KR20010105495A - 스피어 조인트용 요크 샤프트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조향축 하단에 스피어 조인트를 구성하기 위한 요크 샤프트에 관한 것으로서, 스피어 블록에 결합되는 요크와 샤프트가 단조작업에 의해 일체로 성형되는 특징이 있으며, 이러한 본 발명에 따르면 요크와 샤프트를 각각 제작하여 용접 조립해야하는 불편함을 없앨 수 있게 됨으로써 제작성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

스피어 조인트용 요크 샤프트{sphere-joint of steering-shaft}

본 발명은 자동차 조향장치(steering system)에서 조향핸들이 고정되는 조향샤프트를 요크와 스피어 블록을 이용하여 굴절 가능하게 결합시키는 스피어 조인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 요크 샤프트의 요크를 샤프트와 일체로 단조 성형함으로써 요크와 샤프트를 각각 제작하여 용접 조립해야하는 불편함을 없앨 수 있도록 하는 스피어 조인트용 요크 샤프트에 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 조향핸들(111)을 조작함에 따라 타이어가 연결되어 있는 너클을 회전시킴으로써 바퀴의 회전으로 차량의 진행방향이 결정되도록 하는 것이다.

즉, 상기한 조향핸들(111)을 회전시키게 되면 조향컬럼 어셈블리(113)에 의해 조향기어(115)가 작동하여 타이로드(117)를 이동시키게 됨으로써 타이로드(117)에 연결된 너클을 회전시켜 타이어를 회전시키게 되는 것이다.

또한, 동력식 조향장치는 상기한 바와 같은 기본적인 구성에 별도의 유압장치를 연결하여 운전자가 조향핸들(111) 및 조향컬럼 어셈블리(115)를 통해 제공하는 조향력을 배가시켜 너클에 전달하도록 이루어진다.

상기와 같이 조향장치는 수동식이나 동력식이나 모두 운전자의 조작력을 조향장치에 전달하기 위한 구성부품으로서 조향핸들(111)과 조향컬럼 어셈블리(115)가 사용되는 바, 그 조향컬럼 어셈블리(115)는 운전자가 위치한 운전석과 실질적인 조향작용이 이루어지는 운전석 하부의 구성부품을 연결하여 운전자가 제공하는 조향력을 전달하는 역할을 한다.

따라서, 상기한 바와 같은 조향컬럼 어셈블리(115)는 도 2에 도시되는 바와 같이, 조향핸들(111)의 회전력을 조향기어(115)에 전달하는 조향샤프트(121), 그 조향샤프트(121)의 외부를 감싸는 재킷(130)으로 이루어져 있으며, 그 외 충격력을 흡수하는 충격흡수 구조 및, 조향핸들 틸트 조정구조가 구비되어 있다.

여기서, 조향샤프트(120)는 조향핸들 틸트 조정구조가 구비됨에 따라 도 3에 도시되는 바와 같이 상하, 좌우 방향으로 굴절 가능하도록 스피어 조인트(145)를 구성하고 있는 바, 이 스피어 조인트(145)는 두 요크 샤프트(121)(123)의 상하단에 각각 형성된 요크(147)(149)와, 그 요크(147)(149)와 결합되는 그루브(152)를 갖는 두 개의 반구형 스피어 블록(150)(151)과, 그 스피어 블록(150)(151) 사이에 끼워져 스피어 블록(150)(151)을 요크(147)(149)의 내주상에 축방향으로 가압시키는 압축 스프링(155)으로 이루어져 있다.

이에 따라, 조향컬럼 어셈블리(113)의 조향샤프트(120)는 조향핸들(111)의 틸팅 조정구조에 의해 조향핸들(111)이 틸팅 조정되는 과정에서, 압축 스프링(155)에 위치 축방향으로 가압되는 스피어 블록(150)(151)과 요크(147)(149)의 결합구조에 의해 조향핸들(111)이 고정되는 요크 샤프트(121)와 차체측에 지지되는 요크 샤프트(123)가 스피어 조인트(145)에 의해 서로 굴절을 이룰 수 있게 된다.

그런데, 상기와 같은 스피어 조인트(145)에서, 종래 요크 샤프트(123)는 도 5 및 도 6에 도시되는 바와 같이 스피어 블록(150)(151)에 결합되는 요크(149)와 샤프트(124)를 별도로 제작하여 용접작업을 통해 서로 조립함으로써 제작공정이 번잡해져 제작성을 저하시키게 됨은 물론 용접부분으로 인해 외관미를 저하시키고, 또한 용접작업으로 인하여 안전설계측면에서도 유리하지 못한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 요크 샤프트의 요크를 샤프트와 일체로 단조 성형함으로써 요크와 샤프트를 각각 제작하여 용접 조립해야하는 불편함을 없앨 수 있도록 하는 스피어 조인트용 요크 샤프트를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 조향장치의 한예를 보인 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 조향장치의 조향컬럼 어셈블리를 보인 부분 절개도.

도 3은 도 2에 도시된 스피어 조인트를 보인 정면도.

도 4는 종래 스피어 조인트용 요크 샤프트를 보인 평면도.

도 5는 도 4에 도시된 요크 샤프트의 분해도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 요크 샤프트가 적용되는 스피어 조인트를 보인 정면도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스피어 조인트용 요크 샤프트를 보인 정면도.

도 8은 도 7에 도시된 요크 샤프트의 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

123 : 요크 샤프트 124 : 샤프트

149 : 요크

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 하단에 스피어 조인트를 구성하기 위한 요크가 구비되는 요크 샤프트에 있어서, 상기 요크와 샤프트는 단조작업에 의해 일체로 성형되는 스피어 조인트용 요크 샤프트를 제공한다.

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

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 요크 샤프트(23)가 적용되는 스피어 조인트(45)를 보인 것이다.

이 스피어 조인트(45)는 두 개의 요크 샤프트(47)(49)를 굴절 가능하게 연결하기 위한 것으로, 상부에 위치되는 요크 샤프트(21)의 하단 및 하부에 위치되는 요크 샤프트(23)의 상단에는 호형 내주면을 형성하는 요크(47)(49)가 마주하는 방향으로 개방 형성되고, 요크(47)(49)의 내주상에는 두 개의 스피어 블록(50)(51)이 결합된다. 이 스피어 블록(50)(51)은 반구형로 이루어진 두개 블록으로 이루어져 상하로 서로 마주함으로써 구형을 형성하게 되고, 외주상에는 요크(47)(49)가 직교방향으로 결합되기 위한 ＋자상으로 그루브(52)가 형성되며, 스피어 블록(50)(51)의 사이에는 두 스피어 블록(50)(51)을 축방향으로 가압하여 요크(47)(49)의 내주상에 밀착시키기 위한 압축 스프링(55)이 설치되는 구조로 이루어진다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 요크 샤프트(49)는 도 7 및 도 8에 도시되는 바와 같이 요크(49)와 중공형 샤프트(24)가 일체형으로 이루어진다. 즉, 요크(49)와 샤프트(24)가 각각 제작되어 서로 용접 조립되지 않고 단조공정을 통해 일체로 성형된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따르면, 스피어 조인트(45)에 조립되는 요크 샤프트(23)가 단조공정에 의해 요크(49)와 샤프트(24)가 일체로 성형됨으로써 요크와(49)와 샤프트(24)를 조립하기 위한 용접공정 등이 요구되지 않게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 요크를 샤프트와 일체로 단조 성형함으로써 요크와 샤프트를 각각 제작하여 용접 조립해야하는 불편함을 없앨 수 있게 되어 요크 샤프트의 제작성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 요크와 샤프트의 조립을 위한 용접작업이 요구되지 않으므로 기존 용접에 위해 조립되던 구조에 비하여 외관미를 높일 수 있게 됨은 물론 용접작업으로 인한 불안요소를 없앨 수 있게 된다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 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 (1)

1. 하단에 스피어 조인트를 구성하기 위한 요크가 구비되는 요크 샤프트에 있어서, 상기 요크와 샤프트는 단조작업에 의해 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 스피어 조인트용 요크 샤프트.