KR20010103499A - 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 조향장치의 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체에 관한 것으로서, 자동차 조향장치에서 조향휠의 조작력을 조향기어에 전달하도록 2개의 제 1, 2 중실축과 그 양측 끝단에 각각 결합되는 요크 조인트로 이루어지는 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체에 있어서, 상기 제 1 중실축에 길이방향으로 슬라이딩 가능하면서 동기회전 가능하게 결합되며 외주상에 복수개의 결합돌부가 방사상으로 돌출 형성되는 내측 토션 결합구, 상기 제 2 중실축에 동기회전 가능하게 고정되며 내주상에 상기 결합돌부와 일정한 간격을 두고 결합되는 복수개의 결합홈부가 형성되는 외측 토션 결합구, 상기 결합돌부와 결합홈부의 사이에 끼워지는 아이솔레이터 러버로 구성되는 커플링을 포함하는 특징이 있다.

따라서, 본 발명은 원주상 요철 결합된 커플링의 내부에 아이솔레이터 러버를 삽입하고 일측의 중실축이 세레이션을 통해 커플링과 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 구조로 이루어짐으로써 커플링의 내구성과 충격흡수력을 증대시켜 노면측으로부터 전달되는 과대한 충격에 따른 커플링의 파손을 방지할 수 있게 되며, 커플링의 부피를 줄여 주변과의 간섭을 최소화할 수 있게 됨은 물론 부품수를 줄여 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체{vibroisolating type sliding intermediate steering shaft assembly}

본 발명은 자동차 조향장치에서 조향휠의 조작력을 조향기어에 전달하는 중간 조향축 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조향축의 일단부에 방진 및 슬라이딩 구조를 구비함으로써 노면 및 차체측으로부터 전달되는 진동 및 충격을 흡수할 수 있도록 하는 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 자동차의 진행방향을 조절하기 위하여 바퀴의 방향을 조절할 수 있는 조향장치가 장착되어 있는 바, 상기한 바와 같은 조향장치에는 순수히 운전자의 힘으로 조향력을 얻는 수동식 조향장치와 운전자의 조향력을 보조하는 별도의 동력장치가 마련된 동력식 조향장치가 있다.

상기한 바와 같은 조향장치의 가장 기본적인 작동개념은 도 1에 도시된 바와 같이 차량의 조향휠(111)을 조작함에 따라 타이어가 연결되어 있는 너클을 회전시킴으로써 바퀴의 회전으로 차량의 진행방향이 결정되도록 하는 것이다.

즉, 상기한 조향휠(111)을 회전시키게 되면 이와 연결되어 외곽에 조향컬럼(113)이 씌워진 조향축(115)이 회전되고, 상기한 조향축(115)에 연결된 조향기어(117)가 작동하여 타이로드(119)를 이동시키게 됨으로써 타이로드(119)에 연결된 너클을 회전시켜 타이어를 회전시키게 되는 것이다.

여기서, 동력식 조향장치는 상기한 바와 같은 기본적인 구성에 별도의 유압장치를 연결하여 운전자가 조향휠(111) 및 조향축(115)을 통해 제공하는 조향력을 배가시켜 상기 너클에 전달하도록 이루어진다.

상기와 같이 조향장치는 수동식이나 동력식이나 모두 운전자의 조작력을 조향장치에 전달하기 위한 구성부품으로서 조향휠(111)과 조향축(115)이 사용되는 바, 상기 조향축(115)은 운전자가 위치한 운전석과 실질적인 조향작용이 이루어지는 운전석 하부의 구성부품을 연결하여 운전자가 제공하는 조향력을 전달하는 역할을 한다.

따라서, 상기한 바와 같은 조향축(115)은 운전석에 설치되는 조향휠(111)의 상태가 운전자에게 가장 적합한 상태 즉, 설치각도 및 돌출정도 등이 운전에 용이한 상태로 되도록 된 상태에서 운전석 이외의 위치에 설치되는 그 밖의 조향장치 구성부품 사이의 적절한 회전토크 전달상태를 유지하도록 하기 위해 일체로 제작되지 않고 분할된 구조를 하여 굴절된 회전력 전달이 가능하도록 되어 있다.

도 2는 조향축(115)에서 조향컬럼(113)의 하단에 위치되어 조향기어(117)와 연결되는 부위인 중간 조향축 조립체(116)를 도시한 것으로서, 이 중간 조향축 조립체(116)는 중공축(121)과 중실축(125)이 슬라이딩 가능하게 결합되고, 그 중공축(121)과 중실축(125)의 외측단에는 조향컬럼(113) 및 조향기어(117)와 결합되기 위한 요크 조인트(131)(135)가 형성되며, 중실축(125)과 요크 조인트(135)의 사이에는 진동 흡수를 위한 러버 커플링(rubber coupling; 140)이 설치되는 구조로 이루어져 있다.

이에 따라, 중간 조향축 조립체(116)는 중공축(121)과 중실축(125)의 양측단에 결합된 요크 조인트(131)(135)의 굴곡변위에 의해 전체적으로 조향 조작라인이 굴곡된 상태에서도 조향휠(111)의 조작력을 조향기어(117)에 원활히 전달하고, 또한 중공축(121)과 중실축(125)의 슬라이딩 구조 및 러버 커플링(140)을 통해 차체의 하부 즉, 노면으로부터 전달되는 진동을 흡수하여 조향휠(111)쪽으로의 진동전달을 억제하게 된다.

그런데, 상술한 바와 같은 종래 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체(116)는 러버 커플링(140)이 원판형 러버(141)와 플랜지(143) 및 리벳(145) 등을 통해 결합되는 구조로 이루어져 있으므로 차체 하부로부터 과도한 충격력이 전달될 경우 쉽게 파손될 우려가 있으며, 이렇게 러버 커플링(140)이 파손될 경우 중공축(121)과 요크 조인트(135)의 플랜지 요크(136) 간의 회전각이 너무큼으로써 조향의 안전성을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 커플링의 내구성과 충격흡수력을 증대시킴으로써 노면측으로부터 전달되는 과대한 충격에 따른 커프링의 파손을 방지할 수 있도록 하는 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 커플링의 부피를 줄여 주변과의 간섭을 최소화함은 물론 부품수를 줄여 조립성을 향상시킬 수 있도록 하는 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

도 1은 일반적인 조향장치를 보인 개략도.

도 2는 종래 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체를 보인 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체를 보인 부분 단면도.

도 4는 도 3의 A-A선 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 중간 조향축 조립체 11 : 제 1 중실축

12, 32 : 세레이션 15 : 제 2 중실축

21, 25 : 요크 조인트 30 : 커플링

31 : 내측 토션 결합구 33 : 결합돌부

35 : 외측 토션 결합구 36 : 결합공

37 : 결합홈부 39 : 아이솔레이터 러버

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 자동차 조향장치에서 조향휠의 조작력을 조향기어에 전달하도록 2개의 제 1, 2 중실축과 그 양측 끝단에 각각 결합되는 요크 조인트로 이루어지는 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체에 있어서, 상기 제 1 중실축에 길이방향으로 슬라이딩 가능하면서 동기회전 가능하게 결합되며 외주상에 복수개의 결합돌부가 방사상으로 돌출 형성되는 내측 토션 결합구, 상기 제 2 중실축에 동기회전 가능하게 고정되며 내주상에 상기 결합돌부와 일정한 간격을 두고 결합되는 복수개의 결합홈부가 형성되는 외측 토션 결합구, 상기 결합돌부와 결합홈부의 사에에 끼워지는 아이솔레이터 러버로 구성되는 커플링을 포함하는 중간 조향축 조립체를 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 제 1 중실축의 외주상에는 세레이션이 가공되고, 상기 내측 토션 결합구의 중심에는 상기 제 1 중실축의 세레이션과 결합되기 위한 세레이션이 내주상에 가공되며, 상기 세레이션의 치형부분에는 플라스틱 또는 테프론 코팅되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중간 조향축 조립체(1)를 도시한 것이다.이 중간 조향축 조립체(1)는 도 1에 도시된 종래와 같이 조향컬럼(113)의 하단에 위치되어 조향휠(111)의 조작력을 조향기어(117)에 전달하기 위한 것으로, 2개의 제 1, 2 중실축(11)(15)과, 그 양측 끝단에 각각 형성되어 조향컬럼(113)과 조향기어(117)와 굴곡 가능하게 결합되는 요크 조인트(21)(25) 및, 조향기어(117)측으로부터 전달되는 상하, 회전 진동을 흡수하기 위하는 아이솔레이터 러버 커플링(30)으로 구성된다.

여기서, 아이솔레이터 러버 커플링(30)은 도 3 및 도 4에 도시되는 바와 같이 제 1 중실축(11)에 길이방향으로 슬라이딩 가능하면서 동기회전 가능하게 결합되며 외주상에 4개의 결합돌부(33)가 십자형상으로 돌출 형성되는 내측 토션 결합구(31)와, 제 2 중실축(15)에 동기회전 가능하게 고정되며 내주상에 결합돌부(33)와 일정한 간격을 두고 결합되는 복수개의 결합홈부(37)가 형성되는 외측 토션 결합구(35) 및, 결합돌부(33)와 결합홈부(37)의 사에에 끼워지는 아이솔레이터 러버(39)로 이루어진다.

상기 제 1 중실축(11)의 외주상에는 세레이션(12)이 가공되고, 내측 토션 결합구(31)의 중심에는 그 제 1 중실축(11)의 세레이션(12)과 결합되기 위한 세레이션(32)이 내주상에 가공된다. 이때, 세레이션(12)(32)은 10개의 치형으로 이루어지며, 그 치형부분에는 제 1 중실축(11)과 내측 토션 결합구(31)의 원활한 슬라이딩을 위해 플라스틱 또는 테프론 코팅된다. 또한, 외측 토션 결합구(35)의 중심에는 결합공(36)이 형성되어 제 2중실축(15)과 용접 결합되거나, 세레이션 압입후 코킹, 핀 압입방식으로 결합될 수도 있다.

그리고, 내측 토션 결합구(31) 및 외측 토션 결합구(35)는 냉각단조나, 압출 및 스웨이징 공법으로 성형될 수 있게 되며, 아이솔레이터 러버(39)는 인서트 몰딩 및 별도의 작업에 의해 성형 조립될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 중간 조향축 조립체(1)는 조향시 요크 조인트(21)(25)를 통해 전체 조향 조작라인이 굴곡된 상태에서도 조향휠(111)의 조작력을 조향기어(117)에 원활히 전달할 수 있게 된다.

이러한 과정에서, 노면측의 조향기어(117)로부터 제 2 중실축(15)으로 상하 진동이 전달될 경우 커플링(30)의 내측 토션 결합구(31) 및 제 1 중실축(11)은 세레이션(12)(32)을 통해 상하 슬라이딩 운동하면서 상하 진동을 흡수하게 된다.

또한, 노면측의 조향기어(117)로부터 제 2 중실축(15)으로 회전 진동이 전달될 경우 커플링(30)의 외측 토션 결합구(35)와 내측 토션 결합구(31)의 사이에 위치된 아이솔레이터 러버(39)는 제 2 중실축(15)으로부터 전달되는 회전 진동을 흡수함으로써 노면측의 회전진동이 제 1 중실축(11)에 그대로 전달되는 것을 방지하게 된다. 이때, 과도한 회전 충격력이 전달될 경우 커플링(30)은 원주상 요철구조로 두 개의 결합구(31)(35)가 결합됨과 동시에 그 사이에 아이솔레이터 러버(39)가 끼워져 있으므로 충격력에 의한 파손을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 원주상에 요철 결합된 커플링의 내부에 아이솔레이터 러버를 삽입하고 일측의 중실축이 세레이션을 통해 커플링과 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 구조로 이루어짐으로써 커플링의 내구성과 충격흡수력을 증대시켜 노면측으로부터 전달되는 과대한 충격에 따른 커프링의 파손을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 중실축보다 2배이하의 직경을 갖는 두 결합구 및 아이솔레이터 러버를 통해 슬라이딩 구조를 구비한 커플링을 구성함으로써 커플링의 부피를 줄여 주변과의 간섭을 최소화할 수 있게 됨은 물론 부품수를 줄여 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 자동차 조향장치에서 조향휠의 조작력을 조향기어에 전달하도록 2개의 제 1, 2 중실축과 그 양측 끝단에 각각 결합되는 요크 조인트로 이루어지는 방진형 슬라이딩 중간 조향축 조립체에 있어서,

   상기 제 1 중실축에 길이방향으로 슬라이딩 가능하면서 동기회전 가능하게 결합되며 외주상에 복수개의 결합돌부가 방사상으로 돌출 형성되는 내측 토션 결합구, 상기 제 2 중실축에 동기회전 가능하게 고정되며 내주상에 상기 결합돌부와 일정한 간격을 두고 결합되는 복수개의 결합홈부가 형성되는 외측 토션 결합구, 상기 결합돌부와 결합홈부의 사에에 끼워지는 아이솔레이터 러버로 구성되는 커플링을 포함하는 것을 특징으로 하는 중간 조향축 조립체.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 중실축의 외주상에는 세레이션이 가공되고, 상기 내측 토션 결합구의 중심에는 상기 제 1 중실축의 세레이션과 결합되기 위한 세레이션이 내주상에 가공되는 것을 특징으로 하는 중간 조향축 조립체.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 세레이션의 치형부분에는 플라스틱 또는 테프론 코팅되는 것을 특징으로 하는 중간 조향축 조립체.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 외측 토션 결합구의 중심에는 결합공이 형성되어 상기 제 2중실축과 용접 또는 세레이션 압입후 코킹, 핀 압입방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 중간 조향축 조립체.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 결합돌부와 결합홈부는 각각 4개로 이루어져 ＋형을 형성하는 것을 특징으로 하는 중간 조향축 조립체.