KR101517085B1

KR101517085B1 - 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치

Info

Publication number: KR101517085B1
Application number: KR1020140116072A
Authority: KR
Inventors: 권오훈; 김광래; 김남우
Original assignee: 태림산업(주)
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2015-05-06

Abstract

본 발명은 토크 전달장치를 구성하는 실린더 형상의 보디에 미리 정한 위치에 회전할 수 있게 장착하는 볼이 보디의 길이 방향뿐만 아니라 원주 방향으로도 지지 돌기를 통해 지지를 받을 수 있게 구성함으로써, 토크 전달장치의 잦은 회전 작용(조향 작용)으로 볼이 이 원주 방향으로 받는 강한 토크를 정확하게 전달할 수 있을 뿐만 아니라 볼이나 보디(볼 지지구멍)의 파손을 방지하여 내구성을 향상할 수 있게 한 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히, 본 발명은 볼 지지구멍과 아웃터 지지블록과 같이 실질적으로 볼과 접하는 면에 오일이나 그리스 등을 미리 정한 양만큼 함유할 수 있게 함으로써, 볼과 스티어링 샤프트 사이에서 생기는 마찰에 대하여 원활하게 이를 흡수할 수 있게 하여 소음의 발생 억제와 더불어 부드러운 스티어링 조작이 이루어질 수 있게 한 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다. 또한, 본 발명은 보디의 길이방향으로 볼을 기준으로 양쪽에 형성하는 아웃터 지지블록을 정면 형상이 다각형 형태의 블록 형상으로 제작함으로써, 가변형 스티어링 샤프트를 길이 방향으로 신축할 때 생기는 신축력에 대해서도 볼을 충분히 안정적으로 회전 지지할 수 있게 한 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

Description

차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치{TORQUE TRANSMITTING APPARATUS FOR TELESCOPIC STEERING SHAFT OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토크 전달장치에서 볼을 회전 지지하기 위한 볼 지지구멍의 양쪽, 바람직하게 보디의 원주 방향을 따라 양쪽에 각각 지지 돌기를 더 구성함으로써, 차량의 방향 전환을 위해 스티어링 샤프트를 회전시킬 때 발생한 토크가 볼에 집중되더라도 원주 방향에서 지지 돌기가 이 볼을 지지할 수 있게 하여 토크를 정확하게 전달할 수 있을 뿐만 아니라 이 토크 때문에 생길 수 있는 볼이나 볼 지지구멍이 파손을 방지하여 내구성을 높일 수 있게 한 것이다.

일반적으로 차량의 방향 전환을 위해 사용하는 스티어링 휠은 스티어링 기어 박스와의 사이에 스티어링 샤프트와 연결한다. 이때 스티어링 샤프트는, 운전자가 손으로 스티어링 휠을 회전하는 회전량만큼 스티어링 기어 박스 내의 기어를 회전시켜 차량을 정해진 방향으로 돌아가게 한다.

한편, 상기 스티어링 샤프트는 기본적으로 차종에 따라 그 길이가 정해지는 것이 일반적이나, 근래에는 운전자의 체형 등을 고려하여 스티어링 기어 박스를 기준으로 스티어링 샤프트의 각도 및 길이를 조절할 수 있는 가변형 스티어링 샤프트(Telescopic Steering Shaft)를 많이 사용한다. 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 이러한 스티어링 샤프트의 길이를 신축할 수 있는 텔레스코픽 샤프트에 관한 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1은 공통의 축의 방향을 따라 서로에 대하여 상호 미끄럼 이동하는 내측 샤프트와 이 내측 샤프트가 삽입되는 중공의 외측 샤프트를 구비한 차량의 조향장치의 텔레스코픽 샤프트의 토크 전달장치에 관한 것으로, 압흔의 발생에 따라 내외측 샤프트의 습동 하중이 일정치 않게 됨에 따른 조향장치의 조작감의 저하를 규제하여, 내외측 샤프트의 습동 하중이 항시 일정한 조작감을 유지하도록 개선한 차량의 조향장치의 텔레스코픽 샤프트의 토크 전달장치를 제공할 수 있도록 하였다.

특허문헌 2는 자동차의 스티어링 칼럼의 텔레스코픽 기능의 구현을 위한 텔레스코픽 부싱에 관한 것이다. 텔레스코픽 부싱은 텔레스코픽 스티어링 칼럼(telescopic steering column)의 인너 재킷(inner jacket)과 아웃터 재킷(outer jacket) 사이의 유격 감소를 위한 것으로서, 인너 재킷의 외주 면과 아웃터 재킷의 내주면 사이에 게재되는 실린더 형상의 보디, 그리고 보디와 상기 아웃터 재킷의 내주 면에 대해 탄성 지지하도록 보디에 설치되는 복수의 탄성 부재를 포함한다.

하지만, 기존의 스티어링 샤프트(컬럼)에 장착하는 토크 전달 장치(부싱)는 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 실질적으로 가변형 스티어링 샤프트를 회전시킴에 따라 토크를 전달하는 (전동)볼 부분의 양쪽 부분, 즉 볼을 기준으로 원주 방향이 되는 양쪽에는 볼을 지지하지 않는 구조로 이루어졌다.

(2) 이는 볼이 토크 전달 장치(부싱)에 장착한 상태에서 보면, 볼을 원주 방향에서는 지지하지 않고 토크 전달장치(부싱)를 스티어링 샤프트(컬럼)에 끼우는 방향에 대해서만 지지하는 구조로 이루어졌다.

(3) 하지만, 토크 전달장치(부싱)는 길이 조절도 중요하지만, 스티어링 샤프트(컬럼)의 원래 기능, 즉 차량이 좌회전이나 우회전과 같이 방향 전환을 위해 스티어링 휠을 회전시키는 경우가 더 자주 있으므로 볼을 장착한 구멍을 기준으로 그 양쪽의 원주 부분 부분과 접하는 부분과 볼 사이에 강한 토크가 작용한다.

(4) 이처럼 원주 방향으로 가해진 토크는 볼을 변형시켜 원래 기능을 다 하지 못하게 하거나 볼을 장착하는 구멍을 파손시켜 결과적으로 토크 전달장치(부싱)를 파손시키는 한가지 요인으로 작용한다.

(5) 이처럼 볼과 볼을 장착하는 구멍의 파손을 방지하기 위해서는 토크 전달장치(부싱)를 이루는 보디의 두께를 두껍게 제작하거나 기존보다 강한 재질로 제작해야 한다.

(6) 이는 토크 전달장치(부싱)를 제조하는 데 큰 비용이 요구될 뿐만 아니라 차량의 전체 중량을 늘여 결과적으로 차량의 연료소비량이 늘어나는 한가지 요인으로 작용한다.

한국등록특허 제1404595호 (등록일 : 2014.05.30) 한국공개특허 제10-2010-0027449호 (공개일 : 2010.03.11)

본 발명은 이러한 점을 고려하여 발명한 것으로, 토크 전달장치를 구성하는 실린더 형상의 보디에 미리 정한 위치에 회전할 수 있게 장착하는 볼이 보디의 길이 방향뿐만 아니라 원주 방향으로도 지지 돌기를 통해 지지를 받을 수 있게 구성함으로써, 토크 전달장치의 잦은 회전 작용(조향 작용)으로 볼이 이 원주 방향으로 받는 강한 토크를 정확하게 전달할 수 있을 뿐만 아니라 볼이나 보디(볼 지지구멍)의 파손을 방지하여 내구성을 향상할 수 있게 한 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 볼 지지구멍과 아웃터 지지블록과 같이 실질적으로 볼과 접하는 면에 오일이나 그리스 등을 미리 정한 양만큼 함유할 수 있게 함으로써, 볼과 스티어링 샤프트 사이에서 생기는 마찰에 대하여 원활하게 이를 흡수할 수 있게 하여 소음의 발생 억제와 더불어 부드러운 스티어링 조작이 이루어질 수 있게 한 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 보디의 길이방향으로 볼을 기준으로 양쪽에 형성하는 아웃터 지지블록을 정면 형상이 다각형 형태의 블록 형상으로 제작함으로써, 가변형 스티어링 샤프트를 길이 방향으로 신축할 때 생기는 신축력에 대해서도 볼을 충분히 안정적으로 회전 지지할 수 있게 한 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치는, 이중 관 형태로 끼워지며 서로 마주 보는 면에는 볼(111)이 끼워져서 구를 수 있게 적어도 2개의 요홈이 길이방향으로 나란하게 형성된 인너 스티어링 샤프트(I)와 아웃터 스티어링 샤프트(O) 사이에 장착하는 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치에 있어서, 미리 정한 두께를 가진 실린더 형상의 보디(100)를 포함하되, 상기 보디(100)에는, 바깥면에 보디(100)의 길이 방향으로 나란하게 미리 정한 간격을 두고 적어도 2열의 구멍 열(110)을 형성하되, 상기 각 구멍 열(110)에는 미리 정한 간격으로 적어도 2개의 볼 지지구멍(112)을 관통 형성하고 각각 볼(111)을 삽입하여 회전 지지하게 하며;, 또한 바깥 면에 각 볼 지지구멍(112)을 중심으로 양쪽에 각각 보디(100)의 원주 방향을 따라 이웃한 두 개의 볼 지지구멍(112) 사이를 연결하여 각 볼(111)이 원주 방향으로 힘을 받을 때 이를 지지할 수 있도록 지지 돌기(120)를 돌출 형성하고, 각 볼 지지구멍(112)을 중심으로 보디(100)의 길이 방향의 양쪽으로는 각 볼(111)의 바깥쪽 끝단이 외부에 노출될 수 있게 각 볼(111)과 접하여 회전 지지할 수 있도록 하며 길이방향으로 이웃한 볼 지지구멍(112)의 중간부에서 서로 연결되지 않게 아웃터 지지블록(130)을 돌출 형성하고;, 안쪽 면에 상기 각 아웃터 지지블록(130)과 대응하는 위치에 볼(111)과 맞닿아 볼(111)을 지지하는 인너 지지블록(140)을 돌출 형성한 것을 특징으로 한다.

특히, 서로 이웃하게 형성한 두 개의 구멍 열(110)에 형성한 각 볼 지지 구멍(112)은 보디(100)에 형성한 가상의 원주 상에서 서로 마주 보게 형성하거나 서로 엇갈리게 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지 돌기(120)는 이웃한 볼 지지 구멍(112) 사이를 잇는 원주를 따라 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 아웃터 지지블록(130)과 인너 지지블록(140)은 각각 정면 형상이 다각형 형상의 블록으로 형성한 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 볼(111)과 접하는 볼 지지 구멍(112)의 내면·아웃터 지지블록(130)의 표면에는 각각 오일 포켓(141)을 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 원주 방향으로 이웃하게 형성한 볼 지지 구멍 사이에 이 원주 방향을 따라 지지 돌기를 더 형성함으로써, 차량의 방향 전환을 위해 스티어링 샤프트를 돌림에 따라 볼에 가해지는 원주 방향의 토크를 이 지지 돌기를 통해 볼을 지지하여 토크를 정확하게 전달할 수 있다.

(2) 이처럼 원주 방향으로 볼에 가해지는 토크를 분산 지지함에 따라 볼의 변형이나 볼을 지지하는 볼 지지 구멍이 파손되는 것을 방지할 수 있어 토크 전달장치의 내구성을 높일 수 있다.

(3) 특히, 보디의 표면에 볼을 원주 방향으로 지지하여 토크를 전달할 수 있게 지지 돌기를 형성하는 간단한 구성으로 쉽게 제작할 수 있을 뿐만 아니라 제조 비용을 최소화하면서도 토크 전달장치의 내구성을 향상할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

(4) 볼과 직접 맞닿으면서 회전 지지하는 볼 지지 구멍과 아웃터 지지블록의 표면에 각각 볼의 구름 작용이 잘 이루어질 수 있도록 오일이나 그리스 등을 미리 정한 양만큼 저장할 수 있게 오일 포켓을 형성함으로써, 가변형 스티어링 샤프트의 길이를 조절할 때에 볼이 원활하게 구를 수 있게 하면서 샤프트 사이에 원활하게 윤활작용이 이루어지게 한다. 이는 이들 사이에 생기는 마모 현상을 줄여 내구성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 구성요소 사이의 마찰로 발생할 수 있는 소음을 줄여 쾌적한 주행 환경을 조성할 수 있다.

(5) 볼을 보디의 길이 방향에서 지지하는 아웃터 지지블록과 인너 지지블록을 정면 형상이 다각형 형태로 제작함으로써, 인너 스티어링 샤프트와 아웃터 스티어링 샤프트 사이의 틈새에 형성하는 아웃터 지지블록의 형성 면적, 즉 볼과의 접촉 면적을 넓혀 안정적으로 볼을 지지할 수 있다.

(6) 그리고, 이처럼 볼과 아웃터 지지블록 및 인너 지지블록 사이의 접촉 면적이 커짐에 따라 샤프트의 길이 조절하면서 발생하는 신축하는 힘에 대하여 아웃터 지지블록과 인너 지지블록이 볼의 변형이 생기지 않도록 안정적으로 지지할 수 있어 토크 전달장치의 내구성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치를 적용한 인너 스티어링 샤프트의 한가지 예를 보여주기 위한 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 토크 전달 장치를 적용한 스티어링 샤프트를 구성하는 인너 스티어링 샤프트와 아웃터 스티어링 샤프트의 결합 상태를 보여주기 위한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 토크 전달 장치의 볼 지지 구멍에 볼을 장착한 상태를 보여주기 위한 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 보디의 구성을 보여주기 위한 정면도.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 토크 전달 장치의 구성을 보여주기 위하여 일부를 확대한 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 실시예 1에 따른 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치는, 도 1 내지 도 4와 같이, 실린더 형상으로 이루어지고 여러 개의 볼(111)이 미리 정해진 패턴으로 회전 지지할 수 있게 구성한 보디(100)를 포함하며, 특히 상기 보디(100)에 각 볼(111)을 기준으로 양쪽의 원주 방향에서 볼(111)을 지지할 수 있게 지지 돌기(120)를 형성함으로써, 차량의 회전을 위해 스티어링 샤프트를 회전시킴에 따라 원주 방향에서 발생한 토크를 정확하게 전달하면서도 강한 토크에도 충분히 견딜 수 있을 뿐만 아니라 볼(111)이나 보디(100)의 파손을 방지할 수 있게 한 것이다.

또한, 본 발명은 보디(100)의 안쪽 면과 바깥쪽 면에 각각 볼(111)을 지지하는 볼 지지구멍(112)을 기준으로 보디(100)의 길이 방향으로 양쪽에 각각 아웃터 지지블록(130)과 인너 지지블록(140)을 형성함으로써, 실린더 형상의 보디(100)에 대하여 길이 방향으로 스티어링 샤프트의 길이 조절을 할 때 발생하는 신축력에 대하여 충분히 견딜 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 대하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 토크 전달 장치는, 도 1 및 도 2와 같이, 가변형 스티어링 샤프트에 사용하는 것으로, 가변형 스티어링 샤프트는 이중 관 형태로서 인너 스티어링 샤프트(I)가 아웃터 스티어링 샤프트(O)에 끼워져서 길이를 조절할 수 있게 구성한다. 그리고, 상기 인너 스티어링 샤프트(I)와 아웃터 스티어링 샤프트(O)의 서로 마주 보는 면에는 각각 요 홈(S1,S2)이 길이 방향을 따라 미리 정한 간격으로 형성되고, 이들 스티어링 샤프트(I,O) 사이에 본 발명에 따른 토크 전달 장치를 삽입하며, 토크 전달 장치에는 상기 요 홈(S1,S2)을 따라 끼워져서 구름에 따라 샤프트의 길이 조절이 이루어지고 차량이 선회할 때는 요 홈(S1,S2)과의 간섭으로 토크를 전달하기 위한 볼(111)을 구성한다. 이에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 보디(100)는, 도 1 내지 도 4와 같이, 실린더 형상으로 제작한다. 이때, 그 두께는 인너 스티어링 샤프트(I)와 아웃터 스티어링 샤프트(O) 사이로 끼울 수 있는 두께로 제작한다. 그리고, 상기 보디(100)에는 바깥 면에 길이 방향으로 나란하게 적어도 2열의 구멍 열(110)을 형성한다.

구멍 열(110)은, 도 1 내지 도 4와 같이, 볼(111)을 회전 지지하기 위한 볼 지지구멍(112)을 나란하게, 바람직하게는 보디(100)의 길이 방향으로 형성한 것이다.

이때, 구멍 열(110)은 적어도 2열을 형성하되, 바람직하게는 적어도 3열을 보디(100)의 바깥 면에 같은 간격으로 형성하여 스티어링 샤프트(I)와 아웃터 스티어링 샤프트(O)가 안정적으로 서로 지지할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 도면에서는 6열의 구멍 열(110)을 같은 간격으로 형성한 예를 보여준다. 이러한 구멍 열(110)의 개수는 전달하고자 하는 토크의 세기를 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 각 구멍 열(110)에는 각각 여러 개의 볼을 회전 지지할 수 있게 미리 정한 간격을 두고 볼 지지구멍(112)을 형성한다. 이때, 이웃한 볼 지지구멍(112)은 다른 간격으로 형성할 수도 있으나, 같은 간격으로 형성하여 토크가 발생할 때 균일하게 각 볼(111)을 통해 전달할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 볼 지지구멍(112)은, 도 4와 같이 이웃한 구멍 열(110)에 형성한 볼 지지구멍(112)과 같은 가상의 원주 상에 위치하게 형성할 수도 있다. 또한, 상기 볼 지지구멍(112)은, 도면으로 표시하지는 않았지만, 이웃한 구멍 열(110)에 형성한 볼 지지구멍(112)과 어긋난 위치에 형성하여 사용할 수도 있다.

지지 돌기(120)는, 도 1 내지 도 4와 같이, 보디(100)의 바깥 면에 형성한다. 이때, 각 지지 돌기(120)는 볼 지지구멍(112)을 기준으로 양쪽에 하나씩 형성한다. 즉, 볼 지지구멍(112)에 장착한 볼(111)은 가변형 스티어링 샤프트를 회전시킴에 따라 보디(100)의 원주 방향으로 토크를 받는다. 이때 볼(111)은 가변형 스티어링 샤프트의 회전 방향, 즉 차량의 좌회전과 우회전하는 방향에 따라 토크를 받는 방향이 볼(111)을 기준으로 달라진다.

이에 본 발명에서는 볼 지지구멍(112)을 기준으로 양쪽에 원주 방향을 따라 각각 지지 돌기(120)를 보디(100)에 더 형성함으로써, 이처럼 차량의 회전 방향에 따라 볼(111)에 가해지는 토크의 방향이 달라지더라도 양쪽에 형성한 지지 돌기(120)를 통해 토크를 잘 전달할 수 있을 뿐만 아니라 강한 토크에도 충분히 견딜 수 있게 하기 위한 것이다.

특히, 본 발명에 따른 지지 돌기(120)는 원주 상에서 이웃한 볼 지지구멍(112) 사이를 연결하도록 형성함으로써, 이처럼 볼(111)에 가해지는 토크에 대한 분산 효과와 더불어 잦은 차량의 회전으로 발생하는 토크의 방향이 바뀌더라도 충분히 견딜 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 이러한 지지 돌기(120)는, 상술한 바와 같이 보디(100)의 바깥쪽 면에 형성하는 데, 이때 도 2와 같이 아웃터 스티어링 샤프트(O)와 접촉하지 않게 형성한다.

아웃터 지지블록(130)은, 도 1 내지 도 4와 같이, 각 볼 지지구멍(112)을 기준으로 양쪽에 보디(100)의 길이 방향으로 한 쌍씩 형성한다. 즉, 상기 아웃터 지지블록(130)은 상술한 지지 돌기(120)와 수직인 방향으로 형성한다. 이때, 이웃한 두 개의 볼 지지구멍(112) 사이에 위치한 두 개의 지지블록(130)은 이웃한 두 개의 볼 지지구멍(112)의 중간부에서 서로 연결되지 않게 구성하는 것이 바람직하다.

특히, 상기 아웃터 지지블록(130)은 실질적으로 볼 지지구멍(112)에 끼워져서 회전 지지를 받는 볼(111)과 접촉하게 형성하여 볼(111)을 회전 지지하게 하기 위한 것이다.

또한, 이러한 아웃터 지지블록(130)은 가변형 스티어링 샤프트의 길이를 조절할 때도 작용한다. 즉, 도 2와 같이, 길이 조절은 인너 스티어링 샤프트(I)와 아웃터 스티어링 샤프트(O)의 길이 방향(도 2에서 전후 방향)으로 이루어지는 데, 본 발명에 따른 아웃터 지지블록(130)은 이 길이 방향으로 나란하게 형성하고 그 사이에 볼(111)이 놓이게 형성함으로써, 가변형 스티어링 샤프트의 길이를 조절할 때도 볼(111)이 아웃터 지지블록(130)과 맞닿아 길이 조절로 발생하는 신축력을 견딜 수 있을 뿐만 아니라 볼(111)이 회전할 때에도 회전 지지를 하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 아웃터 지지블록(130)은 바깥쪽으로 돌출한 끝이 볼(111)보다 튀어나오지 않게 구성하는 것이 바람직하다. 이는, 도 2와 같이, 아웃터 지지블록(130)의 바깥쪽으로 튀어나온 볼(111) 부분이 아웃터 스티어링 샤프트(O)에 형성한 요 홈(S1,S2)에 걸려 토크를 전달할 수 있게 하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 아웃터 지지블록(130)은 블록 형태로 제작하여 볼(111)을 충분하게 회전 지지할 뿐만 아니라 가변형 스티어링 샤프트를 길이 조절할 때에도 충분히 견딜 수 있게 하는 것이 바람직하다. 이러한 블록 형태로는 다양한 형상으로 제작하여 볼(111)과의 접촉 면적을 넓힐 수 있게 형성하는 것이 바람직하다. 이에 상기 아웃터 지지블록(130)은 정면 형상이 사다리꼴 형상이나 사각 블록 형상을 포함하는 육면체 형태로 제작함으로써, 볼을 지지하거나 길이 조절할 때 발생하는 신축력을 충분히 견딜 수 있게 구성하는 것이 좋다.

인너 지지블록(140)은, 도 1 내지 도 3과 같이, 실린더 형상의 보디(100) 안쪽 면에 형성한다. 이때, 상기 인너 지지블록(140)은 상술한 아웃터 지지블록(140)과 대응하는 위치에 오도록 형성한다. 이러한 인너 지지블록(140)은 상술한 아웃터 지지블록(130)과 같은 작용을 하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 인너 지지블록(140)은 이웃한 다른 인너 지지블록(140)과 구분할 수 있게 형성할 수도 있고, 도 3과 같이 이웃한 두 개의 인너 지지블록(140)이 서로 일체로 형성할 수도 있다.

이상과 같이 이루어진 본 발명은 차량의 선회를 위해 가변형 스티어링 샤프트를 회전시킴에 따라 발생한 토크를 받는 볼을 안정적으로 지지할 수 있게 하여, 이 토크로 발생하는 볼이나 보디의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예 2에 따른 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치는, 도 5와 같이, 실시예 1과 비교할 때 볼(111)이 원활하게 구를 수 있도록 오일 포켓(141)을 더 형성한 것이다. 이에, 실시예 1과 비교하여 같은 구성에 대해서는 같은 도면부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략하고, 오일 포켓(141)을 기준으로 설명한다.

실시예 2에 따른 토크 전달 장치는, 도 5와 같이, 볼(111)과 접하는 부분, 즉 볼 지지 구멍(112)의 내면에 오일 포켓(141)을 형성한 것이다. 이때, 오일 포켓(141)은 미리 정한 크기의 요 홈을 미리 정한 간격을 두고 여러 개를 형성한 형태로 형성하고, 여기에 오일이나 그리스와 같이 윤활 작용을 할 수 있는 구성을 추가함으로써, 볼(111)이 더욱 잘 구를 수 있게 할 뿐만 아니라 이들 구성이 맞닿음에 따라 발생할 수 있는 소음을 줄일 수 있게 한 것이다.

또한, 상기 오일 포켓(141)은, 상술한 부분 이외에도 아웃터 지지블록(130)에도 더 구성한다. 이때의 오일 포켓(141)은 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 길이 조절을 위해 보디(100)의 길이 방향으로 움직임이 발생할 때와 같이, 아웃터 스티어링 샤프트(O)와 토크 전달장치 사이에 윤활 작용이 필요할 때 활용한다.

이상과 같이, 본 발명은 오일 포켓을 통해 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 길이 조절과 같이 볼이 구름 작용을 할 때 원활하게 동작할 수 있도록 오일 포켓에서 오일이나 그리스 등을 공급받을 수 있게 함으로써, 구성 요소 사이에서 발생하는 소음을 없애 원활하고 부드럽게 차량용 가변형 스티어링 샤프트를 조작할 수 있다.

100 : 보디
110 : 구멍 열
111 : 볼
112 : 볼 지지구멍
120 : 지지 돌기
130 : 아웃터 지지블록
140 : 인너 지지블록

Claims

이중 관 형태로 끼워지며 서로 마주 보는 면에는 볼(111)이 끼워져서 구를 수 있게 적어도 2개의 요 홈(S1,S2)이 길이방향으로 나란하게 형성된 인너 스티어링 샤프트(I)와 아웃터 스티어링 샤프트(O) 사이에 장착하는 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치에 있어서,
미리 정한 두께를 가진 실린더 형상의 보디(100)를 포함하되,
상기 보디(100)에는,
바깥면에 보디(100)의 길이 방향으로 나란하게 미리 정한 간격을 두고 적어도 2열의 구멍 열(110)을 형성하되, 상기 각 구멍 열(110)에는 미리 정한 간격으로 적어도 2개의 볼 지지구멍(112)을 관통 형성하고 각각 볼(111)을 삽입하여 회전 지지하게 하며,
또한 바깥 면에 원주를 따라 이웃한 두 개의 볼 지지구멍(112) 사이를 연결하여 각 볼(111)이 원주 방향으로 힘을 받을 때 이를 지지할 수 있도록 지지 돌기(120)를 돌출 형성하고, 각 볼 지지구멍(112)을 중심으로 보디(100)의 길이 방향의 양쪽으로는 각 볼(111)의 바깥쪽 끝단이 외부에 노출될 수 있게 각 볼(111)과 접하여 회전 지지할 수 있도록 하며 길이방향으로 이웃한 볼 지지구멍(112)의 중간부에서 서로 연결되지 않게 아웃터 지지블록(130)을 돌출 형성하고,
안쪽 면에 상기 각 아웃터 지지블록(130)과 대응하는 위치에 볼(111)과 맞닿아 볼(111)을 지지하는 인너 지지블록(140)을 돌출 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치.
제1항에 있어서,
서로 이웃하게 형성한 두 개의 구멍 열(110)에 형성한 각 볼 지지 구멍(112)은 보디(100)에 형성한 가상의 원주 상에서 서로 마주 보게 형성하거나 서로 엇갈리게 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 아웃터 지지블록(130)과 인너 지지블록(140)은 각각 정면 형상이 다각형 형상의 블록으로 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치.
제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼(111)과 접하는 볼 지지 구멍(112)의 내면·아웃터 지지블록(130)의 표면에는 각각 오일 포켓(141)을 더 형성한 것을 특징으로 하는 차량용 가변형 스티어링 샤프트의 토크 전달 장치.