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KR101405591B1 - 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트 - Google Patents

오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트 Download PDF

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KR101405591B1
KR101405591B1 KR1020110108568A KR20110108568A KR101405591B1 KR 101405591 B1 KR101405591 B1 KR 101405591B1 KR 1020110108568 A KR1020110108568 A KR 1020110108568A KR 20110108568 A KR20110108568 A KR 20110108568A KR 101405591 B1 KR101405591 B1 KR 101405591B1
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Abstract

본 발명은 조향 샤프트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 샤프트가 요크에 삽입되어 조립될 때 오 조립되는 것을 방지하기 위한 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트에 관한 것이다.

Description

오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트{STEERING SHAFT WITH MISS-ASSEMBLY PREVENTION STRUCTURE}
본 발명은 조향 샤프트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 샤프트가 요크에 삽입되어 조립될 때 오 조립되는 것을 방지하기 위한 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트에 관한 것이다.
조향 샤프트는 동력 전달 부재로서 요크와 샤프트 등을 포함하는데, 이러한 요크와 샤프트를 결합시켜 조향 샤프트를 조립할 때, 정확하게 조립되지 않은 상태에서 차량에 장착되면 조향 및 안전에 큰 문제를 발생시킬 수 있다.
더욱 치명적인 것은, 조향 샤프트 조립시, 오 조립되더라도 당장은 확인되지않고 어느 정도 시간이 흐르거나 충격 발생 이후, 요크와 샤프트가 빠질 수 있다는 점인데, 만약 이러한 경우가 주행 중에 발생한다면 대단히 심각한 사고를 초래할 수 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 샤프트가 요크에 삽입되어 조립될 때 오 조립되는 것을 방지하기 위한 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 끝단에서 축 방향으로 토션바가 형성되고, 상기 토션바가 형성된 끝 지점부터 세레이션이 외주면에 형성되며, 상기 세레이션이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브가 형성된 샤프트; 상기 토션바가 삽입되어 상기 샤프트와 결합하는 슬립 부재; 및 상기 슬립 부재가 결합된 상기 샤프트가 삽입되어 상기 샤프트에 형성된 세레이션과 치결합하기 위한 세레이션이 내주면에 형성되고, 상기 샤프트와 볼트 결합을 하기 위한 볼트 조임 홀이 형성된 요크를 포함하는 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 제공한다.
상기 조향 샤프트에서, 상기 슬립 부재는 부쉬(Bush) 타입 또는 캡(Cap) 타입일 수 있다.
상기 조향 샤프트에서, 상기 슬립 부재의 내주면을 따라 홈이 형성되고, 상기 홈에 삽입되는 링을 더 포함할 수 있다.
상기 조향 샤프트에서, 상기 슬립 부재는 축 방향으로 절개된 것일 수 있다.
상기 조향 샤프트에서, 상기 토션바의 외주면을 따라 홈이 형성되고, 상기 홈에 삽입되는 링을 더 포함할 수 있다.
상기 조향 샤프트에서, 상기 토션바의 외주면을 따라 홈이 형성되고, 상기 홈에 삽입되는 링을 더 포함하는 경우, 상기 슬립 부재의 내주면을 따라 홈이 형성되어, 상기 슬립 부재의 내주면을 따라 형성된 홈과 상기 토션바의 외주면을 따라 형성된 홈이 마주하여 만들어진 공간에 상기 링이 삽입될 수 있다.
상기 조향 샤프트에서, 상기 토션바의 외주면을 따라 홈이 형성되고, 상기 홈에 삽입되는 링을 더 포함하는 경우, 상기 슬립 부재의 내주면은 확경되되, 상기 토션바의 외주면을 따라 형성된 홈이 형성된 지점과 대응되는 지점에서 확경될 수 있다.
상기 조향 샤프트에서, 상기 토션바에 외주면을 따라 홈이 형성되고, 상기 슬립 부재에는 상기 홈과 대응되는 돌출부가 내주면을 따라 형성될 수 있다.
상기 조향 샤프트에서, 상기 슬립 부재는 플라스틱 재질 또는 스틸 재질로 되어 있을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 샤프트가 요크에 삽입되어 조립될 때 오 조립되는 것을 방지하기 위한 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트의 정조립 상태와 오조립 상태를 나타낸 도면이다.
본 명세서에서 기재되는 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트는, 샤프트와 요크 등이 조립되어 만들어지는데, 샤프트와 요크가 오조립된 경우에는 샤프트와 요크가 함께 회전하지 않고 어느 한쪽이 헛돌게 하여 오조립 상태를 신속히 점검할 수 있도록 해줌으로써, 오조립을 방지할 수 있는 구조로 되어 있다.
이를 위해, 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트는, 끝단에서 축 방향으로 토션바가 형성되고, 토션바가 형성된 끝 지점부터 세레이션이 외주면에 형성되며, 세레이션이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브가 형성된 샤프트와, 상기 토션바가 삽입되는 슬립 부재와, 슬립 부재가 끝단에 장착된 상기 샤프트가 삽입되어 샤프트에 형성된 세레이션과 치결합하기 위한 세레이션이 내주면에 형성되고, 샤프트(110)와 볼트 결합을 하기 위한 볼트 조임 홀이 형성된 요크 등을 포함한다.
슬립 부재는 축방향의 양측면이 뚫려있는 부쉬(Bush) 타입 또는 축방향의 한측면만 뚫려있는 캡(Cap) 타입일 수 있다.
압입 하중을 줄이기 위해, 슬립 부재는 축 방향으로 절개될 수 있다.
또한, 슬립 부재의 내주면을 따라 홈이 형성된 경우, 조향 샤프트는 슬립 부재의 내주면을 따라 형성된 홈에 삽입되는 링을 더 포함할 수 있다.
또한, 샤프트의 토션바의 외주면을 따라 홈이 형성된 경우, 조향 샤프트는 토션바의 외주면을 따라 형성된 홈에 삽입되는 링을 더 포함할 수 있다.
또한, 샤프트의 토션바의 외주면을 따라 홈이 형성되고, 토션바의 외주면을 따라 형성된 홈에 링이 삽입되되, 슬립 부재의 내주면을 따라 홈이 더 형성되어, 슬립 부재의 내주면을 따라 형성된 홈과 토션바의 외주면을 따라 형성된 홈이 마주하여 만들어진 공간에 링이 삽입될 수 있다.
또한, 샤프트의 토션바의 외주면을 따라 홈이 형성되고, 토션바의 외주면을 따라 형성된 홈에 링이 삽입되되, 슬립 부재의 내주면은 확경될 수 있다. 여기서, 확경 지점과 관련하여, 토션바의 외주면을 따라 형성된 홈이 형성된 지점과 대응되는 지점에서 확경될 수 있다.
또한, 샤프트의 토션바의 외주면을 따라 홈이 형성되고, 슬립 부재에는 토션바의 외주면을 따라 형성된 홈과 대응되는 돌출부가 내주면을 따라 형성될 수 있다.
전술한 슬립 부재는, 일 예로, 플라스틱 재질 또는 스틸 재질일 수 있다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는, 도 1 내지 도 8을 참조하여 샤프트와 슬립 부재 간의 결합 구조에 관한 다양한 실시예를 설명하고, 이러한 샤프트와 슬립 부재 간의 결합 구조 하에서 슬립 부재가 결합된 샤프트와 요크 간의 정조립 상태 및 오조립 상태를 도 9에 도시하여 오조립이 방지되는 원리를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(100)를 나타낸 도면이다. 도 1의 (a)는 조향 샤프트(100)에 대한 사시도이고, 도 1의 (b)는 조향 샤프트(100)에 대한 부분 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(100)에서, 샤프트(110)의 끝단 부분이 슬립 부재(120)에 삽입됨으로써, 샤프트(110)와 슬립 부재(120)가 결합된다.
샤프트(110)는 끝단에서 축 방향으로 토션바(111)가 형성되고, 토션바(111)가 형성된 끝 지점부터 세레이션(112)이 외주면에 형성되며, 세레이션(112)이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브(Groove, 113)가 형성된다. 샤프트(110)와 요크 간의 치 결합력을 더욱 강화시키기 위하여 그루브(113)에 이어 세레이션(114)이 더 형성되어 있을 수 있다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(100)에서, 샤프트(110)의 토션바(111)가 삽입되는 슬립 부재(120)는 축방향의 양측면이 뚫려있는 부쉬 타입(120a) 또는 축방향의 한측면만 뚫려있는 캡 타입(120b)일 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(200)를 나타낸 도면이다. 도 2의 (a)는 조향 샤프트(200)에 대한 사시도이고, 도 2의 (b)는 조향 샤프트(200)에 대한 부분 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(200)에서, 샤프트(210)의 끝단 부분이 슬립 부재(220)에 삽입됨으로써, 샤프트(210)와 슬립 부재(220)가 결합된다.
샤프트(210)는 끝단에서 축 방향으로 토션바(211)가 형성되고, 토션바(211)가 형성된 끝 지점부터 세레이션(212)이 외주면에 형성되며, 세레이션(212)이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브(213)가 형성된다. 샤프트(210)와 요크 간의 치 결합력을 더욱 강화시키기 위하여 그루브(213)에 이어 세레이션(214)이 더 형성되어 있을 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(200)에서, 슬립 부재(220)는, 압입 하중을 줄이기 위하여, 축 방향으로 절개(221)될 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(300)를 나타낸 도면이다. 도 3의 (a)는 조향 샤프트(300)에 대한 사시도이고, 도 3의 (b)는 조향 샤프트(300)에 대한 부분 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(300)에서, 샤프트(310)의 끝단 부분이 슬립 부재(320)에 삽입됨으로써, 샤프트(310)와 슬립 부재(320)가 결합된다.
샤프트(310)는 끝단에서 축 방향으로 토션바(311)가 형성되고, 토션바(311)가 형성된 끝 지점부터 세레이션(312)이 외주면에 형성되며, 세레이션(312)이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브(313)가 형성된다. 샤프트(310)와 요크 간의 치 결합력을 더욱 강화시키기 위하여 그루브(313)에 이어 세레이션(314)이 더 형성되어 있을 수 있다.
샤프트(310)와 슬립 부재(320)가 결합된 상태에서, 슬립 부재(320)와 토션바(311) 사이에 진동이나 노이즈가 발생할 수 있다.
이러한 진동이나 노이즈를 줄이기 위해, 슬립 부재(320)의 내주면을 따라 홈(321)이 형성되고, 슬립 부재(320)의 내주면을 따라 형성된 홈(321)에 삽입되는 링(330)이 조향 샤프트(300)에 추가로 더 포함될 수 있다.
도 3에서는, 링(330)이 원형 링인 것으로 도시되었으나, 경우에 따라서는 각형 링 또는 다른 어떠한 형태의 링도 가능할 수 있다.
링(330)의 재질은, 일 예로, 플라스틱 재질 또는 고무 재질일 수 있으며, 이외에도, 진동을 흡수할 수 있는 어떠한 재질로도 가능하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(300)에서는, 슬립 부재(320)와 토션바(311) 사이에 링(330)을 추가로 삽입함으로써, 조향 샤프트(300)에서 발생하는 진동 및 노이즈를 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(400)를 나타낸 도면이다. 도 4의 (a)는 조향 샤프트(400)에 대한 사시도이고, 도 4의 (b)는 조향 샤프트(400)에 대한 부분 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(400)에서, 샤프트(410)의 끝단 부분이 슬립 부재(420)에 삽입됨으로써, 샤프트(410)와 슬립 부재(420)가 결합된다.
샤프트(410)는 끝단에서 축 방향으로 토션바(411)가 형성되고, 토션바(411)가 형성된 끝 지점부터 세레이션(412)이 외주면에 형성되며, 세레이션(412)이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브(413)가 형성된다. 샤프트(410)와 요크 간의 치 결합력을 더욱 강화시키기 위하여 그루브(413)에 이어 세레이션(414)이 더 형성되어 있을 수 있다.
샤프트(410)와 슬립 부재(420)가 결합된 상태에서, 슬립 부재(420)와 토션바(411) 사이에 진동이나 노이즈가 발생할 수 있다.
이러한 진동이나 노이즈를 줄이기 위해, 토션바(411)의 외주면을 따라 홈(4110)이 추가로 형성되고, 토션바(411)의 외주면을 따라 형성된 홈(4110)에 삽입되는 링(430)이 조향 샤프트(400)에 추가로 더 포함될 수 있다.
도 4에서는, 링(430)이 각형 링인 것으로 도시되었으나, 경우에 따라서는 원형 링 또는 다른 어떠한 형태의 링도 가능할 수 있다.
링(430)의 재질은, 일 예로, 플라스틱 재질 또는 고무 재질일 수 있으며, 이외에도, 진동을 흡수할 수 있는 어떠한 재질로도 가능하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(400)에서는, 슬립 부재(420)와 토션바(411) 사이에 링(430)을 추가로 삽입함으로써, 조향 샤프트(400)에서 발생하는 진동 및 노이즈를 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(500)를 나타낸 도면이다. 도 5의 (a)는 조향 샤프트(500)에 대한 사시도이고, 도 5의 (b)는 조향 샤프트(500)에 대한 부분 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(500)에서, 샤프트(510)의 끝단 부분이 슬립 부재(520)에 삽입됨으로써, 샤프트(510)와 슬립 부재(520)가 결합된다.
샤프트(510)는 끝단에서 축 방향으로 토션바(511)가 형성되고, 토션바(511)가 형성된 끝 지점부터 세레이션(512)이 외주면에 형성되며, 세레이션(512)이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브(513)가 형성된다. 샤프트(510)와 요크 간의 치 결합력을 더욱 강화시키기 위하여 그루브(513)에 이어 세레이션(514)이 더 형성되어 있을 수 있다.
샤프트(510)와 슬립 부재(520)가 결합된 상태에서, 슬립 부재(520)와 토션바(511) 사이에 진동이나 노이즈가 발생할 수 있다.
이러한 진동이나 노이즈를 줄이기 위해, 토션바(511)의 외주면을 따라 홈(5110)이 추가로 형성되고, 슬립 부재(520)의 내주면을 따라 홈(521)이 추가로 형성되어, 슬립 부재(520)의 내주면을 따라 형성된 홈(521)과 토션바(511)의 외주면을 따라 형성된 홈(5110)이 마주하여 만들어진 공간에 링(530)이 삽입될 수 있다.
도 5에서는, 링(530)이 원형 링인 것으로 도시되었으나, 경우에 따라서는 각형 링 또는 다른 어떠한 형태의 링도 가능할 수 있다.
링(530)의 재질은, 일 예로, 플라스틱 재질 또는 고무 재질일 수 있으며, 이외에도, 진동을 흡수할 수 있는 어떠한 재질로도 가능하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(500)에서는, 슬립 부재(520)와 토션바(511) 사이에 링(430)을 추가로 삽입함으로써, 조향 샤프트(500)에서 발생하는 진동 및 노이즈를 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(600)를 나타낸 도면이다. 도 6의 (a)는 조향 샤프트(600)에 대한 사시도이고, 도 6의 (b)는 조향 샤프트(600)에 대한 부분 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(600)에서, 샤프트(610)의 끝단 부분이 슬립 부재(620)에 삽입됨으로써, 샤프트(610)와 슬립 부재(620)가 결합된다.
샤프트(610)는 끝단에서 축 방향으로 토션바(611)가 형성되고, 토션바(611)가 형성된 끝 지점부터 세레이션(612)이 외주면에 형성되며, 세레이션(612)이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브(613)가 형성된다. 샤프트(610)와 요크 간의 치 결합력을 더욱 강화시키기 위하여 그루브(613)에 이어 세레이션(614)이 더 형성되어 있을 수 있다.
샤프트(610)와 슬립 부재(620)가 결합된 상태에서, 슬립 부재(620)와 토션바(611) 사이에 진동이나 노이즈가 발생할 수 있다.
이러한 진동이나 노이즈를 줄이기 위해, 토션바(611)의 외주면을 따라 홈(6110)이 추가로 형성되고, 토션바(611)의 외주면을 따라 형성된 홈(6110)에 링(630)이 추가로 더 삽입될 수 있다.
이때, 슬립 부재(620)의 내주면은 확경될 수 있다. 여기서, 확경 지점과 관련하여, 토션바(611)의 외주면을 따라 형성된 홈(6110)이 형성된 지점과 대응되는 지점에서 확경될 수 있다.
도 6에서는, 링(630)이 원형 링인 것으로 도시되었으나, 경우에 따라서는 각형 링 또는 다른 어떠한 형태의 링도 가능할 수 있다.
링(630)의 재질은, 일 예로, 플라스틱 재질 또는 고무 재질일 수 있으며, 이외에도, 진동을 흡수할 수 있는 어떠한 재질로도 가능하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(600)에서는, 슬립 부재(620)와 토션바(611) 사이에 링(630)을 추가로 삽입함으로써, 조향 샤프트(600)에서 발생하는 진동 및 노이즈를 줄일 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(700)를 나타낸 도면이다. 도 7의 (a)는 조향 샤프트(700)에 대한 사시도이고, 도 7의 (b)는 조향 샤프트(700)에 대한 부분 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(700)에서, 샤프트(710)의 끝단 부분이 슬립 부재(720)에 삽입됨으로써, 샤프트(710)와 슬립 부재(720)가 결합된다.
샤프트(710)는 끝단에서 축 방향으로 토션바(711)가 형성되고, 토션바(711)가 형성된 끝 지점부터 세레이션(712)이 외주면에 형성되며, 세레이션(712)이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브(713)가 형성된다. 샤프트(710)와 요크 간의 치 결합력을 더욱 강화시키기 위하여 그루브(713)에 이어 세레이션(714)이 더 형성되어 있을 수 있다.
샤프트(710)와 슬립 부재(720)가 결합된 상태에서, 샤프트(710) 또는 슬립 부재(720)가 이탈하지 않도록, 토션바(711)의 외주면을 따라 홈(7110)이 형성되고, 슬립 부재(720)에는 토션바(711)의 외주면을 따라 형성된 홈(7110)과 대응되는 돌출부(721)가 내주면을 따라 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(800)를 나타낸 도면이다. 도 8의 (a)는 조향 샤프트(800)에 대한 사시도이고, 도 8의 (b)는 조향 샤프트(800)에 대한 부분 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(800)에서, 샤프트(810)의 끝단 부분이 슬립 부재(820)에 삽입됨으로써, 샤프트(810)와 슬립 부재(820)가 결합된다.
샤프트(810)는 끝단에서 축 방향으로 토션바(811)가 형성되고, 토션바(811)가 형성된 끝 지점부터 세레이션(812)이 외주면에 형성되며, 세레이션(812)이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브(813)가 형성된다. 샤프트(810)와 요크 간의 치 결합력을 더욱 강화시키기 위하여 그루브(813)에 이어 세레이션(814)이 더 형성되어 있을 수 있다.
샤프트(810)와 슬립 부재(820)가 결합된 상태에서, 샤프트(810) 또는 슬립 부재(820)가 이탈하지 않도록, 토션바(811)의 외주면을 따라 홈(8110)이 형성되고, 슬립 부재(820)에는 토션바(811)의 외주면을 따라 형성된 홈(8110)과 대응되는 돌출부(821)가 내주면을 따라 형성될 수 있다.
이상에서 전술한 조향 샤프트(100,200, ... ,800)에 포함된 슬립 부재(120,220, ... ,820)는, 일 예로, 플라스틱 재질 또는 스틸 재질일 수 있다.
이상에서 전술한 결합 구조의 예시에 따라, 슬립 부재(120,220, ... ,820)와 샤프트(110,210, ... ,810)가 결합된 상태에서, 슬립 부재(120,220, ... ,820)가 결합된 샤프트(110, 210, ... ,810)가 요크에 삽입되면서 치결합되고, 요크에 형성된 볼트 조임홀을 통해 볼트를 체결함으로써 조향 샤프트(100,200, ... ,800)가 조립된다.
이러한 조향 샤프트 조립시, 슬립 부재(120, 220, ... , 820)가 결합된 샤프트(110, 210, ... , 810)가 요크에 완전히 삽입되어 치결합되지 못한 채로 볼트를 체결하여 조립을 마무리할 수도 있다. 이러한 오조립 상태를 차량 출고 이전에 확인하여 출고된 차량에서의 오조립을 방지하는 원리를 도 9를 참조하여 아래에서 상세하게 설명한다.
도 9의 (a) 및 (b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(900)의 정조립 상태와 오조립 상태를 각각 나타낸 도면이다.
도 9에서, 조향 샤프트(900)는, 도 1 내지 도 8에서 예시된 8가지의 조향 사프트(100,200, ... ,800) 중 하나이나, 설명의 편의를 위해, 도면 부호를 달리하여 설명한다.
도 9를 참조하면, 조향 샤프트(900)는, 끝단에서 축 방향으로 토션바가 형성되고, 토션바가 형성된 끝 지점부터 세레이션(911)이 외주면에 형성되며, 세레이션(912)이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브(913)가 형성되고, 이어서 세레이션(914)이 형성된 샤프트(910)와, 토션바가 삽입되어 샤프트(910)와 결합하는 슬립 부재(920)와, 슬립 부재(920)가 끝단에 결합된 샤프트(910)가 삽입되어 샤프트(910)에 형성된 세레이션(912, 914)과 치결합하기 위한 세레이션(932)이 내주면에 형성되고, 샤프트(110)와 볼트 결합을 하기 위한 볼트 조임 홀(931)이 형성된 요크(930) 등을 포함한다.
도 9의 (a)를 참조하면, 샤프트(910)의 그루브(913)가 요크(930)의 볼트 조임 홀(931)이 있는 위치에 대응되도록 샤프트(910)가 요크(930)의 홀에 삽입된 상태로서, 이 상태에서, 작업자는 볼트를 볼트 조임 홀(931)에 체결하여 조립을 마무리한다.
이러한 조립 상태에서는, 샤프트(910)의 외주면에서 형성된 세레이션(912, 914)과 요크(930)의 내주면에 형성된 세레이션(932)이 치결합된 상태이기 때문에, 샤프트(910)와 요크(930)가 함께 회전하게 된다.
즉, 샤프트(910)가 조향휠과 연결된 컬럼 측 샤프트인 경우, 샤프트(910)를 회전시키면 요크(930)도 함께 회전하게 된다. 만약, 샤프트(910)가 피니언 축이고 요크(930)가 조향휠과 연결된 컬럼 측 샤프트와 결합된 경우, 요크(930)를 회전시키면 샤프트(910)도 함께 회전하게 된다.
이러한 조립 상태는 샤프트(910)가 요크(930)에 빠지지 않도록 삽입되어 체결되어 있고 샤프트(910)와 요크(930)가 함께 회전할 수 있는 정 조립 상태로서, 조향력이 정확하게 전달될 수 있는 상태이다.
도 9의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(900)가 오 조립 된 경우를 나타낸 도면으로서, 샤프트(910)와 결합된 슬립 부재(920)만 요크(930)의 홀에 삽입된 상태로서, 이 상태에서, 작업자는 볼트를 볼트 조임 홀(931)에 체결하여 조립을 마무리할 수도 있다.
이와 같은 상태에서는, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 샤프트(910)의 외주면에서 형성된 세레이션(912, 914)과 요크(930)의 내주면에 형성된 세레이션(932)이 치결합된 상태가 아니기 때문에, 샤프트(910)가 조향휠과 연결된 컬럼 측 샤프트인 경우, 조향휠에 따라 샤프트(910)가 회전할 때, 요크(930)는 회전하지 않게 된다. 즉, 샤프트(910)만 헛돌게 된다. 만약, 샤프트(910)가 피니언 축인 경우, 조향휠의 회전에 따라 요크(930)가 회전하면, 샤프트(910)는 회전하지 않는다. 즉, 요크(930)만 헛돌게 된다.
이러한 조립 상태는 샤프트(910)와 요크(930)가 함께 회전하지 않는 오 조립 상태로서, 조향력이 전달될 수 없는 상태이다.
이와 같이, 오 조립 상태에서 샤프트(910) 또는 요크(930)가 헛돌게 하기 위해서는, 아래와 같은 설계 조건을 만족하여야만 한다(도 9 참조).
설계조건:
1. D > d
2. R > r
첫 번째 설계 조건은, 샤프트(910)의 토션바가 삽입되는 슬립 부재(920)의 축방향 길이 D는, 요크(930)에서 샤프트(910)가 삽입되는 입구에서 볼트 조임홀(931)까지의 길이 d보다 길게 설계되어야 한다는 것이다.
두 번째 설계 조건은, 샤프트(910)의 토션바가 삽입되는 슬립 부재(920)의 반경 R은, 요크(930)의 중심축에서 볼트 조임홀(931)까지의 거리 r보다 길게 설계되어야 한다는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 샤프트(910)가 요크(930)에 삽입되어 조립될 때 오 조립되더라도, 샤프트(910) 또는 요크(930)가 헛돌게 하여 오 조립 사실을 확인할 수 있게 하여, 오조립을 방지할 수 있는 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트(900)를 제공할 수 있다.
종래의 조향 샤프트는 동력 전달 부재로서 요크와 샤프트 등을 포함하는데, 이러한 요크와 샤프트를 결합시켜 조향 샤프트를 조립할 때, 샤프트의 그루부가 요크의 볼트 조임 홀과 대응되는 위치까지 삽입되지 못하고 샤프트의 세레이션만 요크의 세레이션과 치결합된 상태(완전하지 못한 조립 상태)에서, 볼트를 볼트 조임 홀에 체결하여 조립을 마무리하게 되면, 샤프트와 요크가 함께 회전하기 때문에 샤프트의 그루부가 요크의 볼트 조임 홀과 대응되는 위치까지 삽입되지 못한 채로 볼트를 볼트 조임 홀에 체결하여 조립을 했다는 것을 당장 확인할 수 없게 된다. 즉, 종래의 조향 샤프트는, 오 조립되더라도 오 조립 사실을 확인할 수 없는 구조로 되어 있다. 하지만, 어느 정도 시간이 흐르거나 충격 발생 이후, 요크와 샤프트가 빠져서, 요크 또는 샤프트가 헛돌게 된다. 이러한 현상이 주행 중에 발생한다면 대단히 심각한 사고를 초래할 수 있다.
이에 비해, 본 발명의 조향 샤프트(900)는 오 조립되더라도 샤프트(910)와 요크(930)가 함께 회전하지 못하도록 하는 구조(오조립 방지 구조)로 되어 있기 때문에, 차량 출하 전에 조향휠만 회전시켜 보면, 오 조립 상태를 간단히 점검해볼 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 끝단에서 축 방향으로 토션바가 형성되고, 상기 토션바가 형성된 끝 지점부터 세레이션이 외주면에 형성되며, 상기 세레이션이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브가 형성된 샤프트;
    상기 토션바가 삽입되어 상기 샤프트와 결합하는 슬립 부재; 및
    상기 슬립 부재가 결합된 상기 샤프트가 삽입되어 상기 샤프트에 형성된 세레이션과 치결합하기 위한 세레이션이 내주면에 형성되고, 상기 샤프트와 볼트 결합을 하기 위한 볼트 조임 홀이 형성된 요크를 포함하되,
    상기 슬립 부재의 내주면을 따라 홈이 형성되고,
    상기 홈에 삽입되는 링을 더 포함하는 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트.
  5. 끝단에서 축 방향으로 토션바가 형성되고, 상기 토션바가 형성된 끝 지점부터 세레이션이 외주면에 형성되며, 상기 세레이션이 형성된 끝 지점부터 요홈으로 그루브가 형성된 샤프트;
    상기 토션바가 삽입되어 상기 샤프트와 결합하는 슬립 부재; 및
    상기 슬립 부재가 결합된 상기 샤프트가 삽입되어 상기 샤프트에 형성된 세레이션과 치결합하기 위한 세레이션이 내주면에 형성되고, 상기 샤프트와 볼트 결합을 하기 위한 볼트 조임 홀이 형성된 요크를 포함하되,
    상기 토션바의 외주면을 따라 홈이 형성되고,
    상기 홈에 삽입되는 링을 더 포함하는 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 슬립 부재의 내주면을 따라 홈이 형성되어,
    상기 슬립 부재의 내주면을 따라 형성된 홈과 상기 토션바의 외주면을 따라 형성된 홈이 마주하여 만들어진 공간에 상기 링이 삽입되는 것을 특징으로 하는 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 슬립 부재의 내주면은 확경되되,
    상기 토션바의 외주면을 따라 형성된 홈이 형성된 지점과 대응되는 지점에서 확경되는 것을 특징으로 하는 오조립 방지 구조를 구비한 조향 샤프트.
  8. 삭제
  9. 삭제
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