KR100972954B1

KR100972954B1 - 벨로우즈를 구비한 조향장치

Info

Publication number: KR100972954B1
Application number: KR1020050116476A
Authority: KR
Inventors: 전형훈
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2010-07-29
Also published as: KR20070058150A

Abstract

본 발명은 벨로우즈를 구비한 조향장치에 관한 것이다.

본 발명은 자동차의 주행 방향을 조정하기 위하여 운전석에 마련된 조향휠; 상기 조향휠과 연결된 조향축; 상기 조향축과 연결되어 상기 조향휠의 회전력을 직선운동으로 전환해주는 기어 박스부; 상기 기어 박스부에 전달되는 회전력을 받아 직선 왕복운동을 하는 랙바; 상기 랙바를 감싸고 있는 실린더; 상기 랙바의 단부에 구비되며 상기 랙바와 타이로드를 연결해주는 이너 볼 조인트; 상기 타이로드와 너클암을 연결해 주는 타이로드 엔드; 상기 너클암과 체결되는 바퀴 및 상기 실린더의 단부 외주면부터 상기 타이로드의 단부 외주면까지 감싸는 벨로우즈를 포함하는 벨로우즈를 구비한 조향장치에 있어서, 상기 벨로우즈의 실린더 측 체결부에 박막부를 형성한 것을 특징으로 하는 벨로우즈를 구비한 조향장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 벨로우즈의 실린더 측 체결부에 박막부를 형성함으로써 차종마다 실린더의 외경에 다소 차이가 있더라도 동일한 벨로우즈의 장착이 가능하여 금형설계 및 제작 비용이 줄어 제작 단가가 감소하는 효과가 있다.

벨로우즈, 조향장치, 스틸 밴드

Description

벨로우즈를 구비한 조향장치{Bellows Structure of Steering System}

도 1은 통상적인 조향장치의 개략 구성도,

도 2는 조향장치 중 벨로우즈가 장착된 부위의 단면도,

도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벨로우즈의 정면도,

도 3b는 도 3a의 A-A' 부분 단면도,

도 4a는 내경이 큰 실린더에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벨로우즈를 장착한 상태의 단면도,

도 4b는 내경이 작은 실린더에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벨로우즈를 장착한 상태의 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 조향장치 110: 조향휠

120: 조향축 130: 기어 박스부

140: 실린더 150: 랙바

160: 이너 볼 조인트 170: 타이로드

180: 타이로드 엔드 210: 스틸 밴드

220: 클립 230: 벨로우즈

310: 박막부 410: 큰 실린더

420: 작은 실린더 430: 밴드 조임부

본 발명은 벨로우즈를 구비한 조향장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 실린더의 단부 외주면과 체결되는 벨로우즈의 일단부에 박막부를 형성하여 실린더 외경의 크기가 다소 차이가 있더라도 동일한 벨로우즈로 체결이 가능한 벨로우즈를 구비한 조향장치에 관한 것이다.

도 1은 통상적인 조향장치의 개략 구성도이다.

일반적으로 차량용 조향장치(100)는 운전자로부터 입력받은 조향휠(110)의 회전력을 바퀴까지 전달할 수 있도록 하는 장치로서, 운전석에 마련된 조향휠(110), 조향휠(110)과 연결된 조향축(120), 조향축(120)과 연결되어 조향휠(110)의 회전력을 직선운동으로 전환해주는 기어 박스부(130), 기어 박스부(130)에 전달되는 회전력을 받아 직선 왕복운동을 하는 랙바(150), 랙바(150)를 감싸고 있는 중공 형상의 실린더(140), 랙바(150)의 단부에 구비되며 랙바(150)와 타이로드(170)를 연결해주는 이너 볼 조인트(160), 타이로드(170)와 너클암을 연결해 주는 타이로드 엔드(180), 너클암(미도시)과 체결되는 바퀴(미도시)를 포함하여 구성된다.

실린더(140)를 관통하여 좌우 왕복 운동하는 랙바(150)와, 랙바(150)와 타이로드(170)의 연결부인 이너 볼 조인트(160)는 각각 좌우 왕복 운동과 볼 조인트 회전 운동을 하는 부위이기 때문에 윤활작용을 하기 위한 윤활유 등이 도포되어 있 다. 하지만 랙바(150)와 타이로드(170)의 위치는 지면 및 타이어 등과 가까워서 이물질이 침투할 염려가 있기 때문에 외부로부터 이물질 침투를 방지하기 위해 실린더(140)의 단부 외주면부터 타이로드(170)의 단부 외주면까지 감싸는 벨로우즈(미도시)를 구비한다.

도 2는 조향장치 중 벨로우즈가 장착된 부위의 단면도이다. 도시하는 바와 같이 벨로우즈(230)는 실린더(140)의 단부 외주면부터 타이로드(170)의 단부 외주면까지 감싸서 외부로부터 이물질의 침투를 방지하며 랙바(150)의 좌우 왕복운동에 지장이 없도록 주름을 갖는 형태로 제작된다. 벨로우즈(230)의 일단부가 고정되는 실린더(140)의 외주면 단부는 실린더(140)의 다른 외주면의 외경보다 약간 작도록, 즉 실린더(140)의 단부 외주면에 외주면을 따라 일정한 폭의 홈을 형성하여 벨로우즈(230)의 일단부를 장착하고 스틸 밴드(210)로 조임으로써 단단히 고정한다. 벨로우즈(230)의 타단부도 마찬가지로 타이로드(170)의 단부 외주면에 외주면을 따라 일정한 폭의 홈을 형성하여 벨로우즈(230)의 타단부를 장착하고 클립(220)으로 고정한다.

그런데 벨로우즈(230)의 타단부가 장착되는 타이로드(170)의 외경은 차종에 따라 차이가 거의 없는 반면, 실린더(140)의 외경은 차종별로 각각 다르기 때문에 벨로우즈(230)의 금형도 차종의 수만큼 제작해서 벨로우즈(230)를 사출해야만 하기 때문에 금형 제작 비용이 많이 들고 제작 기간이 오래 걸려서 제작 단가 상승의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 실린더의 단부 외주면과 체결되는 벨로우즈의 일단부에 박막부를 형성하여 실린더 외경의 크기가 다소 차이가 있더라도 동일한 벨로우즈로 체결이 가능하도록 하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차의 주행 방향을 조정하기 위하여 운전석에 마련된 조향휠, 조향휠과 연결된 조향축, 조향축과 연결되어 조향휠의 회전력을 직선운동으로 전환해주는 기어 박스부, 기어 박스부에 전달되는 회전력을 받아 직선 왕복운동을 하는 랙바, 랙바를 감싸고 있는 실린더, 랙바의 단부에 구비되며 랙바와 타이로드를 연결해주는 이너 볼 조인트, 타이로드와 너클암을 연결해 주는 타이로드 엔드, 너클암과 체결되는 바퀴 및 실린더의 단부 외주면부터 타이로드의 단부 외주면까지 감싸는 벨로우즈를 포함하는 벨로우즈를 구비한 조향장치에 있어서, 벨로우즈의 실린더 측 체결부에 박막부를 형성한 것을 특징으로 하는 벨로우즈를 구비한 조향장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 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 상세한 설명은 생략한다.

도 3a는 본 발명에 따른 벨로우즈의 정면도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A' 부분 단면도로서 벨로우즈의 실린더 측 체결부에 박막부를 형성한 모습이다.

벨로우즈(230)에 형성된 박막부(310)는 벨로우즈(230)의 다른 부위의 두께에 비해 얇게 형성하되 단면의 형상은 물결 무늬를 형성하도록 한다. 또한, 도 3a에서 도시하는 바와 같이 실린더(140) 측에 체결되는 부위를 정면에서 보았을 때 박막부(310)의 윗쪽은 비교적 좁고 실린더(140) 쪽으로 갈수록 점차 넓어지는 포물선 형상으로 박막부(310)를 형성하여 박막부(310)의 수축과 이완이 자연스럽게 이루어지도록 한다.

박막부(310)는 1 개 이상 형성하며 바람직하게는 3 ~ 4 개 형성하여 신축성을 많이 부여함으로써 내경이 작은 실린더나 내경이 큰 실린더의 벨로우즈 체결부에 체결하더라도 박막부(310) 이외의 부분은 일그러짐 없이 장착되도록 한다.

도 4a는 내경이 큰 실린더에 본 발명에 따른 벨로우즈를 장착한 단면도이며, 도 4b는 내경이 작은 실린더에 본 발명에 따른 벨로우즈를 장착한 단면도이다.

도시하는 바와 같이 외경이 큰 실린더(140)에 장착할 때는 벨로우즈(230) 박막부(310)에 형성된 물결 무늬 형상이 늘어나 평평하게 펴지면서 벨로우즈(230)의 원주가 길어져 실린더(140)를 감싸고 스틸 밴드(210)를 이용해 밴드 조임부를 조임으로써 체결하고, 외경이 작은 실린더(140)는 벨로우즈(230)가 실린더(140)의 외주면을 감싸도록 하고 스틸 밴드(210)의 밴드 조임부(430)를 조여서 박막부(310)의 물결 무늬 형상이 유지되도록 하여 장착한다.

외경이 작은 실린더(140)에 본 발명에 따른 벨로우즈(230)를 장착하는 경우 박막부(310)에 웨이브가 유지되면서 틈이 생겨 기밀이 유지되지 않을 수 있으나, 벨로우즈(230) 체결시 벨로우즈(230)의 내주면에 윤활제를 도포하여 장착한 후 스틸 밴드(210)로 견고하게 체결하기 때문에 흙먼지 등의 이물질 침투 가능성은 거의 없다. 또한 벨로우즈(230)는 내부의 랙바(150)의 축방향으로 수축 및 이완운동을 하며 벨로우즈(230)의 지름방향으로는 스틸 밴드(210)로 조이는 힘만을 받고 이러한 힘도 박막부(310) 이외의 두꺼운 부분에 가해지기 때문에 박막부(310)가 다른 부위보다 얇더라도 내구성이나 성능에는 문제가 없다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 벨로우즈의 실린더 측 체결부에 박막부를 형성함으로써 차종마다 실린더의 외경에 다소 차이가 있더라도 동일한 벨로우즈의 장착이 가능하여 금형설계 및 제작 비용이 줄어 제작 단가가 감소하는 효과가 있다.

Claims

자동차의 조향장치에 구비되어 실린더의 단부 외주면부터 타이로드의 단부 외주면까지 감싸는 벨로우즈를 포함하는 벨로우즈를 구비한 조향장치에 있어서,

상기 벨로우즈의 상기 실린더 측 체결부에 박막부를 형성하되 상기 박막부의 상기 실린더 측 단부는 넓고 타측으로 갈수록 좁아지는 형상이며 상기 박막부의 단면은 물결 무늬 형상의 주름이 형성되어 수축 및 이완이 가능한 것을 특징으로 하는 벨로우즈를 구비한 조향장치.