KR100971480B1 - Automotive intermediate shaft - Google Patents
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Abstract
개시된 자동차용 인터미디에이트 샤프트는 일측이 스티어링 기어에 연결되며, 중공이 형성된 튜브 및 일측이 상기 튜브의 중공 내에 삽입되어 슬라이딩되고, 타측이 스티어링 컬럼 샤프트에 연결되는 요크 샤프트를 포함하며, 상기 튜브 내면 및 상기 요크 샤프트의 외면 사이에는 복수의 슬라이딩 볼이 개재되어, 상기 튜브 내에서 상기 요크 샤프트의 슬라이딩을 가이드할 수 있다. 이에 의하면, 상기 튜브와 상기 요크 샤프트 사이의 마찰력이 감소됨으로써, 상기 튜브와 상기 요크 샤프트의 조립 편의성을 향상시킬 수 있고, 튜브 내에서 상기 요크 샤프트의 슬라이딩 시 요구되는 슬라이딩 포스를 줄여주며, 비틀림 강성의 저하를 방지하고 차량의 응답성을 향상시킬 수 있다.The disclosed automobile intermediate shaft includes a yoke shaft having one side connected to a steering gear, a tube having a hollow formed therein, and one side inserted into the hollow of the tube and sliding, and the other side connected to a steering column shaft. And a plurality of sliding balls are interposed between the outer surface of the yoke shaft and guide the sliding of the yoke shaft in the tube. According to this, by reducing the friction between the tube and the yoke shaft, it is possible to improve the assembly convenience of the tube and the yoke shaft, to reduce the sliding force required for sliding the yoke shaft in the tube, the torsional rigidity It is possible to prevent the fall of the vehicle and improve the responsiveness of the vehicle.
자동차, 스티어링 시스템, 인터미디에이트 샤프트 Automotive, steering system, intermediate shaft
Description
본 발명은 자동차용 인터미디에이트 샤프트에 관한 것으로서, 특히 자동차 조향 장치에서 스티어링 샤프트와 스티어링 기어 사이를 연결하는 인터미디에이트 샤프트에 관한 것이다.The present invention relates to an intermediate shaft for an automobile, and more particularly to an intermediate shaft for connecting between a steering shaft and a steering gear in an automobile steering apparatus.
일반적으로 자동차에는 자동차의 진행 방향을 조절하기 위하여 스티어링 시스템(steering system)이 장착되어 있는데, 상기 스티어링 시스템에는 운전자의 힘으로 조향력을 얻는 수동식 스티어링 시스템과 운전자의 조향력을 보조하는 별도의 동력장치가 마련된 동력식 스티어링 시스템이 있다.In general, a vehicle is equipped with a steering system (steering system) for adjusting the direction of movement of the vehicle, the steering system is provided with a manual steering system to obtain steering power by the driver's power and a separate power unit to assist the driver's steering power. There is a power steering system.
도 1은 일반적인 스티어링 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a general steering system.
도 1을 참조하면, 스티어링 시스템(10)은 스티어링 휠(steering wheel;11)의 조작에 의하여 회전력이 바퀴에 전달되어 상기 바퀴를 회전시킴으로써 차량의 진행 방향을 결정하게 하는 것이다.Referring to FIG. 1, the
상기 스티어링 시스템(10)은 스티어링 휠(11)과, 상기 스티어링 휠(11)에 연 결된 스티어링 샤프트(steering shaft;12)와, 상기 스티어링 샤프트(12)에 연결된 인터미디에이트 샤프트(intermediate shaft;20)와, 상기 인터미디에이트 샤프트(20)에 연결된 스티어링 기어(steering gear;13) 및 상기 스티어링 기어(13)에 연결된 타이 로드(tie rod;14)를 포함한다.The
상기와 같은 구조에서 상기 스티어링 휠(11)을 회전시키면, 이와 연결된 스티어링 샤프트(12)가 회전된다.When the
상기 회전력은 상기 인터미디에이트 샤프트(20)를 통해 스티어링 기어(13)에 전달된다.The rotational force is transmitted to the
상기 전달된 회전력에 의해 상기 스티어링 기어(13)가 작동되어 상기 타이 로드(14)를 이동시키게 됨으로써 타이 로드(14))에 연결된 너클(knuckle;미도시)을 회전시켜 타이어를 회전시키게 된다.The
도 2는 도 1의 스티어링 시스템 중 인터미디에이트 샤프트를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ′선에 따라 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view schematically showing an intermediate shaft in the steering system of FIG. 1, and FIG. 3 is a view along the line II ′ of FIG. 2.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 인터미디에이트 샤프트(20)는 하부 조인트(lower joint;22)에 의하여 상기 스티어링 기어(13)와 연결되는 튜브(tube;21) 및 상부 조인트(upper joint;24)에 의하여 상기 스티어링 샤프트(12)와 연결되는 요크 샤프트(yoke shaft;23)를 포함한다.2 and 3, the
상기 튜브(21)는 내부에 중공이 형성된다.The
상기 요크 샤프트(23)는 상기 스티어링 샤프트(12)로부터 전달된 회전력을 상기 튜브(21)로 전달하기 위하여 상기 튜브(21)의 중공에 일부분이 삽입되어 상기 튜브(21) 내에서 슬라이딩(sliding)한다.The
상기 요크 샤프트(23)와 상기 튜브(21)의 접촉면에는 스플라인(spline)이 형성되어 칩합되거나, 스플라인이 형성된 상기 요크 샤프트(23) 및 상기 튜브(21) 사이에 플라스틱 삽입물(25)을 개재시켜 치합된다.A spline is formed on the contact surface of the
상기와 같은 구조의 인터미디에이트 샤프트(20)는 요크 샤프트(23)와 튜브(21)가 치합되어 있으므로, 그 접촉 면적이 넓게 된다.Since the
따라서, 조립 시 마찰력이 증가하여 상기 튜브(21) 내로 상기 요크 샤프트(23)의 삽입이 어려워 조립의 편의성이 떨어지는 문제가 있다.Accordingly, the friction force increases during assembly, which makes it difficult to insert the
또한, 상기 튜브(21)의 내주면과 상기 요크 샤프트(23)의 외주면 사이의 마찰력에 의하여 상기 튜브(21) 내에서 상기 요크 샤프트(23)가 슬라이딩하는 경우, 상기 슬라이딩에 필요한 힘, 즉 슬라이딩 포스(sliding force)가 증가하는 문제점이 있다. In addition, when the
또한, 상기 튜브(21)와 상기 요크 샤프트(23)의 치합에 의해 상기 요크 샤프트(23)의 슬라이딩 시 상기 튜브(21) 및 상기 요크 샤프트(23)의 접촉면에서 소음이 많이 생기고, 마모가 생겨 상기 튜브(21)와 상기 요크 샤프트(23) 사이에 유격이나 틈새가 발생하는 문제점이 있다.In addition, when the
또한, 상기 튜브(21)와 상기 요크 샤프트(23) 사이의 강한 마찰력에 의해 상기 요크 샤프트(23)의 슬라이딩이 용이하지 않아 상기 인터미디에이트 샤프트(20)에 가해지는 진동의 흡수가 저하되는 문제점이 있다.In addition, the sliding of the
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 튜브와 요크 샤프트 사이의 마찰력을 줄여 조립의 편의성을 증가시키고, 슬라이딩 포스를 줄이며, 소음을 방지할 수 있는 개선된 자동차용 인터미디에이트 샤프트를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, by reducing the friction between the tube and the yoke shaft to increase the ease of assembly, reducing the sliding force, and improved automotive intermediate shaft that can prevent noise Its purpose is to provide.
또한, 튜브와 요크 샤프트 사이의 마찰력을 줄여 진동 및 소음의 흡수 성능을 향상시키고, 회전 방향의 유격이나 틈새를 축소하며, 적정한 비틀림 강성을 제공할 수 있도록 개선된 자동차용 인터미디에이트 샤프트를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It also provides improved automotive intermediate shafts that reduce friction between the tube and yoke shaft to improve vibration and noise absorption, reduce play and clearance in the direction of rotation, and provide adequate torsional rigidity. For that purpose.
본 발명의 자동차용 인터미디에이트 샤프트는 일측이 스티어링 기어에 연결되며, 중공이 형성된 튜브 및 일측이 상기 튜브의 중공 내에 삽입되어 슬라이딩되고, 타측이 스티어링 컬럼 샤프트에 연결되는 요크 샤프트를 포함하며, 상기 튜브 내면 및 상기 요크 샤프트의 외면 사이에는 복수의 슬라이딩 볼이 개재되어, 상기 튜브 내에서 상기 요크 샤프트의 슬라이딩을 가이드할 수 있다.The intermediate shaft for automobiles of the present invention includes a yoke shaft having one side connected to a steering gear, a tube having a hollow formed therein, and one side inserted into the hollow of the tube and sliding, and the other side connected to a steering column shaft. A plurality of sliding balls may be interposed between the inner surface of the tube and the outer surface of the yoke shaft to guide the sliding of the yoke shaft in the tube.
상기 요크 샤프트는 내부에 중공이 형성될 수 있다.The yoke shaft may have a hollow formed therein.
상기 튜브 내에 삽입된 상기 요크 샤프트의 일측부는 상기 복수의 슬라이딩 볼 각각이 안착되도록 절개되어 복수의 슬릿이 형성될 수 있다.One side of the yoke shaft inserted into the tube may be cut so that each of the plurality of sliding balls is seated to form a plurality of slits.
상기 절개된 부분의 단부는 상기 요크 샤프트의 내부로 절곡되어 상기 슬라이딩 볼과 점접촉을 할 수 있다.An end of the cut portion may be bent into the yoke shaft to make point contact with the sliding ball.
상기 슬라이딩 볼의 점접촉 부분은 상기 슬라이딩 볼의 중점에 대해 45도 각도의 지점일 수 있다.The point contact portion of the sliding ball may be a point at an angle of 45 degrees with respect to the midpoint of the sliding ball.
상기 튜브와 상기 요크 샤프트 사이에는 상기 슬라이딩 볼이 삽입되도록 복수의 삽입홀이 형성된 볼 지지체가 더 개재될 수 있다.A ball support having a plurality of insertion holes may be further interposed between the tube and the yoke shaft to insert the sliding ball.
상기 튜브의 내면에는 상기 슬라이딩 볼을 가이드하기 위한 복수의 가이드 홈이 형성될 수 있다.A plurality of guide grooves for guiding the sliding ball may be formed on the inner surface of the tube.
상기 복수의 가이드 홈 각각은 라운드지되, 상기 복수의 가이드 홈 각각의 중점은 상기 슬라이딩 볼의 중점에 대해 편향될 수 있다.Each of the plurality of guide grooves is rounded, and the midpoint of each of the plurality of guide grooves may be biased with respect to the midpoint of the sliding ball.
상기 복수의 슬라이딩 볼 각각은 상기 복수의 가이드 홈 각각에 2점에서 점접촉될 수 있다.Each of the plurality of sliding balls may be in point contact with each of the plurality of guide grooves at two points.
상기 슬라이딩 볼들과 상기 가이드 홈들의 점접촉 지점은 상기 슬라이딩 볼의 중점에 대해 45도의 각도를 가질 수 있다.The point of contact between the sliding balls and the guide grooves may have an angle of 45 degrees with respect to the midpoint of the sliding ball.
상기 튜브 및 상기 요크 샤프트 중 상기 슬라이딩 볼과 접촉되는 부분에는 마찰 감소재가 코팅될 수 있다.A portion of the tube and the yoke shaft in contact with the sliding ball may be coated with a friction reducing material.
상기 마찰 감소재는 테프론 또는 이황화 몰리브덴일 수 있다.The friction reducing material may be Teflon or molybdenum disulfide.
상기 튜브와, 상기 요크 샤프트 및 상기 볼 지지체는 상호 동일한 다각형 형상일 수 있다.The tube, the yoke shaft and the ball support may have the same polygonal shape.
상기 볼지지체는 상기 요크 샤프트의 외면에 끼워맞춤 결합을 할 수 있다.The ball support may be fitted to the outer surface of the yoke shaft.
상기 요크 샤프트 내부 중 상기 슬라이딩 볼에 대향되는 내부에는 탄성체가 삽입되어 상기 요크 샤프트를 탄성 지지할 수 있다.An elastic body may be inserted into the yoke shaft to face the sliding ball to elastically support the yoke shaft.
상기 탄성체는 링 형상이되, 단절부를 가진 스프링 핀일 수 있다.The elastic body may have a ring shape and may be a spring pin having a disconnection portion.
상기 탄성체는 상기 요크 샤프트와 동일한 형상을 가질 수 있다.The elastic body may have the same shape as the yoke shaft.
상기 탄성체는 핀 형상의 코일 스프링일 수 있다.The elastic body may be a coil spring having a pin shape.
상기 탄성체의 탄성 계수는 비선형적으로 변할 수 있다.The elastic modulus of the elastic body may vary nonlinearly.
상기 탄성체는 러버재일 수 있다.The elastic body may be a rubber material.
상기 복수의 삽입홀은 상기 요크 샤프트의 장축 방향에 평행하게 복수의 열로 배치되도록 형성될 수 있다.The plurality of insertion holes may be formed to be arranged in a plurality of rows parallel to the long axis direction of the yoke shaft.
본 발명의 자동차용 인터미디에이트 샤프트는 중공이 형성되며, 내면에 복수의 가이드 홈이 형성된 튜브와, 일측부가 상기 튜브의 중공 내에 삽입되어 슬라이딩되고, 상기 일측부에 절개된 복수의 슬릿이 형성되며, 내부에 중공을 가진 요크 샤프트와, 상기 튜브와 상기 요크 샤프트 사이에 개재되며, 복수의 삽입홀이 형성된 볼 지지체 및 상기 복수의 삽입홀 각각 및 상기 복수의 슬릿 각각에 수용되어 상기 볼 지지체 및 상기 요크 샤프트에 의해 지지되며, 상기 복수의 가이드 홈을 따라 상기 요크 샤프트의 슬라이딩을 가이드하는 복수의 슬라이딩 볼을 포함할 수 있다.The intermediate shaft for automobiles of the present invention has a hollow, a tube having a plurality of guide grooves formed on an inner surface thereof, a side portion of the intermediate shaft being inserted into the hollow of the tube, and sliding, and a plurality of slits cut in one side thereof are formed. A yoke shaft having a hollow therein and interposed between the tube and the yoke shaft, the ball support having a plurality of insertion holes and the plurality of insertion holes and the plurality of slits respectively accommodated in the ball support and the It is supported by the yoke shaft, and may include a plurality of sliding balls for guiding the sliding of the yoke shaft along the plurality of guide grooves.
상기 절개된 부분의 단부는 상기 요크 샤프트의 내부로 절곡되어 상기 슬라이딩 볼과 점접촉할 수 있다.An end portion of the cut portion may be bent into the yoke shaft to be in point contact with the sliding ball.
상기 복수의 슬라이딩 볼과 상기 복수의 가이드 홈은 점접촉을 할 수 있다.The plurality of sliding balls and the plurality of guide grooves may be in point contact.
상기 요크 샤프트의 내부에는 탄성체가 삽입될 수 있다.An elastic body may be inserted into the yoke shaft.
본 발명에 따른 자동차용 인터미디에이트 샤프트에 의하면, 상기 튜브의 내면과 상기 요크 샤프트의 외면 사이에 복수의 슬라이딩 볼을 개재시켜 상기 복수의 슬라이딩 볼을 매개로 상기 튜브 내를 상기 요크 샤프트가 슬라이딩할 수 있다.According to the intermediate shaft for a vehicle according to the present invention, the yoke shaft may slide in the tube via the plurality of sliding balls through a plurality of sliding balls between an inner surface of the tube and an outer surface of the yoke shaft. Can be.
따라서, 상기 튜브와 상기 요크 샤프트 사이의 마찰력이 감소됨으로써, 상기 튜브와 상기 요크 샤프트의 조립 편의성을 향상시킬 수 있다.Therefore, by reducing the friction between the tube and the yoke shaft, it is possible to improve the assembly convenience of the tube and the yoke shaft.
또한, 튜브 내에서 상기 요크 샤프트의 슬라이딩 시 요구되는 슬라이딩 포스를 줄일 수 있다.In addition, the sliding force required for sliding the yoke shaft in the tube can be reduced.
또한, 상기 튜브와 상기 요크 샤프트 사이의 감소된 마찰력에 의하여 소음과 진동의 흡수력을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve the absorption of noise and vibration by the reduced friction between the tube and the yoke shaft.
또한, 상기 튜브와 상기 요크 샤프트 사이의 마찰력 감소로 인해 상기 튜브와 상기 요크 샤프트의 접촉면에서 발생되던 마모를 줄임으로써 회전 방향의 유격이나 틈새를 축소할 수 있으며, 적정한 비틀림 강성을 제공할 수 있다.In addition, due to the reduction in friction between the tube and the yoke shaft, by reducing wear caused in the contact surface of the tube and the yoke shaft, it is possible to reduce the play or clearance in the rotational direction, and to provide an appropriate torsional rigidity.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 자동차용 인터미디에이트 샤프트에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an automotive intermediate shaft according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 인터미디에이트 샤프트를 개략 적으로 나타낸 부분 단면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ′선에 따라 인터미디에이트 샤프트를 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 5의 인터미디에이트 샤프트의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view schematically showing an automotive intermediate shaft according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an intermediate shaft according to line II-II ′ of FIG. 4, and FIG. 6. 5 is a cross-sectional view showing yet another embodiment of the intermediate shaft of FIG.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 자동차용 인터미디에이트 샤프트(100)는 튜브(110)와, 요크 샤프트(120) 및 복수개의 슬라이딩 볼(sliding ball;130)을 포함할 수 있다.4 to 6, the automotive
상기 튜브(110)는 하부 조인트(111)를 통해 스티어링 기어(미도시)와 연결되고, 내부에 중공이 형성될 수 있다.The
상기 요크 샤프트(120)는 일측부가 상기 튜브(110)의 중공 내부에 삽입되어 상기 튜브(110) 내에서 슬라이딩하고, 타측이 상부 조인트(121)를 통해 스티어링 컬럼 샤프트(미도시)와 연결될 수 있다.The
상기 요크 샤프트(120)는 상기 스티어링 샤프트의 회전력을 전달받아 상기 튜브(110) 내를 슬라이딩하면서 상기 전달받은 회전력을 상기 튜브(110)에 전달할 수 있다.The
상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)은 상기 튜브(110)와 상기 요크 샤프트(120) 사이에 개재되어 상기 튜브(110) 내에서 상기 요크 샤프트(120)의 슬라이딩을 가이드할 수 있다.The plurality of sliding
상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)은 상기 요크 샤프트(120)에 의해 지지되어 상기 요크 샤프트(120)의 슬라이딩 시 상기 튜브(110)의 내주면 상을 상기 요크 샤프트(120)와 함께 이동할 수 있다.The plurality of sliding
상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)은 상기 요크 샤프트(120)의 장축에 평행한 복수의 열로 배치될 수 있다.The plurality of sliding
상기 튜브(110)의 내주면에는 상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)의 이동 경로를 제공하기 위하여 상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)에 대응하여 복수개의 가이드 홈(112)이 형성될 수 있다.A plurality of
상기 복수개의 가이드 홈(112) 역시 복수의 열로 형성될 수 있다.The plurality of
상기 복수개의 가이드 홈(112)은 반원 형태로 라운드(round)질 수 있다.The plurality of
상기 라운드진 복수개의 가이드 홈(112) 각각의 중점은 상기 복수개의 슬라이드 볼(130) 각각의 중점에 대해 일측으로 편향될 수 있다.The center of each of the plurality of
상기와 같이 가이드 홈(112)의 중점을 슬라이딩 볼(130)의 중점으로부터 일측으로 편향되게 형성하면, 상기 슬라이딩 볼(130)과 상기 가이드 홈(112) 사이에는 2점에서 점접촉을 하여 상기 슬라이딩 볼(130)과 상기 가이드 홈(112) 사이의 마찰력을 줄일 수 있다.As described above, when the middle point of the
상기 점접촉 지점은 상기 슬라이딩 볼(130)의 중점에서 45도로 각도진 지점일 수 있는데, 상기의 각도는 상기 슬라이딩 볼(130)이 상기 가이드 홈(112) 내에서 이탈하지 않고 안정적으로 슬라이딩하게 할 수 있다.The point of contact point may be a point angled at 45 degrees from the midpoint of the sliding
한편, 상기 가이드 홈(112)에는 상기 슬라이딩 볼(130)과의 마찰을 더 감소시키기 위하여 마찰 감소재가 더 코팅될 수 있는데, 상기 마찰 감소재는 테프론이나 이황화 몰리브덴(MoS2) 등이 사용될 수 있다.On the other hand, the
상기 요크 샤프트(120)는 내부에 중공이 형성된 형태로, 상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)에 대응하는 부분은 일부분이 절개되어 복수개의 슬릿(slit)이 형성될 수 있으며, 상기 복수개의 슬릿 내로 상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)이 안착될 수 있다.The
상기 요크 샤프트(120)의 절개부(122)의 단부는 상기 요크 샤프트(120)의 중공 내부로 절곡되어 절곡부(123)를 형성할 수 있는데, 상기와 같이 절곡부(123)를 형성하면 상기 복수개의 슬릿 각각에 안착되는 복수개의 슬라이딩 볼(130) 각각을 적절하게 탄성 지지할 수 있다.An end portion of the
상기 절곡부(123)의 절곡 각도는 상기 슬라이딩 볼(130)을 안정적으로 안착시킴과 동시에 상기 절곡부(123)와 상기 슬라이딩 볼(130) 사이의 마찰력을 최소화할 수 있도록 형성될 수 있다.The bending angle of the
이를 만족하기 위하여 상기 슬라이딩 볼(130)과 상기 절곡부(123)의 접촉은 2점에서 점접촉을 하되, 상기 점접촉 지점은 상기 슬라이딩 볼(130)의 중점에서 45도의 각도인 지점일 수 있다.In order to satisfy this, the contact between the sliding
상기 절곡부(123)에도 상기 튜브(110)의 가이드 홈(112)에 코팅된 것과 마찬가지로 테프론(teflon)이나 이황화 몰리브덴(MoS2)등과 같은 마찰 감소재가 코팅될 수 있다.The
상기 튜브(110) 및 상기 요크 샤프트(120) 사이에는 상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)을 지지하기 위한 볼 지지체(ball retainer;140)가 개재될 수 있다.A
상기 볼 지지체(140)의 개재에 의하여 상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)은 요크 샤프트(120) 및 상기 볼 지지체(140)에 의하여 지지되며, 상기 요크 샤프트(120)의 슬라이딩 시 상기 튜브(110)의 내주면 상을 상기 요크 샤프트(120) 및 상기 볼 지지체(140)와 함께 이동할 수 있다.The plurality of sliding
상기 볼 지지체(140)에는 복수개의 슬라이딩 볼(130)이 삽입되도록 복수개의 삽입홀(141)이 형성될 수 있다.A plurality of
상기 복수개의 삽입홀(141) 역시 복수의 열로 배치될 수 있다.The plurality of
상기 삽입홀(141)에 삽입된 복수개의 슬라이딩 볼(130)은 중심부의 경우 상기 삽입홀(141) 내에 수용되고, 상부와 하부는 삽입홀(141) 외부로 돌출되어 상기 상부는 상기 튜브(110)의 가이드 홈(112)에 접촉하고, 상기 하부는 상기 절곡부(123)에 접촉할 수 있다.A plurality of sliding
상기 볼 지지체(140)는 상기 요크 샤프트(120)의 외주면에 결합할 수 있는데, 상기 결합 방법은 예컨대 끼워맞춤 결합일 수 있다.The
즉, 상기 볼 지지체(140)의 하면에는 돌기(142)를 형성하고, 상기 요크 샤프트(120)의 외주면에는 상기 돌기(142)를 수용하는 결합홈(124)을 형성하거나, 그 반대로 형성하여 끼워맞춤 결합을 함으로써 상기 요크 샤프트(120)에 상기 볼 지지체(140) 및 상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)을 고정시킬 수 있다.That is, the
상기 튜브(110)와, 상기 요크 샤프트(120) 및 상기 볼 지지체(140)는 상호 동일한 다각형 형상을 가질 수 있다.The
즉, 삼각형, 사각형, 오각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.That is, it may be formed in various forms such as triangle, square, pentagon.
도 7 내지 도 11은 도 4의 요크 샤프트 내에 탄성체가 삽입된 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.7 to 11 are views schematically showing the state in which the elastic body is inserted into the yoke shaft of FIG.
도 7 내지 도 11을 참조하면, 상기 요크 샤프트(120)의 내부, 즉 상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)이 배치되는 부분에 대응하는 요크 샤프트(120)의 내부에는 탄성체(150)가 삽입될 수 있다.7 to 11, an
상기 탄성체(150)는 상기 튜브(110) 내에서 상기 요크 샤프트(120)가 슬라이딩하는 경우 또는 차량의 운행 중 상기 인터미디에이트 샤프트(100)에 진동이 가해지는 경우 등에서 상기 요크 샤프트(120)를 탄성 지지할 수 있다.The
상기 탄성체(150)는 다양한 형태로 이루어질 수 있다.The
즉, 상기 탄성체(150)는 링(ring) 형상의 스프링 핀(spring pin)이되, 단절부(151)가 형성되어 상기 스프링 핀이 외측으로 벌어지는 성질을 가질 수 있으며, 상기 요크 샤프트(120)의 절곡부(123)의 단부에 접촉할 수있다.That is, the
또한, 상기 탄성체(150)는 상기 요크 샤프트(120)와 동일한 형상, 즉 상기 요크 샤프트(120)가 사각의 박스(box)형이라면 상기 탄성체(150)도 동일한 사각의 박스 형태로 상기 요크 샤프트(120)의 절곡부(123)의 단부에 접촉할 수있다.In addition, when the
또한, 상기 탄성체(150)는 핀 형상의 코일 스프링(coil spring)일 수 있다.In addition, the
상기 탄성체(150)는 탄성 계수가 비선형적으로 변하여 상기 튜브(110)와 상기 요크 샤프트(120) 사이의 상대 회전량이 증가함에 따라 상기 비틀림 강도를 적절히 조절할 수 있는 러버(rubber)재일 수 있다.The
상기 러버재로 이루어진 탄성체(150)는 상기 요크 샤프트(120)의 내부 공간 을 메우도록 충진할 수도 있고, 상기 절곡부(123)의 단부에 접촉하도록 원형이나 다각형 형태로 형성될 수 있다.The
상기와 같은 구조의 자동차용 인터미디에이트 샤프트(100)는 상기 튜브(110) 내를 상기 복수개의 슬라이딩 볼(130)을 통해 상기 요크 샤프트(120)가 슬라이딩할 수 있다.In the vehicle
따라서, 종래와 같은 상기 튜브(110)와 상기 요크 샤프트(120)의 접촉에 의한 마찰력은 발생하지 않고, 단지 2 지점에서 상기 복수의 슬라이딩 볼(130)과 상기 튜브(110)가 접촉하므로 종래보다 요크 샤프트(120)의 슬라이딩 시 마찰력을 감소시킬 수 있다.Therefore, the frictional force due to the contact between the
이에 따라 슬라이딩 포스를 줄일 수 있어 상기 튜브(110) 내에 상기 요크 샤프트(120)의 삽입이 용이할 수 있다.Accordingly, the sliding force can be reduced, so that the
또한, 상기 마찰력의 감소에 의하여 종래 튜브(110)와 요크 샤프트(120)의 접촉면에서 발생하던 마모 현상을 줄이거나 방지할 수 있으므로, 상기 튜브(110)와 상기 요크 샤프트(120) 사이의 유격이나 틈새가 생기는 것을 방지할 수 있고 소음도 줄일 수 있다.In addition, since the frictional force may reduce or prevent abrasion occurring at the contact surface of the
한편, 요크 샤프트(120) 내에 탄성체(130)를 삽입하여 탄성 지지하므로, 요크 샤프트(120)의 슬라이딩 시 발생하는 유격이나 제작 시의 제작 공차, 차량의 운행 중에 발생하는 진동을 상기 탄성체(150)에 의하여 흡수할 수 있다.On the other hand, since the
한편, 상기 요크 샤프트(120) 내에 다양한 형태 및 특성을 가진 탄성체(130)를 삽입함으로써, 차량이 주/정차 등 바퀴와 지면 사이의 마찰력이 큰 상태에 있어 과도한 스티어링 터닝 토크(steering turning torque)가 입력될 경우, 비틀림 강성의 저하를 방지하며, 동시에 차량의 주행 중 급박하게 스티어링 휠을 조작할 시 차량의 응답성을 향상시킬 수 있다.On the other hand, by inserting the
도 1은 일반적인 스티어링 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.1 schematically shows a general steering system;
도 2는 도 1의 스티어링 시스템 중 인터미디에이트 샤프트를 개략적으로 나타낸 부분 단면도.FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing an intermediate shaft of the steering system of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ′선에 따라 인터미디에이트 샤프트를 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing an intermediate shaft along the line II ′ of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터미디에이트 샤프트를 개략적으로 나타낸 부분 단면도.4 is a partial cross-sectional view schematically showing an intermediate shaft according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 11은 도 4의 Ⅱ-Ⅱ′선에 따라 인터미디에이트 샤프트를 나타낸 단면도.5 to 11 are cross-sectional views showing intermediate shafts along the line II-II ′ of FIG. 4.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100... 인터미디에이트 샤프트 110... 튜브100 ...
112... 가이드 홈 120... 요크 샤프트 112 ... guide
122... 절개부 123... 절곡부 122 ...
124... 결합홈 130... 슬라이딩 볼124 ...
140... 볼 지지체 141... 삽입홀140 ...
142... 돌기 150... 탄성체142 ...
151... 단절부151 ... Breakaway
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