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KR102696507B1 - Support apparatus for shaft of steering system - Google Patents

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KR102696507B1
KR102696507B1 KR1020190136706A KR20190136706A KR102696507B1 KR 102696507 B1 KR102696507 B1 KR 102696507B1 KR 1020190136706 A KR1020190136706 A KR 1020190136706A KR 20190136706 A KR20190136706 A KR 20190136706A KR 102696507 B1 KR102696507 B1 KR 102696507B1
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shaft
sealing
housing
boss portion
press
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오명근
최진호
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현대모비스 주식회사
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Abstract

조향 장치의 샤프트 지지 장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 조향 장치의 샤프트 지지 장치는: 하우징; 하우징에 회전 가능하게 장착되는 샤프트; 샤프트의 외측면을 감싸는 보스부; 및 하우징에 압입 결합되고, 샤프트의 길이방향으로 보스부에 접촉되는 씰링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An invention is disclosed relating to a shaft support device of a steering device. The shaft support device of the steering device according to the present invention is characterized by including: a housing; a shaft rotatably mounted in the housing; a boss portion surrounding an outer surface of the shaft; and a sealing portion press-fitted to the housing and in contact with the boss portion in the longitudinal direction of the shaft.

Description

조향 장치의 샤프트 지지 장치{SUPPORT APPARATUS FOR SHAFT OF STEERING SYSTEM}{SUPPORT APPARATUS FOR SHAFT OF STEERING SYSTEM}

본 발명은 조향 장치의 샤프트 지지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트의 축방향과 경방향을 지지할 수 있는 조향 장치의 샤프트 지지 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a shaft support device of a steering device, and more specifically, to a shaft support device of a steering device capable of supporting the axial and radial directions of a shaft.

차량의 조향 장치는 운전자가 차륜의 진행방향을 임의로 바꿀 수 있도록 장착되는 장치로서, 운전자가 직접 조향 조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향 핸들과 조향 샤프트 및 조향 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 조향 샤프트의 회전을 감속하여 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 기어기구 및, 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래그 링크 및 너클 암과 타이로드 등으로 구성된 링크 기구를 갖추고 있다.The steering device of a vehicle is a device installed so that the driver can arbitrarily change the direction of travel of the wheels, and is equipped with an operating mechanism including a steering wheel, a steering shaft, and a steering column so that the driver can directly operate the steering and transmit the operating power to each mechanism, a gear mechanism that reduces the rotation of the steering shaft to increase the operating power and simultaneously changes the direction of movement of the operating mechanism and transmits it to the link mechanism, and a link mechanism including a Pitman arm, a drag link, a knuckle arm, and a tie rod to transmit the movement of the gear mechanism to the front wheels and at the same time correctly maintain the relative positions of the left and right wheels.

샤프트의 상단부를 지지해 주는 센서 하우징 지지구조에서, 볼베어링에 의해 지지되는 샤프트는 다이캐스팅 하우징에 압입되어 강건하게 조립된다. 이러한 구조에서 볼베어링을 사출형 부시로 대체하는 구조에서는 플라스틱 부품간에 압입이 불가능하기 때문에 지지구조로서 강건한 조립 구조를 고려하여야 한다. In the sensor housing support structure that supports the upper part of the shaft, the shaft supported by the ball bearing is press-fitted into the die-cast housing and assembled robustly. In this structure, since press-fitting between plastic parts is impossible in a structure where the ball bearing is replaced with an injection-molded bush, a robust assembly structure must be considered as the support structure.

종래기술에서 샤프트의 경방향 지지구조는 사출부시를 피니언씰 내측 또는 센서하우징 내측에 슬라이딩 조립하여 강성을 고려하여, 축방향 지지구조는 단순히 피니언씰 내측의 고무돌기로 고정시키고 있으나 축방향을 구속하기에 충분하지 못한 문제점이 있다. In the prior art, the radial support structure of the shaft is designed to take rigidity into account by slidingly assembling an injection bushing inside the pinion seal or inside the sensor housing, and the axial support structure is simply fixed with a rubber protrusion inside the pinion seal. However, there is a problem that this is not sufficient to restrain the axial direction.

이로 인해 샤프트에 이상 하중이 인가될 경우 샤프트를 지지하는 사출부시가 샤프트와 같이 회전 또는 요동되면서 손상되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다. Due to this, there is a problem that the injection bushing supporting the shaft is damaged when an abnormal load is applied to the shaft and rotates or oscillates together with the shaft. Therefore, there is a need to improve this.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0844664호(2008.07.01 등록, 발명의 명칭: 조향장치의 피니언 샤프트 지지 구조)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0844664 (registered on July 1, 2008, title of the invention: Pinion shaft support structure of steering device).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 샤프트의 축방향과 경방향을 지지할 수 있는 조향 장치의 샤프트 지지 장치를 제공하는 것이다. The present invention has been created to improve the above problems, and an object of the present invention is to provide a shaft support device of a steering device capable of supporting the axial and radial directions of a shaft.

본 발명에 따른 조향 장치의 샤프트 지지 장치는: 하우징; 상기 하우징에 회전 가능하게 장착되는 샤프트; 상기 샤프트의 외측면을 감싸는 보스부; 및 상기 하우징에 압입 결합되고, 상기 샤프트의 길이방향으로 상기 보스부에 접촉되는 씰링부를 포함한다.A shaft support device of a steering device according to the present invention comprises: a housing; a shaft rotatably mounted in the housing; a boss portion surrounding an outer surface of the shaft; and a sealing portion press-fitted to the housing and in contact with the boss portion in the longitudinal direction of the shaft.

본 발명에서 상기 씰링부는, 상기 보스부의 일면과 접촉되는 씰링접촉부; 상기 씰링접촉부의 일측에 형성되고, 상기 하우징에 압입 결합되는 씰링압입부; 및 상기 씰링접촉부의 타측에 형성되고, 상기 샤프트의 외측면을 감싸는 씰링지지부를 포함한다.In the present invention, the sealing portion includes a sealing contact portion that comes into contact with one surface of the boss portion; a sealing press-fit portion formed on one side of the sealing contact portion and press-fitted to the housing; and a sealing support portion formed on the other side of the sealing contact portion and wrapping around the outer surface of the shaft.

본 발명에서 상기 보스부는 상기 씰링접촉부, 상기 씰링압입부, 상기 씰링지지부에 의해 둘러쌓이게 배치된다.In the present invention, the boss portion is arranged to be surrounded by the sealing contact portion, the sealing press-fit portion, and the sealing support portion.

본 발명에서 상기 씰링부는 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어진다.In the present invention, the sealing member is formed of an elastically deformable material.

본 발명에서 상기 보스부는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어진다.In the present invention, the boss portion is made of a plastic material.

본 발명에 따른 조향 장치의 샤프트 지지 장치에 의하면, 보스부와 씰링부에 의해 샤프트를 견고하게 지지할 수 있다. According to the shaft support device of the steering device according to the present invention, the shaft can be firmly supported by the boss portion and the sealing portion.

또한 본 발명에 따르면 하우징에 보스부를 장착하고, 보스부를 씰링부로 지지하여 조립 공정이 단순화되고 생산성이 향상될 수 있다. In addition, according to the present invention, a boss part is mounted on a housing and the boss part is supported by a sealing part, so that the assembly process can be simplified and productivity can be improved.

또한 본 발명에 따르면 종래에 샤프트를 지지하는 볼베어링을 플라스틱 재질의 보스부로 대체하여 제품의 경량화와 원가를 절감할 수 있다.In addition, according to the present invention, the ball bearing that supports the shaft in the past can be replaced with a boss made of plastic material, thereby reducing the weight of the product and reducing the cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 샤프트 지지 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 3은 본 발며의 일 실시예에 따른 조향 장치의 샤프트 지지 장치의 작동을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a shaft support device of a steering device according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged partial view schematically showing “A” of Figure 1.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the operation of a shaft support device of a steering device according to one embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 샤프트 지지 장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, a shaft support device of a steering device according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. In this process, the thickness of lines and the size of components illustrated in the drawings may be exaggerated for the sake of clarity and convenience of explanation.

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.In addition, the terms described below are terms defined in consideration of their functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 샤프트 지지 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이고, 도 3은 본 발며의 일 실시예에 따른 조향 장치의 샤프트 지지 장치의 작동을 개략적으로 나타내는 단면도이다. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a shaft support device of a steering device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view schematically showing “A” of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the operation of a shaft support device of a steering device according to one embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 장치의 샤프트 지지 장치는 하우징(100), 샤프트(200), 보스부(300), 씰링부(400)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 3, a shaft support device of a steering device according to one embodiment of the present invention includes a housing (100), a shaft (200), a boss portion (300), and a sealing portion (400).

하우징(100)은 내부 공간에 샤프트(200), 보스부(300), 씰링부(400)가 장착된다. 하우징(100)의 중심부에 샤프트(200)가 회전 가능하게 장착된다. The housing (100) has a shaft (200), a boss portion (300), and a sealing portion (400) mounted in the internal space. The shaft (200) is rotatably mounted at the center of the housing (100).

샤프트(200)는 하우징(100)에 회전 가능하게 장착된다. 샤프트(200)는 조향 핸들(미도시)와 일체로 회전되게 연결된다. 샤프트(200)의 일측에는 피니언기어(미도시)가 일체로 형성되고, 피니언기어는 좌우로 이동 가능하게 지지되는 랙바(미도시)와 연결된다.The shaft (200) is rotatably mounted on the housing (100). The shaft (200) is rotatably connected to a steering handle (not shown). A pinion gear (not shown) is integrally formed on one side of the shaft (200), and the pinion gear is connected to a rack bar (not shown) that is supported so as to be movable left and right.

보스부(300)는 샤프트(200)의 외측면을 감싸는 환형으로 형성되는 것으로, 하우징(100) 내에서 회전하는 샤프트(200)의 경방향을 지지한다. 본 발명에서 보스부(300)는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어진다. 보스부(300)는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어져, 사출 성형이 용이하고, 제품의 경량화가 가능하다. 본 발명에서 보스부(300)의 하측은 하우징(100)에 의해 지지되고, 상측은 씰링부(400)에 의해 지지된다. The boss portion (300) is formed in a ring shape that surrounds the outer surface of the shaft (200) and supports the radial direction of the shaft (200) that rotates within the housing (100). In the present invention, the boss portion (300) is made of a plastic material. Since the boss portion (300) is made of a plastic material, injection molding is easy and the weight of the product can be reduced. In the present invention, the lower side of the boss portion (300) is supported by the housing (100), and the upper side is supported by the sealing portion (400).

씰링부(400)는 하우징(100)에 압입 결합되고, 하우징(100)의 외측면을 감싸는 것으로, 샤프트(200)의 길이방향으로 보스부(300)에 접촉된다. 즉 씰링부(400)는 보스부(300)의 일면(도 1 기준 상측면)과 접촉되어, 샤프트(200)의 길이방향으로 보스부(300)를 지지한다. The sealing portion (400) is press-fitted to the housing (100) and surrounds the outer surface of the housing (100), and comes into contact with the boss portion (300) in the longitudinal direction of the shaft (200). That is, the sealing portion (400) comes into contact with one surface (upper surface based on FIG. 1) of the boss portion (300) and supports the boss portion (300) in the longitudinal direction of the shaft (200).

따라서 샤프트(200)는 보스부(300)에 의해 경방향으로 지지되고, 씰링부(400)에 의해 길이방향으로 지지되어, 회전시 하우징(100)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the shaft (200) is supported radially by the boss portion (300) and longitudinally by the sealing portion (400), thereby preventing it from being separated from the housing (100) during rotation.

씰링부(400)는 씰링접촉부(410), 씰링압입부(420), 씰링지지부(430)를 포함한다. 씰링접촉부(410)는 보스부(300)의 일면(도 1 기준 상측면)과 접촉된다. 씰링접촉부(410)는 보스부(300)의 일면을 지지하여, 보스부(300)의 이탈을 방지한다. The sealing portion (400) includes a sealing contact portion (410), a sealing press portion (420), and a sealing support portion (430). The sealing contact portion (410) comes into contact with one surface (upper surface as shown in FIG. 1) of the boss portion (300). The sealing contact portion (410) supports one surface of the boss portion (300) and prevents detachment of the boss portion (300).

씰링압입부(420)는 씰링접촉부(410)의 일측(도 1 기준 외측)에 형성되고, 하우징(100)에 압입 결합된다. 씰링압입부(420)에 하우징(100)에 압입 결합되어, 샤프트(200)의 회전으로부터 씰링부(400)의 씰링접촉부(410)가 보스부(300)의 상측을 지지할 수 있다. The sealing press-fit portion (420) is formed on one side (outer side based on FIG. 1) of the sealing contact portion (410) and is press-fitted to the housing (100). The sealing press-fit portion (420) is press-fitted to the housing (100), so that the sealing contact portion (410) of the sealing portion (400) can support the upper side of the boss portion (300) from the rotation of the shaft (200).

씰링지지부(430)는 씰링접촉부(410)의 타측(도 1 기준 내측)에 형성되고, 샤프트(200)의 외측면을 깜싼다. 씰링압입부(420)와 씰링지지부(430)에 의해 씰링접촉부(410)가 보스부(300)의 상측면을 지지하여, 샤프트(200)의 회전에 대해 보스부(300)가 상측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. The sealing support portion (430) is formed on the other side (inner side based on FIG. 1) of the sealing contact portion (410) and surrounds the outer surface of the shaft (200). The sealing contact portion (410) supports the upper surface of the boss portion (300) by the sealing press-fit portion (420) and the sealing support portion (430), thereby preventing the boss portion (300) from moving upwards with respect to the rotation of the shaft (200).

보스부(300)는 씰링접촉부(410), 씰링압입부(420), 씰링지지부(430)에 의해 둘러쌓이게 배치된다. 씰링접촉부(410), 씰링압입부(420), 씰링지지부(430)가 보스부(300)를 'ㄷ'자 형상으로 둘러쌓으므로, 보스부(300)가 상측 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다(도 3 참조). The boss portion (300) is arranged to be surrounded by a sealing contact portion (410), a sealing press portion (420), and a sealing support portion (430). Since the sealing contact portion (410), the sealing press portion (420), and the sealing support portion (430) surround the boss portion (300) in a 'ㄷ' shape, the boss portion (300) can be prevented from being separated in an upward direction (see FIG. 3).

본 발명에서 씰링부(400)는 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어진다. 씰링부(400)는 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어져, 하우징(100)에 압입 설치가 용이하고, 보스부(300)의 상측 이동에 따른 가압에 대해 탄성 변형되면서 보스부(300)를 지지할 수 있다. 탄성 변형 가능한 재질로, 보스부(300)는 고무, 실리콘 등의 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. In the present invention, the sealing portion (400) is formed of an elastically deformable material. The sealing portion (400) is formed of an elastically deformable material, so that it is easy to be installed by pressurization in the housing (100), and can support the boss portion (300) by elastically deforming in response to pressure due to upward movement of the boss portion (300). As the elastically deformable material, the boss portion (300) can be formed of a material such as rubber or silicone.

본 발명에 따른 조향 장치의 샤프트 지지 장치에 의하면, 보스부(300)와 씰링부(400)에 의해 샤프트(200)를 견고하게 지지할 수 있다. According to the shaft support device of the steering device according to the present invention, the shaft (200) can be firmly supported by the boss portion (300) and the sealing portion (400).

또한 본 발명에 따르면 하우징(100)에 보스부(300)를 장착하고, 보스부(300)를 씰링부(400)로 지지하여 조립 공정이 단순화되고 생산성이 향상될 수 있다. In addition, according to the present invention, the boss part (300) is mounted on the housing (100) and the boss part (300) is supported by the sealing part (400), so that the assembly process can be simplified and productivity can be improved.

또한 본 발명에 따르면 종래에 샤프트(200)를 지지하는 볼베어링을 플라스틱 재질의 보스부(300)로 대체하여 제품의 경량화와 원가를 절감할 수 있다.In addition, according to the present invention, the ball bearing that supports the shaft (200) in the past can be replaced with a boss (300) made of plastic material, thereby reducing the weight of the product and reducing the cost.

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 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.

100: 하우징 200: 샤프트
300: 보스부 400: 씰링부
410: 씰링접촉부 420: 씰링압입부
430: 씰링지지부
100: Housing 200: Shaft
300: Boss part 400: Sealing part
410: Sealing contact part 420: Sealing press-fit part
430: Sealing support

Claims (5)

하우징;
상기 하우징에 회전 가능하게 장착되는 샤프트;
상기 샤프트의 외측면을 감싸는 보스부; 및
상기 하우징에 압입 결합되고, 상기 샤프트의 길이방향으로 상기 보스부에 접촉되는 씰링부를 포함하고,
상기 씰링부는,
상기 보스부의 일면과 접촉되는 씰링접촉부;
상기 씰링접촉부의 일측에 형성되고, 상기 하우징에 압입 결합되는 씰링압입부; 및
상기 씰링접촉부의 타측에 형성되고, 상기 샤프트의 외측면을 감싸는 씰링지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 장치의 샤프트 지지 장치.
housing;
A shaft rotatably mounted in the above housing;
A boss portion surrounding the outer surface of the shaft; and
It includes a sealing portion that is press-fitted into the housing and contacts the boss portion in the longitudinal direction of the shaft,
The above sealing part,
A sealing contact portion that comes into contact with one surface of the above boss portion;
A sealing press-fit portion formed on one side of the sealing contact portion and press-fitted into the housing; and
A shaft support device of a steering device, characterized in that it includes a sealing support portion formed on the other side of the sealing contact portion and wrapping the outer surface of the shaft.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 보스부는 상기 씰링접촉부, 상기 씰링압입부, 상기 씰링지지부에 의해 둘러쌓이게 배치되는 것을 특징으로 하는 조향 장치의 샤프트 지지 장치.
In the first paragraph,
A shaft support device of a steering device, characterized in that the boss portion is arranged to be surrounded by the sealing contact portion, the sealing press-fit portion, and the sealing support portion.
제1항에 있어서,
상기 씰링부는 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조향 장치의 샤프트 지지 장치.
In the first paragraph,
A shaft support device of a steering device, characterized in that the sealing portion is formed of an elastically deformable material.
제1항에 있어서,
상기 보스부는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조향 장치의 샤프트 지지 장치.
In the first paragraph,
A shaft support device of a steering device, characterized in that the boss portion is made of a plastic material.
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