KR19990021255A

KR19990021255A - Steering gear of car

Info

Publication number: KR19990021255A
Application number: KR1019970044790A
Authority: KR
Inventors: 박창길
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-08-30
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 1999-03-25

Abstract

본 발명은 자동차의 조향 기어에 관한 것으로서, 종래에는 자동차가 정면으로 충돌을 하는 경우, 그 충격에 의해 조향 기어가 실내로 밀려 들어옴에 따라 조향 기어에 연결된 조향 칼럼을 운전자 방향으로 밀어내어 운전자가 조향 휠에 부딪치면서 큰 부상을 입게 되는 문제점이 있었다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering gear of a vehicle. In the related art, when a vehicle collides with the front, a steering column connected to the steering gear is pushed in the driver's direction as the steering gear is pushed into the room by the impact, and the driver steers There was a problem of being injured while hitting the wheel.

따라서 본 발명은 조향 기어의 하우징을 구성함에 있어서, 하우징(110)을 주름관으로 형성하므로서, 자동차가 전방으로 부터 충격을 받을 경우, 엔진룸이 밀리면서 조향 기어(100)가 실내로 밀려들어올 때, 주름관으로 형성된 하우징(110)이 만곡형으로 휘어지면서 조향 기어(100)에 연결되어 있는 조향 칼럼(200)이 운전자쪽으로 이동되는 것을 최소화시켜 운전자의 부상을 효과적으로 경감시킬 수 있는 유용한 발명이다.Therefore, in the present invention, when forming the housing of the steering gear, by forming the housing 110 as a corrugated pipe, when the vehicle is impacted from the front, when the steering gear 100 is pushed into the room while the engine room is pushed, As the housing 110 formed of the corrugated pipe is bent in a curved shape, the steering column 200 connected to the steering gear 100 is minimized to move toward the driver, thereby effectively reducing the injury of the driver.

Description

Steering gear of car

본 발명은 자동차의 조향 휠의 회전운동을 직진운동으로 바꿈과 동시에 조향력을 증대시켜 링크기구에 의하여 타이어의 방향을 변경시키는 조향 기어에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 조향 기어의 하우징을 주름관으로 형성하여, 자동차가 충격을 받을 경우, 상기 조향 기어가 상기 충격에너지를 신속히 흡수함에 따라 운전자를 부상으로부터 최대한 보호할 수 있도록 한 자동차의 조향 기어에 관한 것이다.The present invention relates to a steering gear for changing the direction of the tire by the link mechanism by changing the rotational movement of the steering wheel of the vehicle to a straight motion and at the same time increasing the steering force, more specifically by forming the housing of the steering gear in a corrugated pipe, When a vehicle is impacted, the steering gear of the vehicle is configured to provide maximum protection for the driver from injury as the steering gear absorbs the impact energy quickly.

일반적으로 조향 장치(steering system)은 자동차의 진행 방향을 운전자가 조향 휠(steering wheel)을 돌려 자유로이 바꾸는 장치로 자동차의 주행 방향을 바꾸기 위한 조향 휠; 조향 휠의 회전을 조향 기어 박스에 전달하는 축인 조향 축(steering shaft); 상기 조향 축을 감싸고 있는 조향 칼럼(steering colum); 조향 휠의 회전운동을 직각에 가까운 각도로 바꿈과 동시에 조향력을 증대시켜 피트먼 암에 전달하는 조향 기어(steering gear); 스티어링 기어로 부터 전달된 힘을 앞 바퀴에 전달하는 구조로서 아이들 암, 피트먼 암, 너클 암, 타이로드가 구비된 조향 링키지(steering linkage) 등으로 구성되어 있다.In general, a steering system includes a steering wheel for changing a driving direction of a vehicle by a device for freely changing a driving direction of a vehicle by turning a steering wheel. A steering shaft, which is a shaft that transmits rotation of the steering wheel to the steering gear box; A steering column surrounding the steering axis; A steering gear for changing the rotational movement of the steering wheel to an angle close to the right angle and simultaneously increasing the steering force to the Pitman arm; It is a structure that transmits the force transmitted from the steering gear to the front wheel, and consists of a steering linkage with an idle arm, a pitman arm, a knuckle arm, a tie rod, and the like.

그리고 이러한 조향 장치는 크게 기계식 조향 시스템과 동력장치로 구분지을 수 있으며, 상기 기계식 조향 장치는 스티어링 기어에 따라 분류할 수 있다.The steering device may be classified into a mechanical steering system and a power unit, and the mechanical steering device may be classified according to a steering gear.

즉, 기계식 조향 장치는 웜섹터기어 형식, 웜 롤러 형식, 캠 레버 형식, 스크루 너트 형식, 스크루 볼 형식, 랙과 피니언 형식이 있으며, 상기 웜섹터기어 형식(worm and sector gear type)은 웜과 부채꼴의 섹터를 사용한 비가역식 기어장치로서, 웜의 회전에 의하여 섹터기어와 섹터축을 회전시키는 구조로 되어 있으며, 피트먼 암은 섹터축에 고정되어 있으므로 암이 작동하고 그것과 연동하는 트래크 링크를 전후로 움직여 조향한다. 그리고 이 형식은 구조와 취급이 간단하지만 핸들의 조작이 무거운 결점이 있어, 경자동차 이외에는 별도 사용하지 않는다.That is, the mechanical steering device includes a worm sector gear type, a worm roller type, a cam lever type, a screw nut type, a screw ball type, a rack and a pinion type, and the worm and sector gear type is a worm and sector gear type. Non-reversible gear device that uses sectors, and has a structure that rotates the sector gear and the sector shaft by the rotation of the worm, and since the Pitman arm is fixed to the sector axis, the arm operates and moves the track link linked with it back and forth. Move to steer. In addition, this type is simple in structure and handling, but the handle is heavy and it is not used except for light vehicles.

또한 웜 롤러 형식(worm roller type)은 웜섹터기어 형식의 섹터기어 대신에 롤러를 사용한 것인데, 미끄럼 접촉을 굴림접촉으로 만든 웜섹터기어 형식의 개량형으로서, 기어접촉면의 저항이 적고 반가역식이며 경쾌한 핸들조작을 할 수 있다.In addition, the worm roller type uses a roller instead of a worm sector gear type sector gear. It is an improved type of worm sector gear type that makes sliding contact rolling. The gear contact surface has low resistance, semi-reversible and light handle. I can operate it.

그리고 캠 레버 형식(cam lever type)은 웜핀 형식이라고도 부르며 핀이 웜과 선접촉으로 물려 있다. 이 형식은 핀과 웜의 접촉면적이 작고 마모도 적어지나 접촉면의 압력이 커져 마모가 빨라지는 결점이 있다. 웜은 일반적으로 부동피치이고 양끝보다도 중앙부쪽이 피치가 작게 되어 있으며, 캠에 접촉하는 롤러 볼은 마찰을 줄이기 위하여 니들 롤러를 사용하고 이것을 통해서 섹터축에 설치되어 있다.The cam lever type is also called the worm pin type and the pin is in line contact with the worm. This type has the disadvantage that the contact area between the pin and the worm is small and the wear is less, but the wear pressure is increased due to the pressure on the contact surface. The worm is generally a floating pitch and has a smaller pitch at the center than both ends, and the roller balls contacting the cam use needle rollers to reduce friction and are provided on the sector shaft.

또한 스크루 너트 형식(screw nut type)은 웜 너트형이라고도 하며 웜에 물린 너트를 움직여서 조향하는 장치로서, 너트에는 로커암(포크)과 연결되어 있고 로커암의 작동은 피트먼암으로 전달한다.The screw nut type is also called a worm nut type and is a device for steering by moving a nut bitten by a worm. The nut is connected to a rocker arm (fork), and the operation of the rocker arm is transmitted to the Pitman arm.

그리고 스크루 볼식(screw ball type)은 웜과 볼터트형이라고도 하며, 웜과 너트 사이에 다수의 강철 볼을 일렬로 원주방향으로 설치하여 너트의 회전운동을 쉽게 한 방식으로서, 핸들조작이 가볍고 큰 하중에 견디며 마모도 적은 장점이 있다.The screw ball type is also called worm and bolt type, and it is easy to rotate the nut by installing a plurality of steel balls in a line in the circumferential direction between the worm and the nut. It has the advantage of resisting wear and having less wear.

또한 랙과 피니언 형식(rack and pinion type)은 스티어링 휠의 축 끝에 고정된 피니언 기어를 랙 기어와 맞물리게 하여 피니언 기어의 회전운동을 좌우의 직선운동으로 바꾸어 조향하는 기어장치로서, 랙 기어가 3 개로 분할된 타이로드의 일부로 되어 다른 형식에 비해 작기 때문에 소형이고 가벼운 장점이 있는 반면에 바퀴가 노면에서 받는 충격이 핸들에 전달되기 때문에 랙 가이드를 부착하여 랙 기어와 피니언 기어의 마찰에 의하여 핸들을 안정시켜 주어야 한다.In addition, the rack and pinion type is a gear device that steers by turning the pinion gear fixed to the shaft end of the steering wheel with the rack gear and changing the rotational movement of the pinion gear to the left and right linear motions. As it is part of the divided tie rod, it is small and light compared to other types, while the impact of the wheels on the road is transmitted to the handle, so the rack guide is attached to stabilize the handle by friction between the rack gear and the pinion gear. It must be done.

그리고 조향 칼럼은 조향 휠을 통하여 운전자의 의도를 조향 기어박스에 전달하는 것을 기본으로 하여 안전성, 조작성이 요구되고 있으며, 이러한 조향 칼럼은 충돌시에 운전자가 관성으로 조향 장치에 충돌할 때의 충격력과 충돌시의 차체파손으로 조향 장치가 뒤쪽으로 돌출하는 양 및 실제차의 충돌에서 승차원의 상해기준값을 규제하고 있다.The steering column is based on the transmission of the driver's intention to the steering gearbox through the steering wheel, and safety and maneuverability are required.The steering column has an impact force when the driver collides with the steering device in an inertia during a collision. Due to the vehicle damage in the event of collision, the amount of steering device protrudes backwards and the standard value of injury in the passenger car in the collision of the actual vehicle are regulated.

그 예로 조향 칼럼이 충돌에너지를 흡수하는 방법을 살펴보면, 조향 휠의 스포크부와 허브부를 결합하는 부분의 좌굴에 의하여 충돌에너지를 흡수하는 방법; 조향 칼럼의 일부를 메쉬로 하여 이 부분의 압축 좌굴변형을 일으키게 하는 방법; 직경이 다른 조향 칼럼의 사이에 수지제의 케이지에 볼이 많이 압입되어 있어서 충돌시 볼이 소성홈을 만드는 방법 등이 있다As an example, a method of absorbing collision energy by a steering column includes: a method of absorbing collision energy by buckling of a portion that couples a spoke portion and a hub portion of a steering wheel; A portion of the steering column as a mesh to cause compression buckling of the portion; Many balls are pressed into a cage made of resin between steering columns of different diameters.

그런데 종래에는 도 1 에 도시한 바와 같이 자동차가 충돌을 하는 경우, 1 차 충격에 의해 조향 기어(10)가 실내로 밀려들어오면서 2 차 충격을 상기 조향 칼럼(20)이 흡수하도록 구성됨에 따라 1 차 충격을 흡수하지 못한 상태에서 2 차 충격만을 흡수하게 되므로 운전자를 효과적으로 보호하지 못하는 문제점이 있었다.However, in the related art, when a vehicle collides as illustrated in FIG. 1, the steering column 10 is pushed into the room by the primary impact and thus the secondary column is absorbed by the steering column 20. Since only the second shock is absorbed in a state in which the car shock is not absorbed, there is a problem in that the driver cannot be effectively protected.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동차가 전방으로 부터 충격을 받을 경우, 조향 기어가 1 차적으로 충격을 흡수하여 조향 기어에 의해 조향 칼럼이 운전자 쪽으로 이동되는 것을 최대한 방지하므로서 운전자의 부상을 최소화 할 수 있도록 한 자동차의 조향 기어를 제공하는 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and when the vehicle is impacted from the front, the steering gear absorbs the shock primarily to prevent the steering column from being moved toward the driver by the steering gear. There is therefore a steering gear in the car to minimize driver injury.

이와 같은 본 발명의 목적은 조향 휠의 회전운동을 직진운동으로 바꿈과 동시에 조향력을 증대시켜 링크기구에 의하여 타이어의 방향을 변경시키는 조향 기어의 하우징을 구성함에 있어서, 하우징을 주름관으로 형성하므로서 달성되는 것이다.The object of the present invention is achieved by forming a housing of the steering gear to change the direction of the tire by the link mechanism by changing the rotational movement of the steering wheel to a straight motion and at the same time increase the steering force, by forming the housing as a corrugated pipe will be.

이러한 본 발명은 자동차가 전방으로 부터 충격을 받을 경우, 엔진룸이 밀리면서 조향 기어가 실내로 밀려들어오는데, 이때 상기 조향 기어의 하우징이 주름관으로 형성됨에 따라 하우징이 휘어지면서 조향 기어에 연결되어 있는 조향 칼럼이 운전자쪽으로 이동되는 것을 최소화시켜 운전자의 부상을 최대한 방지할 수 있도록 하므로서 상기 목적을 달성할 수가 있는 것이다.In the present invention, when the vehicle is impacted from the front, the steering gear is pushed into the room while the engine room is pushed, wherein the steering of the steering gear is connected to the steering gear while the housing is bent as a corrugated pipe is formed. The above object can be achieved by minimizing the movement of the column toward the driver so as to prevent the injury of the driver as much as possible.

도 1 은 종래의 조향 기어를 도시한 요부 사시도.1 is a perspective view illustrating main parts of a conventional steering gear;

도 2 는 본 발명에 따른 조향 기어를 예시한 요부 사시도.2 is a perspective view of main parts illustrating a steering gear according to the present invention;

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100 : 조향 기어 110 : 하우징100: steering gear 110: housing

200 : 조향 칼럼200: steering column

이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술 구성 및 작용 효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

즉, 도 2 는 본 발명에 따른 일 실시 예를 보인 요부 사시도로서, 이에 예시한 바와 같이 본 발명은 조향 휠의 회전운동을 직진운동으로 바꿈과 동시에 조향력을 증대시켜 링크기구에 의하여 타이어의 방향을 변경시키는 조향 기어를 구성함에 있어서, 조향 기어(100)의 하우징(110)을 주름관으로 형성한 것을 특징으로 하는 것이다. 도면중 미설명 부호 (200)은 조향 칼럼이다.That is, Figure 2 is a perspective view of the main part showing an embodiment according to the present invention, as illustrated in the present invention is to change the rotational movement of the steering wheel to a straight motion and at the same time increase the steering force to change the direction of the tire by the link mechanism In configuring the steering gear to be changed, the housing 110 of the steering gear 100 is characterized in that formed in a corrugated pipe. Reference numeral 200 in the figure is a steering column.

이와 같이 형성된 본 발명은 조향 휠과 조향 축이 내설된 조향 칼럼, 그리고 조향 기어로 구성되어 있는 조향 장치에 있어서, 상기 조향 기어(100)가 충격에너지를 흡수할 수 있도록 구성함에 따라 자동차가 충격을 받을 경우, 상기 조향 기어(100)가 1 차 충격을 최대한 흡수한 후, 2 차 충격은 충격흡수장치가 되어 있는 조향 칼럼(200)을 통해 흡수하므로서 운전자의 부상을 최대한 경감시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention thus formed is a steering device comprising a steering wheel, a steering column in which a steering shaft is built, and a steering gear, wherein the steering gear 100 is configured to absorb shock energy so that an automobile may be impacted. If received, after the steering gear 100 absorbs the primary shock as much as possible, the secondary shock is to be absorbed through the steering column 200 is a shock absorber to reduce the injury of the driver as much as possible.

즉, 도 2 에 예시한 바와 같이 조향 기어를 구성함에 있어서, 조향 기어(100)의 하우징(110)을 강성이 적은 주름관으로 형성하므로서, 자동차가 전방으로 부터 충격을 받을 경우, 엔진룸이 밀리면서 상기 엔진룸에 의해 조향 기어(100)가 실내로 밀려들어올 때 상기 조향 기어(100)의 하우징(110)이 만곡형으로 휘어지면서 조향 샤프트(도면중 미도시)가 내설된 조향 칼럼(200)이 운전자 쪽으로 밀려들어오는 것을 최대한 감소시킴에 따라 자동차의 1 차 충격을 최대한 흡수하여 운전자의 부상을 최소화시킬 수 있도록 한 것이다.That is, in constituting the steering gear as illustrated in FIG. 2, the housing 110 of the steering gear 100 is formed of a corrugated pipe with less rigidity, and when the vehicle is impacted from the front, the engine room is pushed. When the steering gear 100 is pushed into the room by the engine room, the steering column 200 in which the steering shaft (not shown in the drawing) is built is bent while the housing 110 of the steering gear 100 is curved. By minimizing the ingress towards the driver, the car's primary shock is absorbed as much as possible to minimize the driver's injury.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 자동차의 조향 기어를 구성하고 있는 하우징을 주름관으로 형성하므로서, 자동차가 전방으로 부터 충격을 받을 경우, 상기 조향 기어의 하우징이 만곡형으로 휘어지면서 조향 기어에 연결된 조향 칼럼이 운전자에게 밀려들어가는 것을 최소화 시킴에 따라 운전자가 조향 휠에 의해 심하게 부상을 입게 되는 것을 방지할 수 있는 유용한 발명이다.As described above, the present invention forms a housing constituting the steering gear of the vehicle as a corrugated pipe, so that when the vehicle is impacted from the front, the steering of the steering gear is bent in a curved shape and connected to the steering gear. It is a useful invention that can prevent the driver from being seriously injured by the steering wheel as the column is minimized in the driver.

Claims

In the case of forming a steering gear for changing the direction of the tire by the link mechanism by changing the rotational movement of the steering wheel to a straight movement and simultaneously increasing the steering force, the housing 110 of the steering gear 100 is formed by a corrugated pipe. Features steering wheel of car.