KR20140001288A - Damping worm-wheel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 댐핑 웜휠에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웜샤프트와 웜휠 플레이트 사이에 발생하는 유격에 의한 소음 및 랙바 등에서 역입력되는 충격에 의한 이음을 감소시킬 수 있는 댐핑 웜휠에 관한 것이다.
The present invention relates to a damping worm wheel, and more particularly, to a damping worm wheel that can reduce the noise caused by the clearance between the worm shaft and the worm wheel plate and the noise caused by the impact input back from the rack bar.
일반적으로, 전동 스티어링 장치(MDPS; Motor Driven Power Steering)는 모터의 회전력을 이용하여 조향력을 보조한다.In general, the motor driven power steering (MDPS) assists the steering force by using the rotational force of the motor.
이를 위해, 전동 스티어링 장치는, 동력을 발생시키는 모터부를 구비하고, 모터부를 통해 회전되는 웜샤프트(Worm-Shaft)와 이에 치합되어 회전하며 조향축과 결합되는 웜휠(Worm-Wheel)을 구비한다.To this end, the electric steering apparatus has a motor unit for generating power, and includes a worm shaft that is rotated through the motor unit and a worm wheel that is engaged with and rotates and is coupled to a steering shaft.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허공개공보 제2011-0086358호(2011.07.28. 공개, 발명의 명칭: 전동조향장치의 안티래틀기구)에 개시되어 있다.
Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 2011-0086358 (published on July 28, 2011, title of the invention: anti-rattle mechanism of the electric steering apparatus).
종래의 웜휠은 사용기간이 경과되면서 웜샤프트와 맞물린 부위에 기어의 마모 등을 원인으로하는 유격이 발생한다.Conventional worm wheels have a play caused by wear of gears in the portion engaged with the worm shaft as the service period elapses.
따라서 종래의 웜휠은 유격 발생 부위에서 래틀 소음이 발생하는 문제점이 있다.Therefore, the conventional worm wheel has a problem that the rattle noise occurs in the play area.
또한, 종래의 웜휠은 랙바 등에서 역입력 되는 충격에 의하여 스틱 슬립(Stick Slip) 등에 의한 이음이 발생하는 문제점이 있다.In addition, the conventional worm wheel has a problem in that the noise due to the stick slip (Stick Slip) due to the shock input back from the rack bar.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 웜샤프트와 맞물린 부위에서 발생하는 유격을 보상함과 동시에 역입력에 의한 충격을 완화할 수 있는 댐핑 웜휠을 제공하는데 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide a damping worm wheel, which is designed to solve the above problems, and at the same time compensates for the play occurring at the portion engaged with the worm shaft, and at the same time, can alleviate the impact caused by reverse input.
본 발명의 일 측면에 따른 댐핑 웜휠은: 웜휠 플레이트; 상기 웜휠 플레이트의 일측에 구비되고 차량의 조향축에 결합되는 클러치; 상기 클러치를 관통하고 상기 웜휠 플레이트의 일측과 상기 클러치를 이격시키며 내부에 홀이 형성되는 탄력부재; 및 상기 홀을 통하여 상기 클러치와 상기 웜휠 플레이트를 결합시키는 결합부재;를 포함한다.Damping worm wheel according to an aspect of the present invention includes: a worm wheel plate; A clutch provided at one side of the worm wheel plate and coupled to a steering shaft of the vehicle; An elastic member penetrating the clutch and spaced apart from one side of the worm wheel plate and the clutch to form a hole therein; And a coupling member for coupling the clutch and the worm wheel plate through the hole.
본 발명에서 탄력부재는, 상기 웜휠 플레이트의 회전축에 대칭이 되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the elastic member is characterized in that it is provided to be symmetrical to the rotation axis of the worm wheel plate.
본 발명에서 탄력부재는, 상기 결합부재의 외주면을 감싸는 부쉬; 및 상기 부쉬의 외주면을 감싸고 외측이 상기 클러치에 결합되는 댐퍼;를 포함한다.Elastic member in the present invention, the bush surrounding the outer peripheral surface of the coupling member; And a damper surrounding an outer circumferential surface of the bush and having an outer side coupled to the clutch.
본 발명에서 댐퍼는, 상기 부쉬와 상기 클러치 사이에 몰딩되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the damper is characterized in that the molding between the bush and the clutch.
본 발명은, 상기 클러치와 상기 웜휠 플레이트의 내주면 사이에 장착되는 베어링;을 더 포함한다.The present invention further includes a bearing mounted between the clutch and the inner circumferential surface of the worm wheel plate.
본 발명에서 상기 결합부재는, 리벳 또는 볼트인 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the coupling member is characterized in that the rivet or bolt.
본 발명에 따른 댐핑 웜휠은, 회전 동력 전달시 탄성부재를 거치도록 구비된다.The damping worm wheel according to the present invention is provided to pass through the elastic member during rotational power transmission.
따라서 본 발명은 탄성부재의 반발력에 의해 웜샤프트와의 생기는 유격을 보상할 수 있고, 랙바 등에서 역입력 되는 충격을 완화할 수 있다.Therefore, the present invention can compensate for the play caused by the repulsive force of the elastic member and the worm shaft, and can mitigate the impact input back from the rack bar.
또한, 본 발명은 댐퍼를 부쉬와 클러치 사이에 몰딩하여 부품수 및 공정수를 감소시킬 수 있어 경제성이 양호하다. In addition, the present invention can be molded between the bush and the clutch to reduce the number of parts and the number of processes, it is economical good.
또한, 본 발명은 클러치와 웜휠 플레이트 사이에 베어링을 구비하여 양 부품간의 회전 위상차에 의해 발생하는 슬립에 의한 소음을 방지하는 효과가 있다.
In addition, the present invention is provided with a bearing between the clutch and the worm wheel plate has the effect of preventing noise due to slip caused by the rotational phase difference between the two parts.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 웜휠이 전동 스티어링 장치에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 웜휠이 조향축과 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 웜휠이 분해된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 웜휠의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 A부분을 확대한 도면이다. 1 is a view showing a state in which the damping worm wheel mounted on the electric steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a state in which a damping worm wheel is coupled to a steering shaft according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a disassembled damping worm wheel according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a cross section of the damping worm wheel according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view of a portion A in Fig.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 댐핑 웜휠의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 자동차에 사용되는 전동 스티어링 장치의 댐핑 웜휠을 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a damping worm wheel according to the present invention. For convenience of explanation, a damping worm wheel of an electric steering apparatus used in a vehicle will be described as an example. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 웜휠이 전동 스티어링 장치에 장착된 상태를 나타내는 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 웜휠이 조향축과 결합된 상태를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a state in which the damping worm wheel according to an embodiment of the present invention is mounted on the electric steering apparatus, Figure 2 is a view showing a state in which the damping worm wheel coupled to the steering shaft according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 웜휠(10)은 조향 스티어링 장치(1)의 하우징(5) 내부에 구비되고, 웜휠 플레이트(20), 클러치(30), 탄력부재(40) 및 결합부재(50)를 포함한다. 1 and 2, the damping
웜휠 플레이트(20)는 웜샤프트(3)와 맞물려, 모터부(2)에서 발생한 회전동력을 웜샤프트(3)를 통하여 전달받는다. The
웜휠 플레이트(20)는 웜샤프트(3)의 회전력을 웜샤프트(3) 회전축의 직각 방향으로 바꾸어 조향축(4)으로 전달할 수 있도록 웜샤프트(3)의 회전축과 직각이 되도록 설치된다.The
클러치(30)는 웜휠 플레이트(20)의 일측에 구비되고 조향축(4)에 결합된다.The
클러치(30)는 클러치 플레이트(31), 클러치 고정홀(32) 및 조향축 결합부(33)를 포함한다. The
본 실시예에서 클러치 플레이트(31)는 복수개의 클러치 고정홀(32)을 갖는다. 클러치 고정홀(32)은 클러치(30)의 회전축을 중심으로 균일 간격으로 배치된다. In this embodiment, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 웜휠이 분해된 상태를 나타내는 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 웜휠의 단면을 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4의 A부분을 확대한 도면이다. 3 is a view showing an exploded state of the damping worm wheel according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view showing a cross section of the damping worm wheel according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a portion A of FIG. This is an enlarged drawing.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 조향축 결합부(33)는 내주면이 조향축(4)의 외주면을 감싸게 결합된다. 조향축 결합부(33)와 조향축(4)은, 조향축 결합부(33) 내부에서 조향축(4)이 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 스플라인 결합 등으로 결합될 수 있다. 조향축 결합부(33)는 조향축(4)과 접촉면적을 넓히고, 웜휠 플레이트(20)의 중심부에 안착될 수 있도록 웜휠 플레이트(20) 측으로 연장되어 구비될 수 있다.3 to 5, the steering
탄력부재(40)는 클러치 고정홀(32)에 장착되며, 웜휠 플레이트(20)의 일측과 클러치(30)를 이격시킨다. The
본 실시예에서 탄력부재(40)는 부쉬(41) 및 댐퍼(42)를 포함한다.In the present embodiment, the
부쉬(41)는 결합부재(50)의 외주면을 감싸는 형태이다. 결합부재(50)가 부쉬(41)를 가압하여 클러치(30)를 웜휠 플레이트(20)에 고정시키므로 충분한 강성을 유지하기 위하여 금속재질로 이루어질 수 있다.Bush 41 is a form surrounding the outer peripheral surface of the coupling member (50). Since the
댐퍼(42)는 부쉬(43)의 외주면을 감싸고 클러치(30)에 결합된다. 댐퍼(42)는 탄력 있는 재질을 포함하여 이루어지며, 고무 등이 될 수 있다. The
본 실시예에서 댐퍼(42)는 부쉬(43)와 클러치(30) 사이에 몰딩 된다.In this embodiment, the
결합부재(50)는 탄성부재(40)와 결합되는 클러치(30)를 웜휠 플레이트(20)에 결합시킨다. 결합부재(50)는 리벳 또는 볼트로서 구비될 수 있으며 충분한 강성을 가진 금속 등의 재질을 포함하여 이루어진다. The
본 실시예에서 댐핑 웜휠(10)은 베어링(60), 특히 니들베어링을 추가로 구비할 수 있다. 본 실시예에서 베어링(60)은 웜휠 플레이트(20)의 내주면과 클러치(20) 사이에 장착된다. 베어링(60)은 웜휠 플레이트(20)와 클러치(30) 사이에 슬립이 발생하는 경우 마찰을 줄여 이음을 방지하고, 웜휠 플레이트(20)와 클러치(30)의 회전축을 동일하게 유지하는 역할을 한다.
In this embodiment the damping
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 웜휠의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operation and effect of the damping worm wheel according to an embodiment of the present invention.
자동차의 조향을 위한 제동력은 센서에 의해 측정되어 제어부(도시생략)로 입력되며, 이를 바탕으로 제어부는 전동 스티어링 장치(1)의 모터부(2)를 구동한다. The braking force for steering of the vehicle is measured by a sensor and input to a controller (not shown). Based on this, the controller drives the
모터부(2)는 회전동력을 발생시켜 모터부(2)와 연결된 웜샤프트(3)를 회전시키며, 이에 따라 웜샤프트(3)에 맞물린 웜휠 플레이트(20)가 회전한다.The
웜샤프트(3)의 회전주기 및 웜휠 플레이트(20)의 회전주기는 각각의 기어비를 통하여 조절이 가능하다. 일반적으로 웜휠 플레이트(20)의 반경 등을 고려할 때 웜샤프트(3)의 회전주기는 웜휠 플레이트(20)의 회전주기에 비하여 짧다. 결국 모터부(2)에 의해 발생되는 회전동력은 웜샤프트(3)에서 웜휠 플레이트(20)에 전달되면서 회전속도가 감소하고 회전방향이 전환된다. The rotation period of the
웜휠 플레이트(20)가 회전하면 웜휠 플레이트(20)의 결합부재(50)를 거쳐 탄력부재(40)의 댐퍼(42)에 전달된다. When the
댐퍼(42)에 전달된 힘은 댐퍼(42)의 외주면을 감싸고 있는 클러치(30)를 회전시키고, 결국 클러치(30)에 스플라인 결합된 조향축(4)을 회전시킨다. The force transmitted to the
댐퍼(42)는 탄성이 있는 재질을 포함하여 이루어지므로, 댐퍼(42)의 변형에 의하여 클러치(30)와 웜휠 플레이트(20) 사이의 회전위상차에 따른 슬립이 발생할 수 있다. 본 발명은 슬립이 일어나는 부위에 베어링(60)이 장착되어 슬립에 의한 소음을 방지한다. Since the
전동 스티어링 장치(1)는 사용기간이 경과하면서 웜샤프트(3)와 웜휠 플레이트(20)간에 기어의 마모 등에 의하여 유격이 발생할 수 있다. 유격은 크게 웜휠 플레이트(20)의 접선 방향 유격과, 법선 방향으로 나타날 수 있다. The
본 발명의 댐핑 웜휠(10)은 클러치(30)의 회전중심을 기준으로 다수개의 탄성부재(40)가 균일하게 장착되며 부쉬(41)의 외주면을 감싸면서 클러치 고정부(32) 사이에 구비되므로, 접선 방향 유격 및 법선 방향 유격의 발생에 따라 탄성부재(40)를 가압하는 힘의 불균형이 발생하면 탄성에너지에 의하여 복원하게 하는 역할을 한다. Since the damping
또한 탄성부재(40)는 클러치(30)와 웜휠 플레이트(20)를 이격시키게 구비되어 있으므로 랙바(6)에서 역입력되는 충격이 발생하더라도 탄성부재(40)의 댐퍼(42)에 의하여 완화된다. In addition, since the
본 발명에 따른 댐핑 웜휠(10)은, 회전 동력 전달시 탄성부재(40)를 거치도록 구비된다.The damping
또한, 본 발명은 댐퍼(42)를 부쉬(41)와 클러치(30) 사이에 몰딩하여 부품수 및 공정수를 감소시킬 수 있어 경제성이 양호하다. In addition, according to the present invention, the
또한, 본 발명은 클러치(30)와 웜휠 플레이트(20) 사이에 베어링(60)을 구비하여 양 부품간의 회전 위상차에 의해 발생하는 슬립에 의한 소음을 방지하는 효과가 있다.In addition, the present invention is provided with a
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.
1: 전동 스티어링 장치 2: 모터부
3: 웜샤프트 4: 조향축
5: 하우징 6: 랙바
10: 댐핑 웜휠 20: 웜휠 플레이트
30: 클러치 31: 클러치 플레이트
32: 클러치 고정부 33: 조향축 결합부
40: 탄성부재 41: 부쉬
42: 댐퍼 50: 결합부재
60: 베어링1: electric steering unit 2: motor unit
3: worm shaft 4: steering shaft
5: housing 6: rack bar
10: damping worm wheel 20: worm wheel plate
30: clutch 31: clutch plate
32: clutch fixing portion 33: steering shaft coupling portion
40: elastic member 41: bush
42: damper 50: coupling member
60: bearing
Claims (6)
상기 웜휠 플레이트의 일측에 구비되고 차량의 조향축에 결합되는 클러치;
상기 클러치를 관통하고 상기 웜휠 플레이트의 일측과 상기 클러치를 이격시키며 내부에 홀이 형성되는 탄력부재; 및
상기 홀을 통하여 상기 클러치와 상기 웜휠 플레이트를 결합시키는 결합부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 댐핑 웜휠.
Worm wheel plates;
A clutch provided at one side of the worm wheel plate and coupled to a steering shaft of the vehicle;
An elastic member penetrating the clutch and spaced apart from one side of the worm wheel plate and the clutch to form a hole therein; And
A coupling member for coupling the clutch and the worm wheel plate through the hole;
Damping worm wheel comprising a.
상기 탄력부재는,
상기 웜휠 플레이트의 회전축에 대칭이 되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 댐핑 웜휠.
The method of claim 1,
The elastic member
Damping worm wheel, characterized in that provided to be symmetrical to the axis of rotation of the worm wheel plate.
상기 탄력부재는,
상기 결합부재의 외주면을 감싸는 부쉬; 및
상기 부쉬의 외주면을 감싸고 외측이 상기 클러치에 결합되는 댐퍼;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 댐핑 웜휠.
The method of claim 1,
The elastic member
Bush surrounding the outer circumferential surface of the coupling member; And
A damper surrounding an outer circumferential surface of the bush and having an outer side coupled to the clutch;
Damping worm wheel comprising a.
상기 댐퍼는,
상기 부쉬와 상기 클러치 사이에 몰딩되는 것을 특징으로 하는 댐핑 웜휠.
The method of claim 3, wherein
The damper includes:
Damping worm wheel, characterized in that molded between the bush and the clutch.
상기 클러치와 상기 웜휠 플레이트의 내주면 사이에 장착되는 베어링;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐핑 웜휠.
The method according to any one of claims 1 to 4,
A bearing mounted between the clutch and an inner circumferential surface of the worm wheel plate;
Damping worm wheel, characterized in that it further comprises.
상기 결합부재는,
리벳 또는 볼트인 것을 특징으로 하는 댐핑 웜휠.
The method of claim 1,
The coupling member
Damping worm wheel, characterized in that the rivet or bolt.
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