KR20040015557A - shimmy and shake reducing device for steering device - Google Patents

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KR20040015557A
KR20040015557A KR1020020047840A KR20020047840A KR20040015557A KR 20040015557 A KR20040015557 A KR 20040015557A KR 1020020047840 A KR1020020047840 A KR 1020020047840A KR 20020047840 A KR20020047840 A KR 20020047840A KR 20040015557 A KR20040015557 A KR 20040015557A
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홍정표
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현대자동차주식회사
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/22Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system
    • B62D7/226Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system acting on the steering gear

Abstract

PURPOSE: A vibration reducing device of a steering system is provided to cut off a transfer path of vibration delivered through a steering shaft by automatically cutting off the steering shaft up and down by hydraulic pressure of oil of a power steering collected into an oil reservoir and accordingly to remove unpleasantness and uneasiness of a driver and secure operation stability. CONSTITUTION: A vibration reducing device of a steering system is composed of a clutch part(3) mounted to the upside of divided steering shafts(1,2); a slider(5) formed to surface-contact to the clutch part and connected to the lower part of the divided steering shaft by a spline; a fluid tank(7) fixed to a vehicle body to cover the clutch part and the slider; a spring(8) elastically supporting the slider to the clutch part; a stopper(9) installed to prevent the slider from rotating in the fluid tank within a predetermined range; an oil passage(11) disposed to feed oil between the clutch part and the slider in the neutral of the steering shaft; and an oil discharge outlet(13) installed to the fluid tank to discharge oil fed to the oil passage.

Description

조향장치의 진동저감장치{shimmy and shake reducing device for steering device}Vibration reduction device of steering device {shimmy and shake reducing device for steering device}

본 발명은 차량의 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조향장치의 스티어링샤프트를 타고 전달되는 각종 진동이 스티어링휠에 전달되는 것을 방지하도록 하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a steering apparatus of a vehicle, and more particularly, to preventing various vibrations transmitted on a steering shaft of a steering apparatus from being transmitted to a steering wheel.

도 1은 종래의 일반적인 파워스티어링 장치가 도시되어 있는바, 운전자의 스티어링휠(100) 조작이 스티어링샤프트(102)로 전달되면, 바퀴로부터의 저항력과 운전자의 조작력의 차이에 따라 오일펌프(104)에서 제공되는 유압으로 동력실린더(106)를 작동시켜 운전자의 조향력을 보조하는 보조 조향력을 발생시키도록 되어 있다.1 shows a conventional general power steering device, when the driver's steering wheel 100 manipulation is transmitted to the steering shaft 102, the oil pump 104 according to the difference between the resistance from the wheel and the driver's manipulation force. By operating the power cylinder 106 by the hydraulic pressure provided by the to generate the auxiliary steering force to assist the steering force of the driver.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 바퀴로부터의 저항력와 운전자의 조작력의 차이에 의해 각 포트의 개폐상태가 전환되는 제어밸브(108)에 오일펌프(104)로부터 오일이 공급되면, 상기 제어밸브(108)의 포트 개폐상태에 따라 동력실린더(106)에 적절한 유압이 공급되어 운전자의 조향력을 돕고, 상기 유압을 형성하기 위한 오일은 상기 제어밸브(108)로부터 오일리저버(110)로 회수되었다가 다시 상기 오일펌프(104)에 의해 제어밸브(108)로 순환되게 되어 있는 것이다.That is, as shown in FIG. 2, when oil is supplied from the oil pump 104 to the control valve 108 in which the opening and closing state of each port is switched by the difference between the resistance from the wheel and the driver's operating force, the control valve 108 Appropriate hydraulic pressure is supplied to the power cylinder 106 according to the open / closed state of the port to assist the driver's steering force, and oil for forming the hydraulic pressure is recovered from the control valve 108 to the oil reservoir 110 and then again. The oil pump 104 is to be circulated to the control valve 108.

물론, 운전자가 조향을 하지 않을 때는 상기 오일펌프(104)로부터의 오일은 제어밸브(108)에서 다시 오일리저버(110)로 회수되어 보조 조향력을 발생시키지 않게 된다.Of course, when the driver is not steering, the oil from the oil pump 104 is recovered from the control valve 108 back to the oil reservoir 110 so as not to generate the auxiliary steering force.

한편, 차량의 주행중 발생하는 진동(shimmy & shake)은 주로 변속기, 드라이브샤프트, 휠, 타이어 등의 진동에 의해 발생되어 스티어링휠(100)로 전달되어 운전자에게 불쾌감 및 불안감을 주게 되는 문제점이 있는데, 그 진동의 전달 경로를 보면, 타이로드 -> 기어박스 -> 유니버셜조인트 -> 스티어링컬럼 및 스티어링샤프트 -> 스티어링휠에 이르는 경로를 갖는다.On the other hand, the vibration (shimmy & shake) generated during the driving of the vehicle is mainly generated by the vibration of the transmission, drive shaft, wheels, tires, etc. is transmitted to the steering wheel 100 has a problem that gives the driver discomfort and anxiety, The transmission path of the vibration has a path from tie rods-> gearbox-> universal joint-> steering column and steering shaft-> steering wheel.

본 발명은 상기한 바와 같은 스티어링휠로 전해지는 진동을 저감하기 위하여 안출된 것으로서, 스티어링샤프트를 통해 전달되는 진동의 전달경로를 자동적으로 단절시킬 수 있도록 함으로써, 운전자의 불쾌감 및 불안감을 해소시키고 조정 안정성을 확보하도록 한 조향장치의 진동저감장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to reduce the vibration transmitted to the steering wheel as described above, it is possible to automatically disconnect the transmission path of the vibration transmitted through the steering shaft, thereby relieving the discomfort and anxiety of the driver and adjustment stability The purpose is to provide a vibration reducing device of the steering device to ensure that.

도 1은 일반적인 파워스티어링 장치를 도시한 구성도,1 is a block diagram showing a general power steering apparatus,

도 2는 도 1의 파워스티어링 장치의 작동메커니즘을 설명하기 위한 설명도,2 is an explanatory diagram for explaining an operation mechanism of the power steering apparatus of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 조향장치의 진동저감장치의 요부 구성도,3 is a main configuration diagram of a vibration reducing device of a steering apparatus according to the present invention;

도 4는 도 3의 진동저감장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the operation of the vibration reducing device of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1; 상측 스티어링샤프트2; 하측 스티어링샤프트One; Upper steering shaft 2; Lower steering shaft

3; 클러치부5; 슬라이더3; Clutch portion 5; Slider

7; 유체박스8; 스프링7; Fluid box 8; spring

9; 스토퍼11; 오일통로9; Stopper 11; Oil passage

13; 오일배출구13; Oil outlet

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 조향장치의 진동저감장치는 양분된 스티어링샤프트의 상측에 구비된 클러치부와;Vibration reduction device of the steering apparatus of the present invention for achieving the above object is a clutch portion provided on the upper side of the divided steering shaft;

상기 클러치부에 면접촉하도록 형성되며 양분된 스티어링샤프트의 하측에 스플라인으로 연결된 슬라이더와;A slider formed in surface contact with the clutch and connected to the lower side of the divided steering shaft by a spline;

상기 클러치부 및 슬라이더를 감싸며 차체에 고정된 유체탱크와;A fluid tank surrounding the clutch unit and the slider and fixed to the vehicle body;

상기 슬라이더를 상기 클러치부를 향하여 탄지하는 스프링과;A spring for holding the slider toward the clutch portion;

소정의 범위 내에서 상기 슬라이더가 유체탱크 내에서 회전하는 것을 방지하도록 설치된 스토퍼와;A stopper provided to prevent the slider from rotating in the fluid tank within a predetermined range;

스티어링샤프트가 중립시에 상기 클러치부와 슬라이더의 사이로 오일이 공급되도록 구비된 오일통로와;An oil passage provided so that oil is supplied between the clutch portion and the slider when the steering shaft is neutral;

상기 오일통로로 공급된 오일이 배출될 수 있도록 상기 유체탱크에 구비된 오일배출구로 구성된 것을 특징으로 한다.It characterized in that the oil discharge port provided in the fluid tank so that the oil supplied to the oil passage can be discharged.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 조향장치의 진동저감장치를 도시한 구조도로서, 스티어링샤프트를 상하로 양분하고, 그 사이에 본 진동저감장치를 구성한 바, 양분된 스티어링샤프트(1,2) 중 상측 스티어링샤프트(1)의 하측에 구비된 클러치부(3)와, 상기 클러치부(3)에 면접촉하도록 형성되며 하측 스티어링샤프트(2)에 스플라인으로 연결된 슬라이더(5)와, 상기 클러치부(3) 및 슬라이더(5)를 감싸며 차체에 고정된 유체탱크(7)와, 상기 슬라이더(5)를 상기 클러치부(3)를 향하여 탄지하는 스프링(8)과, 소정의 범위 내에서 상기 슬라이더(5)가 유체탱크(7) 내에서 회전하는 것을 방지하도록 설치된 스토퍼(9)와, 스티어링샤프트(1)가 중립시에 상기 클러치부(3)와 슬라이더(5)의 사이로 오일이 공급되도록 구비된 오일통로(11)와, 상기 오일통로(11)로 공급된 오일이 배출될 수 있도록 상기 유체탱크(7)에 구비된 오일배출구(13)로 구성되어 있다.Figure 3 is a structural diagram showing a vibration reducing device of the steering apparatus according to the present invention, the steering shaft is divided up and down, and the vibration reduction device is configured therebetween, the upper steering of the divided steering shaft (1, 2) A clutch portion 3 provided on the lower side of the shaft 1, a slider 5 formed in surface contact with the clutch portion 3 and connected to the lower steering shaft 2 by a spline, and the clutch portion 3. And a fluid tank (7) surrounding the slider (5) and fixed to the vehicle body, a spring (8) for holding the slider (5) toward the clutch portion (3), and the slider (5) within a predetermined range. Stopper 9 provided to prevent the engine from rotating in the fluid tank 7 and an oil passage provided so that oil is supplied between the clutch portion 3 and the slider 5 when the steering shaft 1 is neutral. 11 and the oil supplied to the oil passage 11 can be discharged. It consists of an oil outlet 13 provided in the fluid tank (7).

물론, 상기와 같은 구성은 반드시 스티어링샤프트를 양분하고 설치하는 것이 아니라 스티어링샤프트 하단과 기어박스를 연결하는 유니버설조인트를 양분하고 설치할 수도 있다.Of course, the above configuration is not necessarily bisecting and installing the steering shaft, but also bisecting and installing a universal joint connecting the lower end of the steering shaft and the gearbox.

여기서, 상기 유체탱크(7)는 상기 양분된 스티어링샤프트(1,2)가 상 하측에서 각각 회전 가능하게 삽입되고 그 사이에 압유가 공급될 수 있는 공간을 형성하도록 되어 있으며, 상기 오일통로(11)는 상측 스티어링샤프트(1)의 중립시에 오일펌프에서 제어밸브를 통해 다시 오일리저버로 회수되는 오일이 공급되도록 하기 위해 상기 유체탱크(7)로부터 상기 클러치부(3)의 내부에 형성되어 있으며, 상기 유체탱크(7)의 오일배출구(13)는 상기 오일리저버로 연결된다.Here, the fluid tank (7) is formed so as to form a space in which the divided steering shaft (1, 2) is rotatably inserted in each of the upper and lower sides, the pressure oil can be supplied therebetween, the oil passage (11) ) Is formed inside the clutch portion 3 from the fluid tank 7 to supply oil recovered from the oil pump to the oil reservoir through the control valve when the upper steering shaft 1 is neutral. The oil outlet 13 of the fluid tank 7 is connected to the oil reservoir.

상기 클러치부(3)와 슬라이더(5)는 상호간의 접촉면을 크게 하고 자동조심이 이루어지도록 하기 위해 원추형으로 밀착되도록 형성되어 있으며, 상기 소정의 범위 내에서 상기 슬라이더(5)가 유체탱크(7) 내에서 회전하는 것을 방지하도록 설치된 스토퍼(9)는 상기 슬라이더(5)가 상기 클러치부(3)에 밀착된 경우에는 슬라이더(5)의 유체탱크(7)내의 회전을 가능하게 하고 슬라이더(5)가 클러치부(3)에서 이탈되는 경우에는 그 회전을 방지하도록 하는 범위 내에서 설치된다.The clutch portion 3 and the slider 5 are formed to be in a conical shape in order to increase the contact surface between each other and to be self-aligning, and the slider 5 is within the predetermined range of the fluid tank 7. The stopper 9 provided to prevent rotation in the cylinder enables the slider 5 to rotate in the fluid tank 7 and the slider 5 when the slider 5 is in close contact with the clutch portion 3. When is released from the clutch portion 3 is provided within the range to prevent the rotation.

도 3의 상태는 조향이 이루어지고 있는 상태로서, 스티어링샤프트(1)가 회전하여 상기 클러치부(3)의 오일통로(11)에 오일이 공급되지 않는 상태로서, 이때에는 상기 슬라이더(5)는 상기 스프링(8)의 탄성력에 의해 상기 클러치부(3)에 밀착되어, 운전자의 조향 조작력은 상기 클러치부(3)와 슬라이더(5)를 통해 하측의 스티어링샤프트(2)로 그대로 전달되어 원하는 조향 조작을 하게 되며, 물론, 이때는 제어밸브 및 동력실린더에 의해 운전자의 조향력을 보조하는 보조 조향력이 제공되게 된다.3 is a state in which steering is performed, in which the steering shaft 1 is rotated so that no oil is supplied to the oil passage 11 of the clutch unit 3, in which case the slider 5 is In close contact with the clutch unit 3 by the elastic force of the spring 8, the steering operation force of the driver is transmitted to the lower steering shaft 2 as it is through the clutch unit 3 and the slider 5 as it is desired steering And, of course, in this case, by the control valve and the power cylinder is provided an auxiliary steering power to assist the driver's steering power.

또한, 이 상태에서 상기 슬라이더(5)는 상기 스토퍼(9)로부터 자유로우므로 운전자의 조향력이 하측 스티어링샤프트(2)로 전해지는 데에 아무런 문제가 없다.In this state, since the slider 5 is free from the stopper 9, there is no problem in the driver's steering force being transmitted to the lower steering shaft 2.

도 4의 상태는 조향이 이루어지지 않고 있는 상태로서, 스티어링샤프트(1)가 중립상태이므로, 상기 오일통로(11)에는 상기 오일펌프에서 제어밸브를 거쳐 오일리저버로 회수되던 오일이 공급된다.4 is a state in which steering is not performed, and since the steering shaft 1 is in a neutral state, the oil passage 11 is supplied with oil recovered from the oil pump to the oil reservoir via a control valve.

따라서, 상기 오일은 상기 스프링(8)의 힘을 극복하고 상기 슬라이더(5)를 하강시키게 되므로, 상기 상측 스티어링샤프트(1)와 하측 스티어링샤프트(2)는 상기 클러치부(3)와 슬라이더(3) 사이에서 오일에 의해 단절된다. 따라서, 하측 스티어링샤프트(2)까지 전달되는 각종 진동은 상기 상측 스티어링샤프트(1)로 거의 전달되지 않고 차단되게 되어, 여기에 연결된 스티어링휠을 잡고 있는 운전자는 정숙함과 안정감을 느낄 수 있게 되는 것이다.Therefore, since the oil overcomes the force of the spring 8 and lowers the slider 5, the upper steering shaft 1 and the lower steering shaft 2 are connected to the clutch part 3 and the slider 3. Disconnected by oil). Therefore, the various vibrations transmitted to the lower steering shaft 2 are cut off almost without being transmitted to the upper steering shaft 1, so that the driver holding the steering wheel connected thereto can feel quietness and stability.

이때, 상기 슬라이더(5)는 상기 스토퍼(9)에 의해 유체박스(7)내에서의 회전이 억제되는 상태가 되어 스티어링휠과 타이어가 분리되어 있지만 타이어가 회전하지 않도록 안정되게 지지해주는 역할을 수행하게 된다.At this time, the slider 5 is in a state in which the rotation in the fluid box 7 is suppressed by the stopper 9 so that the steering wheel and the tire are separated, but serve to stably support the tire not to rotate. Done.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 오일리저버로 회수되는 파워스티어링용 오일의 유압을 이용하여 스티어링샤프트를 자동적으로 상하로 단절시킨 상태를 구현할 수 있도록 함으로써, 스티어링샤프트를 통해 전달되는 진동의 전달경로를 차단시켜, 운전자의 불쾌감 및 불안감을 해소시키고 조정 안정성을 확보하도록 한다.According to the present invention as described above, by using the hydraulic pressure of the power steering oil recovered by the oil reservoir to realize a state in which the steering shaft is automatically disconnected up and down, blocking the transmission path of vibration transmitted through the steering shaft. In order to solve the discomfort and anxiety of the driver, it is possible to secure coordination stability.

Claims (1)

양분된 스티어링샤프트의 상측에 구비된 클러치부와;A clutch unit provided at an upper side of the bisected steering shaft; 상기 클러치부에 면접촉하도록 형성되며 양분된 스티어링샤프트의 하측에 스플라인으로 연결된 슬라이더와;A slider formed in surface contact with the clutch part and connected to the lower side of the divided steering shaft by a spline; 상기 클러치부 및 슬라이더를 감싸며 차체에 고정된 유체탱크와;A fluid tank surrounding the clutch unit and the slider and fixed to the vehicle body; 상기 슬라이더를 상기 클러치부를 향하여 탄지하는 스프링과;A spring for holding the slider toward the clutch portion; 소정의 범위 내에서 상기 슬라이더가 유체탱크 내에서 회전하는 것을 방지하도록 설치된 스토퍼와;A stopper provided to prevent the slider from rotating in the fluid tank within a predetermined range; 스티어링샤프트가 중립시에 상기 클러치부와 슬라이더의 사이로 오일이 공급되도록 구비된 오일통로와;An oil passage provided so that oil is supplied between the clutch portion and the slider when the steering shaft is neutral; 상기 오일통로로 공급된 오일이 배출될 수 있도록 상기 유체탱크에 구비된 오일배출구;An oil outlet provided in the fluid tank so that the oil supplied to the oil passage is discharged; 로 구성된 것을 특징으로 하는 조향장치의 진동저감장치.Vibration reduction device of the steering device, characterized in that consisting of.
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