KR100656050B1

KR100656050B1 - 신축가능한 샤프트의 결합 구조

Info

Publication number: KR100656050B1
Application number: KR1020017008235A
Authority: KR
Inventors: 다치카와세이이치
Original assignee: 닛뽄 세이꼬 가부시기가이샤
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2006-12-08
Also published as: EP1156229A1; JP3835147B2; WO2001031217A1; DE60008859D1; JP2001347954A; EP1156229A4; EP1156229B1; KR20010092766A; US6722810B1; DE60008859T2

Abstract

내측 샤프트에 외측 샤프트를 스플라인 결합하여 조립한 후, 조정 나사를 체결하면서 직경방향 내측으로 이동한다. 그것에 의해, 확경 부재의 결합 부재와 수용 부재와의 직경방향의 간격이 넓어져, 내측 샤프트를 외측 샤프트에 대하여 직경방향 외측으로 가압하게 된다. 그 때문에, 이 조정 나사의 체결력을 조정하는 것에 의해, 외측 샤프트에 대한 내측 샤프트의 직경방향의 압력을 조정할 수 있고, 이것에 의해, 양측 샤프트의 미끄럼운동 저항을 용이하게 조정할 수 있음과 동시에, 양측 샤프트의 느슨함을 확실히 방지할 수 있다.

Description

신축가능한 샤프트의 결합 구조{CONNECTION STRUCTURE OF EXTENSIBLE SHAFT}

본 발명은 자동차의 조향 장치(steering apparatus) 등에 이용되는 신축가능한 샤프트의 결합 구조에 관한 것으로, 특히 내측 샤프트에 외측 샤프트를 스플라인 결합(spline-fitting)하여 조립한 후에도 양측 샤프트의 미끄럼운동 저항을 용이하게 조정할 수 있는 신축가능한 샤프트의 결합 구조에 관한 것이다.

자동차의 조향 장치에서는, 운전자의 자세나 체격에 따라서 조향 샤프트의 축방향 길이를 조정할 수 있도록 한 텔레스코픽식(telescopic type) 조향 장치가 있다.

이러한 텔레스코픽식 조향 샤프트에서는, 차륜측의 기어 등에 자재 이음새 등을 거쳐서 연결한 내측 샤프트에, 조향 휠에 자재 이음새 등을 거쳐서 연결한 외측 샤프트가 스플라인 결합되어 있다. 이것에 의해, 내측 샤프트에 대하여 외측 샤프트를 축방향으로 미끄럼운동하여 조향 샤프트의 길이를 조정할 수 있다.

이러한 텔레스코픽식 조향 샤프트에서는, 내측 샤프트에 외측 샤프트를 스플라인 결합하여, 이들 양측 샤프트를 조립했을 때, 양측 샤프트의 미끄럼운동 저항이 제품에 의해서 편차가 있음과 동시에, 양측 샤프트에 느슨함(looseness)이 발생하는 것에서부터, 일반적으로는 외측 샤프트에 대한 내측 샤프트의 직경방향의 가압력을 조정하여, 양측 샤프트의 미끄럼운동 저항을 조정함과 동시에, 양측 샤프트의 느슨함을 방지하도록 하고 있다.

예컨대, 일본 특허 공개 공보 평성 제 11-198822 호에서는, 내측 샤프트내에 조정 나사와 쐐기 형상의 확경(擴徑) 부재가 마련되어 있고, 이 조정 나사를 축방향으로 진행시키면 쐐기 형상의 확경 부재가 직경방향으로 확대되어, 외측 샤프트에 대한 내측 샤프트의 직경방향의 가압력을 조정함으로써, 양측 샤프트의 미끄럼운동 저항을 조절할 수 있음과 동시에, 양측 샤프트의 느슨함을 방지할 수 있다.

또한, 일본 특허 공개 공보 평성 제 2-87116 호에서도 마찬가지로, 내측 샤프트내에 있어서, 조정 나사를 축방향으로 진행시키면, 칼라(collar)(확경 부재)의 테이퍼 형상부가 직경방향으로 확대되어, 외측 샤프트에 대한 내측 샤프트의 직경방향의 가압력을 조정함으로써, 양측 샤프트의 미끄럼운동 저항을 조정할 수 있음과 동시에, 양측 샤프트의 느슨함을 방지할 수 있다.

그러나, 상기 양 공보에 개시된 텔레스코픽식 조향 샤프트에서는, 내측 샤프트내에 구비된 조정 나사를 축방향으로 이동하여, 상기 가압력을 조정하여 미끄럼운동 저항을 조정할 수 있기 때문에, 내측 샤프트에 외측 샤프트를 스플라인 결합하여 조립한 후, 내측 샤프트내의 조정 나사를 축방향으로 이동하는 작업이 비교적 곤란하며, 작업 효율이 나빠지게 된다. 또한 조립하기 전에, 상기 가압력이 조정됐다고 하더라도, 조립된 후에는 그 수정이 비교적 곤란하게 된다.

발명의 요약

본 발명은 상술한 바와 같은 사정에 비추어 볼 때, 내측 샤프트에 외측 샤프트를 스플라인 결합하여 조립한 후에도, 양측 샤프트의 미끄럼운동 저항을 용이하게 조정할 수 있음과 동시에, 양측 샤프트의 느슨함을 확실히 방지할 수 있는 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 1에 기재된 신축가능한 샤프트의 결합 구조는, 축방향으로 신축가능함과 동시에 회전 불가능하게 결합된 샤프트의 결합 구조에 있어서, 내측 샤프트에 외측 샤프트를 회전 불가능하게 또한 축방향으로 미끄럼운동 가능하게 결합되고, 양측 샤프트의 직경방향으로 이동하는 조정 나사를 마련하여, 내측 샤프트에 외측 샤프트를 결합한 후, 이 조정 나사를 직경방향으로 이동하여, 양측 샤프트 사이의 직경방향의 가압력을 조정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 기재된 신축가능한 샤프트의 결합 구조는, 상기 외측 샤프트가 중공형으로 직경방향으로 관통 구멍을 갖고, 상기 내측 샤프트는 중공형으로 상기 관통 구멍에 대향하는 직경방향의 암나사를 갖고, 상기 조정 나사는 상기 관통 구멍을 관통하여 상기 암나사에 결합되어 상기 내측 샤프트의 직경방향으로 이동하고, 상기 내측 샤프트의 내주부를 가압함으로써, 상기 양측 샤프트 사이의 가압력을 조정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 신축가능한 샤프트의 결합 구조는, 상기 외측 샤프트가 중공형으로 직경방향으로 관통 구멍을 갖고, 상기 내측 샤프트는 중공형으로 상기 관통 구멍에 대향하는 직경방향의 관통 구멍을 갖고, 상기 내측 샤프트의 내측에 상기 조정 나사에 결합되는 암나사를 직경방향으로 구비된 결합 부재를 갖고, 상기 조정 나사는 상기 관통 구멍을 관통하기 전에 상기 결합 부재의 암나사에 결합되어 상기 내측 샤프트의 직경방향으로 이동되어, 상기 내측 샤프트의 내주부를 가압함으로써, 상기 양측 샤프트 사이의 가압력을 조정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 신축가능한 샤프트의 결합 구조는, 상기 조정 나사의 선단을 지지하는 수용 부재를 마련한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 신축가능한 샤프트의 결합 구조는, 상기 결합 부재와 상기 수용 부재는 상기 내측 샤프트의 직경방향에 탄성 변형 가능한 연결부에 의해 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 6에 기재된 신축가능한 샤프트의 결합 구조는, 상기 수용 부재가 상기 내측 샤프트의 축방향을 향하여 결합 축방향과 거의 직각으로 연장되는 2개의 측벽과, 상기 측벽 사이를 일체적으로 접속하여 축방향 중앙으로 상승되는 상승부를 갖고, 상기 상승부에 상기 조정 나사의 선단이 접촉하는 바닥부를 갖고, 상기 양 측벽은 상기 결합 부재를 지지하고 있고, 상기 조정 나사의 직경방향의 이동에 의해 상기 상승부가 가압되고, 상기 양 측벽은 상기 결합 부재의 축방향 양 측면을 미끄럼운동 가능하게 지지하면서 상기 샤프트의 직경방향으로 이동하여, 상기 결합 부재와 상기 수용 부재가 상기 내측 샤프트의 내주부를 가압함으로써, 상기 양측 샤프트 사이의 가압력을 조정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 7에 기재된 신축가능한 샤프트의 결합 구조는, 상기 결합 부재가 상기 암나사를 갖는 중앙부에서 축방향 양측으로 연장되고 반경방향 외측으로 절곡되어 상기 내측 샤프트의 내주면에 접촉하는 돌출부를 갖고, 상기 수용 부재는 상기 조정 나사의 선단을 지지하는 중앙부에서 축방향 양측으로 연장되고 상기 반경방향의 반대측으로 절곡되고 상기 내측 샤프트의 내주면에 접촉하는 돌출부를 갖고, 상기 양 돌출부가 스프링 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 8에 기재된 신축가능한 샤프트의 결합 구조는, 한 조의 상기 결합 부재와 상기 수용 부재가 상기 내측 샤프트의 축방향으로 소정의 간격을 갖고 마련되어, 상기 결합 부재와 상기 수용 부재가 상기 소정의 간격으로 탄성 변형 가능한 연결부에 의해 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 9에 기재된 신축가능한 샤프트의 결합 구조는, 상기 내측 샤프트는 상기 조정 나사가 구비된 근방에 상기 내측 샤프트의 축방향으로 평행한 방향으로 연장되는 긴 구멍을 갖고, 상기 내측 샤프트의 강성을 완화하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 청구항 10에 기재된 신축가능한 샤프트의 결합 구조는, 상기 외측 샤프트가 중공형이며, 상기 내측 샤프트는 상기 외측 샤프트에 결합되어 있고, 상기 양측 샤프트의 결합되는 부분에서 상기 외측 샤프트의 주위에, 상기 조정 나사에 결합하기 위한 암나사가 직경방향으로 형성되어 있는 상기 결합부와, 상기 결합부에 직경방향으로 대향하는 위치에 구비된 상기 외측 샤프트를 지지하는 수용부를 갖는 링 형상 부재를 마련하고, 상기 조정 나사가 상기 링 형상 부재의 결합부의 암나사에 결합되어 상기 양측 샤프트의 직경방향으로 이동함으로써, 상기 조정 나사의 선단부와 상기 수용부가 상기 외측 샤프트를 내경측에 가압하는 것에 의해, 상기 외측 샤프트의 직경방향 내측의 가압력을 조정하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도,

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 횡단면도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도,

도 4는 도 3의 B-B 선에 따른 횡단면도,

도 5는 도 3에 나타낸 확경 부재의 측면도,

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도,

도 7은 도 6의 C-C 선에 따른 횡단면도,

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도,

도 9는 도 8의 D-D 선에 따른 횡단면도,

도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도,

도 11은 도 10의 E-E 선에 따른 횡단면도,

도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도,

도 13은 도 12의 F-F 선에 따른 횡단면도,

도 14는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도,

도 15는 도 14의 G-G 선에 따른 횡단면도.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 도면을 참조하면서 설명한다.

〔제 1 실시예〕

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 횡단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 내측 샤프트(1)에 외측 샤프트(2)가 스플라인 결합 또는 세레이션 결합(serration fitting)되어 있다. 이 내측 샤프트(1)의 단부 내주면에는 후술하는 확경 부재(6)를 삽입하기 위한 원통 형상의 시트부(seat portion)(3)가 형성됨과 동시에, 이 시트부(3)의 일부에 후술하는 조정 나사(7)를 삽입하기 위한 관통 구멍(4)이 직경방향으로 형성되어 있다. 외측 샤프트(2)의 단부에는 관통 구멍(4)에 대향하여 후술하는 조정 나사(7)를 통과 삽입하기 위한 관통 구멍(5)이 직경방향으로 형성되어 있다.

내측 샤프트(1)의 시트부(3)에는 내측 샤프트(1)를 직경방향으로 가압하기 위한 확경 부재(6)가 삽입됨과 동시에, 이 확경 부재(6)에는 이 확경 부재(6)를 확대하기 위한 조정 나사(7)가 직경방향으로 결합되어 있다.

즉, 확경 부재(6)에는 조정 나사(7)에 결합하기 위한 암나사를 직경방향으로 갖는 결합 부재(8)가 마련됨과 동시에, 이 결합 부재(8)에 대향하도록 하여 조정 나사(7)의 선단부를 지지하는 수용 부재(9)가 마련되어 있다. 결합 부재(8)와 수용 부재(9)는 외경측에 내측 샤프트(1)의 내측의 원통 형상의 시트부(3)에 접촉하는 볼록한 원주 형상부를 각각 갖고 있다. 또한, 확경 부재(6)에는 결합 부재(8)와 수용 부재(9)를 직경방향으로 탄성 변형 가능하게 일체적으로 연결하는 연결부(10)가 마련되어 있다.

이와 같이 구성하기 위하여, 내측 샤프트(1)에 외측 샤프트(2)를 스플라인 결합하여 조립한 한 후, 관통 구멍(4)과 관통 구멍(5)을 직경방향으로 갖추고, 관통 구멍(4, 5)을 거쳐서 조정 나사(7)를 조이면서 직경방향으로 이동하면, 확경 부재(6)의 결합 부재(8)와 수용 부재(9)와의 직경방향의 간격이 넓어져, 내측 샤프트(1)를 외측 샤프트(2)에 대하여 직경방향 외측으로 가압하게 된다.

이 조정 나사(7)의 체결력을 조정하는 것에 의해, 외측 샤프트(2)에 대한 내측 샤프트(1)의 직경방향의 가압력을 조정할 수 있다. 이것에 의해, 양측 샤프트 (1, 2)의 미끄럼운동 저항을 용이하게 조정할 수 있음과 동시에, 양측 샤프트(1, 2)의 느슨함을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 이와 같이 양측 샤프트(1, 2)의 결합 후에 있어서도, 미끄럼운동 저항의 조정을 용이하게 실행할 수 있기 때문에, 종래와 비교하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 확경 부재(6)의 결합 부재(8)의 도면부호(11)로 나타내는 것에는 조정 나사(7)의 해체 방지를 위하여 가체결이 미리 형성되어 있다.

〔제 2 실시예〕

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도이고, 도 4는 도 3의 B-B 선에 따른 횡단면도이며, 도 5는 도 3에 나타낸 확경 부재의 측면도이다.

제 2 실시예에서는, 확경 부재(6)에 있어서, 한 쌍의 결합 부재(8)와 한 쌍의 수용 부재(9)가 각각 소정 간격(d)으로 이격되어 마련되고, 연결부(10)가 X자 형상으로 직경방향으로 탄성 변형 가능하게 형성되어 있다. 각 결합 부재(8) 및 각 수용 부재(9)가 내측 샤프트의 시트부(3)와의 접촉은 제 1 실시예와 마찬가지이다.

제 2 실시예에서도, 2개의 관통 구멍(4, 5)을 거쳐서 조정 나사(7)의 체결력을 조정하는 것에 의해, 외측 샤프트(2)에 대한 내측 샤프트(1)의 직경방향의 가압력을 조정할 수 있고, 양측 샤프트(1, 2)의 미끄럼운동 저항을 용이하게 조정할 수 있음과 동시에, 양측 샤프트(1, 2)의 느슨함을 확실히 방지할 수 있고, 종래와 비교하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

더구나, 한 쌍의 결합 부재(8)와, 한 쌍의 수용 부재(9)가 각각 소정 간격(d)으로 이격되어 마련되고, 연결부(10)가 X자 형상으로 형성되기 때문에, 양측 샤프트(1, 2)에 절곡 하중이 작용한 경우에 양측 샤프트(1, 2)의「복잡성」을 효과적으로 방지할 수 있고,「복잡성」으로 인한 양측 샤프트(1, 2)의「느슨함」을 확실히 방지할 수 있다.

〔제 3 실시예〕

다음에, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도이고, 도 7은 도 6의 C-C 선에 따른 횡단면도이다.

제 3 실시예에서는, 확경 부재(6)를 마련하지 않고, 내측 샤프트(1)의 관통 구멍(4)에 형성된 암나사에 조정 나사(7)가 직접 결합되도록 구성되어 있다.

제 3 실시예에서도, 조정 나사(7)의 체결력을 조정하는 것에 의해, 외측 샤프트(2)에 대한 내측 샤프트(1)의 직경방향의 가압력을 조정할 수 있고, 양측 샤프트(1, 2)의 미끄럼운동 저항을 용이하게 조정할 수 있음과 동시에, 양측 샤프트(1, 2)의 느슨함을 확실히 방지할 수 있고, 종래와 비교하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 제 2 실시예와 마찬가지로, 한 쌍의 조정 나사(7)를 소정 간격(d)으로 이격되어 마련되고, 양측 샤프트(1, 2)의「복잡성」을 효과적으로 방지할 수 있다.

〔제 4 실시예〕

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도이고, 도 9는 도 8의 D-D 선에 따른 횡단면도이다.

제 4 실시예에서는, 외측 샤프트(2)를 지름 축소하기 위한 링형상의 축경(縮徑) 부재(12)가 마련되어 있다. 이 축경부재(12)에는 조정 나사(7)에 결합하기 위한 암나사를 갖는 결합부(13)가 마련됨과 동시에, 이 결합부(13)에 직경방향에 대향하도록 하여, 외측 샤프트(2)를 지지하는 수용부(14)가 마련되어 있다. 결합부(13)와 수용부(14)와는 각각 내측 오목 원통 형상부에서 외측 샤프트(2)의 외주면에 접촉하고 있다. 또한, 축경부재(12)에는 결합부(13)과 수용부(14)를 탄성 변형 가능하게 연결하는 연결부(15)가 마련되어 있고, 이 연결부(15)의 내주면과 외측 샤프트(2)의 외주면과의 사이에는 틈새(16)가 마련되어 있다.

이와 같이 구성되기 위하여, 내측 샤프트(1)에 외측 샤프트(2)를 스플라인 결합하여 조립한 한 후, 조정 나사(7)를 죄어 직경방향으로 이동하고, 조정 나사(7)의 선단을 외측 샤프트(2)로 접촉시켜 조정 나사(7)를 죄면, 외측 샤프트(2)가 [조정 나사(7)의 축방향에서] 직경방향으로 지름 축소되어 내측 샤프트(1)에 대하여 직경방향내로 압축된다.

이 조정 나사(7)의 체결력을 조정하는 것에 의해, 내측 샤프트(1)에 대한 외측 샤프트(2)의 직경방향의 가압력을 조정할 수 있고, 이것에 의해 양측 샤프트(1, 2)의 미끄럼운동 저항을 용이하게 조정할 수 있음과 동시에, 양측 샤프트(1, 2)의 느슨함을 확실히 방지할 수 있다. 또한, 이와 같이 양측 샤프트(1, 2)의 조립 후에 있어서도, 미끄럼운동 저항의 조정을 용이하게 실행할 수 있기 때문에, 종래와 비교하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 제 2 실시예와 같이, 한 쌍의 축경부재(12)를 소정 간격(d)으로 이격되어 마련되고, 양측 샤프트(1, 2)의 복잡성을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한 내측 샤프트(1)는 중실형이거나 중공형일 수 있다.

〔제 5 실시예〕

도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도이고, 도 11은 도 10의 E-E 선에 따른 횡단면도이다.

제 5 실시예에서는, 관통 구멍(4, 5), 확경 부재(6) 및 조정 나사(7)의 구성이 제 1 실시예와 마찬가지이지만, 제 1 실시예의 구조에 부가하여 내측 샤프트(1)에는 조정 나사(7)의 진입 방향에 직교하는 방향, 즉 내측 샤프트(1)의 축방향에 직경방향에 대향하여 연장되는 한 쌍의 긴 구멍(17)이 마련되어 있다.

제 5 실시예에 의하면, 조정 나사(7)의 체결력을 조정할 때, 긴 구멍(17)의 존재에 의해 내측 샤프트(1)는 그 강성이 완화되어 조정 나사(7)에 의해 축방향으로 넓어지기 쉽게 된다. 따라서, 조정 나사(7)의 체결력을 작게 할 수 있어 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

〔제 6 실시예〕

도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 차량용 조향 샤프트의 종단면도이고, 도 13은 도 12의 F-F 선에 따른 횡단면도이다.

제 6 실시예에서는, 내측 샤프트(1)에 형성된 시트부(3), 관통 구멍(4) 및 외측 샤프트(2)에 형성된 관통 구멍(5)의 구성은 제 1 실시예와 마찬가지이지만, 확경 부재(6)의 구성이 제 1 실시예의 구조와 다르게 된다.

본 실시예에 있어서도, 확경 부재(6)는 조정 나사(7)를 결합하기 위한 암나사 구멍을 직경방향으로 갖는 결합 부재(8)와, 조정 나사(7)의 선단부를 지지하는 수용 부재(9)와, 결합 부재(8)와 수용 부재(9)를 직경방향으로 탄성 변형 가능하게 일체적으로 연결하는 연결부(10)로 이루어진다.

본 실시예에 있어서, 결합 부재(8)와 수용 부재(9)는 각각 나사 구멍을 갖는 중앙부 또는 조정 나사(7) 선단에 접촉하는 중앙부에서 도 12에 도시하는 바와 같이 축방향 양측으로 연장되고 반경방향 외측으로 절곡되는 지지부가 형성되어, 각 지지부 선단의 오목 원형 단면에서 내측 샤프트(1)의 시트부(3)에 접촉하고 있다. 본 실시예의 결합 부재(8)와 수용 부재(9)는 각각 이러한 형상으로 스프링성을 가지게 하고 있다.

이와 같은 구성을 위하여, 내측 샤프트(1)에 외측 샤프트(2)를 스플라인 결합하여 조립한 한 후, 관통 구멍(4, 5)을 일치시켜 직경방향으로 관통 구멍(4, 5)을 거쳐서 조정 나사(7)를 체결하면서 직경방향 내측으로 이동하면, 확경 부재(6)의 결합 부재(8)와 수용 부재(9)와의 직경방향의 간격이 넓어져, 내측 샤프트(1)를 외측 샤프트(2)에 대하여 직경방향 외측으로 가압하게 된다.

특히, 본 실시예에 있어서는, 결합 부재(8)와 수용 부재(9)가 스프링성을 갖기 때문에, 조정 나사(7)의 체결로 토크를 조금만 증가하는 것만으로, 결합 부재(8)와 수용 부재(9)가 변형함으로써, 조정 나사(7)의 직경방향 진입량이 증가하기 때문에, 조정 나사(7)의 체결로 회전각의 허용 범위를 넓게 잡을 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면 내측 샤프트(1)과 외측 샤프트(2)의 양측 샤프트의 미끄럼운동 저항의 조정 관리가 용이하게 된다.

〔제 7 실시예〕

다음에, 도 14는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 신축가능한 샤프트의 결합 구조를 적용한 조향 샤프트의 종단면도이고, 도 15는 도 14의 G-G 선에 따른 횡단면도이다.

제 7 실시예에서는, 내측 샤프트(1)에 형성된 관통 구멍(4) 및 외측 샤프트(2)에 형성된 관통 구멍(5)의 구조는 제 1 실시예와 마찬가지이지만, 확경 부재(6)의 구성이 제 1 실시예의 구조와 다른 것과 제 1 실시예의 구조에 부가하여, 내측 샤프트(1)에는 조정 나사(7)의 진입 방향에 교차하는 상하 2개의 위치에 있어서 축방향으로 연장되는 2개의 긴 구멍(17a, 17b)과, 긴 구멍(17a, 17b)의 중간에서 축방향으로 연장되고 직경방향에 대향한 2개의 긴 구멍(17c, 17d)이 구비되어 있다.

본 실시예에 있어서, 확경 부재(6)는 조정 나사(7)를 결합하기 위한 암나사 구멍을 직경방향으로 갖는 결합 부재(6a)와, 조정 나사(7)의 선단부가 접촉하는 스프링 특성을 갖는 수용 부재(6b)로 이루어진다. 결합 부재(6a)는 축방향으로 연장되는 사각기둥 형상으로 축방향으로 연장되는 위의 2개의 측면 가장자리(6a-1, 6a-2)가 내측 샤프트(1)의 내주면에 접촉하여 가압되게 된다. 한 쪽 수용 부재(6b)는 축방향으로 향하여 축방향과 거의 직각으로 연장되는 2개의 측벽(6c, 6d)과 이들 측벽 사이를 일체적으로 접속되어, 축방향 중앙으로 상승부(6f)를 갖는 기저벽(6e)으로 이루어지고, 전체적으로 내측 샤프트(1)의 길이방향 단면이 거의 역 M자 형상으로 이루어지고, 기저벽(6e)의 축방향으로 연장되는 한 쌍의 양측면 가장자리의 양단에서 내측 샤프트(1)의 내주면에 접촉하는 압점(6b-1, 6b-2)에 의해 내측 샤프트(1)를 가압하게 된다. 결합 부재(6a)의 암나사 구멍은 결합 부재(6a)의 중앙에 형성되어 있고, 조정 나사(7)의 하단이 수용 부재(6b)의 기저벽(6e)의 상승부(6f)에 접촉하고 있다.

결합 부재(6a)의 축방향 양측면은 수용 부재(6b)의 양측벽(6c, 6d)의 내면에 각각 접촉하고 있다. 수용 부재(6b)는 기저벽(6e)의 상승부(6f)를 조정 나사(7)에 의해 하향에 가압될 때 복원력이 발생하는 것 같은 스프링 특성을 갖게 된다.

또, 확경 부재(6)는 개별적으로 형성된 결합 부재(6a)와 수용 부재(6b)를 내측 샤프트(1)에 내장하는 결합 부재(6a)와 수용 부재(6b)를 조합하는 구조, 또한 결합 부재(6a)와 수용 부재(6b)를 미리 압입 또는 가체결 등으로 일체적으로 조립 한 구조로 할 수 있다.

이와 같이 구성하기 위하여, 내측 샤프트(1)에 외측 샤프트(2)를 스플라인 결합하여 조립한 후, 관통 구멍(4, 5)을 직경방향으로 하여 관통 구멍(4, 5)을 거쳐서 조정 나사(7)를 체결하여 직경방향으로 이동시키면, 확경 부재(6)의 결합 부재(6a)의 축방향 양측면이 수용 부재(6b)의 양측벽의 내면에 지지되면서 직경방향의 간격이 넓어지고, 도 15에 도시하는 바와 같이 확경 부재(6)의 내측 샤프트(1)로 압점(6a-1, 6a-2, 6b-1, 6b-2)이 내측 샤프트(1)를 외측 샤프트(2)에 대하여 직경방향 외측으로 가압하게 된다.

특히 본 실시예에 있어서는, 수용 부재(6b)에 스프링 특성을 갖기 때문에, 조정 나사(7)의 체결로 토크를 조금만 증가하는 것만으로, 수용 부재(6b)가 변형하는 것에 의해, 조정 나사(7)의 직경방향 진입량이 증가하기 때문에, 조정 나사(7)의 체결로 회전각의 허용 범위를 넓게 잡을 수 있다.

또한 본 실시예에 있어서는, 조정 나사(7)의 체결력을 조정할 때, 긴 구멍(17a, 17b, 17c, 17d)의 존재에 의해 내측 샤프트(1)는, 그 강성이 완화되고 압점(6a-1, 6a-2, 6b-1, 6b-2)으로 직경방향 외측으로 넓어지기 용이하므로, 조정 나사(7)의 체결력을 작게 할 수 있어 작업 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 제 5 실시예와 같이, 내측 샤프트(1)에 적어도 한 쌍의 긴 구멍(17)을 마련하는 것에 의해 같은 효과가 얻어진다.

본 실시예에 따르면 내측 샤프트(1)와 외측 샤프트(2)의 양측 샤프트의 미끄럼운동 저항의 조정 관리가 용이해진다.

또, 상기의 모든 실시예에 대하여 내측 샤프트(1)와 외측 샤프트(2)의 스플라인 결합부 또는 세레이션 결합부는 표면 경화 처리(열 처리, 하드 코팅 등) 또는 이산화몰리브덴 또는 수지 등의 피막 처리를 실시함으로써 신축 내구성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 여러가지 변형이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 양측 샤프트의 직경방향으로 이동하는 조정 나사를 마련함으로써, 내측 샤프트에 외측 샤프트가 결합되어 조립된 후에도, 이 조정 나사를 직경방향으로 이동하여, 양측 샤프트 사이의 직경방향의 압력을 용이하게 조정할 수 있어, 이것에 의해 양측 샤프트의 미끄럼운동 저항을 용이하게 조정할 수 있음과 동시에, 양측 샤프트의 느슨함을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 양측 샤프트가 조립된 후에도, 미끄럼운동 저항 조정을 용이하게 실행할 수 있기 때문에, 종래와 비교하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims

축방향으로 신축가능함과 동시에 회전 불가능하게 결합된 샤프트의 결합 구조에 있어서,

내측 샤프트에 외측 샤프트가 회전 불가능하게 또한 축방향 미끄럼운동 가능하게 결합되고, 양측 샤프트의 직경방향으로 이동되는 조정 나사를 설치하고, 상기 내측 샤프트에 상기 외측 샤프트를 결합한 후, 상기 조정 나사가 직경방향으로 이동되어, 양측 샤프트 사이의 직경방향의 가압력을 조정하는 것을 특징으로 하는

신축가능한 샤프트의 결합 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 외측 샤프트는 중공형으로 직경방향으로 관통 구멍을 갖고, 상기 내측 샤프트는 중공형으로 상기 관통 구멍에 대향하는 직경방향의 암나사를 갖고, 상기 조정 나사는 상기 관통 구멍을 관통하여 상기 암나사에 결합되어 상기 내측 샤프트의 직경방향으로 이동되어, 상기 내측 샤프트의 내주부를 가압함으로써, 상기 양측 샤프트 사이의 가압력을 조정하는 것을 특징으로

신축가능한 샤프트의 결합 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 외측 샤프트는 중공형으로 직경방향으로 관통 구멍을 갖고, 상기 내측 샤프트는 중공형으로 상기 관통 구멍에 대향하는 직경방향의 관통 구멍을 갖고, 상기 내측 샤프트의 내측에 상기 조정 나사에 결합되는 암나사가 직경방향으로 설치된 결합 부재를 갖고, 상기 조정 나사는 상기 관통 구멍을 관통하기 전에 상기 결합 부재의 암나사에 결합되어 상기 내측 샤프트의 직경방향으로 이동되어, 상기 내측 샤프트의 내주부를 가압함으로써, 상기 양측 샤프트 사이의 가압력을 조정하는 것을 특징으로 하는

신축가능한 샤프트의 결합 구조.
제 3 항에 있어서,

상기 조정 나사의 선단을 지지하는 수용 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는

신축가능한 샤프트의 결합 구조.
제 4 항에 있어서,

상기 결합 부재와 상기 수용 부재는 상기 내측 샤프트의 직경방향으로 탄성 변형 가능한 연결부에 의해 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

신축가능한 샤프트의 결합 구조.
제 4 항에 있어서,

상기 수용 부재는 상기 내측 샤프트의 축방향을 향하여 결합된 축방향과 거의 직각으로 연장되는 2개의 측벽과, 상기 측벽 사이를 일체적으로 접속하여 축방향 중앙으로 상승된 상승부를 갖고, 상기 상승부에 상기 조정 나사의 선단이 접촉되는 바닥부를 갖고, 상기 양 측벽은 상기 결합 부재를 지지하고 있고, 상기 조정 나사의 직경방향의 이동에 의해 상기 상승부가 가압되고, 상기 양 측벽은 상기 결합 부재의 축방향 양 측면을 미끄럼운동 가능하게 지지하면서 상기 샤프트의 직경방향으로 이동되어, 상기 결합 부재와 상기 수용 부재가 상기 내측 샤프트의 내주부를 가압함으로써, 상기 양측 샤프트 사이의 가압력을 조정하는 것을 특징으로 하는

신축가능한 샤프트의 결합 구조.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 결합 부재는 상기 암나사를 갖는 중앙부에서 축방향 양측으로 연장되고 반경방향 외측으로 절곡되어 상기 내측 샤프트의 내주면에 접촉하는 돌출부를 갖고, 상기 수용 부재는 상기 조정 나사의 선단을 지지하는 중앙부에서 축방향 양측 으로 연장되고 상기 반경방향의 반대측으로 절곡되며 상기 내측 샤프트의 내주면에 접촉하는 돌출부를 갖고, 상기 양 돌출부가 스프링 특성을 갖는 것을 특징으로 하는

신축가능한 샤프트의 결합 구조.
제 5 항에 있어서,

한 쌍의 상기 결합 부재와 상기 수용 부재가 상기 내측 샤프트의 축방향으로 소정의 간격을 갖고 마련되어, 상기 결합 부재와 상기 수용 부재가 상기 소정의 간격으로 탄성 변형 가능한 연결부에 의해 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

신축가능한 샤프트의 결합 구조.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 내측 샤프트는 상기 조정 나사가 마련된 근방에 상기 내측 샤프트의 축방향으로 평행한 방향으로 연장되는 긴 구멍을 갖고, 상기 내측 샤프트의 강성을 완화하는 것을 특징으로 하는

신축가능한 샤프트의 결합 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 외측 샤프트는 중공형이며, 상기 내측 샤프트는 상기 외측 샤프트에 결합되어 있고, 상기 양측 샤프트의 결합되는 부분에서 상기 외측 샤프트의 주위에, 상기 조정 나사에 결합하기 위한 암나사가 직경방향으로 형성되는 상기 결합부와, 상기 결합부에 직경방향으로 대향하는 위치에 마련된 상기 외측 샤프트를 지지하는 수용부를 갖는 링 형상 부재를 마련하고, 상기 조정 나사가 상기 링 형상 부재의 결합부의 암나사에 결합되어 상기 양측 샤프트의 직경방향으로 이동함으로써, 상기 조정 나사의 선단부와 상기 수용부가 상기 외측 샤프트를 내경측으로 가압하는 것에 의해, 상기 외측 샤프트의 직경 방향 내측으로의 가압력을 조정하는 것을 특징으로 하는

신축가능한 샤프트의 결합 구조.