KR101238834B1 - Intermediate shaft for steering device of vehicle - Google Patents

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김동익
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남양공업주식회사
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Abstract

PURPOSE: An intermediate shaft for a vehicle steering device is provided to obtain durability against a torsional load and to improve assemblability and productivity. CONSTITUTION: An intermediate shaft for a vehicle steering device(1) comprises a hollow shaft(10), a solid shaft(20), and a separation prevention cap(30). The hollow shaft is connected to one side of a steering gear or a steering shaft and includes an inner circumference joint(17) for coupling with the solid shaft. The solid shaft is connected to the other side of the steering gear or the steering shaft and includes an outer circumference joint(21) and an outer circumference reinforcement unit(23). The separation prevention cap includes a cap body(31) which is coupled with an insertion hole(11) of the hollow shaft; and a stopper member(33) which prevents the external separation of the solid shaft.

Description

차량 조향장치용 인텀샤프트{Intermediate shaft for steering device of vehicle}Intermediate shaft for steering device of vehicle

본 발명은 차량 조향장치용 인텀샤프트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경량화와 비틀림 하중에 대한 충분한 내구성을 보장하고, 조립성 및 생산성 향상을 위해서 그 구조가 개선된 차량 조향장치용 인텀샤프트에 관한 것이다. The present invention relates to an intum shaft for a vehicle steering apparatus, and more particularly, to an intum shaft for a vehicle steering apparatus in which the structure thereof is improved to ensure light weight and sufficient durability against torsional load, and to improve assemblability and productivity. .

차량 조향장치(200)는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 운전자의 회전 조작에 의해 조향력을 발생시키는 스티어링 휠(203)과, 스티어링 휠(203)의 스티어링 샤프트(205)를 둘러싸면서 스티어링 휠(203)의 각도를 조절하는 스티어링 컬럼(207)과, 스티어링 휠(203)의 조향력을 스티어링 기어(209)로 전달하는 인텀샤프트(201)(인터미디어트 샤프트 : Intermediate shaft)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the vehicle steering apparatus 200 generally includes a steering wheel 203 that generates steering force by a driver's rotation operation, and a steering wheel while surrounding the steering shaft 205 of the steering wheel 203. A steering column 207 for adjusting the angle of 203 and an intum shaft 201 (intermediate shaft) for transmitting steering force of the steering wheel 203 to the steering gear 209.

이 중 인텀샤프트(201)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스티어링 기어(209) 측에 유니버셜 조인트로 연결되는 솔리드샤프트(220)와, 스티어링 컬럼(207) 측의 스티어링 샤프트(205)에 유니버셜 조인트로 연결되는 중공샤프트(210)가 상호 축선 방향으로 상대 이동 가능하게 결합되어 있는 구조로 마련되어 있다.1 and 2, the intum shaft 201 is a solid shaft 220 connected to a universal joint on the steering gear 209 side, and a steering shaft 205 on the steering column 207 side. The hollow shaft 210 is connected to the universal joint is provided in a structure that is coupled to move relative to each other in the axial direction.

이때, 중공샤프트(210)와 솔리드샤프트(220)는 회전력 전달 및 충격 흡수를 위해서 상호 축선 방향으로 상대 이동 가능한 스플라인 결합구조로 결합된다. 이 스플라인 결합구조는 솔리드샤프트(220)의 외주면에 형성된 다수의 스플라인 돌기(221)와, 중공샤프트(210)의 중공부 내주면에 형성된 스플라인 홈(미도시)으로 구성될 수 있다. At this time, the hollow shaft 210 and the solid shaft 220 is coupled in a spline coupling structure that can be moved relative to each other in the axial direction for the rotational force transmission and shock absorption. The spline coupling structure may be composed of a plurality of spline protrusions 221 formed on the outer circumferential surface of the solid shaft 220 and a spline groove (not shown) formed on the inner circumferential surface of the hollow portion 210 of the hollow shaft 210.

한편, 중공샤프트(210)와 솔리드샤프트(220)의 결합 영역에는 이탈방지캡(230)이 결합됨으로써, 중공샤프트(210)와 솔리드샤프트(220)의 상호 이탈을 방지한다. On the other hand, the separation prevention cap 230 is coupled to the coupling region of the hollow shaft 210 and the solid shaft 220, thereby preventing mutual separation of the hollow shaft 210 and the solid shaft 220.

이 이탈방지캡(230)은 중공샤프트(210)의 단부 영역 외주면에 대응하는 대내경부와 솔리드샤프트(220)의 외주면에 대응하는 소내경부를 가지며, 대내경부와 소내경부 간에는 반경 방향 내측으로 단차진 스토퍼(231)가 형성되어 솔리드샤프트(220)의 스플라인 돌기(221) 끝단(221a)에 걸림으로써, 중공샤프트(210)와 솔리드샤프트(220)의 상호 이탈을 방지한다.The release preventing cap 230 has a large inner diameter corresponding to the outer peripheral surface of the end region of the hollow shaft 210 and a small inner diameter corresponding to the outer circumferential surface of the solid shaft 220, and is stepped radially inwardly between the large inner diameter and the small inner diameter. A stopper 231 is formed to catch the spline protrusion 221 end 221a of the solid shaft 220 to prevent the hollow shaft 210 and the solid shaft 220 from being separated from each other.

이와 같은, 인텀샤프트(201)는 회전력 전달과정에서 중공샤프트(210)와 솔리드샤프트(220)로 가해지는 비틀림 하중에 대한 충분한 내구성이 요구된다. 이에 따라, 인텀샤프트(201)는 강철(steel) 등과 같이 고강도 합금강 재료를 이용하여 제작하는 것이 일반적이었다.
As such, the intum shaft 201 is required to have sufficient durability against the torsional load applied to the hollow shaft 210 and the solid shaft 220 in the rotational force transmission process. Accordingly, the intum shaft 201 was generally manufactured by using a high strength alloy steel material such as steel.

그런데, 이러한 종래 차량 조향장치용 인텀샤프트는 비틀림 하중에 대한 내구성 보장을 위해서 비교적 중량이 무거운 강철 등의 고강도 합금강 재료로 제작되기 때문에, 인텀샤프트의 경량화에는 한계가 따르는 문제점이 발생하였다. 이는 인텀샤프트뿐만 아니라 조향 장치를 비롯하여 차량의 경량화에도 악영향을 미친다. However, since the conventional intum shaft for vehicle steering apparatus is made of a high strength alloy steel material such as steel, which is relatively heavy in order to ensure durability against torsional load, there is a problem in that the weight of the intum shaft is limited. This adversely affects the weight reduction of the vehicle as well as the steering shaft.

또한, 종래 차량 조향장치용 인텀샤프트의 결합구조는 먼저 이탈방지캡이 중공샤프트의 단부 영역에 결합된 상태에서 솔리드샤프트를 중공샤프트에 삽입해야 하는데, 솔리드샤프트의 삽입과정에서 이탈방지캡의 스토퍼부가 솔리드샤프트의 스플라인 돌기에 걸리기 때문에, 솔리드샤프트와 중공샤프트의 결합이 매우 어려운 문제점이 있었다. 이에 따라, 인텀샤프트의 조립성 및 생산성이 저하되었다. In addition, the conventional coupling structure of the intum shaft for the vehicle steering device must first insert the solid shaft into the hollow shaft in the state that the separation prevention cap is coupled to the end region of the hollow shaft, the stopper portion of the departure prevention cap in the solid shaft insertion process Due to the spline protrusion of the solid shaft, the combination of the solid shaft and the hollow shaft has a very difficult problem. As a result, the assemblability and productivity of the intum shaft decreased.

따라서, 본 발명의 목적은 경량화와 비틀림 하중에 대한 충분한 내구성을 보장함과 동시에, 조립성과 생산성을 향상시킬 수 있는 차량 조향장치용 인텀샤프트를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an intum shaft for a vehicle steering apparatus that can ensure light weight and sufficient durability against torsional loads, and can improve assembly and productivity.

상기 목적은 본 발명에 따라, 차량 조향장치용 인텀샤프트에 있어서, 내주면에 축선방향으로 내주면결합부가 형성된 중공샤프트; 상기 중공샤프트에 일부분이 삽입되고, 상기 내주면결합부에 대해 삽입 방향의 이동은 가능하고 원주방향으로 맞물림 가능하도록 외주면에 축선방향으로 이격 형성된 외주면결합부 및 외주면보강부를 가지며, 상기 외주면보강부의 길이방향 일영역에 걸림부가 형성된 솔리드샤프트; 상기 중공샤프트에 결합되며, 상기 솔리드샤프트의 삽입 방향으로 탄성 변형되어 상기 걸림부에 걸림 유지되는 스토퍼를 갖는 이탈방지캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 인텀샤프트에 의해 달성된다.According to the present invention, in the induction shaft for a vehicle steering apparatus, a hollow shaft having an inner peripheral surface coupling portion in the axial direction on the inner peripheral surface; A portion is inserted into the hollow shaft and has an outer circumferential surface engaging portion and an outer circumferential surface reinforcing portion formed in the axial direction on the outer circumferential surface so as to be movable in the insertion direction with respect to the inner circumferential surface engaging portion, and to be engaged in the circumferential direction, and the longitudinal direction of the outer circumferential surface reinforcing portion A solid shaft having a locking portion formed at one region; Is coupled to the hollow shaft, is elastically deformed in the insertion direction of the solid shaft is achieved by the intum shaft for a vehicle steering apparatus, characterized in that it comprises a departure prevention cap having a stopper held on the engaging portion.

여기서, 상기 이탈방지캡은 상기 중공샤프트에 결합되는 샤프트결합부와, 상기 솔리드샤프트가 통과하는 통과구를 갖는 캡본체를 가지며, 상기 스토퍼는 상기 통과구 내측으로 돌출되면서 상기 솔리드샤프트의 삽입 측으로 탄성 변형 가능한 것이 바람직하다. Here, the release preventing cap has a shaft body coupled to the hollow shaft and the cap body having a passage through which the solid shaft passes, the stopper is protruding into the passage opening elastically toward the insertion side of the solid shaft It is preferable that it is deformable.

그리고, 상기 캡본체의 둘레면에는 적어도 하나의 스토퍼결합공이 형성되어 있고, 상기 캡본체의 둘레면에는 스토퍼지지링이 결합되며; 상기 스토퍼는 상기 스토퍼지지링으로부터 상기 스토퍼결합공을 통해 상기 캡본체의 상기 통과구 내측으로 돌출되도록 형성되어 있는 것이 효과적이다.At least one stopper coupling hole is formed in the circumferential surface of the cap body, and a stopper support ring is coupled to the circumferential surface of the cap body; The stopper is effective to protrude from the stopper support ring to the inside of the passage opening of the cap body through the stopper engaging hole.

또한, 상기 스토퍼는 상기 스토퍼지지링에 대해 직각으로 절곡되어 상기 캡본체의 상기 통과구 내측으로 돌출된 스토핑부와, 상기 스토핑부로부터 상기 통과구 외측을 향해 적어도 일부구간이 외향 경사지게 절곡된 삽입유도부를 갖는 것이 보다 바람직하다. In addition, the stopper is bent at a right angle to the stopper support ring protruding into the passage opening of the cap body and at least a portion of the stopper is bent outwardly inclined toward the outside of the passage opening from the stopper. It is more preferable to have an insertion guide portion.

이때, 상기 스토퍼는 상기 삽입유도부 외측단으로부터 상기 캡본체의 둘레면에 접하도록 절곡된 변형지지부를 포함하는 것이 보다 효과적이다. In this case, it is more effective that the stopper includes a deformation support portion that is bent to contact the circumferential surface of the cap body from the outer end of the insertion guide portion.

한편, 상기 중공샤프트의 상기 내주면결합부와 상기 솔리드샤프트의 상기 외주면결합부 및 상기 외주면보강부는 스플라인 결합구조를 가지며, 상기 스토퍼는 상기 외주면결합부 및 상기 외주면보강부의 스플라인 돌기 중 적어도 일부의 스플라인 돌기에 대응하는 위치에 복수로 형성되어 있는 것이 바람직하다. On the other hand, the inner peripheral surface engaging portion of the hollow shaft and the outer peripheral surface engaging portion and the outer peripheral surface reinforcing portion of the solid shaft has a spline coupling structure, the stopper is a spline protrusion of at least a portion of the spline projections of the outer peripheral surface engaging portion and the outer peripheral surface reinforcing portion It is preferable that it is formed in plurality at the position corresponding to.

이때, 상기 솔리드샤프트의 상기 걸림부는 상기 외주면보강부의 길이방향 일영역에 원주방향을 따라 형성된 스플라인 비형성구간에 의해 형성되며, 상기 외주면결합부는 상기 걸림부를 사이에 두고 상기 중공샤프트로 삽입되는 제1외주면보강부와 상기 중공샤프트 외측에 위치하는 제2외주면보강부로 구획되는 것이 효과적이다. At this time, the engaging portion of the solid shaft is formed by a spline non-formed section formed along the circumferential direction in one longitudinal direction of the outer circumferential surface reinforcement portion, the outer peripheral surface coupling portion is inserted into the hollow shaft with the engaging portion therebetween It is effective to partition the outer circumferential reinforcement portion and the second outer circumferential surface reinforcement portion located outside the hollow shaft.

또한, 상기 제2외주면보강부에 대응하는 상기 캡본체의 상기 통과구 내주면에는 상기 제2외주면보강부에 맞물리는 캡스플라인홈이 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.Further, it is more preferable that a cap spline groove is formed on the inner circumferential surface of the cap body corresponding to the second outer circumferential reinforcing portion to be engaged with the second outer circumferential reinforcing portion.

본 발명에 따르면, 경량화와 비틀림 하중에 대한 충분한 내구성이 보장됨과 동시에, 조립성과 생산성이 향상된 차량 조향장치용 인텀샤프트가 제공된다.According to the present invention, a weight reduction and sufficient durability against torsional loads are ensured, and an intum shaft for a vehicle steering apparatus with improved assembly and productivity is provided.

도 1은 차량 조향장치의 일예를 나타낸 사시도,
도 2는 종래 차량 조향장치용 인텀샤프트의 부분 절취된 정면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 조향장치용 인텀샤프트의 조립상태 사시도,
도 4는 도 3의 차량 조향장치용 인텀샤프트의 주요부 분해사시도,
도 5 및 도 6은 도 3의 차량 조향장치용 인텀샤프트의 주요부 조립 전,후를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 조향장치용 인텀샤프트의 이탈방지캡 단면도.1 is a perspective view showing an example of a vehicle steering device;
2 is a partially cut-away front view of an intum shaft for a conventional vehicle steering device;
3 is an assembled perspective view of an intum shaft for a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is an exploded perspective view of an essential part of an intum shaft for a vehicle steering apparatus of FIG. 3;
5 and 6 are cross-sectional views showing before and after the main assembly of the intum shaft for the vehicle steering apparatus of FIG.
Figure 7 is a cross-sectional view of the departure prevention cap of the intum shaft for a vehicle steering apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 조향장치용 인텀샤프트(1)는 조향장치(도 1의 200 참고)의 스티어링 기어(도 1의 209 참고) 또는 스티어링 샤프트(도 1의 205 참고) 중 어느 일 측에 연결되는 중공샤프트(10)와, 스티어링 기어(도 1의 209 참고) 또는 스티어링 샤프트(도 1의 205 참고) 중 타 측에 연결되며 중공샤프트(10)에 대해 축선 방향의 상대 이동은 가능하면서 원주방향으로 상호 맞물림 회전하도록 결합되는 솔리드샤프트(20)와, 중공샤프트(10)에 대한 솔리드샤프트(20)의 이탈을 방지하는 이탈방지캡(30)을 포함한다.
As shown in Figs. 3 to 6, the intum shaft 1 for the vehicle steering apparatus according to the present invention is a steering gear (see 209 in Fig. 1) or a steering shaft (Fig. 1) of the steering apparatus (see 200 in Fig. 1). Of the hollow shaft 10 connected to one side of the steering shaft (see 209 of FIG. 1) or the steering shaft (see 205 of FIG. 1), and the hollow shaft 10 The relative movement in the axial direction may include a solid shaft 20 coupled to rotate in engagement with each other in the circumferential direction, and an anti-separation cap 30 for preventing separation of the solid shaft 20 with respect to the hollow shaft 10. .

중공샤프트(10)는 일부 구간이 중공체인 형태로 마련되며, 그 길이방향 일단부에 솔리드샤프트(20)가 삽입될 수 있는 삽입구(11)가 형성되어 있고, 길이방향 타단부에 스티어링 기어(도 1의 209 참고) 또는 스티어링 샤프트(도 1의 205 참고)에 연결되는 유니버셜조인트(미도시)가 형성되어 있는 구조를 갖는다. 또한, 중공샤프트(10)의 내주면에는 솔리드샤프트(20)와의 결합을 위한 내주면결합부(17)가 형성되어 있다. Hollow shaft 10 is provided in the form of a hollow body of some sections, the insertion hole 11 that can be inserted into the solid shaft 20 in one end of the longitudinal direction is formed, the other end of the steering gear (Fig. 1, 209) or a universal joint (not shown) connected to the steering shaft (see 205 of FIG. 1) is formed. In addition, an inner circumferential surface engaging portion 17 for coupling with the solid shaft 20 is formed on the inner circumferential surface of the hollow shaft 10.

내주면결합부(17)는 중공샤프트(10)의 삽입구(11)로부터 축선방향을 따라 소정의 길이구간에 걸쳐 형성되는 것으로서, 후술할 솔리드샤프트(20)의 외주면결합부(21) 및 외주면보강부(23)에 대해 축선방향으로는 상대 이동 가능하면서 원주방향으로는 맞물리는 구조로 형성된다. 이를 위해서 내주면결합부(17)와 후술할 솔리드샤프트(20)의 외주면결합부(21) 및 외주면보강부(23)는 스플라인 결합구조를 갖는 것이 바람직하다. The inner circumferential surface coupling portion 17 is formed over a predetermined length section along the axial direction from the insertion hole 11 of the hollow shaft 10, and the outer circumferential surface coupling portion 21 and the outer circumferential surface reinforcing portion of the solid shaft 20 to be described later. It is formed in the structure which is movable in the axial direction with respect to 23, and engaged in the circumferential direction. To this end, the inner circumferential surface coupling portion 17 and the outer circumferential surface coupling portion 21 and the outer circumferential surface reinforcing portion 23 of the solid shaft 20 to be described later preferably have a spline coupling structure.

물론, 내주면결합부(17)와 솔리드샤프트(20)의 외주면결합부(21) 및 외주면보강부(23)는 스플라인 결합구조 외에도 다양한 결합구조를 가질 수 있다. 예컨대, 내주면결합부(17)를 축선 방향으로 형성된 적어도 하나의 직선형 홈(또는 돌기)으로 형성하고, 솔리드샤프트(20)의 외주면결합부(21) 및 외주면보강부(23)를 내주면결합부(17)에 대응하는 직선형 돌기(또는 홈)로 형성된 구조일 수 있다. Of course, the inner circumferential surface coupling portion 17 and the outer circumferential surface coupling portion 21 and the outer circumferential surface reinforcing portion 23 of the solid shaft 20 may have various coupling structures in addition to the spline coupling structure. For example, the inner circumferential surface engaging portion 17 is formed into at least one linear groove (or protrusion) formed in the axial direction, and the outer circumferential surface engaging portion 21 and the outer circumferential surface reinforcing portion 23 of the solid shaft 20 are formed on the inner circumferential surface engaging portion ( It may be a structure formed of a straight protrusion (or groove) corresponding to 17).

한편, 중공샤프트(10)의 삽입구(11) 영역 외주면에는 후술할 이탈방지캡(30)의 결합을 위한 캡결합부(13)가 형성되어 있다. 이 캡결합부(13)는 걸림홈이나 걸림돌기 등의 결합구조 또는 암,수나사의 체결 구조 등의 결합구조로 마련될 수 있다.
On the other hand, the cap coupling portion 13 for coupling the separation prevention cap 30 to be described later is formed on the outer peripheral surface of the insertion hole 11 region of the hollow shaft 10. The cap coupling portion 13 may be provided in a coupling structure such as a coupling structure such as a locking groove or a locking protrusion or a coupling structure of a female or male screw.

솔리드샤프트(20)는 그 외주면에 중공샤프트(10)의 내주면결합부(17)에 대해 삽입 방향의 이동은 가능하고 원주방향으로 맞물리는 외주면결합부(21) 및 외주면보강부(23)가 형성되어 있는 구조를 가지고 있다. 또한, 솔리드샤프트(20)의 일측 단부 영역에는 스티어링 샤프트(도 1의 205 참고) 또는 스티어링 기어(도 1의 209 참고)와 연결되는 유니버셜조인트(미도시)가 형성되어 있다. The solid shaft 20 is movable in the insertion direction with respect to the inner circumferential surface engaging portion 17 of the hollow shaft 10 on the outer circumferential surface thereof, and has an outer circumferential surface engaging portion 21 and an outer circumferential surface reinforcing portion 23 engaged in the circumferential direction. It has a structure. In addition, a universal joint (not shown) connected to a steering shaft (see 205 of FIG. 1) or a steering gear (see 209 of FIG. 1) is formed at one end region of the solid shaft 20.

외주면결합부(21) 및 외주면보강부(23)는 축선 방향으로 상호 이격 형성되며, 전술한 바와 같이, 내주면결합부(17)에 대응하는 스플라인 결합구조를 갖는 것이 바람직하다. 이들 외주면결합부(21) 및 외주면보강부(23) 역시, 경우에 따라 내주면결합부(17)에 대응하는 직선형 홈 또는 직선형 돌기 등의 구조를 가질 수 있다. The outer circumferential surface coupling portion 21 and the outer circumferential surface reinforcing portion 23 are formed to be spaced apart from each other in the axial direction, and as described above, it is preferable to have a spline coupling structure corresponding to the inner circumferential surface coupling portion 17. These outer circumferential surface engaging portion 21 and outer circumferential surface reinforcing portion 23 may also have a structure such as a straight groove or a straight protrusion corresponding to the inner circumferential surface engaging portion 17 in some cases.

그리고, 외주면보강부(23)는 중공샤프트(10)의 삽입구(11) 영역의 내주면결합부(17)에 맞물리는 제1외주면보강부(25)와, 일부 구간이 후술할 이탈방지캡(30)의 캡스플라인홈(31d)에 맞물리는 제2외주면보강부(27)와, 제1외주면보강부(25)와 제2외주면보강부(27) 사이에 형성되어 후술할 이탈방지캡(30)의 스토퍼(33b)에 걸리는 걸림부(29)를 갖는 구조로 형성되어 있다. In addition, the outer circumferential surface reinforcing portion 23 has a first outer circumferential surface reinforcing portion 25 engaged with the inner circumferential surface engaging portion 17 of the insertion hole 11 region of the hollow shaft 10, and a separation prevention cap 30 which will be described later in some sections. The second outer circumferential reinforcing portion 27 is engaged between the cap spline groove (31d) of the), and the first outer circumferential surface reinforcing portion 25 and the second outer circumferential surface reinforcing portion 27 is formed to prevent the separation cap 30 to be described later It is formed in the structure which has the locking part 29 caught by the stopper 33b.

여기서, 걸림부(29)는 제1 및 제2외주면보강부(25,27)의 사이영역을 원주방향으로 터닝 가공한 스플라인 비형성구간에 의한 제1외주면보강부(25)의 끝단에 형성되는 것이 바람직하다. 이 걸림부(29)에 의해 제1외주면보강부(25) 및 제2외주면보강부(27)가 구획된다. Here, the locking portion 29 is formed at the end of the first outer circumferential reinforcement portion 25 by the spline non-formed section turning the area between the first and second outer circumferential reinforcement portions 25 and 27 in the circumferential direction. It is preferable. The first outer peripheral surface reinforcing portion 25 and the second outer peripheral surface reinforcing portion 27 are partitioned by the locking portion 29.

이러한 외주면보강부(23)는 제1외주면보강부(25)가 중공샤프트(10)의 내주면결합부(17)에 맞물리고, 제2외주면보강부(27)의 일부 구간이 후술할 이탈방지캡(30)의 캡스플라인홈(31d)에 맞물리는 2중 맞물림 구조를 가짐으로써, 비틀림 하중에 대한 솔리드샤프트(20)의 내구성을 증대시키는 역할을 한다. 또한, 제1 및 제2외주면보강부(25,27)의 구조에 의해 솔리드샤프트(20)의 비틀림 강도가 증대되어 그 내구성이 증대된다. 이에 의해, 솔리드샤프트(20)를 알루미늄과 같은 경량금속으로 제작하여도 비틀림 하중에 대한 내구성을 보장할 수 있다.
The outer circumferential surface reinforcing portion 23 is the first outer circumferential surface reinforcing portion 25 is engaged with the inner circumferential surface engaging portion 17 of the hollow shaft 10, a portion of the second outer circumferential surface reinforcing portion 27 will be described later departure cap By having a double engagement structure that engages with the cap spline groove 31d of 30, it serves to increase the durability of the solid shaft 20 against torsional loads. In addition, the torsional strength of the solid shaft 20 is increased due to the structures of the first and second outer circumferential reinforcing portions 25 and 27 to increase the durability thereof. As a result, even when the solid shaft 20 is made of a light metal such as aluminum, durability against torsional loads can be ensured.

전술한 바와 같은 구조를 갖는 중공샤프트(10)와 솔리드샤프트(20)는 인텀샤프트(1) 제품의 경량화를 위해서 경량금속을 이용하여 제작되는 것이 바람직하다. 특히, 중공샤프트(10)와 솔리드샤프트(20) 중 적어도 솔리드샤프트(20)는 알루미늄과 같은 경량금속을 인발 공정을 통해 외주면결합부(21)와 외주면보강부(23)를 갖는 형태로 제작한 후, 터닝 등의 기계적 가공을 통해 걸림부(29)를 형성하는 방법으로 제작되는 것이 바람직하다.
The hollow shaft 10 and the solid shaft 20 having the structure as described above is preferably manufactured using a light metal to reduce the weight of the intum shaft (1) product. In particular, at least the solid shaft 20 of the hollow shaft 10 and the solid shaft 20 is made of a lightweight metal such as aluminum having the outer peripheral surface coupling portion 21 and the outer peripheral surface reinforcing portion 23 through a drawing process After that, it is preferable to be manufactured by the method of forming the locking portion 29 through mechanical processing such as turning.

한편, 이탈방지캡(30)은 중공샤프트(10)의 삽입구(11) 영역에 결합되는 캡본체(31)와, 캡본체(31)에 결합되어 중공샤프트(10)에 대한 솔리드샤프트(20)의 외부이탈을 방지하는 스토퍼부재(33)를 포함한다. On the other hand, the separation prevention cap 30 is the cap body 31 coupled to the insertion hole 11 region of the hollow shaft 10, and the solid shaft 20 for the hollow shaft 10 is coupled to the cap body 31 It includes a stopper member 33 to prevent the departure of the.

캡본체(31)는 중공샤프트(10)에 결합되는 샤프트결합부(31a)를 가지고 있으며, 그 중앙부에 솔리드샤프트(20)가 통과하도록 축선 방향으로 통과구(31b)가 형성되어 있고, 그 외주면으로부터 통과구(31b) 내측으로 스토퍼결합공(31c)이 관통되어 있는 구조를 가지고 있다. The cap body 31 has a shaft coupling portion 31a coupled to the hollow shaft 10, and a passage hole 31b is formed in the axial direction so that the solid shaft 20 passes through the central shaft portion thereof. The stopper engaging hole 31c penetrates into the through hole 31b from the inside thereof.

샤프트결합부(31a)는 전술한 바와 같이 중공샤프트(10)의 캡결합부(13)에 대해 걸림홈이나 걸림돌기 등의 결합구조 또는 암,수나사의 체결 구조 등의 결합구조로 결합될 수 있다. 그리고, 캡본체(31)의 통과구(31b) 내주면에는 솔리드샤프트(20)의 제2외주면보강부(27)와 맞물리는 캡스플라인홈(31d)이 형성되어 있다. The shaft coupling portion 31a may be coupled to a coupling structure such as a locking groove or a locking protrusion or a coupling structure such as a female or male screw to the cap coupling portion 13 of the hollow shaft 10 as described above. . And the cap spline groove 31d which engages with the 2nd outer peripheral surface reinforcement part 27 of the solid shaft 20 is formed in the inner peripheral surface of the through hole 31b of the cap body 31. As shown in FIG.

스토퍼부재(33)는 캡본체(31)의 둘레면에 결합되는 스토퍼지지링(33a)과, 스토퍼지지링(33a)으로부터 캡본체(31)의 스토퍼결합공(31c)을 통해 캡본체(31)의 통과구(31b) 내측으로 돌출되어 솔리드샤프트(20)의 걸림부(29)에 탄성적으로 걸림 유지되는 스토퍼(33b)를 갖는다. The stopper member 33 includes a stopper support ring 33a coupled to the circumferential surface of the cap body 31 and a cap body 31 through the stopper coupling hole 31c of the cap body 31 from the stopper support ring 33a. It has a stopper (33b) protruding into the through hole (31b) of the () to elastically hold the engaging portion 29 of the solid shaft (20).

여기서, 스토퍼(33b)는 원주방향으로 상호 등간격을 두고 복수로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 대응하여 캡본체(31)의 스토퍼결합공(31c) 역시 복수로 형성된다. 이때, 스토퍼(33b)와 스토퍼결합공(31c)의 위치는 솔리드샤프트(20)의 외주면결합부(21) 및 외주면보강부(23)의 스플라인 돌기 중 적어도 일부의 스플라인 돌기에 대응하는 위치에 형성된다. Here, it is preferable that a plurality of stoppers 33b are formed at equal intervals in the circumferential direction. Correspondingly, a plurality of stopper coupling holes 31c of the cap body 31 are also formed. At this time, the stopper 33b and the stopper coupling hole 31c are formed at positions corresponding to at least some of the spline protrusions of the spline protrusions of the outer circumferential surface engaging portion 21 and the outer circumferential surface reinforcing portion 23 of the solid shaft 20. do.

그리고, 스토퍼(33b)는 금속판재로 마련되며, 스토퍼지지링(33a)에 대해 직각으로 절곡되어 캡본체(31)의 통과구(31b) 내측으로 돌출된 스토핑부(33c)와, 스토핑부(33c)로부터 캡본체(31)의 통과구(31b) 외측을 향해 적어도 일부구간이 외향 경사지게 절곡된 삽입유도부(33d)와, 삽입유도부(33d)의 외측단으로부터 캡본체(31)의 둘레면에 접하도록 절곡된 변형지지부(33e)를 갖는다. In addition, the stopper 33b is formed of a metal plate, and is bent at a right angle with respect to the stopper support ring 33a, and the stopper 33c protrudes into the passage opening 31b of the cap body 31, and the stopping. The circumference of the cap body 31 from the outer side end of the insertion guide portion 33d and at least a portion of the insertion guide portion 33d which is bent outwardly inclined from the portion 33c toward the outer side of the passage 31b of the cap body 31. It has a deformation | transformation support part 33e bent so that it may contact surface.

이때, 스토퍼부재(33)는 스토퍼지지링(33a)과 변형지지부(33e)의 구조를 생략하고 캡본체(31)에 지지된 스토핑부(33c)와 삽입유도부(33d)만을 갖는 구조로 마련할 수 있다. 또는 스토퍼부재(33)에서 변형지지부(33e)의 구조만을 생략할 수도 있다. At this time, the stopper member 33 omits the structure of the stopper support ring 33a and the deformable support part 33e, and is provided in a structure having only the stopper part 33c and the insertion guide part 33d supported by the cap body 31. can do. Alternatively, only the structure of the deformation support part 33e may be omitted from the stopper member 33.

이러한 이탈방지캡(30)은 캡본체(31)와 스토퍼부재(33)가 각각 별개의 부품으로 마련되어 상호 조립되는 형태로 마련될 수도 있으며, 캡본체(31)를 합성수지재로 사출 성형으로 제작하면서 스토퍼부재(33)를 인서트 사출하는 방법으로 이탈방지캡(30)을 제작할 수도 있다. The separation prevention cap 30 may be provided in a form in which the cap body 31 and the stopper member 33 are provided as separate components, respectively, assembled together, and the cap body 31 is manufactured by injection molding with a synthetic resin material. The separation prevention cap 30 may be manufactured by insert molding the stopper member 33.

또는, 도 7에 도시된 바와 같이, 이탈방지캡(30')을 합성수지재로 제작하면서 캡본체(31')와 스토퍼(33b') 및 캡스플라인홈(31d')이 모두 일체로 형성된 형태로 제작할 수도 있다. 이때, 스토퍼(33b')는 캡본체(31')의 통과구(31b') 내주면에서 내향 돌출된 돌기 형태일 수 있으며, 그 구조는 전술한 스토퍼(33b)와 마찬가지로 스토핑부(33c')와 삽입유도부(33d')를 갖는 형태일 수 있다.
Alternatively, as shown in FIG. 7, the cap main body 31 ′, the stopper 33 b ′, and the cap spline groove 31 d ′ are integrally formed while the separation prevention cap 30 ′ is made of a synthetic resin material. You can also make. In this case, the stopper 33b 'may be in the form of a protrusion projecting inwardly from the inner circumferential surface of the passage 31b' of the cap body 31 ', and the structure of the stopper 33b' may be the same as that of the stopper 33b. And an insertion guide portion 33d '.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량 조향장치용 인텀샤프트(1)는 중공샤프트(10)의 삽입구(11) 측 단부 영역에 이탈방지캡(30)을 결합한 후, 솔리드샤프트(20)를 중공샤프트(10)의 삽입구(11)로 삽입하는 형태로 조립이 이루어질 수 있다. The intum shaft 1 for the vehicle steering apparatus according to the present invention having such a configuration is coupled to the separation prevention cap 30 to the insertion end portion 11 side end region of the hollow shaft 10, the solid shaft 20 hollow shaft Assembly can be made in the form of inserting into the insertion hole (11) of (10).

이때, 솔리드샤프트(20)의 삽입과정에서 외주면결합부(21) 선단부와 제1외주면보강부(25)의 선단부는 차례로 스토퍼(33b)의 삽입유도부(33d)를 가압하면서 삽입되는데, 이 과정에서 스토퍼(33b)는 도 5에 도시된 바와 같이, 솔리드샤프트(20)의 삽입 방향과 원주방향 외측으로 탄성적으로 변형된다. At this time, during the insertion of the solid shaft 20, the tip of the outer peripheral surface engaging portion 21 and the tip of the first outer peripheral surface reinforcing portion 25 are sequentially inserted while pressing the insertion guide 33d of the stopper 33b. As shown in FIG. 5, the stopper 33b is elastically deformed outwardly in the insertion direction and the circumferential direction of the solid shaft 20.

그리고, 제1외주면보강부(25)와 제2외주면보강부(27) 사이의 걸림부(29)에 스토퍼(33b)가 도 6과 같이, 탄성적으로 걸림 유지된 상태에서, 스토퍼(33b)는 솔리드샤프트(20)가 중공샤프트(10)로 삽입되는 것은 허용하면서, 솔리드샤프트(20)가 중공샤프트(10)로부터 인출되는 방향의 이동을 방지하여 솔리드샤프트(20)의 임의적인 이탈을 방지한다. Then, as the stopper 33b is elastically engaged and held by the stopper portion 29 between the first outer circumferential surface reinforcement portion 25 and the second outer circumferential surface reinforcement portion 27, as shown in FIG. While the solid shaft 20 is allowed to be inserted into the hollow shaft 10, the solid shaft 20 is prevented from moving in the direction in which the shaft is pulled out of the hollow shaft 10, thereby preventing any detachment of the solid shaft 20. do.

이때, 솔리드샤프트(20)의 외주면결합부(21) 및 제1외주면보강부(25)는 중공샤프트(10)의 내주면결합부(17)에 맞물리며, 제2외주면보강부(27)의 스토퍼(33b) 인접 영역은 이탈방지캡(30)의 캡스플라인홈(31d)에 맞물린다. At this time, the outer peripheral surface engaging portion 21 and the first outer peripheral surface reinforcing portion 25 of the solid shaft 20 is engaged with the inner peripheral surface engaging portion 17 of the hollow shaft 10, the stopper (the second outer peripheral surface reinforcing portion 27) 33b) The adjacent area is engaged with the cap spline groove 31d of the release preventing cap 30.

이에 의해, 중공샤프트(10)에 대한 솔리드샤프트(20)의 맞물림 구조는 중공샤프트(10)의 내주면결합부(17)에 대한 솔리드샤프트(20)의 외주면결합부(21) 및 제1외주면보강부(25)의 맞물림 영역과, 이탈방지캡(30)의 캡스플라인홈(31d)과 솔리드샤프트(20)의 제2외주면보강부(27)의 맞물림 영역에서 형성됨으로써, 적어도 솔리드샤프트(20)를 알루미늄과 같은 경량금속으로 제작하여도 인텀샤프트(1)의 회전 과정에서 발생하는 비틀림 하중에 대한 충분한 내구성을 보장할 수 있다.
Thereby, the engagement structure of the solid shaft 20 with respect to the hollow shaft 10 is the outer peripheral surface engaging portion 21 and the first outer peripheral surface reinforcement of the solid shaft 20 relative to the inner peripheral surface engaging portion 17 of the hollow shaft 10. It is formed in the engagement area of the portion 25 and the engagement area of the cap spline groove 31d of the separation preventing cap 30 and the second outer circumferential reinforcement portion 27 of the solid shaft 20, thereby at least the solid shaft 20. Even if it is made of a light metal such as aluminum can ensure sufficient durability against the torsional load generated in the rotation process of the intum shaft (1).

이와 같이, 본 발명에 따른 차량 조향장치용 인텀샤프트는 중공샤프트와 솔리드샤프트 중 적어도 솔리드샤프트를 알루미늄 등과 같은 경량금속으로 제작하더라도, 비틀림 하중에 대한 충분한 내구성을 보장할 수 있다. As such, the intum shaft for the vehicle steering apparatus according to the present invention can ensure sufficient durability against torsional load even if at least the solid shaft of the hollow shaft and the solid shaft is made of a light metal such as aluminum.

또한, 중공샤프트의 삽입구 영역에 이탈방지캡을 결합한 상태에서 스토퍼가 탄성적으로 변형되는 작용에 의해서 솔리드샤프트가 중공샤프트에 이탈 방지되도록 간단히 결합된다. In addition, the stopper is elastically deformed in the state in which the separation prevention cap is coupled to the insertion hole region of the hollow shaft, and the solid shaft is simply coupled to prevent the separation from the hollow shaft.

이에 의해, 경량화와 비틀림 하중에 대한 충분한 내구성이 보장됨과 동시에, 조립성과 생산성이 향상된 차량 조향장치용 인텀샤프트가 제공된다.As a result, a weight reduction and sufficient durability against torsional loads are ensured, and an intum shaft for a vehicle steering apparatus with improved assembly and productivity is provided.

10 : 중공샤프트 11 : 삽입구
17 : 내주면결합부 20 : 솔리드샤프트
21 : 외주면결합부 23 : 외주면보강부
25 : 제1외주면보강부 17 : 제2외주면보강부
29 : 걸림부 30, 30' : 이탈방지캡
31, 31' : 캡본체 33 : 스토퍼부재
33b, 33b' : 스토퍼10: hollow shaft 11: insertion hole
17: inner peripheral surface coupling portion 20: solid shaft
21: outer peripheral surface coupling portion 23: outer peripheral surface reinforcement
25: first outer circumferential reinforcement unit 17: second outer circumferential reinforcement unit
29: locking part 30, 30 ': separation prevention cap
31, 31 ': cap body 33: stopper member
33b, 33b ': stopper

Claims (8)

차량 조향장치용 인텀샤프트에 있어서,
내주면에 축선방향으로 내주면결합부가 형성된 중공샤프트;
상기 중공샤프트에 일부분이 삽입되고, 상기 내주면결합부에 대해 삽입 방향의 이동은 가능하고 원주방향으로 맞물림 가능하도록 외주면에 축선방향으로 이격 형성된 외주면결합부 및 외주면보강부를 가지며, 상기 외주면보강부의 길이방향 일영역에 걸림부가 형성된 솔리드샤프트;
상기 중공샤프트에 결합되며, 상기 솔리드샤프트의 삽입 방향으로 탄성 변형되어 상기 걸림부에 걸림 유지되는 스토퍼를 갖는 이탈방지캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 인텀샤프트.In the intum shaft for the vehicle steering system,
A hollow shaft having an inner circumferential surface engaging portion in an axial direction on an inner circumferential surface thereof;
A portion is inserted into the hollow shaft and has an outer circumferential surface engaging portion and an outer circumferential surface reinforcing portion formed in the axial direction on the outer circumferential surface so as to be movable in the insertion direction with respect to the inner circumferential surface engaging portion, and to be engaged in the circumferential direction, and the longitudinal direction of the outer circumferential surface reinforcing portion A solid shaft having a locking portion formed at one region;
And a release preventing cap coupled to the hollow shaft and having a stopper elastically deformed in an inserting direction of the solid shaft to hold the locking portion. 청구항 제1항에 있어서,
상기 이탈방지캡은
상기 중공샤프트에 결합되는 샤프트결합부와, 상기 솔리드샤프트가 통과하는 통과구를 갖는 캡본체를 가지며,
상기 스토퍼는 상기 통과구 내측으로 돌출되면서 상기 솔리드샤프트의 삽입 측으로 탄성 변형 가능한 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 인텀샤프트.The method of claim 1,
The departure prevention cap
It has a shaft body coupled to the hollow shaft and the cap body having a passage through which the solid shaft passes,
The stopper is intum shaft for the vehicle steering apparatus, characterized in that the elastically deformable to the insertion side of the solid shaft while protruding into the passage opening. 청구항 제2항에 있어서,
상기 캡본체의 둘레면에는 적어도 하나의 스토퍼결합공이 형성되어 있고, 상기 캡본체의 둘레면에는 스토퍼지지링이 결합되며;
상기 스토퍼는 상기 스토퍼지지링으로부터 상기 스토퍼결합공을 통해 상기 캡본체의 상기 통과구 내측으로 돌출되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 인텀샤프트.The method according to claim 2,
At least one stopper coupling hole is formed in the circumferential surface of the cap body, and a stopper support ring is coupled to the circumferential surface of the cap body;
And the stopper is formed to protrude from the stopper support ring to the inside of the passageway of the cap body through the stopper coupling hole. 청구항 제3항에 있어서,
상기 스토퍼는
상기 스토퍼지지링에 대해 직각으로 절곡되어 상기 캡본체의 상기 통과구 내측으로 돌출된 스토핑부와,
상기 스토핑부로부터 상기 통과구 외측을 향해 적어도 일부구간이 외향 경사지게 절곡된 삽입유도부를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 인텀샤프트.The method of claim 3, wherein
The stopper is
A stopper portion which is bent at a right angle with respect to the stopper support ring and protrudes into the passage opening of the cap body;
An induction shaft for a vehicle steering apparatus, characterized in that it has an insertion guide portion bent inclined outwardly at least a portion from the stopper toward the outside of the passage opening. 청구항 제4항에 있어서,
상기 스토퍼는 상기 삽입유도부 외측단으로부터 상기 캡본체의 둘레면에 접하도록 절곡된 변형지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 인텀샤프트.The method according to claim 4,
And the stopper includes a deformation support part bent to contact a circumferential surface of the cap body from an outer end of the insertion guide part. 청구항 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중공샤프트의 상기 내주면결합부와 상기 솔리드샤프트의 상기 외주면결합부 및 상기 외주면보강부는 스플라인 결합구조를 가지며,
상기 스토퍼는 상기 외주면결합부 및 상기 외주면보강부의 스플라인 돌기 중 적어도 일부의 스플라인 돌기에 대응하는 위치에 복수로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 인텀샤프트.The method according to any one of claims 2 to 5,
The inner circumferential surface coupling portion of the hollow shaft and the outer circumferential surface coupling portion and the outer circumferential surface reinforcement portion of the solid shaft have a spline coupling structure,
And a plurality of stoppers formed at positions corresponding to the spline protrusions of at least a portion of the spline protrusions of the outer peripheral surface engaging portion and the outer peripheral surface reinforcing portion. 청구항 제6항에 있어서,
상기 솔리드샤프트의 상기 걸림부는 상기 외주면보강부의 길이방향 일영역에 원주방향을 따라 형성된 스플라인 비형성구간에 의해 형성되며,
상기 외주면결합부는 상기 걸림부를 사이에 두고 상기 중공샤프트로 삽입되는 제1외주면보강부와 상기 중공샤프트 외측에 위치하는 제2외주면보강부로 구획되는 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 인텀샤프트.The method of claim 6,
The engaging portion of the solid shaft is formed by a spline non-formed section formed along the circumferential direction in one longitudinal region of the outer circumferential surface reinforcement portion,
The outer circumferential surface engaging portion is divided into a first outer circumferential reinforcement portion inserted into the hollow shaft and the second outer circumferential reinforcement portion located outside the hollow shaft with the locking portion interposed therebetween. 청구항 제7항에 있어서,
상기 제2외주면보강부에 대응하는 상기 캡본체의 상기 통과구 내주면에는 상기 제2외주면보강부에 맞물리는 캡스플라인홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 조향장치용 인텀샤프트.
The method of claim 7, wherein
And a cap spline groove formed in the passage opening inner circumferential surface of the cap body corresponding to the second outer circumferential reinforcing portion to be engaged with the second outer circumferential reinforcing portion.
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KR20100135134A (en) * 2009-06-16 2010-12-24 한국델파이주식회사 Interm shaft for steering device of vehicle

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