KR20180130276A - 요크 - Google Patents

Abstract

일단에서 타단으로 관통 형성된 세레이션홀을 가지는 요크 몸체 및, 요크 몸체에서 서로 나란하며 서로 이격되게 연장되는 한 쌍의 날개부를 포함하며, 요크 몸체에는 세레이션홀부터 한 쌍의 날개부 중 어느 한쪽으로 연장되게 형성되는 절개부와 절개부를 통과하도록 요크 몸체의 일측면에서 타측면으로 관통되게 볼트 결합홀이 형성되며, 볼트 결합홀은 세레이션홀의 중심축과 나란한 방향으로 확장된 비원형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 요크가 개시된다.

Description

요크{A YOKE}

본 발명은 요크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유니버셜 조인트를 이루어 동력전달을 할 수 있도록 샤프트 또는 파이프에 결합되는 요크에 관한 것이다.

자동차 전동조향시스템(MDPS)의 주요 부품 중 칼럼 및 인텀샤프트 등은 길이가 길고 복잡하며, 정밀도가 높아 성형이 매우 곤란하나, 사고시 인명의 안전과 직결되는 바 제조시 정밀성과 강성 등이 요구된다.

이에, 상기 조향칼럼의 주요 부품 가운데 하나인 토션 조인트 요크에 대해 살펴보면 먼저, 요크는 열연 강판을 밴딩한 후 용접하여 제조하고, 상기 요크의 회전력을 샤프트에 전달하도록 내부의 형상이 사각으로 형성된 링을 요크 내부에 결합한다. 이때, 상기 요크를 밴딩하면, 정확한 진원도가 나오지 않으므로, 샤프트와 요크 사이의 공간에 레진을 채워 면압을 높여줌으로써 샤프트와 요크가 헛돌지 않도록 구성한다.

그러나 상기한 바와 같이 요크는 판재를 밴딩하여 용접하기 때문에, 한 사이클에서 한 개의 제품만을 가공할 수밖에 없어 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있고, 또한, 요크의 비틀림 운동시 용접부가 취약하여 용접부의 결함이 발생할 소지가 큰 문제도 있다.

더욱이, 상기한 용접작업과 함께 여러 번의 부품 결합작업을 통해 제품을 생산하게 됨으로써, 생산력 저하는 물론 제품의 단가가 상승하는 문제가 있고, 또한 중량의 열연 강판을 사용하여 요크를 제조하므로, 연비 불충분으로 인해 제품의 경쟁력이 떨어지는 문제도 있다.

도 1은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 단조 가공을 통해 제조되는 스티어링 요크(10; Steering Yoke)를 나타낸 것으로, 그 구성을 살펴보면 요크 몸체(11)와, 요크 몸체(11)에서 양 갈래로 분리되어 서로 대칭되게 형성되는 한 쌍의 날개부(12,13)를 가진다.

요크 몸체(11)에는 축부(23)의 세레이션부(27)에 접속하기 위한 세레이션홀(14)이 관통 형성되고, 축부(23)의 양단부에는 세레이션부(25,27)가 각각 형성된다. 세레이션홀(14)에서 어느 한쪽 날개부(12) 쪽으로 절개되어 절개부(15)가 형성되고, 그 절개부(15)를 기준으로 요크 몸체(11)의 양단으로 관통되도록 볼트 결합홀(16)이 형성된다. 상기 볼트 결합홀(16)에 결합되는 체결볼트(28)가 세레이션홀(14) 내부로 노출될 수 있도록 볼트 결합홀(16)은 세레이션홀(14)이 연통되게 형성된다.

또한, 상기 날개부(12,13) 각각에는 서로 동축적으로 이어홀(12a,13a)이 형성된다. 날개부(12,13)에는 유니버셜 조인트(21)가 연결된다.

한편, 상기 구성을 가지는 요크(10)는 볼트 결합홀(16)과 세레이션홀(14)은 도 2에 도시된 바와 같이, 일정 폭이 서로 교차하도록 형성된다. 따라서, 볼트 결합홀(16)에 결합되는 체결볼트(28)가 세레이션홀(14)에 결합되는 축부(23)와 일정 폭 교차하여 배치된다. 이를 위해 축부(23)의 외주에는 체결볼트(28)가 교차하여 접하는 교차홈(24)이 형성된다.

이러한 구성에 의하면, 볼트 결합홀(16)에 결합된 체결볼트(28)와 너트(29)의 결합상태가 느슨해지더라도 축부(23)가 세레이션홀(14)에서 빠지는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 3을 참조하면, 상기 축부(23)와 체결볼트(28)의 교차위치는 상기 이어홀(12a,13a)의 중심축(c1)과 볼트 결합홀(16)의 중심축(c2) 간의 최단 거리(L1)에 의해 제한된다. 따라서, 세레이션홀(14)에 결합되는 축부(23)의 길이에 제한이 따르며, 축부(23)에 형성되는 교차홈(24)의 위치도 제한이 따른다. 따라서, 다양한 길이를 가지는 축부(23) 또는 교차홈(24)의 형성위치에 따라서 볼트 결합홀(16)의 위치를 다르게 하여 다양한 요크(10)를 제작해야 하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0037624호

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 볼트 결합홀에 결합되는 체결볼트와 이어홀 간의 간격을 조절하여 결합할 수 있도록 구조가 개선된 요크를 제공하는데 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 요크는, 일단에서 타단으로 관통 형성된 세레이션홀을 가지는 요크 몸체; 및 상기 요크 몸체에서 서로 나란하며, 서로 이격되게 연장되는 한 쌍의 날개부;를 포함하며, 상기 요크 몸체에는 상기 세레이션홀부터 상기 한 쌍의 날개부 중 어느 한쪽으로 연장되게 형성되는 절개부와, 상기 절개부를 통과하도록 상기 요크 몸체의 일측면에서 타측면으로 관통되게 볼트 결합홀이 형성되며, 상기 볼트 결합홀은 상기 세레이션홀의 중심축과 나란한 방향으로 확장된 비원형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이로써, 하나의 요크에 다양한 종류의 축부를 결합하여 사용할 수 있게 된다.

여기서, 상기 볼트 결합홀은 체결볼트와 상기 세레이션홀의 중심 간의 거리는 일정하게 유지된 상태에서 상기 날개부에 형성된 이어홀의 중심간의 거리를 가변적으로 조정하여 결합할 수 있도록 장공 형상으로 형성된 것이 바람직하다.

이로써, 축부의 길이나 교차홈의 위치에 따라서 유니버설 조인트와 축부 사이의 간격을 조절하여 조립할 수 있게 된다.

본 발명의 요크에 따르면, 볼트 결합홀을 비원형으로 형성하여 체결볼트를 이어홀의 중심에 대해 접근 및 이격되도록 위치 조절하여 결합할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 요크의 경우에는 다양한 종류의 축부와 조립하여 사용할 수 있게 되어 범용적으로 체용할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 단조 가공을 통해 제조되는 일반적인 스티어링 요크를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 요크를 발췌하여 보인 부분 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 요크의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 요크를 나타내 보인 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 요크의 평면도이다.
도 6 및 도 7 각각은 요크의 볼트 결합홀의 서로 다른 위치에 체결볼트를 결합한 상태를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 요크를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 요크(100)는 요크몸체(110)와, 요크 몸체(110)에서 동일 방향으로 연장된 제1 및 제2날개부(120,130)를 가진다.

상기 날개부(120,130)는 서로 이격되어 나란하게 형성되며, 그 각각에는 서로 동축적으로 이어홀(121,131)이 형성된다.

상기 요크 몸체(110)에는 세레이션홀(140)이 일단에서 타단으로 관통 형성된다. 또한, 요크 몸체(110)에는 세레이션홀(140)에서 어느 한쪽 날개부(120) 쪽으로 절개된 절개부(150)가 형성된다.

또한, 요크 몸체(110)에는 절개부(150)를 기준으로 일측면에서 타측면으로 관통되도록 볼트 결합홀(160)이 형성된다. 상기 볼트 결합홀(160)은 비원형 형상을 갖는 것이 좋다. 따라서, 볼트 결합홀(160)에 결합되는 볼트(28)의 결합위치를 조절하여 결합할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 볼트 결합홀(160)은 상기 세레이션홀(140)의 중심축방향으로 체결볼트(28)의 외경보다 큰 폭을 갖는 장공 형상을 가진다. 이로써, 볼트 결합홀(160)에 결합되는 체결볼트(28)의 위치를 상기 이어홀(121,131)의 중심축(C1)을 기준으로 접근시키거나(도 6 참조) 이격되게(도 7 참조) 위치 조절하여 결합할 수 있다. 이로 인해, 세레이션홀(140)에 결합되는 축부(23)에 형성되는 교차홈(24)의 위치나 축부(23)의 길이에 관계없이 볼트 결합홀(160)에 결합되는 체결볼트(28)의 위치를 조절하게 되면, 교차홈(24)에 체결볼트(28)가 수용되어 교차한 상태를 유지하도록 하면서 체결볼트(28)의 중심(C2)과 상기 중심축(C1) 사이의 간격을 조절하여 결합할 수 있게 된다. 따라서, 다양한 종류의 축부(23)에 대해 요크(100)를 조립하여 사용할 수 있게 된다.

즉, 도 6의 경우에는 체결볼트(28)의 중심(C2)과 이어홀(121,131)의 중심축(C1) 간의 거리(L2)가 최소가 되도록 이격시켜서 체결할 수 있다.

또한, 도 7의 경우와 같이, 체결볼트(28)의 중심(C2)과 이어홀(121,131)의 중심(C1) 간의 거리(L3)는 최대가 되도록 하여 체결볼트(28)를 체결할 수 있다.

이와 같이, 체결볼트(28)의 체결위치를 조절하에 체결할 수 있게 됨으로써, 세레이션홀(140)에 결합 될 수 있는 다양한 종류의 축부(23)에 대해 조립이 가능한 이점이 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100..요크 110..요크 몸체
120,130..날개부 121,131..이어홀
140..세레이션홀 150..절개부
160..볼트 체결공

Claims (2)

1. 일단에서 타단으로 관통 형성된 세레이션홀을 가지는 요크 몸체; 및
   상기 요크 몸체에서 서로 나란하며, 서로 이격되게 연장되는 한 쌍의 날개부;를 포함하며,
   상기 요크 몸체에는 상기 세레이션홀부터 상기 한 쌍의 날개부 중 어느 한쪽으로 연장되게 형성되는 절개부와, 상기 절개부를 통과하도록 상기 요크 몸체의 일측면에서 타측면으로 관통되게 볼트 결합홀이 형성되며,
   상기 볼트 결합홀은 상기 세레이션홀의 중심축과 나란한 방향으로 확장된 비원형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 요크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 볼트 결합홀은 체결볼트와 상기 세레이션홀의 중심 간의 거리는 일정하게 유지된 상태에서 상기 날개부에 형성된 이어홀의 중심간의 거리를 가변적으로 조정하여 결합할 수 있도록 장공 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 요크.

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