KR20090046489A

KR20090046489A - 조향 컬럼의 기밀장치

Info

Publication number: KR20090046489A
Application number: KR1020070112681A
Authority: KR
Inventors: 박준모
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2009-05-11
Also published as: US20090115143A1; US7832765B2

Abstract

본 발명은 대쉬 패널을 관통하여 설치되는 조향 컬럼의 실링부재와 대쉬 패널에 설치되는 더스트 커버를 이원화하고, 이들 사이의 결합을 상호 착탈가능하게 구성함으로써, 엔진룸으로부터 차실내로 소음의 전달 및 이물질의 유입을 효과적으로 차단할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향 컬럼(1)과 조향 기어박스(3) 사이를 연결하는 축부재(10)와; 상기 축부재(10)에 대해 일정위치에서 상대회전이 가능하게 고정되는 실링부재(12) 및; 상기 실링부재(12)와 착탈가능하게 결합되고 대쉬 패널(5)에 설치되는 더스트 커버(14)를 구비한다.

Description

조향 컬럼의 기밀장치{sealing device of steering column}

본 발명은 조향 컬럼의 기밀장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대쉬패널을 통해 차실내로 유입되는 소음을 효과적으로 차단할 수 있도록 하는 조향 컬럼의 기밀장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향 컬럼은 조향 휠에 가해진 조타력을 조향륜에 전달하는 기계요소인 바, 이의 구성은 도 1에 도시된 바와 같다. 즉, 조향 휠(1a)을 장착하는 조향 컬럼(1)과 조타시 랙 바아의 이동을 통한 조향륜의 선회로서 조향작용을 수행하는 조향 기어박스(3)에 구비된 피니언 샤프트(3a)는 축부재(50)를 매개로 상호 연결된다.

이 경우, 상기 축부재(50)는 대쉬 패널(5)을 관통하여 설치되고, 상기 대쉬 패널(5)에는 엔진룸으로부터 차실내로 소음이나 이물질의 유입을 차단하기 위해 도 2에 도시된 바와 같은 더스트 커버(52)가 설치되며, 상기 더스트 커버(52)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같은 오일리스 베어링(54)이 결합되어 있어, 상기 오일리 스 베어링(54)의 내부로 상기 축부재(50)가 설치된다.

그리고, 상기 축부재(50)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 충돌시 축방향으로의 수축을 허용하기 위한 외부로 굴곡지게 돌출된 형태의 컨볼류트 튜브(50a)와 같은 돌출물을 갖추고 있고, 상기 오일리스 베어링(54)의 내주면에는 상기 컨볼류트 튜브(50a)의 굴곡부위와의 결합을 위해 역시 다수로 굴곡진 형태의 홈부(54a)를 구비하고 있다.

그런데, 상기 축부재(50)는 엔진 모듈의 데킹시 엔진 모듈과의 간섭을 회피하기 위해 엔진룸으로부터 차실내로 축방향(도 4에 화살표로 도시됨)을 따라 이동해야 하는 데, 이를 위해 상기 축부재(50)와 상기 오일리스 베어링(54) 사이에는 상기 컨볼류트 튜브(50a)의 이동을 허용하기 위한 공차가 마련되어야 하는 바, 이러한 공차는 상기 축부재(50)의 컨볼류트 튜브(50a)와 상기 오일리스 베어링(54)의 홈부(54a) 사이로 설정된다.

이 결과, 상기 축부재(50)와 상기 오일리스 베어링(54) 사이에는 상기 홈부(54a)에 대한 상기 컨볼류트 튜브(50a)의 이동을 허용하기 위한 유격이 존재하고, 이러한 유격은 엔진룸으로부터 차실내로 유입되는 소음 및 이물질의 차단에 치명적인 악영향을 미치게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 대쉬 패널을 관통하여 설치되는 조향 컬럼의 실링부재와 대쉬 패널에 설치되는 더스트 커버를 이원화하고, 이들 사이의 결합을 상호 착탈가능하게 구성함으로써, 엔진룸으로부터 차실내로 소음의 전달 및 이물질의 유입을 효과적으로 차단할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적으로 달성하기 위한 본 발명은, 조향 컬럼과 조향 기어박스 사이를 연결하는 축부재와;

상기 축부재에 대해 일정위치에서 상대회전이 가능하게 고정되는 실링부재 및;

상기 실링부재와 착탈가능하게 결합되고 대쉬 패널(5)에 설치되는 더스트 커버를 구비한다.

본 발명에 따른 조향 컬럼의 기밀장치에 의하면, 조향 컬럼과 조향 기어박스 사이를 연결하도록 대쉬 패널을 관통하여 설치되는 축부재에 실링부재를 고정함과 더불어, 실링부재가 대쉬 패널에 고정된 더스트 커버와 밀착될 수 있게 하여 축부재와 실링부재 사이의 틈새와 실링부재와 더스트 커버 사이의 틈새를 각각 최소화함으로써, 엔진룸으로부터 차실내로 유입되는 소음 및 이물질의 차단 효과를 극대화할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 축부재(10)와 실링부재(12) 및 더스트 커버(14)를 구비하는 바, 대쉬 패널에 대한 조향 컬럼의 설치상태는 도 1의 도시를 참조로 하고, 이에 대한 참조부호도 도 1에 도시된 상태를 기준으로 설명하기로 한다.

상기 축부재(10)는 일선단에 조향 휠(1a)을 장착하는 조향 컬럼(1)과 조타시 랙 바아의 이동을 통한 조향작용을 수행하는 조향 기어박스(3)에 구비된 피니언 샤프트(3a) 사이를 상호 연결하는 중간 매개축의 기계요소이다.

상기 축부재(10)는 양단부에 상기 조향 컬럼(1) 및 상기 피니언 샤프트(3a)와의 자재이음부를 매개로 하는 연결을 위한 요크부(10a)를 일체로 갖추고 있고, 충돌시 축방향으로의 수축을 허용하기 위한 외부로 굴곡지게 돌출된 형태의 컨볼류트 튜브(10b)와 같은 돌출물을 구비하고 있다.

상기 실링부재(12)는 상기 축부재(10)의 외주면에 결합되어 상기 축부재(10)를 회전가능하게 지지하는 것으로, 상기 조향 기어박스(3)가 설치되는 엔진룸으로부터 상기 조향 컬럼(1)이 설치되는 차실내로 유입되는 소음을 중간에서 차단하는 일종의 차음성 기능부품인 바, 차음 효과의 극대화를 위해 고무와 같이 흡음에 유리한 재질로 이루어진다.

이를 위해, 상기 실링부재(12)는 상기 축부재(10)의 외주면에 대해 일정한 위치로 그 위치가 고정되도록 설치되는 베어링(12a)과, 상기 베어링(12a)을 장착하고 상기 더스트 커버(14)내에 수용되는 원통체의 완충성 재질로 이루어진 실링러버(12b) 및, 상기 실링러버(12b)에 일체로 결합되는 원통체의 금속성 재질로 이루어진 고정물(12c)을 구비한다.

이 경우, 상기 실링부재(12)는 차음 효과의 극대화를 위해 상기 축부재(10)에 대해 축방향으로의 이동은 구속되고 상기 베어링(12a)을 매개로 상대회전만을 허용하도록 고정 설치된다.

아울러, 상기 실링러버(12b)는 직경이 상이한 다단의 외관을 가지도록 형성되는 바, 즉 상기 실링러버(12b)는 상기 베어링(12a)을 내장하고서 상기 축부재(10)에 밀착되는 소경부(12b-1)와, 상기 소경부(12b-1)로부터 일체로 연장되어 상기 축부재(10)와 공간을 두고 이격된 대경부(12b-2)를 가지는 다단의 외관으로 형성된다. 이 경우, 상기 고정물(12c)은 상기 대경부(12b-2)내에 일체로 결합되어 상기 실링러버(12b)의 대경부(12b-2)를 일정한 형태의 원통체 형상으로 유지시켜 주는 일종의 보형물이다.

상기 더스트 커버(14)는 엔진룸과 차실내 사이를 구획짓는 대쉬 패널(5)에 설치되는 것으로, 상기 실링부재(12)를 내부에 수용하는 중공형상으로 형성되어 상기 실링부재(12)를 착탈가능하게 결합한다.

이를 위해, 상기 더스트 커버(14)는 상기 실링부재(12)를 수용하는 원통체의 몸체부(14a)와, 상기 몸체부(14a)의 일단에 일체로 형성되어 상기 대쉬 패널(5)에 설치되는 금속재의 마운팅 브라켓(16)과 결합되는 플랜지부(14b)를 일체로 구비한 다.

상기 실링부재(12)와 상기 더스트 커버(14)는 밴드 클램프(18)를 매개로 결합되는 바, 상기 더스트 커버(14)의 몸체부(14a)내에 상기 실링부재(12)의 실링러버(12b)가 삽입한 상태에서 상기 밴드 클램프(18)가 상기 더스트 커버(14)의 몸체부(14a)의 외주면에 체결되어, 상기 실링부재(12)와 상기 더스트 커버(14) 사이의 결합력이 발생된다.

따라서, 상기 실링부재(12)는 상기 축부재(10)의 외주면에 대해 일정한 위치에서 회전만 가능하게 설치되고, 상기 더스트 커버(14)는 대쉬 패널(5)상에 고정되며, 상기 실링부재(12)와 상기 더스트 커버(14) 사이의 결합은 상기 밴드 클램프(18)의 체결에 의해 선택적으로 이루어질 수 있게 된다.

이때, 상기 축부재(10)와 상기 실링부재(12) 사이의 기밀은 상기 실링부재(12)의 소경부(12b-1)에 내장된 베어링(12a)과 상기 축부재(10)사이의 밀착을 통해 구현되고, 상기 실링부재(12)와 상기 더스트 커버(14) 사이의 기밀은 상기 밴드 클램프(18)의 체결에 따른 상기 실링부재(12)의 대경부(12b-2)와 상기 더스트 커버(14) 사이의 밀착을 통해 구현되는 데, 이때 상기 대경부(12b-2)에 내장된 금속재의 고정물(12c)은 상기 실링부재(12)의 대경부(12b-2)가 상기 밴드 클램프(18)의 체결력에 의해 수축되지 않도록 해 주는 구조물로 작용하게 되므로, 상기 실링부재(12)의 대경부(12b-2)와 상기 더스트 커버(14) 사이의 밀착은 견고하게 이루어질 수 있게 된다.

또한, 상기 축부재(10)는 엔진 모듈의 데킹 작업시 상기 밴드 클램프(18)를 해제한 상태에서 상기 더스트 커버(14)에 대해 상기 실링부재(12)와 일체로 축방향으로 이동할 수 있게 되므로, 작업이 용이하게 이루어질 뿐만 아니라, 상기 축부재(10)와 상기 실링부재(12) 사이의 틈새와 상기 실링부재(12)와 상기 더스트 커버(14) 사이의 틈새가 각각 최소한으로 설정되므로, 엔진룸으로부터 차실내로 소음 및 이물질의 유입은 최대한 억제될 수 있게 된다.

즉, 종래와 같이 상기 실링부재(12)가 상기 더스트 커버(14)의 내부에 고정되는 것이 아니라, 상기 축부재(10)에 고정되는 구조이므로, 엔진 모듈의 데킹시 상기 실링부재(12)는 상기 축부재(10)와 함께 이동할 수 있으므로, 상기 더스트 커버(14)에 상기 축부재(10)에 구비된 컨볼류트 튜브(10b)의 이동을 허용할 수 있는 크기의 관통구멍이 형성되어 있더라도, 엔진 모듈의 데킹후 상기 축부재(10)를 다시 원래의 상태로 이동하게 되면, 상기 더스트 커버(14)에 상기 실링부재(12)가 긴밀하게 수용될 수 있으므로, 엔진룸과 차실내 사이의 기밀은 적정하게 이루어질 수 있게 된다.

도 1은 종래 조향 컬럼의 설치상태를 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 더스트 커버의 상세도.

도 3은 도 2에 도시된 더스트 커버의 내부 구조를 도시한 종단면도.

도 4는 도 1에 도시된 축부재가 엔진 모듈의 데킹시 이동방향을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 조향 컬럼의 기밀장치의 구성을 도시한 도면.

도 6은 도 5에 도시된 축부재에 설치되는 실링부재를 도시한 도면.

도 7은 도 6에 도시된 실링부재의 내부구조를 도시한 단면도.

도 8은 엔진 모듈의 데킹시 축부재의 이동에 따른 실링부재와 더스트 커버 사이의 분리 및 재조립되는 상태를 순차적으로 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-축부재 12-실링부재

14-더스트 커버 16-마운팅 브라켓

18-밴드 클램프

Claims

조향 컬럼(1)과 조향 기어박스(3) 사이를 연결하는 축부재(10)와;

상기 축부재(10)에 대해 일정위치에서 상대회전이 가능하게 고정되는 실링부재(12) 및;

상기 실링부재(12)와 착탈가능하게 결합되고 대쉬 패널(5)에 설치되는 더스트 커버(14)를 구비하는 조향 컬럼의 기밀장치.
청구항 1에 있어서,

상기 실링부재(12)는 상기 축부재(10)상에 고정되는 베어링(12a)과, 상기 베어링(12a)을 장착하고 상기 더스트 커버(14)내에 수용되는 원통체의 완충성 재질의 실링러버(12b) 및, 상기 실링러버(12b)내에 일체로 결합되는 원통체의 금속성 재질의 고정물(12c)을 구비하는 것을 특징으로 하는 조향 컬럼의 기밀장치.
청구항 2에 있어서,

상기 실링러버(12b)는 상기 베어링(12a)을 내장하고서 상기 축부재(10)에 밀착되는 소경부(12b-1)와, 상기 소경부(12b-1)로부터 일체로 연장되어 상기 축부재(10)와 공간을 두고 이격된 대경부(12b-2)를 가지는 다단의 외관으로 형성되고, 상기 고정물(12c)은 상기 대경부(12b-2)내에 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 조향 컬럼의 기밀장치.
청구항 2에 있어서,

상기 더스트 커버(14)는 상기 실링부재(12)를 수용하는 원통체의 몸체부(14a)와, 상기 몸체부(14a)의 일단에 일체로 형성되어 상기 대쉬 패널(5)에 설치되는 마운팅 브라켓(16)과 결합되는 플랜지부(14b)를 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 조향 컬럼의 기밀장치.
청구항 4에 있어서,

상기 실링부재(12)의 실링러버(12b)와 상기 더스트 커버(14)의 몸체부(14a)는 밴드 클램프(18)를 매개로 체결되는 것을 특징으로 하는 조향 컬럼의 기밀장치.