KR950009327Y1

KR950009327Y1 - Steering device for vehicle

Info

Publication number: KR950009327Y1
Application number: KR2019930010105U
Authority: KR
Inventors: 심창섭
Original assignee: 만도기계 주식회사; 정몽원
Priority date: 1993-06-10
Filing date: 1993-06-10
Publication date: 1995-10-25
Also published as: KR950001090U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Vehicle steering

제 1 도는 종래 차량용 조향장치의 개략적 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional vehicle steering apparatus.

제 2 도는 종래 랙바의 전체에 걸쳐 분포되는 하중의 분포도.2 is a distribution diagram of loads distributed throughout the conventional rack bar.

제 3 도는 분 고안에 따른 차량용 조향장치의 개략적 단면도.3 is a schematic cross-sectional view of a vehicle steering apparatus according to the present invention.

제 4 도는 본 고안에 따른 차량용 조향장치에 있어 랙바에 분포되는 하중의 분포도.4 is a distribution diagram of loads distributed in a rack bar in a vehicle steering apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 핸들 20 : 조향축10: handle 20: steering shaft

30 : 랙 바(Rackbar) 40 : 튜우브30: rack bar 40: tube

50 : 부쉬 70 : 중간부쉬50: bush 70: intermediate bush

본 고안은 차량용 조향장치에 관한 것으로서, 상세하게는 핸들의 회전운동을 직성운동으로 변환시키는 랙바에 걸리는 하중을 고루 분산 시킴으로써 그 구조적 강성을 보강한 차량용 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle steering apparatus, and more particularly, to a vehicle steering apparatus that reinforces structural rigidity by distributing a load applied to a rack bar that converts a rotational movement of a steering wheel into a linear movement.

일반적으로 조향장치는 자동차의 주행 방향을 임의로 바꾸어주는 장치로서 그 일반적인 구조는 조향조작을하는 핸들고, 노면에서의 충격을 흡수하는 조향 축 및 핸들의 운동방향을 바꾸는 조향기어로 대별된다. 이대특히 조향기어는 차량의 선회시 반력을 이길 수 있으며 선회감각을 느낄수 있고 또한 복원성능이 있는 것이 요구되어 지는데, 이러한 조향기어에 따라 크게 볼 너트형식과 랙과 피니언 형식으로 대별된다.In general, a steering device is a device for arbitrarily changing the driving direction of a vehicle. The general structure is a steering wheel for steering operation, and a steering gear for absorbing an impact on a road surface and a steering gear for changing a moving direction of the steering wheel. In particular, steering gears are required to be able to overcome the reaction force when the vehicle is turning, to feel the turning sensation, and to have a restoring performance. The steering gears are largely divided into ball nut type, rack and pinion type.

제1도에는 조향기어를 랙과 피니언 형식을 취한 조향장치가 도시되어 있다. 즉, 핸들(1)에는 그 일단부부에 피니언이 그 일측에 결합된 조향축(2)이 결합된다. 그리고 이 조향축(2)의 피니언에는 랙바(3)의 일단에 소정길이 형성된 랙이 이 맞물림된다. 이때 랙바(3)의 타단은 바퀴연결장치와 결합되어 있어 조향 휠 즉, 핸들(1)의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 바퀴에 전달하게 된다. 한편, 랙바(3)의 외주면에는 외부의 충격으로 부터 랙바(3)를 보호하기 위해 튜우브(4)가 감싸여져 있으며, 이 튜우브(4)의 일단부에는 랙바(3)와 함께 튜우브(4)내면을 따라 소정길이 이동되는 부쉬(5)가 결합된다. 그리고 이 부쉬(5)와 인접된 부위에는 부쉬(5)가 튜우브(4)의 외부로 이탈되는 것을 방지하는 스톱퍼(6)가 튜우브(4)의 일단에 고정 설치된다. 이와 같은 구조를 갖는조향장치에 있어서 랙바(3)는 제1도에 도시된 바와 같이 피니언과 랙이 결합된 부위(A)와 튜우브(4)의 일단에 마련된 부쉬(5)와 결합된 부위(B)에서 각각 지지되는 구조를 가진다. 이와같은 상태에서 랙바(3)의 일단에 충격 등에 의해 휨하중(W)이 걸림에 있어서는, 제2도에 도시된 바와 같이 랙바(3)는 그 축중심을 기준으로하여 그 양단부에 각각 S1과 S2의 하중이 걸리게 된다. 이때 이 랙바(3)의 양단부에 걸리는 하중 S1과 S2는그 하중 분포도에서 보는 바와 같이 S1S2의 하중이 걸리게 됨으로써 그 하중 분포도가 매우 급격한 경사를 이루고 있음을 알수 있다. 즉, 랙바(3)의 양단부에 걸리는 하중에 차이가 있는 것이다. 이와같이 랙바(3)의 양단부에 걸리는 하중의 분포가 차이가 나는 것에 의해서는 랙바(3)의 일측에서 휨이 발생되고 이에의해 랙바(3)의 일측에 마련된 랙(3a)과 피니언(2a)의 이맞물림이 해제될 우려가 있어 핸들(1)의 회전력을 랙바(3)를 통해 제대로 바퀴에 전달할 수 없다는 문제점이 있다.FIG. 1 shows a steering device in which the steering gear has a rack and pinion type. That is, the steering shaft 1 is coupled to the steering shaft 1, the pinion is coupled to one side thereof at one end thereof. The pinion of the steering shaft 2 is engaged with a rack having a predetermined length formed at one end of the rack bar 3. At this time, the other end of the rack bar (3) is coupled to the wheel connection device is to change the rotational movement of the steering wheel, that is, the handle (1) to a linear movement to be transmitted to the wheel. On the other hand, the outer circumferential surface of the rack bar (3) is wrapped with a tub (4) to protect the rack bar (3) from external shocks, one end of the tub (4) with the rack bar (3) tubing (4) The bush 5 which is moved a predetermined length along the inner surface is coupled. In addition, a stopper 6 is fixed to one end of the tub 4 to prevent the bush 5 from escaping to the outside of the tub 4 at a portion adjacent to the bush 5. In the steering apparatus having such a structure, as shown in FIG. 1, the rack bar 3 is a portion where the pinion and the rack are coupled to the portion A and the portion combined with the bush 5 provided at one end of the tub 4. Each has a structure supported by (B). In this state, when the bending load W is applied to one end of the rack bar 3 by an impact or the like, as shown in FIG. 2, the rack bar 3 is formed at both ends of the rack bar 3 based on its axis center. The load of S2 is applied. At this time, the loads S1 and S2 applied to both ends of the rack bar 3 are S1 as shown in the load distribution diagram. As the load of S2 is applied, the load distribution shows a very steep inclination. In other words, there is a difference in the load applied to both ends of the rack bar (3). As a result of the difference in the distribution of loads applied to both ends of the rack bar 3 as described above, warpage occurs on one side of the rack bar 3, whereby the racks 3a and pinion 2a provided on one side of the rack bar 3 are formed. There is a concern that the engagement is released, there is a problem that can not properly transmit the rotational force of the handle (1) to the wheel through the rack bar (3).

본 고안은 이와같은 종래 조향장치의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서. 랙바의 일단에 휨하중이 걸리더라도 어느 일단에 무리한 하중이 걸리지 않고 랙바 전체적으로 균일한 하중이 걸리게 함으로써 랙바의 변형을 방지할 수 있는 조향장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is devised to solve the problems of the conventional steering device. It is an object of the present invention to provide a steering apparatus capable of preventing deformation of a rack bar by applying a uniform load to the entire rack bar without applying an excessive load on one end even if a bending load is applied to one end of the rack bar.

이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 그 일단이 핸들과 연결되고 그 타단에 피니언이 형성된 조향축과, 이 조향축의 피니언과 이 맞물림되는 랙이 그 일단에 마련되어 핸들의 회전력을 직선운동으로 변환하여 바퀴연결장치를 통해 바퀴에 전달하는 랙바와, 이 랙바의 외측을 감싸며 그 일단부 내면에 랙바와 연동하는 부쉬와 이 부쉬의 이동거리를 한정하는 스톱퍼가 각각 마련된 튜우브를 구비하는 조향장치에 있어서, 상기 튜우브의 양단부로 부터 소정거리를 갖는 튜우브 내면에 중간부쉬를 개재하여 랙바의 양단부와 인접된 부위에 분포되는 편중된 하중을 랙바 전제에 걸쳐 고루 분포되도록 된 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a steering shaft having one end connected to the handle and a pinion formed at the other end thereof, and a pinion of the steering shaft engaged at the one end thereof to convert the rotational force of the handle into linear motion. To a wheel through a wheel connection device, and a steering device including a tub that wraps the outside of the rack bar and a bush that interlocks with the rack bar on one end of the rack bar and a stopper for limiting the movement distance of the bush. In this case, there is a feature that the unbalanced load distributed at both ends of the rack bar and adjacent to the rack bar through the middle bush on the inner surface of the tub having a predetermined distance from both ends of the tub is evenly distributed throughout the rack bar. .

이와같은 본 고안은, 랙바를 감싸는 튜우브의 내면에 설치된 중간부쉬에 의해 랙바 전체에 걸쳐 균일한 하중이 분포되는 것이어서 랙바의 변형을 방지할 수 있다. 따라서 그 본질적인 목적인 핸들로 부터의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 바퀴연결장치를 통해 바퀴에 원활히 전달할 수 있다.The present invention, such that the uniform load is distributed over the entire rack bar by the intermediate bushing installed on the inner surface of the tubing surrounding the rack bar can prevent the deformation of the rack bar. Therefore, the rotational motion from the steering wheel, which is its essential purpose, can be converted into linear motion and smoothly transmitted to the wheels through the wheel connection device.

이하 본 고안에 따는 조향장치의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a steering apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 고안에 따른 조향장치의 일부 절제 단면도이고, 제4도는 랙바에 걸리는 하중의 분포를 보인 개략적 하중 분포도이다.3 is a partial cutaway cross-sectional view of a steering apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic load distribution diagram showing a distribution of loads applied to a rack bar.

이에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 조향장치는, 핸들(10)에 그 일단이 결합된 조향축(20)의 타단에는 피니언이 일체로 마련된다. 그리고 이 조향축(20)의 피니언에는 그 일단이 바퀴(미도시)에 결합된 랙바(30)의 타단에 형성된 랙이 이 맞물림된다. 그리고 이 랙바(30)의 외측면에는 랙바(30)가 외부로 부터의 충격등에 의해 파손되는 것을 방지하기 위한 튜우브(40)가 설치된다. 한편, 튜우브(40)의 일측단부와 인접된 부위 즉,바퀴 연결장치와 인접된 부위에는 랙바(30)와 접촉되어 튜우브(40)의 내면을 따라 소정길이 이송되는 부쉬(50)가 설치되며 그 단부에는 이 부쉬(50)의 이송거리를 한정하는 스톱퍼(60)가 설치된다. 한편, 이튜우브(40)의 내면에는 즉, 그 양단부로 부터 소정거리를 갖는 위치에는 본 고안의 특징적인 요소를 갖는 것으로서 랙바(30)의 양단부에 걸리는 하중의 분포가 불균형하여 랙바(30)의 변형이 생기는 것을 방지하는 중간부쉬(70)가 고정 설치된다. 이때 중간부쉬(70)의 고정위치(L)는 피니언과 랙크의 결합위치를 A, 튜우브(40)의 일단에 결합된 부쉬(50)의 결합위치를 B, 중간부쉬(70)의 결합위치를 C라 가정하고, 이 A로부터 B지점 까지의 거리를 11, 랙바(30)의 일단부로 부터 피니언과 랙크의 결합위치 까지의 거리를 12라 가정할때, 다음식을 만족함이 바람직하다.As shown therein, the steering apparatus according to the present invention, the pinion is integrally provided at the other end of the steering shaft 20, one end of which is coupled to the handle 10. And the pinion of the steering shaft 20 is engaged with the rack formed at the other end of the rack bar 30, one end of which is coupled to a wheel (not shown). And the tub 40 is installed on the outer surface of the rack bar 30 to prevent the rack bar 30 from being damaged by an impact from the outside. On the other hand, a portion 50 adjacent to one end of the tub 40, that is, the portion adjacent to the wheel connecting device is installed in the bush 50 in contact with the rack bar 30 and a predetermined length along the inner surface of the tub 40 is installed. At the end thereof, a stopper 60 is provided to limit the transfer distance of the bush 50. On the other hand, on the inner surface of the etub 40, that is, a position having a predetermined distance from both ends thereof has a characteristic element of the present invention, the distribution of the load applied to both ends of the rack bar 30 is unbalanced, The intermediate bush 70 is fixedly installed to prevent deformation. At this time, the fixed position (L) of the intermediate bush 70 is the engagement position of the pinion and rack A, the engagement position of the bush 50 coupled to one end of the tub (40) B, the engagement position of the intermediate bush 70 Assuming that C, and the distance from the point A to the point B to 11, the distance from one end of the rack bar 30 to the combined position of the pinion and the rack 12 is preferably satisfied.

식 : L=11/2Expression: L = 11/2

이와같이 구성된 본 고안에 따른 조향장치에 의하면, 랙바(30)의 일단에 즉, 피니언과 랙크가 결합된 부위와 인접된 부위에 외부의 충격 등에 의해 휨하중(W)이 가하여 지게 되면, 제4도에 도시된 바와 같이 랙바(3)는 그 축중심(S)을 기준으로 하여 그 양단부에 각각 S1과 S2의 하중이 분포되고, 중간부쉬(70)가 결합된 부위에는 S3의 하중이 분포하게 된다. 이때 이 각 부위에 분포되는 하중은, 그 분포도에 도시된 바와 같이 S1=S2=S3의 하중이 분포되게 됨으로써 결과적으로 랙바(30) 전체에 걸쳐 고른 하중이 분포됨을 알수 있다. 따라서 랙바(30)의 어느 일단에 편중된 하중이 분포됨으로써 랙바(30)이 변형이 발생되는 것을 방지할 수 있다.According to the steering apparatus according to the present invention configured as described above, when the bending load (W) is applied to one end of the rack bar 30, that is, the portion adjacent to the portion where the pinion and the rack are coupled by an external impact or the like, FIG. As shown in the rack bar 3, the loads of S1 and S2 are distributed at both ends of the rack bar 3 based on the shaft center S, and the load of S3 is distributed at the portion where the intermediate bush 70 is coupled. . At this time, it can be seen that the load distributed in each of these parts is distributed as the load of S1 = S2 = S3 as shown in the distribution diagram, and as a result, an even load is distributed over the entire rack bar 30. Therefore, by distributing the load biased at one end of the rack bar 30, it is possible to prevent the rack bar 30 from deformation.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 조향장치에 의하면, 랙바가 외부로 부터의 충격등에 의해 파손되는 것을 방지하기 위해 랙바의 외측면을 감싸는 튜우브의 소정부위 내면에 중간부시를 마련함으로써 랙바의 일단부에 휨하중이 걸림에 있어 발생되는 어느 일축의 불균일한 하중분포에 의해 랙바의 변형을 미연에 방지할 수 있다. 따라서 조향휠 즉, 핸들로 부터의 회전을 바퀴에 원활하게 직선운동으로 변환시켜 전달할 수 있다.According to the steering apparatus according to the present invention as described above, in order to prevent the rack bar from being damaged by an impact from the outside, one end of the rack bar by providing an intermediate bush on the inner surface of a predetermined portion of the tubing surrounding the outer surface of the rack bar It is possible to prevent the deformation of the rack bar by the uneven load distribution of any one axis caused by the bending load. Therefore, the steering wheel, that is, the rotation from the handle can be smoothly converted into a linear motion and transmitted to the wheel.

Claims

A steering shaft having one end connected to the handle and a pinion formed at the other end thereof, and a rack engaged with the pinion of the steering shaft provided at one end thereof to convert the rotational force of the handle into linear motion and transmit the wheel to the wheel through the wheel connection device. A vehicle steering apparatus comprising a bar and a tubing which surrounds an outer side of the rack bar and a bush that is interlocked with a rack bar on one end of the rack bar and a stopper for limiting the movement distance of the bush, respectively, is provided from both ends of the tub. A steering device for a vehicle, characterized in that a biased load distributed at both ends of the rack bar and adjacent to the rack bar is interposed on the inner surface of the tub having a distance.

According to claim 1, the coupling position of the intermediate bushing, the coupling position of the pinion and rack A, the coupling position of the bushing 50 coupled to one end of the tubing B, the coupling position of the intermediate bushing 70 is C And a distance from the point A to the point B to 11 and a distance from one end of the rack bar 30 to the position at which the pinion and the rack are coupled to each other, wherein the following steering formula is provided.

Expression: L = 11/2