KR0155028B1 - 충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조 방법 - Google Patents

충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조 방법

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KR0155028B1
KR0155028B1 KR1019950022439A KR19950022439A KR0155028B1 KR 0155028 B1 KR0155028 B1 KR 0155028B1 KR 1019950022439 A KR1019950022439 A KR 1019950022439A KR 19950022439 A KR19950022439 A KR 19950022439A KR 0155028 B1 KR0155028 B1 KR 0155028B1
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KR
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shaft
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small diameter
shock absorbing
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데루오미 야나기다떼
기요시 사다까따
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세끼야 데쯔오
니뽄 세이꼬 가부시끼 가이샤
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Abstract

충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조방법에 있어서, 그 내주면상에 형성된 암형 세레이션을 갖는 관형 외부 샤프트의 선단부와 그 외주면상에 형성된 수형 세레이션을 갖는 내부 샤프트의 선단부는 서로 결합되어 있고, 그런 다음 상기 두 샤프트의 선단부는 그 직경방향으로 소성 변형된다. 그후, 내부샤프트와 외부 샤프트는 그 축방향으로 서로를 향해 서로 상대 변위된다. 외부 샤프트의 소경부의 선단부는 내부 샤프트의 대경부의 기단부에 가압 감합된다. 동시에,대경부의 선단부는 소경부의 기단부에 가압 감합된다. 또한, 소경부의 중간부와 대경부의 중간부는 서로 느슨하게 결합되어 있다.

Description

충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조방법
제1도는 본 발명의 제1실시예의 주요부를 도시한 단면도.
제2도는 소성 변형(plastic deformation)전의 상태를 도시한 제1도의 2-2선을 따라 취한 단면도.
제3도는 소성 변형후의 상태를 도시한 제2도와 유사한 도면.
제4도는 본 발명의 제2실시예를 도시한 제2도와 유사한 도면.
제5도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 제2도와 유사한 도면.
제6도는 본 발명이 제4실시예의 주요부를 도시한 단면도.
제7도는 본 발명의 제5실시예의 주요부를 도시한 단면도.
제8도는 0 링을 장착한 충격 흡수식 스티어링 샤프트(shock absorbing type steering shaft)의 주요부를 도시한 단면도.
제9도는 본 발명의 대상인 충격 흡수식 스티어링 샤프트를 내부에 끼워넣은 스티어링 기구의 일예를 도시한 측면도.
제10도는 종래 기술에 따른 구조의 일예의 주요부를 도시한 단면도.
제11도는 종래 기술에 따른 구조에 끼워넣은 내부 샤프트의 단면도.
제12도는 제11도의 12-12 선을 따라 취한 단면도.
제13도는 제11도의 13-13 선을 따라 취한 단면도.
제14도는 종래 기술에 따른 구조에 끼워넣은 외부 샤프트의 단면도.
제15도는 제14도의 15-15 선을 따라 취한 단면도.
제16도는 제14도의 16-16 선을 따라 취한 단면도.
제17도는 스티어링 샤프트의 수축(contraction)량과 하중간의 관계를 도시한 그래프.
제18도는 제2 변형부가 형성되는 상태의 일예를 도시한 단면도.
제19도는 제1 변형부를 형성하는 주형(mold)의 일예를 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제1스티어링 샤프트 2 : 스티어링 휠
3 : 스티어링 컬럼 4 : 상부 브래킷
5 : 하부 브래킷 6 : 인스트루먼트 패널
7 : 제1유니버셜 죠인트 8 : 제2스티어링 샤프트
9 : 제2유니버셜 죠인트 10 : 제3스티어링 샤프트
11 : 충격 흡수식 스티어링 샤프트 12 : 외부 샤프트
13,13a : 내부 샤프트 14 : 소경부
15 : 암형 세레이션 16 : 대경부
17 : 수형 세레이션 18 : 제 1 변형부
19 : 제 2 변형부 20,20a,20b,20c : 가압편
21 : 오목부 22 : 갭
23 : 원형 구멍 24 : 결합홈부
25 : 0 링 26 : 주형
[발명의 배경]
[발명의 분야]
본 발명은 자동차의 스티어링 장치에 끼워넣고 스티어링휠(steering wheel)의 움직임을 스티어링 기어에 전달하기 위해 사용되는 충격 흡수식 스티어링 샤프트(shock absorbing type steering shaft)의 제조방법에 관한 것이다.
[종래 기술]
자동차용 스티어링(조타) 장치에 있어서, 스티어링 휠의 움직임을 스티어링 기어에 전달하기 위해 제9도에 도시된 기구가 사용된다. 제9도에서, 참조부호 1은 그 상단부에 고정된 스티어링 휠(2)을 갖는 제 1 스티어링 샤프트이고, 3은 스티어링 컬럼(steering column)이다. 이 스티어링 컬럼(3)은 상하부 브래킷(bracket; 4, 5)에 의해 인스트루먼트 패널(instrument panel; 6)의 일면에 고정되어 있다. 제 1 스티어링 샤프트(1)는 스티어링 컬럼(3)에 회전 가능하게 삽입되어 있다.
제 2 스티어링 샤프트(8)의 상단부는 제 1 유니버셜 죠인트(universal joint; 7)를 거쳐서 상기 스티어링 컬럼(3)의 하단 개구로부터 돌출하는 제 1 스티어링 샤프트(1)의 하단부에 연결되어 있다. 더우기, 제 2 스티어링 샤프트(8)의 하단부는 제 2 유니버셜 죠인트(9)를 거쳐서 스티어링 기어(도시않음)로 통하는 제 3 스티어링 샤프트(10)에 연결되어 있다.
상기 구성에 대해, 스티어링 휠(2)의 움직임은 스티어링 컬럼(3)에 삽입된 제 1스티어링 샤프트(1)와, 제 1 유니버셜 죠인트(7)와, 제 2 스티어링 샤프트(8)와, 제 2유니버셜 죠인트(9) 및, 제 3 스티어링 샤프트(10)를 거쳐서 스티어링 기어에 전달되어 차륜(wheel) 에 조타각(steering angel)을 부여한다.
다음에, 이렇게 구성된 스티어링 기구에 있어서, 충돌시에 운전자를 보호하기 위하여 스티어링 컬럼(3)과 스티어링 샤프트(1, 8, 10)를 전체 길이가 충격에 따라 감소되는 충격 흡수식으로 하는 것이 일반적이다. 상기 충격 흡수식 스티어링 샤프트와 같이, 서로 세레이션 결합된 외부 샤프트와 내부 샤프트를 합성수지로 함께 결합한 구조가 일본 특개평 2-286468호 공보에 기술되어 있다. 또한, 일본 실개평 1-58373호 공보에는 내부 샤프트 외주면상의 두 위치에 수형 세레이션 홈(male serration groove)이 형성되어 있고 외부 샤프트 내주면상에 암형(female) 세레이션 홈이 형성되어 있는 구조가 기재되어 있으며, 이들 암수홈은 서로 가압 감합되어 있다.
그러나, 상기 일본 특개평 2-286468호 공보에 기술된 구조의 경우에, 외부 샤프트와 내부 샤프트의 결합은 합성 수지만에 의해서 실행되므로 내열성이 부족하고 고온으로 되는 엔진 룸(room)내에 설치할때 사용 조건에 따라 충분한 비틀림 내구성을 얻을 수 없는 문제가 있다. 또한, 상기 일본 실개평 1-58373호 공보에 기술된 구조의 경우, 암수 세레이션 홈을 서로 가압 감합하여 이들 양 홈들의 위상(phase)을 일치시키는 작업이 복잡하고 제조 비용이 증가한다.
상기 문제점을 해소할 수 있는 구조로써, 제10도 내지 제16도에 도시된 바와 같은 충격 흡수식 스티어링 샤프트가 일본 실개평 6-8150호 공보에 기술되어 있다. 이 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)는 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)가 축방향으로(제10도의 좌우방향) 서로 상대 변위가능하게 결합되도록 구성되어 있고, 이에 의해 축방향으로 충격력이 가해질때 전체 길이가 감소된다.
상기 외부 샤프트(12)는 전체가 관형이고 그 일단부(제10도 및 제14도의 좌측 단부)는 드로잉되며, 이에 의해 그 일단부가 소경부(14)가 형성된다. 이 소경부(14)의 내주면상에 암형 세레이션(15)이 형성되어 있다. 상기 내부 샤프트(13)는 전체가 관형이고 그 일단부(제10도 및 제11도의 우측 단부)는 대경부(16)를 형성하기 위해 넓게 되어 있다. 암형 세레이션(15)과 결합된 수형 세레이션(17)이 대경부(16)의 외주면상에 형성되어 있다.
또한, 상기 대경부(16)의 선단부(제10도 및 제11도의 우측 단부)는 그 직경방향으로 약간 압착되어 있고, 그에 의해 단면 타원형상의 제 1 변형부(18)는 길이(L)에 걸쳐 형성되어 있다. 제 1 변형부(18)의 장경(d1)은 대경부(16)의 본체부의 직경(d0)보다 크고, 제 1변형부(18)의 단경(d2)은 직경(d0)보다 작다(d1do≥d2).수형 세레이션(17)이 형성된 대경부(16)의 직경은 피치-원에 대응하는 세레이션 부분의 직경(pcd)으로 표시된다.
다른 한편, 소경부(14)의 선단부(제10도 및 제14도의 좌측 단부)는 그 직경방향으로 약간 압착되어 있고, 그에 의해 단면 타원형상의 제 2 변형부(19)가 길이(L)에 걸쳐 형성되어 있다. 제 2 변형부(19)의 장경(D1)은 소경부(14)의 본체부의 직경(Do)보다 크고, 제 2 변형부(19)의 단경(D2)은 상기 직영(Do)보다 작다(D1≥Do≥D1). 암형 세레이션(15)이 형성되는 소경부(14)의 직경은 피치원에 대응하는 세레이션의 어떤 부분의 직경(pcd)으로 표시된다.
또한, 소경부(14)의 직경(Do)은 대경부(16)의 직경(do)보다 약간 크므로(Dodo)암형 세레이션(15)과 수형 세레이션(17)은 제1및 제 2 변형부(18,19)이외의 부분에서는 서로 느슨하게 결합된다. 그러나, 제 1 변형부(18)의 장형(d1)은 소경부(14)의 본체부의 직경(Do)보다 약간 크고(d1Do), 제 2 변형부(19)의 단경(D2)은 대경부(16)의 본체부의 직경(do)보다 약간 작다(D2do).
상기와 같은 형상의 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)는 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)를 제공하기 위해 제10도에 도시된 바와 같이 함께 결합되어 있다. 즉, 내부 샤프트(13)의 일단부에 형성된 대경부(16)는 외부 샤프트(12)의 일단부에 형성된 소경부(14) 내측에 배치되고, 소경부(14)의 내주면상의 암형 세레이션(15)가 대경부(16)의 외주면상의 수형 세레이션(17)은 서로 결합된다. 이 상태에서, 대경부(16)의 선단부상에 형성된 제 1 변형부(18)는 탄성 변형(또는 소성 변형)되는 중에 소경부(14)의 기단부(제10도 및 제14도의 우측 단부)로 눌려진다. 소경부(14)의 선단부상에 형성된 제 2 변형부(19)는 탄성 변형(또는 소성 변형)되는 중에 대경부(16)의 기단부(제10도 및 제11도의 좌측단부)로 눌려진다.
따라서, 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)가 제10도에 도시된 바와 같이 함께 결합된 상태에서, 제 1 변형부(18)의 외주면은 소경부(14)의 기단부의 내주면과 마찰 결합되고, 제 2 변형부(19)의 내주면은 대경부(16)이 기단부의 외주면과 마찰 결합된다. 그 결과, 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)는 상기 두 샤프트(12,13) 사이에 회전력의 전달을 가능하게 그러나 강한 힘이 가해지지 않는한 축방향으로 상대 변위 불가능하게 서로 결합된다.
외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)의 결합은 금속제 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)에 형성된 제 1 및 제 2 변형부(18, 19)와 상대(partner) 부재의 가압 감합에 의해 실행되고, 결합부의 내열성은 충분하며, 결합부의 지지력은 사용 조건에 따라 부족하게 되는 일이 결코 없다. 또한, 제1 및 제 2 변형부(18, 19)는 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13) 사이의 결합부에서 두개의 축방향으로 이격된 위치에 설치되어 있고, 상기 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)간의 결합부의 굽힘 강성도 또한 충분히 확보된다.
더우기, 강한 힘이 충돌시 축방향으로 가해질때, 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)는 제 1 및 제 2 변형부(18, 19)에 의해 가압 감합부상에서 마찰력 작용에 저항하여 축방향으로 서로 상대적으로 변위하고, 그에 의해 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)의 전체 길이가 감소된다. 상기 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)의 경우에, 전체 길이를 감소하기 위해 요구된 힘은 상기 두 가압 감합부상에서 작용하는 마찰력을 극복한다면 충분하다. 따라서, 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)의 전체 길이를 감소하기 위해 요구된 콜랩스 하중(collapse load)은 크게되는 일 없이 안정하고, 그에 의해 충돌사고시에 스티어링 휠에 충돌한 운전자 자신의 신체에 큰 충격력이 가해지는 것을 유효하게 방지할 수 있다.
상기 콜랩스 하중은 제 1 및 제 2 변형부(18, 19)의 길이(L), 그외에 장경(d1)및 단경(D2)을 변경하므로써 임의로 조절할 수 있다. 또한, 상기 두 가압 감합부는 외부 샤프트(12)의 일단부상에 형성된 소경부(14)와 내부 샤프트(13)의 일단부상에 형성된 대경부(16)사이의 결합부의 양단부에 설치되어 있고, 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)의 전체 길이를 감소하기 위해 요구된 힘의 크기는 제17도에 도시된 바와 같이 중간부에서 부터[충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)의 수축량이 상기 길이(L)를 초과하고, 제 1 변형부(18)가, 소경부(14)를 벗어나며, 제 2 변형부(19)가 대경부(16)를 벗어난후] 작아진다.
따라서 상기 힘이 작아지게 될때까지 요구되는 스트로크(stroke)량(수축량)은 제 1 및 제 2 변형부(18, 19)의 전체길이(L)를 변경시키므로써 임의로 설정할 수 있다.
상기 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)를 구성하는 외부 샤프트(12)의 일단부상에 제 2 변형부(19)를 형성하기 위해서, 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)는 제18도에 도시한 바와 같이 소경부(14)의 선단부(제18도의 좌측 단부)가 대경부(16)의 선단부(제18도의 우측 단부)로부터 약간 돌출한 상태로 서로 결합되고, 이 상태에서, 소경부(14)의 선단부는 제 2 변형부(19)를 형성하기 위해 그 축방향으로 압착된다. 또한, 내부 샤프트(13)의 일단부상에 제 1 변형부(18)를 형성하기 위해서, 제19도에 도시된 바와 같은 타원형 단면을 갖는 주형(mold;26)이 내부 샤프트(13)의 일단부상에 형성된 대경부(16)의 선단부 안으로 눌려지고, 그에 의해 상기 선단부를 소성 변형시킨다.
상기와 같이 구성되어 작용하는 충격 흡수식 스티어링 사프트(11)는 내열성과 강성을 확보할 수 있고 콜랩스 하중을 충분히 낮게 안정시킬 수 있으며 충돌사고시에 운전자의 안전성을 효과적으로 확보할 수 있으나, 제조 작업을 단순화 시키기 위해 제조비를 저감시킬 것이 요구된다. 즉, 상기 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)를 구성하는 외부 샤프트(12)상에 제 2 변형부(19)를 형성하는 작업과 내부 샤프트(13)상에 제 1 변형부(18)를 형성하는 작업이 개별적으로 실행되고, 이들 두 변형부(19, 18)가 형성된 후에, 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)는 함께 결합된다. 따라서, 다음과 같은 두가지 문제점이 생긴다.
첫째, 이들 변형부(19, 18)가 개별적으로 형성되기 때문에, 각 변형부(19, 18)을 형성하기 위해 두 단계의 공정이 필요하게 된다.
둘째, 또한, 각 변형부(19, 18)가 개별적으로 형성되기 때문에, 이들 변형부(19, 18)에 의한 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)의 감합 강도의 조정이 어렵게 된다.
그래서, 상기 두가지 이유로 인해, 중격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조 비용이 증가한다. 본 발명의 충격 흡수식 스티어링 샤프트는 이와 같은 사정을 감안하여 제조 비용을 감소시키기 위해 시도되었다.
[발명의 요약]
본 발명에 따른 충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조 방법은 그 일단부상에서 적어도 내경을 감소시킨 소경부와 이 소경부의 내주부상에 형성된 암형 세레이션을 갖는 관형 외부 샤프트의 소경부의 외주면을 그 직경방향 내향으로 가압하고, 상기 소경부의 선단부는 그 일단부상에서 적어도 외경을 확대한 대경부와 상기 대경부의 외주면상에 형성되어 상기 암형 세레이션과 결합된 수형 세레이션을 갖는 내부 샤프트의 대경부의 선단부와 결합된 상태로 상기 소경부의 선단부와 대경부의 선단부를 그 직경방향 내향으로 소성변형시키는 단계와, 상기 외부 샤프트와 내부 샤프트를 그 축방향으로 서로를 향해 서로 상대 변위시키고, 상기 소경부의 선단부를 상기 대경부의 선단부에 가압 감합함과 동시에 상기 대경부의 선단부를 상기 소경부의 선단부에 가압 감합시키며, 상기 소경부의 중간부와 상기 대경부의 중간부를 서로 느슨하게 결합시키는 단계를 포함하는 것이다. 상기 소성 변형을 용이하게 하기 위해, 상기 대경부의 적어도 선단부는 바람직하게는 관형이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조방법에서, 소경부의 선단부와 대경부의 선단부는 동시에 소성 변형되므로 소성 변형에 요구되는 공정이 한 단계만으로 만족된다. 또한, 실제로 함께 결합된 내부 샤프트와 외부 샤프트는 동시에 소성 변형되므로 변형량의 조정이 용이하고 외부 샤프트와 내부 샤프트의 감합 강도의 조정이 용이하게 된다. 그 결과, 충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조 비용의 저렴화가 달성된다.
[적합한 실시예의 설명]
제1도 내지 제3도에는 본 발명의 제1실시예가 도시되어 있다. 충격 흡수식 스티어링 샤프트(shock absorbing type steering shaft)의 구조와 기능은 제10도 내지 제16도를 참조로 하여 상술한 종래 기술의 충격 흡수식 스티어링 샤프트와 동일하다. 따라서, 구조와 기능의 설명은 여기에서는 생략하고, 본 발명의 제조방법을 하기에 설명한다.
적어도 내경을 감소시킨 소경부(14)가 관형 외부 샤프트(12)의 일단부상에 설치되어 있다. 암형 세레이션(female serration;15)이 소경부(14)의 내주면상에 형성되어 있다.
적어도 외경을 확대시킨 대경부(16)가 관형 내부 샤프트(13)의 일단부상에 설치되어 있다. 암평 세레이션(15)과 결합되는 수형(male) 세레이션(17)이 대경부(16)의 외주면에 형성되어 있다.
상기 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)가 제10도에 도시된 바와 같이 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)를 구성하기 위해 함께 결합되는 경우, 상기 두 샤프트(12,13)는 제1도에 도시된 바와 같이 먼저 결합된다. 즉, 암형 세레이션(15)과 수형 세레이션(17)은 소경부(14)의 선단부아 대경부(16)의 선단부에 의해 서로 결합된다.
이들 세레이션(15, 17)이 서로 결합된 상태로 유지되면, 소경부(14)의 외주면은 그 직경방향 내향으로 가압된다. 즉, 소경부(14)의 선단부와 대경부(16)의 선단부 주위에 한쌍의 가압편(20)이 배치되어 있고, 이들 한쌍의 가압편(20)은 상기 소경부(14)의 외주면을 강하게 가압하므로써 서로 근접된다.
소경부(14)의 외주면에 대해 맞닿는 이들 가압편(20)의 내측면에는 상기 외주면에 밀접한 단면 아치형의 오목부(recess; 21)가 형성되어 있다.
상기 오목부(21)를 소경부(14)의 외주면에 가볍게 접촉시킨 상태로 상기 한쌍의 가압편(20)의 단부면 사이에 두께치수(δ)를 갖는 갭(gap; 22)이 형성되어 있다. 또한, 이들 가압편(20)은 유압 기구와 같은 도시하지 않는 가압 장치에 의해 서로를 향해 강하게 가압된다. 그래서 제3도에 도시된 바와 같이, 상기 갭(22)의 두께 치수가 0(zero)이 될때까지 상기 한쌍의 가압편(20)이 서로를 향해 이동된다면, 소경부(14)의 선단부의 단면형상은 제3도에 도시된 바와 같이 타원형으로 소성 변형(plastic deformation)한다. 더우기, 소경부(14)의 선단부에 삽입된 대경부(16)의 선단부는 두개의 세레이션(15, 17)을 통해 동일 방향으로 가압된다. 그리고 대경부(16)의 선단부의 단면 형상도 제3도에 도시된 바와 같이 타원형으로 또한 소성 변형된다.
이 방법에서, 소경부(14)의 선단부와 대경부(16)의 선단부는 그 직경방향 내향으로 가압되고, 이들 두 선단부의 단면형상은 타원형으로 소성 변형된 후에, 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)는 축방향으로 서로를 향해 서로 상대 변위된다.
즉, 두 샤프트(12, 13)가 상기 한 쌍의 가압편(20) 내측으로부터 꺼내질때, 외부 샤프트(12)는 내부 샤프트(13)에 대해 제1도에 도시된 바와 같이 좌측방향으로 변위되고, 내부 샤프트(13)는 외부 샤프트(12)에 대해 제1도에 도시된 바아 같이 우측 방향으로 변위된다. 그런 다음, 제10도에 도시된 바와 같이, 소경부(14)의 선단부는 대경부(16)의 기(base) 단부에 가압 감합되고, 또한 대경부(16)의 선단부는 소경부(14)의 기단부에 가압 감합된다. 가압편(20)에 의해 소성 변형되지 않는 소경부(14)의 중간부와 대경부(16)의 중간부는 서로 느슨하게 결합된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조 방법에서, 소경부(14)의 선단부와 대경부(16)의 선단부는 동시에 소성 변형되고, 따라서 소성 변형을 위한 공정이 한 단계만 요구된다. 또한, 실제로 함께 결합된 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)는 동시에 소성 변형되고, 따라서, 변형량의 조정이 용이하고 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)의 고정 강도의 조정이 용이하다. 본 실시예의 경우에, 상기 가압편(20)의 내측면에 오목부(21)의 형성에 대응하여, 암형 세레이션(15)과 수형 세레이션(17)이 서로에 대해 맞닿는 부분의 원주방향 길이는 크게 된다. 그 결과, 얻어진 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11; 제10도)이 굽힘 강성과 내구성이 확보된다.
제4도는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 도면이다.
이 실시예에서, 서로 결합된 소경부(14)와 대경부(16)의 선단부(제1도 참조)를 소성 변형시키기 위한 가압편(20a)의 내측면에는 오목부(21; 제2도 및 제3도)가 형성되어 있지 않고, 단순한 평탄면으로 되어 있다. 따라서, 암형 세레이션(15)과 수형 세레이션(17)이 상기 가압편(20)에 의해 압착되는 소경부(14)아 대경부(16)의 선단부에 의해 서로에 대해 강하게 맞닿는 원주방향 길이는 비교적 짧다. 그 결과, 얻어진 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11; 제10도)의 전체 길이를 축소하기 위해 요구되는 콜랩스(collapse)하중이 상기 세레이션(15, 17)의 고정 강도(체결)에 의해 영향을 받는 정도는 저하되고, 이 콜랩스 하중은 안정하게 된다. 다른 관점에서 본 실시예의 구성과 기능은 상기 제1실시예와 동일하다.
제5도는 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 도면이다.
이 실시예에서, 서로 결합된 소경부(14)와 대경부(16)의 선단부(제1도 참조)를 각각 두 위치, 즉, 전체 네곳의 위치에서 가압하도록 한쌍의 가압편(20b)이 V 블록형으로 형성되어 있다.
본 실시예에서, 암형 세레이션(15)과 수형 세레이션(17)이 서로 강하게 맞닿는 부분이 원주방향에 네부분 있다. 그 결과, 얻어진 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11; 제10도)의 굽힘 강성과 내구성이 확보된다. 다른 관점에서, 본 실시예의 구성과 기능은 상기 제 1 실시예와 유사하다. 비록 도시되지 않았을지라도 한쌍의 가압편중 하나가 편평면으로 다른 하나가 V 블록형으로 형성된다면, 암형 세레이션(15)과 수형 세레이션(17)이 서로 강하게 맞닿는 부분이 원주방향으로 세부분으로 되어 안정한 굽힘 강성이 얻어진다.
제6도는 본 발명의 제 4 실시예를 도시한 도면이다.
이 실시예에서, 원기둥형 중실 부재가 내부 샤프트(13a)로 사용되고 원형 홀(23)이 내부 샤프트(13a)의 전방 단면에 형성된 것에 의해, 상기 전방 단면은 관형 형상으로 형성되고 이 전방 단부의 단면형상은 소성 변형가능하다. 다른 관점에서, 본 실시예의 구성과 기능은 상기 제 1 실시예와 유사하다.
제7도는 본 발명의 제 5 실시예를 도시한 도면이다.
이 실시예에서, 그 축방향(제7도의 좌우방향)으로 향하는 한쌍의 가압편(20c)의 단면은 아치형 블록 단면형상이다.
따라서 서로 결합된 소경부(14)아 대경부(16)의 선단부가 가압편(20c)에 의해 소성 변형될때, 소성 변형부의 축방향으로 향하는 단면형상은 축방향 중간부가 직경방향 내향으로 팽창하는 아치 형상이다. 그 결과, 상기 선단부가, 소성 변형된후 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)가 서로 근접할때, 소성 변형부의 축방향 단부 엣지(edge)는 수형 세레이션(17)또는 암형 세레이션(15)을 베어먹는 일이 없게 된다. 따라서, 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)를 서로 근접하기 위한 하중이 적게 된다. 더우기 충돌 사고중의 콜랩스 하중도 작고 안정하다.
본 실시예에선, 외부 샤프트(12)의 선단부의 내주면을 그 전체 원주에 걸쳐 절단하므로써 결합홈(24)이 형성되어 있다.
이 결합홈(24)의 내측에서, 외부 샤프트(12)와 내부 샤프트(13)는 제8도에 도시한 바와 같이 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)를 제공하기 위해 서로 근접한 후에, O 링(25)에서 제8도에 도시된 바와 같이 이에 끼워진다. 이 O 링(25)은 수형 세레이션(17)가 암형 세레이션(15)사이의 결합부에 빗물(rainwater)등이 침입하는 것을 방지하고, 또한, 이들 세레이션(15,17) 사이의 결합부가 녹스는 것을 방지한다. 그 결과, 충격 흡수식 스티어링 샤프트(11)가 차량 외측에 설치된 경우에도, 그 전체 길이는 충돌사고중에 확실하게 감축된다. 다른 관점에서, 본 실시예의 구성과 기능은 상기 제 1 실시예와 유사하다.
본 발명에 따른 충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조 방법은 상기와 같이 구성되어 작용하므로, 충분한 내열성과 강성을 확보하고 또한 콜랩스 하중을 충분히 낮게 안정시킬 수 있으며, 충돌사고중에 운전자의 안전 확보를 유효하게 달성할 수 있는 충격 흡수식 스티어링 샤프트를 값싸게 제조할 수 있다.

Claims (3)

  1. 일단부상에서 적어도 내경을 감소시킨 소경부와 이 소경부의 내주면상에 형성된 암형 세레이션을 갖는 관형 외부 샤프트와, 일단부상에서 적어도 외경을 확대시킨 대경부와 이 대경부의 외주면에 형성되고 상기 암형 세레이션과 결합된 수형세레이션을 갖는 내부 샤프트를 포함하는 충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조방법에 있어서, 상기 외부 샤프트의 소경부의 선단부와 상기 내부 샤프트의 대경부의 선단부를 서로 결합시킨 상태로 상기 소경부의 외주면을 그 직경방향 내향으로 가압하는 것에 의해 상기 소경부의 선단부와 상기 대경부의 선단부를 그 직경 방향으로 소성 변형시키는 단계와, 상기 외부 샤프트와 내부 샤프트를 그 축방향으로 서로를 향해 서로 상대 변위시키고, 상기 소경부의 선단부를 상기 대경부의 기단부에 가압 감합함과 동시에 상기 대경부의 선단부를 상기 소경부의 기단부에 가압 감합시키며, 상기 소경부의 중간부와 상기 대경부의 중간부를 서로 느슨하게 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 샤프트는 거의 중실체이고, 상기 대경부의 선단부는 관형인 것을 특징으로 하는 충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제 1 단계에서, 직경방향으로 서로 향하는 상기 외부 샤프트의 소경부의 선단부와 상기 내부 샤프트의 대경부의 선단부의 부분들은 직경방향으로 가압되어 소성 변형되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수식 스티어링 샤프트의 제조방법.
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