KR101141486B1 - 조향장치의 유니버설 조인트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동력 보조 조향장치에 구비된 유니버설 조인트에 관한 것으로, 이는 일단 및 타단이 입력축 및 출력축과 연결된 요크 조인트가 구비되고, 요크 조인트 사이에 슬립 조인트가 구비된 조향장치의 유니버설 조인트에 있어서, 상기 슬립 조인트는, 내주면에 길이 방향으로 접촉홈이 형성된 외측 부재; 상기 외측 부재에 삽입되며 내주면을 따라 다수개의 탄력홈이 형성된 내측 부재; 상기 내측 부재의 외주면을 감싸도록 구비되며, 상기 탄력홈에 위치하도록 구비되는 변형부가 형성된 탄성 부재; 상기 외측 부재의 접촉홈과 상기 탄성 부재의 변형부 사이에 구비되는 동력 전달 부재; 및 상기 탄성 부재의 변형부와 외접하면서 이 변형부의 탄성력에 의해 상기 외측 부재의 내주면과 접하는 흡수 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향장치의 유니버설 조인트를 제공한다.
본 발명에 의하면 자동차의 운행시 탄성 부재의 탄성력에 의해 동력 전달 부재 및 흡수 부재가 외측 부재의 내주면에 접하여 래틀 노이즈를 저감할 수 있으며, 내측 부재와 외측 부재 사이의 유격을 보상함은 물론, 흡수 부재에 의해 동력 전달 부재를 보호할 수 있는 효과가 있다.
조향장치, 유니버설, 조인트, 슬립, 동력 전달

Description

조향장치의 유니버설 조인트{Universal Joint for Steering Apparatus}
본 발명은 동력 보조 조향장치에 구비된 유니버설 조인트에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 슬립 조인트의 내측 부재 외주면에 접하는 탄성 부재와 이 탄성 부재의 탄성력에 의해서 외측 부재와 접하는 동력 전달 부재 및 흡수 부재를 구비함으로써, 자동차의 운행시 탄성 부재의 탄성력에 의해 동력 전달 부재 및 흡수 부재가 외측 부재의 내주면에 접하여 래틀 노이즈를 저감할 수 있으며, 내측 부재와 외측 부재 사이의 유격을 보상함은 물론, 흡수 부재에 의해 동력 전달 부재를 보호하는 조향장치의 유니버설 조인트에 관한 것이다.
일반적으로, 모든 기계 장치에 있어서 동력을 전달하여 기계 장치를 구동시키는 동력 전달 장치가 포함되어 있다. 이러한 동력 전달 장치는 축, 모터, 기어. 체인, 풀리 및 변속기 등 다양한 구성 요소들을 통해서 동력을 전달할 수 있는데, 특히 축과 같은 경우에는 전술한 구성 요소들과 연결하여 동력을 전달하는 역할을 한다.
하지만, 이와 같은 동력 전달 장치는 기계 장치가 구동함에 따라 동력을 전달할 때 심각한 소음 또는 진동을 유발하는데 최근에 들어서는 이와 같은 진동 및 소음 등을 저감시키기 위해서 신축하면서 동력을 전달함과 더불어, 발생하는 진동 및 소음 등을 저감시키는 다양한 축이 개발되고 있다.
이하에서는 전술한 바와 같이, 동력을 전달함과 동시에 진동 및 소음을 저감시키는 축이 구비된 기계 장치 중 한 예인 조향장치를 설명하기로 한다.
조향장치는 운전자가 조향휠을 원하는 방향으로 회전시키면 조향휠에 연결된 조향축이 회전하며, 조향축은 유니버설 조인트(Universal Joint)를 통하여 랙과 피니언 기어(Rack and Pinion Gear)로 구성되는 기어 박스에 회전력을 전달한다. 이때 기어 박스는 랙과 피니언 기어에 의해 조향축의 회전 운동을 직선 운동으로 바꾸어 랙바(Rack Bar)로 전달하며, 랙바는 타이어의 너클(Knuckle)과 연결된 타이로드에 힘을 전달하여 자동차의 진행방향을 변경할 수 있도록 한다.
특히, 조향축과 기어박스 사이의 축은 입력축과 출력축이 동축선상으로 일치하지 않고 일정한 각으로 기울어진 구조라는 점에서 일반적인 축의 결합 방식으로는 동력을 전달할 수 없기 때문에 조향축이 일정한 각도로 변경될 수 있는 유니버설 조인트를 사용하는 것이 필수적이다.
도 1은 종래 기술에 따른 조향장치의 유니버설 조인트를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 조향장치의 유니버설 조인트를 나타낸 종단면도이다.
도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 유니버설 조인트(100)는 소정의 각도로 굴절된 상태에서도 회전력을 전달하는 요크 조인트(110) 및 일측 단부에 장착된 요크 조인트(110)에서 전달되는 회전력을 타측 단부에 장착된 요크 조인트(110)에 전달함과 동시에 축 방향으로 신축이 가능한 슬립 조인트(120)를 포함하여 구성된다.
요크 조인트(110)는 두 개의 요크(Yoke: 130)와 하나의 스파이더(140)로 구성되어 있다.
슬립 조인트(120)는 축의 회전력을 전달하며 축 방향으로 작용하는 힘에 의해 축이 신축되는 것으로서, 중공의 형상을 가지는 외측 부재(122), 외측 부재(122)에 삽입되어 길이 방향의 힘을 흡수하는 내측 부재(124) 및 외측 부재(122)와 내측 부재(124) 사이에 구비되는 볼(150)을 포함하여 구성된다.
외측 부재(122)는 내부가 중공인 형상을 가지며, 외측 부재(122)의 내부로 환봉 형상을 가진 내측 부재(124)가 삽입되어 연결되며, 내주면에는 축 방향으로 길게 형성되며 볼(150)이 삽입되어 내측 부재(124)가 외측 부재(122)로부터 인입되거나 인출될 때 함께 이동하도록 외측 부재(122)의 양측에는 외측 가이드홈(160)이 형성된다.
내측 부재(124)는 일측이 요크 조인트(110)와 연결되고 외측 부재(122)와 결합하여 회전력을 전달함과 동시에 외측 부재(122)의 내부로 삽입되어 인입되거나 인출되어 입력축과 출력축 사이의 길이 방향의 힘을 흡수하는 부재이다.
이러한 내측 부재(124)는 외측 부재(122)에 삽입되는 볼(150)이 안정적이고 원활하게 이동할 수 있도록 외주면에 외측 부재(122)의 외측 가이드홈(160)과 대향하는 위치에 형성되되 길이 방향으로 내측 가이드홈(170)이 형성된다.
볼(150)은 외측 부재(122) 및 내측 부재(124)에 각각 형성되는 외측 가이드홈(160) 및 내측 가이드홈(170)에 삽입되되 외측 가이드홈(160)과 내측 가이드홈(170)에 밀착되게 삽입되어 내측 부재(124)가 회전하면 외측 부재(122)가 따라서 회전함으로써, 입력축의 회전력을 출력축으로 전달하는 것이다.
하지만, 전술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 슬립 조인트(120)는 외부로부터 입력되는 큰 하중으로 굽힘이나 비틀림을 받을 경우, 외측 부재(122)와 내측 부재(124)에 구비되는 볼(150)이 하중을 모두 전달받으면서 회전하기 때문에, 결국 볼(150)은 하중에 의해 손상되거나 파손되어 입력축의 회전력을 원활하게 전달하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 시간이 지남에 따라 볼(150)과 외측 가이드홈(160) 및 내측 가이드홈(170) 사이에는 잦은 마찰로 인한 마모 등으로 인해서 유격이 발생하여 래틀 노이즈가 발생하는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 슬립 조인트에 내측 부재의 외주면에 접하는 탄성 부재와 이 탄성 부재의 탄성력에 의해서 외측 부재와 접하는 동력 전달 부재 및 흡수 부재를 구비함으로써, 자동차의 운행시 탄성 부재의 탄성력에 의해 동력 전달 부재 및 흡수 부재가 외측 부재의 내주면에 접하여 래틀 노이즈를 저감할 수 있으며, 내측 부재와 외측 부재 사이의 유격을 보상하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 외부로부터 큰 하중이 입력되었을 때, 흡수 부재가 동력 전달 부재와 외측 부재 간의 접촉 면적보다 더 큰 접촉 면적으로 외측 부재와 접촉하여 동력 전달을 보조함으로써, 하중에 의해 동력 전달 부재가 손상되는 것을 방지하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일단 및 타단이 입력축 및 출력축과 연결된 요크 조인트가 구비되고, 요크 조인트 사이에 슬립 조인트가 구비된 조향장치의 유니버설 조인트에 있어서, 상기 슬립 조인트는, 내주면에 길이 방향으로 접촉홈이 형성된 외측 부재; 상기 외측 부재에 삽입되며 내주면을 따라 다수개의 탄력홈이 형성된 내측 부재; 상기 내측 부재의 외주면을 감싸도록 구비되며, 상기 탄력홈에 위치하도록 구비되는 변형부가 형성된 탄성 부재; 상기 외측 부재의 접촉홈과 상기 탄성 부재의 변형부 사이에 구비되는 동력 전달 부재; 및 상기 탄성 부재의 변형부와 외접하면서 이 변형부의 탄성력에 의해 상기 외측 부재의 내주면과 접하는 흡수 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향장치의 유니버설 조인트 를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 슬립 조인트에 내측 부재의 외주면에 접하는 탄성 부재와 이 탄성 부재의 탄성력에 의해서 외측 부재와 접하는 동력 전달 부재 및 흡수 부재를 구비함으로써, 자동차의 충돌시 탄성 부재의 탄성력에 의해 흡수 부재가 외측 부재의 내주면에 접하면서 발생하는 마찰력으로 래틀 노이즈를 저감할 수 있으며, 내측 부재와 외측 부재 사이의 유격을 보상할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 외부로부터 큰 하중이 입력되었을 때, 흡수 부재가 동력 전달 부재와 외측 부재 간의 접촉 면적보다 더 큰 접촉 면적으로 외측 부재와 접촉하여 동력 전달을 보조함으로써, 하중에 의해 동력 전달 부재가 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조향장치의 유니버설 조인트를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조향장치의 유니 버설 조인트의 슬립 조인트를 나타낸 결합 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조향장치의 유니버설 조인트(300)는 소정의 각도로 굴절된 상태에서도 동력(회전력)을 전달하기 위해 일측 단부 및 타측 단부에 각각 입력축과 출력축이 설치되는 요크 조인트(310) 및 축 방향으로 신축이 가능한 슬립 조인트(320)를 포함하여 구성된다.
요크 조인트(310)는 두 개의 요크(Yoke: 330)와 하나의 스파이더(340)로 구성되어 있다. 요크(330)는 'U'자 형상이며, 양측의 개구부(332)가 교합되어 스파이더(340)를 매개로 결합된다. 스파이더(340)는 십자형이며, 네 방향의 각각의 축에는 니들 롤러 베어링(미도시)이 구비되어 요크(330)와 마찰을 줄여 원활하게 축이 회전할 수 있도록 한다.
이러한 요크 조인트(310)에 교차되는 축의 각도는 일반적으로 30°이내로 설정하며, 입력축과 출력축 사이의 회전비는 동일하나 굴절 각도에 따라 출력축의 회전 각속도가 변하게 된다. 이와 같은 각속도의 변화는 두 개의 요크(330)를 연결하는 스파이더(340)에 의해서 생기는 현상으로 출력축의 각속도는 빠른 속도와 느린 속도가 일정 주기로 발생하며 굴절각이 클수록 각속도의 변화는 심해진다.
슬립 조인트(320)는 축의 회전력을 전달하며 축 방향으로 작용하는 힘에 의해 축이 신축되는 것으로서, 중공의 형상을 가지는 외측 부재(350), 외측 부재(350)에 삽입되어 길이 방향의 힘을 흡수하는 내측 부재(360), 내측 부재(360)의 외주면을 감싸도록 구비되는 탄성 부재(370), 탄성 부재(370)와 외측 부재(350) 사이에 구비되어 회전력에 의해 동력을 전달하는 동력 전달 부재(380) 및 흡수 부 재(390)를 포함하여 구성된다.
외측 부재(350)는 그 내부로 내측 부재(360)가 삽입되는 중공의 형상을 가지며, 일측 단부에 출력축과 연결되는 요크 조인트(310)가 설치된다. 또한, 외측 부재(350)의 내주면에는 동력 전달 부재(380)가 삽입되는 다수개의 접촉홈(352)이 형성되며, 흡수 부재(390)가 삽입되는 마찰홈(354)이 형성된다.
여기서, 접촉홈(352)은 외측 부재(350)의 축 방향으로 길게 형성되되 내측 부재(360)가 외측 부재(350)로부터 인입되거나 인출될 때, 동력 전달 부재(380)가 회전하면서 내측 부재(360)로 동력을 전달할 수 있도록 형성되는 것으로서, 동력 전달 부재(380)에 의해 동력 전달(입력축으로부터 전달받은 회전력)이 원활하게 전달될 수 있도록 외측 부재(350)의 내주면을 따라 서로 균등하게 이격되는 위치에 적어도 3군데 이상 형성됨이 바람직하다.
그리고, 마찰홈(354)은 외측 부재(350)의 축 방향으로 길게 형성되되 함몰되게 형성되어 있어서 흡수 부재(390)가 탄성 부재(370)의 탄성력에 의해서 상향 돌출되면서 이 마찰홈(354)에 삽입되어 접하게 되고 마찰홈(354)과 흡수 부재(390) 간의 유격을 보상함으로써 래틀 노이즈를 저감시키는 역할을 한다. 다시 말해, 외측 부재(350)와 흡수 부재(390) 간의 유격을 보상함으로써 래틀 노이즈를 저감시키는 역할을 하는 것이다.
이러한 마찰홈(354)은 원형 또는 다각형의 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있을 것이나, 흡수 부재(390)의 형상에 따라 그 형상이 다르게 형성될 수 있을 것이다. 즉, 흡수 부재(390)의 단면의 형상이 사각, 오각, 육각 등과 같은 다각형 의 형상을 가지면 마찰홈(354)의 형상 또한 흡수 부재(390)의 단면의 형상과 같은 형상으로 형성되어 흡수 부재(390)와 마찰홈(354)이 가능한 많은 부분이 접촉하여 선접촉 또는 면접촉을 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 마찰홈(354)은 접촉홈(352)과 마찬가지로 외측 부재(350)의 내주면을 따라 서로 균등하게 이격되는 위치에 적어도 3군데 이상 형성되되 접촉홈(352)들 사이에 형성됨이 바람직하다.
내측 부재(360)는 일측이 입력축과 연결된 요크 조인트(310)가 설치되고 타측이 외측 부재(350)와 결합하여 회전력을 전달함과 동시에 외측 부재(350)의 내부로 삽입되어 인입되거나 인출되면서 충격 하중을 흡수한다.
이와 같은 내측 부재(360)의 외주면에는 외측 부재(350)에 형성된 접촉홈(352) 및 마찰홈(354)과 대응하는 다수의 탄력홈(362)이 내측 부재(360)의 외주를 따라 중심측으로 함몰되게 형성되되 축 방향으로 길게 형성되어 있어서, 후술하게 될 탄성 부재(370)의 변형부(372)가 이 탄력홈(362)에 위치함에 따라 내측 부재(360)가 외측 부재(350)로부터 인입 또는 인출시 동력 전달 부재(380) 및 흡수 부재(390)에 탄성력을 제공하도록 한다.
여기서, 탄력홈(362)은 접촉홈(352) 및 마찰홈(354)이 형성되는 개수와 동일한 개수로 형성되되 적어도 3개 이상 형성되는 것이 바람직하다.
탄성 부재(370)는 내측 부재(360)의 축 방향으로 길게 형성되며, 내측 부재(360)의 외주면에 내접하도록 구비되되 내측 부재(360)의 외주면에 형성된 다수의 탄력홈(362)에 위치하도록 구비되어 이 탄력홈(362)에 삽입되는 변형부(372)가 형성된다. 이러한 탄성 부재(370)는 동력 전달 부재(380) 및 흡수 부재(390)가 변형부(372)와 외접하도록 구비되어 내측 부재(360)의 인입 또는 인출시 동력 전달 부재(380) 및 흡수 부재(390)에 탄성력이 제공된다.
여기서, 변형부(372)는 내측 부재(360)의 축방향으로 길게 형성되며, 탄력홈(362)에 삽입되어 동력 전달 부재(380)가 외접하는 제 1 변형부(374) 및 제 1 변형부(374)와 소정 간격 이격되게 형성되되, 다수개의 탄력홈(362) 중 제 1 변형부(374)가 삽입된 탄력홈(362)과 대응하는 탄력홈(362)에 삽입되어 흡수 부재(390)가 외접하고 있는 제 2 변형부(376)로 구성된다.
이러한 변형부(372)는 제 1 변형부(374)가 동력 전달 부재(380)에 의해 소정의 탄성력이 발생하고, 이 소정의 탄성력은 제 2 변형부(376)로 전달되어 제 2 변형부(376)와 외접하고 있는 흡수 부재(390)를 상향 돌출시켜 외측 부재(350)에 형성된 마찰홈(354)에 접하도록 한다.
이와 같은 탄성 부재(370)는 동력 전달 부재(380) 및 흡수 부재(390)에 소정의 탄성력을 제공하면서 래틀 노이즈를 저감함과 동시에 외측 부재(350)와 내측 부재(360) 간의 유격 보상이 가능하다면 어떠한 것을 사용하여도 무방할 것이나, 복원력이 뛰어난 스프링을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서는 스프링의 다양한 종류 중에서 판 스프링을 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
동력 전달 부재(380)는 외측 부재(350)와 탄성 부재(370) 사이에 구비되되 외측 부재(350)의 접촉홈(352)과 탄성 부재(370)의 제 1 변형부(374)에 접하고 있 으며, 내측 부재(360)의 인입 또는 인출시에 회전하면서 동력을 전달하는 것이다. 이러한 동력 전달 부재(380)는 통상적으로 사용되는 볼의 형상을 가지는 것으로 접촉홈(352)과 변형부(372) 사이에서 회전하면서 구름 접촉을 통해 동력을 전달하는 것이 바람직하다.
이와 같은 동력 전달 부재(380)는 내측 부재(360)의 축 방향으로 길게 형성된 탄성 부재(370)에 다수개 구비되는 것이 바람직하나, 내측 부재(360)의 내주면을 따라 형성되어 있는 탄력홈(362)에 구비되는 다수개의 제 1 변형부(374)에 각각 적어도 2개 이상 구비되는 것이 더욱 바람직하다.
흡수 부재(390)는 동력 전달 부재(380)와 함께 외측 부재(350)와 탄성 부재(370) 사이에 다수 개 구비되되 내측 부재(360)의 외주면을 따라 다수개 구비되는 동력 전달 부재(380)들 사이에 구비되는 것으로 제 2 변형부(376)와 외접한다.
이러한 흡수 부재(390)는 강철과 같은 금속재로 형성되거나, 강화 플라스틱 등과 같은 합성수지재로 형성되어 제 2 변형부(376)의 탄성력에 의해 상향 돌출되어 외측 부재(350)의 마찰홈(354)에 접하면서 마찰력을 발생시킴으로써, 본 발명의 유니버설 조인트(300)에 큰 하중이 전달되는 경우 외측 부재(350)와 내측 부재(360) 간의 유격을 보상함은 물론 래틀 노이즈를 저감하는 역할을 한다.
또한, 흡수 부재(390)는 마찰홈(354)의 형상에 따라 그 형상이 원형, 또는 다각형의 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있을 것이다. 즉, 마찰홈(354)의 형상이 사각과 같은 다각형의 형상을 가지면 흡수 부재(390)의 형상도 마찰홈(354)의 형상과 같은 형상으로 형성되어 마찰홈(354)과 가능한 많은 부분이 접하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 흡수 부재(390)는 내측 부재(360)의 축 방향으로 길게 형성되는 긴 장축의 형상으로 형성되어 외측 부재(350) 및 탄성 부재(370)의 제 2 변형부(376)와 선접촉 또는 면접촉이 이루어지는 것이 바람직하며, 통상적으로 사용되는 핀(Pin)의 형상으로 형성되어도 무방할 것이다.
이와 같은 흡수 부재(390)는 내측 부재(360)의 축 방향으로 길게 형성되어 제 2 변형부(376)에 외접한 상태를 유지하면서 동력 전달 부재(380)가 원활하게 동력을 전달할 수 있을 정도의 작은 하중이 입력되는 경우에는 본 발명의 흡수 부재(390)와 외측 부재(350)의 마찰홈(354)은 소정의 간격을 가지도록 이격된 상태를 유지한다.
또한, 외부로부터 큰 하중이 동력 전달 부재(380)에 전달되어 동력 전달 부재(380)만으로는 동력을 원활하게 진행할 수 없을 경우에는 제 2 변형부(376)의 탄성에 의해 흡수 부재(390)가 상향 돌출되면서 외측 부재(350)의 마찰홈(354)과 접촉하여 동력 전달 부재(380)의 역할인 동력 전달을 보조하거나, 흡수 부재(390)만으로 동력을 전달함은 물론, 동력 전달 부재(380)와 외측 부재(350)의 접촉면적보다 큰 접촉면적으로 접촉하여 큰 하중에서도 그 충격을 견뎌 동력 전달 부재(380)의 손상 및 파손을 방지할 수 있는 것이다.
한편, 탄성 부재(370)의 제 1 변형부(374)와 외측 부재(350)의 접촉홈(352) 사이에 구비되는 동력 전달 부재(380)의 외경이 탄성 부재(370)의 제 2 변형부(376)와 외측 부재(350)의 마찰홈(354) 사이에 구비되는 흡수 부재(390)의 외경 보다 크게 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니며, 흡수 부재(390)가 마찰홈(354)에 접촉할 수만 있다면 동력 전달 부재(380)의 외경이 흡수 부재(390)의 외경보다 작게 형성되거나 동일하게 형성되어도 무방할 것이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조향장치의 유니버설 조인트가 작동하는 상태를 나타낸 작동 상태도이다.
도시된 바와 같이, 내측 부재(360)가 작은 하중에 의해서 외측 부재(350)로 인입되거나 인출되는 경우에는 동력 전달 부재(380)가 외측 부재(350)의 접촉홈(352)과 탄성 부재(370)의 제 1 변형부(374) 사이에서 회전하면서 동력을 전달하게 된다. 이때, 제 1 변형부(374)는 동력 전달 부재(380)로부터 큰 하중을 전달받지 않은 상태에 있으므로 동력 전달 부재(380)가 원활하게 회전할 수 있도록 가이드의 역할을 하게 된다.
그리고, 자동차의 험로주행과 같은 큰 하중에 의해서 내측 부재(360)가 외측 부재(350)로 굽힘이나 비틀림을 받을 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, 동력 전달 부재(380)에 큰 하중이 전달되고, 이 큰 하중은 동력 전달 부재(380)를 내측 부재(360)의 중심측으로 가압하게 된다. 이때, 동력 전달 부재(380)와 접하고 있는 제 1 변형부(374)는 탄력홈(362) 내에서 동력 전달 부재(380)의 이동에 의해 소정의 탄성력이 발생하게 되고, 이 탄성력은 제 2 변형부(376)에 전달된다.
한편, 제 1 변형부(374)를 통해서 전달받은 탄성력이 제 2 변형부(376)를 변형시키는데, 이때 제 2 변형부(376)는 제 1 변형부(374)와는 달리 외측 부재(350)의 내주 측으로 변형되면서 제 2 변형부(376)와 외접하고 있는 흡수 부재(390)를 상향 돌출시켜 외측 부재(350)의 마찰홈(354)과 접하도록 한다.
즉, 제 1 변형부(374)는 동력 전달 부재(380)와 함께 내측 부재(360)의 중심측으로 이동하게 되고, 이때 발생하는 탄성력에 의해서 제 2 변형부(376)는 외측 부재(350) 측으로 변형되면서 흡수 부재(390)를 상향 돌출시켜 외측 부재(350)의 마찰홈(354)에 접하게 함에 따라 흡수 부재(390)는 마찰홈(354)과 접하면서 외측 부재(350)와 내측 부재(360) 간의 유격을 보상함과 동시에 흡수 부재(390)와 마찰홈(354) 사이에 마찰력을 발생시키고, 이 마찰력(354)에 의해서 외측 부재(350)와 내측 부재(360) 간의 래틀 노이즈를 저감할 수 있는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 조향장치의 유니버설 조인트를 나타낸 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 조향장치의 유니버설 조인트를 나타낸 종단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조향장치의 유니버설 조인트를 나타낸 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조향장치의 유니버설 조인트의 슬립 조인트를 나타낸 결합 단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조향장치의 유니버설 조인트가 작동하는 상태를 나타낸 작동 상태도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300: 유니버설 조인트 310: 요크 조인트
320: 슬립 조인트 330: 요크
340: 스파이더 350: 외측 부재
352: 접촉홈 354: 마찰홈
360: 내측 부재 362: 탄력홈
370: 탄성 부재 372: 변형부
374: 제 1 변형부 376: 제 2 변형부
380: 동력 전달 부재 390: 흡수 부재

Claims (9)

  1. 일단 및 타단이 입력축 및 출력축과 연결된 요크 조인트가 구비되고, 요크 조인트 사이에 슬립 조인트가 구비된 조향장치의 유니버설 조인트에 있어서,
    상기 슬립 조인트는,
    내주면에 길이 방향으로 접촉홈이 형성된 외측 부재;
    이 외측 부재에 삽입되며 내주면을 따라 다수개의 탄력홈이 형성된 내측 부재;
    이 내측 부재의 외주면을 감싸도록 구비되며, 상기 탄력홈에 위치하도록 구비되는 변형부가 형성된 탄성 부재;
    상기 외측 부재의 접촉홈과 상기 탄성 부재의 변형부 사이에 구비되는 동력 전달 부재; 및
    상기 탄성 부재의 변형부와 외접하면서 이 변형부의 탄성력에 의해 상기 외측 부재의 내주면과 접하는 흡수 부재를 포함하며,
    상기 탄성 부재는 판 스프링인 것을 특징으로 하는 조향장치의 유니버설 조인트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형부는 상기 내측 부재의 축 방향으로 길게 형성되되, 상기 동력 전달 부재가 위치되는 제 1 변형부와, 상기 흡수 부재가 위치되는 제 2 변형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향장치의 유니버설 조인트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 전달 부재는 상기 접촉홈과 상기 변형부 사이에 다수개 구비되되 구름 접촉하는 것을 특징으로 하는 조향장치의 유니버설 조인트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수 부재는 상기 내측 부재의 축 방향으로 길게 형성되는 핀(Pin)의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조향장치의 유니버설 조인트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 흡수 부재는 상기 외측 부재와 상기 변형부 사이에 다수개 구비되되 선접촉 또는 면접촉 중 어느 하나의 접촉이 이루어지는 것을 특징으로 하는 조향장치의 유니버설 조인트.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 부재의 내주면에는 상기 흡수 부재가 삽입되어 마찰력을 발생시키 는 마찰홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 조향장치의 유니버설 조인트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 마찰홈의 상기 외측 부재의 내주면을 따라 적어도 3개 이상 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 조향장치의 유니버설 조인트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉홈은 상기 외측 부재의 내주면을 따라 적어도 3개 이상 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 조향장치의 유니버설 조인트.
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