KR20170132593A - 차량용 요크 샤프트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 요크 샤프트에 관한 것으로서, 스티어링 컬럼과 연결되는 요크부 및 상기 요크부와 일체로 형성되는 샤프트로 이루어지는 요크 샤프트에 있어, 상기 샤프트의 외면 둘레를 따라 간격을 두고 슬라이딩 장착홈이 소정구간 형성되고, 상기 샤프트의 외면에는 슬라이딩 장착홈과 대응하는 부분에 수평방향으로 다수개의 볼이 장착되는 리테이너가 장착될 수 있다.
본 발명에 따르면, 요크부와 일체로 형성되는 샤프트에 코킹을 장착하여 리테이너의 이탈을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 C-RING 삭제 및 관련 조립부의 가공 삭제로 원가절감을 가질 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 요크 샤프트{Sphere-joint of vehicle}

본 발명은 차량용 요크 샤프트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 요크부와 일체로 형성되는 샤프트에 장착되는 리테이너의 이탈을 방지할 수 있도록 하는 차량용 요크 샤프트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 운전자가 차량의 진행방향을 임의로 바꾸기 위하여 조향장치가 제공된다.

그리고 상기 조향장치는 운전석 전방에 설치되어 운전자의 조작에 의해 차량의 진행방향을 바꾸기 위한 스티어링 휠과, 상기 스티어링 휠의 하부에 설치되는 스티어링 컬럼과, 상기 스티어링 휠의 회전운동을 직진운동으로 전환시킴과 동시에 조향력을 증대시켜 타이어의 방향을 변경시키는 기어박스와, 상기 스티어링 컬럼에 전달된 회전력을 기어박스로 전달하기 위한 조향 조인트 어셈블리를 포함한다.

상기 조향 조인트 어셈블리는 샤프트조인트와 상기 샤프트조인트에 슬라이드 이동 가능하도록 조립되는 파이프 조인트로 구성된다.

그리고 상기 샤프트조인트의 외주면 길이방향으로는 기어가 형성되고, 파이프조인트의 내주면 에는 상기 기어와 대응되는 스플라인이 가공되어, 샤프트조인트는 파이프조인트에 치차 결합으로 연결된 상태로 슬라이드 이동할 수 있도록 되어있다.

그리고 샤프트조인트와 파이프조인트의 각 단부에는 요크부가 각각 연결되어, 하나의 요크부는 상기 스티어링 컬럼에 결합되고, 다른 하나의 요크부는 상기 기어박스에 결합된다.

상기와 같은 조향 조인트 어셈블리는 샤프트조인트와 파이프조인트 및 각각의 요크부를 제작한 후 이들 요크부를 샤프트조인트와 파이프조인트에 각각 용접으로 연결하여 제작하게 된다.

한편, 상기 샤프트조인트에는 조향장치의 작동에 따른 파이프조인트와 작동시 원활한 작동을 위하여 C-RING과 리테이너가 장착된다.

그러나 종래의 샤프트조인트는 C-RING을 장착하기 위해서는 면취 가공, 홈 가공, 센터홈 가공을 진행해야 함으로써 작업시간이 오래 걸릴뿐만 아니라 가공 비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 샤프트조인트는 중량은 작으나 C-RING 미조립에 대한 안전설계가 불가능할 뿐만 아니라 주행중 리테이너가 이탈될 경우에는 조행이 불가능해지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1412705호 대한민국 공개특허공보 제2001-0105495호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 요크부와 일체로 형성되는 샤프트에 코킹을 형성하여 리테이너의 이탈을 방지할 수 있는 차량용 요크 샤프트를 제공하는데 그 목적이 있다

또한, 종래의 C-RING의 설치를 위한 샤프트의 면취, 홈, 센터홈 가공 공정을 제거할 수 있는 차량용 요크 샤프트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본원발명인 차량용 요크 샤프트는 스티어링 컬럼과 연결되는 요크부 및 상기 요크부와 일체로 형성되는 샤프트로 이루어지는 요크 샤프트에 있어, 상기 샤프트의 외면 둘레를 따라 간격을 두고 슬라이딩 장착홈이 소정구간 형성되고, 상기 샤프트의 외면에는 슬라이딩 장착홈과 대응하는 부분에 수평방향으로 다수개의 볼이 장착되는 리테이너가 장착되며, 상기 슬라이딩 장착홈의 끝단에는 리테이너의 슬라이딩 이동 구간을 제한하도록 코킹이 형성될 수 있다.

그리고 상기 리테이너는 좌·우측 리테이너로 분리형성되고, 상기 좌·우측 리테이너에는 샤프트에 밀착되는 리테이너 밀착부와 상기 리테이너 밀착부의 사이에 길이방향으로 형성되는 볼 장착부와 상기 볼 장착부에 간격을 두고 장착되는 볼로 구성될 수 있다.

이때, 상기 좌·우측 리테이너의 리테이너 밀착부가 맞닿는 부분에는 결합홈이 일 측에 형성되고, 반대 측에는 상기 결합홈에 끼움 결합되는 결합돌기가 형성될 수 있다.

또한, 상기 리테이너는 일 측에 형성되는 절개부를 기준으로 좌·우측 리테이너로 이루어지고, 상기 좌·우측 리테이너에는 샤프트에 밀착되는 리테이너 밀착부와 상기 리테이너 밀착부의 사이에 길이방향으로 형성되는 볼 장착부와 상기 볼 장착부에 장착되는 볼로 구성되며, 상기 좌·우측 리테이너가 맞닿는 리테이너 밀착부에는 회전작동을 위하여 절곡연결부가 형성될 수 있다.

여기서 상기 절개부의 일 측에 결합홈이 형성되고 반대 측에는 결합돌기가 형성될 수 있다.

또한, 상기 좌측 리테이너 또는 우측 리테이너는 반원형 형상으로 형성되면서 절개부의 일 측 끝단이 연장형성되어 상기 샤프트에 자체 고정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 요크부와 일체로 형성되는 샤프트에 코킹을 형성하여 리테이너의 이탈을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 C-RING 삭제 및 관련 조립부의 가공 삭제로 원가절감을 가질 수 있는 효과가 있다.

또한, 분리형으로 구성되는 리테이너를 통해 코킹이 형성된 샤프트에 용이하게 조립 또는 분리할 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 작업시간과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래의 C-RING의 설치를 위한 샤프트의 면취, 홈, 센터홈 가공 공정을 제거할수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 요크 샤프트의 설치상태를 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 요크 샤프트를 구성하는 샤프트와 리테이너의 조립상태를 나타낸 분해사시도.
도 3 및 4는 본 발명에 따른 도 3의 리테이너를 나타낸 사시도 및 좌측 리테이너를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 요크 샤프트를 구성하는 샤프트와 리테이너의 다른 실시 예를 나타낸 사시도.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 도 5의 리테이너의 조립 및 분해상태를 나타낸 사시도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 차량용 요크 샤프트의 설치상태를 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 요크 샤프트를 구성하는 샤프트와 리테이너의 조립상태를 나타낸 분해사시도이며, 도 3 및 4는 본 발명에 따른 도 3의 리테이너를 나타낸 사시도 및 좌측 리테이너를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 차량용 요크 샤프트를 구성하는 샤프트와 리테이너의 다른 실시 예를 나타낸 사시도이며, 도 6 및 7은 본 발명에 따른 도 5의 리테이너의 조립 및 분해상태를 나타낸 사시도이다.

본원발명인 차량용 요크 샤프트(10)는 스티어링 컬럼과 연결되는 요크부(20)와 상기 요크부(20)와 일체로 형성되는 샤프트(30)와 상기 샤프트(30)의 외면에 장착되는 리테이너(40) 및 상기 샤프트(30)에 형성되는 코킹(50)으로 구성된다.

여기서, 상기 스티어링 컬럼과 연결되는 요크부(20)는 도시된 도면에 한정되지 않으며 환경 및 목적 등에 따라 다양하게 형성될 수 있고 별도의 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상기 요크부(20)와 샤프트(30)는 용접 이외에도 공지된 고정방법을 통해 일체로 구성될 수 있음을 밝힌다.

상기 샤프트(30)는 소정의 지름과 길이를 가지고 형성된다.

그리고 상기 샤프트(30)의 외면 둘레에는 간격을 두고 슬라이딩 장착홈(32)이 형성된다.

여기서 상기 슬라이딩 장착홈(32)은 리테이너(40)를 구성하는 볼의 장착 및 이동을 위하여 수평방향으로 소정구간 형성된다.

또한, 상기 슬라이딩 장착홈(32)은 코킹(50)의 원활한 형성과 볼의 회전작동을 위하여 상부가 개방되는 직각형상의 사각홈(32a)이 내측에 형성되고, 상기 사각홈(32a)의 상부에는 곡면홈(32b)이 형성된다.

즉, 상기 슬라이딩 장착홈(32)은 코킹(50)이 형성되는 사각홈(32a)과 상기 사각홈(32a)의 상부에 연장형성되면서 볼이 회전 및 이동할 수 있도록 곡면홈(32b)이 형성되는 것이다.

상기 리테이너(40)는 샤프트(30)의 외면에 장착되고, 좌·우측 리테이너(40a, 40b)로 이루어진다.

여기서, 상기 리테이너(40)를 좌·우측 리테이너(40a, 40b)로 구성한 것은 상기 샤프트(30)에 형성되는 코킹(50)에 의한 조립 및 분리 어려움을 극복하면서도 유지보수를 용이하게 하기 위한 것이다.

그리고 상기 좌·우측 리테이너(40a, 40b)에는 샤프트(30)에 밀착되는 리테이너 밀착부(41)와 상기 리테이너 밀착부(41)의 사이에 길이방향으로 형성되는 볼 장착부(42)와 상기 볼 장착부(42)에 장착되는 볼(43)로 구성된다.

즉, 상기 리테이너(40)는 샤프트(30)와 같은 원통 형상으로 형성되면서 좌·우측 리테이너(40a, 40b)로 형성되는 것이다.

더불어 상기 좌·우측 리테이너(40a, 40b)에는 소정의 두께를 가지는 리테이너 밀착부(41)가 형성되며, 상기 리테이너 밀착부(41)의 사이에는 슬라이딩 장착홈(32)과 대응하는 간격으로 볼 장착부(42)가 형성되고, 상기 볼 장착부(42)에는 다수개의 볼(43)이 장착되는 것이다.

이때, 상기 볼 장착부(42)는 볼(43)의 원활한 장착 및 수평방향으로 이동할 수 있도록 원기둥 형상으로 형성되는 것이 효과적이다.

또한, 상기 좌·우측 리테이너(40a, 40b)의 리테이너 밀착부(41)가 맞닿는 부분에는 결합홈(44a)이 일 측에 형성되고, 반대 측에는 상기 결합홈(44a)에 끼움 결합되는 결합돌기(44b)가 형성된다.

즉, 상기 좌·우측 리테이너(40a, 40b)는 샤프트(30)에 결합시 고정 및 지지를 위하여 상기 리테이너 밀착부(41)가 맞닿는 양측 부분에 결합홈(44a)과 결합돌기(44b)를 형성한 것이다.

이때, 상기 결합홈(44a)과 결합돌기(44b)는 좌·우측 리테이너(40a, 40b)에 양측에 각각 형성되는 것이 효과적이다.

다음으로, 상기 리테이너(40)는 도시된 도 5 내지 7과 같이 구성될 수 있다.

상기 리테이너(40)는 샤프트(30)의 외면에 장착되고, 좌·우측 리테이너(40a, 40b)로 이루어진다.

그리고 상기 좌·우측 리테이너(40a, 40b)에는 샤프트(30)에 밀착되는 리테이너 밀착부(41)와 상기 리테이너 밀착부(41)의 사이에 길이방향으로 형성되는 볼 장착부(42)와 상기 볼 장착부(42)에 장착되는 볼(43)로 구성된다.

즉, 상기 리테이너(40)는 샤프트(30)와 같은 원통 형상으로 형성되면서 좌·우측 리테이너(40a, 40b)로 이루어지는 것이다.

더불어, 상기 좌·우측 리테이너(40a, 40b)에는 소정의 두께를 가지는 리테이너 밀착부(41)가 형성되며, 상기 리테이너 밀착부(41)의 사이에는 슬라이딩 장착홈(32)과 대응하는 간격으로 볼 장착부(42)가 형성되고, 상기 볼 장착부(42)에는 다수개의 볼(43)이 수평방향으로 장착되는 것이다.

이때, 상기 볼 장착부(42)는 볼(43)의 원활한 장착을 위하여 원기둥 형상으로 형성되는 것이 효과적이다.

또한, 상기 좌·우측 리테이너(40a, 40b)의 리테이너 밀착부(41)가 맞닿는 일 측에는 회전작동을 위하여 절곡연결부(45)가 형성되고, 반대 측에는 결합홈(44a)과 결합돌기(44b)가 형성된다.

즉, 상기 좌·우측 리테이너(40a, 40b)는 샤프트(30)에 결합시 원활한 고정 및 지지를 위하여 상기 리테이너 밀착부(41)가 맞닿는 일 측에 절곡연결부(45)를 장착하고 반대 측에는 결합홈(44a)과 결합돌기(44b)를 형성한 것이다.

이를 좀 더 보충설명하면, 상기 좌·우측 리테이너(40a, 40b)는 일 측에 장착되는 절곡연결부(45)를 통해 상기 샤프트(30)에 용이하게 밀착시키면서 반대 측에 형성되는 결합홈(44a)과 결합돌기(44b)를 통해 고정할 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 결합홈(44a)과 결합돌기(44b)가 형성되는 좌측 리테이너(40a) 또는 우측 리테이너(40b)의 절개부(46)의 끝단은 상기 샤프트(30)에 자체 고정 및 지지될 수 있도록 연장형성된다.

즉, 상기 좌·우측 리테이너(40a, 40b)는 반원형 형상으로 형성되면서 절개부(46)의 일 측 끝단을 연장형성하여 좌측 리테이너(40a) 또는 우측 리테이너(40b) 중 하나의 리테이너만으로도 샤프트(30)에 지지될 수 있도록 한 것이다.

상기 코킹(50)은 샤프트(30)의 끝단에 형성되어 리테이너(40)의 이탈을 방지하면서도 슬라이딩 구간을 제한하게 된다.

여기서, 상기 코킹(50)은 소정의 두께를 가지며 슬라이딩 장착홈(32)의 사각홈(32a)에 끼움 결합될 수 있는 폭을 가지고 형성된다.

즉, 상기 코킹(50)은 슬라이딩 장착홈(32)의 사각홈(32a)에 형성되어 상기 리테이너(40)를 고정 및 지지하게 되는 것이다.

이때, 상기 코킹(50)의 형상의 도시된 도면에 한정되지 않으며 환경 및 목적 등에 따라 다양하게 형성될 수 있으며, 끼움구조도로 구성될 수 있음을 밝힌다.

상기와 같이 구성되는 차량용 요크 샤프트의 실시 예를 참조로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 요크부(20)에 상부가 개방되는 직각형상의 사각홈(32a)이 내측에 형성되고 상기 사각홈(32a)의 상부에는 곡면홈(32b)이 형성되는 슬라이딩 장착홈(32)이 외면 둘레를 따라 간격을 두고 형성되는 샤프트(30)를 일체로 형성한다.

다음으로, 상기 샤프트(30)의 사각홈(32a)에 코킹(50)을 각각 형성한다.

그리고 상기 샤프트(30)의 슬라이딩 장착홈(32)에 소정의 두께를 가지는 리테이너 밀착부(41)가 형성되며, 상기 리테이너 밀착부(41)의 사이에는 슬라이딩 장착홈(32)과 대응하는 간격으로 볼 장착부(42)가 형성되고, 상기 볼 장착부(42)에는 다수개의 볼(43)이 장착되는 좌·우측 리테이너(40a, 40b)로 구성되는 리테이너(40)를 장착하면 차량용 요크 샤프트(10)의 조립은 완료되는 것이다.

여기서 상기 차량용 요크 샤프트의 조립 순서는 상기와 다르게 구성될 수 있음을 밝힌다.

다음으로, 상기와 같은 상황에서 차량용 요크 샤프트(10)는 조향장치의 작도에 따른 파이프조인트와 작동시 원활하게 슬라이딩 작동할 수 있을 뿐만 아니라 코킹(50)에 의하여 리테이너(40)가 이탈되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 차량용 요크 샤프트를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 차량용 요크 샤프트,
20 : 요크부
30 : 샤프트,
40 : 리테이너,
50 : 코킹.

Claims (5)

1. 스티어링 컬럼과 연결되는 요크부 및 상기 요크부와 일체로 형성되는 샤프트로 이루어지는 요크 샤프트에 있어,
   상기 샤프트의 외면 둘레를 따라 간격을 두고 슬라이딩 장착홈이 소정구간 형성되고,
   상기 샤프트의 외면에는 슬라이딩 장착홈과 대응하는 부분에 수평방향으로 다수개의 볼이 장착되는 리테이너가 장착되며,
   상기 리테이너는 좌·우측 리테이너로 분리형성되고,
   상기 좌·우측 리테이너에는 샤프트에 밀착되는 리테이너 밀착부와 상기 리테이너 밀착부의 사이에 길이방향으로 형성되는 볼 장착부와 상기 볼 장착부에 간격을 두고 장착되는 볼로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 요크 샤프트.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 슬라이딩 장착홈의 끝단에는 리테이너의 슬라이딩 이동 구간을 제한하도록 코킹이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 요크 샤프트.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 좌·우측 리테이너의 리테이너 밀착부가 맞닿는 부분에는 결합홈이 일 측에 형성되고, 반대 측에는 상기 결합홈에 끼움 결합되는 결합돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 요크 샤프트.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 리테이너는 일 측에 형성되는 절개부를 기준으로 좌·우측 리테이너로 이루어지고,
   상기 좌·우측 리테이너가 맞닿는 리테이너 밀착부에는 회전작동을 위하여 절곡연결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 요크 샤프트.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 좌측 리테이너 또는 우측 리테이너는 반원형 형상으로 형성되면서 절개부의 일 측 끝단이 연장형성되어 상기 샤프트에 자체 고정될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 요크 샤프트.

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