KR100222423B1 - 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향 링크기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트럭 조향장치에 관한 것으로서, 운전자가 조향륜을 돌리는 데 필요한 힘의 크기가 좌우 방향에 따라서 비대칭한 문제점을 해결하여 조향장치의 좌우 회전시 동일한 조향감을 줄 수 있도록 한 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향장치를 제공함에 그 목적이 있다. 본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해 피트먼 암, 드래그 링크, 너클 암, 조향 너클 및 타이로드를 구비하여 이루어지는 차축 현가식 조향 링크기구에 있어서, 피트먼 암과 드래그 링크가 결합되는 결합점의 전후 좌표를 변화시켜 피트먼 암의 초기 위치를 선정하여 좌

Description

양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향 링크기구

본 발명은 차량에 적용되는 조향 링크기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대향 트럭의 조향 링크기구에 많이 적용되는 차축 현가식용 조향 링크기구의 피트먼 암(Pitman Arm)과 드래그 링크(Drag Link)가 만나는 점의 초기 설정 각도를 변화시켜 차량의 좌우 회전시 조향륜을 회전시키는 데 필요한 힘의 크기를 차량의 좌우 회전시 선회하는 바퀴의 안쪽 바퀴가 대칭되도록 하여 차량의 좌우 회전시 동일한 조향감을 줄 수 있도록 한 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향 링크기구에 관한 것이다.

일반적으로 조향장치(Steering System)라 함은 자동차의 진행 방향을 임의로 바꾸기 위한 것으로, 보통 조향륜을 돌려 앞바퀴를 조향하는 방법이 사용되고 있다. 이 장치는 조작이 용이하고 확실성이 있으며 노면으로부터의 충격이 조향륜에 전달되지 않도록 되어 있다.

전술한 조향장치에는 다음의 3가지 기구로 구성된다. 운전자의 조작력을 조향기어 기구에 전달하는 조향 조작기구와 조작력의 방향을 바꾸어 줌과 동시에 회전력을 증대하여 조향 링크기구에 전달하는 조향 기어기구 및 조향 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우의 앞바퀴를 일정하게 유지시키는 조향 링크 기구로 구성된다.

한편 조향 링크기구는 차축 현가식 조향 링크기구와 독립 현가식 링크기구로 구분된다. 차축 현가식 조향 링크기구를 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

제1(a)도는 종래 대형 트럭 조향장치를 도시한 사시도이고, 제1(b)도는 종래 대형 트럭 조향장치를 도시한 개략적인 사시도이며, 제2도는 종래 트럭 조향 링크기구에서의 조향각 특성을 도시한 그래프이다.

제1(a)도 및 제1(b)도에 도시된 바와 같이 종래의 차축 현가식 조향 링크기구는 피트먼 암(11), 드래그 링크(12), 너클 암(Knuckle Arm, 13), 조향 너클(Steering Knuckle, 14) 및 타이로드(Tie Rod, 15)등으로 구성된다.

이와 같이 구성되는 종래의 조향 링크기구는 피트먼 암(11)의 일단이 조향기어(7)에 연결되고, 타단은 드래그 링크(12)에 연결되어 기어장치의 움직임을 드래그 링크(12)에 전달한다. 이때 드래그 링크(12)는 일단이 너클 암(13)에 연결되고, 너클 암(13)의 일단은 조향 너클(14)에 연결되어 있으며, 너클 암(13)의 중간부분에는 타이로드 엔드(13a)가 설치된다. 한편 좌우의 너클 암(13)을 동시에 조작하기 위하여 타이로드(15)의 양 끝단에 형성된 타이로드 엔드(15a)가 너클 암(13)의 타이로드 엔드(13a)에 결합된다.

이와 같이 구성된 차축 현가식 조향 링크기구는 프레임의 일측에 지지되는 조향기어(5)의 움직임이 피트먼 암(11)에 전달되고, 이 피트먼 암(11)이 드래그 링크(12)를 움직여 너클 암(13)에 조향기어(5)의 움직임이 전달된다.

한편 너클 암(13)은 조향 너클(14)과 함께 프레임에 고정된 킹핀 축(16) 주위를 회전하여 일측의 바퀴(20)를 조향하고, 타이로드(15)를 통하여 일측의 바퀴(20)가 타측의 바퀴(20)를 조향한다.

이때 조향륜(10)과 피트먼 암(11)의 사이에는 일정 기어비를 가지는 조향기어(5)가 있어 피트먼 암(11)의 회전각은 조향륜(10)의 회전각과 비례한다.

한편 종래의 차축 현가식 조향 링크기구는 피트먼 암(11)이 연직으로 위치하여 좌우 조향시 앞뒤로 회전된다. 따라서 제2도에 도시된 바와같이 운전자가 조향륜(10)을 돌리는 각에 대한 바퀴(20)의 조향각 특성이 비대칭으로 나타난다. 특히 우회전시 외륜이 되는 오른쪽 바퀴(20)의 경우 점점 그 기울기가 증가함을 알 수 있다.

따라서 종래에는 조향륜을 같은 각도만큼 돌리는데도 더 많은 일이 필요하게 되어 조향시 필요한 토크는 제2도의 실선처럼 증가하기 때문에 조향배력장치에서 나오는 공급 토크는 좌우 회전시에 같으므로 우회전시 조향각 특성이 나빠 조향이 불가능해지는 결과를 초래하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 운전자가 조향륜을 돌리는 데 필요한 힘의 크기가 좌우방향에 따라서 비대칭한 문제점을 해결하여 조향장치의 좌우 회전시 동일한 조향감을 줄 수 있도록 한 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향장치를 제공함에 그 목적이 있다.

제1(a)도는 종래 트럭 조향 링크기구를 도시한 사시도.

제1(b)도는 종래 트럭 조향 링크기구를 도시한 개략적인 사시도.

제2도는 종래 트럭 조향 링크기구에서의 조향각 특성을 도시한 그래프.

제3도는 본 발명의 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향 링크기구의 피트먼 암 각도 재선정을 도시한 측면도.

제4도는 본 발명의 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향 링크기구에서의 조향각 특성을 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 조향기어 10 : 조향륜

11 : 피트먼 암 12 : 드래그 링크

13 : 너클 암 13a,15a : 타이로드 엔드

14 : 조향 너클 15 : 타이로드

16 : 킹핀 20 : 바퀴

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉 피트먼 암, 드래그 링크, 너클 암, 조향 너클 및 타이로드를 구비하여 이루어지는 차축 현가식 조향 링크기구에 있어서, 피트먼 암과 드래그 링크가 결합되는 결합점의 전후 좌표를 변화시켜 피트먼 암의 초기 위치를 선정하여 좌우 대칭인 조향각 특성을 얻을 수 있도록 구성한 것이다.

전술한 구성에서 피트먼 암과 드래그 링크가 결합되는 결합점이 피트먼 암의 회전축을 중심으로 일정각도 기울어지도록 하여 피트먼 암은 기존보다 길어지고, 드래그 링크는 짧아지도록 구성하여 다른 부품의 위치에는 영향을 주지 않도록 한 것이다.

또한 전술한 피트먼 암과 드래그 링크가 결합되는 결합점은 상기 너클 암의 일정길이 후방에 위치되도록 한 것이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명의 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향 링크기구의 피트먼 암 각도 재선정을 도시한 측면도이고, 제4도는 본 발명의 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향 링크기구에서의 조향각 특성을 도시한 그래프이다.

본 발명의 조향장치 역시 제1(a)도 및 제1(b)도에 도시된 종래의 조향장치와 같이 차량의 프레임에 지지된 조향기어(5)의 움직임이 피트먼 암(11)에 전달되고, 전달된 조향기어(5)의 움직임은 드래그 링크(12)를 움직여서 너클 암(13)을 움직이며, 이 너클 암(13)은 조향 너클(14)과 함께 프레임에 고정된 킹핀 축(16) 주위를 회전하여 일측의 바퀴(20)를 조향하고, 타이로드(15)를 통하여 일측의 바퀴(20)가 타측의 바퀴(20)를 조향하며, 조향륜(10)과 피트먼 암(11)의 사이에는 일정 기어비를 가지는 조향기어(5)가 있어서 피트먼 암(11)의 회전각은 조향륜(10)의 회전각과 비례하도록 구성되는 것은 종래와 같다.

그러나, 제3도에 도시된 바와 같이 본 발명은 피트먼 암(1)의 중립위치를 적절히 선정하여 좌우 대칭인 조향각 특성을 얻을 수 있도록 구성된다. 이때, 다른 부품의 위치에는 영향을 주지 않기 위해 선택한 변수는 피트먼 암(1)과 드래그 링크(2)가 만나는 점의 앞뒤 방향 좌표이다.

즉 피트먼 암(11)과 드래그 링크(12)가 결합되는 결합점의 전후 좌표를 변화시켜 피트먼 암(11)의 초기 위치를 선정할 때 전술한 피트먼 암(11)과 드래그 링크(12)가 결합되는 결합점을 기존의 결합점보다 대략 47mm 정도 후방에 위치시킨다. 이때 피트먼 암(11)은 회전축을 중심으로 대략 9.7정도 기울어진다.(''는 피트먼 암(11)의 초기각을 나타낸 것임)

따라서, 피트먼 암(11)은 약간 길어지고, 드래그 링크(12)의 길이는 짧아진다.

한편 이와 같이 구성된 본 발명의 트럭 조향장치의 조향각 특성은 제4도에 도시된 바와 같이 차량의 좌우 회전시 회전하는 방향으로의 내륜끼리 대칭이고, 그리고 회전하는 반대쪽의 외륜끼리 각각 대칭이다.

제3도에서의 미설명 부호 3은 너클 암이고, 4는 너클이며, 5는 바퀴를 나타낸 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 피트먼 암과 드래그 링크가 결합되는 결합점의 전후 좌표를 변화시켜 피트먼 암의 초기 위치를 선정함으로써 운전자가 조향륜을 돌리는 데 필요한 힘의 크기가 좌우 방향에 따라서 비대칭한 문제점이 해결되어 조향장치의 좌우 회전시 양 방향에 동일한 조향감을 줄 수 있다.

Claims (3)

1. 피트먼 암, 드래그 링크, 너클 암, 조향 너클 및 타이로드를 구비하여 이루어지는 차축 현가식 조향 링크기구에 있어서, 상기 피트먼 암과 드래그 링크가 결합되는 결합점의 전후 좌표를 변화시켜 상기 피트먼 암의 초기 위치를 선정함을 특징으로 하는 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 피트먼 암과 드래그 링크가 결합되는 결합점이 상기 피트먼 암의 회전축을 중심으로 일정각도 기울어지도록 하여 상기 피트먼 암은 길어지고, 상기 드래그 링크는 짧아지도록 구성한 것을 특징으로 하는 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 피트먼 암과 드래그 링크가 결합되는 결합점은 상기 너클 암의 일정길이 후방에 위치되도록 한 것을 특징으로 하는 양방향 동일한 조향감을 주는 트럭 조향장치.