KR19980049197A

KR19980049197A - Steering Wheel Neutral Check Device

Info

Publication number: KR19980049197A
Application number: KR1019960067870A
Authority: KR
Inventors: 박수보
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 발명은 자동차의 스티어링 샤프트에 관한 것이며, 특히는 운전시 중립감을 향상시키기 위한 스티어링샤프트의 중립확인장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 중립확인장치는 로워컬럼의 튜브(10)에 고정되어 니들베어링(20)을 지지하는 케이지(21)와 케이지(21)의 내측에서 니들베어링(20)을 샤프트(30)에 가압하는 탄성수단(15)으로 구성된다. 본 발명에 따른 케이지(21)는 로워컬럼의 튜브(10)에 고정되어 있으므로 니들베어링(20)을 일정한 위치에 고정하게 되며, 스티어링 샤프트(30)의 중립위치에 길이방향을 따라 단일의 요홈(31)이 형성되어 있으며, 케이지(21)에는 단일의 통공(22)이 형성되어 니들베어링(20)을 회전이 자유롭게 지지하도록 되어 있다. 이에 따라, 스티어링휠(30)이 중립위치에 있을 때에는, 니들베어링(20)은 샤프트(30)의 요홈(31)내에 안착되어 있으므로 샤프트(30)와의 마찰이 거의 없으며, 한편, 샤프트(30)의 회전에 따라 로워 컬럼튜브(10)내에서 샤프트(30)의 요홈(31)의 위치가 니들베어링(20)과 어긋나게 되면 니들베어링(20)은 샤프트(30)의 원호부분(32)에 접하여 탄성수단(15)에 의해 샤프트(30)의 외주면에 다소 강하게 압축되므로 스티어링 샤프트(30)의 회전에 마찰을 주어 저항을 주게 된다.The present invention relates to a steering shaft of a motor vehicle, and more particularly, to a neutral confirmation device of a steering shaft for improving a neutral feeling during driving. Neutral confirmation device according to the present invention is fixed to the tube (10) of the lower column and the needle bearing 20 to support the needle bearing 20 and the needle bearing (20) inside the cage 21 to press the shaft 30 It is composed of an elastic means (15). Since the cage 21 according to the present invention is fixed to the tube 10 of the lower column, the needle bearing 20 is fixed at a predetermined position, and a single groove along the longitudinal direction at the neutral position of the steering shaft 30 ( 31 is formed, the cage 21 is formed with a single through-hole 22 to support the needle bearing 20 freely rotated. Accordingly, when the steering wheel 30 is in the neutral position, since the needle bearing 20 is seated in the groove 31 of the shaft 30, there is little friction with the shaft 30, while the shaft 30 When the position of the groove 31 of the shaft 30 in the lower column tube 10 is shifted from the needle bearing 20 in accordance with the rotation of the needle bearing 20, the needle bearing 20 is in contact with the arc portion 32 of the shaft 30. Since the elastic means 15 is somewhat strongly compressed to the outer circumferential surface of the shaft 30, friction is given to the rotation of the steering shaft 30 to give resistance.

이에 따라, 스티어링휠의 회전시 운전자는 휠의 회전에 따른 저항의 감소로 스티어링휠의 중립여부를 쉽게 판단할 수 있게 된다.Accordingly, when the steering wheel is rotated, the driver can easily determine whether the steering wheel is neutral due to a decrease in resistance due to the rotation of the wheel.

Description

Steering Wheel Neutral Check Device

본 발명은 자동차의 조향장치의 스티어링 샤프트에 관한 것이며, 특히는 운전시 중립감을 향상시키기 위한 스티어링휠 중립확인장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering shaft of a steering apparatus of an automobile, and more particularly, to a steering wheel neutrality confirmation device for improving neutrality when driving.

조향장치(steering system)란 자동차의 진행 방향을 변경하기 위해 사용되는 장치로 조향휠, 조향축 및 컬럼 등으로 이루어진 조작기구, 워엄 섹터형, 워엄 섹터롤러형, 볼너트형, 가변기어비형, 래크 피니언형 등의 조향 기어기구 및 피트먼 아암, 조향링크, 조향 너클 등으로 이루어진 링크기구로 구성되어 조향휠의 회전을 조향기어를 통하여 구동휠로 전달하는 기계식의 조향장치와, 조작력경감을 위하여 동력실린더를 사용하는 파워스티어링(Power Steering)방식이 사용되고 있다.Steering system is a device used to change the direction of travel of a vehicle. Steering wheel, steering shaft and column control mechanism, worm sector type, worm sector roller type, ball nut type, variable gear ratio type, rack Steering gear mechanism such as pinion type and link mechanism composed of Pitman arm, steering link, steering knuckle, etc., and mechanical steering system that transmits the steering wheel rotation to the driving wheel through the steering gear. Power steering method using cylinder is used.

일반적인 기계식 조향장치는 운전자가 스티어링휠을 회전시키면, 스티어링 샤프트가 회전하며, 기어박스내의 워엄기어를 작동시켜 섹터(워엄 섹터형)에 연결된 피트먼 아암을 작동하여 피트먼 아암에 연결된 타이로드를 포함하는 링크기구를 작동시켜 구동휠에 연결된 너클아암을 틸팅하여 조향이 이루어지게 된다.A typical mechanical steering device includes a tie rod connected to a pitman arm by operating the pitman arm connected to a sector (warm sector type) by operating the worm gear in the gearbox when the driver rotates the steering wheel. Steering is achieved by tilting the knuckle arm connected to the drive wheel by operating the link mechanism.

조향장치의 조작기구로 스티어링 휠과 조향기어기구를 연결하는 조향축(steering shaft)에는 자동차가 장해물에 충돌하였을 때, 운전자의 신체를 보호하기 위한 안전장치로서, 충격 및 에너지흡수안전기구가 사용되고 있다. 이들의 안전기구는, 충돌시에, 운전자가 스티어링휠과 부딪힐 때의 충격을 완화하기 위해, 스티어링샤프트의 일부에 충격이나 에너지흡수를 하는 콜랩시블 스티어링샤프트가 조립된다.The steering shaft, which connects the steering wheel and the steering gear mechanism to the steering mechanism, is used as a safety device to protect the driver's body when the vehicle collides with an obstacle, and a shock and energy absorption safety mechanism is used. . These safety mechanisms are assembled with collapsible steering shafts that provide a shock or energy absorption to a part of the steering shaft in order to alleviate the impact when the driver collides with the steering wheel during a collision.

도 1에 종래의 콜랩서블 타입의 스티어링 휠 및 스티어링 샤프트의 분해사시도가 도시되어 있다.1 is an exploded perspective view of a conventional collapsible type steering wheel and a steering shaft.

도시된 바와 같이, 종래의 스티어링휠(1)에는 혼을 작동시키기 위한 혼패드(2)가 다이내믹 댐퍼(3)를 개재하여 설치되어 있으며, 스티어링 샤프트(5)의 선단에는 시동장치 및 스티어링 샤프트의 시건장치인 스티어링 록크 어셈블리(6), 방향지시등 및 와이퍼 작동을 위한 컬럼스위치 어셈블리(4) 및 스티어링 휠(1)이 장착된다. 상,하로 분할된 스티어링 샤프트(5)의 외부에는 콜랩서블 샤프트용의 어퍼 및 로워 컬럼(8,10)이 설치되어 있다.As shown, the conventional steering wheel 1 is provided with a horn pad 2 for operating the horn via a dynamic damper 3, and at the front end of the steering shaft 5 the starter and the steering shaft A steering lock assembly 6, a turn indicator and a column switch assembly 4 and a steering wheel 1 for wiper operation are mounted. Upper and lower columns 8 and 10 for collapsible shafts are provided outside the steering shaft 5 divided up and down.

한편, 이러한 스티어링 샤프트(5)의 어퍼 컬럼(8)은 어퍼브라켓(9)으로 차량의 바디에 설치된 고정 브라켓(도시하지 않음)에 설치되며, 로워컬럼(10)은 반원형의 로워브라켓(11)으로 역시 바디에 고정된 브라켓(도시하지 않음)에 한 쌍의 볼트로 장착되게 된다. 또한, 차량의 실내로 연장되는 스티어링 샤프트의 부분은 어퍼커버(13)와 로워커버(12)로 구성되는 케이싱내에 수용된다.Meanwhile, the upper column 8 of the steering shaft 5 is installed on a fixed bracket (not shown) installed on the body of the vehicle as the upper bracket 9, and the lower column 10 is a semi-circular lower bracket 11. In addition, it is also mounted on the bracket (not shown) fixed to the body by a pair of bolts. In addition, a portion of the steering shaft extending into the interior of the vehicle is accommodated in a casing composed of the upper cover 13 and the lower cover 12.

그러나, 이러한 종래의 스티어링 샤프트의 구성은 샤프트(5)가 어퍼 및 로워컬럼(8,10)내에서 전방향에 걸쳐 균일하게 회전이 가능하게 장착되어 있으므로, 스티어링휠(1)의 회전시 중립위치를 파악하기 어렵다는 단점이 있다.However, such a conventional configuration of the steering shaft is a neutral position at the time of rotation of the steering wheel 1, since the shaft 5 is mounted to enable uniform rotation in all directions in the upper and lower columns 8 and 10. The disadvantage is that it is difficult to grasp.

본 발명의 목적은 운전자에게 스티어링휠의 중립감을 제공할 수 있는 스티어링휠 중립확인장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a steering wheel neutral confirmation device that can provide a neutral feeling of the steering wheel to the driver.

도 1은 스티어링 샤프트의 일반적인 구성을 도시하는 스티어링 휠 및 샤프트의 분리 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a steering wheel and a shaft showing a general configuration of a steering shaft.

도 2는 본 발명에 따른 중립확인장치를 구비한 스티어링 샤프트의 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a steering shaft having a neutral confirmation device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 중립확인장치의 구성을 도시하는 중립확인장치의 횡단면도이다.3 is a cross-sectional view of the neutral confirmation device showing the configuration of the neutral confirmation device according to the present invention.

도 4는 도 2의 A-A선에 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 5는 본 발명에 따른 중립확인장치의 작동을 설명하기 위한 도 4에 유사한 단면도이다.Figure 5 is a cross-sectional view similar to Figure 4 for explaining the operation of the neutral confirmation device according to the invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 스티어링휠8 : 어퍼컬럼1: steering wheel 8: upper column

10 : 로워컬럼튜브15 : 탄성수단10: lower column tube 15: elastic means

20 : 니들베어링21 : 케이지20: needle bearing 21: cage

22 : 통공30 : 스티어링 샤프트22: through hole 30: steering shaft

31 : 요홈32 : 원호부31: groove 32: arc

이러한 목적들을 달성하기 위해 본 발명은 하단부에 길이방향을 따라 요홈이 형성된 스티어링 샤프트, 로워컬럼튜브에 고정되며 스티어링휠의 중립위치에 니들베어링을 회전이 자유롭게 지지하는 케이지, 및 케이지와 로워컬럼튜브의 사이에 케이지에 접하도록 설치되는 탄성수단으로 구성되는 스티어링휠 중립확인장치를 제공한다.In order to achieve these objects, the present invention provides a steering shaft having a groove formed along a longitudinal direction at a lower end thereof, a cage fixed to the lower column tube, and a cage freely supporting the needle bearing at a neutral position of the steering wheel, and a cage and the lower column tube. It provides a steering wheel neutral confirmation device composed of elastic means installed to contact the cage therebetween.

이에 따라, 스티어링휠의 상태나 차량이 주행상태를 확인하지 않고도 스티어링 휠의 중립상태를 스티어링휠의 회전저항의 감소만으로 파악할 수 있게 되어 운전조작성 향상에 기여할 수 있게 된다.Accordingly, the neutral state of the steering wheel can be grasped only by reducing the rotational resistance of the steering wheel without checking the state of the steering wheel or the driving state of the vehicle, thereby contributing to improved driving operation.

이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 스티어링휠의 중립확인장치의 구조에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the structure of the neutral confirmation device of the steering wheel of the present invention.

도 2에 본 발명에 따른 중립확인장치를 구비한 스티어링 샤프트의 단면이 도시되어 있다.2 is a cross section of a steering shaft with a neutral confirmation device according to the invention.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스티어링휠 중립확인장치는 로워 컬럼튜브(10)의 하단부의 샤프트(5)의 주위에 설치되어 있다.As shown, the steering wheel neutral confirmation device according to the present invention is installed around the shaft 5 of the lower end of the lower column tube (10).

도 3에 본 발명에 따른 중립확인장치의 확대단면도가 도시되어 있으며, 도 4에 본 발명에 따른 중립확인장치의 확대 횡단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 중립확인장치는 로워 컬럼튜브(10)에 고정되어 니들베어링(20)을 지지하는 케이지(21)와 케이지(21)의 내측에서 니들베어링(20)을 샤프트(30)에 가압하는 탄성수단(15)으로 구성된다.3 is an enlarged cross-sectional view of the neutral confirmation device according to the invention, Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the neutral confirmation device according to the present invention. As shown in the figure, the neutral confirmation device according to the present invention is fixed to the lower column tube 10, the cage 21 supporting the needle bearing 20 and the needle bearing 20 inside the cage 21 shaft 30 It is composed of an elastic means 15 for pressing on the.

한편, 본 발명에 따른 케이지(21)는 로워 컬럼튜브(10)에 고정되어 있으므로 니들베어링(20)을 일정한 위치에 고정하게 되며 니들베어링(20)은 샤프트(30)의 회전시 회전하도록 장착하여 샤프트(30)에 작용하는 마찰력이 과도하여 스티어링휠의 조작을 어렵게 하는 것을 방지하기 위한 것이다.Meanwhile, since the cage 21 according to the present invention is fixed to the lower column tube 10, the needle bearing 20 is fixed at a predetermined position, and the needle bearing 20 is mounted to rotate when the shaft 30 rotates. The frictional force acting on the shaft 30 is to prevent excessively difficult to operate the steering wheel.

도 3 및 도 4를 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 스티어링 샤프트(30)의 하단부에는 스티어링 샤프트(30)의 중립위치에 길이방향을 따라 단일의 요홈(31)이 형성되어 있다. 또한, 케이지(21)에는 단일의 통공(22)이 형성되어 니들베어링(20)이 회전이 자유롭게 설치되어 있다.3 and 4, at the lower end of the steering shaft 30 according to the present invention, a single recess 31 is formed along the longitudinal direction at a neutral position of the steering shaft 30. In addition, a single through hole 22 is formed in the cage 21, and the needle bearing 20 is freely rotatable.

이에 따라, 스티어링휠(30)이 중립위치에 있을 때에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 니들베어링(20)은 샤프트(30)의 요홈(31)내에 안착되어 있으므로 샤프트(30)와의 마찰이 거의 없으며, 한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 샤프트(30)의 회전에 따라 로워 컬럼튜브(10)내에서 샤프트(30)의 요홈(31)의 위치가 니들베어링(20)과 어긋나게 되면 니들베어링(20)은 샤프트(30)의 원호부분(32)에 접하여 탄성수단(15)에 의해 샤프트(30)의 외주면에 다소 강하게 압축되므로 스티어링 샤프트(30)의 회전에 강한 마찰을 주어 저항을 주게 된다.Accordingly, when the steering wheel 30 is in the neutral position, as shown in FIG. 4, since the needle bearing 20 is seated in the groove 31 of the shaft 30, the friction with the shaft 30 is almost reduced. On the other hand, as shown in Figure 5, when the position of the groove 31 of the shaft 30 in the lower column tube 10 in accordance with the rotation of the shaft 30 is shifted from the needle bearing 20, the needle bearing 20 is compressed to the outer circumferential surface of the shaft 30 by the elastic means 15 in contact with the circular arc portion 32 of the shaft 30 to give a strong friction to the rotation of the steering shaft 30 gives resistance .

탄성수단(15)의 탄성률은 스티어링샤프트의 회전을 어렵게 하지 않으면서 한편으로는 운전자에게 중립감을 확인할 수 있는 정도의 압력을 제공하도록 선택하는 것이 바람직하며, 원통형의 판스프링이나 패드형태의 탄성수단을 사용하는 것이 바람직하다.The elastic modulus of the elastic means 15 is preferably selected so as not to make it difficult to rotate the steering shaft and to provide pressure to the driver to confirm the sense of neutrality. An elastic means in the form of a cylindrical leaf spring or a pad may be used. It is preferable to use.

이에 따라, 스티어링휠의 회전시 운전자는 스티어링휠의 회전에 따른 저항의 감소로 스티어링휠의 중립여부를 쉽게 판단할 수 있게 된다.Accordingly, when the steering wheel is rotated, the driver can easily determine whether the steering wheel is neutral due to a decrease in resistance due to the rotation of the steering wheel.

그 결과, 스티어링휠의 상태나 차량이 주행상태를 눈으로 확인하지 않고도 스티어링휠의 중립상태를 스티어링휠의 회전저항의 감소만으로 파악할 수 있게 되어 운전조작성 향상에 기여할 수 있게 된다.As a result, the neutral state of the steering wheel can be grasped only by reducing the rotational resistance of the steering wheel without visually checking the state of the steering wheel or the driving state of the vehicle, thereby contributing to improved driving operation.

이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although one specific embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art based on the technical idea of the present invention.

Claims

Resilient to be fixed to the steering shaft formed in the groove in the lower end along the longitudinal direction, the cage to support the needle bearing freely rotated in the neutral position of the steering wheel, and the cage between the cage and the lower column tube Steering wheel neutral confirmation device composed of means.