KR100570168B1 - 개선된 구조의 텔레스코픽 샤프트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 작은 깊이의 스로트(throat)가 원통형 수 부재중 하나에 생성되고 스로트는 그것을 통한 종방향으로의 돌기 또는 돌출부의 자유변위를 허용하는 점, 및 상기 돌기가 상기 스로트의 단부와 접촉할 때 에너지의 흡수와 함께 리텐션 및/또는 플라스틱 변형의 효과가 생성되는 점에서, 상기 특허는 본 발명에서 변경되었다. 이 효과는 먼저 슬리브 또는 링을 생략하여 스로트 및 실제 돌기에 의하여 대체되도록 하고, 다음으로 연장 및 축소에 의한 조절선택으로 에너지 및 길이의 축소로 인한 수축효과가 달성된다.

Description

개선된 구조의 텔레스코픽 샤프트{IMPROVED STRUCTURE OF TELESCOPIC SHAFTS}
발명의 명칭에 언급된 바와 같이 본 발명은 개선된 구조의 텔레스코픽 샤프트에 관한 것으로서, 그 구조, 형상 및 디자인의 새로운 특성은 최대의 안정성과 효율성을 갖도록 의도된 목적을 달성한다.
출원인 소유에 속하는 특허 제P9202654호는 특히 자동차 스티어링 컬럼(steering column)의 구성용으로 의도되고, 각각의 종방향으로 널링된 영역(knurled region)의 맞물림에 의하여 회전식으로 맞물리는 두 개의 원통형 부재에 의해 형성된 텔레스코픽 샤프트를 개시한다. 원통형 부재의 하나는, 그 내부에 제공되고 적어도 몇몇 리브의 연속적인 변형에 의하여 하나의 부재에 대해 다른 하나의 부재의 축방향 변위를 가능하게 하는 널링(knurling)의 종방향 리브에 기대는 나머지 하나의 부재를 향하는 적어도 하나의 돌출부를 갖는다.
이후 단계로서 추가적인 특허 제P9300654호에 따르면 상기 특허 제P9202654호에 대한 이점이 발견되는데, 접촉 표면에 상호 맞물리는 종방향 널링 또는 세레이션(serration)이 제공된 원형 단면의 3 개의 원통형 텔레스코픽 부재에 의해 형성된 샤프트가 제공되고, 말단부재의 하나와 중간부재 사이에 소정의 마찰력이 제공되며, 이 부재와 나머지 부재 사이에 수축 시스템(a collapsing system)이 제공되고, 수축 시스템은 다른 종방향 리브의 세레이션에 대응하는적어도 하나의 종방향 리브에 기대는 리브들의 적어도 하나에서의 변형으로 이루어진다.
마지막으로, 두 번째 추가 특허 제P9500177호에 의해 상기 특허 제P9202654호가 개선되는데, 상기 부재중 하나는 스티어링 휠에 동축적이고 거기에 연결되며, 다른 부재는 메인 스티어링 샤프트와 일체이고 축방향으로 연장한다.
기본특허 특허 제F902654호에 있어서, 두번째 부재에 대한 첫번째 부재의 축방향 운동은 소정의 탄성도(degree of elasticity)를 갖는 물질에 기초한 두 개의 주조된 요소에 의해 특히 진동 및 소음을 피하면서 유사하게 안내되고, 두 개의 주조된 요소의 하나는 텔레스코픽 시스템의 분해가능성을 제거하는 한 방향으로 시스템 정지를 수립하는데 선택적으로 이용될 수 있다. 이들 요소의 첫번째는 외부의 암 부재에 제공된 입구 오리피스에 끼워 맞춰지고 고정되는 링 또는 슬리브(sleeve)로 구성된다.
내부의 수 부재는 링 또는 슬리브의 내부에 끼워 맞춰지고 거기에 대해 활주할 수 있다. 상기 요소의 두번째는 내부 부재(1)의 단부상에 직접적으로 주조되거나 또는 외부의 암 부재가 활주하는 임의의 시스템에 의해 내부에 선택적으로 합체된 플라스틱 물질의 피복(covering)으로 구성된다.
이 피복은 또한 연속성의 중단없이 널링된 영역을 연장시키고 따라서 암 부재의 널링된 영역과 맞물릴 수 있는 종방향 외부 널링을 구비한다. 마지막으로, 이 피복은 돌출부의 자유통과를 허용하도록 의도된 종방향 채널을 구비하고, 따라서 이들 돌출부에 의해 스코어링(scoring)에 대한 속도 효과는 그것들을 연장시키는 주조된 리브가 아닌 종방향 금속성 리브에 독점적으로 발생한다.
본 발명은, 작은 깊이의 스로트(throat)가 원통형 수 부재중 하나에 생성되고 스로트는 그것을 통한 종방향으로의 돌기 또는 돌출부의 자유변위를 허용하는 점, 및 상기 돌기가 상기 스로트의 단부와 접촉할 때 에너지의 흡수와 함께 리텐션 및/또는 플라스틱 변형의 효과가 생성되는 점에서, 상기 특허가 본 발명에서 변경되었다. 이 효과는 먼저 슬리브 또는 링을 생략하여 스로트 및 실제 돌기에 의하여 대체되도록 하고, 다음으로 연장 및 축소에 의한 조절선택으로 에너지 및 길이의 축소로 인한 수축효과가 달성된다.
상기 효과를 달성하기 위하여, 수 부재의 측면의 외부 형상은 널링된 측면과 종방향의 슬라이딩 영역을 갖는 원통형 부재로서 변경되어 만들어지고, 슬라이딩 영역에는 원통형 암 부재에 제공된 돌출부와 상호작동하는 분할 포인트(a cleavage point)가 제공되며, 상기 슬라이딩 영역의 일부분은 암 캐치(female catch)로서 작용하고 리텐션 포인트에서 종료하고, 이 리텐션 포인트로부터 에너지 흡수 수축 영역(euergy absorbing collapsing region)이 상기 원통형 수 부재의 단부로 연장한다.
상기 수축 영역의 대향단에, 압축에 의한 수축영역과 길이가 동일할 수 있는 연장에 의한, 도한 수축 영역인, 다른 영역이 연장된다.
바람직한 상세내용이 개략적으로 도시되는 첨부된 도면을 참조하여 아래의 상세한 설명에 본 발명의 추가적인 자세한 설명 및 특징이 나타난다. 이들 상세내용은 가능한 실시예로서 주어지는 것이고 여기에 주어진 상세내용에 한정되니 않는다. 이 설명은 어떠한 형태의 제한 없이 예시적인 것으로 취급되어야 한다.
본 발명의 명세서에 첨부된 도면에서의 도면 부호는 아래와 같은 구성 장치를 나타낸다.
10 : 원통형 암 부재(female tubular member)
11 : 원통형 수 부재(male tubular member)
12 : 포크(fork)
12a : 러그(lugs)
13 : 돌출부(projection)
14 : 주연부(peripheral region)
14a : 채널(channel)
14b : 리브(ribs)
15 : 슬라이딩 영역(sliding region)
16 : 리텐션 포인트(retention point)
17 : 수축 영역(collapsing region)
18 : 오리피스(orifice)
19 : 링
20 :요홈부(recess portion)
21 : 분할 포인트(cleavage point)
22 : 리텐션 포인트
23 : 한계 포인트(limit point)
도 1, 도 2 및 도 3은 이미 등록된 특허권자에 의한 기술을 보여주는 것으로서, 원통형 암 부재(10)와 원통형 수 부재(11) 및 그들의 커플링 시스템의 특징을 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 원통형 수 부재(11)는 실질적으로 원통형 형상을 가지고 그 측면에는 채널(14a)과 리브(14b)에 기초한 주연부가 제공되며, 단부의 근처에는 상기 원통형 수 부재(11)의 반대 영역에 배치된 슬라이딩 영역(15)이 제공된다.
도 2를 참조하여, 상기 원통형 수 부재(11)의 특별한 형상은 원통형 암 부재(10)에 결합되는 것을 가능하도록 하고, 원퉁형 암 부재(10)의 내연 주연부는 원통형 수 부재(11)의 채널과 리브에 합치하는 직경의 채널과 리브의 어셈블리(assembly)에 기초하여 형성되며, 암 부재(10)보다 약간 큰 직경을 가지는 오리피스(18) 또는 입구 영역이 암 부재(10)의 단부에 배치되어 링 또는 슬리브(19)가 암 부재(10)의 오리피스(18)와 수 부재(11)의 단부 사이에 통합되도록 한다.
원통형 수 부재(11)와 상호 작동하도록 암 부재 및/또는 대안적으로 수 부재에 돌출부(13)가 제공되어, 수축의 경우에, 돌출부(13)가 슬라이딩 영역(15)을 관통하는 때에 댐핑(damping)을 위한 영역이 존재하고, 만약 충분한 힘이 존재한다면 돌출부의 스트로크(stroke)는 채널(14a)과 리브(14b)를 통하여 연속된다.
도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여, 이 실시예에 있어서 텔레스코픽 샤프트의 개선은 수 부재(11)의 주연부(14)에 슬라이딩 영역(15)에 의해 길이방향으로 차단되는 채널(14a)과 리브(14b)의 제공을 포함한다. 슬라이딩 영역(15)은 일 실시예에 있어서 포크(12)의 근처에서 종료되는데, 다른 변형 실시예에서 상기 포크(12)의 일단의 한계(limit)에서 종료될 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 두 개의 다른 직경을 가지는 슬라이딩 영역(15)이 원통형 수 부재(11)에 제공되는데, 제 1 슬라이딩 영역은 반지름(r1)을 가지고 제 2 슬라이딩 영역은 반지름(r2)를 가지며, 따라서 상기 슬라이딩 영역에 리텐션 포인트(16,22)가 존재하게 된다.
도 6은 또한 공지된 방법으로 돌출부(13)를 포함하는 원통형 암 부재(10)의 벽을 부분적으로 나타내고 있고, 상기 돌출부(13)는 슬라이딩 영역(15)에 배치된 분할 영역 또는 분할 포인트(21)와 작동 결합한다.
만약 운전자가 손이나 몸으로 스티어링 휠에 충격 들을 가하면 시스템은 두 단계로 거리의 압축에 의한 수축을 허용한다. 제 1단계는 이동(movement,d1)을 흡수하고 제 2 단계는 에너지(d2)를 흡수하는데, 원통형 수 부재(11)는 원통형 암 부재(10)의 내부를 통과하여 도면의 왼쪽으로 활주하는 반면 원통형 암 부재(10)는 도면의 오른쪽을 향해 전진하여 그 일단이 리텐션 포인트(16)를 넘어선다. 돌출부(13)는 분할 포인트(21) 외측으로 진행하는 반면 리텐션 포인트(16)는 거리(rl-r2)를 극복하고, 그러한 결과로 거리(d2)에 걸쳐 힘과 변형의 합이 생성되는데, 그 변형은 채널(14a) 및 리브(14b) 상의 원통형 암 부재(10)의 단부의 변형과 요홈부(recess portion,20)의 영역에 제공된 채널(14a) 및 리브(14b) 상의 돌출부(13)의 변형이다.
유사하게 만약 어떠한 이유로 도 6의 오른쪽에 도시된 바와 같이 연장에 의한 수축이 있다면, 상기의 구성은 돌출부(13)로 하여금 리텐션 포인트(22)에 도달할 때까지 채널(14a)과 리브(14b)를 변형시키면서 왼쪽으로 진행하여 주연부(14) 안으로 들어가도록 한다.
다시 말하면, 슬라이딩(수축) 영역(d1) 및 압축(d2)에 의한 수축 영역은 한계 포인트(23)와 리텐션 포인트(22) 사이에 생성된다.
대안적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 슬라이딩 영역(15)이 포크가 시작되는 영역의 한계에서 종료될 수 있고, 따라서 수축 영역(17)에서의 에너지 흡수에 의한 수축 영역이 필요 없게 된다.
본 발명의 내용은 첨부된 도면을 참조하여 충분히 설명되고, 특허청구범위에 기재된 발명의 사상에 영향을 주지 않는 구체적인 것에 대한 적당한 변형이 가해질 수 있다.
도 1은 특허 제P9202654(0)호의 주제를 형성하는 텔레스코픽 샤프트의 텔레스코픽 부분을 상세하게 나타낸 지름방향의 반단면도이다.
도 2는 동일한 링의 지름 방향의 단면도이다.
도 3은 텔레스코픽 시스템의 수 부재(male member)의 단부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 주제를 형성하는 텔레스코픽 샤프트의 부분적인 평단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 텔레스코픽 샤프트의 개선구조를 나타내는 두 개의 실시예를 나타내는 부분 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 텔레스코픽 샤프트의 리텐션 포인트의 확대 부분종단면도이다.

Claims (4)

  1. 일단에는 포크(12)를 구비하고 타단에는 오리피스(18)를 구비한 원통형 암 부재(10);
    상기 원통형 암부재(10) 내부에 수용되고 그 일단에 포크(12)를 구비한 원통형 수 부재(11);
    원통형 암 부재(10)에 대한 원통형 수 부재(11)의 슬라이딩 또는 역으로 원통형 수 부재(11)에 대한 원통형 암 부재(10)의 슬라이딩을 위한 채널(14a) 과 리브(14b)를 구비한 원통형 암 부재(10) 및 수 부재(11)의 주연부(14); 및
    상기 원통형 암 부재(10)의 일단의 근처에 제공되거나, 대안적으로 수축(collapse)이 발생하는 경우 원통형 수 부재(11)의 일단, 즉 끝 부분에 한계 포인트(23)를 구비한 슬라이딩 영역(15)을 통하여 슬라이딩을 하는 원통형 수 부재(11)에 제공될 수 있는 돌출부(13)에 의하여 형성되는 텔레스코픽 샤프트에 있어서,
    상기 원통형 수 부재(11)의 주연부(14)는 반지름(r2)의 더 먼(further) 슬라이딩 영역에 의하여 연장되는 반지름(r1)의 주변 슬라이딩 영역에 의하여 형성된 스로트를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 구조의 텔레스코픽 샤프트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 슬라이딩 영역(15)은 양단에 리텐션 포인트(22) 및 한계 포인트(23)를 구비하고, 상기 반지름(r2)의 슬라이딩 영역(15)은 상기 돌출부(13)와 작용 및 결합하는 분할 포인트(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 텔레스코픽 샤프트.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 한계 포인트(23)는 원통형 수 부재(11)의 포크(12)의 근처에 또는 원통형 수 부재(11)의 상기 포크(12)의 시작점에 위치되는 것을 특징으로 하는 텔레스코픽 샤프트.
  4. 제 1항에 있어서, 압축에 의한 수축의 경우에 상기 원통형 암 부재(10)는 상기 원통형 수 부재(11)를 향하여 슬라이딩 되고, 상기 원통형 암 부재(10)의 타단은 리텐션 포인트(16)를 넘어서고, 상기 돌출부(13)는 요홈부(20)를 통해 그리고 이어서 슬라이딩 영역(15)의 나머지 길이를 통해 슬라이딩 되는 것을 특징으로 하는 텔레스코픽 샤프트.
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