KR100795066B1 - 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 관한 것으로서, 그 목적은 랙바와 이너볼조인트의 나사결합시 이와 함께 체결되도록 랙바와 이너볼조인트의 사이에 결합수단을 마련하여 결합구조 및 설치공정을 단순화하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트를 제공하는 것이며, 랙바(30)의 양단 내부에 축방향 외측으로 개구 형성된 나사공(32)과, 상기 나사공(32)에 체결될 수 있도록 일측에 나사봉(54)이 마련된 이너볼조인트(50)를 구비하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 있어서, 상기 랙바(30)와 이너볼조인트(50)에는 상기 나사공(32)과 나사봉(54)의 체결로 인해 상기 랙바(30)와 이너볼조인트(50)가 근접함에 따라 서로 결합되도록 결합수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

나사공, 나사봉, 나사결합, 체결방향, 반체결방향, 걸림홈, 풀림방지턱

Description

차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트 {INNER BALL JOINT OF STEERING SYSTEM FOR VEHICLE}

도 1은 종래 이너볼조인트와 랙바의 연결상태를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 이너볼조인트가 설치된 기어박스를 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 이너볼조인트와 랙바를 보인 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 이너볼조인트와 랙바의 연결상태를 보인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 기어박스 20: 입력축

30: 랙바 31: 랙기어

32: 나사공 40: 타이로드

50: 이너볼조인트 51: 이너볼

52: 볼하우징 53: 시트

54: 나사봉 70: 걸림홈

80: 풀림방지턱

본 발명은 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 랙바와 연결되는 이너볼조인트의 결합구조를 단순화하여 부품수의 감소 및 조립이 용이해지는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 스티어링 시스템은 운전석에 마련된 스티어링 휠과, 이의 하단측에 연결되는 스티어링 샤프트 및 스티어링 컬럼과, 이 스티어링 샤프트와 교축되는 방향으로 연결되는 기어박스 등을 구비하여 마련된다.

한편, 중공으로 마련된 기어박스의 내부에는 좌,우측 방향으로 슬라이딩 가능하도록 랙바가 설치되고, 이 랙바의 양단측에는 이너볼조인트(Inner Ball Joint)를 개재하여 타이로드가 설치된다.

도 1은 이러한 종래의 이너볼조인트와 랙바의 연결상태를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 랙바(1)는 길게 형성되는 원봉 형태의 장축으로서 그 양측 선단에는 이너볼조인트(4)와 연결될 수 있도록 내부에 암나사가 형성된 나사공(2)이 마련된다.

그리고, 이너볼조인트(4)는 타이로드의 일측 선단에 이와 일체로 형성되는 이너볼(5)과, 이 이너볼(5)을 내부에 삽입하여 감쌀 수 있도록 시트(7)를 개재하여 형성되는 볼하우징(6)으로 분리 형성된다.

한편, 볼하우징(6)의 일측에는 랙바(1)의 나사공(2)에 삽입되어 나사 결합될 수 있도록 외주면에 수나사가 형성된 나사봉(8)이 마련되고, 이 나사공(2)과 나사봉(8)에 의해 밀착되는 랙바(1)의 선단과 볼하우징(6)의 사이에는 탭와셔(9)가 설치된다.

이때, 탭와셔(9)는 중공의 원판으로서 그 내주측은 랙바(1)측으로 절곡되어 나사공(2)의 외주면에 형성된 고정홈(3)에 삽입되고, 그 외주측은 이에 마주하는 볼하우징(6)의 후측면을 감쌀 수 있도록 코킹 가공된다.

즉, 랙바(1)와 이너볼조인트(4)는 나사 결합되는 나사공(2)과 나사봉(8)에 의해 연결되고, 이러한 나사결합이 풀리는 것을 방지할 수 있도록 그 사이에 탭와셔(9)를 설치하고 코킹하는 것이다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트는, 랙바와 이너볼조인트를 견고히 결합시키기 위해 탭와셔 및 고정홈이 필요하고, 이들을 결합하는 공정 및 코킹 공정이 필요하므로, 제작 및 조립이 복잡해지고, 생산비용이 증대되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 랙바와 이너볼조인트의 나사결합시 이와 함께 체결되도록 랙바와 이너볼조인트의 사이에 결합수단을 마련하여 결합구조 및 설치공정을 단순화하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트는, 랙바의 양단 내부에 축방향 외측으로 개구 형성된 나사공와, 상기 나사공에 체결될 수 있도록 일측에 나사봉이 마련된 이너볼조인트를 구비하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 있어서, 상기 랙바와 이너볼조인트에는 상기 나 사공과 나사봉의 체결로 인해 상기 랙바와 이너볼조인트가 근접함에 따라 서로 결합되도록 결합수단이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 중공으로 마련된 기어박스(10)의 중간 일측에는 운전자가 발생시킨 회전력을 전달받을 수 있도록 입력축(20)이 설치되고, 이의 하단측에는 피니언기어(미도시)가 설치된다.

그리고, 기어박스(10)의 내부에는 피니언기어와 치합되도록 중간 일측에 랙기어(31)가 형성된 랙바(30)가 좌,우측으로 슬라이딩 가능하도록 설치되고, 이 랙바(30)의 양단측에는 이너볼조인트(50)를 개재하여 타이로드(40)가 설치된다.

도 3과 도 4는 이러한 이너볼조인트와 랙바를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 랙바(30)는 길게 형성되는 원봉 형태의 장축으로서 그 양측 선단에는 탭가공되어 내부에 암나사가 형성된 나사공(32)이 마련된다.

그리고, 이너볼조인트(50)는 타이로드(40)의 일측 선단에 이와 일체로 형성되는 이너볼(51)과, 이 이너볼(51)을 내부에 삽입하여 감쌀 수 있도록 시트(53)를 개재하여 형성되는 볼하우징(52)으로 분리 형성된다.

또, 이너볼조인트(50)의 볼하우징(52) 후방측에는 랙바(30)에 형성된 나사공(32)에 삽입될 수 있도록 외주면에 수나사가 형성된 나사봉(54)이 마련되어, 이 수나사와 암나사의 나사결합으로 이너볼조인트(50)와 랙바(30)가 연결된다.

한편, 본 발명에서는 랙바(30)와 이너볼조인트(50)를 연결함에 있어 그 결합 구조 및 설치공정을 단순화할 수 있도록 나사공(32)과 나사봉(54)의 외부측에 결합수단을 구비하게 된다.

즉, 결합수단은 서로 마주하는 랙바(30)의 선단측과 이너볼조인트(50)의 볼하우징(52) 후방측에 분리 형성되어 나사공(32)과 나사봉(54)의 체결로 인해 랙바(30)와 이너볼조인트(50)가 근접함에 따라 결합되도록 마련되는 걸림홈(70)과 풀림방지턱(80)이다.

먼저, 랙바(30)의 선단측에 형성되는 걸림홈(70)은, 나사공(32)의 외주측에 원주방향 양측으로 서로 대칭되도록 중심측에서 외주측으로 관통 형성되며 나사공(32)과 같이 축방향 외측으로 개구형성된다.

이때, 걸림홈(70)은 이와 마주하는 풀림방지턱(80)이 삽입되어 고정되도록 나사공(32)과 나사봉(54)의 체결방향 및 반체결방향으로 직각의 단차를 형성하는 대략 사각단면의 홈으로 형성된다.

다음, 이너볼조인트(50)의 볼하우징(52) 후방측에 걸림홈(70)측으로 돌출 형성되는 풀림방지턱(80)은, 랙바(30)의 선단측과 볼하우징(52)의 후방측이 밀착될 때 걸림홈(70)에 선택적으로 삽입되도록 원주방향 양측으로 대칭되게 다수개 마련된다.

이때, 랙바(30)와 이너볼조인트(50)는 나사공(32)과 나사봉(54)에 의해 나사체결방식으로 회전되어 결합되므로, 이 풀림방지턱(80)은 나사공(32)과 나사봉(54)의 체결방향으로는 경사지게 형성되고, 반체결방향으로는 단차지게 형성된다.

즉, 풀림방지턱(80)은 체결방향으로는 원활히 이동되고, 반체결방향으로는 걸림홈(70)에 걸쳐져 나사공(32)과 나사봉(54)의 체결이 풀리는 것을 방지하는 것으로서, 볼하우징(52)의 중심측으로서 외주측으로 나선형으로 마련된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트는, 랙바(30)에 이너볼조인트(50)의 볼하우징(52)을 설치할 때 나사공(32)의 입구측으로 나사봉(54)을 진입시키고 이를 회전시킴으로써 나사공(32)과 이물림된 나사봉(54)이 그 내부로 삽입된다.

그리고, 나사공(32)과 나사봉(54)의 체결이 진행됨에 따라 랙바(30) 선단측과 볼하우징(52) 후방측이 근접하고, 원주방향 양측에 형성된 한 쌍의 걸림홈(70)에는 원주방향 양측으로 형성된 한 쌍의 풀림방지턱(80)이 선택적으로 삽입된다.

아울러, 나사공(32)과 나사봉(54) 사이의 회전이 더욱 진행되면, 걸림홈(70)에 삽입된 풀림방지턱(80)은 그 내부에 고정되고, 이를 제외한 다른 풀림방지턱(80)은 랙바(30)의 선단과 밀착되어 압착된다.

이로써, 걸림홈(70)에 삽입 결합된 풀림방지턱(80)은 반체결방향으로는 각각의 단차가 걸쳐지므로 회전이 방지되어, 나사공(32)과 나사봉(54)의 체결상태 및 랙바(30)와 이너볼조인트(50)의 연결상태를 견고히 유지시키게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은, 랙바와 이너볼조인트의 볼하우징에 걸림홈과 풀림방지턱을 각각 일체 형성하여 랙바와 이너볼조인트 사이의 견고한 연결상태를 유지할 수 있어 제작이 용이한 이점이 있다.

또한, 나사공과 나사봉을 결합시키기 위해 이들을 회전시키는 공정을 수행할 때 이와 동시에 걸림홈과 풀림방지턱이 결합되므로 이들을 결합하기 위한 별도의 공정이 필요없어 조립이 용이해지는 이점이 있다.

즉, 걸림홈과 풀림방지턱으로 이루어진 간단한 구조의 결합수단을 구비하여 랙바와 이너볼조인트의 연결상태를 유지할 수 있어, 랙바와 이너볼조인트 사이의 결합구조의 제작 및 설치가 용이해지고, 이에 소요되는 비용을 낮출 수 있어 전체적인 생산비용이 절감되는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 랙바의 양단 내부에 축방향 외측으로 개구 형성된 나사공와, 상기 나사공에 체결될 수 있도록 일측에 나사봉이 마련된 이너볼조인트를 구비하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트에 있어서,

   상기 랙바와 이너볼조인트에는 상기 나사공과 나사봉의 체결로 인해 상기 랙바와 이너볼조인트가 근접함에 따라 서로 결합되도록 결합수단이 마련되고, 상기 결합수단은 상기 랙바에 선단측에 형성된 걸림홈과 이 걸림홈에 삽입될 수 있도록 상기 나사봉 둘레의 상기 이너볼조인트의 일측으로부터 돌출 형성되는 풀림방지턱으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 걸림홈은 서로 마주하는 원주방향 양측에 두 개가 형성되고, 상기 풀림방지턱은 상기 걸림홈에 선택적으로 삽입되도록 서로 마주하는 원주방향 양측으로 대칭되게 다수개가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 걸림홈은 상기 나사공과 나사봉의 체결방향 및 반체결방향 양측으로 단차가 형성되도록 사각단면으로 형성되고, 상기 풀림방지턱은 체결방향으로는 경사지게 마련되고 반체결방향으로는 단차가 형성되도록 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 스티어링 시스템의 이너볼조인트.

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