랙 및 피니언 조향 시스템은 피니언(원형 기어)과 랙(선형 기어)으로 구성됩니다. 시스템은 회전 운동을 선형 운동으로 변환하여 작동합니다. 대부분의 자동차, 소형 트럭 및 SUV에는 대형 트럭, 대형 SUV 및 기타 대형 차량에서 볼 수 있는 재순환 볼 조향 장치가 아닌 랙 및 피니언 조향 시스템이 장착되어 있습니다.
랙 및 피니언 스티어링에서 피니언의 회전은 랙의 선형 이동을 일으켜 차량의 바퀴를 왼쪽 또는 오른쪽으로 돌립니다. 랙 및 피니언 시스템은 철도의 일반적인 구성 요소입니다. 기차 레일 사이에는 기관차와 기차에 부착된 피니언과 상호 작용하는 랙이 있어 기차가 가파른 경사면을 올라갈 수 있도록 지원합니다.
랙 및 피니언 시스템은 복잡해 보일 수 있지만 톱니 막대에 부착된 기어일 뿐입니다. 바는 타이 로드 세트에 부착됩니다. 생성 랙은 톱니의 세부 사항과 치수를 나타내기 위해 호브 또는 기어 셰이퍼 커터와 같은 생성 도구의 설계에 사용되는 랙 윤곽입니다.
단순한 선형 드라이브는 종종 랙과 피니언의 조합으로 구성됩니다. 피니언 샤프트의 회전은 손이나 모터로 구동되어 선형 운동을 생성합니다.
랙 및 피니언 조향 시스템은 미국 자동차 제조업체에서 50년 미만 동안 사용된 반면, 다른 국가에서는 이 개념이 거의 100년이나 되었습니다.
관련 기사: 스티어링 시스템이란 무엇입니까?
랙 및 피니언 스티어링은 기어 세트를 사용하여 스티어링 휠의 원형 운동을 휠을 돌리는 데 필요한 선형 운동으로 변환합니다. 또한 기어 감속을 제공하여 바퀴를 더 쉽게 돌릴 수 있습니다.
랙과 피니언 기어를 금속 튜브에 둘러싸서 작동하며 랙의 각 끝이 튜브에서 돌출되어 축 로드에 연결됩니다. 피니언은 스티어링 샤프트에 부착되어 스티어링 휠을 돌리면 기어가 회전하고 랙이 움직입니다. 스티어링 랙 양단의 액시얼 로드는 스핀들에 부착된 타이 로드 엔드에 연결됩니다.
랙 및 피니언 기어 세트에는 두 가지 주요 기능이 있습니다.
조향비는 스티어링 휠이 회전하는 거리와 바퀴가 회전하는 정도의 비율로 정의됩니다. 예를 들어, 스티어링 휠을 360도 회전하여 자동차의 바퀴가 20도 회전하는 경우 해당 자동차의 스티어링 비율은 18:1(360 나누기 20)입니다.
더 높은 조향비는 휠을 돌리기 위해 더 많은 핸들을 돌려야 합니다. 더 낮은 조향 비율은 더 반응적인 조향을 나타내므로 바람직합니다.
경량 스포츠카는 대형차 및 트럭에 비해 조향비가 낮은 경향이 있습니다. 파워 스티어링 덕분에 모든 소비자 차량의 스티어링 비율이 향상되었습니다.
랙 및 피니언 스티어링 시스템에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.
랙 앤 피니언 시스템이 파워 스티어링 시스템에 연결되면 디자인이 약간 바뀝니다. 중간에 피스톤이 있는 실린더가 랙에 배치됩니다. 피스톤의 양쪽에 유체가 있습니다. 피스톤의 한쪽에 있는 유체에 압력이 가해지면 피스톤이 강제로 움직여 스티어링 랙을 회전시키고 스티어링을 돕습니다.
과도한 소음, 움직임, 노력 또는 누출과 같이 스티어링 기어에 결함이 있는지 알 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다.
스티어링 휠을 돌릴 때 랙의 나머지 부분보다 느슨하거나 조이면 스티어링에 평평한 부분이나 노치가 있을 수 있습니다. 방황은 일반적으로 바퀴가 똑바로 앞으로 향할 때 이 지점과 관련될 수 있습니다.
이것은 일반적으로 랙 톱니의 마모된 부분을 나타내며, 이 재생 파워 스티어링 랙 및 피니언 장치와 같이 교체가 필요합니다.
과도한 조향 노력은 일반적으로 파워 부스터에 결함이 있음을 나타냅니다. 이를 해결하기 위해서는 파워스티어링 오일량을 점검 및 조정하고 파워스티어링 펌프의 이상소음을 확인한다. 펌프 문제 외에도 내부 누출로 인해 왼쪽이나 오른쪽으로 조향할 때 과도한 힘을 가할 수 있습니다.
외부 유체 누출은 랙 및 피니언 유압 조향 시스템의 또 다른 일반적인 문제입니다. 스티어링 박스의 파워 어시스트 영역은 다소 작지만 시스템에 유체를 유지하는 여러 개의 씰이 있습니다.
불행히도 이러한 씰은 접근이 불가능하여 많은 수리점에서 누출을 처리할 때 단순히 새 교체 장치를 설치하기로 선택합니다. 또한 유체 누출은 과도한 조향 노력과 파워 스티어링 펌프의 손상을 야기하여 수리의 복잡성을 크게 가중시킬 수 있습니다.
랙 및 피니언 누출은 정비사라도 씰을 수리하기 어렵기 때문에 수리하는 데 비용이 많이 듭니다. 대부분의 누출은 시스템이 올바르게 작동하도록 전체 랙 및 피니언 시스템을 교체하여 해결됩니다. 대안은 "파워 스티어링 스톱 리크" 제품입니다.
랙 및 피니언 누출은 답답하고 수리공이 수리에 많은 비용을 청구하는 이유를 이해하기 어려울 수 있습니다. 랙 앤 피니언 스티어링 시스템은 스포츠카와 지면에 가깝거나 차량 앞 공간이 거의 없는 기타 차량에 자주 사용됩니다.
이러한 시스템은 비교적 컴팩트한 시스템이고 대부분의 트럭의 스티어링 기어 시스템과 같은 복잡한 연결이 필요하지 않기 때문에 이러한 상황에서 더 일반적으로 사용됩니다.
랙과 피니언이 떨어지면 어떻게 되는지 아는 것이 중요합니다. 피니언이 고장나려고 하면 조향이 매우 어려울 수 있습니다. 그러나 랙이나 피니언에 장애가 발생하면 스티어링을 완전히 제어할 수 없게 됩니다.
차량의 파워 스티어링 시스템이 파워 스티어링 펌프를 사용하여 파워 스티어링 유체를 가압하고 랙 및 피니언으로 전달하기 때문에 랙 또는 피니언이 떨어지는 것은 매우 위험합니다.
이 고압 유체는 핸들을 돌릴 때 랙이 움직이도록 도와주므로 차량이 천천히 움직이거나 차량이 정지할 때 휠을 돌리는 것이 그리 어렵지 않습니다. 다른 고압 유압 시스템과 마찬가지로 랙 및 피니언과 함께 사용되는 파워 스티어링 시스템도 누출될 수 있습니다.
파워 스티어링 시스템의 호스 또는 라인 중 하나가 조인트에서 또는 유연한 고무 부분의 균열로 인해 누출되기 시작했을 수 있습니다. 그러나 파워 스티어링 시스템에서 랙과 피니언의 씰 중 하나에서 누출이 발생할 가능성이 더 큽니다.
스티어링 칼럼이 랙 어셈블리에 들어가는 씰과 각 타이 로드가 부착되는 씰이 있습니다. 이러한 각 씰에는 고압 파워 스티어링 유체가 들어 있어야 하며 스티어링 칼럼이 회전하고 타이 로드도 움직일 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 이러한 씰이 건조, 수축, 균열 또는 느슨해져서 누출이 발생할 수 있습니다.
파워 스티어링 시스템의 호스 또는 라인 중 하나가 연결부에서 또는 유연한 고무 부분 균열로 인해 누출되기 시작할 수 있습니다. 그러나 파워 스티어링 시스템에서 랙과 피니언의 씰 중 하나에서 누출이 발생할 가능성이 더 큽니다.
스티어링 칼럼이 랙 및 피니언 어셈블리에 들어가는 씰이 있고 각 타이로드가 부착되는 씰이 있습니다. 이러한 각 씰은 고압 파워 스티어링 유체를 포함하는 동시에 스티어링 칼럼이 회전하고 타이 로드도 움직일 수 있도록 해야 합니다. 시간이 지남에 따라 이러한 씰이 건조, 수축, 균열 또는 고정되지 않아 누출이 발생할 수 있습니다.
랙 및 피니언 누출을 찾기 위해 이 세 가지 씰을 비교적 쉽게 확인할 수 있습니다. 유일한 어려운 부분은 차량 아래에 설치하는 것입니다. 그러나 경사로나 잭과 잭 스탠드가 있다면 쉽게 만들 수 있습니다.
랙과 피니언은 차량에서 가장 낮은 부품 중 하나여야 하며 아마도 엔진 오일 팬 바로 아래에 있을 것입니다.
랙 및 피니언 누출을 수리하는 데 비용이 많이 드는 이유는 씰을 정비사라도 수리할 수 없는 경우가 많기 때문입니다. 대부분의 랙 및 피니언 누출은 대부분이 제대로 작동하더라도 전체 랙 및 피니언 어셈블리를 교체해야 합니다.
좋은 소식은 값비싼 교체품에 대한 또 다른 대안이 있다는 것입니다. 랙과 피니언의 씰을 제거하지 않고도 간단하고 빠르게 복원할 수 있습니다.
오늘 파워 스티어링 탱크에 Blue Devil Power Steering Stop Leak을 추가하면 파워 스티어링 누출을 즉시 밀봉하기 시작하고 운전 후 며칠 이내에 랙 및 피니언 누출을 영구적으로 밀봉할 수 있습니다.
Blue Devil 파워 스티어링 스톱 리크는 파워 스티어링 랙의 씰을 원래 크기로 되돌리고 누출을 밀봉하는 기능을 활성화하고 복원하도록 특별히 고안되었습니다. Blue Devil 파워 스티어링 스톱 누출은 랙과 피니언을 손상시키거나 막히지 않으며 다음 예약된 파워 스티어링 플러시까지 시스템에 안전하게 남아 있습니다.
랙 및 피니언 조향 시스템은 피니언(원형 기어)과 랙(선형 기어)으로 구성됩니다. 시스템은 회전 운동을 선형 운동으로 변환하여 작동합니다. 대부분의 자동차, 소형 트럭 및 SUV에는 대형 트럭, 대형 SUV 및 기타 대형 차량에서 볼 수 있는 재순환 볼 조향 장치가 아닌 랙 및 피니언 조향 시스템이 장착되어 있습니다.
랙 및 피니언 스티어링은 기어 세트를 사용하여 스티어링 휠의 원형 운동을 휠을 돌리는 데 필요한 선형 운동으로 변환합니다. 피니언 기어는 스티어링 샤프트에 부착되어 스티어링 휠을 돌리면 기어가 회전하여 랙이 움직입니다.
랙 및 피니언 교체의 평균 비용은 $1,440~$1,734입니다. 인건비는 339~427달러, 부품 가격은 1,101~1,307달러로 추산된다. 이 범위에는 세금과 수수료가 포함되지 않으며 특정 차량이나 고유한 위치를 고려하지 않습니다.
스티어링 랙과 피니언이 마모되면 스티어링이 느슨해집니다. 또한 차가 고속으로 방황하며 차선을 유지하기가 어렵다는 것을 알게 될 것입니다. 또한 모든 도로의 결함으로 인해 차가 직선을 유지하는 대신 왼쪽에서 오른쪽으로 쉽게 이동할 수 있습니다.
랙 앤 피니언 스티어링은 회전할 때 훨씬 더 나은 운전자 느낌을 제공합니다. 차량을 왼쪽이나 오른쪽으로 돌리는 데 훨씬 적은 노력이 필요하므로 운전자의 자신감과 차량에 대한 느낌이 높아집니다. 랙은 다양한 비율 또는 기어 감소로 제작됩니다.
핸들을 돌리면 피니언 기어가 회전하여 랙이 움직입니다. 랙의 각 끝에 있는 타이 로드는 스핀들의 스티어링 암에 연결됩니다. 전원 시스템에서 랙의 일부는 중간에 피스톤이 있는 실린더를 포함하고 이 피스톤은 랙에 연결됩니다.
많은 현대 자동차는 스티어링 휠이 피니언 기어를 돌리는 랙 및 피니언 스티어링 메커니즘을 사용합니다. 피니언은 피니언과 맞물리는 선형 기어인 랙을 움직여 원형 운동을 자동차의 가로축을 따라 선형 운동으로 변환합니다(좌우 운동).
랙과 피니언을 교체해야 하는지 어떻게 알 수 있나요? 스티어링 랙을 교체해야 하는 경우 몇 가지 징후가 나타납니다. 한 가지 징후는 저속에서 조향이 어렵다는 것입니다. 고속도로에서 운전할 때 느슨한 스티어링과 핸들이 흔들리는 것은 랙 불량의 신호입니다.
스티어링 랙을 교체하는 것은 물리적으로 어렵지 않지만 올바르게 수행되고 수리가 지속되도록 하기 위해 수행해야 하는 몇 가지 단계가 있습니다. 스티어링 랙 교체의 핵심은 청결입니다.
평균적으로 새 스티어링 랙의 가격은 자동차의 연도, 제조업체 및 모델에 따라 약 $100-500입니다. 예산이 부족하다면 재생 핸들을 구입하는 것을 고려해 보십시오.
얼라인먼트 외에도 구덩이로 인한 심한 충격은 자동차의 스티어링 및 서스펜션 시스템에 손상을 줄 수 있습니다. 이러한 시스템에는 쇼크 및 스트럿, 타이 로드 및 타이 로드 엔드, 부싱, 허브 및 휠 베어링, 랙 및 피니언, 스웨이 바 및 스웨이 바 링크 등이 포함됩니다.
잘못된 스티어링 펌프의 증상은 다음과 같습니다.
랙 앤 피니언 기어 세트는 두 가지 역할을 합니다. 스티어링 휠의 회전 운동을 바퀴를 돌리는 데 필요한 선형 운동으로 변환합니다. 기어 감속을 제공하여 바퀴를 더 쉽게 돌릴 수 있습니다.
도우미에게 바퀴를 아주 천천히 움직이고 당신이 부르면 멈추라고 말합니다. 트랙로드가 움직이는 것을 보면 전화하십시오. 스티어링 휠에서 1/2인치(13mm) 이상의 움직임이 있는 경우 스티어링 랙과 트랙 로드 끝에서 유격이 있는지 확인하십시오. 스티어링 랙 시스템에는 거의 유격이 없어야 합니다.
랙 앤 피니언 스티어링 시스템은 더 나은 "노면 느낌"을 제공하여 이러한 유형의 운전을 조금 더 쉽게 만듭니다. 표준 시스템보다 더 빠르고 더 나은 피드백을 제공합니다.
랙 및 피니언 누출은 정비사라도 씰을 수리하기 어렵기 때문에 수리하는 데 비용이 많이 듭니다. 대부분의 누출은 시스템이 올바르게 작동하도록 전체 랙 및 피니언 시스템을 교체하여 해결됩니다. 대안은 "파워 스티어링 스톱 리크" 제품입니다.
트랙은 랙 및 피니언 스티어링 덕분에 더 쉽게 느낄 수 있지만 더 많은 도로 코스가 다시 만들어짐에 따라 운전자는 스티어링 박스의 편안함을 갈망할 것입니다.
랙과 피니언은 회전 운동을 선형 운동으로(또는 그 반대로) 변환할 때 사용됩니다. 원통형 기어의 무한(평면) 반경을 가진 막대 모양의 기어를 랙(rack)이라고 하고, 맞물린 평 기어를 피니언(pinion)이라고 합니다.
라인에 균열이 있으면 파워 스티어링 랙과 피니언이 고장날 수 있습니다. 느슨한 연결:사용하면 시스템의 연결이 느슨해질 수 있습니다. 자동차의 진동과 여행은 물건을 느슨하게 할 수 있습니다. 유지 보수 또는 수리가 부적절하게 완료되면 연결이 느슨해질 수도 있습니다.
랙과 피니언은 약 100,000마일까지 지속됩니다. 그러나 마모될 수 있으며 실패하기 시작하면 몇 가지 눈에 띄는 증상이 나타납니다. 일부 증상으로는 핸들을 돌릴 때 덜커덕거리는 소리, 파워 스티어링 액 누출, 많이 놀았을 때 느슨한 핸들 등이 있습니다.
랙 앤 피니언 철도에서 두 레일 사이의 중앙 랙은 엔진의 피니언과 맞물려 기차가 매우 가파른 경사를 올라갈 수 있도록 합니다. WORM GEAR:웜은 속도를 줄이는 데 사용됩니다. 웜 샤프트가 완전히 회전할 때마다 기어 샤프트는 기어의 톱니 하나만 전진합니다.
랙과 피니언은 일종의 선형 액추에이터입니다. 이 메커니즘은 회전 운동에서 선형 운동을 생성하기 위해 더 작은 톱니와 맞물리는 고정 톱니 레일을 포함합니다. 랙 앤 피니언 누출은 파워 스티어링 액의 손실을 의미하며, 이는 다양한 문제로 이어질 수 있습니다.
