KR20110024927A - Connecting structure of universal joint in power steering system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 예시적인 실시예는 자동차의 동력조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유니버셜 조인트와 기어 박스의 인풋 샤프트를 오 조립 없이 체결하기 위한 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결 구조에 관한 것이다.An exemplary embodiment of the present invention relates to a power steering apparatus of an automobile, and more particularly, to a universal joint coupling structure for a power steering apparatus for fastening an input shaft of a universal joint and a gear box without misassembly.
일반적으로, 차량의 동력을 이용한 조향장치는 오일을 이용한 유압식과 전기모터를 이용한 전자식이 있다. 상기 유압식은 유압펌프라는 유압을 발생시키는 동력장치가 엔진의 힘으로 유체를 펌핑하며 유압을 형성하고 있다가 운전자가 핸들을 돌릴 때 조향하는 방향으로 유압을 보내어 핸들링이 가벼워지게 하는 것이다.In general, the steering device using the power of the vehicle has a hydraulic type using oil and an electronic type using an electric motor. The hydraulic pump is a hydraulic pump that generates a hydraulic pressure by the power unit for generating the hydraulic power of the engine to form a hydraulic pressure to send the hydraulic pressure in the steering direction when the driver turns the steering wheel to lighten the handling.
한편, 전동식 동력 조향 장치(MDPS; Motor Driven Power Steering)는 전기모터를 이용해 조타력을 향상시킨 조향축 보조 전동 조향 장치이다. 이러한 전동식 동력조향장치는 기존의 유압식 조향 장치(자동차 방향 전환시 엔진 힘을 배분하는 장치)와는 달리 주행 조건에 따라 전기모터가 자동으로 제어기능을 발휘토록 함으로써 조타성능과 조타감을 크게 향상시켰다. On the other hand, Motor Driven Power Steering (MDPS) is a steering shaft auxiliary electric steering device that improves the steering power using an electric motor. Unlike the conventional hydraulic steering device (a device that distributes engine power when the vehicle changes direction), the electric power steering device greatly improves steering performance and steering feeling by allowing the electric motor to automatically control according to driving conditions.
도 6은 일반적인 동력조향장치의 부분 사시도로서, 미도시된 조향축이 유니 버셜 조인트를 통하여 중간 샤프트와 연결되고, 이 중간 샤프트가 별도의 유니버셜 조인트(110)를 통하여 조향 기어 박스(120)의 인풋 샤프트(121)에 연결된다.FIG. 6 is a partial perspective view of a general power steering apparatus, in which a non-illustrated steering shaft is connected to the intermediate shaft via a universal joint, the intermediate shaft being input to the
여기서, 유니버셜 조인트(110)와 인풋 샤프트(121)의 연결 구조는, 인풋 샤프트(121)의 선단부에 홈(123)을 형성하고, 유니버셜 조인트(110)는 인풋 샤프트(121) 측 연결 포크(111)의 단부에 갈라진 절개부(113)를 형성하고, 그 절개부(113)의 폭 방향으로 볼트(JB)를 체결할 수 있는 볼트홀(117)을 구성한다.Here, the connecting structure of the
따라서, 종래 기술에서는 인풋 샤프트(121)의 선단부를 유니버셜 조인트(110)의 연결 포크(111)에 삽입하여 그 인풋 샤프트(121)의 체결홈(123)과 볼트홀(117)을 서로 일치시킨 상태에서, 그 볼트홀(117)에 볼트(JB)를 조여 유니버셜 조인트(110)와 기어 박스(120)의 인풋 샤프트(121)를 체결하게 된다.Therefore, in the prior art, the distal end of the
그런데, 종래 기술에서는 유니버셜 조인트(110)와 기어 박스(120)를 조립하는 조립 라인에서 작업자의 부주의로 인해 도 7에서와 같이, 인풋 샤프트(121)의 선단부가 유니버셜 조인트(110)의 연결 포크(111)에 불완전하게 삽입된 상태로 볼트홀(117)에 볼트(JB)를 체결하는 경우가 간헐적으로 발생하게 된다.However, in the related art, as shown in FIG. 7 due to the carelessness of the operator in the assembly line for assembling the
이렇게 인풋 샤프트(121)의 선단부가 유니버셜 조인트(110)의 연결 포크(111)에 불완전하게 삽입된 상태에서 볼트홀(117)에 볼트(JB)를 체결하게 되면, 유니버셜 조인트(110)와 인풋 샤프트(121) 간의 체결력이 약해 실제 차량에서 조향은 가능하나 주행 중 유니버셜 조인트(110)로부터 인풋 샤프트(121)가 빠지면서 치명적인 인명 사고를 야기시킬 수 있는 결과를 초래한다.When the bolt JB is fastened to the
본 발명의 예시적인 실시예는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 동력조향장치의 유니버셜 조인트와 인풋 샤프트의 오 조립을 방지할 수 있도록 하는 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛을 제공한다.Exemplary embodiments of the present invention have been created to improve the above problems, and provide a universal joint fastening unit for a power steering device, which can prevent misassembly of the universal joint of the power steering device and the input shaft.
이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛은, 기어 박스에 구성되며 선단부에 홈을 형성하고 있는 인풋 샤프트와, 연결 포크의 단부에 상기 인풋 샤프트의 선단부가 끼워질 수 있는 절개부를 형성하고 그 절개부의 폭 방향으로 볼트홀을 형성하고 있는 유니버셜 조인트를 상호 체결하기 위한 것으로서, 상기 볼트홀에 장착되어 그 볼트홀을 가로 막고, 상기 연결 포크의 절개부로 삽입되는 인풋 샤프트의 선단부에 의해 탄성 바이어스되면서 상기 인풋 샤프트의 홈과 상기 볼트홀이 일치하는 때 상기 볼트홀을 개방하는 클립부재를 포함한다.To this end, a universal joint fastening unit for a power steering apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes an input shaft configured in a gear box and forming a groove at a distal end, and a distal end portion of the input shaft at an end of a connection fork. An input shaft for interlocking a universal joint forming a cuttable portion and forming a bolt hole in the width direction of the cutout portion, which is mounted to the bolt hole and intercepts the bolt hole, and is inserted into the cutout portion of the connecting fork. And a clip member which opens the bolt hole when the groove of the input shaft coincides with the bolt hole while being elastically biased by the front end of the input shaft.
상기 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛에 있어서, 상기 클립부재는 상기 볼트홀에 끼워지며 그 볼트홀의 내주면으로 고정될 수 있다.In the universal joint fastening unit for the power steering device, the clip member is fitted into the bolt hole may be fixed to the inner peripheral surface of the bolt hole.
상기 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛에 있어서, 상기 클립부재는 볼트가 상기 볼트홀로 관통할 수 있는 통로를 지니며 상기 볼트홀의 내주면으로 밀착되는 몸체부와, 상기 몸체부에 일체로서 탄성 변형 가능하게 형성되어 그 몸체부의 통로를 가로 막는 스토퍼를 포함하여 이루어질 수 있다.In the universal joint fastening unit for the power steering device, the clip member has a passage through which the bolt can penetrate into the bolt hole, the body portion is in close contact with the inner circumferential surface of the bolt hole, the body portion to be elastically deformable integrally It may be formed including a stopper formed to block the passage of the body portion.
상기 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛에 있어서, 상기 몸체부는 상기 볼트홀의 내주면 측으로 절곡되고, 상기 볼트홀의 내주면에 의해 탄성 변형되며 그 내주면으로 탄성력을 발휘할 수 있는 웨지 돌기를 포함할 수 있다.In the universal joint fastening unit for the power steering device, the body portion may be bent toward the inner circumferential surface side of the bolt hole, and may include a wedge protrusion that is elastically deformed by the inner circumferential surface of the bolt hole and exerts an elastic force on the inner circumferential surface thereof.
상기 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛에 있어서, 상기 스토퍼는 상기 연결 포크의 절개부 영역에서 탄성 변형이 이루어질 수 있다.In the universal joint fastening unit for the power steering device, the stopper may be elastically deformed in the cutout region of the connection fork.
상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 인풋 샤프트의 선단부가 유니버셜 조인트의 연결 포크에 불완전하게 삽입된 경우 클립부재가 볼트의 체결을 저지하고, 인풋 샤프트의 선단부가 연결 포크에 완전하게 삽입된 경우 클립부재가 볼트의 체결을 허용함에 따라, 유니버셜 조인트와 인풋 샤프트 간의 오 조립을 미연에 방지할 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention as described above, when the leading end of the input shaft is incompletely inserted into the connecting fork of the universal joint, the clip member prevents the fastening of the bolt, and the leading end of the input shaft is completely connected to the connecting fork. When inserted, the clip member allows fastening of the bolts, thereby preventing misassembly between the universal joint and the input shaft.
따라서, 본 실시예에서는 유니버셜 조인트와 기어 박스를 조립하는 조립 라인에서, 작업자의 부주의로 인풋 샤프트의 선단부가 유니버셜 조인트의 연결 포크에 불완전하게 삽입되더라도 클립부재에 의해서 볼트를 볼트홀에 체결할 수 없기 때문에, 인풋 샤프트의 선단부를 끼움홈에 완전하게 삽입한 상태에서 유니버셜 조인트와 인풋 샤프트를 조립할 수 있게 된다.Therefore, in this embodiment, in the assembly line for assembling the universal joint and the gearbox, even if the tip of the input shaft is incompletely inserted into the connecting fork of the universal joint inadvertently inserted by the operator, the bolt cannot be fastened to the bolt hole by the clip member. Therefore, the universal joint and the input shaft can be assembled while the front end of the input shaft is completely inserted into the fitting groove.
이로써, 본 실시예에서는 인풋 샤프트의 선단부가 유니버셜 조인트의 연결 포크에 불완전하게 삽입된 상태에서 볼트홀에 볼트를 체결하며 발생하는 유니버셜 조인트와 기어 박스 간의 빠짐 문제를 해결하여 이로 인한 인명 사고 등을 미연에 방지할 수 있게 된다.Thus, in this embodiment, the problem of the missing part between the universal joint and the gear box generated by fastening the bolt to the bolt hole while the tip of the input shaft is incompletely inserted into the connecting fork of the universal joint, thus preventing the accident of human life. Will be prevented.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 부분 결합 사시도이고, 도 3은 도 2의 정면 구성도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a universal joint fastening unit for a power steering apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially coupled perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 is a front configuration diagram of FIG. 2.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 유니버셜 조인트 체결유닛(100)은 미도시된 조향축이 유니버셜 조인트를 통하여 중간 샤프트와 연결되고, 이 중간 샤프트가 별도의 유니버셜 조인트(10)를 통하여 조향 기어 박스(20)의 인풋 샤프트(21)에 연결되는 동력조향장치에서 인풋 샤프트(21)의 선단부를 유니버셜 조인트(10)에 볼트 체결하기 위한 것이다.Referring to the drawings, the universal
여기서, 상기 유니버셜 조인트(10)는 중간 샤프트(미도시)와 연결되는 연결 포크(11)가 구비되고, 그 연결 포크(11)의 단부에는 절개부(13)를 지닌 요크(15)를 형성하고 있다.Here, the
이 경우, 상기 절개부(13)에는 인풋 샤프트(21)의 선단부가 끼워질 수 있는 끼움홈(16)이 형성되며, 요크(15)에는 볼트홀(17)이 형성된다. 상기 볼트홀(17)은 절개부(13)와 상호 연결될 수 있게 그 절개부(13)의 폭 방향을 따라 요크(15)에 관통 형성된다.In this case, the
그리고, 상기 인풋 샤프트(21)의 선단부에는 원주 방향을 따라 반원형의 체결홈(23)을 형성하고 있으며, 이 체결홈(23)은 인풋 샤프트(21)의 선단부가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)에 끼워지면서 요크(15)의 볼트홀(17)과 상호 일치하게 된다.In addition, a
본 실시예에 의한 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛(100)은 인풋 샤프트(21)의 선단부가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)에 그 인풋 샤프트(21)의 체결홈(23)과 요크(15)의 볼트홀(17)이 서로 일치하지 않은 상태로서 불완전하게 삽입된 경우, 볼트(JB)가 볼트홀(17)에 체결되지 않도록 그 볼트(JB)의 체결을 저지할 수 있는 구조로 이루어진다.The universal
즉, 본 실시예에 의한 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛(100)은 인풋 샤프트(21)의 선단부가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)에 완전하게 삽입되어 인풋 샤프트(21)의 체결홈(23)과 요크(15)의 볼트홀(17)이 서로 일치한 상태에서 볼트홀(17)에 볼트(JB)를 체결할 수 있게 허용함으로써 유니버셜 조인트(10)와 인풋 샤프트(21)의 오조립을 미연에 방지할 수 있는 구조로 이루어진다.That is, in the universal
이를 위해 본 실시예에 의한 상기 유니버셜 조인트 체결유닛(100)은 유니버셜 조인트(10)의 볼트홀(17)에 장착되는 클립부재(50)를 포함하고 있다.To this end, the universal
이러한 클립부재(50)는 볼트홀(17)을 가로 막고 있다가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)으로 삽입되는 인풋 샤프트(21)의 선단부에 의해 탄성 바이어스되면서 그 인풋 샤프트(21)의 체결홈(23)과 요크(15)의 볼트홀(17)이 일치하는 때 그 볼트홀(17)을 개방할 수 있는 구조로 이루어진다.The
즉, 상기 클립부재(50)는 인풋 샤프트(21)의 선단부가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)에 불완전하게 삽입된 경우, 요크(15)의 볼트홀(17)을 가로 막아 그 볼트홀(17)에 볼트(JB)가 체결되지 못하게 한다.That is, the
그리고, 상기 클립부재(50)는 인풋 샤프트(21)의 선단부가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)에 완전하게 삽입된 경우, 요크(15)의 볼트홀(17)을 개방하여 그 볼트홀(17)에 볼트(JB)가 체결될 수 있게 한다.In addition, the
본 실시예에서, 상기 클립부재(50)는 요크(15)의 볼트홀(17)에 끼워지며 그 볼트홀(17)의 내주면으로 고정되는 바, 도 4에서와 같이 몸체부(61)와 스토퍼(71)를 포함하여 구성된다.In this embodiment, the
상기 몸체부(61)는 금속판이 원형으로 밴딩된 형태로 이루어지며, 볼트(JB)가 요크(15)의 볼트홀(17)로 관통할 수 있는 통로를 지니며 그 볼트홀(17)의 내주면으로 밀착된다.The
여기서, 상기 몸체부(61)는 볼트홀(17)의 내주면으로 밀착되며 그 내주면에 고정될 수 있게 웨지 돌기(65)를 일체로 형성하고 있다.Here, the
상기 웨지 돌기(65)는 몸체부(61)의 일측 단부가 일부 절개되어 볼트홀(17)의 내주면 측으로 절곡된 웨지(wedge) 형태로서 이루어지며, 몸체부(61)가 볼트홀(17)에 끼워질 때 탄성 변형되며 그 내주면으로 탄성력을 발휘하여 몸체부(61)가 볼트홀(17)로부터 이탈되지 않게 고정시키는 기능을 하게 된다.The
상기에서, 스토퍼(71)는 몸체부(61)의 다른 일측 단부에 일체로서 탄성 변형 가능하게 형성되는 바, 몸체부(61)의 통로를 가로 막을 수 있는 띠 형태의 탄성편 으로서 구비된다.In the above, the
이 경우, 상기 스토퍼(71)는 연결 포크(11)의 절개부(13) 영역에서 그 절개부(13)의 길이 방향으로 탄성 변형이 이루어진다.In this case, the
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛(100)의 작용을 설명하면, 우선 인풋 샤프트(21)의 선단부가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)에 삽입되지 않거나 도 5a에서와 같이, 인풋 샤프트(21)의 선단부가 끼움홈(16)에 그 인풋 샤프트(21)의 체결홈(23)과 요크(15)의 볼트홀(17)이 서로 일치하지 않은 상태로서 불완전하게 삽입된 경우, 클립부재(50)의 스토퍼(71)는 볼트홀(17)을 가로 막아 그 볼트홀(17)에 볼트(JB: 이하 도 1 참조)가 체결되지 못하게 한다.Hereinafter, the operation of the universal
한편, 도 5b에서와 같이 인풋 샤프트(21)의 선단부가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)에 완전하게 삽입되는 경우, 상기한 클립부재(50)의 스토퍼(71)는 인풋 샤프트(21)의 선단부에 의해 연결 포크(11)의 절개부(13: 이하 도 1 참조) 영역에서 그 절개부(13)의 길이 방향으로 탄성 변형되면서 볼트홀(17)을 완전히 개방하게 된다.On the other hand, when the front end portion of the
즉, 상기 볼트홀(17)을 가로 막고 있는 클립부재(50)의 스토퍼(71)가 인풋 샤프트(21)의 선단부에 의해 들어 올려져 볼트홀(17)의 볼트 체결 공간을 확보할 수 있게 된다.That is, the
이 때, 상기 인풋 샤프트(21)의 체결홈(23)과 요크(15)의 볼트홀(17)은 서로 일치한 상태를 유지하게 된다.At this time, the
그리고 나서, 상기 볼트홀(17)에 볼트(JB)를 체결하는데, 그 볼트(JB)는 인 풋 샤프트(21)의 체결홈(23)을 지나 볼트홀(17)을 관통하며 미도시된 너트에 의해 유니버셜 조인트(10)의 요크(15)에 체결된다. Then, the bolt JB is fastened to the
따라서, 본 실시예에서는 상기 인풋 샤프트(21)의 선단부를 유니버셜 조인트(10)의 요크(15)에 견고히 연결할 수 있게 된다.Therefore, in this embodiment, the front end portion of the
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛(100)에 의하면, 인풋 샤프트(21)의 선단부가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)에 불완전하게 삽입된 경우 클립부재(50)가 볼트(JB)의 체결을 저지하고, 인풋 샤프트(21)의 선단부가 끼움홈(16)에 완전하게 삽입된 경우, 클립부재(50)가 볼트(JB)의 체결을 허용함에 따라, 유니버셜 조인트(10)와 인풋 샤프트(21) 간의 오 조립을 미연에 방지할 수 있다.As described so far, according to the universal
이로써, 본 실시예에서는 유니버셜 조인트(10)와 기어 박스(20)를 조립하는 조립 라인에서, 작업자의 부주의로 인풋 샤프트(21)의 선단부가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)에 불완전하게 삽입되더라도 클립부재(50)에 의해서 볼트(JB)를 요크(15)의 볼트홀(17)에 체결할 수 없기 때문에, 인풋 샤프트(21)의 선단부를 끼움홈(16)에 완전하게 삽입한 상태에서 유니버셜 조인트(10)와 인풋 샤프트(21)를 조립할 수 있게 된다.Thus, in this embodiment, in the assembly line for assembling the
이는 인풋 샤프트(21)의 선단부가 연결 포크(11)의 끼움홈(16)에 불완전하게 삽입된 상태에서 볼트홀(17)에 볼트(JB)를 체결하며 발생하는 유니버셜 조인트(10)와 기어 박스(20)의 빠짐 문제를 해결하여 이로 인한 인명 사고 등을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.This is because the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.Since these drawings are for reference in describing exemplary embodiments of the present invention, the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛을 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a universal joint fastening unit for a power steering device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 부분 결합 사시도이다.2 is a partially combined perspective view of FIG. 1.
도 3은 도 2의 정면 구성도이다.3 is a front configuration diagram of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛에 적용되는 클립부재를 도시한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a clip member applied to a universal joint fastening unit for a power steering device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동력조향장치용 유니버셜 조인트 체결유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B are views for explaining the operation of the universal joint fastening unit for a power steering device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 일반적인 동력조향장치를 도시한 부분 사시도이다.6 is a partial perspective view showing a general power steering apparatus.
도 7은 종래 기술에서 유니버셜 조인트와 기어 박스의 인풋 샤프트가 오 조립되는 과정을 도시한 도면이다.7 is a view illustrating a process of assembling the input shaft of the universal joint and the gear box in the prior art.
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| KR1020090083118A KR20110024927A (en) | 2009-09-03 | 2009-09-03 | Connecting structure of universal joint in power steering system |
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| KR1020090083118A KR20110024927A (en) | 2009-09-03 | 2009-09-03 | Connecting structure of universal joint in power steering system |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104889225A (en) * | 2015-05-18 | 2015-09-09 | 雄华机械(苏州)有限公司 | Trimming blanking machine |
| CN108327778A (en) * | 2018-02-28 | 2018-07-27 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | A kind of steering column |
-
2009
- 2009-09-03 KR KR1020090083118A patent/KR20110024927A/en not_active Application Discontinuation
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