KR102478053B1 - Damping device for steering system - Google Patents

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KR102478053B1
KR102478053B1 KR1020170120278A KR20170120278A KR102478053B1 KR 102478053 B1 KR102478053 B1 KR 102478053B1 KR 1020170120278 A KR1020170120278 A KR 1020170120278A KR 20170120278 A KR20170120278 A KR 20170120278A KR 102478053 B1 KR102478053 B1 KR 102478053B1
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정장현
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현대자동차주식회사
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    • B62D7/226—Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system acting on the steering gear
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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Abstract

본 발명은 랙바의 반경방향으로 가해지는 진동을 저감하는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 랙바를 감싸는 형상으로 마련된 회전부재; 상기 회전부재의 원주방향 외면을 따라 구분 배치되고, 랙바의 반경방향을 향해 배치되어 상기 반경방향으로 전달되는 진동을 흡수하도록 마련된 댐퍼; 및 상기 댐퍼를 감싸는 형상으로 마련된 댐퍼케이스;를 포함하여 구성되는 조향시스템용 댐핑장치가 소개된다.The present invention relates to a technique for reducing vibration applied in a radial direction of a rack bar, and in the present invention, a rotating member provided in a shape surrounding the rack bar; dampers disposed along an outer surface of the rotating member in a circumferential direction and arranged in a radial direction of the rack bar to absorb vibration transmitted in the radial direction; and a damper case provided in a shape surrounding the damper. A damping device for a steering system comprising a damper is introduced.

Description

조향시스템용 댐핑장치{DAMPING DEVICE FOR STEERING SYSTEM}Damping device for steering system {DAMPING DEVICE FOR STEERING SYSTEM}

본 발명은 랙바의 반경방향으로 가해지는 진동을 저감할 수 있는 조향시스템용 댐핑장치에 관한 것이다.The present invention relates to a damping device for a steering system capable of reducing vibration applied in a radial direction of a rack bar.

전륜과 함께 후륜을 조향하는 4륜 조향(4-wheel steering : 4WS) 방식은, 전륜만을 조향하는 2륜 조향(2-wheel steering : 2WS) 방식에 비해 저속에서는 회전반경을 작게 할 수 있고, 고속에서는 선회 안정성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Compared to the 2-wheel steering (2WS) method, which steers only the front wheels, the 4-wheel steering (4WS) method, which steers the rear wheels together with the front wheels, can reduce the turning radius at low speeds and has the advantage of improving turning stability.

즉, 4륜 조향 방식의 경우, 저속에서는 후륜 조향각을 전륜 조향각에 대해 반대방향인 역위상으로 제어함으로써 회전반경을 축소시키게 되고, 또한 고속에서는 후륜 조향각을 전륜 조향각과 같은 방향인 동위상으로 제어함으로써 차량의 조종 안정성을 향상시키게 된다.That is, in the case of the four-wheel steering method, the turning radius is reduced by controlling the rear wheel steering angle in the opposite direction to the front wheel steering angle in the opposite phase at low speed, and also by controlling the rear wheel steering angle in the same direction as the front wheel steering angle in the same phase at high speed. It improves the steering stability of the vehicle.

이러한 후륜 조향시스템은 후륜 조향을 위한 구동원으로서 전동모터가 설치되는데, 이 전동모터의 구동력이 랙바에 전달되면, 랙바가 직선 방향으로 이동되면서 후륜의 조향이 이루어지게 된다.In such a rear wheel steering system, an electric motor is installed as a driving source for rear wheel steering. When the driving force of the electric motor is transmitted to the rack bar, the rack bar is moved in a straight direction and the rear wheel is steered.

그런데, 차량의 주행 중 노면의 진동이 후륜을 통해 랙바에 전달됨으로써, 랙바와 조향계 전체에 래틀 진동이 발생할 수 있는 문제가 있다.However, there is a problem in that vibration of the road surface during driving of the vehicle is transmitted to the rack bar through the rear wheels, so that rattle vibration may occur in the rack bar and the steering system as a whole.

이에, 랙바를 지지하는 구조 외에도 노면 충격에 의해 전달되는 진동성분을 저감할 수 있는 구조가 요구되고 있다.Accordingly, in addition to a structure supporting the rack bar, a structure capable of reducing a vibration component transmitted by a road impact is required.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an admission that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.

KR 10-2008-0019786 AKR 10-2008-0019786 A

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 랙바의 반경방향으로 가해지는 진동을 저감하는 조향시스템용 댐핑장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems described above, and an object of the present invention is to provide a damping device for a steering system that reduces vibration applied in a radial direction of a rack bar.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 랙바를 감싸는 형상으로 마련된 회전부재; 상기 회전부재의 원주방향 외면을 따라 구분 배치되고, 랙바의 반경방향을 향해 배치되어 상기 반경방향으로 전달되는 진동을 흡수하도록 마련된 댐퍼; 및 상기 댐퍼를 감싸는 형상으로 마련된 댐퍼케이스;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Configuration of the present invention for achieving the above object, the rotation member provided in a shape surrounding the rack bar; dampers disposed along an outer surface of the rotating member in a circumferential direction and arranged in a radial direction of the rack bar to absorb vibration transmitted in the radial direction; and a damper case provided in a shape surrounding the damper.

상기 댐퍼는, 상기 랙바의 반경방향을 향하여 배치되어 신축 가능하게 마련된 완충부재; 상기 완충부재의 일단과 타단을 덮는 형상으로 각각 마련되어, 완충부재의 신축 움직임을 가이드하는 제1,2가이드;를 포함할 수 있다.The damper may include a buffer member disposed in a radial direction of the rack bar and provided to be flexible; It may include first and second guides provided in a shape covering one end and the other end of the buffer member and guiding the extension and contraction of the buffer member.

상기 완충부재를 감싸는 형상으로 댐핑스프링이 더 마련될 수 있다.A damping spring may be further provided in a shape surrounding the buffer member.

상기 제1가이드와 회전부재 사이에 제1베어링이 마련되고; 상기 제2가이드와 댐퍼케이스 사이에 제2베어링이 마련될 수 있다.A first bearing is provided between the first guide and the rotating member; A second bearing may be provided between the second guide and the damper case.

서로 이웃하여 위치한 댐퍼 사이의 공간에 스페이서가 끼워질 수 있다.A spacer may be fitted into a space between dampers positioned adjacent to each other.

상기 댐퍼가 반경방향을 향하여 방사상으로 배치질 수 있다.The damper may be disposed radially toward a radial direction.

서로 이웃하여 위치한 복수의 댐퍼들이 그룹을 이루어 동일한 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.A plurality of dampers located next to each other may form a group and be arranged side by side in the same direction.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 노면으로부터 전달되는 충격력이 랙바에 전달되어 진동이 발생하거나 조향계로부터 진동이 발생하는 경우, 랙바와 조향계 사이에 설치된 댐퍼를 통해 반경반향의 진동을 흡수하게 됨으로써, 노면으로부터 전달되는 진동이나 조향계에서 생성된 진동성분을 효과적으로 저감하는 장점이 있다.Through the above problem solving means, the present invention, when the impact force transmitted from the road surface is transmitted to the rack bar and vibration occurs or vibration occurs from the steering system, the damper installed between the rack bar and the steering system Absorbs the radial vibration By doing so, there is an advantage in effectively reducing vibration transmitted from the road surface or vibration components generated in the steering system.

도 1은 본 발명에 따른 댐핑장치의 제1실시예 구조를 개략적으로 나타낸 사시도면
도 2는 도 1의 댐핑장치를 축방향에서 바라본 도면.
도 3은 본 발명에 따른 댐핑장치에서 댐퍼의 구조를 구체화하여 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 댐핑장치의 제2실시예 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 도 4의 댐핑장치를 축방향에 바라본 도면.1 is a perspective view schematically showing the structure of a first embodiment of a damping device according to the present invention;
2 is a view of the damping device of FIG. 1 viewed from an axial direction;
3 is a diagram showing the structure of a damper in the damping device according to the present invention in detail.
4 is a diagram schematically showing the structure of a second embodiment of a damping device according to the present invention.
5 is an axial view of the damping device of FIG. 4;

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 조향시스템용 댐핑장치는 크게, 회전부재(20)와, 댐퍼(30) 및 댐퍼케이스(40)를 포함하여 구성할 수 있다.The damping device for a steering system according to the present invention may largely include a rotating member 20, a damper 30, and a damper case 40.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 회전부재(20)는 랙바(10)를 감싸는 형상으로 마련되어, 상기 랙바(10)를 중심으로 회전 가능하게 구비될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , looking at the present invention in detail, first, the rotating member 20 may be provided in a shape surrounding the rack bar 10 and rotatably around the rack bar 10 .

예컨대, 상기 회전부재(20)의 외면 일단에 벨트구조에 의해 조향모터가 연결되어, 상기 회전부재(20)가 회전될 수 있다.For example, a steering motor may be connected to one end of an outer surface of the rotating member 20 by a belt structure so that the rotating member 20 may be rotated.

그리고, 상기 회전부재(20)의 내주면에는 암나사부(도시생략)가 형성되고, 상기 회전부재(20)에 의해 감싸지는 랙바(10)의 외주면에는 상기 암나사부보다 적어도 긴 구간에 걸쳐 암나사부와 대응하는 형상의 수나사부(도시생략)가 형성될 수 있다.In addition, a female screw part (not shown) is formed on the inner circumferential surface of the rotating member 20, and the female screw part and A male threaded portion (not shown) of a corresponding shape may be formed.

즉, 조향모터가 작동됨에 따라 조향모터의 회전력에 의해 회전부재(20)가 회전하면, 상기 암나사부 및 수나사부의 나사 체결구조에 의해 회전부재(20)의 회전운동이 랙바(10)의 직선운동으로 전환되어 랙바(10)가 직선방향으로 이동될 수 있게 된다.That is, when the rotating member 20 is rotated by the rotational force of the steering motor as the steering motor operates, the rotational motion of the rotating member 20 is performed in a straight line of the rack bar 10 by the screw fastening structure of the female screw part and the male screw part. It is converted into motion so that the rack bar 10 can be moved in a straight direction.

계속해서, 댐퍼(30)는 상기 회전부재(20)의 원주방향 외면을 따라 구분 배치되고, 랙바(10)의 반경방향을 향해 배치되어 상기 반경방향으로 전달되는 진동을 흡수하도록 마련될 수 있다.Continuing, the dampers 30 may be separately disposed along the circumferential outer surface of the rotating member 20 and disposed toward the radial direction of the rack bar 10 to absorb vibration transmitted in the radial direction.

그리고, 댐퍼케이스(40)는 상기 댐퍼(30)를 감싸는 형상으로 마련될 수 있다.And, the damper case 40 may be provided in a shape surrounding the damper 30 .

예컨대, 상기 회전부재(20)의 외면 타단에 반경방향으로 다수의 댐퍼(30)가 배치될 수 있는 것으로, 상기 회전부재(20)와 댐퍼케이스(40) 사이에 댐퍼(30)가 배치되는 것이다.For example, a plurality of dampers 30 may be disposed in the radial direction at the other end of the outer surface of the rotary member 20, and the damper 30 is disposed between the rotary member 20 and the damper case 40 .

즉, 상기한 구성에 따르면, 노면으로부터 전달되는 충격력이 랙바(10)와 회전부재(20)에 전달되어 랙바(10)의 반경방향으로 진동이 발생하게 되면, 댐퍼(30)가 랙바(10)의 반경방향을 향하여 설치되어 있으므로, 댐퍼(30)를 통해 반경반향의 진동을 흡수하게 되는바, 노면으로부터 전달되는 진동이 조향모터를 비롯한 조향계에 전달되는 것을 차단하게 된다.That is, according to the above configuration, when the impact force transmitted from the road surface is transmitted to the rack bar 10 and the rotating member 20 to generate vibration in the radial direction of the rack bar 10, the damper 30 operates on the rack bar 10 Since it is installed toward the radial direction of the damper 30, it absorbs the vibration of the radial reflection through the damper 30, and blocks the vibration transmitted from the road surface from being transmitted to the steering system including the steering motor.

또한, 이와 반대로 조향계에서 랙바(10)의 반경방향으로 진동이 발생하는 경우에도 댐퍼(30)를 통해 상기 반경방향의 진동을 흡수하게 됨으로써, 조향계에서 발생한 진동이 랙바(10)에 전달되는 것을 차단하게 된다.In contrast, even when vibration occurs in the radial direction of the rack bar 10 in the steering system, the vibration in the radial direction is absorbed through the damper 30, so that the vibration generated in the steering system is transmitted to the rack bar 10 to block things

한편, 본 발명에 적용되는 댐퍼(30)는 완충부재(31)와, 제1가이드(33) 및 제2가이드(35)를 포함하여 구성할 수 있다.Meanwhile, the damper 30 applied to the present invention may include a buffer member 31, a first guide 33 and a second guide 35.

도 3을 참조하면, 상기 완충부재(31)는 상기 랙바(10)의 반경방향을 향하여 배치되어 신축 가능하게 마련될 수 있는 것으로, 예컨대 고무재로 이루어진 탄성체일 수 있다.Referring to FIG. 3 , the buffer member 31 may be disposed in a radial direction of the rack bar 10 to be stretchable, and may be, for example, an elastic body made of rubber.

그리고, 상기 제1가이드(33)는 상기 완충부재(31)의 일단에 덮여져서 회전부재(20)의 외면에 지지되도록 마련되고, 상기 제2가이드(35)는 상기 완충부재(31)의 타단에 덮여져서 댐핑케이스의 내면에 지지되도록 마련되어, 상기 완충부재(31)의 신축 움직임을 가이드할 수 있다.In addition, the first guide 33 is provided to be supported on the outer surface of the rotation member 20 by being covered with one end of the buffer member 31, and the second guide 35 is the other end of the buffer member 31. It is provided to be supported on the inner surface of the damping case, and can guide the expansion and contraction movement of the buffer member 31.

즉, 랙바(10)의 반경방향으로 진동이 발생하는 경우, 완충부재(31)가 신축되면서 진동을 흡수하게 되는데, 이때에 제1가이드(33)와 제2가이드(35)가 상기 완충부재(31)의 양단에 각각 끼워져 있어 완충부재(31)가 이탈되지 않고 안정적으로 신축 작동될 수 있도록 가이드하는 역할을 하게 된다.That is, when vibration occurs in the radial direction of the rack bar 10, the buffer member 31 absorbs the vibration while being stretched. At this time, the first guide 33 and the second guide 35 are the buffer member ( 31) is inserted at both ends, so that the buffer member 31 does not come off and acts as a guide so that it can be stably stretched and retracted.

아울러, 본 발명은 상기 완충부재(31)를 감싸는 형상으로 댐핑스프링(37)이 더 마련될 수 있다.In addition, in the present invention, a damping spring 37 may be further provided in a shape surrounding the buffer member 31 .

즉, 완충부재(31)의 신축시, 댐핑스프링(37)이 함께 인장 및 압축됨으로써, 보다 확실하고 안정적으로 댐핑작용을 구현할 수 있게 된다.That is, when the damping member 31 is stretched and contracted, the damping spring 37 is stretched and compressed together, so that the damping action can be realized more reliably and stably.

그리고, 상기 제1가이드(33)와 회전부재(20) 사이에는 제1베어링(33a)이 마련되고, 상기 제2가이드(35)와 댐퍼케이스(40) 사이에 제2베어링(35a)이 마련될 수 있다.In addition, a first bearing 33a is provided between the first guide 33 and the rotating member 20, and a second bearing 35a is provided between the second guide 35 and the damper case 40 It can be.

예컨대, 상기 제1베어링(33a)과 제2베어링(35a)은 볼베어링 구조일 수 있는 것으로, 회전부재(20)의 회전시, 댐퍼(30)가 함께 회전하게 되는 것을 방지하여, 댐퍼(30)의 댐핑작용이 안정적으로 이루어질 수 있도록 구성한다.For example, the first bearing 33a and the second bearing 35a may have a ball bearing structure, and prevent the damper 30 from rotating together when the rotating member 20 rotates, so that the damper 30 It is configured so that the damping action of the can be performed stably.

더불어, 본 발명에서는 서로 이웃하여 위치한 댐퍼(30) 사이의 공간에 스페이서(50)가 끼워질 수 있다.In addition, in the present invention, a spacer 50 may be fitted into a space between dampers 30 positioned adjacent to each other.

예컨대, 상기 스페이서(50)는 고무재질의 탄성체일 수 있는 것으로, 댐퍼(30) 사이에 생긴 간극을 메워 진동을 절연하는 역할을 하게 된다.For example, the spacer 50 may be an elastic body made of rubber, and serves to insulate vibration by filling a gap formed between the dampers 30 .

아울러, 도 1 및 도 2에 도시한 제1실시예의 경우, 상기 댐퍼(30)가 반경방향을 향하여 방사상으로 배치될 수 있다.In addition, in the case of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the damper 30 may be disposed radially toward the radial direction.

즉, 상기 제1실시예 구조의 경우, 댐퍼(30) 모두가 방사상 구조로 배치됨으로써, 댐퍼(30)와 이웃하는 다른 댐퍼(30) 사이에 이등변삼각형 형상의 공간이 형성되는바, 상기 공간에 이등변삼각형 형상의 스페이서(50)가 배치될 수 있다.That is, in the case of the structure of the first embodiment, all of the dampers 30 are arranged in a radial structure, so that an isosceles triangle-shaped space is formed between the damper 30 and the other neighboring dampers 30, in the space A spacer 50 having an isosceles triangle shape may be disposed.

또한, 도 4 및 도 5에 도시한 제2실시예의 경우, 서로 이웃하여 위치한 복수의 댐퍼(30)들이 하나의 그룹을 이루어 동일한 방향으로 나란하게 배치될 수 있다.In addition, in the case of the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5, a plurality of dampers 30 located adjacent to each other may form a group and be arranged side by side in the same direction.

이때에, 상기 그룹을 이루어 배치된 댐퍼(30)들과 이웃하여 배치된 다른 그룹의 댐퍼(30)들은 상기 랙바(10)의 축방향에 대해 직교하는 반경방향으로 나란하게 배치될 수 있다.At this time, the dampers 30 arranged in a group and other groups of dampers 30 arranged adjacent to each other may be arranged side by side in a radial direction orthogonal to the axial direction of the rack bar 10 .

이에, 상기 제2실시예에서는 서로 직교하는 두 그룹의 댐퍼(30)들 사이에 스페이서(50)가 구비됨으로써, 부채꼴 형상의 스페이서(50)가 배치될 수 있다.Accordingly, in the second embodiment, the spacer 50 is provided between the two groups of dampers 30 orthogonal to each other, so that the fan-shaped spacer 50 can be disposed.

상술한 바와 같이, 본 발명은 노면으로부터 전달되는 충격력이 랙바(10)에 전달되어 진동이 발생하거나 조향계로부터 진동이 발생하는 경우, 랙바(10)와 조향계 사이에 설치된 댐퍼(30)를 통해 반경반향의 진동을 흡수하게 됨으로써, 노면으로부터 전달되는 진동이나 조향계에서 생성된 진동성분을 효과적으로 저감할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, when the shock force transmitted from the road surface is transmitted to the rack bar 10 and vibration occurs or vibration occurs from the steering system, through the damper 30 installed between the rack bar 10 and the steering system By absorbing the radial vibration, it is possible to effectively reduce the vibration transmitted from the road surface or the vibration component generated in the steering system.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.On the other hand, although the present invention has been described in detail only for the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention, and it is natural that these changes and modifications fall within the scope of the appended claims. .

10 : 랙바 20 : 회전부재
30 : 댐퍼 31 : 완충부재
33 : 제1가이드 33a : 제1베어링
35 : 제2가이드 35a : 제2베어링
37 : 댐핑스프링 40 : 댐퍼케이스
50 : 스페이서10: rack bar 20: rotating member
30: damper 31: buffer member
33: first guide 33a: first bearing
35: second guide 35a: second bearing
37: damping spring 40: damper case
50: spacer

Claims (7)

랙바를 감싸는 형상으로 마련된 회전부재;
상기 회전부재의 원주방향 외면을 따라 구분 배치되고, 랙바의 반경방향을 향해 배치되어 상기 반경방향으로 전달되는 진동을 흡수하도록 마련된 댐퍼; 및
상기 댐퍼를 감싸는 형상으로 마련된 댐퍼케이스;를 포함하고,
상기 댐퍼는,
상기 랙바의 반경방향을 향하여 배치되어 신축 가능하게 마련된 완충부재;
상기 완충부재의 일단과 타단을 덮는 형상으로 각각 마련되어, 완충부재의 신축 움직임을 가이드하는 제1,2가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향시스템용 댐핑장치.A rotating member provided in a shape surrounding the rack bar;
dampers disposed along an outer surface of the rotating member in a circumferential direction and arranged in a radial direction of the rack bar to absorb vibration transmitted in the radial direction; and
Including; a damper case provided in a shape surrounding the damper,
The damper is
a buffer member arranged in a radial direction of the rack bar and provided to be flexible;
A damping device for a steering system comprising: first and second guides provided in a shape covering one end and the other end of the buffer member and guiding the extension and contraction of the buffer member. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 완충부재를 감싸는 형상으로 댐핑스프링이 더 마련된 것을 특징으로 하는 조향시스템용 댐핑장치.The method of claim 1,
A damping device for a steering system, characterized in that a damping spring is further provided in a shape surrounding the buffer member. 청구항 1에 있어서,
상기 제1가이드와 회전부재 사이에 제1베어링이 마련되고;
상기 제2가이드와 댐퍼케이스 사이에 제2베어링이 마련된 것을 특징으로 하는 조향시스템용 댐핑장치.The method of claim 1,
A first bearing is provided between the first guide and the rotating member;
A damping device for a steering system, characterized in that a second bearing is provided between the second guide and the damper case. 청구항 1에 있어서,
서로 이웃하여 위치한 댐퍼 사이의 공간에 스페이서가 끼워지는 것을 특징으로 하는 조향시스템용 댐핑장치.The method of claim 1,
A damping device for a steering system, characterized in that a spacer is fitted in a space between dampers located adjacent to each other. 청구항 1에 있어서,
상기 댐퍼가 반경방향을 향하여 방사상으로 배치된 것을 특징으로 하는 조향시스템용 댐핑장치.The method of claim 1,
A damping device for a steering system, characterized in that the damper is disposed radially toward the radial direction. 청구항 1에 있어서,
서로 이웃하여 위치한 복수의 댐퍼들이 그룹을 이루어 동일한 방향으로 나란하게 배치된 것을 특징으로 하는 조향시스템용 댐핑장치.The method of claim 1,
A damping device for a steering system, characterized in that a plurality of dampers located next to each other form a group and are arranged side by side in the same direction.
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