KR20060022388A

KR20060022388A - Rotating inertia steering wheel

Info

Publication number: KR20060022388A
Application number: KR1020040071193A
Authority: KR
Inventors: 이광명
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2006-03-10

Abstract

본 발명은 관성 조향 휠에 관한 것으로, 조향 축이 끼워져 장착되는 허브와, 이 허브로부터 반경방향으로 연장된 다수개의 스포크, 이 스포크의 각 자유단과 결합된 림 및, 이 림이 회전될 때에 상기 림의 회전 질량을 증대시켜 회전 관성력이 부여되도록 하는 회전관성장치를 구비하여, 조향 휠을 급격히 조작해야 하는 경우에 운전자의 조향 휠의 조작력에 적절한 회전 관성력이 부가되도록 하여 조향 휠의 조작속도를 증대시켜 빠른 조향이 이루어지게 할 수 있을 뿐만 아니라 운전자의 조향 조작력도 줄일 수 있으므로, 운전자의 운전피로를 경감시켜 운전의 편의성을 향상시킬 수 있도록 된 것이다.The present invention relates to an inertial steering wheel, comprising a hub on which a steering shaft is fitted, a plurality of spokes extending radially from the hub, rims associated with each free end of the spokes, and when the rims are rotated. It is equipped with a rotary inertia device to increase the rotational mass of the rotational inertia, so that when the steering wheel is to be operated rapidly, an appropriate rotational inertia force is added to the driver's steering wheel operation to increase the operating speed of the steering wheel. Not only can the fast steering be made, but also the steering control power of the driver can be reduced, thereby reducing the driving fatigue of the driver and improving the convenience of driving.

Description

Rotating inertia steering wheel

도 1은 본 발명에 따른 회전관성장치가 설치된 조향 휠의 정면도,1 is a front view of a steering wheel equipped with a rotary inertia device according to the present invention;

도 2는 도 1의 A-A선 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 회전관성장치가 설치된 조향 휠이 빠르게 조작될 때의 작동 상태도이다.3 is an operational state diagram when a steering wheel equipped with a rotary inertia device according to the present invention is quickly operated.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1-허브 2-스포크1-hub 2-spoke

3-림 4-회전관성장치3-rim 4-rotation inertia

4a-가이드 4b-스프링4a-guide 4b-spring

4c-스틸 볼4c-steel ball

본 발명은 차량 등에 사용되는 조향 휠에 관한 것으로, 특히 조향 휠이 운전자에 의해 빠르게 조작될 때에 질량체를 이용해서 조향 휠에 회전 관성력을 부가하여 조향 휠의 운전조작의 편의성을 제공하도록 된 관성 조향 휠에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering wheel for use in a vehicle and the like, and more particularly, an inertial steering wheel configured to provide a rotational inertia force to a steering wheel by using a mass when the steering wheel is quickly operated by a driver, thereby providing convenience of driving operation of the steering wheel. It is about.

차량의 조향장치는 차량의 진행방향을 임의로 바꾸기 위해 조향을 하는 장치 로서, 운전자가 차량의 진행방향을 바꾸기 위해 직접 조향 조작을 하는 조향 휠과 이 조향 휠에 일체로 회전되게 연결되어 상기 조향 휠의 회전력을 전달하는 조향 축 및 이 조향 축을 차체에 장착시키기 위한 조향 컬럼 등으로 구성된 조작기구와, 상기 조향축의 회전을 감속하여 조작력을 크게 함과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 기어장치나 혹은 유압으로 작동되어 운전자의 조향휠의 조작력을 보조해주는 동력실린더 및, 이 기어장치나 동력실린더의 작동을 앞바퀴에 전달하고 또 좌우 바퀴의 관계 위치를 바르게 지지하기 위해 피트먼 아암과 드래그 아암, 너클 아암 및 타이 로드 등으로 구성된 링크기구로 이루어져 있다.The steering device of the vehicle is a device for steering to arbitrarily change the traveling direction of the vehicle. The steering wheel of the vehicle is directly connected to the steering wheel and is directly connected to the steering wheel to change the traveling direction of the vehicle. An operating mechanism comprising a steering shaft for transmitting rotational force and a steering column for mounting the steering shaft to a vehicle body, and a gear for reducing the rotation of the steering shaft to increase the operating force and changing the direction of movement of the operating mechanism to be transmitted to the link mechanism. Power cylinders that are actuated by the device or hydraulically to assist the operator's steering wheel, and Pitman and Drag Arms to transmit the operation of the gears or cylinders to the front wheels and to correctly support the relationship between the left and right wheels. And link mechanism consisting of knuckle arm and tie rod.

상기 조향 휠은 조향축이 끼워져 장착되는 허브와, 이 허브로부터 방사방향으로 뻗은 다수개의 스포크 및 상기 스포크의 선단부들을 연결하는 환형의 림으로 구성되어 있다.The steering wheel is composed of a hub on which a steering shaft is fitted, a plurality of spokes extending radially from the hub, and an annular rim connecting the tips of the spokes.

이에 따라 운전자가 차량을 조향시키기 위해 통상적으로 상기 림을 파지한 상태에서 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면, 운전자의 조향 의지가 허브를 통해 조향축에 전달되고, 조향축은 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하면서 조향기어박스나 동력실린더로 움직여서 조향이 이루어지게 된다.Accordingly, when the driver rotates clockwise or counterclockwise while holding the rim to steer the vehicle, the driver's steering will be transmitted to the steering shaft through the hub, and the steering shaft is clockwise or counterclockwise. The steering is achieved by moving the steering gear box or the power cylinder while rotating.

그런데, 상기와 같은 종래의 조향 휠에서 림은 플라스틱이나 스틸 소재로 일정한 두께를 갖는 파이프를 환형으로 성형해서 제작되기 때문에 원주 방향을 따라 균일한 질량을 갖고 있고, 상기 림을 허브와 연결하는 스포크도 일정한 형상을 갖도록 성형되어 있는 바, 이로 인해 예컨대 운전자가 급격히 조향 휠을 조작해야 하는 경우에 운전자의 조향 휠의 조작력에 적절한 외력을 부가하여 운전피로를 적절 히 줄여줄 수 있는 수단이 마련되어 있지 않아서 운전 편의성의 향상 측면에서 미흡한 결점이 있었다.However, in the conventional steering wheel as described above, since the rim is manufactured by molding a pipe having a certain thickness of plastic or steel in an annular shape, the rim has a uniform mass along the circumferential direction, and the spoke connecting the rim to the hub Since it is molded to have a certain shape, for example, when the driver needs to operate the steering wheel suddenly, there is no means for appropriately reducing the driving fatigue by adding an appropriate external force to the driving force of the steering wheel. There was a shortcoming in terms of improved convenience.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 조향 휠을 급격히 조작해야 하는 경우에 운전자의 조향 휠의 조작력에 적절한 외력이 부가되도록 하여 조향 휠의 조작속도를 증대시켜 빠른 조향이 이루어지게 할 수 있을 뿐만 아니라 운전자의 조향 조작력도 줄일 수 있으므로, 운전자의 운전피로를 경감시켜 운전의 편의성을 향상시킬 수 있도록 된 관성 조향 휠을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and when the steering wheel is to be operated rapidly, an appropriate external force is added to the driving force of the steering wheel of the driver so as to increase the operation speed of the steering wheel so that quick steering can be achieved. In addition, the steering operation force of the driver can be reduced as well, and an object thereof is to provide an inertial steering wheel which can reduce driving fatigue of a driver and improve driving convenience.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향 축이 끼워져 장착되는 허브와, 이 허브로부터 반경방향으로 연장된 다수개의 스포크, 이 스포크의 각 자유단과 결합된 림 및, 이 림이 회전될 때에 상기 림의 회전 질량을 증대시켜 회전 관성력이 부여되도록 하는 회전관성장치를 구비하고 있다.The present invention for achieving the above object, the hub is fitted with a steering shaft, a plurality of spokes extending radially from the hub, a rim coupled with each free end of the spoke, and when the rim is rotated It is provided with a rotary inertia device for increasing the rotational mass of the rim to impart a rotational inertia force.

바람직하기로는, 상기 회전관성장치가 상기 스포크의 내부에서 상기 림과 스포크의 결합부위로부터 상기 허브의 일부까지 스포크의 길이방향을 따라 연장되면서 양단이 폐쇄된 파이프 형상의 가이드와, 이 가이드 속에 삽입되어 가이드를 따라 이동되는 스틸 볼 및, 이 스틸 볼을 탄력적으로 지지하는 스프링을 갖춘 것을 특징으로 한다.Preferably, the rotary inertia device extends along the longitudinal direction of the spoke from the coupling portion of the rim and the spoke to the portion of the hub in the spoke, and is inserted into the guide having a closed pipe shape at both ends. And a steel ball moving along the guide, and a spring for elastically supporting the steel ball.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 회전관성장치가 설치된 조향 휠의 정면도이고, 도 2 는 도 1의 A-A선 단면도인 바, 조향축이 끼워져 장착되는 허브(1)에 다수개의 스포크(2)가 방사방향으로 뻗어 연장되어 있고, 상기 각 스포크(2)의 단부에는 원형을 이루는 림(3)이 결합되어 있다.1 is a front view of a steering wheel equipped with a rotary inertia device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. Extends to the end of each spoke (2) is coupled to the rim (3) forming a circle.

그리고, 상기 스포크(2)의 길이방향을 따라, 즉 허브(1)를 중심으로 해서 반경방향으로 스포크(2)의 내부에는 회전관성장치가(4)가 각각 설치되어 있다.In addition, a rotary inertia device 4 is provided inside the spoke 2 in the radial direction along the longitudinal direction of the spoke 2, that is, around the hub 1.

상기 회전관성장치(4)는 상기 스포크(2)의 내부에서 상기 림(3)과 스포크(2)의 결합부위로부터 상기 허브(1)의 일부까지 스포크(2)의 길이방향을 따라 연장되면서 양단이 폐쇄된 파이프 형상의 가이드(4a)와, 이 가이드(4a) 속에 삽입되면서 상기 가이드(4a)의 일단, 즉 상기 림(3)과 스포크(2)의 결합부위까지 연장된 가이드(4a)의 일단에 그 일단이 고정되게 부착되면서 타단은 자유단으로 형성된 스프링(4b) 및, 이 스프링(4b)의 자유단에 지지된 질량체로서의 스틸 볼(4c)을 갖추고 있다.The rotary inertia device 4 extends along the longitudinal direction of the spoke 2 from the engaging portion of the rim 3 and the spoke 2 to a part of the hub 1 inside the spoke 2. Of the closed pipe-shaped guide 4a and the guide 4a which is inserted into the guide 4a and extends to one end of the guide 4a, that is, to the engaging portion of the rim 3 and the spoke 2; One end is fixedly attached to one end and the other end is provided with the spring 4b formed in the free end, and the steel ball 4c as a mass body supported by the free end of this spring 4b.

이에 따라, 운전자가 상기 림(3)을 손으로 파지한 상태에서 조향 휠을 급격히 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시켜 주면, 상기 스틸 볼(4c)이 원심력을 받아서 도 3에 도시된 바와 같이 상기 가이드(4a)내에서 가이드(4a)의 외측으로, 즉 림(3) 쪽을 향해 스프링(4b)을 압축시키면서 이동하게 된다.Accordingly, when the driver sharply rotates the steering wheel clockwise or counterclockwise in the state in which the driver grips the rim 3 by hand, the steel ball 4c receives the centrifugal force and thus, as shown in FIG. The guide 4a moves while compressing the spring 4b to the outside of the guide 4a, that is, toward the rim 3.

상기 스틸 볼(4c)의 이동거리는 스틸 볼(4c)이 받게 되는 원심력의 크기에 비례하게 되고, 운전자가 조향 휠을 급격히 조작할수록 그에 비례하여 스틸 볼(4c)이 스프링(4b)을 압축시키면서 림(3)과 인접하게 이동하게 된다.The moving distance of the steel ball 4c is proportional to the magnitude of the centrifugal force that the steel ball 4c receives, and as the driver steeres the steering wheel, the steel ball 4c compresses the spring 4b in proportion to it. It moves adjacent to (3).

상기와 같이 스틸 볼(4c)이 원심력을 받아서 림(3)과 인접하게 이동하게 되 면, 림(3)의 회전 질량이 증가되면서 그에 따라 회전관성도 커지게 되므로, 운전자에 의한 림의 조작력에 상기 스틸 볼(4c)에 작용하는 회전 관성력이 부가되어, 조향 휠의 조작력이 증대됨으로써, 조향 휠을 상대적으로 적은 힘으로 빠르게 조작할 수 있게 된다.As described above, when the steel ball 4c moves in close proximity to the rim 3 due to the centrifugal force, the rotational mass of the rim 3 increases, thereby increasing the rotational inertia. The rotational inertia force acting on the steel ball 4c is added, and the operating force of the steering wheel is increased, so that the steering wheel can be quickly operated with a relatively small force.

따라서, 조향 휠의 운전조작이 적은 힘으로 편리해지게 되어 운전조작의 편의성이 향상되게 된다.Therefore, the driving operation of the steering wheel becomes convenient with little force, thereby improving the convenience of the driving operation.

한편, 운전자가 조향 휠을 다시 서서히 조작하거나 혹은 조작하지 않게 되면, 상기 스틸 볼(4c)이 상기 스프링(4b)의 탄성 복원력에 의해 다시 허브(1) 쪽으로 가이드(4a)를 따라 이동하게 되므로, 조향 휠을 조작할 때에 상기 스틸 볼(4c)에 의한 회전 관성력이 조향 휠의 조작력에 거의 부가되지 않게 되므로, 조향 휠의 섬세한 조작이 이루어질 수 있게 되는 것이다.On the other hand, if the driver slowly manipulates or does not operate the steering wheel again, the steel ball 4c is moved along the guide 4a toward the hub 1 again by the elastic restoring force of the spring 4b, When the steering wheel is operated, the rotational inertia force by the steel ball 4c is hardly added to the steering force of the steering wheel, so that delicate operation of the steering wheel can be made.

한편, 본 발명의 실시예에서 회전 관성력을 발생시키는 질량체로 스틸 볼을 예를 들어 설명하였지만, 적절한 회전 관성력을 발생시킨다면 스틸 볼에 한정되지 않고, 다른 재질이나 다른 형상을 갖는 질량체를 사용할 수 있다.On the other hand, in the embodiment of the present invention, a steel ball is described as an example of the mass generating the rotational inertia force, if the appropriate rotational inertial force is generated is not limited to the steel ball, it is possible to use a mass having a different material or a different shape.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 관성 조향 휠에 의하면, 운전자가 조향 휠을 급격히 조작할 때에 조향 휠에 장치된 질량체에 의해 회전 관성력이 발생하여 운전자의 조향 휠의 조작력에 부가됨으로써, 운전자가 상대적으로 적은 힘으로 조향 휠을 빠르게 조작할 수 있게 되어, 운전 조작의 편의성이 향상될 뿐만 아니라 운전 피로도 줄여줄 수 있는 등의 효과가 있다.As described above, according to the inertial steering wheel according to the present invention, when the driver operates the steering wheel sharply, a rotational inertia force is generated by the mass body mounted on the steering wheel and added to the driving force of the steering wheel of the driver, whereby the driver is relatively The steering wheel can be quickly operated with a small force, thereby improving convenience of driving and reducing driving fatigue.

Claims

A hub to which the steering shaft is fitted, a plurality of spokes extending radially from the hub, rims associated with each free end of the spokes, and rotational mass of the rim when the rim is rotated to impart rotational inertia An inertial steering wheel with a rotating inertia device.

The pipe-shaped guide of claim 1, wherein the rotary inertia device extends along the longitudinal direction of the spoke from the coupling portion of the rim and the spoke to a portion of the hub in the spoke, An inertial steering wheel having a mass inserted and moved along a guide, and a spring for resiliently supporting the mass.

The inertial steering wheel according to claim 2, wherein the mass is made of steel balls.