KR100678623B1 - A support-yoke noise prevention constructure of a steering system - Google Patents
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Abstract
개시된 본 발명은 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조에 관한 것으로, 그 기술적인 구성은, 스티어링 장치의 요크부에 서포트 요크(60)와의 전면 접촉을 통한 회전 방지를 위해, "T"형의 실리콘 고무로 이루어진 스프링을 개재시켜 구성토록 한 것을 요지로 한다.The disclosed invention relates to a support yoke noise prevention structure of a steering apparatus, the technical configuration of which is a "T" type silicone rubber for preventing rotation through front contact with the support yoke 60 in the yoke portion of the steering apparatus. The gist consisting of a spring consisting of
이와 같은 본 발명에 따르면, 랙 연동시 서포트 요크의 축 방향 요동에 따른 요크 플러그와의 접촉소음을 방지할 수 있게 됨은 물론, 서포트 요크와의 전면 접촉이 가능케 되어 이 서포트 요크의 회전을 방지하여 불규칙한 소음(Lattle Noise)을 저감시킬 수 있다. 또한, 상기 스프링이 실리콘 고무재질로 이루어졌기 때문에 스프링의 형상변경이 용이하여 제품 제작에 따른 제작비용을 절감시킬 수 있다는 등의 효과가 발현된다.
According to the present invention, it is possible to prevent the noise of the contact with the yoke plug due to the axial fluctuation of the support yoke at the time of rack interlocking, as well as the front contact with the support yoke prevents the rotation of the support yoke irregular Noise can be reduced. In addition, since the spring is made of a silicone rubber material, it is easy to change the shape of the spring to reduce the manufacturing cost according to the product is produced.
서포트 요크, 요크 실린더, 요크 플러그, 실리콘 고무 스프링Support yoke, yoke cylinder, yoke plug, silicone rubber spring
Description
도 1은 종래 스티어링 장치의 랙 앤 피니언 타입의 기어박스를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing a rack and pinion type gearbox of a conventional steering apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 스티어링 장치의 요크부의 분해 상태를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing an exploded state of the yoke portion of the steering apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명인 스티어링 장치의 요크부의 결합 상태를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a coupling state of the yoke portion of the present invention steering apparatus.
▷도면의 주요부위에 대한 부호설명◁▷ Code description of main parts of drawing 부
10...랙 하우징 20...랙바10
20a...랙기어 40...피니언 축20a
40a...피니언 기어 50...요크 실린더40a
60...서포트 요크 60a...홈60.
70...스프링 80...요크 플러그
70
본 발명은 차량용 스티어링 장치의 소음방지구조에 관한 것으로, 이는 특히, 랙 앤 피니언 타입 스티어링 장치의 랙 하우징내에서 랙을 피니언축에 밀착토록 지지하는 요크부의 스프링 재질 및 형상변경을 통하여 랙 연동시 서포트 요크의 축 방향 요동에 따른 요크 플러그와의 접촉소음 방지는 물론, 서포트 요크의 회전을 방지하여 요크 실린더와 접촉으로 인해 발생되는 불규칙한 소음을 저감시킬 수 있도록 한 스티어링 장치의 서포트 요크(Support-Yoke) 소음방지구조에 관한 것이다.
The present invention relates to an anti-noise structure of a vehicle steering apparatus, and in particular, in the rack housing of the rack-and-pinion type steering apparatus, the rack interlocking is supported by changing the spring material and the shape of the yoke part which closely supports the rack to the pinion shaft. Support-Yoke of the steering system to prevent contact noise with the yoke plug due to the axial fluctuation of the yoke, as well as to prevent the rotation of the support yoke to reduce the irregular noise caused by the contact with the yoke cylinder. It relates to a noise prevention structure.
일반적으로 차량용 스티어링 장치는 운전자의 조작에 따라 차량의 진행방향을 변경할 수 있도록 마련되는 것으로서, 운전석에 마련된 스티어링 휠과, 그 하측에 마련되는 스티어링 샤프트, 그리고 이 스티어링 샤프트와 연결되어 동력전달 방향을 전환하는 기억박스 등을 구비하여 마련된다.In general, the steering device for a vehicle is provided to change the driving direction of the vehicle according to the driver's operation. The steering wheel provided in the driver's seat, the steering shaft provided below the steering wheel, and the steering shaft are connected to switch the power transmission direction. A storage box or the like is provided.
이와 같은 기억박스에는 워엄 섹터 타입, 워엄 섹터 롤러 타입, 볼 앤 너트 타입, 랙 앤 피니언 타입 등이 있으며, 이 중 랙 앤 피니언 타입(Rack & Pinion Type)의 기어박스는, 스티어링 샤프트로 부터 운전자가 발생시킨 조작력을 전달받아 회전되는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어와 치합되어 좌·우 슬라이딩 되는 랙바로 이루어 진다.Such storage boxes include the worm sector type, the worm sector roller type, the ball and nut type, the rack and pinion type, among which the rack and pinion type gearbox is operated by the driver from the steering shaft. The pinion gear is rotated by receiving the generated operation force, and the rack bar is engaged with the pinion gear and slides left and right.
도 1은 이와 같은 종래의 랙 앤 피니언 타입의 기어박스를 보인 단면도 로서, 이에 도시된 바와같이, 기어박스는, 중공의 랙 하우징(1)과 이와 결합되도록 상단측에 설치된 밸브 하우징(3)으로서 외형이 이루어 진다.Figure 1 is a cross-sectional view of such a conventional rack and pinion type gearbox, as shown, the gearbox, as a valve housing (3) installed on the upper side to be coupled with the hollow rack housing (1) Appearance is made.
먼저, 밸브하우징(3) 내부에는 스티어링 샤프트(미도시)로 부터 회전력을 전달받는 입력축(9)이 설치되고, 이 입력축(9)의 하단에는 피니언 기어(4a)가 형성된 피니언 축(4)이 이와 연동되도록 설치되되, 상기 피니언 기어(4a)는 랙 하우징(1) 내부에 까지 연장 설치된다.First, an input shaft 9 receives a rotational force from a steering shaft (not shown) inside the
다음, 상기 랙 하우징(1)의 내부에는 축방향으로 길게 마련되는 원봉으로서 피니언 축으로 부터의 회전력을 수평운동으로 전환하는 랙바(2)가 설치된다.Next, a rack bar 2 is installed inside the
상기 랙바(2)의 일측 외주부에는 상기 피니언 기어(4a)와 이물림토록 되는 랙기어(2a)가 형성되고, 이 랙바(2)의 후방측에는 이를 피니언 기어(4a)측으로 밀착토록 지지하는 요크부가 마련된다.One side of the rack bar 2 is formed on the outer circumference of the pinion gear (4a) and the rack gear (2a) to be bite, the rear side of the rack bar (2), the yoke portion for supporting it close to the pinion gear (4a) side Prepared.
이와 같은 요크부는, 랙기어(2a) 후방측에 랙하우징(1)과 일체 형성되는 중공의 요크 실린더(5)와, 이 요크 실린더(5) 내부에 슬라이딩 가능하도록 삽입 설치되며 그 일측에는 랙바(2)의 배면과 밀착 지지할 수 있도록 반원형의 홈(6a)이 형성된 서포트 요크(6)를 구비한다.Such a yoke portion is provided with a
계속해서, 상기 서포트 요크(6) 후방 내측에는 이를 랙바(2)에 탄력있게 밀착될 수 있도록 하기 위한 코일형의 스프링(7)이 설치되고, 상기 스프링(7) 후방에는 이 스프링(7)을 지지하는 요크 플러그(8)가 요크 실린더(5) 선단에 나사 결합되어 고정된다.Subsequently, a coiled spring 7 is installed inside the rear side of the
따라서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 요크부는, 서포트 요크(6)가 스프링(7)의 탄성을 받은 상태에서 랙바(2)를 피니언축 방향으로 밀착지지토록 하므로서, 랙기어(2a)와 피니언 기어(4a)간의 이물림률을 증대시켜 효과적인 동력전달을 할 수 있도록 하고, 동시에 랙바를 지지하는 지지 수단으로서 역할을 수행하게 된다.
Therefore, the yoke portion having the above configuration allows the rack bar 2 to be in close contact with the pinion shaft direction while the
그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 요크부는, 핸들의 빈번한 조작으로 인해 랙 기어와 피니언 기어가 마모되게 되면, 이러한 마모로 인해 치합(齒合)된 기어들 간에 불규칙한 면접촉이 발생하여 이를 지지하는 서포트 요크(6)가 스프링(7)에 의해 축방향으로 요동하면서 요크플러그(8)와 충격소음을 발생시키게 되는 결점이 있었다.However, in the conventional yoke unit configured as described above, when the rack gear and the pinion gear are worn due to the frequent operation of the handle, the support for supporting the irregular surface contact between the gears engaged by the wear occurs. The
또한, 서포트 요크를 지지하는 스프링이 강재질(SWPB)로서 서포트 요크 내측에 삽입된 상태에서 이를 탄성지지하는 구조이기 때문에, 접촉면적 및 접촉마찰력이 작아 랙바 슬라이딩시 서포트 요크가 그 원주방향으로 비틀림 회전이 발생하게 되며, 이에 따라 상기 서포트 요크가 실린더의 내경과 접촉을 일으켜 핸들 조작시에 덜그럭 소리와 같은 잡음(Lattle Noise)이 발생되어 제품의 신뢰성을 저하시키는 등의 문제점이 있었다.
In addition, since the spring supporting the support yoke is a steel material (SWPB) and is elastically supported in the state of being inserted inside the support yoke, the contact area and the contact friction force are small, so that the support yoke twists in the circumferential direction when sliding the rack bar. As a result, the support yoke is in contact with the inner diameter of the cylinder, causing a noise such as a rattling noise when the handle is operated, thereby lowering the reliability of the product.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 개선시키기위해 안출한 것으로 그 목적은, 랙 앤 피니언 타입 스티어링 장치의 랙 하우징내에서 랙을 피니언축에 밀착토록 지지하는 요크부 스프링의 재질 및 형상변경을 통하여 랙 연동시 서포트 요크의 축 방향 요동에 따른 요크 플러그와의 접촉소음 방지는 물론, 서포트 요크의 회전을 방지하여 요크 실린더와 접촉으로 인해 발생되는 불규칙한 소음을 저감시킬 수 있는 스티어링 장치의 서포트 요크 소음방지구조를 제공하는데에 있다.
The present invention has been made to improve the above-mentioned problems of the prior art, the object of the present invention is to change the material and shape of the yoke portion spring to support the rack in close contact with the pinion shaft in the rack housing of the rack and pinion type steering apparatus Noise prevention of the support yoke of the steering device that can reduce the irregular noise caused by the contact with the yoke cylinder by preventing the rotation of the support yoke as well as preventing the noise of the yoke plug due to the axial fluctuation of the support yoke when the rack is interlocked. To provide structure.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 랙 기어 후방측에 랙 하우징과 일체 형성되는 중공의 요크 실린더와, 상기 요크 실린더 내부에 슬라이딩 가능하도록 삽입 설치되며 그 일단이 랙바의 배면과 밀착되도록 반원형의 홈이 형성된 서포트 요크와, 상기 서포트 요크가 랙바에 탄성을 가지며 밀착될 수 있도록 서포트 요크 후방에 설치된 코일형 스프링과, 상기 스프링 일단을 지지토록 하기 위해 요크 실린더 선단에 나사결합되는 요크 플러그를 포함하여 이루어진 요크부를 갖는 스티어링 장치 에 있어서; 상기 스프링은, 서포트 요크와의 전면 접촉을 통한 회전 방지를 위해 "T"형의 실리콘 고무로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스티어링 장치의 서포트 요크 소음방지구조를 마련함에 의한다.
As a technical means for achieving the above object, the present invention is a hollow yoke cylinder integrally formed with the rack housing on the rear side of the rack gear, and inserted into the yoke cylinder so as to be slidable, one end of which is provided with a rear surface of the rack bar; A support yoke having a semicircular groove formed to be in close contact, a coiled spring installed at the rear of the support yoke so that the support yoke can be elastically adhered to the rack bar, and a yoke screwed to the end of the yoke cylinder to support one end of the spring A steering apparatus having a yoke portion including a plug; The spring is by providing a support yoke noise prevention structure of the steering apparatus, characterized in that the "T" type of silicone rubber for preventing rotation through the front contact with the support yoke.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면을 간략히 설명하면, 첨부도면 도 2는 본 발명에 따른 스티어링 장치의 요크부 분해상태를 도시한 단면도 이며, 도 3은 본 발명인 스티어링 장치의 요크부 결합 상태를 도시한 단면도 이다.2 is a cross-sectional view showing the yoke portion disassembled state of the steering apparatus according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a yoke portion coupling state of the steering apparatus of the present invention.
도 2내지 도 3에 도시된 바와같이 랙 앤 피니언 타입의 기어박스는, 중공의 랙 하우징(10)과 이와 결합되도록 상단측에 설치된 밸브 하우징(30)으로서 외형이 이루어 진다.
As shown in FIGS. 2 to 3, the rack and pinion type gearbox has an outer shape as a
여기서, 상기 밸브하우징(30) 내부에는 스티어링 샤프트(미도시)로 부터 회전력을 전달받는 입력축(90)이 설치되고, 이 입력축(90)의 하단에는 피니언 기어(40a)가 형성된 피니언 축(40)이 이와 연동되도록 설치되되, 상기 피니언 기어(40a)는 랙 하우징(10) 내부에 까지 연장 설치된다.Here, the
한편, 상기 랙 하우징(10) 내부에는 축 방향으로 길게 마련된 원봉으로서 피니언 축으로 부터의 회전력을 수평운동으로 전환하는 랙바(20)가 설치된다.On the other hand, the
여기서, 상기 랙바(20)의 일측 외주부에는 상기 피니언 기어(40a)와 이물림토록 되는 랙기어(20a)가 형성되고, 이 랙바(20)의 후방측에는 이를 피니언 기어(40a)측으로 밀착토록 지지하는 요크부가 마련된다.Here, the
이와 같은 요크부는, 랙기어(2a) 후방측에 랙하우징(10)과 일체 형성되는 중공의 요크 실린더(50)가 마련되어 이 요크 실린더(5) 내부에 랙바(20)의 배면을 밀착 지지할 수 있도록 반원형의 홈(60a)이 형성된 서포트 요크(60) 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 삽입 설치된다.Such a yoke part is provided with a
계속해서, 상기 서포트 요크(60) 후방에는 스프링(70)이 설치되어 랙바(20)를 피니언 축(40) 방향으로 밀착시킬 수 있도록 구성되며, 상기 스프링(70) 후방에는 요크 플러그(80)가 요크 실린더(5) 선단에 나사 결합되어 스프링을 지지토록 하는 구성으로 이루어 진다.Subsequently, a
특히 본 발명은, 서포트 요크(60)와 요크 플러그(80) 사이에 개재되는 상기 스프링(70)이 서포트 요크와의 접촉면적 증대 및 랙바 슬라이딩시 서포트 요크가 비틀림 회전되는 것을 방지하기 위해 "T"형의 실리콘 고무재질로 이루어 지는 것이 특징이다.
In particular, in the present invention, the
따라서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Therefore, the operation and effects of the present invention having the above configuration will be described.
도 3에서 보이는 바와 같이, 요크 실린더(50)내에서 일단에 반원형의 홈(60a)을 가진 서포트 요크(60)가 그 후방측에서 이를 지지하는 스프링(70)에 의해 랙바(20) 배면을 탄성 지지토록 하므로서, 랙바(20)의 축방향 슬라이딩을 가이드 함과 동시에, 랙바(20) 전면(前面)에 형성된 랙기어(20a)와 입력축(40)에 하단에 위치한 피니언 기어(40a)의 이물림률을 증대시켜 원활한 동력 전달이 이루어 지도록 한다.As shown in FIG. 3, the
특히 본 발명은, 상기와 같은 스프링(70)이 "T"형의 실리콘 고무(Silicon-Rubber)로 이루어져 서포트 요크(60)와의 접촉면적 및 접촉면의 마찰력이 증대되어 랙바 슬라이딩시 서포트 요크(60)가 비틀림 회전되는 것을 방지할 수 있게 된다.In particular, the present invention, the
부연설명하면, 핸들의 빈번한 조작으로 인해 랙 기어(20a)와 피니언 기어(40a)가 마모로 인한 불규칙한 치합이 발생하게 되면, 이를 지지하는 서포트 요크(60)가 그 축방향으로 요동하면서 요크플러그(80)와 부딪치거나 또는 랙바(20) 슬라이딩시 서포트 요크(60)가 그 원주 방향으로 회전되어 실린더(50) 내경과 부딪치면서 소음이 발생하게 되는데, 본 발명은 전술한 바와 같이 "T"형의 실리콘 고무로 이루어진 스프링(70)이 서포트 요크(60)와 요크 플러그(80)의 접촉면 사이에 개재 되므로서, 상기 서포트 요크(60)와 요크 플러그(80)의 접촉으로 인한 축 방향 소음을 방지하게 됨은 물론, 서포트 요크(60)와 스프링(70)이 전면접촉이 가능케 되어 마찰력 증대로 인한 서포트 요크(60)의 원주방향 회전을 방지하여 접촉 소음을 저감시킬 수 있게 된다.In other words, if the
이에 더하여, 상기와 같이 스프링(70)이 실리콘 고무로 이루어 지므로서, 재품의 사양에 맞도록 형상변경이 용이하여 제품 제작에 따른 비용을 절감시킬 수 도 있다.In addition, since the
따라서, 본 발명에 적용된 "T"형 실리콘 고무재질의 스프링(70)은, 서포트 요크(60)와 요크 플러그(80) 사이에서 완충역할을 함과 동시에 서포트 요크의 비틀림을 방지하게 된다.
Therefore, the
이상에서 살펴본 바와같이 본 발명인 스티어링 장치의 서포트 요크 소음 방지구조에 의하면, 랙 앤 피니언 타입 스티어링 장치의 랙 하우징내에서 랙을 피니언축에 밀착토록 지지하는 요크부의 스프링 재질 및 형상변경을 통하여 랙 연동시 서포트 요크의 축 방향 요동에 따른 요크 플러그와의 접촉소음을 방지할 수 있게 됨은 물론, 서포트 요크와의 전면 접촉이 가능케 되어 이 서포트 요크의 회전을 방지하여 불규칙한 소음(Lattle Noise)을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the support yoke noise preventing structure of the present invention, when the rack interlocks by changing the spring material and the shape of the yoke part which closely supports the rack to the pinion shaft in the rack housing of the rack and pinion type steering device. Contact noise with the yoke plug due to the axial fluctuation of the support yoke can be prevented, and the front contact with the support yoke can be prevented, thereby preventing the support yoke from rotating and reducing the irregular noise. It works.
또한, 상기 스프링이 실리콘 고무재질로 이루어졌기 때문에 스프링의 형상변경이 용이하여 제품 제작에 따른 제작비용을 절감시킬 수 있게 된다.
In addition, since the spring is made of a silicone rubber material it is easy to change the shape of the spring can reduce the manufacturing cost according to the production of the product.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be appreciated that various changes and modifications can be made in the art without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the following claims. Those of ordinary skill will want to know easily.
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