KR19990015815A - Variable steering gear for cars - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용 가변형 조향 기어에 관한 것으로 스티어링 휠의 조향축 단부에 피니언을 구비하고 이 피니언에 연동 되도록 타이로드에 연결된 랙크 기어로 구성된 조향기어에 있어서, 중앙으로 부터 외측으로 갈수록 이(11)(12)(13)와 그 피치(P1)(P2)(P3)가 커지도록 일체형으로 구비된 랙크(10)로 구성되어 저속이나 주차시 스티어링 휠의 적은 회전으로도 휘일에 많은 회전각을 얻을 수 있도록 하여 운전자의 편리성을 증진시킬 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable steering gear for an automobile, comprising a rack gear having a pinion at a steering shaft end of a steering wheel and a rack gear connected to a tie rod so as to interlock with the pinion, the teeth 11 from the center toward the outside. (12) (13) and rack (10) integrally provided so that the pitch (P1), (P2), and (P3) is increased, so that a large rotation angle can be obtained at the wheel even at low speed or at low rotation of the steering wheel during parking. The driver's convenience is improved.
Description
본 발명은 자동차용 가변형 조향 기어에 관한 것으로 특히, 타이엔드로드의 중앙에 구비되어 있는 랙크를 중앙부분에서 외측으로 갈수록 피치가 점진적으로 커지도록 함으로써, 저속이나 주차시 스티어링 휠의 적은 회전으로도 휘일의 많은 회전각을 얻을 수 있도록 하여 운전자의 편리성을 증진시킬 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable steering gear for automobiles. In particular, the pitch of the rack provided at the center of the tie-end rod is gradually increased from the center to the outside, so that the steering wheel may be rotated even at a low speed or at a low rotation of the steering wheel during parking. Many rotation angles can be obtained to enhance the driver's convenience.
일반적으로 주행중인 차량의 진행방향을 임의로 바꾸기 위해서는 구동 휠일을 소정의 각도 내에서 좌우로 이동이 가능하도록 하는 조향장치가 구비되어 있다. 이 조향장치는 운전자가 직접 조향조작을 하는 조작부와 조향측의 회전을 감속함으로써 그 조작력을 증대시키고 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크 기구에 전달하는 기어부와 기어부의 움직임을 구동 휘일에 전달하고 좌우 휘일의 관계위치를 올바르게 유지하는 링크부로 구성되어 있다.In general, in order to arbitrarily change the traveling direction of the vehicle being driven, a steering apparatus is provided to enable the driving wheel to be moved left and right within a predetermined angle. This steering system reduces the rotation of the steering part and the steering part where the driver directly steers, and increases the maneuvering force and at the same time transmits the movement of the gear part and the gear part to the link mechanism by changing the direction of movement of the operating mechanism to the drive wheel. It is comprised by the link part which maintains the relationship position of right and left wheels correctly.
조작부는 통상 조향 휠과 초향축, 칼럼 등으로 구비되어 있으며, 기어부는 프레임에 고정된 기어로 구성되고, 링크부는 피트먼, 암, 드래그 링크, 너클 암 및 로드등으로 구성된다.The operation part is usually provided with a steering wheel, an axle shaft, a column, etc., the gear part is composed of a gear fixed to the frame, and the link part is composed of a pitman, an arm, a drag link, a knuckle arm and a rod.
기어는 그 형태에 따라 웜 섹터형과 웜 섹터 롤러헝, 랙크 피니언형, 볼 너트형이 있으며, 웜 섹터형은 웜과 부채꼴의 기어를 조합한 것으로 사용된다.Gears are of worm sector type, worm sector roller type, rack pinion type and ball nut type, and the worm sector type is used as a combination of worm and fan type gears.
움 섹터 롤러형은 섹터기어 대신에 롤러를 구비한 것이며, 랙크 피니언형은 랙크와 피니언을 조합시킨 것이다.The worm sector roller type has rollers instead of sector gears, and the rack pinion type combines racks and pinions.
볼 너트형은 웜과 너트사이에 마찰저항을 감소시키기 위한 것으로 그 내부에 볼을 구비한 것이다.The ball nut type is to reduce the frictional resistance between the worm and the nut and has a ball therein.
상기한 랙크 피니언형의 주요 구성은 도 1 및 도 2 에 도시한 바와 같이 조향축(100)의 선단부에 피니언(110)을 구비하고 이 피니언(110)에 접하는 랙크(120)를 타이로드(130)(130a)의 중앙에 구비토록 한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the main structure of the rack pinion type includes a pinion 110 at a distal end of the steering shaft 100 and a tie rod 130 having a rack 120 in contact with the pinion 110. In the center of 130a).
랙크(120)의 하단부로 랙크(120)와 피니언(110)이 적당한 마찰력으로 결합되도록 하기 위한 탄성부재(140)와 가이드용 부재(150)가 구비되어 있다.An elastic member 140 and a guide member 150 are provided at the lower end of the rack 120 to allow the rack 120 and the pinion 110 to be coupled with an appropriate friction force.
운전자가 스티어링 휠을 회전시키게 됨과 동시에 그 중심부에 구비되어 있는 조향축(100)이 연동 되며, 조향축(100)의 단 부에 구비되어 있는 피니언(110)이 회전을 하게 된다.As the driver rotates the steering wheel, the steering shaft 100 provided at the center thereof is interlocked, and the pinion 110 provided at the end of the steering shaft 100 rotates.
이 피니언(110)의 회전으로 맞물려 있는 랙크(120)가 좌우로 이동을 하게 되면서 그 양단부에 구비되어 있는 타이로드(130)(130a)를 이동시키게 됨으로써 구동휘일이 꺽이게 된다.As the rack 120 engaged by the rotation of the pinion 110 is moved left and right, the drive wheel is bent by moving the tie rods 130 and 130a provided at both ends thereof.
그러나, 운전자가 스티어링 휠을 회전시켜 구동휘일의 방향을 변경시키고자 할 경우에 조향축의 단 부에 구비되어 있는 피니언과 랙의 피치가 동일하므로 저속주행시나 주차시에는 스티어링 휠을 여러 번 회전시켜야 하는 번거로움이 있었다.However, if the driver wants to change the direction of the driving wheel by rotating the steering wheel, the pinion of the steering shaft has the same pitch as the rack, so the steering wheel must be rotated several times during low-speed driving or parking. There was a hassle.
그리고, 고속주행시는 구동휘일의 각도변화가 적어야 되나 그 피치가 균일하게 정해져 있어 적은 스티어링의 회전으로도 구동휘일의 각도변화가 커지게 되어 차선을 이탈하게 되는 원인이 되었다.In addition, the high-speed driving should have a small change in the angle of the drive wheel, but the pitch is uniformly fixed, which causes the change of the angle of the drive wheel to increase even with a small amount of steering.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안 출한 것으로 외측으로 갈수록 피치가 커지도록 하는 랙크를 구비하여 저속이나 주차시 휠의 적은 회전으로 많은 회전각을 얻을 수 있도록 하는 자동차용 가변형 조향기어를 제공함에 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems to provide a variable steering gear for a vehicle having a rack for increasing the pitch toward the outside to obtain a large number of rotation angles with a low rotation of the wheel during low speed or parking. have.
도 1 은 종래 고안에 따른 랙크 피니언형의 조향장치를 도시한 사시 예시도,1 is a perspective illustration showing a rack pinion type steering apparatus according to the conventional design,
도 2 는 도 1 의 A-A선 단면 예시도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3 은 본 발명의 사시 예시도,3 is a perspective illustration of the present invention;
도 4 는 본 발명의 종단면 예시도.4 is a longitudinal cross-sectional view of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10;랙크10; rack
11,12,13;이11,12,13;
P1,P2,P3;피치P1, P2, P3; Pitch
이를 달성하기 위한 본 발명은 중앙으로부터 외측으로 갈수록 나사산과 그 피치가 커지도록 하여 일체형으로 형성된 랙을 구비하여 방향 전환시 운전자의 편리성을 증진시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention to achieve this is to increase the screw thread and its pitch from the center toward the outside to have a rack formed integrally to improve the convenience of the driver when changing the direction.
이하, 본 고안의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3 은 본 발명의 사시 예시도이며, 도 4 는 본 발명의 종단면 예시도이다.Figure 3 is a perspective illustration of the present invention, Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of the present invention.
조향축의 선단부에 피니언을 구비하고 이 피니언에 접하는 랙크를 타이로드의 중앙에 구비하되, 랙크의 하단부로 탄성부재와 가이드용 부재를 구비한 조향기어에 있어서, 조향축의 선단부에 고정되어 있는 원주면으로 다수개의 이(기어 이)를 일체형으로 형성한 피니언을 구비하되, 이 피니언에 형성되어 있는 이는 통상의 이의 형태로서 이뿌리는 이끝보다 넓도록 형성되어 있고, 이끝으로 갈수록 그 중앙부분이 만곡형으로 형성되어 있다.In a steering gear having a pinion at the distal end of the steering shaft and a rack in contact with the pinion at the center of the tie rod, and having an elastic member and a guide member at the lower end of the rack, as a circumferential surface fixed to the distal end of the steering shaft. It has a plurality of teeth (gear teeth) integrally formed with a pinion, which is formed in this pinion is a common tooth form, the root is formed to be wider than the end of the tooth, the center portion is curved toward the end Formed.
즉, 이뿌리의 폭이 이끝의 폭보다 넓게 역삼각형의 구조로 되어 있다.That is, the width of the root is wider than the width of the tip, and it has an inverted triangle structure.
그리고, 상기 피니언과 연결되는 랙크(10)은 양단으로 타이로트에 연결되도록 하고 그 일측으로 다수개의 이를 구비하되, 이 피니언에 형성된 이와 결합되는 이는 중앙으로부터 외측(양측)으로 갈수록 기어 이(11)(12)(13)의 크기와 피치(P1)(P2)(P3)가 커지도록 일체형으로 구비한 랙크(10)로 구성된다.And, the rack 10 is connected to the pinion is connected to the tie lot at both ends and provided with a plurality of teeth on one side, which is coupled to this formed on the pinion gear teeth 11 toward the outside from the center (both sides) (12) It consists of the rack 10 provided integrally so that the magnitude | size of pitch (13) and pitch (P1) (P2) (P3) may become large.
상기한 랙(10)의 기어 이(11)는 초기(타이로드의 중앙)피니언의 중간에 결합되어 있을 때는 피니언 이의 끝단부분과 연결되도록 되어 있으며, 피니언의 회전에 따라 그 접촉되는 깊이가 깊어지도록 되어 있다.When the gear teeth 11 of the rack 10 are coupled to the middle of the initial (center of the tie rod) pinion, the gear teeth 11 are connected to the ends of the pinion teeth, and the contact depth is deepened as the pinion rotates. It is.
본 발명에서 피니언의 중심과 랙크의 중심은 항상 동일한 거리를 유지할 수 있도록 한다.In the present invention, the center of the pinion and the center of the rack can always maintain the same distance.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above is as follows.
주행중이거나 추차를 시키기 위해 스티어링 휘일을 회전시키게 됨과 동시에 그 회전력은 조향축(100)을 통해 단 부에 구비되어 있는 피니언(110)을 회전시키게 된다.At the same time the steering wheel is rotated to drive or drive, the rotational force is to rotate the pinion 110 provided at the end through the steering shaft (100).
초기에는 피니언(110) 이의 선단부에 삽입되어 있던 랙크(10)의 이가 피이언(110)이 회전할수록 그 물림의 깊이가 커지게 되어 그 만큼 랙크(10)의 이동이 커지게 된다.Initially, as the tooth pinion 110 of the rack 10 inserted into the tip end of the pinion 110 rotates, the depth of the bite increases, so that the movement of the rack 10 increases.
이 랙의 이동이 커지게 됨으로 그 양단에 고정되어 있는 타이로드(130)(130a)가 많이 이동하게 되고 구동휘일의 회전각이 커지게 된다.As the rack moves, the tie rods 130 and 130a fixed at both ends of the rack move a lot, and the rotation angle of the driving wheel increases.
그리고, 고속 주행시는 랙크(10)의 중앙에 피니언(110)이 위치하고 있음으로 스티어링 휠을 소정의 각도로 회전시켜도 구동 휘일의 각도변화가 거의 없게 되어 곧은 주행을 할 수 있게 된다.In addition, since the pinion 110 is positioned at the center of the rack 10 during the high-speed driving, even if the steering wheel is rotated at a predetermined angle, the angle of the driving wheel is hardly changed, so that the straight driving can be performed.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 외측으로 갈수록 이와 피치가 커지도록 한 랙크를 구비하여 스티어링 휠의 회전각에 비해 저속일 경우에는 큰 각도변위와 고속일 경우에는 작은 변위를 가지도록 함으로써 운전자의 편의성을 증진시킬 수 있도록 하였다.As described above, the present invention includes a rack that has a larger pitch toward the outside and has a larger angle displacement at a low speed compared to the rotation angle of the steering wheel, and a small displacement at a high speed, thereby improving driver convenience. It could be promoted.
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1997
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