KR100746661B1 - 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트에 관한 것이다.
본 발명은 유니버설 조인트부의 슬립 조인트에 있어서, 내주면에 중심축을 기준으로 방사형으로 제 1 스플라인을 형성한 파이프 조인트; 파이프 조인트 내주면에 삽입되되 제 1 스플라인과 일치하는 길이방향의 제 2 스플라인 및 슬릿을 각각 복수개 형성한 샤프트 조인트; 샤프트 조인트 내주면에 삽입되는 원추 형상의 테이퍼 축; 슬릿에 삽입되되 일면은 파이프 조인트의 내주면에 접하고 타면은 테이퍼 축과 동일한 경사각을 형성하여 테이퍼 축의 외주면에 접하는 슬라이딩 부재; 및 테이퍼 축의 일측에 구비된 탄성 부재를 포함하되 파이프 조인트와 샤프트 조인트 사이에 유격이 발생하였을 때 슬라이딩 부재가 탄성 부재에 의해 테이퍼 축이 일방향으로 이동하여 테이퍼 축의 경사면에 의해 슬라이딩 부재를 파이프 조인트와 밀착시키는 것을 특징으로 하는 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트를 제공한다.
본 발명에 의하면, 파이프 조인트 내부에 테이퍼 축, 탄성 부재를 삽입하고 파이프 조인트에 슬릿을 형성하고 슬릿 내부에 슬라이딩 부재를 삽입하여 파이프 조인트에 장착함으로써 유격 발생을 억제하여 NVH를 저감하는 효과가 있다.
슬립 조인트, 조향축, 조향장치, 요크

Description

유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트{Slip Joint Equipped with Clearance Compensator}
도 1은 조향장치의 개략도,
도 2는 종래의 슬립 조인트의 분해 사시도,
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트의 단면도,
도 3b는 도 3a의 A-A'의 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
210: 요크 220: 샤프트 조인트
250: 파이프 조인트 310: 슬라이딩 부재
320: 테이퍼 축 330: 탄성 부재
340: 제 1 스플라인 350: 제 2 스플라인
본 발명은 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 샤프트 조인트와 파이프 조인트 사이에서 발생하는 유격을 보상하여 NVH 발 생을 억제하는 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 조향장치는 핸들 조향에 따른 조향축의 회전력을 바퀴까지 전달하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 선회할 수 있도록 하는 장치이다.
도 1은 조향장치의 개략도이다.
운전자가 조향휠(105)에 회전력을 가하면 조향휠(105)과 연결된 조향축(190)도 동시에 회전을 하고, 조향축(190)과 연결된 유니버설 조인트부(110)의 유니버설 조인트(120)에 의해 회전력이 기어박스부(130)로 입력된다. 기어박스부(130)는 입력받은 회전력을 랙바(150)의 직선 왕복 운동으로 변환하는 역할을 하며 랙바(150)의 직선 왕복 운동은 타이로드(160) 및 너클암(170)을 통해 바퀴(180)를 좌우로 움직이게 되어 자동차를 원하는 방향으로 선회하게 된다.
이러한 조향장치의 구성 중에 유니버설 조인트부(110)는 노면의 굴곡 등에 의한 충격 및 진동과 기어박스부(130) 내부에서 발생하는 진동으로 인해 운전자가 조향할 때 진동 및 충격이 조향휠(105)에 전달되는 것을 방지하기 위하여 조향축(190)과 기어박스부(130)를 연결해 주는 역할을 한다. 한편 두 개의 유니버설 조인트(120)의 사이에는 슬립 조인트가 위치하는데, 슬립 조인트는 조향휠(105)의 회전에 따라 발생하는 길이 방향의 슬립을 완충하여 조향 작동을 원활하게 하는 역할을 함과 동시에 자동차의 충돌시 충돌에너지를 흡수하는 역할도 한다.
도 2는 종래의 슬립 조인트의 분해 사시도이다. 슬립 조인트는 양단에 구비된 두 개의 유니버설 조인트(120)와 각각의 유니버설 조인트(120)와 결합된 샤프트 조인트부와 파이프 조인트부를 포함하여 구성된다.
샤프트 조인트부는 제 1 요크(210), 샤프트 조인트(220) 및 슬리퍼(230)를 포함하여 구성되는데, 제 1 요크(210)와 샤프트 조인트(220)는 각각 단조 성형하고 샤프트 조인트(220)의 외경 및 양측 단부를 연마 가공하며, 제 1 요크(210)의 제 1 요크 이어 홀(215)을 가공한 후 샤프트 조인트(220)의 일측을 제 1 요크(210)에 압입한 후 용접하여 고정한다. 샤프트 조인트(220)의 타측에는 몰딩(240)이 형성되어 있으며 몰딩(240)을 감싸도록 결합하는 슬리퍼(230)는 사출물을 직접 장착할 부재에 사출하는 오버 몰딩(Over Molding) 공법으로 형성한다.
파이프 조인트부는 파이프 조인트(250)와 제 2 요크(260) 및 더스트 캡(270)으로 구성되며, 파이프 조인트(250)와 제 2 요크(260) 및 더스트 캡(270)을 각각 단조 성형한 후 파이프 조인트(250)의 일측을 제 2 요크(260)에 압입한 후 용접하고 파이프 조인트(250)의 내경 및 제 2 요크(260)의 제 2 요크 이어 홀(265)을 가공한다.
이와 같이 제작된 샤프트 조인트부의 외주면과 파이프 조인트부의 내주면이 서로 슬라이딩하면서 기어박스로부터 전해오는 충격을 흡수하는 역할을 하는데, 장시간 사용시 슬라이딩 부분에 유격이 발생하여 소위 NVH(Noise, Vibration, Harshness)가 증가하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 샤프트 조인트와 파이프 조인트사이에서 발생하는 유격을 보상하여 NVH 발생을 억제하는 슬립 조인트의 유격 보상 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 유니버설 조인트부의 슬립 조인트에 있어서, 내주면에 중심축을 기준으로 방사형으로 제 1 스플라인을 형성한 파이프 조인트; 파이프 조인트 내주면에 삽입되되 제 1 스플라인과 일치하는 길이방향의 제 2 스플라인 및 슬릿을 각각 복수개 형성한 샤프트 조인트; 샤프트 조인트 내주면에 삽입되는 원추 형상의 테이퍼 축; 슬릿에 삽입되되 일면은 파이프 조인트의 내주면에 접하고 타면은 테이퍼 축과 동일한 경사각을 형성하여 테이퍼 축의 외주면에 접하는 슬라이딩 부재; 및 테이퍼 축의 일측에 구비된 탄성 부재를 포함하되 파이프 조인트와 샤프트 조인트 사이에 유격이 발생하였을 때 슬라이딩 부재가 탄성 부재에 의해 테이퍼 축이 일방향으로 이동하여 테이퍼 축의 경사면에 의해 슬라이딩 부재를 파이프 조인트와 밀착시키는 것을 특징으로 하는 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 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.
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트의 단면도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A'의 단면도이다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트는 슬라이딩 부재, 테이퍼 축 및 탄성 부재를 포함하여 구성된다.
파이프 조인트(250)는 종래의 파이프 조인트와 동일하게 내주면에 방사상으로 제 1 스플라인(340)을 형성하고 있다.
샤프트 조인트(220)의 외주면에 제 2 스플라인(350) 및 샤프트 조인트(220)의 내주면과 관통하는 길이 방향의 슬릿을 형성한다. 제 2 스플라인(350)은 제 1 스플라인(340)에 삽입되어 슬라이드가 가능하도록 형성하며, 슬릿의 폭은 파이프 조인트(250)에 형성된 제 1 스플라인(340)과 동일한 크기로 가공하며 슬릿과 제 2 스플라인(350)은 샤프트 조인트(220)에 번갈아가며 형성하는 것이 바람직하다. 샤프트 조인트(220) 중심축을 기준으로 방사형으로 복수개의 슬릿을 형성하고 형성한 슬릿에는 슬라이딩 부재(310)를 각각 삽입한다. 슬라이딩 부재(310)의 일면은 파이프 조인트(250) 내주면의 제 1 스플라인(340)과 접하고 상대되는 면은 샤프트 조인트(250) 내부에 삽입된 테이퍼 축(320)과 접하며, 슬라이딩 부재(310)는 슬립이 원활하게 발생하도록 플라스틱 재질로 하는 것이 바람직하다.
테이퍼 축(320)은 원추 형상으로 샤프트 조인트(220) 내부에 삽입되며 후면에 탄성 부재(330)를 구비하고 탄성 부재의 후면은 요크(210)가 지지하고 있다. 탄성 부재는 코일 스프링을 사용하는 것이 바람직하며, 테이퍼 축(320)과 접하는 슬라이딩 부재(310)의 면은 테이퍼 축(320)과 동일한 경사각을 형성하도록 한다.
탄성 부재(330)는 테이퍼 축(320)을 좌측 방향으로 힘을 가하여 장시간 사용에 의해 마모가 발생하더라도 탄성 부재(330)에 의해 테이퍼 축이 좌측 방향으로 이동하고 이동한 테이퍼 축(320)은 경사각에 의해 슬라이딩 부재(310)를 샤프트 조인트(220) 내주면 방향으로 힘을 가하여 유격 발생을 억제한다.
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.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 파이프 조인트 내부에 테이퍼 축, 탄성 부재를 삽입하고 파이프 조인트 외주면과 내주면을 관통하는 길이방향의 슬릿을 형성하여 슬릿 내부에 슬라이딩 부재를 삽입하여 파이프 조인트 내주면에 장착함으로써 유격 발생을 억제하여 NVH를 저감하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 유니버설 조인트부의 슬립 조인트에 있어서,
    내주면에 중심축을 기준으로 방사형으로 제 1 스플라인을 형성한 파이프 조인트;
    상기 파이프 조인트 내주면에 삽입되되 상기 제 1 스플라인과 일치하는 길이방향의 제 2 스플라인 및 슬릿을 각각 복수개 형성한 샤프트 조인트;
    상기 샤프트 조인트 내주면에 삽입되는 원추 형상의 테이퍼 축;
    상기 슬릿에 삽입되되 일면은 상기 파이프 조인트의 내주면에 접하고 타면은 상기 테이퍼 축과 동일한 경사각을 형성하여 상기 테이퍼 축의 외주면에 접하는 슬라이딩 부재; 및
    상기 테이퍼 축의 일측에 구비된 탄성 부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재는 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트.
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