KR101736950B1

KR101736950B1 - 중간축

Info

Publication number: KR101736950B1
Application number: KR1020150153509A
Authority: KR
Inventors: 권오훈; 신진욱; 김광래; 김남우
Original assignee: 태림산업(주)
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2017-05-23
Also published as: KR20170052710A

Abstract

본 발명은 인너 튜브에 끼워진 아웃터 튜브 끝을 마감하는 덮개 안에 놓이도록 인너 튜브에 와셔를 끼운 다음 이 덮개를 코킹(Caulking) 처리하여 고정하고, 인너 튜브에는 끝에 스냅 링을 끼워서 토크 전달 부재가 빠지지 않게 구성함으로써, 중간축의 길이 조절이나 토크 전달 과정에서 발생한 외력을 받아 토크 전달 부재가 아웃터 튜브 바깥으로 돌출하거나 인너 튜브 끝에서 빠지는 현상을 방지하여 토크 전달이 원활하게 이루어질 수 있게 한 중간축을 제공하는 데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 스냅 링의 외주에 내주에 각각 돌기를 형성하고, 외주에 형성한 바깥 돌기가 아웃터 튜브에 중량 감소 등을 목적으로 길이 방향으로 형성한 요 홈이나 토크 볼을 장착하기 위한 가이드 홈을 따라 움직이고, 내주에 형성한 안쪽 돌기가 스냅 링을 설치하기 위한 인너 튜브의 링 홈에 형성한 고정 홈에 끼워져서 고정되게 구성함으로써, 중간축이 토크를 받을 때 이들 돌기가 토크 볼과 같은 기능을 하게 하고, 또한 이러한 기능은 토크 전달 부재를 조립할 때 토크 볼을 조립하지 않거나 조립하더라도 중간축의 사용으로 토크 볼이 파손이나 리테이너에서의 이탈 등으로 그 기능을 상실하더라도 이 스냅 링이 토크 볼 역할을 하게 하여 안전하게 토크 전달이 이루어질 수 있도록 보조할 수 있게 한 중간축을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

Description

중간축{INTERMEDIATE SHAFT}

본 발명은 중간축에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아웃터 튜브의 끝을 마감하는 덮개에 와셔를 끼워서 덮개를 아웃터 튜브에 코킹(Caulking) 처리하고 인너 튜브의 끝에 스냅 링을 끼워서 아웃터 튜브와 인너 튜브 사이에 장착한 토크 전달 부재가 중간축의 길이 조절이나 토크 전달 과정(회전)에서 빠지는 것을 방지하고, 특히 스냅 링에는 돌기를 형성하여 아웃터 튜브와 인너 튜브에 회전 간섭을 받게 하여 과정에서 토크 볼을 조립하지 않거나 사용 과정에서 토크 볼이 파손이나 가이드에서 이탈하더라도 스냅 링이 토크 전달을 보조하게 한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향 장치는 운전자가 핸들을 돌림에 따라 발생한 토크를 기어 박스를 통해 타이어로 전달하여 조향 작용이 이루어지게 한다. 이때, 핸들과 기어 박스 사이에는 칼럼으로 연결하는 데, 근래에는 칼럼과 기어 박스 사이에 중간축를 더 추가로 구성한다.

중간축(Intermediate Shaft)은 텔레스코픽 샤프트(Telescopic Shaft)라고도 하며, 길이 방향으로 신축하는 두 개의 튜브(샤프트)로 샤프트의 길이를 조절할 수 있게 하여 운전자의 체형에 알맞게 길이를 조절할 수 있는 편의성과 더불어 자동차 사고가 발생하였을 때 변형을 일으켜서 운전자의 안전성을 높일 수 있게 구성한다. 이러한 중간축은, 아래의 특허문헌 1 내지 특허문헌 3과 같이 여러 가지 기술이 개발되어 있다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제1246957호 (등록일 : 2013.03.18)

자동차 조향장치의 중간축에 관한 것으로, 조향축 또는 기어박스와 유니버설 조인트로 연결되며 외주 면에 축 방향의 요홈으로 형성되는 내측결합홈이 둘 이상 구비되어 있는 내측 샤프트와; 상기 내측 샤프트가 삽입되어 슬라이딩되는 중공 형상으로 내주면에 상기 내측결합홈과 대응되는 위치에 외측결합홈이 형성되되, 상기 외측결합홈은 상기 내측결합홈의 둘 이상의 정배수로 원주방향으로 이격되며 형성되고, 상기 원주방향의 어느 일측 방향으로 순차로 인접되는 외측결합홈은 순차로 내경이 크게 형성되는 외측샤프트; 및 상기 내측결합홉과 외측결합홈 사이에 구비되는 볼;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조향장치의 중간축을 제공한다. 이에, 서로 슬라이딩되게 결합되는 내측 샤프트와 외측샤프트를 별도의 부품 없이 가장 최적화된 슬라이딩이 가능하게 조립할 수 있게 되어 부품수와 작업 공정 및 폐기비용을 줄이고 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

(특허문헌 2) 한국등록특허 제1498651호 (등록일 : 2015.02.26)

미들 샤프트에 장착한 록 볼이 드라이브 샤프트와 인너 샤프트에 형성한 볼 고정 홈 중에서 어느 하나에 선택적으로 끼워져서 선택적으로 고정할 수 있게 구성함으로써, 구조가 간단하면서도 각 샤프트가 정해진 순서대로 길이 방향으로 정확하게 움직이면서 미리 정한 순서에 따라 길이를 조절할 수 있게 한 3피스 인터미디어트 샤프트 록킹 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히, 상기 록 볼이 샤프트의 길이를 조절함에 따라 미들 샤프트를 드라이브 샤프트에 고정하거나 인너 샤프트에 고정할 수 있게 구성함으로써, 인터미디어트 샤프트의 길이 조절만으로 인터미디어트 샤프트의 길이를 정해진 순서에 따라 차례대로 조절할 수 있게 한 3피스 인터미디어트 샤프트 록킹 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다. 그리고, 이처럼 록 볼을 이용하여 인너 샤프트와 미들 샤프트가 함께 움직이게 하거나, 미들 샤프트가 드라이브 샤프트에 고정하여 인너 샤프트가 움직이게 동작하므로, 추가 구성을 최소화하면서도 각 샤프트를 차례로 정해진 순서에 맞게 신속하고도 정확하게 조절할 수 있게 한 3피스 인터미디어트 샤프트 록킹 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

(특허문헌 3) 한국등록특허 제1503113호 (등록일 : 2015.03.10)

자동차 조향장치의 중간축에 관한 것으로, 자동차 조향장치의 중간축에 있어서, 중간축을 자동차에 조립하기 위해 운반하는 과정부터 자동차에 조립되어 자동차가 운행되는 경우에도 수분이나 먼지, 기름 등과 같은 이물질이 중간축의 내부로 침투되는 것을 방지함으로써 부품의 변형과 파손을 방지하게 되는 효과가 있게 된다.

하지만, 기존 중간축은 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 인너 튜브와 아웃터 튜브 사이에서 토크를 전달하는 토크 전달 장치는 보통 인너 튜브에 끼워서 장착하고, 이 토크 전달 장치 위에 아웃터 튜브를 끼워서 중간축을 조립한다.

(2) 이 때문에 토크 전달 장치는 인너 튜브를 따라 그 길이 방향으로 움직일 경우가 있고, 이는 아웃터 튜브의 끝을 마감하는 덮개에 충격을 가하여 덮개를 파손시킬 우려가 있다.

(3) 이처럼 덮개가 파손되면 인너 튜브와 아웃터 튜브 사이로 이물이 유입될 우려가 있을 뿐만 아니라 윤활 작용 등을 목적으로 주입한 윤활유나 그리스 등이 외부로 누출될 우려가 있다.

(4) 특히, 이러한 문제는 칼럼 측과 연결한 인너 튜브를 가장 위로 당겼을 때처럼 아웃터 튜브를 마감하는 덮개에 충격을 가했을 때 자주 발생한다.

(5) 한편, 이러한 문제는 인너 튜브를 가장 짧게 즉, 아웃터 튜브 안으로 깊숙하게 집어넣었을 때도 발생할 수 있다.

(6) 또한, 이 때문에 아웃터 튜브와 인너 튜브 사이에 설치한 토크 전달 부재는 인너 튜브에서 빠져서 이탈할 우려가 있고, 이는 토크 전달(회전) 작용과 길이 조절에 어려움을 초래한다.

(7) 한편, 토크 전달 부재는 통상 실린더 형상으로 이루어진 리테이너에 토크 볼의 중간 부분이 회전할 수 있게 설치하고, 아웃터 튜브가 리테이너의 바깥으로 돌출한 토크 볼의 안내를 받게 하고, 인너 튜브가 리테이너의 안으로 돌출한 토크 볼의 안내를 받게 설치한다. 하지만, 토크 전달 부재를 조립할 때 이 토크 볼의 조립을 빠뜨리거나 토크 전달 부재를 장착하여 사용할 때 사용 과정에서 토크 볼이 파손되거나 리테이너에서 이탈할 우려가 있다.

(8) 이처럼 토크 볼의 누락과 파손 그리고 이탈은 운전자가 핸들을 돌렸을 때 이에 비례하는 토크가 인너 튜브를 통해 아웃터 튜브에 전달되지 않고, 결국 타이어가 원하는 만큼 회전하지 않아 운전에 불편함을 줄 뿐만 아니라 주행 중 사고로 이어질 우려가 있다.

한국등록특허 제1246957호 (등록일 : 2013.03.18) 한국등록특허 제1498651호 (등록일 : 2015.02.26) 한국등록특허 제1503113호 (등록일 : 2015.03.10)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 인너 튜브에 끼워진 아웃터 튜브 끝을 마감하는 덮개 안에 놓이도록 인너 튜브에 와셔를 끼운 다음 이 덮개를 코킹(Caulking) 처리하여 고정하고, 인너 튜브에는 끝에 스냅 링을 끼워서 토크 전달 부재가 빠지지 않게 구성함으로써, 중간축의 길이 조절이나 토크 전달 과정에서 발생한 외력을 받아 토크 전달 부재가 아웃터 튜브 바깥으로 돌출하거나 인너 튜브 끝에서 빠지는 현상을 방지하여 토크 전달이 원활하게 이루어질 수 있게 한 중간축을 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 스냅 링의 외주에 내주에 각각 돌기를 형성하고, 외주에 형성한 바깥 돌기가 아웃터 튜브에 중량 감소 등을 목적으로 길이 방향으로 형성한 요 홈이나 토크 볼을 장착하기 위한 가이드 홈을 따라 움직이고, 내주에 형성한 안쪽 돌기가 스냅 링을 설치하기 위한 인너 튜브의 링 홈에 형성한 고정 홈에 끼워져서 고정되게 구성함으로써, 중간축이 토크를 받을 때 이들 돌기가 토크 볼과 같은 기능을 하게 하고, 또한 이러한 기능은 토크 전달 부재를 조립할 때 토크 볼을 조립하지 않거나 조립하더라도 중간축의 사용으로 토크 볼이 파손이나 리테이너에서의 이탈 등으로 그 기능을 상실하더라도 이 스냅 링이 토크 볼 역할을 하게 하여 안전하게 토크 전달이 이루어질 수 있도록 보조할 수 있게 한 중간축을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 [실시예 1]에 따른 중간축은, 한쪽에 요크(110)를 갖추고, 다른 한쪽 내부에는 길이 방향으로 제1가이드 홈(120)이 미리 정해진 간격으로 형성된 아웃터 튜브(100); 한쪽에 요크(210)를 갖추고, 다른 한쪽 외부에는 상기 제1가이드 홈(120)과 마주하는 위치에 제2가이드 홈(220)이 형성된 인너 튜브(200); 및 상기 아웃터 튜브(100)와 인너 튜브(200) 사이에 설치되며 상기 제1가이드 홈(120)과 제2가이드 홈(220)에 걸쳐져서 안내받도록 여러 개의 토크 볼(310)을 갖춘 토크 전달 부재(300);를 포함하되;, 상기 아웃터 튜브(100)는 그 끝단에 상기 인너 튜브(200)에 끼워진 덮개(130)로 씌워져서 마감 처리하되, 상기 덮개(130) 안에는 인너 튜브(200)에 끼워진 와셔(131)를 더 구성하여 인너 튜브(200)에 끼워진 토크 전달 부재(300)가 아웃터 튜브(100) 밖으로 돌출되지 않게 구성하고;, 상기 인너 튜브(200)는 그 끝에 스냅 링(230)을 끼워서 토크 전달 부재(300)가 빠지지 않게 구성한 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 덮개(130)는, 코킹(Caulking) 처리하여 아웃터 튜브(100)에 고정한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 [실시예 2]에 따른 중간축은, [실시예 1]과 같은 구성에서, 상기 인너 튜브(200)에는 스냅 링(230)을 끼우기 위한 링 홈(240)에 고정 홈(241)을 형성하며, 상기 스냅 링(230)에는 외주에 상기 제1가이드 홈(120)에 끼워져서 안내를 받는 적어도 하나의 바깥 돌기(231)를 돌출 형성하고, 내주에 상기 고정 홈(241)에 끼워질 수 있도록 적어도 하나의 안쪽 돌기(232)를 돌출 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 [실시예 3]에 따른 중간축은, [실시예 1]과 같은 구성에서, 상기 아웃터 튜브(100)에는 인접한 두 개의 제1가이드 홈(120) 사이에 이 제1가이드 홈과 나란하게 요 홈(140)을 형성하고;, 상기 인너 튜브(200)에는 스냅 링(230)을 끼우기 위한 링 홈(240)에 고정 홈(241)을 형성하며;, 상기 스냅 링(230)은 외주에 요 홈(140)에 끼워져서 안내를 받는 적어도 하나의 바깥 돌기(231)를 돌출 형성하고, 내주에 상기 고정 홈(241)에 끼워질 수 있도록 적어도 하나의 안쪽 돌기(232)를 돌출 형성한 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 바깥 돌기(231)와 안쪽 돌기(232)는 스냅 링(230)을 기준으로 서로 마주하는 위치에 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 중간축은 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 중간축의 길이를 조절할 때 토크 전달 부재가 축의 길이 방향으로 가해지는 외력 때문에 아웃터 튜브나 인너 튜브 바깥으로 빠질 우려가 있으나, 이를 아웃터 튜브에 끼운 와셔와 인너 튜브에 끼운 스냅 링을 이용하여 토크 전달 부재의 유동 범위를 제한하므로 이처럼 튜브에서 토크 전달 부재가 빠지는 것을 방지할 수 있다.

(2) 특히, 스냅 링에 바깥 돌기와 안쪽 돌기를 형성하고, 바깥 돌기가 아웃터 튜브에 형성한 요 홈이나 토크 볼을 안내하기 위한 가이드를 따라 움직이게 하고, 안쪽 돌기가 스냅 링을 장착하기 위한 링 홈에 형성한 고정 홈에 끼워져서 고정되게 구성하므로, 이 스냅 링이 토크 볼과 같은 작용을 수행한다. 즉, 안쪽 돌기는 고정 홈에 고정된 상태에서 바깥 돌기가 요 홈이나 가이드를 따라 길이 방향으로 움직이며 길이 조절할 수 있게 하고, 회전할 때는 바깥 돌기가 요 홈 또는 가이드와 간섭을 받고 안쪽 돌기가 고정 홈의 간섭을 받아 토크 전달이 이루어진다.

(3) 이는, 토크 전달 부재를 조립할 때 실수로 토크 볼 조립을 조립하지 않거나 토크 전달 부재를 조립하여 사용하는 도중에 토크 볼이 파손되거나 리테이너 등에서 토크 볼이 이탈하여 그 기능을 상실하더라도 스냅 링이 토크 볼의 기능을 대신할 수 있어 보조 토크 전달 수단으로 활용할 수 있다.

(4) 한편, 아웃터 튜브에는 이물이 튜브 안으로 들어가는 것을 막고 윤활 작용을 하는 오일이 외부로 새는 것을 방지하기 위해 덮개를 설치하는 데, 이 덮개가 상술한 와셔를 안정적으로 지지할 수 있도록 코킹(Caulking) 처리함으로써, 쉽고 신속하게 덮개를 고정하면서도 견고하게 고정할 수 있다.

[도 1]은 본 발명의 [실시예 1]에 따른 중간축의 전체 형상을 보여주기 위한 사시도.
[도 2]는 본 본 발명의 [실시예 1]에 따른 중간축의 구성을 보여주기 위해 분해한 사시도.
[도 3]은 본 발명의 [실시예 1]에 따른 중간축의 결합 상태를 보여주기 위한 길이 방향 단면도.
[도 4]는 본 발명의 [실시예 1]에 따른 중간축의 결합 상태를 보여주기 위한 폭방향 단면도.
[도 5]는 본 발명의 [실시예 1]에 따른 와셔와 인너 튜브의 결합 부분에 관한 구성을 보여주기 위한 측면도.
[도 6]은 본 발명의 [실시예 2]에 따른 와셔와 인너 튜브 그리고 아웃터 튜브의 형상을 보여주기 위한 도면으로, (a)는 스냅 링의 정면도, (b)는 인너 튜브의 측면도, (c)는 아웃터 튜브의 폭 단면도.
[도 7]은 본 발명의 [실시예 2]에 따른 와셔와 인너 튜브 그리고 아웃터 튜브의 결합 상태를 보여주기 위한 [도 6]의 구성을 결합한 결합 도면.
[도 8]은 본 발명의 [실시예 3]에 따른 와셔와 인너 튜브 그리고 아웃터 튜브의 형상을 보여주기 위한 도면으로, (a)는 스냅 링의 정면도, (b)는 인너 튜브의 측면도, (c)는 아웃터 튜브의 폭 단면도.
[도 9]는 본 발명의 [실시예 3]에 따른 와셔와 인너 튜브 그리고 아웃터 튜브의 결합 상태를 보여주기 위한 [도 8]의 구성을 결합한 결합 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 [실시예 1]에 따른 중간축은, [도 1] 내지 [도 5]와 같이, 아웃터 튜브(100), 이 아웃터 튜브(100) 안에 끼워져서 길이 방향으로 신축하는 인너 튜브(200), 상기 아웃터 튜브(100)와 인너 튜브(200) 사이에 장착하여 중간축의 길이 변화와 토크를 전달하는 토크 전달 부재(300)를 포함한다.

특히, 본 발명은 상기 아웃터 튜브(100)의 끝을 마감하는 덮개(130)에 와셔(131)를 갖추고 코킹(Caulking) 처리하여 토크 전달 부재(300)가 아웃터 튜브(100) 밖으로 노출되지 않게 막아주고, 또한 상기 인너 튜브(200)의 끝에는 스냅 링(230)을 장착하여 토크 전달 부재(300)가 인너 튜브(200)에서 빠지지 않게 구성함으로써, 토크 전달 부재(300)가 외부 충격으로 튜브에서 빠지지 않게 하여 안정적으로 길이 방향의 신축과 토크 전달 작용을 수행할 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

아웃터 튜브(100)는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 한쪽에 유니버설 조인트를 설치할 수 있게 요크(110)를 갖추고, 다른 한쪽에는 길이 방향으로 후술한 인너 튜브(200)를 끼울 수 있게 구성한다.

특히, 아웃터 튜브(100)는 인너 튜브(200)가 끼워지는 내부에, [도 3] 및 [도 4]와 같이, 길이 방향으로 여러 개의 제1가이드 홈(120)을 미리 정한 간격으로 형성한다. 이 제1가이드 홈(120)에는 후술할 토크 전달 부재(300)의 토크 볼(310)이 끼워져서 구름 안내를 받게 한다. [도 4]에서, 제1가이드 홈(120)은 6개를 같은 간격으로 형성한 예를 보여준다.

한편, 상기 아웃터 튜브(100)에는, [도 1] 내지 [도 3]과 같이, 그 끝에 인너 튜브(200)에 끼워지는 덮개(130)가 장착된다. 덮개(130)는 아웃터 튜브(100)와 인너 튜브(200) 사이의 틈새를 마감하여 이물이 유입을 방지하고, 또한 윤활을 위한 오일이 외부로 새어나가는 것을 방지한다. 특히, 상기 덮개(130)에는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 와셔(131)를 갖춰 중간축의 길이 조절이나 회전 등으로 토크가 발생함에 따라 덮개(130)에 가해지는 외력 등으로 토크 전달 부재(300)가 덮개(130)를 파손시키면서 외부로 노출되지 않게 보호하는 보호 부재 역할을 담당한다. 또한, 상기 덮개(130)는 아웃터 튜브(100)에 코킹(Caulking) 방식으로 고정하여 조립이 쉬우면서도 쉽고 신속하게 장착할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 여기서, 코킹은 끌과 같은 공구를 이용하여 부재를 변형시켜 고정하는 통상의 기술을 말한다.

[도 3]에서, 미설명 부호 "132"는 덮개(130)에 장착하여 이 덮개(130)와 인너 튜브(200) 사이에 기밀 유지를 하게 하는 기밀 부재를, [도 4]에서 미설명 부호 "140"은 중량 감소 등을 위해 아웃터 튜브에 길이 방향으로 제1가이드 홈(120)과 나란하게 형성한 요 홈을 각각 나타낸다.

이처럼 이루어진 아웃터 튜브(100)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 인너 튜브(200)에 덮개(130)와 와셔(131)를 차례로 끼운 다음, 인너 튜브(200)를 삽입한 상태에서 덮개(130)를 아웃터 튜브(100)에 코킹 처리하여 고정한다.

인너 튜브(200)는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 한쪽에 유니버설 조인트 결합할 수 있게 요크(210)를 갖추고 다른 한쪽에 상술한 제1가이드 홈(120)과 대응하는 위치에 제2가이드 홈(220)이 형성된다.

이러한 인너 튜브(200)에는, [도 2] 내지 [도 4]와 같이, 제2가이드 홈(220) 부분에 토크 전달 부재(300)가 끼워진다. 이때, 인너 튜브(200)는 제2가이드 홈(220) 끝 부분에 스냅 링(230)을 끼워서 조립함으로써, 토크 전달 부재(300)가 인너 튜브(200)에서 빠지지 않게 구성한다. 이때, 스냅 링(230)은, [도 5]와 같이 인너 튜브(200)에 띠 형상으로 링 홈(240)을 형성하고, 이 스냅 링(230)의 양쪽을 바깥으로 벌린 상태로 링 홈(240)에 끼움에 따라 원래 상태로 되돌아 오면서 장착된다.

상기 인너 튜브(200)는 후술할 토크 전달 부재(300)를 끼워서 빠지지 않게 고정한 다음 상술한 아웃터 튜브(100)에 끼워서 장착한다.

토크 전달 부재(300)는, [도 2] 내지 [도 4]와 같이, 소정의 두께를 가진 실린더 형상의 리테이너(300')와, 이 리테이너(300')에 여러 줄로 나란하게 제자리에서 구를 수 있게 설치한 여러 개의 토크 볼(310)을 포함한다.

특히, 토크 볼(310)은 중간 부분이 리테이너(300')에 지지가 되어 제자리 회전할 수 있게 장착되며, 외부로 노출된 부분이 제1가이드 홈(120)에, 그리고 내부로 노출된 부분이 제2가이드 홈(220)에 각각 끼워져서 슬라이딩 안내를 받는다.

이에, 상기 토크 전달 부재(300)는 중간축을 길이 조절할 때는 토크 볼(310)이 이들 가이드 홈(120, 220)을 따라 안내를 받으면서 길이 조절되게 하고, 회전 작용을 할 때는 토크 볼(310)이 이들 가이드 홈(120, 220)과 간섭을 일으켜서 토크를 전달한다.

이러한 토크 전달 부재(300)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 인너 튜브(200)에 상술한 덮개(130)와 와셔(131)를 차례로 끼운 다음에 이 인너 튜브(200)에 끼워지고, 이 인너 튜브(200) 끝에 스냅 링(230)을 링 홈(240)에 끼워서 장착함에 따라 토크 전달 부재(300)는 인너 튜브(200)에서 빠지지 않게 된다. 또한, 상기 덮개(130)를 아웃터 튜브(100) 끝에 코킹 작업하여 고정함에 따라, 이 토크 전달 부재(300)는 아웃터 튜브(100) 밖으로 돌출되지 못하게 된다.

이상과 같이 이루어진 [실시예 1]은 와셔와 덮개를 통해 토크 전달 부재가 아웃터 튜브 바깥으로 돌출하거나 튀어나가는 것을 방지하고, 또한 스냅 링을 통해 토크 전달 부재가 인너 튜브에서 빠지는 것을 방지한다. 이때 덮개는 코킹 공정을 통해 신속하게 아웃터 튜브에 고정할 수 있다.

따라서, 토크 전달 부재는 중간축의 길이 조절이나 조향과 같은 토크 전달 과정에서 받는 외력으로 아웃터 튜브나 인너 튜브 바깥으로 빠지지 않아 원활한 길이 신축과 토크 전달 작용을 할 수 있다.

본 발명의 [실시예 2]에 따른 중간축은, [도 6] 및 [도 7]과 같이, [실시예 1]과 같은 구성이나, 스냅 링(230')이 보조 토크 전달 수단으로 활용할 수 있도록 구성한 점에서 차이가 있다. 이에, 여기서는 구성이 다른 스냅 링(230') 때문에 구성이 달라지는 인너 튜브(200')의 구성에 관해 설명하고, [실시예 1]과 같은 구성은 같은 도면 부호를 사용하며 상세한 설명은 생략한다.

[실시예 2]에서, 상기 스냅 링(230')은, [도 6] 및 [도 7]과 같이, 외주와 내주에 각각 바깥 돌기(231)와 안쪽 돌기(232)를 형성한 것이다. 이때, 바깥 돌기(231)는 아웃터 튜브(100)에 이미 형성한 제1가이드 홈(120)에 끼워져서 길이 방향으로 움직일 수 있게 구성한다.

그리고, 상기 안쪽 돌기(232)는, [도 6] 및 [도 7]과 같이, 스냅 링(230')을 장착하기 위한 링 홈(240')에 고정 홈(241)을 형성하여 이 안쪽 돌기(232)가 끼워져서 고정되게 한 것이다. 즉, [실시예 1]의 링 홈(240)은 [도 5]와 같이 원 형상으로 이루어지나, [실시예 2]의 링 홈(240')은 이러한 원 형상의 외주에 고정 홈(241)을 더 형성함으로써, 스냅 링(230')을 링 홈(240)에 끼웠을 때 안쪽 돌기(232)가 고정 홈(241)에 끼워져서 고정되게 한 것이다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 바깥 돌기(231)와 안쪽 돌기(232)는 스냅 링(230')을 기준으로 서로 마주하게 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 이들 돌기(231, 232)가 아웃터 튜브(100)와 인너 튜브(200)를 통해 토크를 전달받는 위치가 일치하게 함으로써, 토크 전달 효과를 높이기 위함이다. 물론, 이들 돌기(231, 232)의 형성 위치가 달라지더라도 토크 전달을 위해 아웃터 튜브(100)와 인너 튜브(200)와 간섭을 받을 수 있는 위치라면 어디에 형성하든 상관없다.

이처럼 이루어진 스냅 링(230')은 길이 방향으로 조절 작용이 이루어질 때는 안쪽 돌기(232)가 인너 튜브(200)에 고정된 상태이므로 바깥 돌기(231)가 제1가이드 홈(120)을 따라 움직이면서 길이 조절이 이루어지고, 조향 동작이 이루어질 때는 바깥 돌기(231)가 제1가이드 홈(120)에 간섭을 받고 안쪽 돌기(232)가 고정 홈(241)의 간섭을 받아 토크 전달이 이루어지게 한다.

따라서, [실시예 2]에 따른 스냅 링(230')은 중간축이 정상 작용할 때뿐만 아니라, 예를 들어서, 토크 전달 부재를 조립할 때 토크 볼 중에서 실수로 하나를 조립하지 않거나 중간축을 사용하는 과정에서 토크 볼이 파손되거나 가이드 홈에서 이탈하여 토크 볼의 기능을 상실하더라도 본 발명에 따른 스냅 링(230')에 형성한 바깥 돌기와 안쪽 돌기가 토크 볼의 기능을 수행하여 보조 토크 전달 기능을 수행하게 한다.

본 발명의 [실시예 3]에 따른 중간축은, [도 8] 및 [도 9]와 같이, [실시예 2]와 같은 구성이나, 스냅 링(230")에 형성하는 바깥 돌기(231')가 중량 감소 등을 목적으로 아웃터 튜브(100)에 형성한 요 홈(140)에 끼워서 안내를 받는다는 점에서 차이가 있다. 이에, 여기서는 그 구성상 차이에 관해서만 설명하고 [실시예 2]와 같은 구성에 관해서는 같은 도면부호를 사용하고 그 상세한 설명을 생략한다.

[실시예 2]에서, 상기 요 홈(140)은, [도 8] 및 [도 9]와 같이, 아웃터 튜브(100)에서 토크 볼(310)을 안내하기 위해 형성한 두 개의 제1가이드 홈(120) 사이에 위치하도록 아웃터 튜브(100)에 형성한다. 여기서, 요 홈(140)은 통상적으로 아웃터 튜브(100)의 전체 중량을 줄이기 위해 살 빼기 하기 위한 것일 수도 있고, 본 발명에 따른 바깥 돌기(231')를 안내하기 위해 별도로 제작한 홈일 수도 있다.

한편, 상기 스냅 링(230")은, [도 8] 및 [도 9]와 같이, 그 외주에 각 요 홈(140)에 끼워질 수 있는 위치에 바깥 돌기(231')를 형성한다. 그리고, 안쪽에는 안쪽 돌기(232)를 형성한다.

이처럼 이루어진 [실시예 2]는, [실시예 1]과 비교할 때, 바깥 돌기(231')가 요 홈(140)을 따라 안내를 받는다는 점에서 차이가 있을 뿐 나머지는 같은 구성이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

따라서, 본 발명은 통상 살 빼기 등을 목적으로 형성하는 요 홈을 가이드로 이용하므로 별도로 바깥 돌기를 안내하기 위한 가이드를 성형하지 않고서도 기존 구성을 그대로 활용하여 보조 토크 전달 수단으로 활용할 수 있다.

100 : 아웃터 튜브 110, 210 : 요크
120 : 제1가이드 홈 130 : 덮개
131 : 와셔 140 : 요 홈
200 : 인너 튜브 220 : 제2가이드 홈
230 : 스냅 링 231 : 바깥 돌기
232 : 안쪽 돌기 240 : 제2요 홈
300 : 토크 전달 부재 310 : 토크 볼

Claims

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한쪽에 요크(110)를 갖추고, 다른 한쪽 내부에는 길이 방향으로 제1가이드 홈(120)이 미리 정해진 간격으로 형성된 아웃터 튜브(100); 한쪽에 요크(210)를 갖추고, 다른 한쪽 외부에는 상기 제1가이드 홈(120)과 마주하는 위치에 제2가이드 홈(220)이 형성된 인너 튜브(200); 및 상기 아웃터 튜브(100)와 인너 튜브(200) 사이에 설치되며 상기 제1가이드 홈(120)과 제2가이드 홈(220)에 걸쳐져서 안내받도록 여러 개의 토크 볼(310)을 갖춘 토크 전달 부재(300);를 포함하되,
상기 아웃터 튜브(100)는 그 끝단에 상기 인너 튜브(200)에 끼워진 덮개(130)로 씌워져서 마감 처리하되, 상기 덮개(130) 안에는 인너 튜브(200)에 끼워진 와셔(131)를 더 구성하여 인너 튜브(200)에 끼워진 토크 전달 부재(300)가 아웃터 튜브(100) 밖으로 돌출되지 않게 구성하고,
상기 인너 튜브(200)는 그 끝에 스냅 링(230)을 끼워서 토크 전달 부재(300)가 빠지지 않게 구성하고,
상기 인너 튜브(200)에는 스냅 링(230)을 끼우기 위한 링 홈(240)에 고정 홈(241)을 형성하며,
상기 스냅 링(230)에는 외주에 상기 제1가이드 홈(120)에 끼워져서 안내를 받는 적어도 하나의 바깥 돌기(231)를 돌출 형성하고, 내주에 상기 고정 홈(241)에 끼워질 수 있도록 적어도 하나의 안쪽 돌기(232)를 돌출 형성한 것을 특징으로 하는 중간축.
제3항에 있어서,
상기 아웃터 튜브(100)에는 인접한 두 개의 제1가이드 홈(120) 사이에 이 제1가이드 홈과 나란하게 중량 감소용 요 홈(140)을 형성한 것을 특징으로 하는 중간축.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 바깥 돌기(231)와 안쪽 돌기(232)는 스냅 링(230)을 기준으로 서로 마주하는 위치에 형성한 것을 특징으로 하는 중간축.