KR20240026076A - Reducer of electric power steering apparatus and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 실시예들은, 중심부에 조향축이 결합되는 결합홀이 구비되어 있는 보스, 보스의 외곽부에 구비되며 외주면에 웜과 치합되는 치홈부가 형성되어 있는 기어부를 포함하며, 치홈부는 기어부의 축방향 일측단은 축방향으로 개구되고 기어부의 축방향 타측단은 폐쇄되게 형성되는 전동식 조향장치의 감속기 및 이의 제조방법을 제공한다.The present embodiments include a boss having a coupling hole in the center for coupling the steering shaft, a gear part provided on the outer part of the boss and having a tooth groove formed on the outer peripheral surface to engage with the worm, and the tooth groove is located on one side of the gear part in the axial direction. Provided is a reducer for an electric steering system in which the end is open in the axial direction and the other axial end of the gear portion is closed, and a method of manufacturing the same.
Description
본 실시예들은 전동식 조향장치의 감속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웜과 웜휠의 치합시 치접촉률이 증대되어 동력 전달률이 높아짐과 더불어 유격 감소로 노이즈가 줄어들고, 웜휠의 치홈부 가공이 용이해져서 제작 공정이 단축되고 제작비를 줄일 수 있게 되며 웜휠의 정밀성과 기계적 내구성이 증대되어 감속기를 장시간 안정적으로 사용할 수 있게 되는 전동식 조향장치의 감속기에 관한 것이다.These embodiments relate to a reducer for an electric steering system, and more specifically, when a worm and a worm wheel are engaged, the tooth contact rate is increased, thereby increasing the power transmission rate, reducing clearance, reducing noise, and making the tooth groove of the worm wheel easier to process. This relates to a reducer for an electric steering system that shortens the process, reduces production costs, and increases the precision and mechanical durability of the worm wheel, allowing the reducer to be used stably for a long time.
일반적으로, 차량의 조향장치는 운전자의 스티어링 휠의 조작력을 보조하여 운전 조작의 편의를 제공하기 위해 파워스티어링이 개발되어 적용되고 있고, 파워스티어링은 유압을 이용한 유압식 조향장치와, 유압과 모터의 전동력을 동시에 이용하는 전동 유압식 조향장치, 모터의 전동력만을 이용한 전동식 조향장치 등이 개발되어 적용되었다.In general, power steering has been developed and applied to the steering system of a vehicle to provide convenience in driving by assisting the driver's steering wheel operation force. Power steering is a hydraulic steering device using hydraulic pressure, and electric power from hydraulic pressure and a motor. Electric-hydraulic steering devices that use both simultaneously and electric-powered steering devices that use only the electric power of the motor have been developed and applied.
그러나, 이와 같은 전동식 조향장치에서 웜휠은 치홈부가 축방향으로 양측단이 개구되게 형성되어 있어서 가공은 용이하지만 치접촉률이 낮아져 동력 전달률이 떨어지는 문제점이 있었다.However, in such an electric steering device, the worm wheel is formed with tooth grooves open at both ends in the axial direction, so processing is easy, but there is a problem in that the power transmission rate is lowered due to the low tooth contact rate.
또한, 웜과 웜휠의 치합부위 유격이 크기 때문에 회전에 의해 발생되는 진동과 소음이 운전자에게 직접 매우 크게 전달되고, 감속기 내부 부품의 내구성을 떨어트리거나 심한 경우에는 부품의 파손이 발생되는 문제점이 있었다.In addition, because the clearance between the worm and the worm wheel is large, the vibration and noise generated by rotation are transmitted directly to the driver, and there is a problem that the durability of the reducer's internal parts is reduced or, in severe cases, parts are damaged. .
따라서, 전동식 조향장치의 감속기에 있어서 웜휠의 치접촉률을 높여 동력 전달률을 높이면서 진동과 소음을 줄여 감속기의 내구성을 증대시키기 위한 연구의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is a need for research to increase the durability of the reducer of the electric steering system by increasing the power transmission rate by increasing the tooth contact rate of the worm wheel and reducing vibration and noise.
이에 본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 전동식 조향장치의 감속기에 있어서, 웜과 웜휠의 치합시 치접촉률을 증대시켜 동력 전달률을 높임과 더불어 노이즈를 줄이고, 웜휠의 치홈부 가공을 용이하게 하여 제작 공정과 제작비를 줄이며 웜휠의 정밀성과 기계적 내구성을 증대시킬 수 있는 전동식 조향장치의 감속기 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.Accordingly, the present embodiments were developed from the above-mentioned background, and in the reducer of an electric steering device, the tooth contact rate is increased when the worm and the worm wheel are engaged, thereby increasing the power transmission rate, reducing noise, and facilitating processing of the tooth groove of the worm wheel. Thus, it is possible to provide a reducer for an electric steering system and a manufacturing method thereof that can reduce the manufacturing process and manufacturing cost and increase the precision and mechanical durability of the worm wheel.
또한, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited thereto, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 실시예들에 의하면, 중심부에 조향축이 결합되는 결합홀이 구비되어 있는 보스, 보스의 외곽부에 구비되며 외주면에 웜과 치합되는 치홈부가 형성되어 있는 기어부를 포함하며, 치홈부는 기어부의 축방향 일측단은 축방향으로 개구되고 기어부의 축방향 타측단은 폐쇄되게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기가 제공될 수 있다.According to the present embodiments, it includes a boss having a coupling hole in the center in which the steering shaft is coupled, a gear part provided on the outer part of the boss and having a tooth groove formed on the outer peripheral surface to engage with the worm, and the tooth groove is the axis of the gear part. A reducer for an electric steering device may be provided, wherein one end of the gear unit is open in the axial direction and the other end of the gear unit in the axial direction is closed.
또한, 본 실시예들에서 기어부는 치홈부가 개구된 일측단의 반경 길이보다 치홈부가 폐쇄된 타측단의 반경 길이가 더 크게 형성될 수 있다.Additionally, in the present embodiments, the gear unit may have a radius length of the other end where the tooth grooves are closed than a radius length of one end where the tooth grooves are open.
또한, 본 실시예들에서 기어부는, 치홈부가 개구된 일측단에서 일정한 두께로 반경 길이가 일정하게 형성되는 제1기어부, 치홈부가 폐쇄된 타측단에서 일정한 두께로 반경 길이가 일정하게 형성되며 제1기어부보다 반경 길이가 크게 형성되는 제2기어부를 포함할 수 있다.In addition, in the present embodiments, the gear portion includes a first gear portion formed with a constant thickness and a constant radius length at one end where the tooth grooves are opened, and a first gear portion formed with a constant thickness and a constant radius length at the other end where the tooth grooves are closed. It may include a second gear unit having a larger radius than the first gear unit.
또한, 본 실시예들에서 기어부는, 제1기어부와 제2기어부를 축방향으로 연결하며 제1기어부에서 제2기어부로 갈수록 반경 길이가 커지는 연결기어부를 더 포함할 수 있다.Additionally, in the present embodiments, the gear unit may further include a connection gear unit that connects the first gear unit and the second gear unit in the axial direction and whose radial length increases from the first gear unit to the second gear unit.
또한, 본 실시예들에서 제1기어부는 치홈부의 원주방향 폭이 일정하게 형성될 수 있다.Additionally, in these embodiments, the first gear portion may have a uniform tooth groove width in the circumferential direction.
또한, 본 실시예들에서 제2기어부는 치홈부의 원주방향 폭이 타측단으로 갈수록 점진적으로 작아지게 형성될 수 있다.Additionally, in the present embodiments, the second gear unit may be formed such that the circumferential width of the tooth groove portion gradually becomes smaller toward the other end.
또한, 본 실시예들에서 연결기어부는 치홈부의 원주방향 폭이 일정하게 형성될 수 있다.Additionally, in the present embodiments, the connection gear portion may be formed to have a constant circumferential width of the tooth groove portion.
또한, 본 실시예들에서 제1기어부는 치홈부의 깊이가 일정하게 형성될 수 있다.Additionally, in these embodiments, the depth of the tooth grooves of the first gear may be formed to be constant.
또한, 본 실시예들에서 제2기어부는 치홈부의 깊이가 타측단으로 갈수록 점진적으로 작아지게 형성될 수 있다.Additionally, in the present embodiments, the second gear portion may be formed so that the depth of the tooth groove portion gradually decreases toward the other end.
또한, 본 실시예들에서 연결기어부는 치홈부의 깊이가 일정하게 형성될 수 있다.Additionally, in the present embodiments, the connection gear portion may be formed with a constant depth of the tooth groove portion.
또한, 본 실시예들에서 제2기어부는 치홈부의 타측단 방향 끝단이 둥근 곡면으로 형성될 수 있다.Additionally, in the present embodiments, the second gear unit may be formed with a rounded curved end at the other end of the tooth groove.
또한, 본 실시예들에서 보스는, 외주면에 스플라인홈이 구비되며 기어부가 둘러싸는 기어부결합부, 결합홀이 구비된 실린더 형상의 축결합부, 기어부결합부와 축결합부를 연결하는 환형의 보스연결부를 포함할 수 있다.In addition, in the present embodiments, the boss is provided with a spline groove on the outer peripheral surface and includes a gear coupling portion surrounding the gear portion, a cylindrical shaft coupling portion provided with a coupling hole, and an annular boss coupling portion connecting the gear coupling portion and the shaft coupling portion. may include.
또한, 본 실시예들에서 기어부결합부와 축결합부는 보스연결부보다 축방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.Additionally, in these embodiments, the gear coupling portion and the shaft coupling portion may be formed to protrude in the axial direction more than the boss coupling portion.
또한, 본 실시예들에서 스플라인홈은 원주방향 폭이 일정하게 형성될 수 있다.Additionally, in these embodiments, the spline groove may be formed to have a constant circumferential width.
또한, 본 실시예들에서 스플라인홈은 깊이가 일정하게 형성될 수 있다.Additionally, in these embodiments, the spline groove may be formed to have a constant depth.
또한, 본 실시예들에서 기어부결합부에는 축방향으로 돌출된 측면돌기부가 구비될 수 있다.Additionally, in these embodiments, the gear coupling portion may be provided with a side protrusion protruding in the axial direction.
또한, 본 실시예들에서 측면돌기부는 스플라인홈과 반경방향으로 이격되며 서로 인접된 스플라인홈 사이에 배치될 수 있다.Additionally, in the present embodiments, the side protrusions are spaced apart from the spline grooves in the radial direction and may be disposed between adjacent spline grooves.
또한, 본 실시예들에서 축결합부의 내주면에는 축방향으로 형성되는 키홈이 구비될 수 있다.Additionally, in these embodiments, a key groove formed in the axial direction may be provided on the inner peripheral surface of the shaft coupling portion.
또한, 본 실시예들에 의하면, 중심축에 조향축이 결합되는 결합홀을 형성하고 외주면에 스플라인홈을 형성하며 측면에 축방향으로 돌출된 측면돌기부를 형성하는 보스 형성단계, 보스 형성단계에서 형성된 보스의 외곽부에 스플라인홈과 측면돌기부를 감싸면서 축방향의 일측단보다 타측단의 반경 길이가 크게 플라스틱 수지를 사출하여 기어부와 치홈부를 형성하는 기어부 및 치홈부 형성단계를 포함하는 전동식 조향장치의 감속기 제조방법이 제공될 수 있다.In addition, according to the present embodiments, a boss forming step of forming a coupling hole through which the steering shaft is coupled to the central axis, forming a spline groove on the outer peripheral surface, and forming a side protrusion protruding in the axial direction on the side, and a boss forming step are formed in the boss forming step. Electric steering that includes a gear and tooth groove forming step of forming the gear and tooth grooves by injecting plastic resin to surround the spline groove and side protrusion on the outer portion of the boss and having a radius length of the other end larger than that of one end in the axial direction. A method of manufacturing the reducer of the device may be provided.
또한, 본 실시예들에서 기어부 및 치홈부 형성단계에서 형성된 치홈부의 내측면을 웜의 접촉면과 동일하게 절삭하는 치형부 가공단계를 더 포함할 수 있다.In addition, in the present embodiments, a tooth processing step of cutting the inner surface of the tooth groove formed in the gear portion and tooth groove forming step to be the same as the contact surface of the worm may be further included.
이와 같은 본 실시예들에 의하면, 전동식 조향장치의 감속기에 있어서, 웜과 웜휠의 치합시 치접촉률이 증대되어 동력 전달률이 높아짐과 더불어 유격 감소로 노이즈가 줄어들게 된다.According to these embodiments, in the reducer of an electric steering device, the tooth contact rate is increased when the worm and the worm wheel are engaged, thereby increasing the power transmission rate and reducing the noise by reducing the clearance.
또한, 웜휠의 치홈부 가공이 용이해져서 제작 공정이 단축되고 제작비를 줄일 수 있게 되며 웜휠의 정밀성과 기계적 내구성이 증대되어 감속기를 장시간 안정적으로 사용할 수 있게 된다.In addition, processing of the tooth groove of the worm wheel becomes easier, shortening the manufacturing process and reducing manufacturing costs, and the precision and mechanical durability of the worm wheel are increased, allowing the reducer to be used stably for a long time.
도 1은 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 사시도,
도 2는 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 정면도,
도 3과 도 4는 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 사시도,
도 5와 도 6은 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 측면도,
도 7은 도 6의 A-A 부위 단면도,
도 8은 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 사기도,
도 9는 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 제조방법을 나타내는 순선도,
도 10은 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 제조방법을 나타내는 참고도이다.1 is a perspective view showing some of the reducers of electric steering devices according to the present embodiments;
Figure 2 is a front view showing some of the reducers of the electric steering device according to the present embodiments;
3 and 4 are perspective views showing some of the reducers of the electric steering system according to the present embodiments;
5 and 6 are side views showing some of the reducers of the electric steering system according to the present embodiments;
Figure 7 is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 6;
Figure 8 is a schematic diagram showing some of the reducers of the electric steering device according to the present embodiments;
Figure 9 is a flowchart showing a method of manufacturing a reducer for an electric steering device according to the present embodiments;
Figure 10 is a reference diagram showing a method of manufacturing a reducer for an electric steering device according to the present embodiments.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to illustrative drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present technical idea, the detailed description may be omitted. When “comprises,” “has,” “consists of,” etc. mentioned in the specification are used, other parts may be added unless “only” is used. When a component is expressed in the singular, it can also include the plural, unless specifically stated otherwise.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. Additionally, in describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, order, or number of the components are not limited by the term.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다. In the description of the positional relationship of components, when two or more components are described as being “connected,” “coupled,” or “connected,” the two or more components are directly “connected,” “coupled,” or “connected.” ", but it should be understood that two or more components and other components may be further "interposed" and "connected," "combined," or "connected." Here, other components may be included in one or more of two or more components that are “connected,” “coupled,” or “connected” to each other.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the description of temporal flow relationships related to components, operation methods, production methods, etc., for example, temporal precedence relationships such as “after”, “after”, “after”, “before”, etc. Or, when a sequential relationship is described, non-continuous cases may be included unless “immediately” or “directly” is used.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.On the other hand, when a numerical value or corresponding information (e.g., level, etc.) for a component is mentioned, even if there is no separate explicit description, the numerical value or corresponding information is related to various factors (e.g., process factors, internal or external shocks, It can be interpreted as including the error range that may occur due to noise, etc.).
도 1은 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 사시도, 도 2는 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 정면도, 도 3과 도 4는 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 사시도, 도 5와 도 6은 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 측면도, 도 7은 도 6의 A-A 부위 단면도, 도 8은 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 중 일부를 나타내는 사기도, 도 9는 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 제조방법을 나타내는 순선도, 도 10은 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 제조방법을 나타내는 참고도이다.Figure 1 is a perspective view showing some of the reducers of the electric steering device according to the present embodiments, Figure 2 is a front view showing some of the reducers of the electric steering device according to the present embodiments, and Figures 3 and 4 are the present embodiment. A perspective view showing some of the reducers of the electric steering device according to the present embodiments, Figures 5 and 6 are side views showing some of the reducers of the electric steering device according to the present embodiments, Figure 7 is a cross-sectional view of the area A-A of Figure 6, and Figure 8 is a FIG. 9 is a schematic diagram showing some of the reducers of the electric steering device according to the present embodiments, FIG. 9 is a flow diagram showing a method of manufacturing the reducer of the electric steering device according to the present embodiments, and FIG. 10 is a diagram showing the electric steering device according to the present embodiments. This is a reference diagram showing the method of manufacturing the reducer of the device.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기는, 중심부에 조향축이 결합되는 결합홀(111)이 구비되어 있는 보스(110), 보스(110)의 외곽부에 구비되며 외주면에 웜과 치합되는 치홈부(123)가 형성되어 있는 기어부(120)를 포함하며, 치홈부(123)는 기어부(120)의 축방향 일측단(125a)은 축방향으로 개구되고 기어부(120)의 축방향 타측단(125b)은 폐쇄되게 형성되는 것을 특징으로 한다.As shown in these drawings, the reducer of the electric steering device according to the present embodiments includes a
본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기는 모터의 구동력으로 회전하는 웜과 웜휠(100)의 기어비에 의해 감속 또는 가속되어 조향축을 회전시킴으로써 운전자의 조향력을 보조한다.The reducer of the electric steering device according to the present embodiments assists the driver's steering force by rotating the steering shaft by decelerating or accelerating the gear ratio of the worm and the
이러한 감속기는 전동식 조향장치에 장착되어, 모터의 구동력에 의해 웜과 웜휠(100)이 연동되면서 조향축을 회전시켜 운전자의 조향력을 보조하게 되는데, 모터의 구동시 모터의 축과 연동되는 웜의 양단에는 웜축베어링이 체결되어 웜의 회전을 지지하며, 조향축과 연동되는 웜휠(100)과 웜은 기어 하우징에 내장된다. This reducer is mounted on an electric steering device, and the worm and the
그리고, 운전자가 조향휠의 조작시 조향휠의 회전력을 랙바로 전달하는 조향축은 조향휠로부터 컬럼, 유니버설 조인트, 랙기어와 피니언 기어를 내장하는 기어박스까지 연결되어 있고, 감속기는 컬럼, 기어박스에 내장되는 조향축 또는 피니언에 결합될 수 있다.In addition, the steering shaft, which transmits the rotational force of the steering wheel to the rack bar when the driver operates the steering wheel, is connected from the steering wheel to a gearbox containing a column, universal joint, rack gear, and pinion gear, and the reducer is connected to the column and gearbox. It can be coupled to a built-in steering shaft or pinion.
따라서, 모터의 구동으로 웜이 회전하면 웜휠(100)이 연동되어 회전하고, 이때 웜휠(100)이 조향 컬럼의 조향축 또는 기어박스의 조향축에 결합되어 운전자의 조향력을 보조하게 된다.Therefore, when the worm rotates due to the driving of the motor, the
웜휠(100)은 크게 보스(110)와 기어부(120)로 구성되며, 보스(110)의 외곽부에 사출 성형되어 구비되는 기어부(120)는 외주면에 웜과 치합되는 치홈부(123)가 형성되어 있다.The
치홈부(123)는 기어부(120)의 축방향 일측단(125a)은 개구되고 기어부(120)의 축방향 타측단(125b)은 폐쇄되게 형성된다.The
기어부(120)는 축방향의 일측단(125a)과 타측단(125b)의 반경 길이가 서로 다르게 형성되어 기어부(120)의 강성을 증대시키게 되어 있다..The
즉, 치홈부(123)가 개구된 일측단(125a)의 반경 길이(La)보다 치홈부(123)가 폐쇄된 타측단(125b)의 반경 길이(Lb)가 더 크게 형성되어 치홈부(123)에 치합되는 웜의 지지력으로 치홈부(123)의 끝단이 벌어지려는 힘이 작용할 때 기어부(120)의 타측단(125b)의 반경 길이(Lb)를 크게 형성함으로써 치홈부(123)의 끝단 강성을 보강한다.That is, the radius length (Lb) of the other end (125b) where the tooth groove portion (123) is closed is formed to be larger than the radius length (La) of one end (125a) where the tooth groove portion (123) is open, so that the tooth groove portion (123) ) When the force to spread the end of the
이러한 기어부(120)는, 치홈부(123)가 개구된 일측단(125a)에서 일정한 두께로 반경 길이가 일정하게 형성되는 제1기어부(121a), 치홈부(123)가 폐쇄된 타측단(125b)에서 일정한 두께로 반경 길이가 일정하게 형성되며 제1기어부(121a)보다 반경 길이가 크게 형성되는 제2기어부(121b)를 포함한다.This
또한, 기어부(120)는, 제1기어부(121a)와 제2기어부(121b)를 축방향으로 연결하며 제1기어부(121a)에서 제2기어부(121b)로 갈수록 반경 길이가 커지는 연결기어부(121c)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
여기서, 제1기어부(121a)는 치홈부(123)의 원주방향 폭(Wg)이 일정하게 형성되고 제2기어부(121b)는 치홈부(123)의 원주방향 폭(Wg)이 타측단(125b)으로 갈수록 점진적으로 작아지게 형성되며 연결기어부(121c)는 치홈부(123)의 원주방향 폭(Wg)이 일정하게 형성된다.Here, the
따라서, 제1기어부(121a)와 연결기어부(121c)에 치합되는 웜의 지지력이 일정하게 전달될 수 있게 되며 제2기어부(121b)의 강성으로 치형부의 변형 및 파손을 방지하게 되어 있다.Accordingly, the support force of the worm meshed with the
또한, 제1기어부(121a)는 치홈부(123)의 깊이(Dg)가 일정하게 형성되고 제2기어부(121b)는 치홈부(123)의 깊이(Dg)가 타측단(125b)으로 갈수록 점진적으로 작아지게 형성되며 연결기어부(121c)는 치홈부(123)의 깊이(Dg)가 일정하게 형성된다.In addition, the
따라서, 제1기어부(121a)와 연결기어부(121c)에 치합되는 웜이 동일한 깊이로 치합이 이루어지게 되어 제1기어부(121a)와 연결기어부(121c)에 일정한 힘을 전달할 수 있게 된다.Accordingly, the worms meshed with the
제2기어부(121b)는 치홈부(123)의 타측단(125b) 방향 끝단(123e)이 둥근 곡면으로 형성되어 전술한 바와 같이 웜의 지지력으로 치홈부(123)의 끝단(123e)이 벌어지려는 힘이 작용할 때 치홈부(123)의 끝단(123e)에 응력이 집중되는 것을 방지함으로써 치홈부(123) 끝단(123e)의 파단을 방지하게 된다.The
보스(110)는, 외주면에 스플라인홈(113a)이 구비되며 기어부(120)가 둘러싸는 기어부결합부(113), 결합홀(111)이 구비된 실린더 형상의 축결합부(115), 기어부결합부(113)와 축결합부(115)를 연결하는 환형의 보스연결부(117)를 포함한다.The
스플라인홈(113a)은 기어부(120)의 치홈부(123)와 반경방향으로 이격되며 각 치홈부(123)와 서로 마주보는 위치에 형성되며 기어부(120)의 사출성형시 기어부(120)에 둘러싸여 내장된다.The
기어부결합부(113)와 축결합부(115)는 보스연결부(117)보다 축방향으로 돌출되게 형성되어 기어결합부와 축결합부(115)의 두께가 보스연결부(117)보다 두껍게 형성된다.The
따라서, 웜에 의해 힘이 전달되는 기어부(120)와 기어부결합부(113)의 강성을 증대시킴과 동시에 조향축에 힘을 전달하는 축결합부(115)의 강성을 증대시켜 보스(110) 전체의 변형과 파손을 방지한다.Therefore, the rigidity of the
스플라인홈(113a)은 원주방향 폭(Wb)이 보스(110)의 축방향 일측단(125a)에서 타측단(125b)까지 일정하게 형성되고 깊이도 일정하게 형성된다.The
따라서, 기어부(120)의 사출성형시 기어부의 내주면에 형성되는 스플라인돌기(113a-1)와의 결합력이 원주방향으로 일정하게 유지될 수 있어서 보스(110)와 기어부(120)의 결합력과 지지력이 좋아지고 기어부(120)의 내측 스플라인돌기(113a-1)와 스플라인홈(113a) 사이로 수지의 흐름성이 좋아져서 기어부(120) 전체가 균일한 물성치를 갖게 된다.Therefore, during injection molding of the
또한, 기어부결합부(113)에는 축방향으로 돌출된 측면돌기부(119)가 구비되며 측면돌기부(119)는 스플라인홈(113a)과 반경방향으로 이격되며 서로 인접된 스플라인홈(113a) 사이에 배치된다.In addition, the
따라서, 기어부의 내측에 형성되는 돌기지지홈(119-1)과의 결합력이 원주방향으로 일정하게 유지될 수 있어서 치홈부(123)와 스플라인홈(113a) 사이의 결합력을 증대시킴과 동시에 기어부(120)와 기어부결합부(113) 사이의 결합력을 증대시키게 된다.Therefore, the coupling force with the protrusion support groove 119-1 formed on the inside of the gear portion can be maintained constant in the circumferential direction, thereby increasing the coupling force between the
한편, 축결합부(115)의 내주면에는 축방향으로 형성되는 키홈(111a)이 구비되어 있어서 기어부(120)의 사출성형시 스플라인홈(113a)과 치홈부(123)의 회전방향 위상을 일치시키고 기어부(120)의 사출성형이 이루어지게 되어 기어부(120)와 보스(110)가 정위치에서 형성될 수 있게 된다.Meanwhile, the inner peripheral surface of the
또한, 본 실시예들에 의한 전동식 조향장치의 감속기 제조방법은, 중심축에 조향축이 결합되는 결합홀(111)을 형성하고 외주면에 스플라인홈(113a)을 형성하며 측면에 축방향으로 돌출된 측면돌기부(119)를 형성하는 보스 형성단계(S100), 보스 형성단계(S100)에서 형성된 보스(110)의 외곽부에 스플라인홈(113a)과 측면돌기부(119)를 감싸면서 축방향의 일측단(125a)보다 타측단(125b)의 반경 길이가 크게 플라스틱 수지를 사출하여 기어부(120)와 치홈부(123)를 형성하는 기어부 및 치홈부 형성단계(S200)를 포함한다.In addition, the method of manufacturing the reducer of the electric steering device according to the present embodiments forms a
보스(110)는 스틸과 같은 금속 재질로 형성되며 중심축에 조향축이 결합되는 결합홀(111)을 형성하고 외주면에 스플라인홈(113a)과 측면에 측면돌기부(119)를 형성하고 기어부(120)와 치홈부(123)를 사출성형한다.The
그리고, 도 10에 도시된 바와 같이, 기어부 및 치홈부 형성단계(S200)에서 형성된 치홈부(123)의 내측면을 웜의 접촉면과 동일하게 절삭공구(310)로 절삭하는 치홈부 가공단계(S300)를 더 포함한다.And, as shown in Figure 10, a tooth groove processing step ( S300) is further included.
절삭공구(310)는 웜휠 제조시 사용되는 호빙 공구를 사용하지 않고 웜의 치형과 동일하게 형성된 버니싱 공구를 이용하여 치홈부(123)의 내측면에 웜의 접촉면과 동일한 곡면을 갖는 웜지지면(123a)을 형성한다.The
따라서, 웜과의 접촉시 접촉 면적이 증대되어 웜의 지지력이 일정하게 전달되어 동력 전달 효율이 증대되고 치형부(123)의 강성은 유지할 수 있게 되어 치형부(123)의 변형 및 파손도 방지할 수 있게 된다.Therefore, when in contact with the worm, the contact area is increased and the support force of the worm is transmitted consistently, thereby increasing power transmission efficiency and maintaining the rigidity of the
대략 링과 같이 중공 형상으로 형성되는 금속 재질의 보스(110)는 중심부에 조향축이 관통 결합되며, 기어부(120)는 유리섬유가 혼합 보강된 폴리아미드 수지를 사출하여 성형된다.The
여기서 기어부(120) 및 치홈부(123)를 사출 성형하는 폴리아미드 수지는 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 46, 폴리아미드 12 중 하나이고, 이에 유리섬유가 30 ~ 50 중량%로 혼합되는데, 이로 인해 폴리아미드 수지로만 형성될 때에 비하여, 경도와 인장강도, 신율, 굴곡강도 고온물성 등이 향상되고 우수한 마찰특성을 갖게 되어 내구성이 좋아지게 된다. Here, the polyamide resin for injection molding the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예들에 의하면 전동식 조향장치의 감속기에 있어서, 웜과 웜휠의 치합시 치접촉률이 증대되어 동력 전달률이 높아짐과 더불어 유격 감소로 노이즈가 줄어들게 된다.As described above, according to the present embodiments, in the reducer of an electric steering device, the tooth contact rate is increased when the worm and the worm wheel are meshed, thereby increasing the power transmission rate and reducing the clearance, thereby reducing noise.
또한, 웜휠의 치홈부 가공이 용이해져서 제작 공정이 단축되고 제작비를 줄일 수 있게 되며 웜휠의 정밀성과 기계적 내구성이 증대되어 감속기를 장시간 안정적으로 사용할 수 있게 된다.In addition, processing of the tooth groove of the worm wheel becomes easier, shortening the manufacturing process and reducing manufacturing costs, and the precision and mechanical durability of the worm wheel are increased, allowing the reducer to be used stably for a long time.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present disclosure, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present disclosure. In addition, since the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present disclosure, but rather to explain it, the scope of the technical idea of the present disclosure is not limited by these embodiments. The scope of protection of this disclosure should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of this disclosure.
Claims (20)
상기 보스의 외곽부에 구비되며 외주면에 웜과 치합되는 치홈부가 형성되어 있는 기어부;
를 포함하며,
상기 치홈부는 상기 기어부의 축방향 일측단은 축방향으로 개구되고 상기 기어부의 축방향 타측단은 폐쇄되게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.A boss having a coupling hole in the center where the steering axis is coupled;
a gear portion provided on the outer portion of the boss and having a tooth groove portion engaged with a worm formed on the outer circumferential surface;
Includes,
A reducer for an electric steering device, wherein the tooth groove portion is formed so that one axial end of the gear portion is open in the axial direction and the other axial end of the gear portion is closed.
상기 기어부는 상기 치홈부가 개구된 일측단의 반경 길이보다 상기 치홈부가 폐쇄된 타측단의 반경 길이가 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 1,
A reducer for an electric steering device, wherein the gear part has a radius length of the other end where the tooth grooves are closed than a radius length of one end where the tooth grooves are open.
상기 기어부는,
상기 치홈부가 개구된 일측단에서 일정한 두께로 반경 길이가 일정하게 형성되는 제1기어부;
상기 치홈부가 폐쇄된 타측단에서 일정한 두께로 반경 길이가 일정하게 형성되며 상기 제1기어부보다 반경 길이가 크게 형성되는 제2기어부;
를 포함하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 2,
The gear part,
a first gear portion formed at a constant thickness and a constant radius length at one end where the tooth groove portion is opened;
a second gear portion formed at a constant thickness and a constant radius length at the other end where the tooth groove portion is closed, and a radius length larger than that of the first gear portion;
A reducer for an electric steering system including a.
상기 기어부는,
상기 제1기어부와 제2기어부를 축방향으로 연결하며 상기 제1기어부에서 상기 제2기어부로 갈수록 반경 길이가 커지는 연결기어부를 더 포함하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 3,
The gear part,
A reducer for an electric steering device that connects the first gear unit and the second gear unit in the axial direction and further includes a connecting gear unit whose radial length increases from the first gear unit to the second gear unit.
상기 제1기어부는 상기 치홈부의 원주방향 폭이 일정하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 4,
A reducer for an electric steering device, wherein the first gear unit has a constant circumferential width of the tooth groove.
상기 제2기어부는 상기 치홈부의 원주방향 폭이 상기 타측단으로 갈수록 점진적으로 작아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 4,
The second gear unit is a reducer for an electric steering device, wherein the circumferential width of the tooth groove portion is formed to gradually become smaller toward the other end.
상기 연결기어부는 상기 치홈부의 원주방향 폭이 일정하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 4,
A reducer for an electric steering device, wherein the connection gear portion has a constant circumferential width of the tooth groove portion.
상기 제1기어부는 상기 치홈부의 깊이가 일정하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 4,
A reducer for an electric steering device, wherein the first gear unit has a constant depth of the tooth groove.
상기 제2기어부는 상기 치홈부의 깊이가 상기 타측단으로 갈수록 점진적으로 작아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 4,
The second gear unit is a reducer for an electric steering device, wherein the depth of the tooth groove portion is formed to gradually decrease toward the other end.
상기 연결기어부는 상기 치홈부의 깊이가 일정하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 4,
A reducer for an electric steering device, wherein the connecting gear portion has a constant depth of the tooth groove portion.
상기 제2기어부는 상기 치홈부의 타측단 방향 끝단이 둥근 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to clause 9,
The second gear unit is a reducer for an electric steering device, wherein an end of the second gear unit toward the other end of the tooth groove is formed with a round curved surface.
상기 보스는,
외주면에 스플라인홈이 구비되며 상기 기어부가 둘러싸는 기어부결합부;
상기 결합홀이 구비된 실린더 형상의 축결합부;
상기 기어부결합부와 축결합부를 연결하는 환형의 보스연결부;
를 포함하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 1,
The boss said,
A gear coupling portion provided with a spline groove on the outer peripheral surface and surrounding the gear portion;
A cylindrical shaft coupling portion provided with the coupling hole;
An annular boss connection part connecting the gear part coupling part and the shaft coupling part;
A reducer for an electric steering system including a.
상기 기어부결합부와 축결합부는 상기 보스연결부보다 축방향으로 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 12,
A reducer for an electric steering device, wherein the gear coupling portion and the shaft coupling portion are formed to protrude in the axial direction more than the boss coupling portion.
상기 스플라인홈은 원주방향 폭이 일정하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 12,
A reducer for an electric steering system, characterized in that the spline groove is formed with a constant circumferential width.
상기 스플라인홈은 깊이가 일정하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 12,
A reducer for an electric steering system, characterized in that the spline groove is formed with a constant depth.
상기 기어부결합부에는 축방향으로 돌출된 측면돌기부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 12,
A reducer for an electric steering system, characterized in that the gear coupling part is provided with a side protrusion protruding in the axial direction.
상기 측면돌기부는 상기 스플라인홈과 반경방향으로 이격되며 서로 인접된 스플라인홈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 16,
The side protrusion is spaced apart from the spline groove in the radial direction and is disposed between adjacent spline grooves.
상기 축결합부의 내주면에는 축방향으로 형성되는 키홈이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 12,
A reducer for an electric steering system, characterized in that a key groove formed in the axial direction is provided on the inner peripheral surface of the shaft coupling portion.
상기 보스 형성단계에서 형성된 보스의 외곽부에 상기 스플라인홈과 측면돌기부를 감싸면서 축방향의 일측단보다 타측단의 반경 길이가 크게 플라스틱 수지를 사출하여 기어부와 치홈부를 형성하는 기어부 및 치홈부 형성단계;
를 포함하는 전동식 조향장치의 감속기 제조방법.A boss forming step of forming a coupling hole through which the steering shaft is coupled to the central axis, forming a spline groove on the outer peripheral surface, and forming a side protrusion protruding in the axial direction on the side surface;
A gear portion and a tooth groove portion are formed by injecting plastic resin to surround the spline groove and the side protrusion on the outer portion of the boss formed in the boss forming step and having a radius length of the other end larger than that of one end in the axial direction. formation stage;
A method of manufacturing a reducer for an electric steering device comprising a.
상기 기어부 및 치홈부 형성단계에서 형성된 치홈부의 내측면을 웜의 접촉면과 동일하게 절삭하는 치홈부 가공단계를 더 포함하는 전동식 조향장치의 감속기.According to claim 19,
A reducer for an electric steering device further comprising a tooth groove processing step of cutting the inner surface of the tooth groove formed in the gear portion and tooth groove forming step to be the same as the contact surface of the worm.
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