KR100746661B1 - Slip joint equipped with clearance compensator - Google Patents

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Abstract

A slip joint equipped with a clearance compensator is provided to insert a taper axis and an elastic member into a pipe joint and form a slit lengthwise such that the slit passes through the inner and outer peripheral surfaces of the pipe joint, insert a sliding member into the slit, and mount the sliding member on the inner peripheral surface of the pipe joint, thereby suppressing the occurrence of a clearance. A pipe joint(250) has the first spline radially formed with respect to the central axis in the inner peripheral surface. A shaft joint(220) is inserted into the inner peripheral surface of the pipe joint and has a plurality of the second slits and splines in a longitudinal direction identical to that of the first spline. A taper shaft(320) is in the shape of a cone and inserted into the inner peripheral surface of the shaft joint(220). A sliding member(310) is inserted into the slit. The sliding member(310) has the first surface making contact with the inner peripheral surface of the pipe joint and the second surface making contact with the outer peripheral surface of the taper axis while forming a tilt angle identical to that of the taper axis. An elastic member(330) is provided at the first side of the taper axis(320).

Description

유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트{Slip Joint Equipped with Clearance Compensator}Slip Joint Equipped with Clearance Compensator

도 1은 조향장치의 개략도,1 is a schematic diagram of a steering apparatus;

도 2는 종래의 슬립 조인트의 분해 사시도,2 is an exploded perspective view of a conventional slip joint,

도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트의 단면도,3A is a cross-sectional view of a slip joint with a clearance compensation device according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3b는 도 3a의 A-A'의 단면도이다.3B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3A.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

210: 요크 220: 샤프트 조인트210: yoke 220: shaft joint

250: 파이프 조인트 310: 슬라이딩 부재250: pipe joint 310: sliding member

320: 테이퍼 축 330: 탄성 부재320: taper shaft 330: elastic member

340: 제 1 스플라인 350: 제 2 스플라인340: first spline 350: second spline

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.The present invention relates to a slip joint having a clearance compensation device. More particularly, the present invention relates to a slip joint having a gap compensation device that compensates for the gap generated between the shaft joint and the pipe joint to suppress NVH generation.

일반적으로 차량용 조향장치는 핸들 조향에 따른 조향축의 회전력을 바퀴까지 전달하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 선회할 수 있도록 하는 장치이다.In general, a vehicle steering device is a device that transmits the rotational force of the steering shaft according to the steering wheel to the wheels so that the driver can turn the vehicle in a desired direction.

도 1은 조향장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a steering apparatus.

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.When the driver applies rotational force to the steering wheel 105, the steering shaft 190 connected to the steering wheel 105 also rotates at the same time, and by the universal joint 120 of the universal joint part 110 connected to the steering shaft 190. The rotational force is input to the gearbox unit 130. The gear box unit 130 converts the input rotational force into a linear reciprocating motion of the rack bar 150, and the linear reciprocating motion of the rack bar 150 is a wheel 180 through the tie rod 160 and the knuckle arm 170. ) To the left and right to turn the car in the desired direction.

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.During the configuration of the steering device, the universal joint part 110 has a vibration and shock when the driver steers due to the shock and vibration caused by the curvature of the road surface and the vibration generated inside the gearbox part 130. It serves to connect the steering shaft 190 and the gearbox unit 130 to prevent the transmission. Meanwhile, a slip joint is positioned between the two universal joints 120. The slip joint buffers slip in the longitudinal direction generated by the rotation of the steering wheel 105 to smoothly steer the vehicle. It also absorbs collision energy during collision.

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. 2 is an exploded perspective view of a conventional slip joint. The slip joint includes two universal joints 120 provided at both ends, and a shaft joint portion and a pipe joint portion coupled to each universal joint 120.

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.The shaft joint part includes a first yoke 210, a shaft joint 220, and a slipper 230. The first yoke 210 and the shaft joint 220 are forged, respectively, and have an outer diameter of the shaft joint 220. And both ends are polished, and the first yoke ear hole 215 of the first yoke 210 is processed, and then one side of the shaft joint 220 is press-fitted into the first yoke 210 to be fixed by welding. Molding 240 is formed on the other side of the shaft joint 220 and the slipper 230 coupled to surround the molding 240 is formed by an over molding method of injecting an injection-molded product into a member to be directly mounted.

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.The pipe joint part includes a pipe joint 250, a second yoke 260, and a dust cap 270, and the pipe joint 250, the second yoke 260, and the dust cap 270 are formed by forging, respectively. One side of the joint 250 is press-fitted into the second yoke 260 and then welded to process the inner diameter of the pipe joint 250 and the second yoke ear hole 265 of the second yoke 260.

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.The outer circumferential surface of the shaft joint part and the inner circumferential surface of the pipe joint part thus manufactured slide to each other to absorb shocks transmitted from the gearbox.As a result, play occurs in the sliding part for a long time, so that the so-called NVH (Noise, Vibration, Harshness) increases. There was a problem.

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.In order to solve this problem, an object of the present invention is to provide a gap compensation structure of a slip joint that compensates for the gap generated between the shaft joint and the pipe joint to suppress NVH generation.

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.In order to achieve the above object, the present invention, in the slip joint of the universal joint portion, the pipe joint in which the first spline is formed radially with respect to the central axis on the inner peripheral surface; A shaft joint inserted into an inner circumferential surface of the pipe joint and having a plurality of second splines and slits in a longitudinal direction corresponding to the first spline, respectively; A conical tapered shaft inserted into the shaft joint inner circumferential surface; A sliding member inserted into the slit in contact with the inner circumferential surface of the pipe joint and the other surface in contact with the outer circumferential surface of the tapered shaft by forming the same inclination angle as the tapered shaft; And an elastic member provided on one side of the tapered shaft, when the gap between the pipe joint and the shaft joint occurs, the sliding member moves in one direction by the elastic member so that the sliding member is in close contact with the pipe joint by the inclined surface of the tapered shaft. Provided is a slip joint having a clearance compensation device.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

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. 3A is a cross-sectional view of a slip joint having a clearance compensator according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view of AA ′ of FIG. 3A. The slip joint having the clearance compensation device according to the preferred embodiment of the present invention includes a sliding member, a tapered shaft, and an elastic member.

파이프 조인트(250)는 종래의 파이프 조인트와 동일하게 내주면에 방사상으로 제 1 스플라인(340)을 형성하고 있다.The pipe joint 250 has a first spline 340 formed radially on the inner circumferential surface of the pipe joint 250 in the same manner as the conventional pipe joint.

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.On the outer circumferential surface of the shaft joint 220 is formed a slit in the longitudinal direction penetrating the inner circumferential surface of the second spline 350 and the shaft joint 220. The second spline 350 is inserted into the first spline 340 to be slidable, and the width of the slit is processed to the same size as the first spline 340 formed in the pipe joint 250, and the slit and the second Spline 350 is preferably formed alternately to the shaft joint 220. A plurality of slits are formed radially with respect to the central axis of the shaft joint 220 and the sliding members 310 are respectively inserted into the slits. One surface of the sliding member 310 is in contact with the first spline 340 of the inner circumferential surface of the pipe joint 250 and the opposite surface is in contact with the tapered shaft 320 inserted into the shaft joint 250, and the sliding member 310 is It is preferable to use a plastic material so that slip occurs smoothly.

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.The taper shaft 320 is conical in shape and is inserted into the shaft joint 220, and includes an elastic member 330 at a rear surface thereof, and the rear surface of the elastic member is supported by the yoke 210. Preferably, the elastic member uses a coil spring, and the surface of the sliding member 310 in contact with the tapered shaft 320 forms the same inclination angle as the tapered shaft 320.

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.The elastic member 330 applies a force to the tapered shaft 320 in the left direction, and even though wear occurs due to prolonged use, the tapered shaft is moved to the left direction by the elastic member 330, and the tapered shaft 320 moved is inclined. By applying a force in the direction of the inner peripheral surface of the shaft joint 220 by the sliding member 310 to suppress the occurrence of play.

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.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

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.As described above, according to the present invention, a tapered shaft and an elastic member are inserted into the pipe joint, and a longitudinal slit penetrates the outer and inner circumferential surfaces of the pipe joint, and a sliding member is inserted into the slit to be mounted on the inner circumferential surface of the pipe joint. This suppresses the occurrence of play and reduces the NVH.

Claims (3)

유니버설 조인트부의 슬립 조인트에 있어서,In the slip joint of the universal joint part, 내주면에 중심축을 기준으로 방사형으로 제 1 스플라인을 형성한 파이프 조인트;A pipe joint formed on the inner circumferential surface with a first spline radially about the central axis; 상기 파이프 조인트 내주면에 삽입되되 상기 제 1 스플라인과 일치하는 길이방향의 제 2 스플라인 및 슬릿을 각각 복수개 형성한 샤프트 조인트;A shaft joint inserted into an inner circumferential surface of the pipe joint and having a plurality of second splines and slits in a longitudinal direction corresponding to the first spline, respectively; 상기 샤프트 조인트 내주면에 삽입되는 원추 형상의 테이퍼 축;A conical tapered shaft inserted into the shaft joint inner circumferential surface; 상기 슬릿에 삽입되되 일면은 상기 파이프 조인트의 내주면에 접하고 타면은 상기 테이퍼 축과 동일한 경사각을 형성하여 상기 테이퍼 축의 외주면에 접하는 슬라이딩 부재; 및A sliding member inserted into the slit in contact with the inner circumferential surface of the pipe joint and the other surface in contact with the outer circumferential surface of the tapered shaft by forming the same inclination angle as the tapered shaft; And 상기 테이퍼 축의 일측에 구비된 탄성 부재An elastic member provided on one side of the tapered shaft 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트.Slip joint having a clearance compensation device, characterized in that it comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탄성 부재는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트.And said elastic member is a coil spring. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬라이딩 부재는 플라스틱 재질인 것을 특징으로 하는 유격 보상장치를 구비한 슬립 조인트.The sliding member is a slip joint having a gap compensation device, characterized in that the plastic material.
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