)에 넣고 암모니아 가스 분위기에 480도 내지 550도의 열을 4시간 가하여 질화 원소를 침투시켜 확산시킴으로써 표면 경화 시킨다.In the nitriding heat treatment, the
고주파는 급속가열냉각으로 크랙 발생 가능성이 상대적으로 높지만, 질화 열처리는 가능성이 낮으며 고주파열처리에 비해 내마모 및 윤활특성이 우수하다.High frequency has a relatively high possibility of cracking due to rapid heating and cooling, but nitriding heat treatment is less likely and has excellent wear resistance and lubrication properties compared to high frequency heat treatment.
본 발명의 리드 바 제조 방법은 이상에서 살펴본 바와 같이, 식각을 통해 미세 윤활홈을 형성시킴으로써 윤활홈 형성 단계 및 열처리 단계에서 크랙 발생을 예방할 수 있으며, 질화 열처리에 의해서 내마모성 및 윤활 특성을 보다 향상시킬 수가 있다.As described above, the lead bar manufacturing method of the present invention can prevent cracks from occurring in the lubrication groove forming step and the heat treatment step by forming fine lubrication grooves through etching, and can further improve wear resistance and lubrication characteristics by nitriding heat treatment. there is a number
이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.Although the present invention as described above has been described with reference to the illustrated drawings, it is not limited to the described embodiments, and it is common knowledge in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those who have Therefore, such modified examples or variations should be included in the claims of the present invention, and the scope of the present invention should be interpreted based on the appended claims.
10 : 리드 바
11 : 치 가공부
12 : 미세 윤활홈
20 : 지그
21 : 돌기10: lead bar
11: tooth processing part
12: fine lubrication groove
20 : jig
21: protrusion
Claims (10)
가공된 상기 리드 바를 그라운드에 침지 후 건조시키는 단계;
상기 리드 바 표면의 상기 그라운드에 복수 개의 윤활홀을 형성시키는 단계; 및
복수 개의 상기 윤활홀을 통해 노출된 상기 리드 바 표면에 윤활홈을 형성시키는 단계를 포함하는,
후륜조향용 리드 바 제조 방법.Processing and preparing a lead bar having a circular cross section and a bar shape;
immersing the processed lead bar in ground and then drying;
forming a plurality of lubrication holes in the ground of the surface of the lead bar; and
Forming a lubrication groove on the surface of the lead bar exposed through the plurality of lubrication holes,
A method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering.
상기 윤활홈을 형성시키는 단계는 복수 개의 상기 윤활홀을 통해 노출된 상기 리드 바 표면을 식각함으로써 형성시키는 것을 특징으로 하는,
후륜조향용 리드 바 제조 방법.The method of claim 1,
The step of forming the lubrication groove is characterized in that formed by etching the surface of the lead bar exposed through the plurality of lubrication holes,
A method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering.
상기 윤활홈을 형성시키는 단계는 상기 리드 바를 질산용액에 침지시켜 복수 개의 상기 윤활홀을 통해 노출된 상기 리드 바 표면을 식각하는 것을 특징으로 하는,
후륜조향용 리드 바 제조 방법.The method of claim 2,
Forming the lubrication groove is characterized in that the lead bar is immersed in a nitric acid solution to etch the surface of the lead bar exposed through the plurality of lubrication holes,
A method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering.
상기 윤활홈의 직경은 50~100㎛인 것을 특징으로 하는,
후륜조향용 리드 바 제조 방법.The method of claim 3,
Characterized in that the diameter of the lubrication groove is 50 to 100 μm,
A method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering.
상기 윤활홈을 형성시키는 단계 후 상기 그라운드를 제거하는 단계; 및
상기 리드 바 표면에 질화층을 형성시키는 단계를 더 포함하는,
후륜조향용 리드 바 제조 방법.The method of claim 1,
removing the ground after forming the lubrication groove; and
Further comprising forming a nitride layer on the surface of the lead bar,
A method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering.
상기 질화층을 형성시키는 단계는 상기 리드 바를 암모니아 가스 분위기에서 480도 내지 550도의 열을 가하여 질화 열처리를 통해 형성시키는 것을 특징으로 하는,
후륜조향용 리드 바 제조 방법.The method of claim 5,
The forming of the nitride layer is characterized in that the lead bar is formed through nitriding heat treatment by applying heat of 480 to 550 degrees in an ammonia gas atmosphere.
A method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering.
상기 리드 바를 가공하여 준비하는 단계는 상기 리드 바의 외경면에 치(teeth) 가공부를 가공하는 것을 특징으로 하고,
복수 개의 상기 윤활홀은 상기 치 가공부에 형성시키는 것을 특징으로 하는,
후륜조향용 리드 바 제조 방법.The method of claim 5,
The step of preparing by processing the lead bar is characterized by processing a tooth processing part on the outer diameter surface of the lead bar,
Characterized in that the plurality of lubrication holes are formed in the tooth processing part,
A method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering.
상기 복수 개의 윤활홀을 형성시키는 단계는 상기 윤활홀의 크기에 대응되는 복수 개의 돌기가 형성된 지그가 상기 리드 바를 가압함으로써 형성시키는 것을 특징으로 하는,
후륜조향용 리드 바 제조 방법.The method of claim 5,
Forming the plurality of lubrication holes is characterized in that a jig formed with a plurality of protrusions corresponding to the size of the lubrication holes is formed by pressing the lead bar,
A method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering.
상기 그라운드는 밀랍(beeswax)에 송진(rosin) 가루 및 아스팔트(asphaltum) 가루를 녹여서 제조된 것을 특징으로 하는,
후륜조향용 리드 바 제조 방법.The method of claim 5,
Characterized in that the ground is prepared by melting rosin powder and asphaltum powder in beeswax,
A method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering.
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KR1020210165819A KR20230078239A (en) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | Method for manufacturing a lead bar for rear wheel steering and the lead bar |
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KR101685293B1 (en) | 2015-06-22 | 2016-12-20 | 주식회사 만도 | Rack bar and manufacturing method thereof |
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