KR20040106709A

KR20040106709A - continuous variable steering rack stroke apparatus

Info

Publication number: KR20040106709A
Application number: KR1020030037523A
Authority: KR
Inventors: 우승훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-06-11
Filing date: 2003-06-11
Publication date: 2004-12-18

Abstract

PURPOSE: A continuously variable steering rack stroke device is provided to secure smooth operation even when the stroke is reduced while the maximum steering rack stroke is in the maximal state or the stroke is increased while the maximum steering rack stroke is in the minimum state by continuously varying the maximum stroke. CONSTITUTION: A continuously variable steering rack stroke device comprises a driven gear(3) installed at the end of a rack housing(1) to rotate around the central line of the rack housing, a drive motor(5) installed to rotate the driven gear, a stroke stopper(9) of which outer portion is thread-combined with the inner circumference of the driven gear and of which inner portion is spline-combined with a steering rack(7), and a rack end block(11) formed at the end of the steering rack to limit the maximum stroke of the steering rack by contacting the stroke stopper.

Description

연속 가변 스티어링 랙 스트로크 장치{continuous variable steering rack stroke apparatus}Continuous variable steering rack stroke apparatus

본 발명은 차량의 최대 조향각을 가변시킬 수 있도록 스티어링 랙의 최대 스트로크를 조절하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스티어링 랙의 최대 스트로크를 연속적으로 가변시킬 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for adjusting the maximum stroke of the steering rack to vary the maximum steering angle of the vehicle, and more particularly to a technique for continuously changing the maximum stroke of the steering rack.

차량의 조향장치는 일반적으로 운전자의 스티어링휠 조작력에 따라 스티어링 랙을 직선 이동시킴에 의해, 상기 스티어링 랙에 연결된 타이로드가 너클을 회전시킬 수 있도록 되어 있다.The steering device of a vehicle is generally configured to allow the tie rod connected to the steering rack to rotate the knuckle by linearly moving the steering rack according to the driver's steering wheel operating force.

차량의 조향륜이 회동되는 궤적 부근에는 사이드멤버가 위치되는데, 차량의 충돌시 충분한 강성을 확보하기 위해 상기 사이드멤버의 단면을 크게 확보하면, 그에 따라 상기 조향륜과의 간섭이 문제되므로, 이러한 문제를 해소하기 위해 스노우체인이 장착된 경우에만 스티어링 랙의 최대 스트로크를 줄이는 방법이 모색되고 있다.The side member is located near the trajectory of the steering wheel of the vehicle, and if the cross section of the side member is largely secured to ensure sufficient rigidity during the collision of the vehicle, the interference with the steering wheel is therefore problematic. In order to solve the problem, a method of reducing the maximum stroke of the steering rack is only sought when a snow chain is mounted.

스티어링 랙의 최대 스트로크를 변화시킬 수 있게 되면, 스노우체인이 장착되지 않은 경우에는, 차량은 그 만큼 최대 조향각을 크게 할 수 있는 이점을 누리거나, 상기와 같이 사이드멤버의 단면 확보로 인한 강성 증대의 효과를 얻을 수 있다.When the maximum stroke of the steering rack can be changed, when the snow chain is not mounted, the vehicle can take advantage of increasing the maximum steering angle, or increase the rigidity by securing the cross section of the side member as described above. The effect can be obtained.

본 발명은 상기한 바와 같이 스티어링 랙의 최대 스트로크인 최대 스티어링 랙 스트로크를 가변시킬 수 있도록 하되, 그 최대 스티어링 랙 스트로크의 가변이연속적으로 이루어질 수 있도록 하며, 최대 스티어링 랙 스트로크가 최대인 상태에서 스트로크를 감소시키는 경우나 최대 스티어링 랙 스트로크가 최소인 상태에서 스트로크를 증가시키는 경우에도 원활한 작동성을 확보하도록 한 연속 가변 스티어링 랙 스트로크 장치를 제공함에 그 목적이 있다.According to the present invention, it is possible to vary the maximum steering rack stroke, which is the maximum stroke of the steering rack, as described above. It is an object of the present invention to provide a continuously variable steering rack stroke device which ensures smooth operability even in the case of decreasing or increasing the stroke in a state where the maximum steering rack stroke is minimum.

도 1은 본 발명에 따른 연속 가변 스티어링 랙 스트로크 장치를 도시한 구성도,1 is a block diagram showing a continuous variable steering rack stroke apparatus according to the present invention,

도 2는 도 1의 연속 가변 스티어링 랙 스트로크 장치의 최대 스티어링 랙 스트로크를 최대로 확보한 상태를 도시한 도면,FIG. 2 is a view showing a state in which the maximum steering rack stroke of the continuous variable steering rack stroke device of FIG. 1 is secured at maximum; FIG.

도 3은 도 1의 연속 가변 스티어링 랙 스트로크 장치의 최대 스티어링 랙 스트로크를 최소로 확보한 상태를 도시한 도면,3 is a view showing a state in which the maximum steering rack stroke of the continuous variable steering rack stroke device of FIG.

도 4는 임의의 특정 차량의 휠스트로크에 대한 최대 스티어링 랙 스트로크의 관계를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing the relationship of the maximum steering rack stroke to the wheel stroke of any particular vehicle.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

1; 랙하우징 3; 종동기어One; Rack housing 3; Driven gear

5; 구동모터 7; 스티어링 랙5; Drive motor 7; Steering rack

9; 스트로크스토퍼 11; 랙엔드블록9; Stroke stopper 11; Rack end block

13; 나선형성부 15; 스토퍼블록13; Helical portion 15; Stopper Block

17; 스플라인17; Spline

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 연속 가변 스티어링 랙 스트로크 장치는 랙하우징의 길이방향 중심선을 그 회전축으로 하여 상기 랙하우징의 단부에 회전 가능하게 설치된 종동기어와;The continuous variable steering rack stroke apparatus of the present invention for achieving the above object comprises a driven gear rotatably installed at the end of the rack housing with the longitudinal center line of the rack housing as its axis of rotation;

상기 종동기어를 회전시킬 수 있도록 설치된 구동모터와;A drive motor installed to rotate the driven gear;

외측이 상기 종동기어의 내주면에 나사 결합되며, 내측이 스티어링 랙에 스플라인 결합된 스트로크스토퍼와;A stroke stopper having an outer side screwed to an inner circumferential surface of the driven gear and an inner side splined to a steering rack;

상기 스트로크스토퍼에 접촉하여 스티어링 랙의 최대 스트로크가 제한되도록 상기 스티어링 랙의 단부에 형성된 랙엔드블록을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a rack end block formed at an end of the steering rack so as to contact the stroke stopper to limit the maximum stroke of the steering rack.

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 1은 본 발명에 따른 연속 가변 스티어링 랙 스트로크 장치를 도시한 구성도로서, 랙하우징(1)의 길이방향 중심선을 그 회전축으로 하여 상기 랙하우징(1)의 단부에 회전 가능하게 설치된 종동기어(3)와, 상기 종동기어(3)를 회전시킬 수 있도록 설치된 구동모터(5)와, 외측이 상기 종동기어(3)의 내주면에 나사 결합되며,내측이 스티어링 랙(7)에 스플라인 결합된 스트로크스토퍼(9)와, 상기 스트로크스토퍼(9)에 접촉하여 스티어링 랙(7)의 최대 스트로크가 제한되도록 상기 스티어링 랙(7)의 단부에 형성된 랙엔드블록(11)을 포함하여 구성되어 있다.1 is a configuration diagram illustrating a continuously variable steering rack stroke apparatus according to the present invention, wherein a driven gear rotatably installed at an end of the rack housing 1 using a longitudinal center line of the rack housing 1 as a rotation axis thereof. 3), the drive motor 5 is installed to rotate the driven gear (3), the outer side is screwed to the inner peripheral surface of the driven gear (3), the inner side is a spline coupled to the steering rack (7) And a rack end block 11 formed at an end of the steering rack 7 so as to contact the stroke stopper 9 and limit the maximum stroke of the steering rack 7 in contact with the stroke stopper 9.

물론, 상기 종동기어(3)와 구동모터(5) 사이에는 구동기어(19)가 도시된 바와 같이 설치되어 구동모터(5)의 회전력을 상기 종동기어(3)에 전달할 수 있도록 되어 있으며, 상기 구동모터(5)는 도시된 것처럼 랙하우징(1)의 외부에 고정하였다.Of course, a drive gear 19 is installed between the driven gear 3 and the drive motor 5 as shown to transmit the rotational force of the drive motor 5 to the driven gear 3, The drive motor 5 is fixed to the outside of the rack housing 1 as shown.

상기 스트로크스토퍼(9)는 구체적으로 상기 종동기어(3)의 내주면에 나사 결합되도록 외부에 나선이 형성된 나선형성부(13)와, 상기 나선형성부(13)에 일체로 형성되며, 상기 랙엔드블록(11)에 접촉하여 스티어링 랙(7)의 최대 스트로크를 제한하도록 형성된 스토퍼블록(15)으로 이루어져 있다.Specifically, the stroke stopper 9 is formed integrally with the spiral portion 13 and the spiral portion 13 having a spiral formed on the outside to be screwed to the inner circumferential surface of the driven gear 3, and the rack end block ( And a stopper block 15 formed in contact with 11 to limit the maximum stroke of the steering rack 7.

따라서, 상기 구동모터(5)가 회전되면 상기 종동기어(3)가 회전되고, 이와 같은 종동기어(3)의 회전은 상기 스트로크스토퍼(9)의 나선형성부(13)를 통해 스트로크스토퍼(9)가 상기 스티어링 랙(7)의 스플라인(17)을 따라 직선 이동하도록 한다.Accordingly, when the driving motor 5 is rotated, the driven gear 3 is rotated, and the rotation of the driven gear 3 is performed through the helical portion 13 of the stroke stopper 9 through the stroke stopper 9. Allows linear movement along the spline 17 of the steering rack 7.

도 2는 최대의 최대 스티어링 랙 스트로크를 확보한 상태를 도시하고 있으며, 도 3은 설정된 최소의 최대 스티어링 랙 스트로크를 확보한 상태를 도시하고 있는 바, 이와 같은 상태는 상기 스트로크스토퍼(9)가 상기 종동기어(3)에 의해 직선 운동함에 의해 이루어지고 상기 도 2의 상태로부터 도 3의 상태까지는 상기 종동기어(3)의 회전량에 따라 연속적으로 변화하게 된다.FIG. 2 shows a state in which a maximum maximum steering rack stroke is secured, and FIG. 3 shows a state in which a maximum minimum steering rack stroke is set, and in this state, the stroke stopper 9 It is made by the linear motion by the driven gear (3) and from the state of FIG. 2 to the state of FIG. 3 is changed continuously according to the amount of rotation of the driven gear (3).

도 2의 상태에서는 상기 스티어링 랙(7)이 상기 스트로크스토퍼(9)의 스토퍼블록(15)과 상기 스티어링 랙(7)의 랙엔드블록(11) 사이의 거리만큼의 스트로크를 최대 스티어링 랙 스트로크로 가지게 되며, 도 3의 상태에서는 도 2와 비교하여 그만큼 축소된 스토퍼블록(15)과 랙엔드블록(11) 사이의 거리를 최대 스티어링 랙 스트로크로 가지게 된다.In the state of FIG. 2, the steering rack 7 converts the stroke by the distance between the stopper block 15 of the stroke stopper 9 and the rack end block 11 of the steering rack 7 as the maximum steering rack stroke. In the state of FIG. 3, the distance between the stopper block 15 and the rack end block 11 reduced in comparison with FIG. 2 is the maximum steering rack stroke.

이와 같이 연속적으로 최대 스티어링 랙 스트로크가 가변될 수 있는 경우에는 도 4에 도시된 바와 같은 휠의 범프 및 리바운드량을 나타내는 휠스트로크에 대한 최대 스티어링 랙 스트로크의 변화를 본 발명의 연속 가변 스티어링 랙 스트로크 장치에 적용하여 각 휠스트로크에 대해 항상 최대의 최대 스티어링 랙 스트로크를 확보해주는 제어가 가능해진다.When the maximum steering rack stroke can be continuously varied as described above, the change in the maximum steering rack stroke for the wheel stroke representing the bump and rebound amount of the wheel as shown in FIG. It is possible to control to ensure that the maximum steering rack stroke is always maximized for each wheel stroke.

한편, 도 2의 상태와 같이 최대 스티어링 랙 스트로크가 최대값을 가지는 상태에서 스트로크를 감소시키는 작동이 필요한 경우에는 상기 구동모터(5)를 구동하여 상기 스트로크스토퍼(9)가 도면상 우측으로 이동하도록 하면 되며, 도 3의 상태와 같이 최대 스티어링 랙 스트로크가 최소값을 가지는 상태에서 스트로크를 증가시키기 위해서는 상기 스트로크스토퍼(9)가 도면상 좌측을 향해 이동하도록 상기 구동모터(5)를 제어하면 되므로, 이와 같은 최대 스티어링 랙 스트로크의 가변 작동은 항상 원활하게 이루어지게 된다.On the other hand, as shown in the state of Figure 2 when the maximum steering rack stroke has the maximum value when the stroke reduction operation is required to drive the drive motor 5 so that the stroke stopper 9 to move to the right in the drawing In order to increase the stroke in a state where the maximum steering rack stroke has a minimum value as shown in FIG. 3, the drive motor 5 may be controlled to move the stroke stopper 9 toward the left in the drawing. Variable operation of the same maximum steering rack stroke is always smooth.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 스티어링 랙의 최대 스트로크인 최대 스티어링 랙 스트로크를 가변시킬 수 있도록 하되, 그 최대 스트로크의 가변이 연속적으로 이루어질 수 있도록 하며, 상기 최대 스티어링 랙 스트로크가 최대인 상태에서 스트로크를 감소시키는 경우나 최대 스티어링 랙 스트로크가 최소인 상태에서 스트로크를 증가시키는 경우에도 원활한 작동성을 확보한다.According to the present invention as described above, it is possible to vary the maximum steering rack stroke, which is the maximum stroke of the steering rack, so that the maximum stroke of the variable can be made continuously, the stroke in the state where the maximum steering rack stroke is the maximum Smooth operation is ensured even when the stroke is increased or when the stroke is increased with the minimum of the maximum steering rack stroke.

Claims

랙하우징의 길이방향 중심선을 그 회전축으로 하여 상기 랙하우징의 단부에 회전 가능하게 설치된 종동기어와;A driven gear rotatably installed at an end of the rack housing with a longitudinal center line of the rack housing as a rotation axis thereof;

상기 스트로크스토퍼에 접촉하여 스티어링 랙의 최대 스트로크가 제한되도록 상기 스티어링 랙의 단부에 형성된 랙엔드블록;A rack end block formed at an end of the steering rack so as to contact the stroke stopper to limit the maximum stroke of the steering rack;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연속 가변 스티어링 랙 스트로크 장치.Continuously variable steering rack stroke device comprising a.

제1항에 있어서, 상기 스트로크스토퍼는The method of claim 1, wherein the stroke stopper

상기 종동기어의 내주면에 나사 결합되도록 외부에 나선이 형성된 나선형성부와;A spiral portion having a spiral formed on the outside to be screwed to an inner circumferential surface of the driven gear;

상기 나선형성부에 일체로 형성되며, 상기 랙엔드블록에 접촉하여 스티어링 랙의 최대 스트로크를 제한하도록 형성된 스토퍼블록;A stopper block formed integrally with the spiral portion and configured to contact the rack end block to limit a maximum stroke of the steering rack;

으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연속 가변 스티어링 랙 스트로크 장치.Continuously variable steering rack stroke device, characterized in that consisting of.