KR200273958Y1 - 일체형인터미디트조향축구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인터미디트 축부의 양끝단에 조향축 및 조향기어와 굴절상태로 결합되기 위한 요크부가 각각 구비되는 인터미디트 조향축에 관한 것으로서, 특히 인터미디트 축부와 요크부를 냉간단조 공법으로 일체형으로 형성되는 특징이 있으며, 이러한 본 고안에 의하면 인터미디트 축부와 요크부가 일체형으로 형성되어 서로의 조립이 필요없게 됨으로써 조향시 축부와 요크부의 조립공차에 따른 토크변화를 없앰은 물론 수명을 연장할 수 있게 된다.

Description

일체형 인터미디트 조향축 구조{integral type intermediate steering shaft structure}

본 고안은 자동차의 진행방향을 조절하기 위한 조향장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조향휠의 조작력을 조향기어에 전달하는 인터미디트 조향축의 축부와 요크부를 냉간단조 공법으로 일체형으로 형성하여 조립이 필요 없도록 함으로써 조향시 축부와 요크부의 조립공차에 따른 토크변화를 없앰은 물론 수명을 연장할 수 있도록 하는 일체형 인터미디트 조향축 구조에 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 상술한 바와 같은 조향축(115)에서 조향컬럼(113)의 하단에 위치되어 조향기어(117)와 연결되는 부위인 인터미디트 조향축 조립체(116)를 도시한 것으로서, 이 인터미디트 조향축 조립체(116)는 인터미디트 축부(131), 조향축(115) 및 조향기어(117)와 연결되기 위해 그 인터미디트 축부(131)의 상하단부에 각각 결합된 요크부(135)로 구성되어 있어, 전체 조향 조작라인이 굴곡된 상태에서도 조향휠(111)의 조작력을 조향기어(117)에 원활히 전달할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 인터미디트 조향축 조립체(116)는 인터미디트 축부(131)의 양측단에 세레이션 축(132)을 형성하고 요크부(135)의 단부에 그 세레이션 홈(136)을 형성하여 인터미디트 축부(131)와 요크부(135)(136)를 서로 결합시킨 상태에서 용접 또는 코킹(caulking)작업을 통해 접합시키는 구조로 이루어져 있으므로, 세레이션 축(132) 및 세레이션 홈(136)의 이틈새에 따른 조립공차와 용접작업에 따른 열변형 또는 코킹작업에 따른 휨변형에 의해 동축도 공차가 발생하게 됨은 물론 축방향과 축직각방향의 수직도 공차가 발생하게 되는 문제점이 있다.

이와 같이, 이러한 인터미디트 축부(131)와 요크부(135)(136)의 동축도 및수직도 공차는 조향시 조향휠(111)로부터 전달되는 토크의 변화를 초래하여 조향성능을 저하시키게 됨은 물론 인터미디트 조향축의 수명을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 인터미디트 축부와 요크부를 일체로 성형하여 동축도 및 수직도 높임으로써 조향시 토크변화를 최소화시킬 수 있도록 함은 물론 제조공정을 간소화시켜 생산원가를 절감할 수 있도록 하는 일체형 인터미디트 조향축 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 조향장치의 한 예를 보인 사시도

도 2는 도 1에 도시된 조향장치의 종래 인터미디트 조향축 조립체를 부분 절개 단면도

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 인터미디트 조향축을 보인 정면도

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 인터미디트 조향축에서 일측 요크부와 인터미디트 축부가 일체형으로 형성된 상태를 보인 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 인터미디트 조향축 11 : 인터미디트 축부

15 : 요크부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 인터미디트 축부의 양끝단에 조향축 및 조향기어와 굴절상태로 결합되기 위한 요크부가 각각 구비되는 인터미디트 조향축에 있어서, 상기 인터미디트 축부와 상기 요크부는 냉각 단조에 의해 일체형으로 형성되는 인터미디트 조향축을 제공하고자 하는 것이다.

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

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 인터미디트 조향축(10)을 도시한 것이다. 이 인터미디트 조향축(10)은 도 1에 도시된 종래와 같이 조향컬럼(113)의 하단에 위치되어 조향휠(111)의 조작력을 조향기어(117)에 전달하기 위한 것이다. 인터미디트 축부(11)와, 그 인터미디트 축부(11)를 조향축(115) 및 조향기어(117)와 굴절 가능하게 결합시키기 위해 인터미디트 축부(11)의 상하단부에 각각 형성되는 요크부(15)로 이루어진다.

그리고, 인터미디트 축부(11)와 한 요크부(15)(16)는 각각의 부품으로 성형되지 않고 냉간단조(cold forging)를 통해 서로 일체화된 하나부품으로 형성될 수도 있으나, 바람직한 성형작업을 고려하여 두 요크부(15)(16) 중 한 요크부(15)만이 인터미디트 축부(11)와 일체형으로 형성되고, 나머지 요크부(16)는 기존과 같은 세레이션 구조를 통해 용접 또는 코킹으로 조립된다. 즉, 인터미디트 조향축(10) 소재의 재결정 온도 이하의 온도 또는 실온 이하에서 인터미디트 조향축(10)의 외형과 대응하는 구조를 갖는 다이(die)나 그 밖의 다양한 단조공구를 이용하여 소재에 압력을 가하여 단조품의 일체형 인터미디트 조향축(10)을 성형하게 된다.

이와 같이 본 고안의 실시예에 따른 일체형 인터미디트 조향축(10)의 성형과정을 살펴보면, 우선 봉형소재를 적정 길이로 전단한 다음 그 전단된 소재를 전방 압출(forward extrusion), 후방 압출(backward extrusion), 사이징(sizing), 트리밍(triming)의 냉간 단조정을 통해 도 4에 도시된 바와 같이 인터미디트 축부(11)와 요크부(15)가 일체로 성형된다.

이에 따라, 본 고안은 인터미디트 축부(11)와 요크부(15)가 냉간단조 성형에 의해 일체형으로 형성되어 인터미디트 축부(11)와 요크부(15)의 조립이 필요없게 됨으로써, 기존과 같은 조립구조에 따른 축부(11)와 요크부(15)의 조립공차를 없앨 수 있게 되어 동축도 및 수직도를 높일 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 인터미디트 축부와 요크부가 일체형으로 형성되어 축부와 요크부의 조립이 필요없게 됨으로써 조향시 축부와 요크부의 조립공차에 따른 토크변화를 없앨 수 있게 되어 조향성능을 향상시킬 수 있게 됨은 물론 인터미디트 조향축의 수명을 연장할 수 있게 된다.

또한, 본 고안은 기존 인터미디트 축부와 요크부의 조립에 따른 세레이션 가공 및 용접, 코킹 작업이 삭제됨으로써 제조공정을 간소화시켜 생산성을 향상시킴은 물론 생산원가를 절감할 수 있게 된다.

그리고, 본 고안은 인터미디트 조향축이 냉각단조에 의해 성형되므로 외관이 우수하며 단조시 표면이 경화됨에 따라 높은 강도를 가지게 된다.

본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 실용신안등록청구범위에 의해 나타난 고안의 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. 인터미디트 축부(11)의 양끝단에 조향축(115) 및 조향기어(117)와 굴절상태로 결합되기 위한 요크부(15)(16)가 각각 구비되는 인터미디트 조향축(10)에 있어서, 상기 인터미디트 축부(11)와 상기 요크부(15)는 냉각 단조에 의해 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인터미디트 조향축.