공개특허 특2002-0080008

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
B62D 7/20
(11) 공개번호
(43) 공개일자
특2002-0080008
2002년10월23일
(21) 출원번호 10-2001-0019031
(22) 출원일자 2001년04월10일
(71) 출원인 주식회사 만도
경기 평택시 포승면 만호리 343-1
(72) 발명자 이권호
강원도원주시문막읍건등6리1708-20
(74) 대리인 유동호
심사청구 : 있음
(54) 차량용 조향장치의 볼조인트
요약
본 발명은 차량용 조향장치의 볼조인트에 관한 것으로서, 그 목적은 볼조인트의 충격음을 최소화하고 조립의 단순화로
생산성 및 품질을 꾀할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 양쪽끝단에 암나사구멍(11)을 갖는 랙바(10a), 이 랙바(10a)의 암나사구멍(11)에 체결되는 수나사(22)가
한쪽끝단에 형성되고 그 다른 한쪽에 볼하우징부(21)을 갖는 볼조인트(20)로 타이로드(30)가 연결되는 차량용 조향
장치에 있어서, 상기 랙바(10a)의 끝단외면에 형성된 반원형단면의 제1링안착홈(13)으로 끼워져 고정되는 원형링(2
4), 이 원형링(24)을 수용하는 제2링안착홈(26)이 내면에 형성되고 랙바(10a)의 외면으로부터 볼하우징부(21)의 한
쪽끝단을 감싸도록 끼워지는 기억자형 단면의 플라스틱으로 된 캡(25)이 구비됨을 특징으로 하는 차량용 조향장치의
볼조인트이다.

대표도
도 2
색인어
랙바, 타이로드, 볼조인트
명세서
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공개특허 특2002-0080008

도면의 간단한 설명
도 1은 종래의 차량용 조향장치의 볼조인트를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 조향장치의 볼조인트를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 요부부분을 발췌하여 나타낸 분해 사시도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10,10a: 랙바11: 암나사구멍
13: 제1링안착홈20: 볼조인트
21: 볼하우징부22: 수나사부
24: 원형링25: 캡
26: 제2링안착홈30: 타이로드
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 차량용 조향장치의 볼조인트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼조인트의 충격음을 최소화하고 조립단순화
로 생산성 및 품질을 꾀할 수 있는 차량용 조향장치의 볼조인트에 관한 것이다.
일반적으로, 랙 앤드 피니언 스티어링 어셈블리는, 스티어링 휠의 회전시 밸브 하우징 내부의 피니언 샤프트가 회전함
에 따라 유로를 형성하게 되고, 이 유로에 의해 피니언 샤프트의 피니언 기어에 치합된 랙 어셈블리의 랙 기어가 직선
왕복운동을 하게 됨으로써 랙 어셈블리 양측에 연결된 타이로드가 이 직선 왕복운동을 타이어로 전달하여 차량의 진행
방향을 조정하게 되는 것이다.
이러한 종래의 차량용 조향장치의 볼조인트 부분을 도 1에 나타내었는데 이를 참조하여 설명하기로 한다.
여기에서, 랙바(10)는 중간부분에 랙이 형성된 길다란 원형의 봉으로 랙 앤드 피니언 하우징(도시되지 않음)을 관통하
여 설치되는 것이며 상기 랙과 맞물리는 피니언 샤프트의 피니언의 회전방향에 따라 랙바(10)의 중심선방향으로 이동
된다. 그리고 상기 랙바(10)의 양쪽끝단에는 중앙에 암나사구멍(11)이 형성되고 이 암나사구멍(11)의 주위엔 링 형상
의 홈(12)이 형성된다.
상기 랙바(10)의 끝단에는 볼조인트(20)에 의해 타이로드(30)가 연결되며 상기 볼조인트(20)는 타이로드(30)한쪽
끝단의 볼부(31)를 수용하는 볼하우징부(21)와 이 볼하우징(21)의 한쪽에 랙바(10)의 암나사구멍(11)과 체결되도
록 연장 형성되는 수나사부(22)로 이루어진다.
상기 랙바(10)끝단에 형성된 링형상의 홈(12)에는 랙바(10)와 볼조인트(20)의 볼하우징부(21)를 견고히 고정하는
탭와셔(23)가 설치된다. 이 탭와셔(23)는 링형상의 원판으로 랙바(10)의 홈(12)에 끼워진 상태에서 볼하우징부(21)
의 한쪽끝단을 감싸도록 절곡 성형된다.
상기 랙 앤드 피니언 하우징의 양측끝단에서 타이로드(30)에 이르기까지에는 랙바(10) 및 타이로드(30)의 이동에 따
라 이들이 노출된 부위로 이물질이 침투를 방지하기 위한 벨로우즈(40)가 씌워진다.
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공개특허 특2002-0080008

상기와 같이 구성된 종래의 차량용 조향장치의 볼조인트는 운전자가 조향핸들을 회전시킴에 따라 랙바(10)가 그 중심
선방향으로 이동되며 그 좌우록크에 의해 멈추게 된다. 즉, 랙바(10)의 이동에 의해 랙 앤드 피니언 하우징 또는 랙 부
시가 맞닿아 정지되게 된다.
그러나 상기와 같은 종래의 차량용 조향장치의 볼조인트에 있어서는 하우징 또는 랙 부시와 맞닿는 볼조인트(20)의 탭
와셔(23)가 모두 금속재료로 마련되어 있어 서로 부딪칠 때 충격음의 발생이 심하게 되고 이로 인하여 운전자들로부터
불만을 야기시킬 수 있는 문제점이 있었다.
그리고 조향장치를 이루는 랙바(10)의 끝단에 볼조인트(20)를 조립할 때 볼조인트(20)의 볼하우징부(21)에 탭와셔
(23)를 안착 및 누락방지를 위해 주의를 기울여하 했고 이와 같이 조립한 후 탭와셔(23)의 풀림방지를 위해 콕킹치구
를 이용하여 적어도 2개소 이상 콕킹하는 작업이 증가되게되는 문제점이 있었다.
또 이러한 콕킹작업시 콕킹치구에 의해 랙바(10)에 이물질이 묻어 오일 시일의 손상으로 야기될 수 있고 이렇게 오일
시일이 손상되면 오일 누유문제가 발생될 수 있으며 콕킹작업 또한 불편하여 작업능률 및 생산성의 향상을 꾀할 수 없
는 문제점이 있었다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 제반 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 랙바와 볼조인트의 조립부분에 플라스
틱으로 된 캡을 이탈 분리되지 않도록 장착함으로써 하우징 또는 랙 부시가 볼조인트와 맞닿을 때 충격음의 발생이 최
소화되고 조립작업이 단순하여 생산성의 향상을 꾀할 수 있도록 한 차량용 조향장치의 볼조인트를 제공하는데 있다.
발명의 구성 및 작용

상기와 같은 목적을 구현할 수 있도록 본 발명은 랙바 끝단에 암나사구멍을 갖는 랙바, 이 랙바의 암나사구멍에 체결되
는 수나사가 한쪽끝단에 형성되고 그 다른 한쪽에 볼하우징부을 갖는 볼조인트로 타이로드가 연결되는 차량용 조향장
치에 있어서, 상기 랙바의 끝단외면에 형성된 반원형단면의 링안착홈으로 끼워져 고정되는 원형링, 이 원형링을 수용하
는 링안착홈이 내면에 형성되고 랙바의 외면으로부터 볼하우징부의 한쪽끝단을 감싸도록 끼워지는 기억자형 단면의 플
라스틱으로 된 캡이 구비됨을 특징으로 하는 차량용 조향장치의 볼조인트이다.

이하, 본 발명의 차량용 조향장치의 볼조인트를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 조향장치의 볼조인트를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 요부부분을 발췌하여 나타
낸 분해 사시도면이다.
도면에 나타낸 바와 같이, 랙바(10a)는 조향핸들의 회전에 따라 연동되도록 랙 앤드 피니언 하우징을 관통하여 설치되
는 것이며 이는 중간부분에 랙이 형성된 길다란 원형의 봉으로 형성되고 그 양쪽끝단부분의 외면에는 원형링(24)이 끼
워져 고정되는 반원형단면의 제1링안착홈(13)이 형성되고 랙바(10a)끝단의 중앙에는 암나사구멍(11)이 형성되어 있
다.
상기 원형링(24)은 내/외측으로 신축될 수 있는 자체 탄성을 갖는 재료, 플라스틱이나 고무로 형성되며, 또 이외의 금
속으로 마련할 수도 있으나 이 경우엔 원형단면인 소재의 한곳을 절단하여 외측으로 벌어지고 다시 내측으로 원위치되
도록 형성하여도 무방하다.
상기 랙바(10)의 끝단에는 볼조인트(20)에 의해 타이로드(30)가 연결되며 상기 볼조인트(20)는 타이로드(30)한쪽
끝단의 볼부(31)를 수용하는 볼하우징부(21)와 이 볼하우징(21)의 한쪽에 랙바(10)의 암나사구멍(11)과 체결되도
록 연장 형성되는 수나사부(22)로 이루어진다.
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공개특허 특2002-0080008

상기 랙바(10a)끝단부분의 외면에는 원형링(24)에 의해 플라스틱으로 된 캡(25)이 조립되며 이 캡(25)은 내면에 원
형링(24)을 수용하는 제2링안착홈(26)이 형성되고 랙바(10a)의 외면으로부터 볼하우징부(21)의 한쪽끝단을 감싸도
록 끼워지는 기억자형 단면으로 형성된다.
상기 랙 앤드 피니언 하우징의 양측끝단에서 타이로드(30)에 이르기까지에는 랙바(10) 및 타이로드(30)의 이동에 따
라 이들이 노출된 부위로 이물질이 침투를 방지하기 위한 벨로우즈(40)가 씌워진다.
상기와 같이 구성된 차량용 조향장치의 볼조인트에 대한 조립과정을 참고적으로 설명한다.
먼저, 캡(25)내면의 제2링안착홈(26)에 원형링(24)을 끼워 넣고 랙바(10)끝단에서 그 중앙부분을 향하여 밀어 넣으
면 랙바(10) 외면에 형성된 제1링안착홈(13)으로 캡(25)과 함께 원형링(24)이 밀려들어가 안착된다. 이때, 원형링(
24) 및 캡(25)의 자체탄성으로 원형링(24)이 벌어지면서 조립되고 상기 원형링(24)은 랙바(10a) 및 캡(25)의 제2
링안착홈(26)에 안착되면서 록킹되므로 랙바(10)에서 캡(25)이 분리 이탈됨을 방지한다.
이러한 상태에서 랙바(10a)의 암나사구멍(11)에 볼조인트(20)의 수나사(22)를 체결하여 볼조인트(20)의 조립을 완
료한다. 이때, 캡(25)은 볼조인트(20)의 볼하우징부(21) 한쪽끝단을 감싸면서 밀착되게 된다.
발명의 효과
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 랙바와 타이로드가 금속의 탭와셔를 갖는 볼조인트로 연결된 종래 기술과는 달리
본 발명은 랙바와 볼조인트의 조립부분에 플라스틱으로 된 캡이 이탈 분리되지 않도록 장착되어 하우징 또는 랙 부시가
볼조인트와 맞닿을 때 충격음의 발생이 최소화되는 특유의 효과가 있다.
또 본 발명은 캡의 내면에 원형링을 끼워 랙바의 중심선방향으로 밀어넣기만 하면 조립되므로 종래의 조립작업에 비하
여 단순하게 되고 이로 인하여 생산성이 향상되는 특유의 효과가 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
양쪽끝단에 암나사구멍(11)을 갖는 랙바(10a), 이 랙바(10a)의 암나사구멍(11)에 체결되는 수나사(22)가 한쪽끝단
에 형성되고 그 다른 한쪽에 볼하우징부(21)을 갖는 볼조인트(20)로 타이로드(30)가 연결되는 차량용 조향장치에 있
어서,
상기 랙바(10a)의 끝단외면에 형성된 반원형단면의 제1링안착홈(13)으로 끼워져 고정되는 원형링(24), 이 원형링(2
4)을 수용하는 제2링안착홈(26)이 내면에 형성되고 랙바(10a)의 외면으로부터 볼하우징부(21)의 한쪽끝단을 감싸도
록 끼워지는 기억자형 단면의 플라스틱으로 된 캡(25)이 구비됨을 특징으로 하는 차량용 조향장치의 볼조인트.
청구항 2.
제1항에 있어서, 상기 원형링(24)은 내/외측으로 신축되도록 자체 탄성을 갖는 고무소재로 마련됨을 특징으로 하는 차
량용 조향장치의 볼조인트.
청구항 3.
제1항에 있어서, 상기 원형링(24)은 내/외측으로 신축될 수 있도록 소재의 한곳이 절단된 금속의 원형링으로 마련됨을
특징으로 하는 차량용 조향장치의 볼조인트.
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도면
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도면 2
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도면 3
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