KR101349470B1

KR101349470B1 - 샤프트와 요크의 오조립 방지장치

Info

Publication number: KR101349470B1
Application number: KR1020080071542A
Authority: KR
Inventors: 문성진
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2008-07-23
Publication date: 2014-01-09
Also published as: KR20100010599A

Abstract

본 발명은 샤프트와 요크의 오조립 방지장치에 관한 것으로, 플러그부재(10)를 이용하여 요크(6)와 샤프트(7)의 오조립을 미리 예방할 수 있게 되고, 이로 인해 차량의 주행 중 스티어링 칼럼(2)과 스티어링 조인트(5)의 결합해제 및 스티어링 기어(4)와 스티어링 조인트(5)의 결합해제를 예방할 수 있게 됨으로써, 원치 않는 사고의 발생을 미리 예방할 수 있도록 된 것이다.

스티어링, 조인트, 요크, 샤프트, 오조립

Description

샤프트와 요크의 오조립 방지장치{Apparatus for preventing misassembling a shaft and yoke}

본 발명은 스티어링 시스템에서 스티어링 칼럼의 샤프트나 또는 스티어링 기어의 샤프트와 스티어링 조인트의 요크 조립시에 오조립을 방지할 수 있도록 하는 샤프트와 요크의 오조립 방지장치에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량의 스티어링 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 운전자의 조작에 의해 회전하는 스티어링 휠(1)과, 상기 스티어링 휠(1)과 함께 회전하는 스티어링 칼럼(2)과, 상기 스티어링 칼럼(2)의 회전력을 직선 운동으로 변환하여 타이로드(3)로 전달하는 스티어링 기어(4)와, 상기 스티어링 칼럼(2)과 상기 스티어링 기어(4)를 연결하는 스티어링 조인트(5)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 스티어링 조인트(5)의 양단에는 요크(6)가 일체로 구비되고, 상기 요크(6)는 상기 스티어링 칼럼(2) 및 상기 스티어링 기어(4)의 샤프트(7)와 결합된다.

한편, 상기 요크(6)와 상기 샤프트(7)의 결합구조에 대해 보다 상세히 설명하면, 상기 요크(6)에는 세레이션구멍(6a)과 볼트구멍(6b)이 형성되는데, 상기 볼 트구멍(6b)은 상기 세레이션구멍(6a)에 직각인 방향으로 상기 세레이션구멍(6a)과 연결되도록 형성된다.

그리고, 상기 세레이션구멍(6a)에는 상기 샤프트(7)의 단부가 삽입되는데, 상기 샤프트(7)의 단부에는 세레이션홈(미도시)과 볼트결합홈(7a)이 형성되고, 그 중 상기 볼트결합홈(7a)은 단면이 원호모양으로 형성되면서 원주방향을 따라 바깥 둘레면에 오목하게 파여진 형태로 형성된다.

따라서, 상기 요크(6)의 세레이션구멍(6a)으로 상기 샤프트(7)의 단부를 완전히 삽입시킨 후, 상기 요크(6)의 볼트구멍(6b)으로 볼트(8)를 조립시키면, 상기 볼트(8)는 상기 샤프트(7)의 볼트결합홈(7a)을 통과하면서 조립이 되며, 이로 인해 상기 세레이션구멍(6a)으로 삽입된 상기 샤프트(7)의 단부가 상기 세레이션구멍(6a)으로부터 빠지지 않게 됨으로써, 상기 요크(6)와 상기 샤프트(7)는 조립이 완료된다.

그러나, 도 2와 같이 상기 요크(6)의 세레이션구멍(6a)으로 상기 샤프트(7)의 단부를 완전히 삽입시키지 않은 상태에서 볼트(8)를 조립시키게 되면, 상기 볼트(8)는 상기 샤프트(7)의 볼트결합홈(7a)을 통과하지 못한 상태로 조립이 되기 때문에 상기 샤프트(7)는 상기 볼트(8)에 의해 구속되지 않은 상태가 된다.

이와 같이, 샤프트(7)가 볼트(8)에 의해 구속되지 않게 되면, 상기 샤프트(7)는 상기 세레이션구멍(6a)으로부터 빠질 우려가 있는데, 만약 주행 중 상기 샤프트(7)가 상기 세레이션구멍(6a)으로부터 빠지게 되면 스티어링 조인트(5)를 통한 조향력의 전달이 불가해지게 되며 이는 결국 사고의 원인이 된다.

이에 본 발명은, 스티어링 칼럼의 샤프트 및 스티어링 기어의 샤프트와 스티어링 조인트의 요크를 조립할 때, 샤프트와 요크의 오조립을 방지할 수 있도록 하여, 원치 않는 사고의 발생을 미리 예방할 수 있도록 하는 샤프트와 요크의 오조립 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 샤프트와 요크의 오조립 방지장치는, 요크의 바깥 둘레면에서 세레이션구멍의 길이방향을 따라 형성된 가이드홈과; 일단은 상기 가이드홈에 끼워지고 타단은 상기 세레이션구멍속에 위치하도록 설치되면서 상기 가이드홈을 따라 이동할 때에 상기 요크에 형성된 볼트구멍을 개폐시키는 플러그부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 플러그부재를 이용하여 요크와 샤프트의 오조립을 미리 예방할 수 있게 됨으로써 원치 않는 사고의 발생을 미리 예방할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

차량의 스티어링 시스템을 구성하는 스티어링 조인트(5)는 도 1을 참조로 전 술한 바와 같이 스티어링 휠(1)의 회전력을 전달하기 위하여 스티어링 칼럼(2)과 스티어링 기어(4)를 연결하도록 구성된다.

즉, 상기 스티어링 조인트(5)의 양단에는 요크(6)가 일체로 구비되고, 상기 요크(6)는 상기 스티어링 칼럼(2) 및 상기 스티어링 기어(4)의 샤프트(7)와 결합된다.

상기 요크(6)에는 세레이션구멍(6a)과 볼트구멍(6b)이 형성되는데, 그 중 상기 볼트구멍(6b)은 상기 세레이션구멍(6a)에 직각인 방향으로 상기 세레이션구멍(6a)과 연결되도록 형성된다.

그리고, 상기 세레이션구멍(6a)에는 상기 샤프트(7)의 단부가 삽입되는데, 상기 샤프트(7)의 단부에는 세레이션홈(미도시)과 볼트(8)를 체결하기 위한 볼트결합홈(7a)이 형성되고, 그 중 상기 볼트결합홈(7a)은 단면이 원호모양으로 형성되면서 원주방향을 따라 바깥 둘레면에 오목하게 파여진 형태로 형성된다.

한편, 본 발명의 실시예는 상기 요크(6)와 상기 샤프트(7)의 오조립을 미리 예방할 수 있는 구성을 갖추고 있다.

즉, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 요크(6)에는 상기 세레이션구멍(6a)의 위쪽으로 상기 세레이션구멍(6a)으로부터 연장되면서 서로 마주 대하도록 돌출 형성된 한 쌍의 요크돌기(6c)가 일체로 구비된다.

상기 한 쌍의 요크돌기(6c) 사이에는 상기 세레이션구멍(6a)과 연결되는 틈새(C1)가 상기 세레이션구멍(6a)의 길이방향을 따라 구비된 구성이다.

상기 한 쌍의 요크돌기(6c)의 윗면에는 각각 상기 세레이션구멍(6a)의 길이 방향을 따라 가이드홈(6d)이 형성되는데, 상기 가이드홈(6d)은 상기 샤프트(7)가 상기 세레이션구멍(6a)으로 삽입되는 방향쪽으로 개구되고, 상기 스티어링 조인트(5)의 몸체가 있는 반대 방향쪽으로는 개구되지 않도록 형성된다.

상기 요크(6)에는 상기 세레이션구멍(6a)과 상기 한 쌍의 요크돌기(6c) 사이에는 틈새(C1) 및 상기 가이드홈(6d)을 이용해 플러그부재(10)가 설치된다.

상기 플러그부재(10)는 상기 가이드홈(6d)을 따라 이동할 수 있도록 설치되는데, 상기 플러그부재(10)는 상기 가이드홈(6d)을 따라 이동할 때에 상기 요크(6)에 형성된 상기 볼트구멍(6b)을 개폐시키는 역할을 한다.

상기 플러그부재(10)는, 상기 가이드홈(6d)에 각각 끼워져서 상기 가이드홈(6d)을 따라 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 끼움돌기(11)와, 상기 끼움돌기(11)와 일체로 형성되면서 상기 한 쌍의 요크돌기(6c) 사이의 틈새(C1)내에 위치하도록 설치됨과 더불어 상기 끼움돌기(11)가 상기 가이드홈(6d)을 따라 이동할 때에 상기 요크(6)의 볼트구멍(6d)을 개폐시키는 연결판(12)과, 상기 연결판(12)과 일체로 형성되면서 상기 세레이션구멍(6a)으로 삽입된 상기 샤프트(7)의 선단과 접촉하도록 상기 세레이션구멍(6a)내에 설치되는 원판(13)을 구비하도록 된 구성이다.

상기 연결판(12)은 상기 한 쌍의 요크돌기(6c) 사이에는 틈새(C1)를 통해 이동하여야 하기 때문에 두께가 얇게 형성되고, 상기 원판(13)은 상기 세레이션구멍(6a)으로 삽입된 상기 샤프트(7)의 선단과 최대한 많은 면적으로 접촉을 해야 하기 때문에 상기 연결판(12)과 십(＋)자 모양으로 교차된 방향성을 갖도록 상기 연 결판(12)과 일체로 형성된다.

상기 샤프트(7)의 선단이 상기 플러그부재(10)의 원판(13)을 가압할 때에 상기 원판(13)이 파손되지 않아야 하며, 이를 위해 상기 연결판(12)과 상기 원판(13)의 연결부에 비드(14)를 일체로 형성하고, 상기 원판(13)의 일면에도 비드(15)를 일체로 형성하여 상기 플러그부재(10)의 전체적인 강도를 크게 증가시킬 수 있도록 한다.

상기 원판(13)에 형성된 상기 비드(15)는 상기 샤프트(7)의 선단이 접촉하지 않는 후방면에 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 플러그부재(10)의 연결판(12)은 상기 요크(6)와 상기 샤프트(7)의 오조립을 예방하기 위하여 상기 세레이션구멍(6a)으로 삽입된 상기 샤프트(7)가 상기 원판(13)을 가압하기 전까지 상기 요크(6)의 볼트구멍(6b)을 밀폐시키도록 설치된 구성이다.

이와 같이, 상기 세레이션구멍(6a)으로 삽입된 상기 샤프트(7)가 상기 원판(13)을 가압하기 전까지 상기 연결판(12)이 상기 요크(6)의 볼트구멍(6b)을 밀폐시킬 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예는 상기 가이드홈(6d)에 상기 끼움돌기(11)와 접촉하는 기준돌기(21)가 일체로 돌출 형성된 구성이다.

상기 기준돌기(21)는 상기 가이드홈(6d)의 바닥면에 형성된 것을 기본으로 하지만, 측면에 형성될 수도 있으므로 어느 하나에 한정하는 것은 바람직하지 않다.

이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.

요크(6)와 샤프트(7)의 조립라인으로 공급된 요크(6)에는 플러그부재(10)가 함께 끼워진 상태로 공급되는데, 상기 플러그부재(10)는 도 3과 같이 가이드홈(6d)에 끼워진 끼움돌기(11)의 전면이 기준돌기(21)에 접촉하고 있는 상태로 공급된다.

도 3의 상태에서는 플러그부재(10)의 연결판(12)이 한 쌍의 요크돌기(6c) 사이에는 틈새(C1)에서 볼트구멍(6b)을 막고 있기 때문에, 이 상태에서 상기 볼트구멍(6b)으로 볼트(8)를 삽입시키더라도 상기 볼트(8)는 상기 볼트구멍(6b)을 완전히 관통할 수 없게 되고, 이로 인해 요크(6)와 샤프트(7)의 오조립을 미리 예방할 수 있게 된다.

요크(6)의 세레이션구멍(6a)으로 샤프트(7)의 단부를 삽입하고, 상기 샤프트(7)의 선단으로 플러그부재(10)의 연결판(12)을 가압하면, 상기 플러그부재(10)의 끼움돌기(11)는 기준돌기(21)를 통과하여 가이드홈(6d)을 따라 이동한 후 상기 가이드홈(6d)의 끝에서 이동이 멈춰지게 된다.

이와 같이, 플러그부재(10)가 가이드홈(6d)의 끝까지 이동한 후 멈춰지면 도 6과 같은 상태가 되며, 이때 플러그부재(10)의 연결판(12)에 의해 밀폐되어 있던 볼트구멍(6b)은 좌우 끝이 서로 연결된 개방 상태가 된다.

또한, 플러그부재(10)가 가이드홈(6d)의 끝까지 이동하게 되면, 샤프트(7)의 볼트결합홈(7a)은 볼트구멍(6b)과 일직선으로 연결된 상태가 된다.

따라서, 요크(6)의 볼트구멍(6b)으로 볼트(8)를 삽입시키면 상기 볼트(8)는 샤프트(7)의 볼트결합홈(7a)을 통과하면서 상기 볼트구멍(6b)을 완전히 관통하게 되고, 상기 볼트구멍(6b)을 관통한 상기 볼트(8)의 끝에 너트부재를 체결시키면, 상기 요크(6)의 세레이션구멍(6a)으로 삽입된 상기 샤프트(7)의 단부가 상기 세레이션구멍(6a)으로부터 빠지지 않게 됨으로써, 상기 요크(6)와 상기 샤프트(7)는 조립이 완료된다.

이상과 같이 본 발명의 실시예는 플러그부재(10)를 이용하여 요크(6)와 샤프트(7)의 오조립을 미리 예방할 수 있게 되고, 이로 인해 차량의 주행 중 스티어링 칼럼(2)과 스티어링 조인트(5)의 결합해제 및 스티어링 기어(4)와 스티어링 조인트(5)의 결합해제를 예방할 수 있게 됨으로써, 원치 않는 사고의 발생을 미리 예방할 수 있게 된다.

도 1과 도 2는 샤프트와 요크의 종래 결합구조를 설명하기 위한 도면,

도 3 내지 도 5는 샤프트와 요크의 오조립 방지를 위한 본 발명 구성의도면,

도 6은 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

5 - 스티어링 조인트 6 - 요크

6a - 세레이션구멍 6b - 볼트구멍

6c - 요크돌기 6d - 가이드홈

7 - 샤프트 10 - 플러그부재

21 - 기준돌기

Claims

요크의 바깥 둘레면에서 세레이션구멍의 길이방향을 따라 형성된 가이드홈과;

일단은 상기 가이드홈에 끼워지고 타단은 상기 세레이션구멍속에 위치하도록 설치되면서 상기 가이드홈을 따라 이동할 때에 상기 요크에 형성된 볼트구멍을 개폐시키는 플러그부재;

를 포함하는 샤프트와 요크의 오조립 방지장치.
청구항 1에 있어서, 상기 요크에는 상기 세레이션구멍으로부터 연장되면서 서로 마주 대하도록 돌출 형성된 한 쌍의 요크돌기가 일체로 구비되고;

상기 한 쌍의 요크돌기 사이에는 상기 세레이션구멍과 연결되는 틈새가 상기 세레이션구멍의 길이방향을 따라 구비되며;

상기 가이드홈은 상기 요크돌기의 각각의 윗면에서 상기 샤프트가 상기 세레이션구멍으로 삽입되는 방향쪽으로만 개구되도록 형성된 것;

을 특징으로 하는 샤프트와 요크의 오조립 방지장치.
청구항 2에 있어서, 상기 플러그부재는,

상기 가이드홈에 각각 끼워져서 상기 가이드홈을 따라 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 끼움돌기와;

상기 끼움돌기와 일체로 형성되면서 상기 한 쌍의 요크돌기 사이의 틈새내에 위치하도록 설치됨과 더불어 상기 끼움돌기가 상기 가이드홈을 따라 이동할 때에 상기 요크의 볼트구멍을 개폐시키는 연결판과;

상기 연결판과 일체로 형성되면서 상기 세레이션구멍으로 삽입된 상기 샤프트의 선단과 접촉하도록 상기 세레이션구멍내에 설치되는 원판;

을 구비하도록 구성된 것을 특징으로 하는 샤프트와 요크의 오조립 방지장치.
청구항 3에 있어서, 상기 연결판은,

상기 세레이션구멍으로 삽입된 상기 샤프트가 상기 원판을 가압하기 전까지 상기 요크의 볼트구멍을 밀폐시키도록 설치된 것;

을 특징으로 하는 샤프트와 요크의 오조립 방지장치.
청구항 3에 있어서, 상기 가이드홈에는,

상기 세레이션구멍으로 삽입된 상기 샤프트가 상기 원판을 가압하기 전까지 상기 연결판이 상기 요크의 볼트구멍을 밀폐시킬 수 있도록 하기 위하여 상기 끼움돌기와 접촉하는 기준돌기가 일체로 돌출 형성된 것;

을 특징으로 하는 샤프트와 요크의 오조립 방지장치.