KR20010047871A - Manual steering apparatus of car - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A manual steering system of a vehicle make the steering force of a handle on a neutral position heavy and on both sides light, and improves a straight running stability. CONSTITUTION: A manual steering system comprises a driving gear(22), a driven gear(44) and an elliptical cam(5). The elliptical cam(5) is rotated with the rotation of an input shaft in the manual steering system without having any special steering servo device. The top dead center of the elliptical cam(5) corresponds to a neutral position, thereby making the steering force heavy on a high speed running by the elastics of a spring(6). Further, a straight running is secured on the neutral position by the center groove of the elliptical cam(5).

Description

자동차의 매뉴얼 스티어링장치{Manual steering apparatus of car}Manual steering apparatus of car

본 발명은 자동차의 매뉴얼 스티어링장치에 대한 것으로서, 더 상세하게는 직진주행 안정성을 향상시키도록 하기 위해 직진주행시에 회전 토오크가 커지도록 한 것이다.The present invention relates to a manual steering device for a vehicle, and more particularly, to increase the rotational torque during straight driving in order to improve the straight running stability.

일반적으로 차량의 조타력은 고속일 때는 타이어와 노면과의 접촉 마찰이 작기 때문에 가볍게 움직여 지고, 저속 및 정지상태일 때는 타이어와 노면과의 접촉 마찰이 크기 때문에 무겁게 움직여진다.In general, the steering force of the vehicle is moved lightly at high speed because the contact friction between the tire and the road surface is small, and at low speed and stationary state, the steering force of the vehicle moves heavily because the contact friction between the tire and the road surface is large.

그러나 사실 운전을 하는 운전자 입장에서는 저속 및 정지상태일 때 핸들의 회전토오크가 가벼워야 하고, 고속일 때는 직진 안전성을 감안하여 회전 토오크가 무거워야 한다.However, from the point of view of the driver who is driving, the rotational torque of the steering wheel should be light at low speed and stop state, and the rotational torque should be heavy at high speed in consideration of the straight forward safety.

한편, 유압을 이용하여 조향배력을 제공하는 파워 스티어링에서는 로터리밸브의 일측에 차속 감응형 유압조절장치를 부설하여 차량의 속도가 빨라지면 핸들의 조타력을 무겁게 하고, 속도가 줄면 핸들의 조타력을 가볍게하여 편리함을 주고있으나, 파워 스티어링장치가 아닌 매뉴얼 스티어링장치에서는 이러한 기능이 없기 때문에 직진주행 안정성이 크게 떨어진다.On the other hand, in power steering that provides steering power by using hydraulic pressure, a vehicle speed-sensitive hydraulic control device is installed on one side of the rotary valve to increase the steering power of the steering wheel when the speed of the vehicle increases, and the steering power of the steering wheel when the speed decreases. Although it gives light convenience, the straight steering stability is greatly reduced because the manual steering device, not the power steering device, does not have this function.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결 보완하고자 안출한 것으로서, 발명의 주된 목적은 인풋샤프트에 의해 연동하는 캠과, 상기 캠에 접촉하는 서포트부재를 구비하여 중립의 위치에서 핸들의 조타력이 무겁고 좌, 우 양측에서 핸들의 조타력이 가볍도록 하고자 하는데 있으며, 더 나가서 캠의 중앙에 센터홈을 형성하여 직진주행안정성을 크게 높이고자 하는데 있는 것이다.Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems to solve the problem, the main object of the invention is provided with a cam interlocked by the input shaft and the support member in contact with the cam handle in a neutral position The steering force of the heavy and the steering force of the steering wheel is light on both the left and right sides, and further to form a center groove in the center of the cam to improve the straight running stability significantly.

이를 위한 특징적인 수단은 피니언 하우징의 내부에서지지 베어링으로써 축설된 인풋샤프트와, 상기 인풋샤프트 하단의 피니언과 치합하도록 가로로 끼워진 랙바로 이루어진 매뉴얼 스티어링장치에 있어서, 상기한 인풋샤프트의 중단에는 전조가공방법으로 원동치차를 형성하고, 상기 하우징의 지지부에는 축간거리조절기구로써 축간거리 조절이 가능하도록 피동치차를 설치하고, 상기 피동치차의 축 끝단에는 타원캠을 축착한 후, 상기 타원캠을 하우징상에서 스프링에 의해 탄설된 서포트부재에 접촉하도록 하여 직진주행시 캠의 상사점 부분이 서포트부재에 접촉하여 핸들의 조타력이 무거워 지도록 구성하는데 있다.A characteristic means for this is a manual steering device comprising an input shaft constructed as a support bearing inside the pinion housing and a rack bar fitted horizontally to mate with the pinion at the bottom of the input shaft, wherein the interruption of the input shaft is rolled. A driving gear is formed by a method, a support gear of the housing is installed on the support of the housing to adjust the distance between the wheels by an inter-axis distance adjusting mechanism, and an elliptic cam is attached to the shaft end of the driven gear, and then the ellipse cam is mounted on the housing. The upper dead center portion of the cam contacts the support member so that the steering force of the handle becomes heavy when the driving member contacts the support member installed by the spring.

도 1은 본 발명의 매뉴얼 스티어링장치를 보인 단면도1 is a cross-sectional view showing a manual steering device of the present invention

도 2는 본 발명의 요부 구성을 보인 단면도2 is a cross-sectional view showing the main configuration of the present invention.

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

1 : 하우징 2 : 인풋샤프트1 housing 2 input shaft

3 : 랙바 4 : 축간거리조절기구3: rack bar 4: inter-axis distance adjustment mechanism

5 : 타원캠 6 : 스프링5: ellipse cam 6: spring

7 : 서포트부재 11 : 베어링7: support member 11: bearing

12 : 지지부 21 : 피니언12: support 21: pinion

22 : 원동치차 41 : 축22: drive gear 41: axis

42 : 피동치차 43 : 암나사부42: driven gear 43: female thread

44 : 조절나사 44a : 나사부44: adjusting screw 44a: screw portion

51 : 하사점 52 : 상사점51: bottom dead center 52: top dead center

53 : 센터홈53: Center Home

이하 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 단면도이고, 도 2는 본 발명의 요부 구성을 보인 평단면도이다.1 is a cross-sectional view according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional plan view showing the main configuration of the present invention.

도면에서 보듯이 매뉴얼 스티어링장치는 상,하반부를 끼워 조립한 피니언 하우징(1)의 내부에 지지 베어링(11)으로써 인풋샤프트(2)가 축설되어 있고, 상기 인풋샤프트(2)의 하단 피니언(21)에는 가로로 끼워진 랙바(3)가 치합되어 있다.As shown in the figure, in the manual steering device, an input shaft 2 is installed as a support bearing 11 in the pinion housing 1 assembled by inserting the upper and lower half portions, and the lower pinion 21 of the input shaft 2 is installed. ), The rack bar 3 fitted horizontally is engaged.

본 발명에서는 상기한 인풋샤프트(2)의 중단에 전조가공방법으로 원동치차(22)를 형성하고, 상기 하우징(1)의 지지부(12)에는 축간거리조절기구(4)로써 축간거리 조절이 가능하도록 피동치차(42)를 설치하며, 상기 피동치차(42)의 축(41) 끝단에는 타원캠(5)을 축착한 후, 상기 타원캠(5)을 하우징(1)상에서 스프링(6)에 의해 탄설된 서포트부재(7)에 접촉하도록 한다.In the present invention, the driving gear 22 is formed on the interruption of the input shaft 2 by a rolling process, and the support portion 12 of the housing 1 is capable of adjusting the interaxial distance by the interaxial distance adjusting mechanism 4. The driven gear 42 is installed so that the elliptical cam 5 is fixed to the end of the shaft 41 of the driven gear 42, and then the elliptical cam 5 is connected to the spring 6 on the housing 1. It makes contact with the support member 7 piled up by it.

상기한 축간거리조절기구(4)는 인풋샤프트(2)의 중단에 형성된 원동치차(22)와 피동치차(42)의 밀착상태를 조절하기 위한 것으로서, 피동치차(42)의 축(41) 양측단에서 축의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 각각 암나사부(43)를 형성한 후, 하우징(1)에서 축을 향해 끼운 조절나사(44)의 나사부(44a)가 상기 암나사부(43)에 끼워지도록 한것이다.The interaxial distance adjusting mechanism 4 is for adjusting the close contact state of the driven gear 22 and the driven gear 42 formed at the middle of the input shaft 2, and both sides of the shaft 41 of the driven gear 42 are fixed. After forming the female threaded portion 43 in the direction intersecting the longitudinal direction of the shaft at the end, the threaded portion 44a of the adjustment screw 44 inserted toward the shaft in the housing 1 is fitted to the female threaded portion 43. It is.

한편, 상기한 타원캠(5)의 상사점에는 축의 길이 방향으로 나란한 작은 센터홈(53)을 형성하여 이 부분이 서포트부재(7)에 접촉하였을 때, 약간의 정지관성력이 생겨 직진주행성이 보장되도록 하는 것이 좋다.On the other hand, at the top dead center of the elliptic cam 5, a small center groove 53 is formed in parallel to the longitudinal direction of the shaft, and when this part contacts the support member 7, a slight stop inertia force is generated, thereby ensuring straight traveling. It is good to be.

이와 같이 구성된 본 발명은 운전자가 핸들을 돌려 조향축상의 인풋샤프트(2)가 회전하면, 인풋샤프트(2)의 하단이 랙바(3)에 치합되어 있으므로 조향력을 바퀴로 전달할 수 있게 되는 바, 이때, 인풋샤프트(2) 중단의 원동치차(22)에 치합되어 있는 피동치차(42)가 같이 회전하게 되고, 피동치차(42)의 축(41) 하단에 형성된 타원캠(5)은 서포트부재(7)와 면접촉상태로 접한 채, 스프링(6)의 탄성을 받기 때문에 중립의 위치인 상사점(52)부분으로 갈수록 회전에 방해하는 힘이 발생한다.In the present invention configured as described above, when the driver rotates the input shaft 2 on the steering shaft by turning the handle, the lower end of the input shaft 2 is engaged with the rack bar 3 so that the steering force can be transmitted to the wheels. The driven gear 42 engaged with the driving gear 22 of the input shaft 2 is rotated together, and the ellipse cam 5 formed at the lower end of the shaft 41 of the driven gear 42 is supported by a support member ( 7) and in contact with the surface contact state, because the spring (6) receives the elastic force to interfere with rotation toward the top dead center (52) portion of the neutral position occurs.

즉, 도 2에서 보는 바와 같이 서포트부재(7)가 타원캠(5)의 좌, 우 양측의 하사점(51) 부분에 접하게 되면, 서포트부재(7)를 받치는 스프링(6)의 힘을 작게 받기 때문에 마찰력이 작아지고, 마찰력이 작아지는 만큼 인풋샤프트(2)의 회전에 지장을 주지 않는다.That is, as shown in FIG. 2, when the support member 7 comes into contact with the bottom dead center 51 on both the left and right sides of the elliptical cam 5, the force of the spring 6 supporting the support member 7 is reduced. As a result, the frictional force decreases and the rotational force of the input shaft 2 is not affected as the frictional force decreases.

반대로 서포트부재(7)가 타원캠(5)의 상사점(52)에 접하게 되면, 서포트부재(7)를 받치는 스프링(6)의 힘을 크게 받기 때문에 마찰력이 커지고, 마찰력이 커진 만큼 회전에 지장을 주어 핸들의 조타력을 무겁게 한다.On the contrary, when the support member 7 comes into contact with the top dead center 52 of the elliptical cam 5, the support member 7 receives a large force from the spring 6 supporting the support member 7, so that the frictional force increases, and the greater the frictional force, the greater the frictional force. To make the steering wheel heavy.

이때, 핸들을 중립의 위치에 두었을 때는 타원캠(5)의 상사점(52)에 있는 센터홈(53)이 서포트부재(7)에 맞닿아 있으므로 그 상태를 유지 하려고 하는 관성이 생긴다.At this time, when the handle is placed in the neutral position, the center groove 53 at the top dead center 52 of the ellipse cam 5 is in contact with the support member 7, so that an inertia trying to maintain the state occurs.

따라서 인위적으로 핸들을 돌리거나 노면이 불규칙하지 않으면 직진 주행성이 보장될 수 있는 것이다.Therefore, if the handle is artificially turned or the road surface is not irregular, straight running can be guaranteed.

한편, 원동치차(22)와 피동치차(42)는 축간거리조절기구(4)로써 조절하여 회전력이 양호한 상태로 전달될 수 있도록 한다.On the other hand, the driven gear 22 and the driven gear 42 is adjusted by the interaxial distance adjusting mechanism 4 so that the rotational force can be transmitted in a good state.

즉, 하우징(1)에 고정된 조절나사(44)를 돌리면 그 나사부(44a)가 암나사부(43)로 형성된 피동치차(42)의 축(41)의 위치를 옮겨지므로 원동치차(22)와 피동치차(42)의 치접상태를 가장 양호한 상태로 조절할 수 있게 되는 것이다.That is, when the adjusting screw 44 fixed to the housing 1 is turned, the screw portion 44a is moved to the position of the shaft 41 of the driven gear 42 formed by the female screw portion 43, so that the driving gear 22 and The tooth contact state of the driven gear 42 can be adjusted to the best state.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 별도의 조향배력수단이 없는 매뉴얼 스티어링장치에서 인풋샤프트(2)의 회전에 따라 타원캠(5)이 함께 회전하도록 한 후, 그 상사점(52)부분이 중립의 위치에 해당하도록 하였기 때문에 스프링(6)의 탄성으로 고속주행시 핸들 조타력이 무거워지게 되는 것이고, 또 타원캠(5)의 센터홈(53)에 의해 중립의 위치에서 직진주행성이 보장되는 등 많은 장점을 가지는 것이다.According to the present invention as described in detail above, the elliptical cam 5 is rotated together with the rotation of the input shaft 2 in the manual steering device without a separate steering force means, and the top dead center portion 52 is neutral. Since it corresponds to the position, the steering force of the steering wheel becomes heavy during high-speed driving due to the elasticity of the spring 6, and the linear driving ability is guaranteed at the neutral position by the center groove 53 of the ellipse cam 5, and so on. To have.

Claims (3)

상,하반부를 끼워 조립한 피니언 하우징(1)의 내부에서지지 베어링(11)으로써 축설된 인풋샤프트(2)와, 상기 인풋샤프트(2) 하단의 피니언(21)과 치합하도록 가로로 끼워진 랙바(3)로 이루어진 매뉴얼 스티어링장치에 있어서,An input shaft 2 constructed as a support bearing 11 inside the pinion housing 1 assembled by inserting the upper and lower half portions thereof, and a rack bar fitted horizontally to engage with the pinion 21 at the bottom of the input shaft 2 ( In the manual steering device consisting of 3), 상기한 인풋샤프트(2)의 중단에는 전조가공방법으로 원동치차(22)를 형성하고, 상기 하우징(1)의 지지부(12)에는 축간거리조절기구(4)로써 축간거리 조절이 가능하도록 피동치차(42)를 설치하고, 상기 피동치차(42)의 축(41) 끝단에는 타원캠(5)을 축착한 후, 상기 타원캠(5)을 하우징(1)상에서 스프링(6)에 의해 탄설된 서포트부재(7)에 접촉하도록 하여 직진주행시 캠(5)의 상사점 부분이 서포트부재(7)에 접촉하여 핸들의 조타력이 무거워 지도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차의 매뉴얼 스티어링장치.At the interruption of the input shaft 2, the driven gear 22 is formed by a rolling process, and the support 12 of the housing 1 is driven by the interaxial distance adjusting mechanism 4 to enable the interaxial distance adjustment. (42) is installed, and the elliptical cam (5) is condensed at the end of the shaft (41) of the driven gear (42), and the elliptical cam (5) is mounted on the housing (1) by a spring (6). A manual steering device for a vehicle, characterized in that the steering top of the steering wheel becomes heavy when the top dead center portion of the cam (5) contacts the support member (7) when the driving member is brought in contact with the support member (7). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 타원캠(5)의 상사점에는 축의 길이 방향으로 나란한 작은 센터홈(53)을 형성하여 이 부분이 서포트부재(7)에 접촉하였을 때, 직진주행성이 보장되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차의 매뉴얼 스티어링장치.The upper center point of the elliptical cam (5) is formed by forming a small center groove (53) parallel to the longitudinal direction of the shaft so that when this portion is in contact with the support member (7), to ensure the straight running Manual steering system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 축간거리조절기구(4)는 피동치차(42)의 축(41) 양측단에서 축의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 각각 암나사부(43)를 형성한 후, 하우징(1)에서 축을 향해 끼운 조절나사(44)의 나사부(44a)가 상기 암나사부(43)에 끼워지도록 하여 상기 피동치차(42)의 축(41)과 인풋샤프트(2)의 축간 거리를 조절할 수 있도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차의 매뉴얼 스티어링장치.The interaxial distance adjusting mechanism 4 forms female threaded portions 43 in the direction intersecting the longitudinal direction of the shaft at both ends of the shaft 41 of the driven gear 42, and then moves toward the shaft from the housing 1. The threaded portion 44a of the inserted adjusting screw 44 is fitted to the female threaded portion 43 so that the distance between the shaft 41 of the driven gear 42 and the input shaft 2 can be adjusted. Manual steering of a car.