KR101126250B1 - Variable steering rack system - Google Patents

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Abstract

본 발명의 가변 스티어링 랙 시스템은 차체에 고정된 작동실린더에 삽입되고 가압의 정도에 따라 상기 작동실린더의 내부에서 이동 가능한 피스톤으로 구성되는 작동부; 상기 작동실린더와 유압라인을 통해 연결되는 이송실린더와, 상기 이송실린더의 내부에서 작동하는 스토퍼와, 상기 스토퍼와 이송실린더에 동시에 실링된 채 상기 스토퍼를 관통하고 이송실린더에 고정되는 스티어링 기어박스로 구성되어 상기 작동부에서 전달된 유압의 정도에 따라 상기 스토퍼가 이동하게 되는 액츄에이터부; 및 상기 스티어링 기어박스에 치합되는 스티어링 랙과, 상기 스티어링 랙의 끝단에 고정되는 랙 엔드와, 상기 랙 엔드와 볼 조인트 되면서 자동차 바퀴와 연결되는 타이로드로 구성되는 연결부를 포함한다.Variable steering rack system of the present invention is inserted into the operation cylinder fixed to the vehicle body and the operating portion consisting of a piston movable in the operation cylinder according to the degree of pressure; A transfer cylinder connected through the operation cylinder and the hydraulic line, a stopper operating inside the transfer cylinder, and a steering gear box penetrating the stopper while being simultaneously sealed to the stopper and the transfer cylinder and fixed to the transfer cylinder. Actuator to move the stopper in accordance with the degree of hydraulic pressure transmitted from the operating unit; And a connection part formed of a steering rack engaged with the steering gear box, a rack end fixed to an end of the steering rack, and a tie rod connected to the wheel while being ball jointed with the rack end.

스티어링, 가변, 기어박스, 유압, 스트로크 Steering, Variable, Gearbox, Hydraulic, Stroke

Description

가변 스티어링 랙 시스템{VARIABLE STEERING RACK SYSTEM}Variable Steering Rack System {VARIABLE STEERING RACK SYSTEM}

도 1은 종래 가변 스티어링 랙 시스템을 개략적으로 도시한 사시도.1 is a perspective view schematically showing a conventional variable steering rack system.

도 2는 본 발명에 가변 스티어링 랙 시스템을 개략적으로 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view schematically showing a variable steering rack system in the present invention.

도 3은 본 발명에 가변 스티어링 랙 시스템의 작동을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 사시도이다.Figure 3 is a schematic perspective view for explaining the operation of the variable steering rack system in the present invention.

<< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >><< Explanation of symbols for main part of drawing >>

20 : 차체 22 : 해제 레버20: body 22: release lever

24 : 리턴 스프링 26 : 페달24: return spring 26: pedal

28 : 작동 실린더 30 : 피스톤28: working cylinder 30: piston

32 : 유압라인 34 : 이송 실린더32: hydraulic line 34: transfer cylinder

36 : 스토퍼 38 : 스티어링 기어박스36: stopper 38: steering gearbox

40 : 스티어링 랙 42 : 랙 엔드40: steering rack 42: rack end

44 : 타이로드44: tie rod

본 발명은 스티어링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 랙 스트로크을 원활하게 조절할 수 있도록 구성된 가변 스티어링 랙 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a steering system, and more particularly to a variable steering rack system configured to smoothly adjust the rack stroke.

주지하는 바와 같이 가변 스티어링 랙 시스템은, 차량의 타이어에 체인이 장착된 경우 차량의 휠(wheel)의 최대 이동변위를 조절할 수 있는 시스템이다.As is known, the variable steering rack system is a system capable of adjusting the maximum displacement of the wheel of the vehicle when the chain is mounted on the tire of the vehicle.

이 경우, 체인이 장착되지 않은 일반적인 경우에는 휠과의 간섭에 여유가 생기므로 그 만큼 조향각을 크게 할 수도 있고 또는 사이드 멤버의 단면을 더 확보할 수 있게 된다.In this case, in a general case in which the chain is not mounted, there is a margin of interference with the wheel, so that the steering angle can be increased by that much, or the cross section of the side member can be further secured.

도 1은 종래 기술에 의한 가변 스티어링 랙 시스템이 적용된 스티어링 시스템을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a steering system to which a variable steering rack system according to the prior art is applied.

도 1을 참조하면, 종래기술에 의한 가변 스티어링 랙 시스템이 적용된 스티어링 시스템은 기어박스(1), 기어박스(1)에 치합된 모터(3), 기어박스(1) 내부의 기어와 치합된 스티어링 랙(steering rack)(5), 스티어링 랙(5)의 끝단에 결합된 랙 엔드(7), 랙 엔드(7)와 볼 조인트 되고 바퀴와 연결된 타이로드(9)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a steering system to which a variable steering rack system according to the related art is applied includes a gear box 1, a motor 3 meshed with the gear box 1, and a gear meshed with a gear inside the gear box 1. A steering rack 5, a rack end 7 coupled to the end of the steering rack 5, a tie rod 9 ball jointed with the rack end 7 and connected to the wheels.

여기서 기어박스(1)의 우측 끝에는 결합홈(11)이 형성되고, 이에 대응되는 결합돌기(13)가 랙 엔드(7)에 형성된다.Here, the coupling groove 11 is formed at the right end of the gear box 1, and the coupling protrusion 13 corresponding to the gear box 1 is formed at the rack end 7.

이렇게 구성된 종래 가변 스티어링 랙 시스템은 기어박스(1)가 모터(3)의 작동에 의해 스티어링 랙(5)을 따라 이동하면서 작동하게 된다. 기어박스(1)가 우측으로 최대한 이동하게 되면 결합홈(11)에 결합돌기(13)가 삽입된 상태가 되어 최대의 스트로크를 유지하게 된다.The conventional variable steering rack system configured as described above operates while the gearbox 1 moves along the steering rack 5 by the operation of the motor 3. When the gearbox 1 moves to the right as far as possible, the coupling protrusion 13 is inserted into the coupling groove 11 to maintain the maximum stroke.

그러나 스티어링 랙 시스템을 구성하기 위한 기어들의 마모나 이물질에 의한 부품들의 손상이 되었을 경우에 결합홈과 결합돌기의 위치가 어긋나게 되어 결합홈 과 결합돌기이 상호 결합되지 않을 수도 있게 된다.However, when the gears of the steering rack system are damaged or the parts are damaged by foreign matters, the coupling grooves and the coupling protrusions are shifted so that the coupling grooves and the coupling protrusions may not be mutually coupled.

그 결과, 종래 스티어링 랙 시스템은 더 이상의 스트로크 증가가 이루어지지 않게 되어 바퀴에 체인이 체워져 있을 경우 체인과 사이드 멤버의 간섭이 발생하게 되는 문제점이 있다.As a result, the conventional steering rack system is no longer the increase in the stroke is a problem that the chain and the side member interference occurs when the chain is filled in the wheel.

또한 종래 스티어링 랙 시스템은 모터로 작동되는 시스템이므로 단가가 많이 상승하고 중량이 많이 증가하며 전력 소모가 발생하고 전기제어 오작동의 가능성도 존재하게 된다.In addition, since the conventional steering rack system is a system operated by a motor, the unit cost increases a lot, the weight increases a lot, power consumption occurs, and there is a possibility of electric control malfunction.

상술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명은 랙 스트로크를 원하는 위치만큼 원활하게 조절할 수 있는 가변 스티어링 랙 시스템을 제공하는 데 있다.In order to solve the problems as described above, the present invention is to provide a variable steering rack system capable of smoothly adjusting the rack stroke to the desired position.

또한 본 발명은 모터를 사용하지 않고서도 스트로크 조절이 가능하도록 구성된 가변 스티어링 랙 시스템을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a variable steering rack system configured to allow stroke adjustment without using a motor.

이와 같은 기술적 과제들을 달성하기 위해 제안되는 본 발명의 가변 스티어링 랙 시스템은, 차체에 고정된 작동실린더에 삽입되고 가압의 정도에 따라 상기 작동실린더의 내부에서 이동 가능한 피스톤으로 구성되는 작동부; 상기 작동실린더와 유압라인을 통해 연결되는 이송실린더와, 상기 이송실린더의 내부에서 작동하는 스토퍼와, 상기 스토퍼와 이송실린더에 동시에 실링된 채 상기 스토퍼를 관통하고 이송실린더에 고정되는 스티어링 기어박스로 구성되어 상기 작동부에서 전달된 유압의 정도에 따라 상기 스토퍼가 이동하게 되는 액츄에이터부; 및 상기 스티어링 기어박스에 치합되는 스티어링 랙과, 상기 스티어링 랙의 끝단에 고정되는 랙 엔드와, 상기 랙 엔드와 볼 조인트 되면서 자동차 바퀴와 연결되는 타이로드로 구성되는 연결부를 포함한다.The variable steering rack system of the present invention proposed to achieve the above technical problem, the operation portion is inserted into the operation cylinder fixed to the vehicle body and composed of a piston movable in the operation cylinder according to the degree of pressure; A transfer cylinder connected through the operation cylinder and the hydraulic line, a stopper operating inside the transfer cylinder, and a steering gear box penetrating the stopper while being simultaneously sealed to the stopper and the transfer cylinder and fixed to the transfer cylinder. Actuator to move the stopper in accordance with the degree of hydraulic pressure transmitted from the operating unit; And a connection part formed of a steering rack engaged with the steering gear box, a rack end fixed to an end of the steering rack, and a tie rod connected to the wheel while being ball jointed with the rack end.

또한 본 발명은 상기 피스톤이 작동실린더의 내부에서 이동을 조절하기 위해서, 상기 차체에 힌지 고정되는 해제 레버와, 상기 해제 레버에 고정되고 차체를 경유하는 리턴 스프링과, 상기 리턴 스프링에 일측이 고정되고 상기 피스톤에 힌지 연결되는 페달을 더 포함하는 것이 바람직하다.The present invention also provides a release lever hinged to the vehicle body, a return spring fixed to the release lever and passing through the vehicle body, and one side fixed to the return spring, in order to adjust the movement of the piston in the operation cylinder. It is preferable to further include a pedal hinged to the piston.

그리고 본 발명은 해제 레버와 상기 피스톤이 상호 래칭되는 것이 바람직하다.In the present invention, the release lever and the piston are preferably latched to each other.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 가변 스티어링 랙 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 가변 스티어링 랙 시스템의 작동을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 사시도이다.Figure 2 is a perspective view schematically showing a variable steering rack system in the present invention, Figure 3 is a perspective view schematically showing the operation of the variable steering rack system in the present invention.

본 발명의 유압을 발생 및 해제시키는 작동부, 작동부에서 전달된 유압의 정도에 따라 스토퍼가 이동하게 되는 액츄에이터부 및 액츄에이터부와 자동차의 바퀴를 연결하는 연결부를 포함한다.Actuator for generating and releasing the hydraulic pressure of the present invention, the actuator portion to which the stopper is moved in accordance with the degree of hydraulic pressure transmitted from the operating portion and the connection portion for connecting the actuator and the wheel of the vehicle.

여기서 작동부는 차체(20)에 힌지 고정되는 해제 레버(22)와, 해제 레버(22)에 고정되고 차체(20)를 경유하는 리턴 스프링(24)과, 리턴 스프링(24)에 일측이 고정되는 페달(26)과, 차체(20)에 고정된 작동실린더(28)에 삽입됨과 동시에 페달(26)에 힌지 고정되며 해제 레버(22)와의 사이에 선택적으로 래칭(latching)되는 피스톤(30)으로 구성된다.In this case, the operation part may include a release lever 22 hinged to the vehicle body 20, a return spring 24 fixed to the release lever 22, and passing through the vehicle body 20, and one side of which is fixed to the return spring 24. The piston 30 is inserted into the operation cylinder 28 fixed to the vehicle body 20 and at the same time hinged to the pedal 26 and a piston 30 selectively latched between the release lever 22. It is composed.

작동부에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 해제 레버(22)는 그 중심부가 차체(20)에 힌지 고정되며, 도 2를 기준으로 우측에 걸림쇠(22a)가 형성되어 후술하는 피스톤(30)과 래치 결합된다.In more detail with respect to the operating portion, the release lever 22 is hinged to the center of the vehicle body 20, the latch (22a) is formed on the right side with reference to Figure 2, the piston 30 and the latch to be described later Combined.

이 해제 레버(22)에는 리턴 스프링(24)의 일측이 고정되는 데, 힌지 고정된 부분과 걸림쇠(22a) 사이에 일측이 고정되고, 타측은 차체(20)를 경유하여 페달(26)의 일측에 고정된다.One side of the return spring 24 is fixed to the release lever 22, and one side is fixed between the hinged portion and the latch 22a, and the other side is one side of the pedal 26 via the vehicle body 20. Is fixed to.

따라서 페달(26)은 힌지점을 기준으로 회전되었다가 리턴 스프링(24)의 복귀력에 의해 복귀가 가능하게 된다.Accordingly, the pedal 26 is rotated based on the hinge point, and the pedal 26 can be returned by the return force of the return spring 24.

이러한 작동부의 작동실린더(28)와 유압 연결되는 액츄에이터부는 작동실린더(28)와 유압라인(32)을 통해 연결되는 이송실린더(34)와, 이송실린더(34)의 내부에서 작동하는 스토퍼(36)와, 스토퍼(36)와 이송실린더(34)에 동시에 실링(sealing)된 채 스토퍼(36)를 관통하고 이송실린더(34)에 고정되는 스티어링 기어박스(38)로 구성된다.The actuator part which is hydraulically connected to the operation cylinder 28 of such an operation part is the transfer cylinder 34 connected through the operation cylinder 28 and the hydraulic line 32, and the stopper 36 which operates in the inside of the transfer cylinder 34. And a steering gear box 38 that passes through the stopper 36 and is fixed to the transfer cylinder 34 while being sealed at the same time with the stopper 36 and the transfer cylinder 34.

여기서 스토퍼(36)와 스티어링 기어박스(38)는 상호 실링된 상태로 미끄럼 결합되어 있기 때문에 작동실린더(28)에서 가해진 유압에 의해 스티어링 기어박스(38)를 따라 왕복 이송이 가능하다.Since the stopper 36 and the steering gearbox 38 are slidably coupled to each other in a sealed state, the stopper 36 and the steering gearbox 38 may be reciprocated along the steering gearbox 38 by the hydraulic pressure applied from the operation cylinder 28.

그리고 연결부는 상술한 액츄에이터부의 스티어링 기어박스(38)에 치합되는 스티어링 랙(40)과, 스티어링 랙(40)의 끝단에 고정되는 랙 엔드(42)와, 랙 엔드(42)와 볼 조인트 되면서 자동차 바퀴와 연결되는 타이로드(44)로 구성된다.And the connection portion is a ball joint with the steering rack 40, the rack end 42 fixed to the end of the steering rack 40, the rack end 42 is engaged with the steering gear box 38 of the actuator unit described above It is composed of a tie rod 44 connected to the wheel.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 가변 스티어링 랙 시스템은 다음과 같은 작용을 나타낸다.Variable steering rack system according to the present invention configured as described above has the following actions.

도 2는 가변 스티어링 랙 시스템이 작동하기 전 상태를 나타낸 것으로, 이 상태에서 페달(26)을 밟게 되면 리턴 스프링(24)이 인장되고, 피스톤(30)은 작동 실린더(28)의 내부로 삽입된다.2 shows a state before the variable steering rack system is operated, in which the return spring 24 is tensioned and the piston 30 is inserted into the working cylinder 28 when the pedal 26 is pressed. .

그 결과 작동 실린더(28)에서 발생된 유압은 유압라인(32)을 통해 이송 실린더(34)의 내부로 전달된다.As a result, the hydraulic pressure generated in the working cylinder 28 is transmitted to the inside of the transfer cylinder 34 through the hydraulic line 32.

전달된 유압에 의해 스토퍼(36)는 스트로크가 줄어드는 우측으로 이동되고, 페달(26)을 일정 스트로크 이상 밟은 이후에는 해제 레버(22)와 피스톤(30)이 래칭되어 스토퍼(36)의 위치가 바뀐 상태로 고정된다.By the transmitted hydraulic pressure, the stopper 36 is moved to the right where the stroke is reduced, and after the pedal 26 is pressed down for a predetermined stroke or more, the release lever 22 and the piston 30 are latched so that the position of the stopper 36 is changed. It is fixed in a state.

따라서 본 발명은 페달(26)을 어느 정도 가압하느냐에 따라 스트로크의 변화를 조절할 수 있기 때문에 종래에 비해 스트로크의 조절이 원활하게 이루어진다.Therefore, in the present invention, since the change in the stroke can be adjusted depending on how much the pedal 26 is pressed, the stroke is smoothly adjusted as compared with the conventional art.

이 상태에서 해제를 원할 경우 해제 레버(22)를 눌러준다.If you want to release in this state, press the release lever (22).

그러면 걸림쇠(22a)가 피스톤(30)에서 이탈하여 래칭이 해제되고, 리턴 스프링(24)의 복귀력에 의해 페달(26)과 피스톤(30)은 원상 복구된다.Then, the latch 22a is released from the piston 30 to release the latch, and the pedal 26 and the piston 30 are restored to their original state by the return force of the return spring 24.

그리고 우측으로 이동해 있던 스토퍼(36)도 원위치로 복구하게 되어 랙 스트로크는 길어지는 쪽으로 이동하여 고정된다.And the stopper 36 which moved to the right side also recovers to the original position, and the rack stroke moves to the longer side and is fixed.

이와 같이 본 발명에 따른 가변 스트로크 랙 시스템은 스티어링 휠을 최대로 조향한 상태인 랙 엔드(42)와 스토퍼(36)가 접촉된 상태라도 아무 문제없이 작동이 가능하다.As described above, the variable stroke rack system according to the present invention can operate without any problem even when the rack end 42 and the stopper 36 in contact with the steering wheel at maximum steering state.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 가변 스티어링 랙 시스템은 유압 방식으로 랙 스트로크를 조절하게 되므로 종래 결합홈과 결합돌기에 의한 랙 스트로크 조절 방식에 비해 원활한 스트로크 조절이 가능하게 된다.As described above, since the variable steering rack system of the present invention adjusts the rack stroke by the hydraulic method, smooth stroke adjustment is possible as compared with the conventional rack stroke adjustment method by the engaging groove and the engaging protrusion.

또한 모터를 사용하지 않게 되기 때문에 단가 및 중량을 줄일 수 있고, 전력을 소모하지 않아도 되며, 전기제어에 따른 오작동을 미연에 방지할 수 있다.In addition, since the motor is not used, unit cost and weight can be reduced, power consumption is not required, and malfunction due to electric control can be prevented in advance.

Claims (3)

차체에 고정된 작동실린더에 삽입되고 가압의 정도에 따라 상기 작동실린더의 내부에서 이동 가능한 피스톤으로 구성되는 작동부;An operation part inserted into an operation cylinder fixed to a vehicle body and configured of a piston movable in the operation cylinder according to a degree of pressure; 상기 작동실린더와 유압라인을 통해 연결되는 이송실린더와, 상기 이송실린더의 내부에서 작동하는 스토퍼와, 상기 스토퍼와 이송실린더에 동시에 실링된 채 상기 스토퍼를 관통하고 이송실린더에 고정되는 스티어링 기어박스로 구성되어 상기 작동부에서 전달된 유압의 정도에 따라 상기 스토퍼가 이동하게 되는 액츄에이터부; 및A transfer cylinder connected through the operation cylinder and the hydraulic line, a stopper operating inside the transfer cylinder, and a steering gear box penetrating the stopper while being simultaneously sealed to the stopper and the transfer cylinder and fixed to the transfer cylinder. Actuator to move the stopper in accordance with the degree of hydraulic pressure transmitted from the operating unit; And 상기 스티어링 기어박스에 치합되는 스티어링 랙과, 상기 스티어링 랙의 끝단에 고정되는 랙 엔드와, 상기 랙 엔드와 볼 조인트 되면서 자동차 바퀴와 연결되는 타이로드로 구성되는 연결부를 포함하는 가변 스티어링 랙 시스템.And a steering rack engaged with the steering gearbox, a rack end fixed to an end of the steering rack, and a tie rod connected to the wheels while being ball jointed with the rack end. 청구항 1에 있어서, 상기 피스톤이 작동실린더의 내부에서 이동을 조절하기 위해서, 상기 차체에 힌지 고정되는 해제 레버와, 상기 해제 레버에 고정되고 차체를 경유하는 리턴 스프링과, 상기 리턴 스프링에 일측이 고정되고 상기 피스톤에 힌지 연결되는 페달을 더 포함하는 가변 스티어링 랙 시스템.The method according to claim 1, wherein in order to adjust the movement of the piston in the operation cylinder, a release lever hinged to the vehicle body, a return spring fixed to the release lever via the vehicle body, one side is fixed to the return spring And a pedal hinged to the piston. 청구항 2에 있어서, 상기 해제 레버와 상기 피스톤이 상호 래칭되는 가변 스티어링 랙 시스템.The variable steering rack system of claim 2 wherein the release lever and the piston are latched to each other.
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