KR100746719B1 - Rack bar support of vehicle steering system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 관한 것으로서, 그 목적은 랙바와 이를 지지하는 서포트요크에 서로 마주하는 면에 각각 축방향 홈을 형성하고 이 홈들의 내부에는 다월핀을 삽입하여 랙바의 축방향 이동 안내 및 원주방향 회전을 방지하는 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 관한 것이며, 외주면에 피니언기어가 형성되어 랙하우징의 내부에 설치된 피니언축과, 상기 피니언축과 교차하도록 상기 랙하우징의 내부에 배치되며 중간 일측에는 상기 피니언기어와 이물림될 수 있도록 랙기어가 형성된 랙바와, 상기 랙바를 상기 피니언측으로 탄성 지지할 수 있도록 그 배면을 감싸도록 설치된 서포트요크를 구비하는 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 있어서, 상기 랙바의 배면에 축방향으로 길게 형성된 랙바홈과, 상기 랙바홈과 마주하도록 상기 서포트요크의 전면에 형성된 요크홈과, 외주 양측이 각각 상기 요크홈과 랙바홈에 삽입되어 상기 랙바의 축방향 이동을 안내함과 동시에 원주방향 회전을 방지하는 다월핀이 구비되는 구성이다. The present invention relates to a rack bar support device for a vehicle steering system, and an object thereof is to form an axial groove on a surface facing each other on a rack bar and a support yoke supporting the rack bar, and insert a dowel pin into the grooves of the rack bar. The present invention relates to a rack bar support device of a steering system for a vehicle that prevents directional movement and circumferential rotation. A pinion gear is formed on an outer circumferential surface thereof, and a pinion shaft installed inside the rack housing and an interior of the rack housing to intersect the pinion shaft. A rack bar support device for a vehicle steering system having a rack bar having a rack gear formed thereon so as to be separated from the pinion gear, and a support yoke installed to cover the rear side of the rack bar to elastically support the rack bar toward the pinion side. In the rack bar groove formed in the axial direction on the back of the rack bar and A yoke groove formed on the front surface of the support yoke so as to face the rack bar groove, and outer peripheral sides of the yoke groove and the rack bar groove are respectively inserted into the yoke groove and the rack bar groove to guide the axial movement of the rack bar and at the same time prevent the circumferential rotation. This is a configuration provided.
회전, 비틀림, 랙바, 서포트요크, 랙바홈, 요크홈, 다월핀 Rotary, torsion, rack bar, support yoke, rack bar groove, yoke groove, dowel pin
Description
도 1은 종래의 랙바 지지장치를 보인 기어박스 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a gearbox showing a conventional rack bar support apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 랙바 지지장치를 보인 기어박스 단면도이다. Figure 2 is a cross-sectional view of the gearbox showing the rack bar support according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 랙바 지지장치를 보인 분해 사시도이다. Figure 3 is an exploded perspective view showing a rack bar support apparatus according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 랙바홈 2 : 요크홈1: rack bar groove 2: yoke groove
3 : 다월핀 110: 기어박스3: dowel pin 110: gearbox
111: 밸브하우징 112: 랙하우징111: valve housing 112: rack housing
113: 입력축 120: 피니언축113: input shaft 120: pinion shaft
121: 피니언기어 130: 랙바121: pinion gear 130: rack bar
131: 랙기어 140: 랙바 지지장치131: rack gear 140: rack bar support device
150: 요크실린더 160: 서포트요크150: yoke cylinder 160: support yoke
170: 스프링 180: 요크플러그170: spring 180: yoke plug
본 발명은 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 랙바와 이를 지지하는 서포트요크에 서로 마주하는 면에 각각 축방향 홈을 형성하고 이 홈들의 내부에는 다월핀을 삽입하여 랙바의 축방향 이동 안내 및 원주방향 회전을 방지하는 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 관한 것이다. The present invention relates to a rack bar support device for a steering system for a vehicle, and more particularly, to form a axial groove on the surface facing each other on the rack bar and the support yoke for supporting it, and inserting a dowel pin into the grooves of the rack bar. A rack bar support device for a vehicle steering system that prevents axial movement guidance and circumferential rotation.
일반적으로 차량용 스티어링 시스템은 운전자의 조작에 따라 차량의 진행방향을 변경할 수 있도록 마련되는 것으로서, 운전석에 마련된 스티어링 휠과, 그 하측에 마련되는 스티어링 샤프트, 그리고 이 스티어링 샤프트와 연결되어 동력전달방향을 전환하는 기어박스 등을 구비하여 마련된다. In general, the steering system for a vehicle is provided to change the driving direction of the vehicle according to the driver's operation. The steering wheel provided in the driver's seat, the steering shaft provided at the lower side thereof, and the steering shaft are connected to switch the power transmission direction. It is provided with a gear box or the like.
한편, 이러한 기어박스는 워엄 섹터 타입, 워엄 섹터 롤러 타입, 볼 앤 너트 타입, 랙 앤 피니언 타입 등이 있는데, 이 중에 랙 앤 피니언 타입의 기어박스는 운전자가 발생시킨 조작력에 의해 회전되는 피니언기어와, 이 피니언기어의 외주 일측에 밀착되는 랙기어를 통해 차륜에 동력을 전달하게 된다. On the other hand, such gearboxes include a worm sector type, a worm sector roller type, a ball and nut type, a rack and pinion type, among which a rack and pinion type gearbox includes a pinion gear that is rotated by a maneuver generated by a driver. Power is transmitted to the wheels through the rack gear that is in close contact with the outer peripheral side of the pinion gear.
도 1은 이러한 종래의 랙 앤 피니언 타입의 기어박스를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 기어박스(10)는 하단측에 마련된 랙하우징(12)과 이와 결합되도록 상단측에 설치된 밸브하우징(11)으로서 외형이 이루어진다. 1 is a cross-sectional view showing a conventional rack and pinion type gearbox. As shown in the figure, the
먼저, 밸브하우징(11)의 내부에는 운전자가 발생시킨 회전력을 전달받아 그 내부에서 회전되도록 입력축(13)이 설치되고, 이 입력축(13)의 하단측에는 이와 연동되도록 연결되며 외주면에 피니언기어(21)가 형성된 피니언축(20)이 설치된다. First, the
다음, 랙하우징(12)의 내부에는 축방향으로 길게 마련되는 원봉으로서 그 중 간 일측에 피니언기어(21)와 이물림되도록 랙기어(31)가 형성된 랙바(30)가 설치되고, 이 랙바(30)의 후방측에는 이를 피니언기어(21)측으로 탄성 지지할 수 있도록 랙바 지지장치(40)가 마련된다. Next, a
이 랙바 지지장치(40)는 랙기어(31) 후방측에 랙하우징(12)과 일체 형성되는 중공의 요크실린더(50)와, 이의 내부에 슬라이딩 가능하도록 삽입 설치되되 일단이 랙바(30)의 배면과 밀착되도록 반원형의 홈이 형성된 서포트요크(60)를 구비한다. The rack
그리고, 서포트요크(60)가 랙바(30)를 밀어줄 수 있도록 이의 후방측에는 코일형의 스프링(70)이 설치되고, 이 스프링(70)의 일단을 지지할 수 있도록 이 요크실린더(50)의 외측 선단에는 요크플러그(80)가 나사 결합되어 고정된다. In addition, a
그러나 이와 같이 구성된 종래의 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치는, 피니언기어와 랙기어의 치형상이 나선형으로 마련되어 있어 이들이 이물림될 때 랙바가 원주방향으로 회전되는 문제점이 있었다. However, the rack bar support device of the conventional vehicle steering system configured as described above has a problem in that the pinion gear and the rack gear teeth are spirally provided so that the rack bar rotates in the circumferential direction when they are bitten.
즉, 랙바가 비틀려 원주방향으로 회전함에 따라 피니언기어와 랙기어 사이에는 과다한 유격이 발생되고, 이 유격으로 인해 그 사이에서는 노이즈와 이상마모가 발생되는 문제점이 있었다. That is, as the rack bar is twisted and rotated in the circumferential direction, excessive play occurs between the pinion gear and the rack gear, and there is a problem in that noise and abnormal wear occur between them.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 랙바와 이를 지지하는 서포트요크에 서로 마주하는 면에 각각 축방향 홈을 형성하고 이 홈들의 내부에는 다월핀을 삽입하여 랙바의 축방향 이동 안내 및 원주방향 회전을 방지하는 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 관한 것이다. The present invention is to solve such a conventional problem, an object of the present invention is to form a rack bar and an axial groove on each of the surfaces facing each other on the support yoke supporting the rack bar and insert the dowel pins in the interior of the rack bar A rack bar support device for a vehicle steering system that prevents axial movement guidance and circumferential rotation of the vehicle.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치는, 외주면에 피니언기어가 형성되어 랙하우징의 내부에 설치된 피니언축과, 상기 피니언축과 교차하도록 상기 랙하우징의 내부에 배치되며 중간 일측에는 상기 피니언기어와 이물림될 수 있도록 랙기어가 형성된 랙바와, 상기 랙바를 상기 피니언측으로 탄성 지지할 수 있도록 그 배면을 감싸도록 설치된 서포트요크를 구비하는 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치에 있어서, 상기 랙바의 배면에 축방향으로 길게 형성된 랙바홈과, 상기 랙바홈과 마주하도록 상기 서포트요크의 전면에 형성된 요크홈과, 외주 양측이 각각 상기 요크홈과 랙바홈에 삽입되어 상기 랙바의 축방향 이동을 안내함과 동시에 원주방향 회전을 방지하는 다월핀이 구비된 것을 특징으로 한다. Rack bar support device of the vehicle steering system of the present invention for achieving the above object, the pinion gear is formed on the outer circumferential surface and the pinion shaft is installed in the interior of the rack housing, and is arranged inside the rack housing so as to intersect the pinion shaft In one side of the rack bar support device for a vehicle steering system having a rack bar formed with a rack gear to be engaged with the pinion gear, and a support yoke installed so as to surround the back so as to elastically support the rack bar to the pinion side, A rack bar groove elongated in the axial direction on the rear surface of the rack bar, a yoke groove formed on the front surface of the support yoke to face the rack bar groove, and outer peripheral sides thereof are respectively inserted into the yoke groove and the rack bar groove to move in the axial direction of the rack bar. At the same time it is provided with a dowel pin to prevent the circumferential rotation All.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 랙바 지지장치를 보인 기어박스 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 스티어링 시스템의 기어박스(110)는 입력축(113)이 내설된 밸브하우징(111)과, 랙바(130)가 내설된 랙하우징(112)이 상,하측으로 결합되어 마련된다. Figure 2 is a cross-sectional view of the gearbox showing the rack bar support according to the present invention. As shown in the figure, the
그리고, 입력축(113)의 하단측에는 외주면에 피니언기어(121)가 형성된 피니언축(120)이 설치되고, 랙하우징(112)의 내부에는 그 중간 일측에 피니언기어(121)와 이물림되도록 랙기어(131)가 형성된 랙바(130)가 설치된다.
The
한편, 랙바(130)의 후방측에는 랙바 지지장치(140)가 마련되는데, 이는 랙기어(131) 후방측에 랙하우징(112)과 일체 형성되되 그 선단이 요크플러그(180)로 인해 폐쇄되는 중공의 요크실린더(150)와 그 내부에 설치되어 슬라이딩되는 서포트요크(160)를 구비한다. Meanwhile, a rack
이때, 서포트요크(160)의 전면은 랙바(130)의 배면을 감싸 밀착되도록 반원형의 홈으로 형성되고, 이 서포트요크(160)의 후방측에는 이를 랙바(130)측으로 밀어줄 수 있도록 스프링(170)이 설치된다. At this time, the front surface of the
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 랙바의 회전을 방지하여 피니언기어와 랙기어 사이의 과다한 유격과 이 유격으로 인한 노이즈와 이상마모를 방지할 수 있도록 랙바의 회전을 방지하는 수단이 마련된다. In addition, as shown in Figure 3, in the present invention means for preventing the rotation of the rack bar to prevent the rotation of the rack bar to prevent excessive play between the pinion gear and the rack gear and noise and abnormal wear caused by the play Prepared.
즉, 랙바(130)의 배면에는 축방향으로 길게 랙바홈(1)을 형성하고, 이 랙바홈(1)과 마주하도록 서포트요크(160)의 전면에는 요크홈(2)을 형성하며, 이 요크홈(2)과 랙바홈(1)의 내부에는 외주 양측이 각각 삽입되도록 원통형의 다월핀(3)을 삽입하게 된다. That is, the
이때, 랙바홈(1)은 랙바(130)의 이동거리에 대응되도록 그 축방향 길이가 결정되고, 이에 마주하는 요크홈(2)은 이 보다 짧게 형성되되 그 내부에 설치되는 다월핀(3)이 축방향으로 이탈되는 것을 방지하는 걸림턱(4)이 그 양단측에 형성된다. At this time, the rack bar groove (1) is the axial length is determined so as to correspond to the moving distance of the
이로써, 요크홈(2)과 랙바홈(1)과 다월핀(3)에 의해 랙바(130)는 축방향 이동을 안내받음과 동시에 원주방향 회전이 방지되며, 보다 원활한 지지를 위해 이러한 요크홈(2)과 랙바홈(1) 그리고 다월핀(3)을 원주방향 양측에 마련한다.
Thus, by the yoke groove (2) and the rack bar groove (1) and the dowel pin (3), the
즉, 서로 마주하는 한 쌍의 요크홈(2)과 랙바홈(1)은 원주방향으로 서로 대칭되는 위치에 각각 형성되고, 그 사이에는 다월핀(3)이 각각 설치되는데, 랙바(130)의 원주방향 양측을 지지하게 된다. That is, the pair of
이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치는, 운전자가 스티어링 휠을 동작시키면 이와 연결된 입력축(113)이 그 하단측에 연결된 피니언축(120)과 함께 회전된다. In the rack bar support apparatus of the vehicle steering system of the present invention configured as described above, when the driver operates the steering wheel, the
그리고 피니언축(120)의 외주면에 형성된 피니언기어(121)가 이의 후방측에 배치된 랙바(130)의 랙기어(131)와 이물림되어 랙바(130)를 차량의 좌,우방향으로 이동시켜 이의 양단측에 연결된 타이로드 등을 통해 차륜을 동작시키게 된다. And the
이때, 피니언기어(121)와 랙기어(131)의 치형상이 나선형으로 마련되어 있어 이들의 이물림시 랙바(130)에는 원주방향으로의 회전력이 전달되는데, 본 발명에서는 이 랙바(130)와 서포트요크(160)에 외주 양측이 각각 삽입 설치된 다월핀(3)에 의해 회전이 방지된다. At this time, the tooth shape of the
즉, 다월핀(3)은 외주 일측이 요크홈(2)에 삽입 고정되고, 외주 타측이 랙바홈(1)에 삽입되어 그 외부에서 이동되는 랙바(130)의 축방향 이동을 안내함과 동시에 회전방향으로는 랙바(130)를 고정시키는 고정턱으로 작용한다. That is, the dowel pin (3) is fixed to the outer peripheral side is inserted into the yoke groove (2), while the outer peripheral side is inserted into the rack bar groove (1) to guide the axial movement of the
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 차량용 스티어링 시스템의 랙바 지지장치는, 랙바의 회전 및 비틀림에 대한 반력이 커져 랙바의 회전이 방지되고, 이로 인해 피니언기어와 랙기어의 원활한 이물림이 유지되므로 그 사이의 과다 한 유격과 노이즈 및 이상마모를 방지할 수 있는 이점이 있다. As described in detail above, the rack bar support device of the vehicle steering system of the present invention, the reaction force against the rotation and torsion of the rack bar is increased to prevent the rotation of the rack bar, thereby maintaining a smooth bite of the pinion gear and the rack gear There is an advantage to prevent excessive play and noise and abnormal wear in the meantime.
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