KR101246957B1 - Intermediate Shaft of Steering Apparatus for Vehicle - Google Patents

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KR101246957B1
KR101246957B1 KR1020090099626A KR20090099626A KR101246957B1 KR 101246957 B1 KR101246957 B1 KR 101246957B1 KR 1020090099626 A KR1020090099626 A KR 1020090099626A KR 20090099626 A KR20090099626 A KR 20090099626A KR 101246957 B1 KR101246957 B1 KR 101246957B1
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박주열
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주식회사 만도
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    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

본 발명은 자동차 조향장치의 중간축에 관한 것이다.The present invention relates to an intermediate shaft of a vehicle steering apparatus.

본 발명의 일실시예는 조향축 또는 기어박스와 유니버설 조인트로 연결되며 외주면에 축방향의 요홈으로 형성되는 내측결합홈이 둘이상 구비되어 있는 내측샤프트와; 상기 내측샤프트가 삽입되어 슬라이딩되는 중공 형상으로 내주면에 상기 내측결합홈과 대응되는 위치에 외측결합홈이 형성되되, 상기 외측결합홈은 상기 내측결합홈의 둘이상의 정배수로 원주방향으로 이격되며 형성되고, 상기 원주방향의 어느 일측 방향으로 순차로 인접되는 외측결합홈은 순차로 내경이 크게 형성되는 외측샤프트; 및 상기 내측결합홉과 외측결합홈 사이에 구비되는 볼;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 중간축을 제공한다.One embodiment of the present invention is connected to the steering shaft or gear box and the universal joint and the inner shaft is provided with two or more inner coupling grooves formed in the axial groove on the outer peripheral surface; An outer coupling groove is formed at a position corresponding to the inner coupling groove on an inner circumferential surface of the hollow shape in which the inner shaft is inserted and slid. Outer coupling grooves sequentially adjacent in any one direction of the circumferential direction, the outer shaft is formed with a larger inner diameter in order; And a ball provided between the inner coupling hop and the outer coupling groove. The intermediate shaft of the vehicle steering apparatus is configured to include.

본 발명에 의하면 자동차 조향장치의 중간축에 있어서, 서로 슬라이딩되게 결합되는 내측샤프트와 외측샤프트를 별도의 부품 없이 가장 최적화된 슬라이딩이 가능하게 조립할 수 있게 되어 부품수와 작업 공정 및 폐기비용을 줄이고 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.According to the present invention, in the intermediate shaft of the automobile steering apparatus, the inner shaft and the outer shaft that are slidably coupled to each other can be assembled to allow the most optimized sliding without separate parts, thereby reducing the number of parts, work process, and disposal cost, and assembling. There is an effect to improve the sex.

자동차 조향장치, 중간축, 동력 전달, 탄성 부시 Automotive steering, intermediate shaft, power transmission, elastic bush

Description

자동차 조향장치의 중간축{Intermediate Shaft of Steering Apparatus for Vehicle}Intermediate Shaft of Steering Apparatus for Vehicle

본 발명은 자동차 조향장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자동차 조향장치의 중간축에 있어서, 서로 슬라이딩되게 결합되는 내측샤프트와 외측샤프트를 별도의 부품 없이 가장 최적화된 슬라이딩이 가능하게 조립할 수 있게 되어 부품수와 작업 공정 및 폐기비용을 줄이고 조립성을 향상시킬 수 있는 자동차 조향장치의 중간축에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle steering apparatus. More specifically, in the intermediate shaft of the automobile steering apparatus, the inner shaft and the outer shaft that are slidably coupled to each other can be assembled to allow the most optimized sliding without any separate parts, thereby reducing the number of parts, work process and disposal cost, and assembling. It relates to an intermediate shaft of a vehicle steering device that can improve the castle.

일반적으로 차량에는 조향휠(핸들)의 조향력을 경감하여 조향 상태의 안정성을 보장하기 위한 수단으로서 동력보조 조향장치가 사용되는데, 이와 같은 동력보조 조향장치에는 기존에 유압을 이용한 유압식 조향장치(HPS; Hydraulic Power Steering System)가 차량에 널리 이용되었으나, 최근에는 유압을 사용하던 기존의 방식과는 달리 모터의 회전력을 이용하여 운전자의 조향력을 쉽게 해주며 환경친화적인 전동식 조향장치(EPS; Electronic Power Steering System)가 차량에 보편적으로 설치되고 있다.In general, a power assisted steering device is used as a means for reducing the steering force of the steering wheel (handle) to ensure the stability of the steering state. Such a power assisted steering device includes a conventional hydraulic steering device (HPS) using hydraulic pressure. Hydraulic Power Steering System (WD) has been widely used in vehicles, but recently, unlike conventional methods that use hydraulic pressure, the motor's rotational force makes the driver's steering power easier and an environmentally friendly Electronic Power Steering System (EPS). ) Is commonly installed in vehicles.

이와 같은 전동식 조향장치(EPS)는 차속센서, 조향 앵글 센서 및 조향 토크 센서 등에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 전자제어장치(Electronic Control Unit)에서 모터를 구동시켜 저속 운행시에는 가볍고 편안한 조향감을 부여하고, 고속 운행시에는 무거운 조향감과 더불어 양호한 방향 안정성을 부여하며, 조향휠의 회전각에 따른 조속한 조향휠의 복원력을 제공하여 비상 상황에서 급속한 조향이 이루어지도록 하여 운전자에게 최적의 조향 조건을 제공하게 된다.The electric steering system (EPS) drives a motor in an electronic control unit according to the vehicle's driving conditions detected by a vehicle speed sensor, a steering angle sensor and a steering torque sensor, thereby providing a light and comfortable steering feeling at low speeds. In addition, it provides heavy steering feeling and good directional stability at high speeds, and provides optimum steering conditions to the driver by providing rapid steering in the emergency situation by providing the restoring force of the steered steering wheel according to the rotation angle of the steering wheel. do.

한편, 상기와 같은 전동식 조향장치는 운전자의 조향휠 회전력을 하측으로 전달할 수 있도록 조향휠과 기어박스의 사이에 배치되는 조향컬럼의 외부에 모터가 설치되어 그 내부의 조향축을 회전시킬 수 있도록 구성되어 조향휠 조타에 따른 운전자의 조향력을 보조하게 된다.On the other hand, the electric steering device as described above is configured to rotate the steering shaft inside the motor is installed on the outside of the steering column disposed between the steering wheel and the gearbox to transmit the driver's steering wheel rotation force to the lower side. It assists the driver's steering power due to steering wheel steering.

운전자가 조향휠을 원하는 방향으로 회전시키면 조향휠에 연결된 조향축이 회전하며, 조향축은 유니버설 조인트(Universal Joint)와 중간축(Intermediate Shaft)을 통하여 랙과 피니언 기어(Rack and Pinion Gear)로 구성되는 기어 박스에 회전력을 전달한다. When the driver rotates the steering wheel in the desired direction, the steering shaft connected to the steering wheel rotates, and the steering shaft consists of rack and pinion gear through the universal joint and the intermediate shaft. Transmit torque to the gearbox.

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.At this time, the gear box converts the rotational movement of the steering shaft into linear motion by the rack and pinion gear and transmits it to the rack bar. The rack bar transmits the force to the tie rod connected to the knuckle of the tire to change the direction of the vehicle. Allow change.

특히, 조향축과 기어박스 사이의 축은 입력축과 출력축이 동축선상으로 일치하지 않고 일정한 각도로 기울어진 구조라는 점에서 일반적인 축의 결합 방식으로는 동력을 전달할 수 없기 때문에 조향축이 일정한 각도로 변경될 수 있는 유니버설 조인트와 중간축의 사용이 필수적이다.In particular, the shaft between the steering shaft and the gearbox has a structure in which the input shaft and the output shaft do not coincide in the same coaxial line and are inclined at a certain angle. Therefore, the steering shaft can be changed to a constant angle because the general shaft coupling method cannot transmit power. Universal joints and intermediate shafts are essential.

도 1a는 종래의 자동차 조향장치의 개략도이고, 도 1b는 종래 기술에 의한 자동차 조향장치 중 일부를 나타내는 사시도이다.Figure 1a is a schematic diagram of a conventional vehicle steering apparatus, Figure 1b is a perspective view showing a part of the vehicle steering apparatus according to the prior art.

이들 도면에 도시된 바와 같이 자동차 조향장치는, 운전자가 조향을 조작하는 조향휠(170)로부터 조향컬럼(150), 조향축(130), 중간축(100), 기어박스(180)에 이르기 까지 일련의 축연결로 이루어져 조향휠(170)의 회전이 기어박스(180)에 전달되어 자동차의 조향을 이루게 되어 있다.As shown in these figures, the automobile steering apparatus includes a steering wheel 170 from which a driver manipulates steering to a steering column 150, a steering shaft 130, an intermediate shaft 100, and a gear box 180. The rotation of the steering wheel 170 is transmitted to the gearbox 180 by a series of shaft connections, thereby achieving steering of the vehicle.

조향컬럼(150)은 조향 앵글 센서(155), 조향 토크 센서(미도시) 등의 센서와, 감속기(미도시), 외측튜브(145), 내측튜브(140), 마운팅브라켓(160) 등을 포함하여 구성되며, 외측튜브(145)는 조향휠(170) 측에 형성되고 내부에는 외측튜브(145)보다 지름이 작아 충격시 내부로 삽입 가능한 내측튜브(140)가 마련된다. 외측튜브(145) 및 내측튜브(140)는 중공 형태의 튜브로 형성되어 조향축(130)이 원활하게 회전할 수 있게 된다.The steering column 150 may include sensors such as a steering angle sensor 155 and a steering torque sensor (not shown), a reducer (not shown), an outer tube 145, an inner tube 140, and a mounting bracket 160. It is configured to include, the outer tube 145 is formed on the steering wheel 170 side is provided with an inner tube 140 that can be inserted into the inside when the impact is smaller than the outer tube 145 inside. The outer tube 145 and the inner tube 140 is formed of a hollow tube so that the steering shaft 130 can rotate smoothly.

또한, 차속센서(미도시), 조향 앵글 센서(155) 및 조향 토크 센서(미도시) 등이 구비되어 이들에서 감지한 차량의 운행조건에 따라 전자제어장치(미도시)에서 감속기의 모터를 구동시켜 저속 운행시와 고속 운행시에 조향감과 더불어 양호한 방향 안정성을 부여하며, 조속한 조향휠의 복원력을 제공하여 비상 상황에서 급속한 조향이 이루어지도록 하여 운전자에게 최적의 조향 조건을 제공하게 되어 있다.In addition, a vehicle speed sensor (not shown), a steering angle sensor 155, a steering torque sensor (not shown) and the like are provided to drive the motor of the reducer in the electronic control device (not shown) according to the driving conditions of the vehicle detected therein It provides high steering stability and steering speed at low speed and high speed, and provides the driver with optimum steering conditions by providing fast steering wheel restoring force so that rapid steering can be achieved in emergency situations.

이러한 자동차 조향장치에서는 조향축(130)의 하단을 기어박스(180)와 연결하되, 조향축(130)은 주변 여건상 임의의 각도로 기울어진 채 기어박스(180)와 연결되도록 되어 있기 때문에 이러한 조건을 만족하기 위해서 유니버설 조인트와 중 간축(100)을 사용하게 된다.In such a vehicle steering apparatus, the lower end of the steering shaft 130 is connected to the gearbox 180, but the steering shaft 130 is connected to the gearbox 180 while being inclined at an arbitrary angle in the surrounding conditions. In order to satisfy the condition, the universal joint and the intermediate shaft 100 are used.

여기서 중간축(100)이란 외측샤프트(122)와 내측샤프트(124) 등으로 이루어져 소정의 각도로 굴절된 상태에서도 회전력을 전달하는 부재를 통칭하는 용어로 사용된다.Here, the intermediate shaft 100 is used as a term for a member that transmits a rotational force even when the intermediate shaft 100 and the inner shaft 124 are refracted at a predetermined angle.

이러한 중간축(100)은 일측이 조향휠(170)과 결합된 조향축(130)에 연결되고, 타측이 기어박스(180)에 연결되어 조향휠(170)에서 발생하는 회전력을 기어박스(180)를 통해 차륜에 전달하는 장치이다.The intermediate shaft 100 is connected to the steering shaft 130, one side is coupled to the steering wheel 170, the other side is connected to the gear box 180 to the torque generated from the steering wheel 170 gearbox 180 It is a device that delivers to the wheel through).

중간축(100)은 소정의 각도로 굴절된 상태에서도 회전력을 전달하는 유니버설 조인트(110) 및 일측에 장착된 유니버설 조인트(110)에서 전달되는 회전력을 타측에 장착된 유니버설 조인트(110)에 전달함과 동시에 축 방향으로 신축이 가능한 외측샤프트(122)와 내측샤프트(124)를 구비하고 있다.The intermediate shaft 100 transmits the rotational force transmitted from the universal joint 110 and the universal joint 110 mounted at one side to the universal joint 110 mounted at the other side, even when the intermediate shaft 100 is bent at a predetermined angle. At the same time, an outer shaft 122 and an inner shaft 124 that can be expanded and contracted in the axial direction are provided.

중간축(100)은 축의 회전력을 전달하며 축 방향으로 작용하는 힘에 의해 축이 신축되는 것으로서, 두 개의 요크(Yoke: 120)와 하나의 스파이더(140)로 구성되는 유니버설 조인트(110)와, 체결핀(125)을 매개로 요크(120)와 결합되며 중공 형상을 가지는 외측샤프트(122), 외측샤프트(122)에 삽입되어 길이 방향의 힘을 흡수하는 내측샤프트(124)를 포함하여 구성되며, 경우에 따라서는 외측샤프트(122)와 내측샤프트(124) 사이에 구비되는 볼(150) 또는 부시(미도시) 등을 포함하여 구성될 수도 있다.The intermediate shaft 100 is a shaft that is stretched by the force acting in the axial direction to transmit the rotational force of the shaft, a universal joint 110 composed of two yoke (120) and one spider 140, The inner shaft 124 is coupled to the yoke 120 through the fastening pin 125 and is inserted into the outer shaft 122 and the outer shaft 122 having a hollow shape to absorb the force in the longitudinal direction. In some cases, a ball 150 or a bush (not shown) may be provided between the outer shaft 122 and the inner shaft 124.

외측샤프트(122)는 내부가 중공인 형상을 가지며, 외측샤프트(122)의 내부로 환봉 형상을 가진 내측샤프트(124)가 삽입되어 연결되는데, 외측샤프트(122)의 내 주면 양측에는 축 방향으로 길게 형성되며 내측샤프트(124)가 외측샤프트(122)로부터 인입되거나 인출되는 슬립 운동시 함께 이동하도록 외측결합홈(133)이 형성되어 있고, 경우에 따라서는 볼(135)이나 부시가 삽입될 수도 있다.The outer shaft 122 has a hollow inner shape, and the inner shaft 124 having an annular shape is inserted into the outer shaft 122 and connected to each other. It is formed long and the outer coupling groove 133 is formed so that the inner shaft 124 moves together during the slip movement that is drawn or drawn from the outer shaft 122, and in some cases, the ball 135 or bush may be inserted have.

내측샤프트(124)는 일측이 유니버설 조인트(110)와 연결되고 타측이 외측샤프트(122)와 결합하여 회전력을 전달함과 동시에 외측샤프트(122)의 내부로 삽입되어 축 방향으로 슬립되면서 입력축과 출력축 사이의 길이 방향의 하중을 흡수하는 부재이다.The inner shaft 124 has one side connected to the universal joint 110 and the other side coupled with the outer shaft 122 to transmit rotational force and inserted into the outer shaft 122 to slip in the axial direction while being input and output shafts. It is a member that absorbs the load in the longitudinal direction therebetween.

내측샤프트(124)의 외주면에는 외측샤프트(122)의 외측결합홈(133)과 대향되는 위치에 길이 방향으로 형성된 내측결합홈(137)이 구비되어 있다.The outer circumferential surface of the inner shaft 124 is provided with an inner coupling groove 137 formed in the longitudinal direction at a position opposite to the outer coupling groove 133 of the outer shaft 122.

그러나, 이러한 종래 기술에 의한 자동차 조향장치의 중간축은 외측샤프트와 내측샤프트가 볼을 매개로 서로 신축되며 슬라이딩되는 구조상, 이들 자체의 제작 오차와, 외측결합홈과 내측결합홈의 가공오차 등으로 인해 조립 자체가 불가능하게 되거나, 조립은 되어도 요구되는 슬라이딩력을 구비하지 못하는 경우가 많은 문제점이 있었다.However, the intermediate shaft of the vehicle steering apparatus according to the prior art has a structure in which the outer shaft and the inner shaft are stretched and slid from each other through the ball, and due to their own manufacturing errors and processing errors of the outer coupling groove and the inner coupling groove, etc. There are many problems in that the assembly itself is impossible or does not have the required sliding force even when assembled.

특히, 10톤 이상의 대형 자동차의 경우에는 내측샤프트와 외측샤프트가 길게 형성되므로 상기한 문제점이 더 많이 발생되어 일부 부품은 폐기 처분해야 하는 문제점도 있어서 불필요한 작업 공정과 폐기비용이 추가되는 문제점이 있었다.In particular, in the case of a large vehicle of 10 tons or more, the inner shaft and the outer shaft are formed long, so that the above-mentioned problems are more generated and some parts have to be disposed of. Therefore, unnecessary work processes and disposal costs are added.

이에 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 자동차 조향장치의 중간축에 있어서, 서로 슬라이딩되게 결합되는 내측샤프트와 외측샤프트를 별도의 부품 없이 가장 최적화된 슬라이딩이 가능하게 조립할 수 있게 되어 부품수와, 작업 공정 및 폐기비용을 줄이고 조립성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, in the intermediate shaft of the vehicle steering apparatus, the inner shaft and the outer shaft coupled to be slidably coupled to each other can be assembled to enable the most optimized sliding without additional parts. It aims to reduce the number of parts, work process and disposal cost and to improve assembling.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 조향축 또는 기어박스와 유니버설 조인트로 연결되며 외주면에 축방향의 요홈으로 형성되는 내측결합홈이 둘이상 구비되어 있는 내측샤프트와; 상기 내측샤프트가 삽입되어 슬라이딩되는 중공 형상으로 내주면에 상기 내측결합홈과 대응되는 위치에 외측결합홈이 형성되되, 상기 외측결합홈은 상기 내측결합홈의 둘이상의 정배수로 원주방향으로 이격되며 형성되고, 상기 원주방향의 어느 일측 방향으로 순차로 인접되는 외측결합홈은 순차로 내경이 크게 형성되는 외측샤프트; 및 상기 내측결합홉과 외측결합홈 사이에 구비되는 볼;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 중간축을 제공한다.One embodiment of the present invention in order to achieve this object is connected to the steering shaft or gear box and the universal joint and the inner shaft is provided with two or more inner coupling grooves formed in the axial groove on the outer peripheral surface; An outer coupling groove is formed at a position corresponding to the inner coupling groove on an inner circumferential surface of the hollow shape in which the inner shaft is inserted and slid, wherein the outer coupling groove is formed to be spaced in the circumferential direction with two or more regular multiples of the inner coupling groove. Outer coupling grooves sequentially adjacent in any one direction of the circumferential direction, the outer shaft is formed with a larger inner diameter in order; And a ball provided between the inner coupling hop and the outer coupling groove. The intermediate shaft of the vehicle steering apparatus is configured to include.

본 발명에 의하면 자동차 조향장치의 중간축에 있어서, 서로 슬라이딩되게 결합되는 내측샤프트와 외측샤프트를 별도의 부품 없이 가장 최적화된 슬라이딩이 가능하게 조립할 수 있게 되어 부품수와 작업 공정 및 폐기비용을 줄이고 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.According to the present invention, in the intermediate shaft of the automobile steering apparatus, the inner shaft and the outer shaft that are slidably coupled to each other can be assembled to allow the most optimized sliding without separate parts, thereby reducing the number of parts, work process, and disposal cost, and assembling. There is an effect to improve the sex.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 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.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차 조향장치의 중간축을 나타내는 분해 사시도이고, 도 3a와 도 3b는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차 조향장치의 중간축을 나타내는 단면도이다.2 is an exploded perspective view showing an intermediate axis of the vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention, Figures 3a and 3b is a cross-sectional view showing the intermediate axis of the vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 자동차 조향장치의 중간축(200)은, 조향축(도 1a의 130 참조) 또는 기어박스(도 1a의 180 참조)와 유니버설 조인트(110)로 연결되며 외주면에 축방향의 요홈으로 형성되는 내측결합홈(225)이 둘이상 구비되어 있는 내측샤프트(220)와; 상기 내측샤프트(220)가 삽입되어 슬라이딩되는 중공 형상으로 내주면에 상기 내측결합홈(225)과 대응되는 위치 에 외측결합홈(215)이 형성되되, 상기 외측결합홈(215)은 상기 내측결합홈(225)의 둘이상의 정배수로 원주방향으로 이격되며 형성되고, 상기 원주방향의 어느 일측 방향으로 순차로 인접되는 외측결합홈(215)은 순차로 내경이 크게 형성되는 외측샤프트(210); 및 상기 내측결합홈(225)과 외측결합홈(215) 사이에 구비되는 볼(135);을 포함하여 구성된다.As shown in these drawings, the intermediate shaft 200 of the vehicle steering apparatus according to the embodiment of the present invention includes a steering shaft (see 130 of FIG. 1A) or a gearbox (see 180 of FIG. 1A) and a universal joint 110. An inner shaft 220 connected to the inner circumferential surface and provided with at least two inner coupling grooves 225 formed as axial grooves; An outer coupling groove 215 is formed at a position corresponding to the inner coupling groove 225 on an inner circumferential surface of the hollow shape in which the inner shaft 220 is inserted and slides, and the outer coupling groove 215 is the inner coupling groove. 225 is spaced in the circumferential direction with two or more regular multiples of the 225, the outer coupling groove 215 sequentially adjacent to any one direction of the circumferential direction is the outer shaft 210 is formed with a larger inner diameter sequentially; And a ball 135 provided between the inner coupling groove 225 and the outer coupling groove 215.

자동차 조향장치는 운전자가 조향휠(도 1a의 170 참조)을 작동하면 조향휠에 연결된 조향축이 회전하며, 조향축은 유니버설 조인트(110)와 중간축(200)을 통하여 기어 박스에 회전력을 전달하게 되는데, 이때 중간축(200)은 회전력을 전달함과 동시에 축 방향으로 신축이 가능하도록 내측샤프트(220)와 외측샤프트(210)가 신축되는 구조를 구비하고 있다.The vehicle steering system causes the steering shaft connected to the steering wheel to rotate when the driver operates the steering wheel (see 170 of FIG. 1A), and the steering shaft transmits rotational force to the gear box through the universal joint 110 and the intermediate shaft 200. In this case, the intermediate shaft 200 has a structure in which the inner shaft 220 and the outer shaft 210 are expanded and contracted so as to transmit the rotational force and expand and contract in the axial direction.

즉, 운전자의 조향휠 조작에 의한 회전운동은 조향컬럼(도 1a의 150 참조)의 조향축을 통해 중간축(200)과 기어박스를 통해 랙바(미도시)에 전달되어 직선운동으로 변환되어 바퀴를 조향하게 되는데, 중간축(200)은 자동차의 내부 설치 구조상 조향축으로부터 기어박스에 이르기까지 소정의 각도로 굴절되며 연결되어 조향축의 회전을 기어박스로 전달하게 된다.That is, the rotational motion by the steering wheel manipulation of the driver is transmitted to the rack bar (not shown) through the intermediate shaft 200 and the gearbox through the steering shaft of the steering column (see 150 in FIG. The steering, the intermediate shaft 200 is refracted at a predetermined angle from the steering shaft to the gearbox due to the internal installation structure of the vehicle is connected to transmit the rotation of the steering shaft to the gearbox.

요크(120)는 조향축과 소정의 각도로 굴절되며 중간축(200)을 연결시킬 수 있게, 일측은 외측샤프트(210)와 결합되고, 타측은 스파이더(115)를 매개로 조향축과 유니버설 조인트(110)로 결합된다.The yoke 120 is refracted at a predetermined angle with the steering shaft, and one side is coupled to the outer shaft 210 so that the intermediate shaft 200 can be connected, and the other side is connected to the steering shaft and the universal joint via the spider 115. Combined with 110.

중간축(200)은 운전자의 조향휠 조작시 회전력을 전달함과 동시에 축방향으로 신축되는 슬라이딩 운동이 가능하도록 외측샤프트(210)에 내측샤프트(220)가 삽 입 결합되어 있다.The intermediate shaft 200 has an inner shaft 220 inserted and coupled to the outer shaft 210 so as to transmit a rotational force when the driver's steering wheel is operated and to allow the sliding movement to be expanded and contracted in the axial direction.

이러한 중간축(200)은 조향축 및 기어박스와 소정의 각도로 굴절되며 결합되므로 양측 또는 어느 일측이 두 개의 요크(120)와 하나의 스파이더(115)로 구성되는 유니버설 조인트(110)를 매개로 조향축 및 기어박스와 연결된다.Since the intermediate shaft 200 is refracted and coupled to the steering shaft and the gearbox at a predetermined angle, the universal joint 110 includes two yokes 120 and one spider 115 on either side or one side thereof. It is connected to the steering shaft and the gearbox.

다만, 본 발명의 상세한 설명에 있어서, 외측샤프트(210)와 내측샤프트(220)는 조향축과 기어박스 사이의 축 연결 부재로서, 결합되는 순서와는 무관하여 그 어느쪽도 조향축 또는 기어박스와 결합될 수 있음을 밝혀둔다.However, in the detailed description of the present invention, the outer shaft 210 and the inner shaft 220 are shaft connecting members between the steering shaft and the gear box, regardless of the order in which the steering shaft or gear box is coupled. Note that it can be combined with.

내측샤프트(220)는 기어박스(또는 조향축)와 유니버설 조인트(110)로 연결되며 외주면에 축방향의 요홈으로 형성되는 내측결합홈(225)이 둘이상 구비되어 있으며 외주면에 외측샤프트(210)가 삽입 결합된다.The inner shaft 220 is connected to the gearbox (or steering shaft) and the universal joint 110 and has two or more inner coupling grooves 225 formed on the outer circumferential surface of the axial groove, and the outer shaft 210 on the outer circumferential surface thereof. Is combined to insert.

여기서 내측결합홈(225)은 내측샤프트(220)의 외주면에 축방향으로 길게 형성되는데, 원주 방향으로 서로 이격되며 경방향의 내측으로 함몰되어 스플라인 형상의 요홈으로 형성되며 볼(135)을 매개로 외측샤프트(210)의 외측결합홈(215)에서 결합된다.The inner coupling groove 225 is formed in the outer circumferential surface of the inner shaft 220 in the axial direction is long, spaced apart from each other in the circumferential direction and recessed inward in the radial direction is formed as a spline-shaped groove and via the ball 135 It is coupled in the outer coupling groove 215 of the outer shaft 210.

그리고, 이러한 내측결합홈(225)은 원주방향으로 동일한 거리만큼 이격되게 형성될 수 있다.And, the inner coupling groove 225 may be formed to be spaced apart by the same distance in the circumferential direction.

외측샤프트(210)는 내측샤프트(220)가 삽입되어 슬라이딩되는 중공관 형상으로, 외측샤프트(210)의 일측은 내측결합홈(225)이 형성된 내측샤프트(220)가 볼(135)을 매개로 삽입 결합되어 신축운동과 함께 조향축의 회전운동을 전달할 수 있도록 내주면에 외측결합홈(215)이 구비되어 있으며 타측은 요크(120)와 결합된 다.The outer shaft 210 is a hollow tube shape in which the inner shaft 220 is inserted and slid. One side of the outer shaft 210 has an inner shaft 220 having an inner coupling groove 225 formed through the ball 135. The outer coupling groove 215 is provided on the inner circumferential surface of the inner circumferential surface so as to be inserted and coupled to transmit the rotational movement of the steering shaft together with the elastic movement, and the other side is coupled with the yoke 120.

즉, 외측결합홈(215)은 내측결합홈(225)과 대응되는 위치에 형성되는데, 내측결합홈(225)의 둘이상의 정배수로 형성되며 원주방향으로 서로 이격되게 형성된다.That is, the outer coupling groove 215 is formed in a position corresponding to the inner coupling groove 225, is formed of two or more regular multiples of the inner coupling groove 225 is formed spaced apart from each other in the circumferential direction.

또한, 외측결합홈(215)은 원주방향의 어느 일측 즉, 시계방향 또는 반시계방향으로 순차로 인접되는 외측결합홈(215)이 순차로 내경이 크게 형성되며, 원주방향으로 동일한 거리만큼 이격되게 형성될 수 있다.In addition, the outer coupling groove 215 is formed on one side of the circumferential direction, that is, the outer coupling groove 215 sequentially adjacent in the clockwise or counterclockwise direction to form a larger inner diameter, spaced apart by the same distance in the circumferential direction Can be formed.

또한, 이에 추가적으로 외측샤프트(210)는 외측결합홈(215)이 위치하는 외주면에 축방향으로 길게 형성되는 표시홈(219a, 219b)이 구비되며, 이 표시홈(219a, 219b)은 외주면 상에서 원주방향으로 일정거리 이격되게 둘이상 형성될 수 있다.In addition, the outer shaft 210 is provided with display grooves 219a and 219b that are formed axially long on the outer circumferential surface where the outer coupling groove 215 is located, and the display grooves 219a and 219b are circumferentially formed on the outer circumferential surface. Two or more may be formed at a predetermined distance apart in the direction.

따라서, 외측샤프트(210)에 내측샤프트(220)를 볼(135)과 함께 조립할 때 외측샤프트(210)와 내측샤프트(220) 자체의 제작 오차와 외측결합홈(215)과 내측결합홈(225)의 가공 오차 및 이들의 조립 오차의 누적이 발생되어도, 작업자가 표시홈(219a, 219b)을 기준으로 외측결합홈(215)에 볼(135)과 함께 내측샤프트(220)를 결합하되, 원주방향의 어느 일측으로 차례로 외측결합홈(215)을 바꾸어 가면서 내측샤프트(220)를 결합할 수 있게 된다.Therefore, when assembling the inner shaft 220 to the outer shaft 210 together with the ball 135, the manufacturing error of the outer shaft 210 and the inner shaft 220 itself and the outer coupling groove 215 and the inner coupling groove 225 Even if the processing error of and the accumulation of these assembly errors occur, the operator couples the inner shaft 220 with the ball 135 to the outer coupling groove 215 based on the display grooves (219a, 219b), It is possible to couple the inner shaft 220 while changing the outer coupling groove 215 one by one in the direction.

즉, 표시홈(219a, 219b)에 위치된 외측결합홈(215)에 볼(135)과 함께 내측샤프트(220)를 결합할 때, 간극이 너무 작거나 커서 축방향의 슬라이딩이 불량인 경우에는 바로 다음번의 외측결합홈(215)에 결합하여 가면서 적당한 간극이 형성되는 외측결합홈(215)을 찾아서 최종적으로 결합할 수 있게 된다.That is, when the inner shaft 220 is coupled with the ball 135 to the outer coupling groove 215 located in the display grooves 219a and 219b, when the gap is too small or the axial sliding is poor, The next outer coupling groove 215 is coupled to the outer coupling groove 215 to form a suitable gap while going to be able to finally combine.

이를 좀더 상세하게 설명하기 위해 내측결합홈(225)이 두개인 것을 기준으로 하여 살펴보면, 먼저 도 3a는 외측결합홈이 내측결합홈(225)의 두배의 갯수로 형성된 경우이고, 도 3b는 외측결합홈이 내측결합홈(225)의 세배의 갯수로 형성된 경우이며, 이들 도면에서는 도면상 시계방향으로 외측결합홈의 내경이 커지는 것으로 한다.Looking at the basis of the two inner coupling groove 225 in order to explain in more detail, first, Figure 3a is the case where the outer coupling groove is formed of twice the number of the inner coupling groove 225, Figure 3b is the outer coupling This is a case where the groove is formed by three times the number of the inner coupling grooves 225. In these drawings, the inner diameter of the outer coupling grooves increases in the clockwise direction.

여기서, 외측결합홈의 크기가 제1외측결합홈(215a)에서 제2외측결합홈(215b), 제3외측결합홈(215c), 제4외측결합홈(215d), 제5외측결합홈(215e), 제6외측결합홈(215f)으로 갈수록 점차로 내경이 크게 형성되어 있어서, 작업자가 제1외측결합홈(215a)부터 제6외측결합홈(215f)까지 순차로 조립시도가 가능하게 되는 것이다.Here, the size of the outer coupling groove is the first outer coupling groove 215a in the second outer coupling groove 215b, the third outer coupling groove 215c, the fourth outer coupling groove 215d, the fifth outer coupling groove ( 215e) and the inner diameter is gradually increased toward the sixth outer coupling groove 215f, so that an operator can try to assemble the first outer coupling groove 215a to the sixth outer coupling groove 215f in sequence. .

이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명에 의하면 자동차 조향장치의 중간축에 있어서, 서로 슬라이딩되게 결합되는 내측샤프트와 외측샤프트를 별도의 부품 없이 가장 최적화된 슬라이딩이 가능하게 조립할 수 있게 되어 부품수와, 작업 공정 및 폐기비용을 줄이고 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.According to the present invention having the structure and shape as described above, in the intermediate shaft of the automobile steering apparatus, the inner shaft and the outer shaft that are slidably coupled to each other can be assembled to allow the most optimized sliding without any separate parts, and thus, the number of parts and There is an effect that can reduce the work process and disposal costs and improve the assembly.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것 이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, the terms "comprise", "comprise" or "having" described above mean that a corresponding component may be included, unless otherwise stated, and thus excludes other components. It should be construed that it may further include other components. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

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.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도 1a는 종래의 자동차 조향장치의 개략도;1A is a schematic diagram of a conventional vehicle steering apparatus;

도 1b는 종래 기술에 의한 자동차 조향장치 중 일부를 나타내는 사시도;1B is a perspective view showing a part of a vehicle steering apparatus according to the prior art;

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차 조향장치의 중간축을 나타내는 분해 사시도;2 is an exploded perspective view showing an intermediate axis of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 3a와 도 3b는 본 발명의 일실시예에 의한 자동차 조향장치의 중간축을 나타내는 단면도이다.3A and 3B are cross-sectional views illustrating an intermediate axis of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110: 유니버설 조인트 115: 스파이더110: universal joint 115: spider

120: 요크 135: 볼120: York 135: ball

210: 외측샤프트 215: 외측결합홈210: outer shaft 215: outer coupling groove

220: 내측샤프트 225: 내측결합홈220: inner shaft 225: inner coupling groove

Claims (3)

조향축 또는 기어박스와 유니버설 조인트로 연결되며 외주면에 축방향의 요홈으로 형성되는 내측결합홈이 둘이상 구비되어 있는 내측샤프트;An inner shaft connected to a steering shaft or a gear box and a universal joint and having two or more inner coupling grooves formed on the outer circumferential surface of the axial groove; 상기 내측샤프트가 삽입되어 슬라이딩되는 중공 형상으로 내주면에 상기 내측결합홈과 대응되는 위치에 외측결합홈이 형성되되, 상기 외측결합홈은 상기 내측결합홈의 둘이상의 정배수로 원주방향으로 이격되며 형성되고, 상기 원주방향의 어느 일측 방향으로 순차로 인접되는 외측결합홈은 순차로 내경이 크게 형성되는 외측샤프트; 및 An outer coupling groove is formed at a position corresponding to the inner coupling groove on an inner circumferential surface of the hollow shape in which the inner shaft is inserted and slid, wherein the outer coupling groove is formed to be spaced in the circumferential direction with two or more regular multiples of the inner coupling groove. Outer coupling grooves sequentially adjacent in any one direction of the circumferential direction, the outer shaft is formed with a larger inner diameter in order; And 상기 내측결합홉과 외측결합홈 사이에 구비되는 볼;A ball provided between the inner coupling hop and the outer coupling groove; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 중간축.Intermediate shaft of the vehicle steering apparatus, characterized in that comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내측결합홈과 외측결합홈은 각각 원주방향으로 동일한 거리만큼 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 중간축.The inner coupling groove and the outer coupling groove are each intermediate shaft of the vehicle steering apparatus, characterized in that formed in the circumferential direction spaced apart by the same distance. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 외측샤프트는 상기 외측결합홈이 위치하는 외주면에 축방향으로 길게 형성되는 표시홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 중간축.The outer shaft is the intermediate shaft of the vehicle steering apparatus, characterized in that the display groove is formed in the axial direction elongated on the outer peripheral surface where the outer coupling groove is located.
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