KR100804620B1 - 자동차 조향장치의 토션 바와 피니언 샤프트의 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토션 바와 피니언 샤프트의 조립 공정이 보다 간소화되고, 조립 상태가 보다 견고하게 유지될 수 있는 자동차 조향장치의 토션 바와 피니언 샤프트의 조립구조를 개시한다.

본 발명의 구성은, 토션 바의 세레이션이 형성된 선단부와 이 선단부가 조립되도록 피니언 샤프트에 형성된 압입부에 의해 이루어지는 자동차 조향장치의 토션 바와 피니언 샤프트의 조립구조에 있어서, 상기 토션 바의 선단부가 상기 피니언 샤프트의 압입부에 압입될 때의 압입 하중에 의하여 변형되는 가변 테두리가 상기 토션 바의 선단부 둘레에 형성되고, 상기 피니언 샤프트의 압입부에는 상기 토션 바의 압입시 상기 가변 테두리에 의해 메워지는 원형의 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.

조향, 토션 바, 피니언 샤프트, 압입, 코킹, 그루브, 홈, 변형, 후공정

Description

자동차 조향장치의 토션 바와 피니언 샤프트의 조립구조 {Assemblage Structure Between Torsion Bar and Pinion Shaft in Steering System of Automobile}

도 1 : 종래의 조립구조를 구비한 토션 바와 피니언 샤프트를 분리 도시한 도면

도 2 : 도 1의 토션 바와 피니언 샤프트가 조립된 상태를 나타낸 도면

도 3 : 본 발명에 따른 조립구조를 구비한 토션 바와 피니언 샤프트를 분리 도시한 도면

도 4 : 도 3의 토션 바와 피니언 샤프트가 조립된 상태를 나타낸 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 토션 바 1a : 세레이션

1b : 가변 테두리 2 : 피니언 샤프트

2a : 압입부 2b : 그루브

본 발명은 자동차의 조향장치에 관련된 분야의 기술로서, 보다 상세하게는, 조향 휠의 회전력을 랙 바로 전달하는 토션 바와 피니언 샤프트의 조립구조에 관한 것이다.

자동차에는 그 진행방향을 운전자가 원하는 방향으로 변경할 수 있도록 하기 위한 조향장치가 설치되어 있으며, 이러한 조향장치에 관한 최근의 기술은 본 출원인의 선출원 등록특허 제247334호, 제374712호, 제378301호 등에 상세히 설명되어 있다.

이들 등록특허는 조향 휠의 조작에 따른 회전력이 토션 바와 피니언 샤프트를 통해 랙 바로 전달됨을 설명하고 있는데, 일반적으로 토션 바와 피니언 샤프트는 압입후 코킹 공정에 의해 서로 조립되고 있다.

즉, 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 토션 바(10)의 선단 부위에 세레이션(10a)이 형성되어 있고, 이 부위와 마주보는 피니언 샤프트(20)의 일단부에는 토션 바(10)의 선단 부위가 압입될 수 있도록 함입된 압입부(20a)가 형성되어 있다. 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 피니언 샤프트(20)의 압입부(20a)에 토션 바(10)의 세레이션(10a)이 형성된 선단부를 압입시킨 상태에서, 판단선으로 표시된 압입부(20a)의 입구측을 4군데 정도 코킹함으로써, 토션 바(10a)가 피니언 샤프트(20)로부터 이탈되지 않고 조립 상태를 유지하도록 하게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 조립구조에서는, 토션 바(10)의 압입 후에 후공정 으로서 코킹을 요하게 되므로 조립 공정의 수행이 불편할 뿐만 아니라, 간혹 토션 바(10)가 피니언 샤프트(20)로부터 이탈됨으로써 조향장치의 기능에 치명적인 결함을 일으키는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 토션 바와 피니언 샤프트의 조립 공정이 보다 간소화되고, 조립 상태가 보다 견고하게 유지될 수 있는 자동차 조향장치의 토션 바와 피니언 샤프트의 조립구조를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차 조향장치의 토션 바와 피니언 샤프트의 조립구조는, 토션 바의 세레이션이 형성된 선단부와 이 선단부가 조립되도록 피니언 샤프트에 형성된 압입부에 의해 이루어지되, 상기 토션 바의 선단부가 상기 피니언 샤프트의 압입부에 압입될 때의 압입 하중에 의하여 변형되는 가변 테두리가 상기 토션 바의 선단부 둘레에 형성되고, 상기 피니언 샤프트의 압입부에는 상기 토션 바의 압입시 상기 가변 테두리에 의해 메워지는 원형의 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가변 테두리와 상기 그루브는 각각 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 3은 본 발명에 따른 조립구조를 구비한 토션 바와 피니언 샤프트를 분리 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 토션 바와 피니언 샤프트가 조립된 상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 토션 바(1)의 선단부에 세레이션(1a)이 가공되어 있고, 피니언 샤프트(2)의 일단부에는 세레이션(1a)이 가공되어 있는 토션 바(1)의 선단부가 압입되는 압입부(2a)가 형성되어 있다.

특히, 토션 바(1)의 세레이션(1a)이 가공된 선단부 둘레에는 가변 테두리(1b)가 원형으로 형성되어 있는데, 이 가변 테두리(1b)는 토션 바(1)의 선단부가 피니언 샤프트(2)의 압입부(2a)에 압입될 때 그 압입 하중에 의해 소성변형을 일으켜 토션 바(1)의 축을 중심으로 하여 외향 확장된다.

그리고, 피니언 샤프트(2)의 압입부(2a)에는 토션 바(1)의 선단부가 압입될 때 상기와 같이 소성변형을 일으켜 확장되는 가변 테두리(1b)가 함입되면서 메워지도록 원형의 그루브(2b)가 형성되어 있다.

이와 같은 구성하에서, 토션 바(1)의 선단부를 피니언 샤프트(2)의 압입부(2a)로 압입시키면, 토션 바(1) 선단부의 가변 테두리(1b)가 피니언 샤프트(2)의 압입부(2a) 내벽에 맞닿은 상태에서 압입 하중에 의해 밀려서 소성변 형을 일으키게 되고, 이러한 소성변형에 의해 가변 테두리(1b)가 외향 확장되면서 압입부(2a)의 내측에 형성되어 있는 그루브(2b) 안으로 함입됨으로써 자연히 코킹이 이루어지게 된다.

이와 같이, 토션 바(1) 선단부의 가변 테두리(1b)가 피니언 샤프트(2)의 압입부(2a)에 압입되면서 그루브(2b)를 메우게 됨에 따라 자연스럽게 코킹이 이루어지므로 별도의 코킹 공정이 필요 없게 될 뿐만 아니라, 가변 테두리(1b)와 그루브(2b)가 원형으로 이루어져 있으므로 코킹 범위가 토션 바(1) 선단부의 전 원주면에 걸치게 되어 기존에 비하여 조립 강도가 크게 향상된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 자동차 조향장치의 토션 바와 피니언 샤프트의 조립구조에 의하면, 별도의 코킹 공정이 배제되므로 토션 바와 피니언 샤프트의 조립 공정이 보다 간소화되는 효과가 있다.

또한, 코킹 범위가 기존에 비해 넓게 형성되므로 조립 강도 또한 크게 향상됨으로써 조향장치의 성능 유지에 기여하게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 토션 바의 세레이션이 형성된 선단부와 이 선단부가 조립되도록 피니언 샤프트에 형성된 압입부에 의해 이루어지는 자동차 조향장치의 토션 바와 피니언 샤프트의 조립구조에 있어서,

   상기 토션 바의 선단부가 상기 피니언 샤프트의 압입부에 압입될 때의 압입 하중에 의하여 변형되는 가변 테두리가 상기 토션 바의 선단부 둘레에 형성되고, 상기 피니언 샤프트의 압입부에는 상기 토션 바의 압입시 상기 가변 테두리에 의해 메워지는 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 토션 바와 피니언 샤프트의 조립구조.
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