KR19990010987U - 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

스티어링 컬럼과 스티어링 기어박스 사이에 결합되는 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리의 체결시 작업성을 용이하게 하기 위하여,

자동차의 스티어링 컬럼과 스티어링 기어박스 사이에 체결되는 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리에 있어서,

스티어링 컬럼에 체결되기 위해 일단측에 형성된 어퍼요크부재와,

기어박스에 체결되기 위해 타단측에 형성된 로어요크부재와,

상기한 스티어링 컬럼측의 볼트구멍에 연결되어 외주면은 테이퍼를 이루고 내주면에는 복수개의 톱니가 형성된 튜우브와,

상기한 기어박스측의 볼트구멍에 연결되고 외주면에 복수개의 톱니가 형성되어 상기한 튜우브의 톱니와 맞물려서 상기한 튜우브내에 삽입되는 샤프트와,

상기한 튜우브와 샤프트의 체결력을 향상시키기 위해 샤프트의 외주면에 체결되는 너트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리를 제공한다.

Description

자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리

본 고안은 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스티어링 컬럼과 기어박스 사이에서의 유니버셜 조인트 체결작업시 작업성이 용이한 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리에 관한 것이다.

유니버셜 조인트는, 일직선상에 있지 않고 어떤 각도를 가진 두개의 축 사이 에 동력을 전달할 때 사용되는 장치로서, 스티어링 유니버셜 조인트는 스티어링 휠의 조작력을 스티어링 기어에 전달하기 위해 사용되는 것이다.

도5는 종래의 스티어링 어셈블리를 도시한 사시도이다. 상기한 스티어링 어셈블리는, 운전석 일측에 설치되어 운전자의 조작에 의해 차량의 진행방향을 바꾸기 위한 스티어링 휠(101)을 갖는다. 상기한 스티어링 휠(101)의 하부에는 스티어링 컬럼(103)이 부착된다. 상기한 스티어링 컬럼(103)은 스티어링 휠(101)에서 발생된 회전력을 그대로 전달받는 구조로 되어 있고, 충격을 받았을 때 운전자를 보호하기 위하여 일부가 축방향으로 오그라들게 되어있다. 또한 상기한 스티어링 어셈블리는 스티어링 기어박스(107)를 갖는다. 상기한 스티어링 기어박스(107)는 상기한 스티어링 휠(101)의 회전운동을 직진운동으로 전환시킴과 동시에 조향력을 증대시켜 링크기구(미도시)에 의하여 타이어의 방향을 변경시키는 스티어링 기어를 수납하고 있다. 상기한 스티어링 컬럼(103)과 스티어링 기어박스(107) 사이에는 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(105)가 설치된다. 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(105)는 세로방향으로 설치되는 스티어링 컬럼(103)과 가로방향으로 설치되는 스티어링 기어박스(107)의 사이에 설치되어 스티어링 컬럼(103)에 전달된 회전력을 기어박스(107)에 그대로 전달하기 위한 것이다.

상기한 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(105)는 도6에 상세하게 표시되어 있다. 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(105)의 양단에는 어퍼요크부재(109) 및 로어요크부재(111)가 형성되어 있다. 어퍼요크부재(109)의 일측은 상기한 스티어링 컬럼(103)에 결합되고 로어요크부재(111)의 일측은 기어박스(107)에 결합된다. 또한 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(105)는 그 중앙부가 튜우브(113)에 샤프트(115)가 삽입되는 구조로 이루어져 있다. 상기한 샤프트(115)는 튜우브(113)내에서 슬라이딩 할 수 있는 구조로 되어있고, 상기한 샤프트(115)에 튜우브(113)가 접하기 시작하는 지점에는 스톱퍼(117)가 형성되어 있다. 상기한 튜우브(113)는 가요성을 갖는 재질로 이루어져있다. 따라서 차체에 설정치 이상의 하중이 가해지면, 샤프트(115)가 슬라이딩하여 스톱퍼(117)를 파괴시키고, 가요성의 튜우브(113)가 오그라드는 것에 의해 충격을 흡수하여, 운전자에게 전해지는 충격을 최소화한다.

즉, 운전자가 차량을 진행방향을 전환하고자 할 경우 스티어링 휠(101)을 회전시킨다. 상기한 스티어링 휠(101)에서 발생된 회전력은 상기한 스티어링 휠(101)과 동기하여 회전하도록 결합된 스티어링 컬럼(103)에 전달되어 상기한 스티어링 컬럼(103)을 회전시킨다. 상기한 스티어링 컬럼(103)의 회전력은 일측은 스티어링 컬럼(103)에 결합되고 타측은 기어박스(107)에 결합되는 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(105)에 전달된다. 상기한 스티어링 유니버설 조인트 어셈블리(105)에 전달된 회전력은 기어박스(107)에 전달되고, 상기한 스티어링 기어박스(107)는 상기한 스티어링 휠(101)에서부터 발생되어 스티어링 유니버셜조인트 어셈블리(105)까지 전달된 회전운동을 직진운동으로 전환시킴과 동시에 조향력을 증대시켜 링크기구(미도시)에 의하여 타이어의 방향을 변경시키므로, 차량의 진행방향을 전환시키도록 한다.

그러나, 종래의 기술은 스티어링 휠과 스티어링 컬럼은 차량의 실내에 배치되고, 기어박스는 실외에 배치되기 때문에 이들 사이에 스티어링 유니버셜조인트를 체결할 경우 작업이 곤란하여 많은 시간이 소모되므로, 작업 능률이 저하되고 많은 경제적 손실을 가져오는 문제점이 발생한다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스티어링 컬럼과 기어박스 사이에 배치되는 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리의 체결시 그 작업성을 용이하게 하여 작업능률을 향상시키도록 하는 것을 목적으로 한다.

자동차의 스티어링 컬럼과 스티어링 기어박스 사이에 체결되는 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리에 있어서,

스티어링 컬럼에 체결되기 위해 일단측에 형성된 어퍼요크부재와,

기어박스에 체결되기 위해 타단측에 형성된 로어요크부재와,

상기한 스티어링 컬럼측의 볼트구멍에 연결되어 외주면은 테이퍼를 이루고 내주면에는 복수개의 톱니가 형성된 튜우브와,

상기한 기어박스측의 볼트구멍에 연결되고 외주면에 복수개의 톱니가 형성되어 상기한 튜우브의 톱니와 맞물려서 상기한 튜우브내에 삽입되는 샤프트와,

상기한 튜우브와 샤프트의 체결력을 향상시키기 위해 샤프트의 외주면에 체결되는 너트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리를 제공한다.

도1은 본 고안의 실시예를 설명하기 위한 스티어링 어셈블리를 도시한 사시도,

도2는 도1의 A-A선을 절개하여 도시한 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리의 단면도,

도3은 본 고안의 스티어링 유니버셜 조인트 샤프트를 도시한 단면도,

도4는 본 고안의 스티어링 유니버셜 조인트 튜우브를 도시한 단면도,

도5는 종래의 스티어링 어셈블리를 도시한 사시도,

도6은 도5의 B-B선을 절개하여 도시한 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1; 스티어링 휠 3; 스티어링 컬럼

5; 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리 7; 기어박스

9; 어퍼요크부재 11; 로워요크부재

13; 튜우브 15; 샤프트

17; 너트 19,23; 톱니

21; 가이드부 25; 가이드홈부

도1은 본 고안의 실시예를 설명하기 위한 스티어링 어셈블리를 도시한 사시도이다. 상기한 스티어링 어셈블리는, 운전석 일측에 설치되어 운전자의 조작에 의해 차량의 진행방향을 바꾸기 위한 스티어링 휠(1)을 갖는다. 상기한 스티어링 휠(1)의 하부에는 스티어링 컬럼(3)이 부착된다. 상기한 스티어링 컬럼(3)은 스티어링 휠(1)에서 발생된 회전력을 그대로 전달받는 구조로 되어 있고, 충격을 받았을 때 운전자를 보호하기 위하여 일부가 축방향으로 오그라들게 되어있다. 또한 상기한 스티어링 어셈블리는 스티어링 기어박스(7)를 갖는다. 상기한 스티어링 기어박스(7)는 상기한 스티어링 휠(1)의 회전운동을 직진운동으로 전환시킴과 동시에 조향력을 증대시켜 링크기구(미도시)에 의하여 타이어의 방향을 변경시키는 스티어링 기어를 수납하고 있다. 상기한 스티어링 컬럼(3)과 스티어링 기어박스(7) 사이에는 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(5)가 설치된다. 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(5)는 세로방향으로 설치되는 스티어링 컬럼(3)과 가로방향으로 설치되는 스티어링 기어박스(7)의 사이에 설치되어 스티어링 컬럼(3)에 전달된 회전력을 기어박스(7)에 그대로 전달하기 위한 것이다.

상기한 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(3)는 도2에 상세히 도시되어 있다. 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(3)의 일단은 어퍼요크부재(9)에 의해 스티어링 컬럼(3)에 체결된다. 상기한 스티어링 컬럼(3)에 체결되는 어퍼요크부재(9)측에는 튜우브(13)가 일체로 결합되어 있다. 상기한 튜우브(13)의 외주는 테이퍼를 이루고 있고, 내주에는 상기한 기어박스(7)에 결합되는 로어요크부재(11)측에는 샤프트(15)가 결합되어 있다. 따라서 상기한 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(3)를 결합할 경우에는, 상기한 스티어링 컬럼(3)에 연결되어 있는 튜우브(13)에 기어박스(7)에 연결되는 샤프트(15)를 삽입하는 것에 의해 이루어진다. 그리고, 상기한 샤프트(15)와 튜우브(13)의 결합관계를 더욱 견고하게 하기 위해 튜우브(13)의 외주에 너트(17)가 체결된다. 상기한 튜우브(13)의 외주가 테이퍼를 이루고 있는 것은 너트(17) 체결시 그 체결력을 더욱 향상시키기 위한 것이다.

도3 및 도4는 상기한 샤프트(13)와 튜우브(15)의 형상을 상세히 나타내기 위해 도시한 단면도이다. 도3은 상기한 샤프트(13)를 도시한 것으로서, 샤프트(13)는 외주에 복수개의 톱니(19)를 형성하고 있고, 외주의 일측은 가이드부(21)가 형성되어 있다. 도4는 상기한 튜우브(15)를 표시한 것으로, 튜우브(15)의 내주는 상기한 샤프트(13)의 외주에 형성된 톱니(19)와 맞물리도록 복수개의 톱니(23)가 형성되어 있고, 내주 일측에는 가이드홈(25)이 형성되어 있다. 또한 튜우브(13)의 외주에는 너트(17)를 체결하기 위한 나사산(27)이 형상되어 있다. 또한 너트(17) 체결시 튜우브(15)와 샤프트(13)의 체결력을 더욱 향상시키기 위해 튜우브(13) 상하, 좌우에 적어도 1개이상의 슬릿홀(29)을 형성한다.

따라서, 상기한 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(3)를 결합하기 위해 상기한 스티어링 컬럼(3)에 연결되어 있는 튜우브(13)에 기어박스(7)에 연결되는 샤프트(15)를 삽입할 경우, 상기한 샤프트(13)의 외주에 형상된 가이드부(19)와 튜우브(15)의 내주에 형성된 가이드홈부(25)를 결합시킨다. 상기한 가이드부(21)와 가이드홈부(25)를 결합시키면, 상기한 튜우브(15)내주에 형성된 톱니(23)와 샤프트(15)의 외주에 형성된 톱니(19)는 자동적으로 결합되어 튜우브(13)와 샤프트(15)는 스플라인 결합하도록 되어있다. 스플라인 결합된 상기한 튜우브(13)와 샤프트(15)의 결합력을 향상시키기 위해 너트(17)를 체결한다. 상기한 튜우브(13)에는 복수의 슬릿홀(29)이 형성되어 있으므로, 너트(17) 체결시 튜우브(13)와 샤프트(15)의 체결력이 강화되고, 튜우브(13)의 외주가 테이퍼를 이루고 있기 때문에 튜우브(13)와 샤프트(15)의 체결력은 더욱 강화된다. 또한 튜우브(13)와 샤프트(15)는 톱니에 의해 결합되어 있으므로, 충격이 발생했을 경우 톱니의 마찰로 충격을 흡수하여 운전자를 보호하도록 한다.

운전자가 차량을 진행방향을 전환하고자 할 경우 스티어링 휠(1)을 회전시킨다. 상기한 스티어링 휠(1)에서 발생된 회전력은 상기한 스티어링 휠(1)과 동기하여 회전하도록 결합된 스티어링 컬럼(3)에 전달되어 상기한 스티어링 컬럼(3)을 회전시킨다. 상기한 스티어링 컬럼(3)의 회전력은 일측은 스티어링 컬럼(3)에 결합되고 타측은 기어박스(7)에 결합되는 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리(5)에 전달된다. 상기한 스티어링 유니버설 조인트 어셈블리(5)에 전달된 회전력은 기어박스(7)에 전달되고, 상기한 스티어링 기어박스(7)는 상기한 스티어링 휠(1)에서부터 발생되어 스티어링 유니버셜조인트 어셈블리(5)까지 전달된 회전운동을 직진운동으로 전환시킴과 동시에 조향력을 증대시켜 링크기구(미도시)에 의하여 타이어의 방향을 변경시키므로, 차량의 진행방향을 전환시키도록 한다.

상기한 본 고안의 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리는, 상기한 스티어링 컬럼에 체결되는 어퍼요크에 연결되어 있는 튜우브에는 불완전톱니부가 형성되고, 기어박스에 체결되는 로어요크에 연결되는 샤프트에는 홈이 형성되어 있으므로, 튜우브에 샤프트를 삽입할 경우, 튜우브에 형성된 가이드부부와 샤프트에 형성된 가이드홈부를 결합시키는 것에 의해 스플라인 결합되기 때문에, 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리의 체결시 작업성이 용이하여 작업능률이 향상되어 생산비용이 절감된다.

Claims (3)

1. 자동차의 스티어링 컬럼과 스티어링 기어박스 사이에 체결되는 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리에 있어서,

   스티어링 컬럼에 체결되기 위해 일단측에 형성된 어퍼요크부재와,

   기어박스에 체결되기 위해 타단측에 형성된 로어요크부재와,

   상기한 스티어링 컬럼측의 볼트구멍에 연결되어 외주면은 테이퍼를 이루고 내주면에는 복수개의 톱니가 형성된 튜우브와,

   상기한 기어박스측의 볼트구멍에 연결되고 외주면에 복수개의 톱니가 형성되어 상기한 튜우브의 톱니와 맞물려서 상기한 튜우브내에 삽입되는 샤프트와,

   상기한 튜우브와 샤프트의 체결력을 향상시키기 위해 샤프트의 외주면에 체결되는 너트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리.
2. 제1항에 있어서, 상기한 튜우브에는 너트에 의한 샤프트와의 체결력을 더욱 향상시키기 위해 복수개의 적어도 1개 이상의 슬릿홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리.
3. 제1항에 있어서, 상기한 튜우브의 내주에는 가이드홈부이 형성되고, 상기한 샤프트의 외주에는 가이드부가 형성되어 상기한 가이드홈부와 가이드부의 결합에 의해 샤프트와 튜우브가 스플라인 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 유니버셜 조인트 어셈블리.