KR20020078861A - Gear box of steering system for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 조향장치의 기어박스에 관한 것으로서, 그 목적은 볼스크류의 외부측에 설치되는 랙피스톤의 회전을 방지하고, 그 사이의 밀착력을 조절할 수 있도록 가압수단을 구비한 차량용 조향장치의 기어박스를 제공하는 것이며, 외부면에는 반구형 단면의 외부홈(31)이 나선형으로 연장 형성되어 하우징(10)의 내부에서 회전 가능하도록 마련된 볼스크류(30)와, 상기 볼스크류(30)와 하우징(10)의 사이에 설치되되 내부면에는 상기 외부홈(31)과 마주하도록 내부홈(41)이 형성되어 그 내부로 볼(60)이 삽입되고 외부면 일측에는 랙(42)이 형성된 랙피스톤(40)과, 일단에는 상기 랙(42)과 치합되도록 섹터기어(51)가 형성되어 상기 랙피스톤(40)과 교차 설치되는 섹터축(50)과, 상기 하우징(10)의 일측에 상기 랙피스톤(40)의 일측면을 가압하여 그 내부면과 상기 볼스크류(30)의 외부면이 밀착되도록 가압수단(100)이 구비되는 구성이다.The present invention relates to a gear box of a steering device for a vehicle, and an object thereof is to prevent rotation of a rack piston installed on an outer side of a ball screw, and a gear of a vehicle steering apparatus provided with a pressurizing means to adjust the adhesion therebetween. To provide a box, the outer surface 31 of the hemispherical cross-section is formed in a spiral extending on the outer surface is provided with a ball screw 30, which is rotatable in the interior of the housing 10, the ball screw 30 and the housing ( 10 is installed between the inner surface of the inner groove 41 is formed so as to face the outer groove 31, the ball 60 is inserted into the inside and the outer surface of the rack piston rack (42) formed on one side ( 40 and a sector gear 51 formed at one end thereof so as to engage with the rack 42, the sector shaft 50 intersecting with the rack piston 40, and the rack piston at one side of the housing 10. Press one side of the 40 to the inner surface and the The pressurizing means 100 is provided such that the outer surface of the ball screw 30 is in close contact.
Description
본 발명은 차량용 조향장치의 기어박스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼스크류의 외부측에 설치되는 랙피스톤의 회전을 방지하고, 그 사이의 밀착력을 조절할 수 있도록 가압수단이 구비된 차량용 조향장치의 기어박스에 관한 것이다.The present invention relates to a gearbox of a vehicle steering apparatus, and more particularly, to a rotation of a rack piston installed on an outer side of a ball screw, and to a vehicle steering apparatus provided with a pressing means to adjust the adhesion therebetween. It is about a gearbox.
일반적으로 차량용 조향장치는 차량의 진행 방향을 변경하기 위해 차량의 구동휠 회전각을 조절할 수 있도록 마련되는 것으로서, 운전석에 마련된 조향휠과,그 하측에 마련되는 조향축, 그리고 이 조향축과 연결되어 회전력을 감속함과 동시에 동력전달방향을 전환하는 기어박스 등을 구비하여 마련된다.In general, the steering device for a vehicle is provided to adjust the rotation angle of the driving wheel of the vehicle in order to change the traveling direction of the vehicle, the steering wheel provided in the driver's seat, the steering shaft provided on the lower side, and is connected to the steering shaft It is provided with a gear box for reducing the rotational force and at the same time switching the power transmission direction.
한편, 기어박스는 워엄섹터형, 워엄섹터롤러형, 볼앤너트형, 랙 피니언형 등이 있고, 이에 링크기구를 개재하여 조향휠의 회전력을 구동휠로 전달하게 되는데, 조작력 경감을 위해 유압력을 발생시키는 유압발생장치를 구비하여 마련된다.On the other hand, the gearbox has a worm sector type, worm sector roller type, ball and nut type, rack pinion type, etc., and through this link mechanism to transmit the rotational force of the steering wheel to the driving wheel, to reduce the hydraulic force It is provided with a hydraulic generator for generating.
도 1은 볼앤너트형 기어박스를 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 기어박스의 외형을 이루며 내부에는 각종 부품의 설치공간과 실린더(1a) 및 유로(미도시)가 형성된 하우징(1)이 마련된다.1 is a cross-sectional view showing a ball-and-nut type gearbox. As shown in this figure, the housing 1 is formed in the outer shape of the gear box and has an installation space for various components, a cylinder 1a, and a flow path (not shown).
그리고, 하우징(1)의 일측에는 운전자가 발생시킨 조향력을 전달받아 회전되도록 내부에 입력축(2a)이 마련되고, 외부의 유압펌프(미도시)와 연결되어 하우징(1) 내부로 유압을 공급하는 로터리밸브(2)가 설치된다.In addition, an input shaft 2a is provided at one side of the housing 1 to receive and rotate a steering force generated by the driver, and is connected to an external hydraulic pump (not shown) to supply hydraulic pressure into the housing 1. The rotary valve 2 is installed.
또, 하우징(1)의 내부로 연장되는 입력축(2a)의 선단에는 이와 함께 연동되도록 볼스크류(3)가 마련되는데, 이 볼스크류(3)의 외부면에는 반구형 단면의 외부홈(3a)이 나선형으로 연장 형성된다.Further, a ball screw 3 is provided at the front end of the input shaft 2a extending into the housing 1 so as to be interlocked with the ball screw 3, and an outer groove 3a having a hemispherical cross section is provided on the outer surface of the ball screw 3. It is formed extending spirally.
아울러, 볼스크류(3)의 외측으로는 이에 대응되도록 내부면에 반구형 단면의 내부홈(4a)이 나선형으로 연장 형성되며 실린더(1a)의 내부에서 축방향으로 슬라이딩 동작되도록 랙피스톤(4)이 마련된다.In addition, the outer side of the ball screw (3) is formed so that the inner groove (4a) of the hemispherical cross-section on the inner surface so as to correspond to this and the rack piston (4) so as to slide in the axial direction in the interior of the cylinder (1a) Prepared.
한편, 볼스크류(3)와 랙피스톤(4)에 형성된 외부홈(3a)과 내부홈(4a)의 내부에는 다수개의 볼(6)이 삽입 설치되어 볼스크류(3)의 회전시 랙피스톤(4)이 슬라이딩 동작되는데, 이러한 동작을 외부측으로 전달할 수 있도록 랙피스톤(4)의 일측외부면에는 랙(4b)이 형성된다.On the other hand, a plurality of balls (6) is inserted into the outer groove (3a) and the inner groove (4a) formed in the ball screw (3) and the rack piston (4), the rack piston when rotating the ball screw ( 4) is a sliding operation, the rack (4b) is formed on one side outer surface of the rack piston (4) to transmit this operation to the outside.
또한, 랙(4b)에는 이와 치합될 수 있도록 일단에 섹터기어(5a)가 형성된 섹터축(5)이 랙피스톤(4)과는 직교하도록 배치되어, 볼스크류(3)와 랙피스톤(4)에 의해 감속된 조향력을 전달받아 이를 다시 링크기구측으로 전달하게 된다.In addition, in the rack 4b, a sector shaft 5 having a sector gear 5a formed at one end thereof so as to be engaged with the rack 4b is arranged to be orthogonal to the rack piston 4, so that the ball screw 3 and the rack piston 4 are disposed. Receives the steering force reduced by the to be transmitted back to the link mechanism.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 차량용 조향장치의 기어박스는, 랙피스톤의 원활한 슬라이딩 위해서 그 사이에 유격이 형성되므로, 볼스크류와 볼이 회전되어 랙피스톤을 축방향으로 이동시킬 때 랙피스톤이 반경방향으로 회전하게되었다.However, in the gearbox of the conventional vehicle steering apparatus configured as described above, since a clearance is formed therebetween for smooth sliding of the rack piston, the rack piston is radially moved when the ball screw and the ball are rotated to move the rack piston in the axial direction. To rotate.
이로써, 볼스크류와 랙피스톤 사이의 동력전달이 불안정해지며, 소음 및 진동이 발생되어 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.As a result, power transmission between the ball screw and the rack piston becomes unstable, and noise and vibration are generated, thereby degrading reliability of the product.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 볼스크류의 외부측에 설치되는 랙피스톤의 회전을 방지하고, 그 사이의 밀착력을 조절할 수 있도록 가압수단을 구비한 차량용 조향장치의 기어박스를 제공하는 것이다.The present invention is to solve such a conventional problem, an object of the present invention is to prevent the rotation of the rack piston installed on the outer side of the ball screw, the vehicle having a pressing means to adjust the adhesion therebetween It is to provide a gearbox of a steering device.
도 1은 종래 차량용 조향장치의 기어박스를 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a gear box of a conventional vehicle steering apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 조향장치의 기어박스를 보인 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a gearbox of a vehicle steering apparatus according to the present invention.
도 3은 도 2의 A-A선을 보인 부분단면도이다.3 is a partial cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10:하우징 20:로터리밸브10: housing 20: rotary valve
30:볼스크류 40:랙피스톤30: ball screw 40: rack piston
50:섹터축 60:볼50: Sector axis 60: Ball
100:가압수단100: pressure means
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 조향장치의 기어박스는, 외부면에는 반구형 단면의 외부홈이 나선형으로 연장 형성되어 하우징의 내부에서 회전 가능하도록 마련된 볼스크류와, 상기 볼스크류와 하우징의 사이에 설치되되 내부면에는 상기 외부홈과 마주하도록 내부홈이 형성되어 그 내부로 볼이 삽입되고 외부면 일측에는 랙이 형성된 랙피스톤과, 일단에는 상기 랙과 치합되도록 섹터기어가 형성되어 상기 랙피스톤과 교차 설치되는 섹터축을 구비하는 차량용 조향장치의 기어박스에 있어서, 상기 하우징의 일측에는 상기 랙피스톤의 일측면을 가압하여 그 내부면과 상기 볼스크류의 외부면이 밀착되도록 가압수단이 마련된 것을 특징으로 한다.Gear box of the vehicle steering apparatus of the present invention for achieving the above object, the outer surface of the hemispherical cross-section is formed on the outer surface spirally formed so as to rotate in the interior of the housing, between the ball screw and the housing; It is installed on the inner surface is formed in the inner groove to face the outer groove is inserted into the ball inside the rack piston is formed on the outer surface side, and one end of the sector gear is formed so as to engage the rack and the rack piston In the gear box of the steering apparatus for a vehicle having a sector shaft that is intersected with and installed, the one side of the housing is pressed by one side of the rack piston, the pressing means is provided so that the inner surface and the outer surface of the ball screw in close contact with each other. It is done.
이하에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명에 따른 차량용 조향장치의 기어박스에 대한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the gearbox of the vehicle steering apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 조향장치의 기어박스를 보인 단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선을 보인 부분단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 기어박스의 외형을 이루며 내부에는 각종 부품의 설치공간과 실린더(11) 및 유로(미도시)가 형성된 하우징(10)이 마련된다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a gear box of the vehicle steering apparatus according to the present invention, Figure 3 is a partial cross-sectional view showing a line A-A of FIG. As shown in this figure, the housing 10 is formed in the outer shape of the gear box and the installation space of the various components, the cylinder 11 and the flow path (not shown) are provided.
그리고, 하우징(10)의 일측에는 운전자가 발생시킨 조향력을 전달받아 회전되도록 내부에 입력축(21)이 마련되고, 외부의 유압펌프(미도시)와 연결되어 하우징(10) 내부로 유압을 공급하는 로터리밸브(20)가 설치된다.In addition, one side of the housing 10 has an input shaft 21 provided therein to be rotated by receiving a steering force generated by the driver, and is connected to an external hydraulic pump (not shown) to supply hydraulic pressure into the housing 10. Rotary valve 20 is installed.
또, 하우징(10)의 내부로 연장되는 입력축(21)의 선단에는 이와 함께 연동되도록 볼스크류(30)가 마련되는데, 이 볼스크류(30)의 외부면에는 반구형 단면의 외부홈(31)이 나선형으로 연장 형성된다.In addition, a ball screw 30 is provided at the front end of the input shaft 21 extending into the housing 10 so as to be interlocked with the ball screw 30. An outer groove 31 having a hemispherical cross section is provided on the outer surface of the ball screw 30. It is formed extending spirally.
아울러, 볼스크류(30)의 외측으로는 이에 대응되도록 내부면에 반구형 단면의 내부홈(41)이 나선형으로 연장 형성되며 실린더(11)의 내부에서 축방향으로 슬라이딩 동작되도록 랙피스톤(40)이 마련된다.In addition, the outer side of the ball screw 30, the inner groove 41 of the hemispherical cross section is formed spirally extending on the inner surface so as to correspond to this, the rack piston 40 is to be sliding in the axial direction in the interior of the cylinder (11) To be prepared.
그리고, 볼스크류(30)와 랙피스톤(40)에 형성된 외부홈(31)과 내부홈(41)의내부에는 다수개의 볼(60)이 삽입 설치되어 볼스크류(30)의 회전시 랙피스톤(40)이 슬라이딩 동작되는데, 이러한 동작을 외부측으로 전달할 수 있도록 랙피스톤(40)의 일측 외부면에는 랙(42)이 형성된다.In addition, a plurality of balls 60 are inserted into the outer grooves 31 and the inner grooves 41 formed in the ball screw 30 and the rack piston 40 so that the rack pistons rotate when the ball screw 30 is rotated. 40 is sliding, the rack 42 is formed on one side of the outer surface of the rack piston 40 to transmit such an operation to the outside.
또, 랙(42)에는 이와 치합될 수 있도록 일단에 섹터기어(51)가 형성된 섹터축(50)이 랙피스톤(40)과는 직교하도록 배치되어, 볼스크류(30)와 랙피스톤(40)에 의해 감속된 조향력을 전달 받아 이를 다시 링크기구측으로 전달하게 된다.In addition, the rack 42 has a sector shaft 50 formed with a sector gear 51 at one end so as to be engaged with the rack 42 so as to be orthogonal to the rack piston 40, so that the ball screw 30 and the rack piston 40 are disposed. Receives the deceleration of the steering force is transmitted to the link mechanism side again.
한편, 하우징(10)의 일측에는 랙피스톤(40)의 일측면을 가압하여 그 내부면과 상기 볼스크류(30)의 외부면이 밀착되도록 가압수단(100)이 마련된다.On the other hand, one side of the housing 10 is pressed by one side of the rack piston 40 is provided with a pressing means 100 so that the inner surface and the outer surface of the ball screw 30 in close contact.
이 가압수단(100)은 하우징(10)의 섹터기어(51)와 반대되는 측에 그 내부와 연통되도록 관통 형성된 가압홀(110)과, 일단은 이 홀에 삽입 고정되고 타단은 외부측으로 연장 형성되어 내부에는 중공의 가압실린더(121)가 형성되는 원통형의 가압하우징(120) 및 이 가압하우징(120)의 타단을 개폐할 수 있도록 그 내부에 결합되는 가압뚜껑(130)으로서, 그 외형이 이루어진다.The pressurizing means 100 has a pressurizing hole 110 formed to pass through the inner side of the housing 10 so as to be in communication with the inside of the housing 10, and one end is inserted into and fixed to the hole and the other end extends to the outside. The inside is made of a cylindrical pressure housing (120) in which a hollow pressure cylinder (121) is formed and a pressure lid (130) coupled therein so as to open and close the other end of the pressure housing (120). .
이때 가압하우징(120)의 타단 내부면과 가압뚜껑(130)의 외부면에는 나사가 형성되어 가압뚜껑(130)의 회전수에 의해 가압하우징(120) 내부로의 가압뚜껑(130) 삽입 깊이가 결정되고, 가압하우징(120)의 외부측으로 배치되는 가압뚜껑(130)의 일측면에는 그 내부에 육모렌치 등이 삽입되어 가압뚜껑(130)을 회전시킬 수 있도록 조절홈(131)이 형성된다.At this time, a screw is formed on the inner surface of the other end of the pressure housing 120 and the outer surface of the pressure lid 130 so that the depth of insertion of the pressure lid 130 into the pressure housing 120 by the rotation speed of the pressure lid 130 is increased. Determined, one side surface of the pressure lid 130 is disposed to the outer side of the pressure housing 120 is inserted into the hex wrench is inserted therein is formed an adjustment groove 131 to rotate the pressure lid (130).
그리고, 이 가압실린더(121)에는 가압뚜껑(130)에 의해 일단이 지지되고, 타단은 하우징(10)의 내부측으로 위치하도록 가압실린더(121) 내부에 설치되는 원통형의 코일스프링인 가압스프링(140)과, 이 가압스프링(140)에 의해 하우징(10) 실린더(11)에 마련된 랙피스톤(40)을 탄성적으로 지지할 수 있도록 가압볼(150)이 마련된다.In addition, one end of the pressure cylinder 121 is supported by the pressure lid 130, and the other end of the pressure cylinder 140 is a cylindrical coil spring installed inside the pressure cylinder 121 so as to be positioned inside the housing 10. And a pressure ball 150 are provided to elastically support the rack piston 40 provided in the cylinder 11 of the housing 10 by the pressure spring 140.
또한, 가압볼(150)과 밀착되는 랙피스톤(40)의 외부면 일측에는 가압볼(150)의 일부가 그 내부로 삽입될 수 있도록 "V자"단면형상으로 마련된 안내홈(43)이 마련된다.In addition, one side of the outer surface of the rack piston 40 in close contact with the pressing ball 150 is provided with a guide groove 43 provided in a "V-shaped" cross-sectional shape so that a portion of the pressing ball 150 can be inserted into the inside. do.
이와 같이 구성된 본 발명 차량용 조향장치의 기어박스는, 하우징(10)의 내부에 볼스크류(30)와 로터리밸브(20) 및 섹터축(50)과 랙피스톤(40)을 설치하게되는데, 이때 랙피스톤(40)의 안내홈(43)과 하우징(10)의 내,외부를 관통 형성되는 가압홀(110)은 서로 마주하게 된다.Gear box of the vehicle steering apparatus of the present invention configured as described above, the ball screw 30 and the rotary valve 20, the sector shaft 50 and the rack piston 40 in the housing 10, wherein the rack The guide groove 43 of the piston 40 and the pressure hole 110 formed through the inside and the outside of the housing 10 face each other.
그리고, 가압홀(110)에는 가압하우징(120)을 결합시키고, 그 내부에는 가압볼(150)과 가압스프링(140)을 삽입한 후 가압뚜껑(130)으로 가압하우징(120)을 폐쇄하게 된다.Then, the pressure housing 110 is coupled to the pressure hole 110, and the pressure ball 150 and the pressure spring 140 are inserted therein, and then the pressure housing 120 is closed by the pressure lid 130. .
이때 가압뚜껑(130)에 마련된 조절홈(131)에 육모렌치 등을 삽입하여 이를 회전시킴에 따라 가압뚜껑(130)의 삽입되는 정도가 결정되고, 이로 인해 가압스프링(140)의 압축력이 조절되어 가압볼(150)이 랙피스톤(40)을 지지하는 지지력이 조절됨으로써, 랙피스톤(40)과 볼스크류(30) 사이의 밀착력이 조절되는 것이다.At this time, the degree of insertion of the pressure lid 130 is determined by inserting the hexen wrench and the like into the adjustment groove 131 provided in the pressure lid 130, thereby adjusting the compression force of the pressure spring 140. By the support force for the support ball 150 to support the rack piston 40 is to adjust the adhesion between the rack piston 40 and the ball screw 30.
또, 가압볼(150)은 랙피스톤(40)의 안내홈(43)에 일부가 삽입되어 랙피스톤(40)의 축방향 이동시에 이를 따라 구름운동하게되고 랙피스톤(40)은 안내홈(43)에 일부가 삽입되고 다른 일부는 가압하우징(120)에 삽입되어진 가압볼(150)에 의해 회전이 방지되는 것이다.In addition, the pressure ball 150 is inserted into the guide groove 43 of the rack piston 40 is a part of the rolling movement during the axial movement of the rack piston 40, the rack piston 40 guide groove 43 ) Is inserted into a part and the other part is to prevent the rotation by the pressure ball 150 is inserted into the pressure housing 120.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 조향장치의 기어박스는, 하우징의 외부에 가압수단을 마련함으로써, 이를 통해 랙피스톤이 볼스크류의 외부에서 회전되는 것을 방지함은 물론, 그 사이의 밀착력을 조절할 수 있어 볼스크류와 랙피스톤 사이의 안정적인 동력전달을 이룰 수 있고, 장기간 사용시 랙피스톤과 볼스크류 사이의 유격을 보상해줄 수 있어 유격으로 인한 소음 및 진동을 방지함으로써 제품을 신뢰성을 향상시키는 이점이 있다.As described in detail above, the gear box of the vehicle steering apparatus according to the present invention, by providing a pressing means on the outside of the housing, thereby preventing the rack piston from rotating outside of the ball screw, therebetween The adhesion can be adjusted to achieve stable power transmission between the ball screw and the rack piston, and to compensate for the gap between the rack piston and the ball screw when used for a long time, thereby improving the reliability of the product by preventing noise and vibration caused by the play. There is an advantage.
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| KR (1) | KR20020078861A (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20010410 |
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| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20011206 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20010410 Comment text: Patent Application |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20040825 Patent event code: PE09021S01D |
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| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20041231 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20040825 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |