자동차용 동력 조향 장치의 압력 파이프와 오일 펌프의 조립 구조{Structure for assembling pressure pipe to oil pump in a power steering system for a motor vehicle}
본 발명은 자동차의 동력 조향 장치에 관한 것이고, 구체적으로는 오일 펌프와 오일 펌프로부터 토출되는 오일을 기어 기구로 압송하는 압력 파이프의 조립 구조에 관한 것이다. 자동차의 조향 장치는, 자동차의 진행 방향을 운전자의 의도대로 변경하기 위한 장치로, 운전자가 직접 조작하는 조작 기구와, 조작 기구의 조작력을 자동차의 바퀴로 전달하는 기어 기구와 링크 기구를 포함하고 있다. 최근에는, 조작 기구의 조작력을 가볍게 하고, 신속한 조작이 이루어질 수 있는 동력 조향 장치(power steering system)가 대형 자동차를 비롯하여 승용차에 이르기까지 널리 채택되고 있다. 이러한 동력 조향 장치는 유압에 의해 작동되는 배력 기구를 이용하여 조작 기구의 조작력을 증대시킴으로써 적은 힘으로도 용이하게 조향 조작을 할 수 있다. 이러한, 동력 조향 장치에 있어서, 배력 기구를 작동시키는 유압은 엔진에 의해 구동되는 오일 펌프로부터 발생되고, 압력 파이프를 통해 배력 기구로 전달된다. 여기서, 오일 펌프로부터 토출되는 고압의 오일이 누설되지 않도록 압력 파이프와 오일 펌프의 조립 부위는 기밀성이 높아야 한다. 이러한, 압력 파이프의 오일 펌프에 대한 조립 구조의 일 예가 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 오일 펌프(1)의 상측에는 베이스(2)가 설치되어 있고, 베이스(2)의 상면으로부터 상방으로 연결봉(3)이 연장되어 있다. 오일을 펌프(1) 외부로 토출하기 위한 토출구(4)는 베이스(2)의 내부를 통해 연결봉(3) 내부의 중간 일측까지 연장되어 있다. 또한, 연결봉(3)에는 연결봉(3)의 외주면 일측과 내부의 토출구(4)를 소통시키는 토출공(5)이 형성되어 있다. 연결봉(3)의 외주면 상부에는 나사(6)가 형성되어 있다. 압력 파이프(7)의 끝에는 원통 형상을 가지며, 압력 파이프(7)의 직경보다 두꺼운 두께를 가지는 결합부(8)가 형성되어 있다. 결합부(8)에는 압력 파이프(7)의 오일 통로(10)와 직각인 방향으로 형성되고 연결봉(3)의 외경과 동일한 내경을 가지는 관통공(9)이 형성되어 있으며, 이 관통공(9)은 오일 통로(10)와 소통되어 있다. 오일 통로(10)에 소통되는 위치의 관통공(9) 내주면은 다른 부분에 비해 조금 더 큰 내경을 가지기도 한다. 이에 따라 압력 파이프(7)의 결합부(8)가 연결봉(3)의 둘레로 끼워지고, 연결봉(3)의 나사부(6)에 너트(11)가 체결되는 것에 의해 오일 펌프(1)와 압력 파이프(7)가 조립된다. 여기서, 연결봉(3)의 결합부(8) 상하측에 각각 고무와 같은 탄성 재질의 O링(12)이 삽입되어 오일의 누설을 방지하며, 압력 파이프(7)의 오일 통로(10)는 연결봉(3)의 토출공(5)과 연결된다. 그 결과, 오일 펌프(1)에서 토출되는 오일은 토출구(4)와 토출공(5)을 통해 압력 파이프(7)로 압송되고 오일 파이프(7)를 통해 배력 기구로 전달된다. 한편, 도 2에는 이러한 압력 파이프의 오일 펌프에 대한 조립 구조의 다른 예가 도시되어 있다. 참고로 도 2에 도시된 구성중 도 1과 동일한 구성에 대해서는동일한 참조 부호를 사용한다. 도 2를 참조하면, 펌프(1)의 상면에 설치된 베이스(2)에는 체결홈(14)이 형성되어 있다. 이 체결홈(14)의 내주면에는 나사가 형성되어 있고, 체결홈(14)의 하면은 토출구(4)와 소통되어 있다. 이 체결홈(14)에는 연결 볼트(15)가 체결되는데, 이 연결 볼트(15)는 볼트 머리의 하부 일측에는 나사가 형성되어 있지 않다. 또, 이 연결 볼트(15)의 내부에는 하면이 개방되어 베이스의 토출구(4)와 소통되는 수직홈(16)이 형성되어 있으며, 이 수직홈(16)에 직각인 방향으로 형성되어 수직홈(16)과 연결 볼트(15)의 외부를 소통시키는 토출공(5)이 형성되어 있다. 그리고, 압력 파이프(7)는 도 1의 경우에서와 동일한 형상의 결합부(8)를 가진다. 압력 파이프(7)의 결합부(8)가 베이스(2)의 체결홈(14) 상측에 놓인 다음, 연결 볼트(15)가 압력 파이프(7)의 결합부(8)를 관통하여 베이스(2)의 체결홈(14)에 체결됨으로써, 압력 파이프(7)는 오일 펌프(1)에 조립된다. 연결 볼트(15)의 토출공(5)은 압력 파이프(7)의 오일 통로(10)와 직접 소통되도록 위치된다. 그리고, 압력 파이프(7)의 결합부(8)와 볼트 머리 및 베이스(2) 사이에는 각각 동재(銅材)의 와셔(17)가 개재된다. 이 와셔(17)는 오일이 누설되는 것을 방지한다. 이에 따라 오일 펌프(1)로부터 토출되는 오일은 토출구(4)와 연결 볼트(15)의 수직홈(16) 및 토출공(5)을 통해 압력 파이프(7)로 압송되고, 압력 파이프(7)를 통해 배력 기구로 압송된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 압력 파이프의 오일 펌프에 대한 조립 구조는다음과 같은 단점이 있었다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같은 조립 구조에서는, 압력 파이프(7)의 결합부(8) 하면이 오일 펌프(1)의 베이스(2) 상면에 대해 정확히 밀착되지 않은 상태로 조립될 경우, 결합부(8)에 의해 O링(12)이 변형되거나 파손되어 오일이 누설되는 단점이 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같은 조립 구조에서도 압력 파이프(7)의 결합부(8) 하면이 오일 펌프(1)의 베이스(2) 상면에 대해 정확히 밀착되지 않은 상태로 조립될 경우, 연결 볼트(15)는 압력 파이프(7)의 결합부(8)에 먼저 결합되기 때문에 연결 볼트(15)는 베이스(2)에 대해 어긋난 상태로 체결된다. 이에 따라 연결 볼트(15)와 베이스(2)의 나사산이 마모 또는 파손되고, 스틸(steel) 재질의 연결 볼트(15)의 볼트 머리로부터 가해지는 불균일한 압력에 의해 와셔(17)가 파손되어 오일이 누설되는 단점이 있다. 특히, 도 2에 도시된 조립 구조에 있어서는, 나사산의 파손으로 인하여 오일 펌프(1)의 수리시 오일 펌프(1) 전체를 교환해야 하는 단점이 있다. 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 압력 파이프가 오일 펌프의 베이스 상면에 정확히 밀착되지 않은 상태로 체결되더라도 오일이 누설되는 것을 방지할 수 있는 자동차용 동력 조향 장치의 압력 파이프와 오일 펌프의 조립 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 동력 조향 장치의 압력 파이프와 오일 펌프 조립 구조의 일 예를 도시한 요부 정면도. 도 2는 종래의 동력 조향 장치의 압력 파이프와 오일 펌프 조립 구조의 다른 예를 도시한 요부 정면도. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 조향 장치의 압력 파이프와 오일 펌프 조립 구조를 도시한 요부 정면도. * 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * 21 ; 오일 펌프 22 ; 베이스 23 ; 연결봉 24 ; 토출구 25 ; 토출공 27 ; 압력 파이프 28 ; 결합부 31 ; 너트 32 ; 동와셔
상기와 같은 목적은, 오일 펌프에서 토출된 오일을 배력 기구로 압송하기 위한 압력 파이프를 오일 펌프에 조립하기 위한 구조에 있어서, 오일 펌프의 상측에 베이스와 상부에 나사가 형성된 연결봉이 설치되고, 오일을 토출하는 토출구가 베이스를 관통하여 연결봉의 중간 일측까지 연장되고, 연결봉에는 연결봉의 외주면 일측과 토출구를 소통시키는 토출공이 형성되어 있으며, 압력 파이프에는 연결봉의 외경과 동일한 내경을 가지며 압력 파이프 본체의 오일 통로와 소통된 관통공을 가지는 결합부가 형성되어, 결합부가 연결봉 둘레로 삽입되고 상면이 막힌 캡 너트가 연결봉의 나사부에 체결되며, 결합부의 상하측에는 동와셔가 개재되어 조립되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 자동차용 동력 조향 장치의 압력 파이프와 오일 펌프 조립 구� �에 의해 달성된다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 동력 조향 장치의 압력 파이프와 오일 펌프의 조립 구조가 도 3에 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 오일 펌프(21)의 상측에 베이스(22)와 연결봉(23)이 차례로 설치되어 있다. 오일을 펌프(1) 외부로 토출하기 위한 토출구(24)는 베이스(22)를 수직으로 관통하여, 연결봉(23) 내부의 중간 일측까지 연장되어 있다. 또한, 연결봉(23)에는 연결봉(23)의 외측과 연결봉(23) 내부의 토출구(24)를 소통시키는 토출공(25)이 수평 방향으로 형성되어 있다. 이 연결봉(23)의 토출공(25) 상측부 외주면에는 나사(26)가 형성되어 있다. 압력 파이프(27)의 끝에는 끝에 원통 형상을 가지며 압력 파이프(27)의 본체의 직경보다 두꺼운 두께를 가지는 결합부(28)가 형성되어 있다. 결합부(28)에는 압력 파이프(27)의 오일 통로(29)와 소통되고, 오일 통로(29)와 직각인 방향, 즉 수직 방향으로 관통공(30)이 형성되어 있다. 이 관통공(30)의 내경은 연결봉(23)의 외경과 동일하다. 오일 통로(29)와 소통되는 부분에 해당하는 위치의 관통공(30) 내주면은 다른 부분의 내경에 비해 조금 더 큰 내경을 가질 수도 있다. 연결봉(23)의 나사부(26)에 체결되는 너트(32)로는 상부가 막힌 캡 너트가 사용된다. 압력 파이프(27)의 결합부(28)가 연결봉(27)의 둘레로 끼워질 때, 결합부(27)의 상하측에 각각 동재(銅材)의 와셔(31)가 개재된다. 그리고, 결합부(27)의 오일 통로(28)는 연결봉(23)의 토출공(25)과 일직선상에 놓인다. 이 상태에서 캡 너트(31)가 연결봉(23)의 나사부(26)에 체결되는 것에 압력 파이프(27)는 오일 펌프(21)에 조립된다. 이에 따라 압력 파이프(27)의 결합부(28)가 연결봉(23)의 둘레로 끼워지고, 연결봉(23)의 나사부(26)에 너트(31)가 체결되는 것에 의해 오일 펌프(21)와 압력 파이프(27)가 조립된다. 여기서, 압력 파이프(27)의 결합부(28) 상하측에 각각 동재(銅材)의 와셔(32)가 삽입되어 오일의 누설을 방지하며, 압력 파이프(27)의 오일 통로(29)는 연결봉(23)의 토출공(25)과 연결된다. 그 결과, 오일 펌프(21)에서 토출되는 오일은 토출구(24)와 토출공(25)을 통해 압력 파이프(27)로 압송되고 오일 파이프(27)를 통해 배력 기구로 전달된다.
상기된 바와 같은 본 발명은, 연결봉에 압력 파이프의 결합부를 삽입하여 너트로 체결하는 방식을 사용하면서 결합부의 상하측에 동재의 와셔를 설치함으로써, 압력 파이프가 베이스 상면에 대해 정확히 밀착되지 않은 상태에서 너트가 체결되더라도 와셔는 압력 파이프의 결합부에 의해 파손되지 않으므로 오일이 누설될 우려가 없다는 장점이 있다. 또한, 너트는 연결봉의 나사부에 정확히 일치된 상태에서 연결부의 나사부에 체결될 수 있으므로 너트의 체결시 동와셔의 전면에 균일한 압력이 가해져 동와셔가 파손되지도 않는다. 이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다. |
