KR20050020294A - 자동차의 스티어링 인터미드 샤프트 및 그 제조방법 - Google Patents

자동차의 스티어링 인터미드 샤프트 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 스티어링 인터미드 샤프트에 관한 것으로, 스티어링 기어에 조립되는 튜브와, 스티어링 칼럼에 조립되며 상기 튜브의 내측에서 이동가능하게 결합되는 샤프트로 구성되는 스티어링 인터미드 샤프트에 있어서, 상기 샤프트의 외주면을 나일론 코팅처리한 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의한 인터미드 샤프트의 제조방법은 샤프트의 표면에 물 또는 알카리 세정액을 분사하는 세척 단계(S10); 상기 샤프트를 회전시키면서 샤프트의 표면에 모래를 분사하여 이물질을 제거하는 이물질제거 단계(S20); 샤프트의 표면에 접착제를 도포하는 접착제도포 단계(S30); 상기 접착제가 도포된 샤프트의 표면을 고주파로 가열하는 예열 단계(S40); 상기 샤프트를 플라스틱 코팅 파우더에 삽입하는 코팅 단계(S50); 상기 샤프트의 코팅면을 소정 치수로 가공하는 커팅 단계(S60);의 순서를 수행하여 제조함으로써 샤프트의 치와 튜브 내주면의 치가 부딪히면서 발생되는 샤프트의 변형 및 소음을 방지하도록 한 것이다.

Description

자동차의 스티어링 인터미드 샤프트 및 그 제조방법{SRTEERING INTERMEDIATED SHAFT OF VEHICLE AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 자동차 파워 스티어링 시스템의 인터미드 샤프트(Intermediate shaft)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인터미드 샤프트의 치와 튜브 내주면의 치가 부딪히면서 발생되는 샤프트의 변형 및 소음을 방지하도록 한 자동차의 스티어링 인터미드 샤프트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 자동차 파워 스티어링 시스템을 간략하게 도시한 것으로, 자동차의 파워 스티어링 시스템은 스티어링펌프(1)에서 고압을 발생시켜 스티어링 기어(2)에 압력을 전달함으로써 운전자가 적은 조작력으로 자동차의 조향조작을 실시하도록 하고 있다. 이러한 파워 스티어링 시스템은 스티어링 펌프(1)측에 리저버 탱크(3)의 윤활유가 석션호스(4)를 통하여 유입되고, 스티어링 펌프(1)에서 공급되는 고압의 윤활유은 프레져 호스(5)를 통하여 스티어링 기어(2)의 밸브의 작동에 따라 좌,우 실린더로 공급되며, 좌, 우측으로 들어간 윤활유가 스티어링 기어(2)의 리턴 포트에 접속된 리턴호스(6)를 통해 리저버 탱크(3)쪽으로 회수된다. 이때, 타이어(9)를 통해 전달되는 상하 진동충격은 인터미드 샤프트(10)와 스티어링 기어(2)를 통해 컬럼(7)과 스티어링 휠(8)로 전달되는데 그에 따라 타이어(9)의 미세한 움직임에 따라 운전자가 좌우측으로 미세하게 유동하게 되며, 스티어링 휠(8)쪽에서 이상음 및 진동이 발생되고, 인터미드 샤프트(10)에는 충격파가 발생된다.
종래에는 스티어링 칼럼은 차체에 조립되고 스티어링 기어는 서브프레임에 장착되기 때문에 도 2에서와 같이, 스티어링 칼럼(7)과 스티어링 기어(2) 사이에서 발생되는 변위를 흡수함과 아울러 조립시 스티어링 칼럼(7)의 길이조절이 가능하도록 하기 위하여 스티어링 기어(2)에 조립되는 인터미드 샤프트(10)는 스티어링 기어(2)에 조립되는 튜브(11)와, 스티어링 칼럼(7)에 조립되며 상기 튜브(11)의 내측에서 이동가능하게 결합되는 샤프트(12)로 2분할되어 구성된다.
스티어링 휠을 조향조작하면 스티어링 칼럼을 통해서 스티어링 기어로 회전력이 전달되어 타이어가 조향되는데, 전축하중이 무거운 경우에는 스티어링 휠을 회전조작하더라도 타이어가 회전되지 않게 되며, 과도한 스티어링 휠의 회전조작으로 인해 인터미드 샤프트의 변형이 발생되거나, 인터미드 샤프트의 치와 튜브 내주면의 치가 부딪히면서 치타음(齒打音)이 발생되는 문제가 있다.
이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 스티어링 휠의 과도한 조향시 인터미드 샤프트의 변형 발생 또는 치타음 발생을 방지하려는데 있다.
상기와 같은 본 발명은 스티어링 기어에 조립되는 튜브와, 스티어링 칼럼에 조립되며 상기 튜브의 내측에서 이동가능하게 결합되는 샤프트로 구성되는 스티어링 인터미드 샤프트에 있어서, 상기 샤프트의 외주면이 나일론 코팅처리되어 구성함을 특징으로 한다.
이때, 상기 샤프트의 외주면과 상기 튜브의 내주면에 상호 치합되는 스플라인이 형성된 것이 코팅을 실시하기에 유리하다.
또한, 본 발명에 의한 인터미드 샤프트의 코팅은 샤프트의 표면에 물 또는 알카리 세정액을 분사하는 세척 단계(S10); 상기 샤프트를 회전시키면서 샤프트의 표면에 모래를 분사하여 이물질을 제거하는 이물질제거 단계(S20); 샤프트의 표면에 접착제를 도포하는 접착제도포 단계(S30); 상기 접착제가 도포된 샤프트의 표면을 고주파로 가열하는 예열 단계(S40); 상기 샤프트를 플라스틱 코팅 파우더에 삽입하는 코팅 단계(S50); 상기 샤프트의 코팅면을 소정 치수로 가공하는 커팅 단계(S60);의 순서로 수행한다.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
첨부도면 도 4a 및 4b는 스플라인이 형성된 본 발명에 의한 인터미드 샤프트의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 스터어링 인터미드 샤프트의 제조방법의 흐름도이다.
일반적으로 스티어링 칼럼의 스티어링 인터미드 샤프트는 타이어로부터 들어오는 회전방향 및 축방향의 유격을 감소시켜주며, 회전을 원활하게 실시하는 부품으로서, 축방향으로 이동시시 발생되는 이음(異音)은 윤활유를 공급하여 저감시킬 수 있으나 회전시 발생되는 치타음은 저감시키기 어렵다.
이에 대하여 본 발명은 스티어링 인터미드 샤프트(22)의 외주면에 나일론 코팅층(30)을 형성하여 샤프트(22)가 튜브(21)의 부딪히면서 발생되는 치타음을 개선하도록 구성한 것이다.
이러한 나일론 코팅을 실시하기 위하여 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 종래의 인터미드 샤프트(10)는 튜브(11)와 샤프트(12)의 외주면에 세레이션(36산)(12a)이 형성되어 있는데 반하여, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 인터미드 샤프트(20)는 샤프트(22)의 외주면을 스플라인(spline)(22a)(10산)으로 형성하고, 이에 대응되는 튜브(21)의 내주면에도 스플라인(21a)을 형성한다.
이러한 스플라인 타입에 의한 인터미드 샤프트의 구조는 면압강도가 우수해지는 장점이 있고, 조립성이 양호해지는 이점이 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 스티어링 인터미드 샤프트의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
인터미드 샤프트의 표면에 50∼60℃의 물 또는 알카리 세정액을 10초 가량 분사하여 세척한 후에 에어(Air)에 의해 건조시키고(S10), 세척하여 건조된 인터미드 샤프트를 회전시키면서 샤프트의 표면에 4∼6kg/cm2의 압력으로 모래(sand)를 분사하여 인터미드 샤프트의 표면에 묻어있는 이물질을 제거하며(S20), 나이론 코팅액이 인터미드 샤프트의 표면에 양호하게 접착되도록 하기 위하여 프라이머와 같은 접착제를 도포한다(S30). 이때, 프라이머의 온도는 20∼35℃이다.
이후 샤프트의 표면에 도포된 접착제의 상태를 양호하게 유지하기 위하여 고주파에 의하여 23∼25초 가량 가열한 후에(S40), 인터미드 샤프트를 플라스틱 코팅 파우더(코팅액)에 4회 가량 담그어줌으로써 인터미드 샤프트의 표면을 코팅시킨다(S50). 이때, 코팅파우더의 침전속도(파우더 유동 침적법에 의해 코팅액의 침전을 방지하기 위하여 저어주는 작업)는 1∼2초이며, 코팅파우더의 온도는 185℃인 것이 바람직하다.
코팅이 완료된 인터미드 샤프트는 균일한 코팅면으로 관리하기 위하여 소정 치수로 브로치(broach) 가공하게 된다(S60).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차의 스티어링 인터미드 샤프트는 스티어링 인터미드 샤프트의 회전시 발생되는 샤프트의 변형 및 치타음을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 자동차의 스티어링 시스템의 구성도.
도 2는 일반적인 스티어링장치의 측면도.
도 3a 및 3b는 세레이션이 형성된 종래 인터미드 샤프트의 사시도.
도 4a 및 4b는 스플라인이 형성된 본 발명 인터미드 샤프트의 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 스터어링 인터미드 샤프트의 제조방법의 흐름도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
20 ; 인터미드 샤프트
21 ; 튜브
22 ; 샤프트

Claims (3)

  1. 스티어링 기어에 조립되는 튜브와, 스티어링 칼럼에 조립되며 상기 튜브의 내측에서 이동가능하게 결합되는 샤프트로 구성되는 스티어링 인터미드 샤프트에 있어서,
    상기 샤프트의 외주면에 나일론 코팅층을 형성하여 구성함을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 인터미드 샤프트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤프트의 외주면과 상기 튜브의 내주면에 상호 치합되는 스플라인이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 인터미드 샤프트.
  3. 샤프트의 표면에 물 또는 알카리 세정액을 분사하는 세척 단계(S10);
    상기 샤프트를 회전시키면서 샤프트의 표면에 모래를 분사하여 이물질을 제거하는 이물질제거 단계(S20);
    샤프트의 표면에 접착제를 도포하는 접착제도포 단계(S30);
    상기 접착제가 도포된 샤프트의 표면을 고주파로 가열하는 예열 단계(S40);
    상기 샤프트를 플라스틱 코팅 파우더에 삽입하는 코팅 단계(S50);
    상기 샤프트의 코팅면을 소정 치수로 가공하는 커팅 단계(S60);로 구성되는 자동차의 스티어링 인터미드 샤프트의 제조방법.
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