KR102210642B1 - Support yoke gap retention and rattle protection in car steering gearbox - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차용 스티어링 기어박스의 서포트 요크 간격 유지 및 래틀음 방지장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 스틸볼이 구비된 판스프링을 설치하여 장기간이 지나더라도 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 일정한 간격이 그대로 유지되게 하여 래틀음을 방지하면서도 서포트 요크를 스티어링 랙에 밀착되게 지지하여 조타 시 운전자에 쾌적한 조향감을 제공할 수 있도록 한 자동차용 스티어링 기어박스의 서포트 요크 간격 유지 및 래틀음 방지장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to a support yoke gap maintenance and rattle sound prevention device of a steering gear box for a vehicle, and more particularly, a support yoke and a yoke even after a long period of time by installing a plate spring provided with a steel ball between the support yoke and the yoke plug. The support yoke spacing and rattling sound of the steering gearbox for automobiles are maintained so that a certain gap between the plugs is maintained to prevent the rattle sound, while the support yoke is tightly supported on the steering rack to provide a comfortable steering feel to the driver during steering. It is to provide a prevention device.
일반적으로 스티어링 장치는 차량의 진행 방향을 운전자의 의지대로 변경할 수 있도록 하기 위한 장치로서, 차량의 앞바퀴가 선회하는 회전 중심을 임의로 변경하여 운전자가 원하는 방향으로 차량을 진행시킬 수 있도록 보조하는 장치이다. In general, a steering device is a device for changing the driving direction of a vehicle at the will of the driver, and is a device that assists the driver to advance the vehicle in a desired direction by arbitrarily changing the rotation center of the vehicle's front wheel.
기어박스는 하단측에 마련된 랙하우징과 이와 결합되도록 상단측에 설치된 밸브하우징으로 외형이 이루어지고, 밸브하우징의 내부에는 운전자가 조향휠을 매개로 발생시킨 회전력을 전달받아 그 내부에서 회전되도록 입력축이 설치되고, 입력축의 하단측에는 이와 연동되도록 연결되며 외주면에 피니언기어가 형성된 피니언축이 랙하우징의 내부에까지 연장 설치된다.The gearbox is externally formed by a rack housing provided on the lower side and a valve housing installed on the upper side to be coupled thereto, and an input shaft inside the valve housing receives the rotational force generated by the driver through the steering wheel and rotates therein. It is installed, the pinion shaft is connected to the lower end of the input shaft so as to be interlocked with it, and the pinion shaft having a pinion gear formed on the outer circumferential surface is extended to the inside of the rack housing.
그리고 랙하우징의 내부에는 축방향으로 길게 마련되는 원봉으로서 그 중간 일측에 피니언기어와 기어연결되어 회전 운동을 직선 운동으로 전환시키는 랙기어가 형성된 랙바가 설치되고, 랙기어의 반대 측에는 랙바를 피니언기어 쪽으로 탄발성 있게 지지할 수 있도록 랙바 지지장치가 설치된다.In addition, a rack bar with a rack gear that is connected to a pinion gear and gears connected to a pinion gear on one side of the rack housing to convert a rotational motion into a linear motion is installed, and the rack bar is a pinion gear on the opposite side of the rack gear. A rack bar support device is installed so that it can be supported elastically to the side.
즉, 랙바는 피니언기어와 치합하여 회전운동을 직선운동으로 전환하는데 랙바의 후면에는 랙바와 피니언기어의 치합이 잘 이루어지도록 랙바를 피니언기어측으로 지지하는 장치를 구비한다.That is, the rack bar engages with the pinion gear and converts the rotational motion into a linear motion, and a device for supporting the rack bar toward the pinion gear side is provided at the rear of the rack bar so that the rack bar and the pinion gear are well engaged.
상기 지지장치는 서포트 요크, 스프링, 요크 플러그로 이루어진 것으로서 서포트 요크는 랙바의 후방면과 슬라이딩 마찰을 하게되며 스프링은 서포트 요크가 랙바와 밀착되도록 압력을 가하는 기능을 수행하며 요크 플러그는 스프링을 지지하여 서포트 요크에 압력을 가하는 역할을 한다.The support device is composed of a support yoke, a spring, and a yoke plug, and the support yoke performs sliding friction with the rear surface of the rack bar, the spring performs a function of applying pressure so that the support yoke is in close contact with the rack bar, and the yoke plug supports the spring. It serves to apply pressure to the support yoke.
상기 랙바 지지장치의 선행기술이 대한민국특허청 특허 등록번호 10-1838817호에 개시되어 있다.The prior art of the rack bar support device is disclosed in Korean Intellectual Property Office Patent Registration No. 10-1838817.
상기 선행기술에서는 기어박스의 실린더에 삽입되어 랙바를 지지하는 서포트 요크, 중심부의 제1관통홀이 형성되며 전방면은 서포트 요크를 랙바쪽으로 지지하고, 후방면은 중앙부가 볼록하게 경사진 제1지지부가 구비되어 있는 요크 지지부재,중심부에 제2관통홀이 형성되며 전방면에 제1지지부에 대응되도록 중앙뽀복으로 오목하게 경사진 제2지지부가 구비되며 제2관통홀에서 외주면까지 절개된 절개부가 형성되어 있는 미들 지지부재, 미들 지지부재의 외주면에 장착되어 경방향 내측으로 탄성력을 가하는 탄성링, 내주면에 탄성력이 지지되며 외주면이 실린더에 결합되는 요크 플러그로 구성된 것으로서 서포트 요크의 마모에 의한 유격이 증대되거나 노면으로 역입력되는 충격에 의해 발생되는 노이즈를 방지하고 조타 시 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공할 수 있도록 한 것이다.In the prior art, a support yoke that is inserted into the cylinder of a gearbox to support the rack bar, a first through hole in the center is formed, the front surface supports the support yoke toward the rack bar, and the rear surface is the first support inclined convexly in the center. A yoke support member provided with an additional, a second through hole is formed in the center, a second support part is provided that is concavely inclined to correspond to the first support part on the front surface, and the incision cut from the second through hole to the outer circumferential surface It is composed of a formed middle support member, an elastic ring that is mounted on the outer circumference of the middle support member and applies elastic force in the radial direction, and a yoke plug whose inner circumferential surface is coupled to the cylinder and the elastic force is supported. This is to prevent noise generated by an impact that is increased or reverse input to the road surface, and provides a comfortable steering feel to the driver during steering.
그런데 서포트 요크와 요크 플러그 사이에는 어느정도의 간격이 유지되어야 만이 서로 밀착되지 않아 래틀음이 발생되지 않는 것이므로 선행기술에서는 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 고무재질의 오링을 설치하여 간격유지를 하였다.However, if a certain distance between the support yoke and the yoke plug is maintained, the rattle sound does not occur because they do not adhere to each other, so in the prior art, a rubber O-ring was installed between the support yoke and the yoke plug to maintain the distance.
그러나 고무재질의 오링의 경우에는 장기간 지나게 되면 오링이 경화되면서 제기능을 발휘하지 못해 서포트 요크와 요크 플러그가 밀착되면서 래틀음이 발생되는 것은 물론 서포트 요크와 요크 플러그가 서로 밀착되면 그만큼 서포트 요크가 스티어링 랙을 안정적으로 지지하지 못하여 조향감이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.However, in the case of rubber O-rings, if the O-ring is hardened over a long period of time, the support yoke and the yoke plug are in close contact with each other, resulting in a rattle sound, as well as the support yoke steering when the support yoke and the yoke plug are in close contact with each other. There is a problem in that the steering feel is deteriorated because the rack cannot be stably supported.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 장기간 지나더라도 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 간격이 그대로 유지되어 래틀음을 억제할 수 있도록 한 것은 물론 서포트 요크가 스티어링 랙에 안정적으로 지지되게 하여 조타 시 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공할 수 있도록 한 자동차용 스티어링 기어박스의 간격 유지 및 래틀음 방지장치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the problems occurring in the prior art as described above, and an object of the present invention is to suppress the rattle sound by maintaining the gap between the support yoke and the yoke plug even after a long period of time. Of course, it is intended to provide a device for maintaining the spacing of a steering gearbox for automobiles and preventing rattle sound by stably supporting the support yoke on the steering rack to provide a comfortable steering feel to the driver during steering.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자동차용 스티어링 기어박스의 서포트 요크 간격 유지 및 래틀음 방지장치를 구성함에 있어서, 스티어링 기어박스 내의 피니언기어와 결합되는 스티어링 랙; 스티어링 기어박스의 요크장착부 내에 설치되어 스티어링 랙을 피니언기어에 밀착시켜 결합상태를 지지해 주는 서포트 요크; 요크장착부의 입구 내면에 구비된 나선결합부에 나사 결합되도록 외주면에 나선부가 구비되어 서포트 요크의 밀착력을 조절해주는 요크 플러그; 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 설치되어 서포트 요크에 장력을 부여하고 래틀음을 방지하는 판스프링; 요크장착부 외부로 돌출된 요크 플러그의 나선부에 체결되어 요크 플러그의 풀림을 방지하는 너트;로 구성함으로써 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides an apparatus for maintaining a support yoke spacing and preventing rattle sound of a steering gear box for a vehicle, comprising: a steering rack coupled with a pinion gear in the steering gear box; A support yoke installed in the yoke mounting portion of the steering gearbox to support the coupling state by closely contacting the steering rack with the pinion gear; A yoke plug that is provided with a helical part on the outer circumferential surface so as to be screwed to a helical coupling part provided on the inlet inner surface of the yoke mounting part to adjust the adhesion of the support yoke; A leaf spring installed between the support yoke and the yoke plug to impart tension to the support yoke and prevent rattle sound; A nut that is fastened to the spiral portion of the yoke plug protruding to the outside of the yoke mounting portion to prevent loosening of the yoke plug can effectively achieve the above object.
이와 같은 본 발명은 장기간 지나더라도 판스프링과 스틸볼에 의해 서포트 요크와 요크 플러그 사이에 일정한 간격이 유지되어 래틀음이 방지되는 것은 물론 서포트 요크가 스티어링 랙을 안정적으로 지지할 수 있도록 함에 따라 조타 시 운전자에게 쾌적한 조향감을 제공할 수 있도록 한 효과가 있다.The present invention maintains a certain distance between the support yoke and the yoke plug by the leaf spring and the steel ball even after a long period of time, preventing rattle sound, as well as allowing the support yoke to stably support the steering rack. It has the effect of providing a comfortable steering feel to the driver.
도 1 은 본 발명에 따라 서포트 요크가 설치된 스티어링 기어박스를 예시한 요부 단면도.
도 2 는 도 1의 요부 확대단면도.
도 3a,3b,3c는 본 발명에 따른 스티어링 랙 지지장치를 예시한 요부 사시도로서 도 3a는 스티어링 랙을 지지하는 서포트 요크에 스팅볼이 구비된 판스프링을 결합한 것이고, 도 3b는 도 3a에 요크 플러그를 결합한 것이며 도 3c는 도 3b에 너트를 체결한 상태이다.
1 is a cross-sectional view of a main part illustrating a steering gearbox equipped with a support yoke according to the present invention.
Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of Figure 1;
3A, 3B, and 3C are perspective views illustrating the main parts of the steering rack support device according to the present invention, and FIG. 3A is a combination of a plate spring provided with a sting ball to a support yoke supporting the steering rack, and FIG. 3B is a yoke The plug is combined and Fig. 3C is a state in which the nut is fastened to Fig. 3B.
이하 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, as a preferred embodiment capable of effectively achieving the features of the present invention, the technical configuration and effects will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따라 서포트 요크가 설치된 스티어링 기어박스를 예시한 요부 단면도이고, 도 2 는 도 1의 요부 확대단면도이며, 도 3a,3b,3c는 본 발명에 따른 스티어링 랙 지지장치를 예시한 요부 사시도로서 도 3a는 스티어링 랙을 지지하는 서포트 요크에 스팅볼이 구비된 판스프링을 결합한 것이고, 도 3b는 도 3a에 요크 플러그를 결합한 것이며 도 3c는 도 3b에 너트를 체결한 상태이다.1 is a cross-sectional view of a main part illustrating a steering gearbox equipped with a support yoke according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 1, and FIGS. 3a, 3b, and 3c illustrate a steering rack support device according to the present invention. As a perspective view of the main part, FIG. 3A is a combination of a plate spring provided with a sting ball to a support yoke supporting a steering rack, and FIG. 3B is a yoke plug coupled to FIG. 3A, and FIG. 3C is a state in which a nut is fastened to FIG. 3B.
이러한 본 발명은 자동차용 스티어링 기어박스의 서포트 요크 간격 유지 및 래틀음 방지장치를 구성함에 있어서, 스티어링 기어박스(100) 내의 피니언기어(200)와 결합되는 스티어링 랙(300); 스티어링 기어박스(100)의 요크장착부(110) 내에 설치되어 스티어링 랙(300)을 피니언기어(200)에 밀착시켜 결합상태를 지지해 주는 서포트 요크(400); 요크장착부(110)의 입구 내면에 구비된 나선결합부에 나사 결합되도록 외주면에 나선부(510)가 구비되어 서포트 요크(400)의 밀착력을 조절해주는 요크 플러그(500); 서포트 요크(400)와 요크 플러그(500) 사이에 설치되어 서포트 요크(400)에 장력을 부여하고 래틀음을 방지하는 판스프링(600); 요크장착부(110) 외부로 돌출된 요크 플러그(500)의 나선부(510)에 체결되어 요크 플러그(500)의 풀림을 방지하는 너트(700)로 구성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, in configuring a support yoke spacing and rattle sound prevention apparatus of a steering gear box for a vehicle, a
이러한 본 발명은 스티어링 기어박스(100)내에 설치된 피니언기어(200)와 결합된 스티어링 랙(300)의 이면에 치합되는 서포트 요크(400)를 스티어링 기어박스(100)의 요크 장착부(110)내에 설치하여 서포트 요크(400)에 의해 스티어링 랙(300)을 피니언기어(200)에 밀착시키도록 하고, 서포트 요크(400)의 후미에 외주면에 나선부(510)가 구비된 요크 플러그(500)를 설치하여 서포트 요크(400)가 스티어링 랙(300)에 보다 더 밀착될 수 있도록 하며 요크 플러그(500)가 풀리는 것을 방지하기 위해 요크 플러그(500)의 나선부(510)에 너트(700)를 체결하는 것은 종래와 마찬가지이다.In the present invention, a
그러나 본 발명에서의 특징은 서포트 요크(400)와 요크 플러그(500)사이에 스틸볼(800)이 구비된 판스프링(600)을 설치하여 서포트 요크(400)에 장력을 부여하고 서포트 요크(400)와 요크 플러그(500)사이에 간격(S)을 유지하여 래틀음을 방지하면서도 조향감을 향상시키도록 한 것이다.However, a feature of the present invention is that a
상기 판스프링(600)에 설치되는 스틸볼(800)은 판스프링(600)의 이면에 요입홈이 있는 반원형의 돌기부(610)를 사방에 형성한 후 그 요입홈에 스틸볼(800)을 일단이 돌출되게 구비한다.The
즉, 상기 판스프링(600)의 돌기부(610)는 서포트 요크(400)에 선접촉되고, 요크 플러그(500)는 스틸볼(800)에 선접촉되면서 서포트 요크(400)와 요크 플러그(500)의 사이에 일정한 간격(S)이 유지되는 것이고 아울러 서포트 요크(400)와 요크 플러그(500)가 서로 밀착되지 않아 래틀음이 발생되지 않는 것이다.That is, the
상기 스틸볼(800)은 장기간이 지나더라도 변형될 우려가 극히 적어 서포트 요크(400)와 요크 플러그(500)간에 간격(S)이 그대로 유지되어 래틀음을 효과적으로 억제할 수 있는 것이다.The
또한, 본 발명에서는 판스프링(600)을 장착하기 위해서 판스프링(600)의 중앙에 고정홀(620)을 형성하고, 서포트 요크(400)의 전면에는 고정홀(620)에 삽입되는 돌부(410)를 형성하여 서포트 요크(400)와 요크 플러그(500)의 사이에 놓여진 판스프링(600)의 위치가 유지되도록 한 것이다.In addition, in the present invention, in order to mount the
100 : 스티어링 기어박스 110 : 요크장착부
200 : 피니언기어 300 : 스티어링 랙
400 : 서포트 요크 410 : 돌부
500 : 요크 플러그 510 : 나선부
600 : 판스프링 610 : 돌기부
620 : 고정홀 700 : 너트
800 : 스틸볼 100: steering gear box 110: yoke mounting portion
200: pinion gear 300: steering rack
400: support yoke 410: protrusion
500: yoke plug 510: spiral portion
600: leaf spring 610: protrusion
620: fixing hole 700: nut
800: steel ball
Claims (3)
스티어링 기어박스(100) 내의 피니언기어(200)와 결합되는 스티어링 랙(300);
스티어링 기어박스(100)의 요크장착부(110) 내에 설치되어 스티어링 랙(300)을 피니언기어(200)에 밀착시켜 결합상태를 지지해 주는 서포트 요크(400);
요크장착부(110)의 입구 내면에 구비된 나선결합부에 나사 결합되도록 외주면에 나선부(510)가 구비되어 서포트 요크(400)의 밀착력을 조절해주는 요크 플러그(500);
서포트 요크(400)와 요크 플러그(500) 사이에 설치되어 서포트 요크(400)에 장력을 부여하고 래틀음을 방지하는 판스프링(600);
요크장착부(110) 외부로 돌출된 요크 플러그(500)의 나선부(510)에 체결되어 요크 플러그(500)의 풀림을 방지하는 너트(700);로 구성되며,
상기 판스프링(600)은 이면에 요입홈이 구비되는 반원형의 돌기부(610)를 사방에 형성하고,
상기 돌기부(610) 이면의 요입홈에는 스틸볼(800)을 일단이 돌출되도록 구비하여
선 접촉되는 돌기부(610)와 스틸볼(800)에 의해 요크 플러그(500)와 서포트 요크(400) 사이의 간격 유지 및 래틀음이 방지되게 한 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링 기어박스의 서포트 요크 간격 유지 및 래틀음 방지장치.
In configuring the support yoke spacing and rattle sound prevention device of the steering gear box for automobiles,
A steering rack 300 coupled with the pinion gear 200 in the steering gearbox 100;
A support yoke 400 installed in the yoke mounting portion 110 of the steering gearbox 100 to support the coupling state by closely contacting the steering rack 300 with the pinion gear 200;
A yoke plug 500 provided with a spiral portion 510 on the outer circumferential surface so as to be screwed to the spiral coupling portion provided on the inlet inner surface of the yoke mounting portion 110 to adjust the adhesion of the support yoke 400;
A plate spring 600 installed between the support yoke 400 and the yoke plug 500 to impart tension to the support yoke 400 and prevent rattle sound;
The yoke mounting portion 110 is fastened to the spiral portion 510 of the yoke plug 500 protruding outside the yoke plug 500 to prevent loosening of the nut 700; consisting of,
The leaf spring 600 has a semicircular protrusion 610 provided with a concave groove on the rear surface thereof, and
A steel ball 800 is provided in the concave groove on the rear surface of the protrusion 610 so that one end protrudes
Support yoke spacing of a steering gear box for a vehicle, characterized in that the gap between the yoke plug 500 and the support yoke 400 is maintained and rattle sound is prevented by the protrusion 610 and the steel ball 800 in line contact Maintenance and rattle sound prevention device.
판스프링(600)은 중앙에 고정홀(620)을 형성하고,
서포트 요크(400)의 전면에는 상기 고정홀(620)에 삽입되는 돌부(410)를 구비하여
서포트 요크(400)와 요크 플러그(500) 사이에 놓인 판스프링(600) 위치가 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 스티어링 기어박스의 서포트 요크 간격 유지 및 래틀음 방지장치.
The method of claim 1,
The leaf spring 600 forms a fixing hole 620 in the center,
A protrusion 410 inserted into the fixing hole 620 is provided on the front of the support yoke 400
Support yoke spacing and rattle sound prevention device of a steering gearbox for a vehicle, characterized in that the position of the leaf spring 600 placed between the support yoke 400 and the yoke plug 500 is maintained.
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