KR20080031752A - 나사의 풀림 방지를 위한 방법과 구조 및 수나사의제조방법 - Google Patents

나사의 풀림 방지를 위한 방법과 구조 및 수나사의제조방법 Download PDF

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가츠토시 니시무라
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    • F16B39/284—Locking by means of elastic deformation

Abstract

제1 부재(5)의 구멍(15)의 내주에 형성되는 암나사(15A)에 제2 부재(18)의 외주에 형성되는 수나사(18A)를 결합하기에 앞서서, 수나사(18A)가 형성되어 있는 제2 부재(18)의 외주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 복수 영역에, 반경 방향 바깥쪽을 향하여 팽출하고 수나사(18A)의 축 방향 일단측에 위치하는 팽출부(40)를 형성한다. 그러한 후에, 수나사(18A)를 암나사(15A)에 수나사(18A)의 축 방향 타단측으로부터 결합한다. 암나사(15A)에 나사 결합된 수나사(18A)를 풀리는 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크를, 수나사(18A)와 암나사(15A) 사이에 팽출부(40)가 개재되는 상태에서는 개재되지 않는 상태보다 크게 설정한다.
랙 피니언식 스트어링 장치, 나사 풀림, 입력 샤프트, 하우징

Description

나사의 풀림 방지를 위한 방법과 구조 및 수나사의 제조방법{METHOD AND STRUCTURE FOR PREVENTING SCREW FROM LOOSENING AND METHOD OF MANUFACTURING MALE SCREW}
본 발명은, 암나사에 나사 결합되는 수나사의 풀림을 방지하기 위한 방법과 구조, 및 그 수나사의 제조방법에 관한 것이다.
조향 조작에 의해 회전하는 피니언에 맞물리는 랙을 구비하는 랙 피니언식 스티어링 장치에 있어서는, 랙을 덮는 하우징에 마련되는 구멍의 내주에 암나사가 설치되고, 그 암나사에 폐쇄 부재의 외주에 형성된 수나사를 결합함으로써 구멍의 개구가 폐쇄되며, 그 구멍에 삽입되는 랙 지지 부재를 랙을 향해 가압하는 탄성 부재가 그 랙 지지 부재와 폐쇄 부재 사이에 개재되어 있다. 그 수나사와 암나사의 결합하는 양을 조절함으로써 랙 지지 부재와 폐쇄 부재 사이의 간극이 조절되고, 랙의 벤딩 등에 기인하는 랙과 피니언과의 맞물림량의 변동이 방지되어, 그 맞물림의 원활화가 도모되고 있다.
종래, 상기와 같은 폐쇄 부재에 형성된 수나사의 풀림을 방지하기 위해, 그 수나사에 로크 너트가 나사 결합되어 있다(특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 특허 공개 소54-138239호 공보
종래 기술에서는, 로크 너트가 필요하기 때문에 부품 개수가 증가한다. 또한, 로크 너트를 나사 결합시킬 때에 수나사가 암나사에 대하여 회전하여, 랙 지지 부재와 폐쇄 부재 사이의 간극이 변동하는 경우가 있다. 이 때문에, 그 간극의 재조정이 요구되기 때문에 생산성이 저하된다. 또한, 수나사를 암나사에 나사 결합시키는 공정 전에, 로크 너트를 수나사에 잠정적으로 나사 결합시키는 가조립 공정이 요구되기 때문에, 작업 능률이 좋지 않았다. 본 발명은, 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 나사의 풀림 방지를 위한 방법과 구조 및 수나사의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 나사의 풀림 방지를 위한 방법에서는, 제1 부재의 구멍의 내주에 형성되는 암나사에, 제2 부재의 외주에 형성되는 수나사를 결합하기에 앞서서, 상기 수나사가 형성되어 있는 상기 제2 부재의 외주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 복수 영역에, 반경 방향 바깥쪽을 향해 팽출하며 상기 수나사의 축방향 일단측에 위치하는 팽출부를 형성한 후에, 상기 수나사를 상기 암나사에 상기 수나사의 축 방향 타단측부터 결합하며, 상기 암나사에 나사 결합된 상기 수나사를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크를, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되는 상태에서는 개재되지 않는 상태보다 크게 설정한다.
본 발명에 의한 나사의 풀림 방지를 위한 구조는, 구멍을 갖는 제1 부재와, 상기 구멍의 내주에 형성되는 암나사와, 외주를 갖는 제2 부재와, 상기 제2 부재의 외주에 형성되는 수나사와, 상기 수나사의 반경 방향 안쪽에 위치하도록 상기 제2 부재에 형성되는 오목부를 포함하고, 상기 오목부의 내주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 복수 영역에, 반경 방향 바깥쪽을 향해 소성 변형된 소성 변형부가 형성되며, 상기 수나사가 형성되어 있는 상기 제2 부재의 외주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 복수 영역에, 상기 소성 변형부의 형성에 의해 반경 방향 바깥쪽을 향해 팽출된 팽출부가 형성되고, 상기 팽출부는 상기 수나사의 축 방향 일단측에 배치되며, 상기 암나사에 나사 결합된 상기 수나사를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크는, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되는 상태에서는 개재되지 않는 상태보다 크게 설정되어 있다.
본 발명의 방법에 의하면, 암나사에 수나사를 결합하는 초기에는, 수나사와 암나사 사이에 팽출부가 개재되지 않기 때문에, 용이하게 결합을 시작할 수 있다. 그러한 후에, 수나사와 암나사 사이에 팽출부가 개재되기 때문에, 수나사와 암나사 사이의 마찰이 커져, 수나사의 암나사에 대한 풀림을 규제할 수 있다. 또한, 수나사의 암나사에 대한 풀림을 로크 너트를 이용하지 않고 규제할 수 있기 때문에, 부품 개수를 저감하고, 생산성을 향상시키며, 작업능률을 향상시킬 수 있다. 또한, 필요에 따라서 설정된 값 이상의 토크를 작용시킴으로써 수나사를 암나사에 대하여 풀리게 하는 것이 가능해진다. 그 수나사를 암나사에 대하여 풀리게 하기 위한 토크를 관리함으로써, 수나사가 암나사에 대하여 뜻하지 않게 풀리는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 구조에 의하면 본 발명의 방법을 실시할 수 있다.
상기 암나사에 나사 결합된 상기 수나사를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크는, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되는 상태에서는 10 N·m 이상으로 설정되고, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되지 않는 상태에서는 1 N·m 이하로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 수나사와 암나사의 결합을 용이하게 행할 수 있고, 또한 수나사의 암나사에 대한 뜻하지 않게 풀리는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
상기 암나사에 상기 팽출부를 통해 나사 결합된 상기 수나사의 타단측에 있어서, 상기 제1 부재에 고정되는 피압박부에 상기 제2 부재가 압박되고, 상기 암나사에 나사 결합된 상기 수나사를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크는, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되는 상태에서는 3 N·m 이상으로 설정되며, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되지 않는 상태에서는 1 N·m 이하로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 수나사와 암나사의 결합을 용이하게 행할 수 있고, 또한 피압박부로부터 수나사의 타단에 작용하는 반력에 의해서 수나사와 암나사 사이의 마찰이 커져서, 수나사의 암나사에 대한 뜻하지 않게 풀리는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
조향 조작에 의해 회전하는 피니언에 맞물리는 랙을 덮는 하우징에 의해 상기 제1 부재가 구성되고, 상기 구멍에 삽입되는 랙 지지 부재를 상기 랙을 향해 가압하는 탄성력을 작용시키는 탄성 부재가 설치되며, 상기 구멍의 개구를 폐쇄하는 폐쇄 부재에 의해 상기 제2 부재가 구성되고, 상기 랙 지지 부재와 상기 폐쇄 부재 사이에 상기 탄성 부재가 개재되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명을 랙 피니언식 스티어링 장치에 적용할 수 있고, 필요에 따라서 설정된 값 이상의 토크를 작용시킴으로써 수나사를 암나사에 대하여 풀리게 하여, 랙 지지 부재와 폐쇄 부재 사이의 간극의 조절 작업을 능률 좋게 행할 수 있다.
본 발명의 나사의 풀림 방지를 위한 구조에서의 수나사의 제조방법에 있어서는, 3개의 압박부를, 수나사의 축심에 대하여 경사지게 하고, 수나사의 둘레 방향에서 서로 이격시키며, 오목부 개구의 둘레 가장자리와 대향하도록, 일체적으로 배치한 후에, 3개의 압박부를 일체적으로 상기 제2 부재에 대하여 상기 수나사의 축심 방향으로 상대 이동시켜, 각 압박부를 상기 오목부 개구의 둘레 가장자리에 압박함으로써 상기 소성 변형부를 형성한다. 본 발명에 의하면, 제2 부재에서 오목부 개구의 둘레 가장자리에 압박되는 압박부의 수는 3이기 때문에, 각 압박부를 오목부 개구의 둘레 가장자리에 균등하게 압박할 수 있다. 이에 따라, 각 소성 변형부에 있어서의 소성 변형량을 균일화하고, 각 팽출부의 팽출량을 균일화할 수 있기 때문에, 수나사를 풀리게 하는 데 요구되는 토크를 정확히 설정하여, 수나사의 암나사에 대한 뜻하지 않는 풀림을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 부품 개수를 저감하고, 생산성을 향상시키며, 작업 능률을 향상시킬 수 있는 나사의 풀림 방지를 위한 방법 및 구조를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 랙 피니언식 스티어링 장치의 주요부의 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 랙 피니언식 스티어링 장치의 주요부의 부분 파단 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 폐쇄 부재의 정면도이다.
도 4a는 본 발명의 실시형태의 압박 공구의 평면도이다.
도 4b는 본 발명의 실시형태의 압박 공구의 측면도이다.
도 5a는 본 발명의 실시형태에 따라 압박 공구에 의해 소성 변형부를 형성하기 전의 상태를 도시하는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 실시형태에 따라 압박 공구에 의해 소성 변형부를 형성한 후의 상태를 도시하는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 실시형태에 따라 수나사를 암나사에 결합하는 초기의 상태를 도시하는 도면이다.
도 6b는 본 발명의 실시형태에 따라 수나사를 암나사에 결합한 후의 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 변형예의 랙 피니언식 스티어링 장치의 주요부의 종단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
3: 피니언 4: 랙
5: 하우징(제1 부재) 15, 5': 구멍
15A, 5A: 수나사 16: 랙 지지 부재
18: 폐쇄 부재(제2 부재) 18A, 70A: 수나사
18A, 70a: 오목부 18a': 둘레 가장자리
20: 탄성 부재 30, 80: 소성 변형부
40, 90: 팽출부 52a: 압박부
70: 환상 부재(제2 부재)
도 1 및 도 2에 도시하는 랙 피니언식 스티어링 장치(1)는, 스티어링 휠(도시생략)에 연결되는 입력 샤프트(2)와, 입력 샤프트(2)의 외주에 설치되는 헬리컬 피니언(3)과, 피니언(3)에 톱니(4a)를 통해 맞물리는 헬리컬 랙(4)과, 피니언(3)과 랙(4)을 덮는 하우징(5)을 구비한다. 하우징(5)에 의해 본 발명의 제1 부재가 구성된다. 하우징(5)은 입력 샤프트(2)를 볼 베어링(6)과 니들 베어링(7)을 통해 지지한다. 베어링(6)의 내륜(6a)은 입력 샤프트(2)의 단차(2a)와 입력 샤프트(2)에 부착되는 링(8)에 의해 개재되고, 외륜(6b)은 하우징(5)의 샤프트 유지 구멍(5') 안의 단차(5a)와 하우징(5)에 부착되는 고정링(9)에 의해 개재된다. 입력 샤프트(2)와 하우징(5) 사이에 시일(10)이 설치된다. 조향 조작에 의한 피니언(3)의 회전에 의해, 랙(4)이 차량의 폭 방향으로 이동함으로써, 링크 기구(도시생략)를 통해 랙(4)의 양단에 연결되는 차륜의 조향각이 변화된다.
하우징(5)은, 피니언(3)과 랙(4)과의 맞물림 위치로부터, 랙(4)의 길이 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 유지부(5˝)를 갖는다. 유지부(5˝)에 구멍(15)이 마련되어 있다. 랙 지지 부재(16)는 랙(4)의 길이 방향에 직교하는 방향으로 왕복 이동 가능하게 구멍(15)에 삽입된다. 구멍(15)의 개구가 폐쇄 부재(18)에 의해 폐쇄된다. 폐쇄 부재(18)에 의해 본 발명의 제2 부재가 구성된다. 폐쇄 부재(18)의 외주에 수나사(18A)가 형성되고, 수나사(18A)가 구멍(15)의 내주에 형성되는 암나사(15A)에 나사 결합됨으로써 구멍(15)의 개구가 폐쇄 부재(18)에 의해 폐쇄된다. 폐쇄 부재(18)의 일단에, 수나사(18A)의 반경 방향 안쪽에 위치하도록 오목부(18a)가 형성되고, 이에 따라 폐쇄 부재(18)는 바닥이 있는 통 형상을 갖는다. 오목부(18a)의 내주는, 개구측이 다각 기둥을 따르는 공구 결합부(18b)가 되고, 바닥부측(18c)은 원뿔면을 따르는 형상으로 되어 있다. 공구 결합부(18b)를 따르는 외주를 갖는 렌치 등의 공구(도시 생략)를 오목부(18a)에 삽입하고, 폐쇄 부재(18)를 회전시킴으로써, 수나사(18A)를 암나사(15A)에 대하여 결합하거나 풀 수 있다. 또한, 폐쇄 부재(18)와 하우징(5) 사이에 시일 링(19a)이 배치된다.
랙 지지 부재(16)의 일단은 폐쇄 부재(18)의 타단에 대향한다. 랙 지지 부재(16)의 타단은 시트(17)를 통해 랙(4)의 배면을 지지한다. 랙 지지 부재(16)의 일단에 형성된 구멍(16a)에, 압축 코일 스프링에 의해 구성되는 탄성 부재(20)가 삽입된다. 탄성 부재(20)는, 랙 지지 부재(16)와 폐쇄 부재(18) 사이에 개재됨으로써 압축되어, 랙 지지 부재(16)를 랙(4)을 향해 가압하는 탄성력을 작용시킨다. 이에 따라, 랙 지지 부재(16)의 이동에 의해 랙(4)과 피니언(3)의 원활한 맞물림을 확보하고 있다. 랙 지지 부재(16)의 일단과 폐쇄 부재(18)의 타단 사이의 간극 S가 조절됨으로써, 랙(4)의 벤딩 등에 기인하는 랙 지지 부재(16)의 이동량이 적정해져서, 랙(4)과 피니언(3)과의 맞물림이 확보된다. 그 간극 S의 조절은, 수나사(18A)와 암나사(15A)의 결합하는 양을 조절함으로써 행해진다. 또한, 랙 지지 부재(16)와 하우징(5) 사이에 시일 링(19b)이 배치된다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 폐쇄 부재(18)의 오목부(18a)의 내주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 복수 영역(본 실시형태에 있어서는 3 영역)에, 반경 방향 바 깥쪽을 향해 소성 변형된 소성 변형부(30)가 형성되어 있다. 각 소성 변형부(30)는 오목부(18a) 개구의 둘레 가장자리(18a')의 일부를 소성 변형함으로써 형성되어 있다. 수나사(18A)가 형성되어 있는 폐쇄 부재(18)의 외주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 복수 영역(본 실시형태에 있어서는 3 영역)에, 소성 변형부(30)의 형성에 의해 반경 방향 바깥쪽을 향해 팽출된 팽출부(40)가 형성되어 있다. 각 팽출부는 수나사(18A)의 축 방향 일단측[하우징(5)의 바깥쪽]에 배치되고, 수나사(18A)는 암나사(15A)에 수나사(18A)의 축 방향 타단측으로부터 결합된다. 이에 따라, 암나사(15A)에 나사 결합된 수나사(18A)를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크는, 수나사(18A)와 암나사(15A) 사이에 팽출부(40)가 개재되는 상태에서는 개재되지 않는 상태보다 크게 설정된다. 또한 팽출부(40)의 팽출량은 육안으로는 식별하기 어려울 정도로 조금(예컨대 0.1 mm 이하)이기 때문에, 도면에 있어서는 수나사(18A)의 외주는 원을 따르는 것으로 되어 있다.
본 실시형태에 있어서는, 수나사(18A)는 예컨대 전조(轉造)에 의해 형성되고, 그러한 후에 소성 변형부(30)가 도 4a 및 도 4b에 도시되는 압박 공구(50)에 의해 형성된다. 압박 공구(50)는, 육각 너트형의 본체(51)와, 본체(51)의 외주로부터 팽출하는 3개의 블레이드(52)를 갖는다. 각 블레이드는, 서로 동일 형태를 가지며, 본체(51)의 둘레 방향에서 서로 등간격으로 배치되어 있다. 각 블레이드(52)의 일단에는 에지형의 압박부(52a)가 형성되어 있다. 각 압박부(52a)는, 본체(51)의 외주로부터 이격되어 본체(51)의 일단으로부터 타단을 향하도록, 본체(51)의 축 방향(도 4b의 상하 방향)에 대하여 경사진다.
예컨대, 압박 공구(50)와 폐쇄 부재(18) 중 한 쪽이 가압 장치의 램에 부착되고, 다른 쪽은 테이블 등에 고정된다. 이에 따라 도 5a에 도시하는 바와 같이, 본체(51)의 축심을 폐쇄 부재(18)의 축심에 일치시킴으로써, 3개의 압박부(52a)가 수나사(18A)의 축심에 대하여 경사지게 되고, 수나사(18A)의 둘레 방향에서 서로 이격되며, 오목부(18a) 개구의 둘레 가장자리(18a')와 대향하도록, 일체적으로 배치될 수 있다. 그러한 후에, 가압 장치에 의해 폐쇄 부재(18)와 압박 공구(50)를 수나사(18A)의 축심 방향으로 상대 이동시킴으로써, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 3개의 압박부(52a)를 일체적으로 폐쇄 부재(18)에 대하여 수나사(18A)의 축심 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 각 압박부(52a)를 오목부(18a) 개구의 둘레 가장자리(18a')에 압박함으로써, 오목부(18a)의 내주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 3 영역에, 반경 방향 바깥쪽을 향해 소성 변형된 소성 변형부(30)를 형성한다. 각 소성 변형부(30)의 형성에 의해, 수나사(18A)가 형성되어 있는 폐쇄 부재(18)의 외주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 3 영역에, 반경 방향 바깥쪽을 향하여 팽출된 팽출부(40)가 형성된다.
본 실시형태에서는, 암나사(15A)에 나사 결합된 수나사(18A)를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크는, 수나사(18A)와 암나사(15A) 사이에 팽출부(40)가 개재되는 상태에서는 10 N·m 이상으로 설정되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25 N·m 이상, 50 N·m 이하로 설정되며, 수나사(18A)와 암나사(15A) 사이에 팽출부(40)가 개재되지 않는 상태에서는 1 N·m 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 팽출부(40)는 소성 변형부(30)의 형성에 의해 형성되고, 소성 변형부(30)는 압 박부(52a)를 오목부(18a) 개구의 둘레 가장자리(18a')에 축 방향으로부터 압박함으로써 형성되기 때문에, 암나사(15A)에 나사 결합된 수나사(18A)를 회전시키는 데 요구되는 토크가 설정 토크가 되도록, 그 축 방향의 압박력 또는 압박량을 미리 실험에 의해 구한 후에 팽출부(40)를 형성하면 좋다. 그 설정 토크를 정확히 소망값으로 하기 위해서는, 팽출부(40)의 형성 전에 수나사(18A)와 암나사(15A)의 제조 공차를 작게 하는 것이 바람직하다. 예컨대 수나사(18A)의 정밀도를 4h(ISO)보다 고정밀도로 하고, 암나사(15A)의 정밀도를 4H(ISO)보다 고정밀도로 한다. 또한, 수나사(18A)를 암나사(15A)에 결합하는 초기에는, 50 N·m를 넘는 토크, 예컨대 75 N·m 정도의 토크를 체결 방향으로 작용시킴으로써, 폐쇄 부재(18)에 의해 랙 지지 부재(16)를 통해 랙(4)을 피니언(3)에 압박한다. 이 상태에서 피니언(3)을 회전시킴으로써, 랙(4)과 피니언(3), 및 랙(4)과 랙 지지 부재(16)와 같이 서로 접촉하는 부재를 양호하게 연동시킨다. 그러한 후에, 간극 S를 조절하기 위해 수나사(18A)의 풀림 방향으로의 토크를 작용시키는 것이 바람직하다.
상기 구성에 있어서는, 암나사(15A)에 수나사(18A)를 결합하기에 앞서서, 수나사(18A)가 형성되어 있는 폐쇄 부재(18)의 외주에는, 수나사의 축 방향 일단측에 위치하는 팽출부(40)를 각각 형성한 후에, 수나사(18A)를 암나사(15A)에 수나사(18A)의 축 방향 타단측으로부터 결합하고 있다. 그 암나사(15A)에 나사 결합된 수나사(18A)를 회전시키는 데 요구되는 토크를, 수나사(18A)와 암나사(15A) 사이에 팽출부(40)가 개재되는 상태에서는 개재되지 않는 상태보다 크게 설정하고 있다. 이에 따라, 도 6a에 도시하는 바와 같이, 암나사(15A)를 수나사(18A)를 결합하는 초기에는 수나사(18A)와 암나사(15A) 사이에 팽출부(40)가 개재되지 않기 때문에, 용이하게 결합을 시작할 수 있다. 그러한 후에, 도 6b에 도시하는 바와 같이 수나사(18A)의 일단측이 암나사(15A)에 나사 결합되면, 수나사(18A)와 암나사(15A) 사이에 팽출부(40)가 개재되기 때문에, 수나사(18A)와 암나사(15A) 사이의 마찰이 커져서, 수나사(18A)의 암나사(15A)에 대한 풀림을 규제할 수 있다. 특히 암나사(15A)에 나사 결합된 수나사(18A)를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크는, 수나사(18A)와 암나사(15A) 사이에 팽출부(40)가 개재되는 상태에서는 10 N·m 이상으로 설정되고, 수나사(18A)와 암나사(15A) 사이에 팽출부(40)가 개재되지 않는 상태에서는 1 N·m 이하로 설정되어 있기 때문에, 수나사(18A)와 암나사(15A)의 결합을 용이하게 행할 수 있으며, 수나사(18A)의 암나사(15A)에 대한 뜻하지 않는 풀림을 확실하게 방지할 수 있다. 또한 수나사(18A)의 암나사(15A)에 대한 풀림을 로크 너트를 이용하지 않고 규제할 수 있기 때문에, 부품 개수를 저감하고, 생산성을 향상시켜, 작업능률을 향상시킬 수 있다. 또한 필요에 따라서 설정된 값 이상의 토크를 작용시키면, 수나사(18A)를 암나사(15A)에 대하여 풀리게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 랙 지지 부재(16)와 폐쇄 부재(18) 사이의 간극 S의 조절 작업의 능률을 향상시킬 수 있다. 그 수나사(18A)를 암나사(15A)에 대하여 풀리게 하는 토크를 관리함으로써, 수나사(18A)가 암나사(15A)에 대하여 뜻하지 않게 풀리는 것을 방지할 수 있다. 또한 압박 공구(50)에 의해 소성 변형부(30)를 형성할 때, 오목부(18a) 개구의 둘레 가장자리(18a')에 압박되는 압박부(52a)의 수는 3이기 때문에, 각 압박부(52a)를 오목부(18a) 개구의 둘레 가장자리(18a')에 균등하게 압박할 수 있다. 이에 따라, 각 소성 변형부(30)에 있어서의 소성 변형량을 균일화하고, 각 팽출부(40)의 팽출량을 균일화할 수 있기 때문에, 폐쇄 부재(18)를 풀리게 하는 데 요구되는 토크를 정확히 설정하여, 수나사(18A)의 암나사(15A)에 대한 뜻하지 않는 풀림을 확실하게 방지할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서의 외륜(6b) 고정용 고정링(9) 대신에 도 7의 변형예에 도시하는 환상 부재(70)를 이용하여, 환상 부재(70)를 본 발명의 제2 부재로 하여도 좋다. 즉, 환상 부재(70)의 외주에는, 하우징(5)의 샤프트 유지 구멍(5')의 내주에 형성된 암나사(5A)에 나사 결합되는 수나사(70A)가 형성된다. 환상 부재(70)의 내주 구멍이 본 발명의 오목부(70a)가 된다. 오목부(70a) 개구의 둘레 가장자리(70a')에 있어서의 3 영역에, 반경 방향 바깥쪽을 향해 소성 변형된 소성 변형부(80)가 상기 실시형태와 마찬가지로 형성된다. 이에 따라, 수나사(70A)의 축 방향 일단측에 있어서, 수나사(70A)가 형성되어 있는 환상 부재(70)의 외주에는, 반경 방향 바깥쪽을 향해 팽출된 팽출부(90)가 상기 실시형태와 마찬가지로 형성된다. 암나사(5A)에 팽출부를 통해 나사 결합된 수나사(70A)의 타단측에서, 하우징(5)에 고정되는 외륜(6b)(피압박부)에 환상 부재(70)가 압박된다. 이 경우, 암나사(5A)에 나사 결합된 수나사(70A)를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크는, 수나사(70A)와 암나사(5A) 사이에 팽출부(90)가 개재되는 상태에서는 3 N·m 이상으로 설정되고, 수나사(70A)와 암나사(5A) 사이에 팽출부(90)가 개재되지 않는 상태에서는 1 N·m 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 수나사(70A)와 암나사(5A)의 결합을 용이하게 행할 수 있고, 또한 외륜(6b)으로부터 수나사(70A) 의 타단에 작용하는 반력에 의해서 수나사(70A)와 암나사(5A) 사이의 마찰을 크게 함으로써, 수나사(70A)의 암나사(5A)에 대한 뜻하지 않는 풀림을 확실하게 방지할 수 있다. 다른 것은 상기 실시형태와 유사하게 된다.
본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 예컨대 본 발명은 랙 피니언식 스티어링 장치에 적용되는 것에 한정되지 않고, 제1 부재의 구멍의 내주에 형성되는 암나사에 제2 부재의 외주에 형성되는 수나사를 나사 결합시키는 구조이면 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 제1 부재의 구멍의 내주에 형성되는 암나사에 제2 부재의 외주에 형성되는 수나사를 결합하기에 앞서서, 상기 수나사가 형성되어 있는 상기 제2 부재의 외주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 복수 영역에, 반경 방향 바깥쪽을 향해 팽출하며 상기 수나사의 축 방향 일단측에 위치하는 팽출부를 형성하고,
    상기 수나사를 상기 암나사에 상기 수나사의 축 방향 타단측부터 결합하며, 상기 암나사에 나사 결합된 상기 수나사를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크를, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되는 상태에서는 개재되지 않는 상태보다 크게 설정하는 나사의 풀림 방지를 위한 방법.
  2. 구멍을 갖는 제1 부재와,
    상기 구멍의 내주에 형성되는 암나사와,
    외주를 갖는 제2 부재와,
    상기 제2 부재의 외주에 형성되는 수나사와,
    상기 수나사의 반경 방향 안쪽에 위치하도록 상기 제2 부재에 형성되는 오목부를 포함하고,
    상기 오목부의 내주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 복수 영역에, 반경 방향 바깥쪽을 향해 소성 변형된 소성 변형부가 형성되며,
    상기 수나사가 형성되어 있는 상기 제2 부재의 외주에서 둘레 방향으로 서로 이격된 복수 영역에, 상기 소성 변형부의 형성에 의해 반경 방향 바깥쪽을 향해 팽출된 팽출부가 형성되고,
    상기 팽출부는 상기 수나사의 축 방향 일단측에 배치되며,
    상기 암나사에 나사 결합된 상기 수나사를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크는, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되는 상태에서는 개재되지 않는 상태보다 크게 설정되어 있는 나사의 풀림 방지를 위한 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 암나사에 나사 결합된 상기 수나사를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크는, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되는 상태에서는 10 N·m 이상으로 설정되고, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되지 않는 상태에서는 1 N·m 이하로 설정되어 있는 것인 나사의 풀림 방지를 위한 구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 암나사에 상기 팽출부를 통해 나사 결합된 상기 수나사의 타단측에 있어서, 상기 제1 부재에 고정되는 피압박부에 상기 제2 부재가 압박되고,
    상기 암나사에 나사 결합된 상기 수나사를 풀림 방향으로 회전시키는 데 요구되는 토크는, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되는 상태에서는 3 N·m 이상으로 설정되며, 상기 수나사와 상기 암나사 사이에 상기 팽출부가 개재되지 않는 상태에서는 1 N·m 이하로 설정되어 있는 것인 나사의 풀림 방지를 위한 구조.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    조향 조작에 의해 회전하는 피니언에 맞물리는 랙을 덮는 하우징에 의해 상기 제1 부재가 구성되고,
    상기 구멍에 삽입되는 랙 지지 부재를 상기 랙을 향해 가압하는 탄성력을 작용시키는 탄성 부재가 설치되며,
    상기 구멍의 개구를 폐쇄하는 폐쇄 부재에 의해 상기 제2 부재가 구성되고,
    상기 랙 지지 부재와 상기 폐쇄 부재 사이에 상기 탄성 부재가 개지되는 것인 나사의 풀림 방지를 위한 구조.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 나사의 풀림 방지를 위한 구조에 있어서의 수나사 제조 방법으로서,
    3개의 압박부를, 수나사의 축심에 대하여 경사지게 하고, 수나사의 둘레 방향에서 서로 이격시키며, 오목부 개구의 둘레 가장자리와 대향하도록, 일체적으로 배치하고,
    3개의 압박부를 일체적으로 상기 제2 부재에 대하여 상기 수나사의 축심 방향으로 상대 이동시키며,
    각 압박부를 상기 오목부 개구의 둘레 가장자리에 압박함으로써 상기 소성 변형부를 형성하는 수나사의 제조방법.
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CN114769755A (zh) * 2022-04-24 2022-07-22 乔治费歇尔金属成型科技（苏州）有限公司 一种超行程放电加工连接杆

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