KR100323277B1 - 차량용조향너클장치 - Google Patents

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Abstract

휠 현가장치에 고정되는데 적합하고, 부동 캘리퍼 브레이크(floating-caliper brake)와 휠 축 베어링(21)을 탑재하는 탑재부(1)와 브레이크 디스크(8)를 부착하기 위한 플랜지(25)와 구동용 정속도 죠인트를 구비한 회전 가능하게 장착된 휠 축(23)을 포함하는 자동차의 구동 휠용 조향 너클 조립체에 있어서, 개별 부품의 수, 중량, 그리고 조립의 복잡도는 감소될 수 있다. 본 발명에 따라, 휠 축(23)과 함께 휠 축 베어링(21) 및 디스크 브레이크를 갖춘 탑재부(1)와 플랜지(25), 브레이크 디스크(8), 그리고 정속도 죠인트의 셸형 부품(shell-shaped part)(24)은 결합되어 자동차의 최종 조립용의 예비 조립 유니트로서 휠 현가장치에 고정될 수 있는 모듈을 형성한다. 한편으로 탑재부(1)는 디스크 브레이크용 지지 아암(4,5), 휠현가 장치용 고정부(15,16), 그리고 조향용 레버(19)와 일체로 형성되는 것이 바람직하고, 다른 한편으로 정속도 죠인트의 셸형 부품(24) 및 브레이크 디스크(8)을 부착하기 위한 플랜지(25)는 휠 축(23)과 일체로 형성된다.

Description

차량용 조향 너클 장치
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 차량의 구동 휠에 적합한 조향 너클 장치(steering knuckle assembly)에 관한 것이다.
일반적인 조향 너클 장치는 예를 들면 독일 특허 제30 44 185호에 개시되어 있다. 이러한 공지의 조향 너클 장치는 서로 결합되어야만 하는 비교적 많은 수의 개별 부품을 구비하며, 이로 인하여 장착하는데 상당한 수고가 필요하고, 별도의 구성 부품이 결합 수단으로서 필요하다. 이러한 사실로 인하여, 조향 너클 장치의 제조 단가가 상승될 뿐만 아니라 중량도 증가된다.
또한, 차량의 최종 조립의 복잡함을 가능한 한 최대한 경감시키기 위한 시도가 일반적으로 이루어져 왔다. 그에 따라, 차량의 휠 현가 장치에 조향 너클 장치의 탑재부(carrier part)가 장착된 후에 휠 구동용 정속(定速) 조인트 또는 디스크 브레이크가 여전히 장착되어야 하는 것은 단점으로 고려된다.
본 발명은 통상의 조향 너클 장치의 중량 저감 및 간단한 조립을 달성하도록 개량하는 것으로, 특히 차량에 있어서 최종 조립의 복잡함을 경감시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 이러한 목적은 청구항 1의 특징부에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 조향 너클 장치의 대부분의 부품은 하청업자에 의해 용이하게 예비 조립되어 유닛(unit)으로서 차량 제조업자에게 공급되는 모듈을 형성하도록 결합된다. 차량의최종 조립 시에, 예비 조립된 유닛을 차량의 휠 현가 장치에 부착하는 데에는 단지 몇 가지 작업만이 요구된다.
조향 너클 장치의 중량과 부품의 수를 대폭 줄이는 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 종속 청구항에 기술되어 있다.
청구항 2에 기재된 바람직한 실시예에 따르면, 부동형 캘리퍼 디스크 브레이크(the floating-caliper disc brake)의 지지 아암은 조향 너클 장치의 탑재부에 일체로 합체된다. 이로 인하여, 지지 아암을 탑재부에 부착하는데 필요한 수고와 나사로 고정할 필요성이 제거된다. 청구항 3에 따라 부동형 캘리퍼가 지지 아암 상에서 변위 가능하게 안내되는 경우, 브레이크 캐리어(brake carrier)의 모든 기능은 탑재부에 합체된다.
청구항 4에 기재된 실시예에 따르면, 휠 축 베어링의 반경 방향 외측 링은 가압에 의하여 탑재부 내에 부착되며, 별도의 고정 장치는 필요하지 않다. 청구항 5에 기재된 다른 바람직한 변형예에서는, 휠 축 베어링의 반경 방향 내측 링은 회전축 부재와 일체로 형성된다.
축 부재의 간단한 구조와 관련한 바람직한 태양은 청구항 6 및 7에 기재되어 있으며, 여기서 브레이크 디스크 부착용 플랜지 또는 정속 조인트의 일부가 휠 축과 일체로 형성된다.
탑재부의 바람직한 실시예는 청구항 8 내지 12에 기재되어 있으며, 탑재부의 하나 또는 복수 개의 고정부, 또는 차량 조향 휠의 경우에 조향용 레버가 탑재부에 제공되고, 바람직하게는 탑재부와 일체로 구성된다. 특히, 청구항 12에는 간단하고저렴한 가격으로 탑재부를 하나의 주물로서 형성하는 실시예가 제안되어 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고로 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 부동형 캘리퍼 디스크 브레이크와 함께 본 발명에 따른 조향 너클 장치의 주물을 위에서 보고 도시한 부분 단면도.
제2도는 제1도의 A방향에서 본 주물의 부분도.
제3도는 제1도의 선 B-B를 따라 취하여 회전 부품과 휠 림을 포함하는 용이하게 조립된 조향 너클 장치의 주요 부분을 도시한 단면도.
제1도에는 실질적으로 환상 중심부(2)와 중심 구멍(3)을 구비한 탑재부(1; carrier component)가 도시되어 있다. 2개의 지지 아암(4, 5)이 중심부(2)로부터 브레이크 디스크(8; 일점쇄선으로 도시)의 외측 엣지까지 반경방향 외측으로 연장한다. 이 영역에서, 지지 아암(4, 5)은 편향되어, 그 안내부(6, 7)가 브레이크 디스크(8)의 엣지를 지나 축방향으로 돌출한다.
브레이크 디스크(8)의 양측에 배치된 2개의 브레이크 패드(9, 10)는 안내부(6, 7) 상에서 축방향으로 활주 가능하게 안내된다. 제3도에 잘 도시된 바와 같이, 부동형 캘리퍼(11)는 2개의 핀 가이드(12)에 의해 탑재부(1)에 부착되고, 축방향으로 활주 가능하게 안내된다. 부동형 캘리퍼(11)에는 2개의 브레이크 패드(9, 10)와 브레이크 디스크(8)의 외측 엣지가 집게 형태로 걸쳐져 있다. 축방향 내측에는, 브레이크의 작동시 내부 브레이크 패드(9)에 직접적으로 작용하는 브레이크 피스톤(14)을 구비한 브레이크 실린더(13)가 배치되어 있다. 브레이크 패드(9)가 브레이크 디스크(8)에 대해 압박되면, 부동형 캘리퍼(11)는 외측 브레이크 패드(10)가 브레이크 디스크(8)의 다른 측부에 대하여 압박될 때까지 반력에 기인하여 핀 가이드(12)에서 변위한다. 브레이크 패드(9, 10)의 작용에 요구되는 체결력만이 부동형 캘리퍼(11)로부터 전달된다. 마찰에 기인한 제동 중에 발생하는 원주방향의 힘은 브레이크 패드(9, 10)로부터 지지 아암(4, 5)의 안내부(6, 7)까지 직접적으로 전달된다.
탑재부(1)는 크기가 다른 2개의 고정부(15, 16)를 구비하며, 이들 고정부는 중심부(2)로부터 출발하여 실질적으로 반대 방향으로 연장한다. 각각의 고정부(15, 16)에는 휠 현가 장치에 부착하기 위한 아일릿(eyelet; 17, 18)이 마련되는데, 큰 고정부(16)의 큰 아일릿(18)은 단지 제2도에만 도시되어 있다. 더욱이, 탑재부(1)는 중심부(2)로부터 출발하여 디스크 브레이크와 간격을 두고 실질적으로 반경방향으로 연장하는 레버(19)를 구비하며, 이 레버는 차량의 조향 연결 기구에 결합되도록 의도된다.
탑재부(1)는 단일의 주물로 주조되고, 지지 아암(4, 5), 고정부(15, 16) 및 레버(19)는 중심부(2)와 일체로 구성된다.
탑재부(1)의 중심 구멍(3)에 휠 축 베어링(21)의 외측 링(20)이 압입된다. 휠 축 베어링(21)의 내측 링(22)은 휠 축(23)파 일체로 형성된다. 정속 조인트의 셀형 부재(24)는 휠 축(23)의 내측에 일체로 형성되어, 그 휠 축을 통해서 구동 샤프트(도시 생략)에 연결되고 그 샤프트에 의해 구동된다. 마지막으로, 브레이크 디스크(8) 및 휠 림(26)을 부착하기 위한 플랜지(25)가 휠 축(23)과 일체로 형성된다.
따라서, 전술한 바와 같이 회전 가능하게 장착되는 일체의 휠 축 부재는 휠 축(23)의 기능과, 휠 축 베어링(21)의 내측 링(22)의 기능과, 정속 조인트의 하나의 셸형 부재의 기능과, 그리고 브레이크 디스크(8) 및 휠 림(26)을 부착하기 위한 플랜지(25)의 기능을 수행한다. 바람직하게는, 이로 인하여 전술한 기능적 부품을 결합하는데 요구되는 제조 단계와 결합 부재에 대한 필요성을 제거할 수 있다. 플랜지(25)에는 휠 러그 볼트(lug bolts; 28)가 나사 결합되는 나사 구멍(27)이 마련되어 있으며, 이 러그 볼트는 휠 림(26)과 브레이크 디스크(8) 모두를 그 플랜지(25)에 견고하게 연결시키는 역할을 한다.
특히, 조합된 구성부로서의 휠 축(23)과 탑재부(1)를 설치함으로써 본 발명에 따른 조향 축 조립체의 중량이 현저히 감소되고, 그 조립체는 비교적 저렴한 비용으로 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면, 디스크 브레이크(11) 및 휠 축 베어링(21)을 갖는 탑재부(1)를 플랜지(25) 및 셸형 부재(24)가 있는 휠 축(23)과, 브레이크 디스크(8 )와 함께 결합하여 차량의 최종 조립용의 예비 조립 유닛으로서 제공되는 모듈을 형성하는 경우, 특별한 장점을 얻을 수 있게 된다.
이 경우, 모듈을 조립하는데 필요한 모든 조립 작업은 하청업자의 공장에서 실행될 수 있으며, 최종 조립은 필요한 최소의 노력과 장비로서 수행될 수 있다.

Claims (12)

  1. 휠 현가 장치에 부착하도록 되어 있는 탑재부(1)를 구비하고, 이 탑재부는 부동형 캘리퍼 디스크 브레이크 및 휠 축 베어링(21)을 회전 가능하게 장착되며 구동용의 정속 조인트와 브레이크 디스크(8) 부착용의 플랜지(25)가 있는 휠 축(23)을 이용하여 지지하는 차량의 구동 휠용 조향 너클 장치에 있어서,
    디스크 브레이크 및 휠 축 베어링(21)을 갖는 탑재부(1)는 휠 축(23), 플랜지(25), 브레이크 디스크(8) 및 정속 조인트의 셸형 부재(24)와 함께 모듈을 형성하며, 이 모듈은 예비 조립 유닛으로서 차량의 최종 조립 시에 휠 현가 장치에 부착될 수 있는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탑재부(1)는 2개의 일체로 형성된 지지 아암(4, 5)을 구비하고, 이 아암은 그것의 안내부(6, 7)가 브레이크 디스크(8)의 외측 및 엣지에 걸쳐져 있고, 상기 아암 상에서 디스크 브레이크의 브레이크 패드(9, 10)가 지지되고 축방향으로 이동 가능하게 안내되는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  3. 제2항에 있어서, 부동형 캘리퍼(11)는 2개의 핀 가이드(12)에 의해 축방향으로 이동 가능하게 지지 아암(4, 5) 상에서 안내되는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휠 축 베어링(21)의 반경방향 외측 링(20)은 탑재부(1)의 중심 구멍(3)에 압입되는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휠 축 베어링(21)의 반경방향 내측 링(22)은 상기 휠 축(23)과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 정속 조인트의 셸형 부재(24)는 상기 휠 축(23)과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 브레이크 디스크의 부착을 위한 플랜지(25)는 상기 휠 축(23)파 일체로 형성되고, 상기 플랜지(25)에는 나사 구멍(27)이 마련되며, 상기 브레이크 디스크(8)는 휠 러그 볼트(28)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탑재부(1)는 상기 휠 현가장치에 부착하기 위한 아일릿(17, 18)이 마련된 하나 이상의 고정부(15, 16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 고정부(15, 16)는 상기 탑재부(1) 상에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탑재부(1)는 차륜의 조향을 위한 레버(19)를 구비하는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 레버(19)는 상기 탑재부(1)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 탑재부(1)는 하나의 주물로 이루어지며, 상기 주물에는 상기 디스크 브레이크용의 지지 아암(4, 5)과, 상기 휠 현가 장치용의 고정부(15, 16)와, 조향용 레버(19)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 조향 너클 장치.
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