KR100412868B1 - linkage of steering system for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용 조향장치의 링크기구에 관한 것으로, 조향기어박스(1)와 연결되도록 설치되는 피트먼아암(11)과, 일단이 상기 피트먼아암(11)과 결합되고 타단이 차체에 결합되면서 피트먼아암(11)에 의해 직선왕복 이동을 수행하도록 실린더(21) 및 피스톤로드(22)로 이루어진 슬라이드이동수단(20)과, 이 슬라이드이동수단(20)과 결합되는 드래그링크(12)와, 이 드래그링크(12)와 결합되는 너클아암(13) 및, 너클아암(13,14)을 연결하는 타이로드(15)로 구성되어져, 상기 드래그링크(12)의 회전반경 궤적이 슬라이드이동수단(20)의 실린더(21)에 의해 현가장치는 회전반경 궤적과 최대한 일치시킬 수가 있게 됨으로써, 주행중인 차량에 발생되는 범프 스티어(bump steer)현상을 예방할 수 있게 되고 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상도 예방할 수 있게 되며 이로 인해 차량의 직진성도 그만큼 향상되면서 운전자의 조작감이 향상되도록 된 것이다.The present invention relates to a link mechanism of a vehicle steering apparatus, wherein the pitman arm (11) is installed to be connected to the steering gear box (1), and one end is coupled to the pitman arm (11) and the other end is coupled to the vehicle body. And a slide moving means (20) consisting of a cylinder (21) and a piston rod (22) to perform a straight reciprocating movement by the pitman arm (11), and a drag link (12) coupled with the slide moving means (20). And a knuckle arm (13) coupled with the drag link (12), and a tie rod (15) connecting the knuckle arms (13, 14), so that the rotation radius trajectory of the drag link (12) slides. By means of the cylinder 21 of the means 20, the suspension device can be matched with the turning radius trajectory as much as possible, thereby preventing the bump steer phenomenon occurring in the driving vehicle and causing the vehicle to tilt in one direction. Can also be prevented As the straightness of the vehicle is also improved, the driver's feeling of operation is improved.
Description
본 발명은 자동차용 조향장치의 링크기구에 관한 것으로, 특히 드래그링크의 회전반경 궤적과 현가장치의 회전반경 궤적을 최대한 일치시켜 차량의 범프스티어(bump steer)현상을 예방하고 아울러 주행중인 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상도 예방하여 주행의 직진안정성을 향상시킬 수 있도록 된 자동차용 조향장치의 링크기구에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a link mechanism of a vehicle steering apparatus. In particular, the rotation radius trajectory of the drag link and the rotation radius trajectory of the suspension system are matched as much as possible to prevent bump steer phenomenon of the vehicle. The present invention also relates to a link mechanism of a steering device for a vehicle, which prevents a phenomenon that the vehicle is inclined in a direction and improves linear stability of driving.
일반적으로, 자동차에 구비된 조향장치는 주행중인 차량의 진행방향을 운전자의 의지대로 전환시키도록 하는 것인 바, 이를 위해 상기 조향장치는 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향핸들과 조향축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 상기 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 기어기구 및, 이 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위한 링크기구를 포함하여 구성된다.In general, the steering device provided in the vehicle is to change the driving direction of the driving vehicle to the driver's will, for this purpose, the steering device to direct the steering operation to the driver to transmit the operating force to each mechanism A control mechanism comprising a steering wheel, a steering shaft, a column, and the like, a gear mechanism for increasing the operating force by slowing down the rotation of the steering shaft and changing the direction of movement of the control mechanism to be transmitted to the link mechanism, and the movement of the gear mechanism. It is configured to include a link mechanism for transmitting to the front wheel and at the same time maintaining the right position of the left and right wheels.
여기서, 상기 링크기구는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 일단이 조향기어박스(1)와 연결되도록 설치되는 피트먼아암(11)과, 이 피트먼아암(11)과 볼조인트의 결합에 의해 연결되는 드래그링크(12)와, 이 드래그링크(12)와 볼조인트의 결합에 의해 연결되면서 차륜(2)의 너클과 일체로 제작되는 너클아암(13) 및, 이 너클아암(13)을 반대쪽 차륜(도시않됨)의 너클아암(14)과 연결시키도록 된 타이로드(15)등으로 구성되어 있다.1 and 2, the link mechanism includes a pitman arm 11, one end of which is connected to the steering gear box 1, and a coupling of the pitman arm 11 and the ball joint. The knuckle arm 13 and the knuckle arm 13 which are integrally manufactured with the knuckle of the wheel 2 while being connected by the coupling of the drag link 12 and the ball joint with the drag link 12 connected by the drag link 12, It consists of a tie rod 15 or the like which is connected to the knuckle arm 14 of the opposite wheel (not shown).
따라서, 운전자가 조향핸들(3)을 조작하게 되면 이 조향핸들(3)의 조작력은 조향기어박스(1)로 전달되게 되는데, 이때 상기 조향기어박스(1)는 그 조작력을 감속시키면서 운동방향을 변경시키게 되며, 이로 인해 상기 조향기어박스(1)를 통과하면서 운동방향이 변경된 조향핸들(3)의 조작력은 피트먼아암(11)과드래그링크(12) 및 너클아암(13)을 통해 너클스핀들(도시않됨)로 전달되게 된다.Therefore, when the driver manipulates the steering wheel 3, the operating force of the steering wheel 3 is transmitted to the steering gear box 1, where the steering gear box 1 decelerates its operating force and changes the direction of movement. As a result, the operating force of the steering wheel 3 in which the direction of movement is changed while passing through the steering gear box 1 is transferred to the knuckle spindle through the Pitman arm 11, the drag link 12, and the knuckle arm 13. (Not shown).
그리고, 상기 드래그링크(12)를 통해 너클아암(13)과 연결된 차륜(2)은 킹핀을 중심으로 회전운동을 하는 상기 너클스핀들에 의해 움직임이 변경되게 된다.In addition, the wheel 2 connected to the knuckle arm 13 through the drag link 12 is changed in motion by the knuckle spins which rotate about the kingpin.
또한, 상기 드래그링크(12)와 직접 연결되지 않은 반대쪽 차륜(도시않됨)은 타이로드(15)를 통해 조작력이 전달되게 되며, 이로 인해 반대쪽 차륜도 운전자의 조작방향에 따라 움직임이 변경되게 된다.In addition, the opposite wheel (not shown) that is not directly connected to the drag link 12 is transmitted to the operation force through the tie rod 15, thereby changing the movement of the opposite wheel in accordance with the driver's operation direction.
이와 같은 종래의 링크기구는 상기 피트먼아암(11)이 조향기어박스(1)에 결합되면서 그 선단은 상기 조향기어박스(1)의 아래쪽 공간으로 위치되고, 상기 피트먼아암(11)의 선단에 드래그링크(12)가 결합되는 구조로 되어 있기 때문에, 상기 드래그링크(12)는 도 2에 도시된 회전중심(M)에 의해 R1과 같은 회전반경 궤적을 가지게 되고, 이에 대한 현가장치는 R2와 같은 회전반경 궤적을 가지도록 되어 있다.In the conventional link mechanism, the pitman arm 11 is coupled to the steering gear box 1, and the tip thereof is positioned in a space below the steering gear box 1, and the tip of the pitman arm 11 is connected to the steering gear box 1. Since the drag link 12 has a structure in which the drag link 12 is coupled to the drag link 12, the drag link 12 has a rotation radius trajectory such as R 1 by the rotation center M shown in FIG. 2. It has the same radius of rotation trajectory as R 2 .
이와 같이, 상기 드래그링크(12)의 회전반경 궤적 R1과 현가장치의 회전반경 궤적 R2는 상기 피트먼아암(11)의 구조적인 제약과 기타 레이아웃(layout)에 의한 문제 때문에 일치될 수 없게 되고, 이로 인해 주행중인 차량에 범프 스티어(bump steer)현상이 발생될 뿐만 아니라 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상이 발생되면서 차량의 직진성이 나빠지게 되는 문제점이 있었다.In this way, the rotation radius of the locus R 2 of the radius of rotation trajectory R 1 and the suspension of the drag link 12 could not be matched because of problems due to the structural limitations and other layout (layout) of the feet long arm 11 As a result, not only a bump steer phenomenon occurs in the driving vehicle but also a phenomenon in which the vehicle is tilted in one direction, thereby deteriorating the straightness of the vehicle.
또한, 차량의 직진성이 나빠지게 되면 운전자의 조작감이 나빠지게 되면서 운전자의 부주의시 교통사고를 유발시키게 된다는 문제점도 있었다.In addition, when the straightness of the vehicle worsens, there is a problem that the driver's feeling of operation worsens, causing a traffic accident when the driver carelessly.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 드래그링크의 회전반경 궤적과 현가장치의 회전반경 궤적을 최대한 일치시킬 수 있는 링크기구를 설치하여, 차량의 범프 스티어(bump steer)현상을 예방하고, 아울러 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상도 예방하면서, 차량의 직진성을 향상시킬 수 있도록 된 자동차용 조향장치의 링크기구를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by installing a link mechanism that can maximize the rotation radius of the drag link and the rotation radius of the suspension device, bump steer phenomenon of the vehicle It is an object of the present invention to provide a link mechanism of a vehicle steering apparatus which can improve the straightness of the vehicle while preventing the vehicle from being oriented in one direction.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향기어박스와 연결되도록 설치되는 피트먼아암과, 일단이 상기 피트먼아암과 결합되고 타단이 차체에 결합되면서 피트먼아암에 의해 직선왕복 이동을 수행하도록 된 슬라이드이동수단과, 이 슬라이드이동수단과 결합되는 드래그링크와, 이 드래그링크와 결합되는 너클아암 및, 너클아암을 연결하는 타이로드로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the pitman arm is installed to be connected to the steering gear box, the first end is coupled to the pitman arm and the other end is coupled to the vehicle body performs a straight reciprocating movement by the pitman arm The slide moving means, a drag link coupled with the slide moving means, a knuckle arm coupled with the drag link, and a tie rod connecting the knuckle arm.
도 1과 도 2는 종래구조에 따른 링크기구를 설명하기 위한 개략적인 사시도 및 구성도,1 and 2 is a schematic perspective view and configuration diagram for explaining a link mechanism according to the conventional structure,
도 3은 본 발명에 따른 링크기구를 설명하기 위한 개략적인 구성도,3 is a schematic configuration diagram for explaining a link mechanism according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 슬라이드이동수단과 드래그링크의 결합구조를 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.Figure 4 is a schematic longitudinal cross-sectional view for explaining the coupling structure of the slide moving means and the drag link according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 - 조향기어박스 2 - 차륜1-Steering Gear Box 2-Wheel
3 - 조향핸들 11 - 피트먼아암3-Steering Wheel 11-Pitman Arm
12 - 드래그링크 13,14 - 너클아암12-Drag Link 13,14-Knuckle Arm
15 - 타이로드 20 - 슬라이드이동수단15-Tie Rod 20-Slide Transport
21 - 실린더 22 - 피스톤로드21-Cylinder 22-Piston Rod
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 링크기구를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.Figure 3 is a schematic configuration diagram for explaining a link mechanism according to the present invention, will be described with the same reference numerals to the same parts as the conventional structure.
본 발명에 따른 조향장치의 링크기구는 도 1과 도 3에 도시된 바와 같이 일단이 조향기어박스(1)와 연결되도록 설치되는 피트먼아암(11)과, 일단이 상기 피트먼아암(11)과 결합되고 타단이 차체(B)에 결합되면서 피트먼아암(11)에 의해 직선왕복 이동을 수행하도록 된 슬라이드이동수단(20)과, 이 슬라이드이동수단(20)과 볼조인트의 결합에 의해 연결되는 드래그링크(12)와, 이 드래그링크(12)와 볼조인트의 결합에 의해 연결되면서 차륜(2)의 너클과 일체로 제작되는 너클아암(13) 및,이 너클아암(13)을 반대쪽 차륜(도시않됨)의 너클아암(14)과 연결시키도록 된 타이로드(15)등으로 구성되어 있다.The link mechanism of the steering apparatus according to the present invention includes a Pitman arm 11, one end of which is installed to be connected to the steering gear box 1, and one end of the Pitman arm 11, as shown in FIGS. And the other end is coupled to the vehicle body (B), the slide movement means 20 to perform a linear reciprocating movement by the pitman arm 11, and is connected by the combination of the slide movement means 20 and the ball joint The knuckle arm 13 which is made integrally with the knuckle of the wheel 2 while being connected by the coupling of the drag link 12 and the ball joint with the drag link 12, and the knuckle arm 13 opposite the wheel And a tie rod 15 or the like that is to be connected to the knuckle arm 14 (not shown).
여기서, 상기 슬라이드이동수단(20)은 일단은 상기 피트먼아암(11)과 볼조인트의 결합에 의해 연결되는 실린더(21)와, 일단이 상기 차체(B)와 볼조인트 결합으로 연결되면서 타단이 상기 실린더(21)의 내부를 직선왕복 이동하도록 결합되는 피스톤로드(22)로 구성되어 있다.Here, the slide moving means 20 has one end connected to the cylinder 21 connected by the coupling of the Pitman arm 11 and the ball joint, and the other end connected to the vehicle body B and the ball joint. The piston 21 is composed of a piston rod 22 which is coupled to the linear reciprocating movement.
한편, 상기 실린더(21)의 외주면에는 도 4에 도시된 바와 같이 실린더마운팅브라켓트(21a)가 일체로 접합되어 있는데, 상기 실린더마운팅브라켓트(21a)가 드래그링크(12)의 일단과 볼조인트(21b)에 의해 서로 결합됨으로써 상기 드래그링크(12)와 실린더(21)가 연결되는 구조를 가지게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the cylinder mounting bracket 21a is integrally bonded to the outer circumferential surface of the cylinder 21, and the cylinder mounting bracket 21a is connected to one end of the drag link 12 and the ball joint 21b. By being coupled to each other by) will have a structure in which the drag link 12 and the cylinder 21 is connected.
따라서, 운전자가 조향핸들(3)을 조작하게 되면 이 조향핸들(3)의 조작력은 조향기어박스(1)로 전달되게 되는데, 이때 상기 조향기어박스(1)는 그 조작력을 감속시키면서 운동방향을 변경시키게 되며, 이로 인해 상기 조향기어박스(1)를 통과하면서 운동방향이 변경된 조향핸들(3)의 조작력은 피트먼아암(11)을 통해 슬라이드이동수단(20)으로 전달되게 되며, 이때 상기 슬라이드이동수단(20)의 실린더(21)는 도 2에 도시된 화살표 K와 같이 직선왕복 이동을 하게 된다.Therefore, when the driver manipulates the steering wheel 3, the operating force of the steering wheel 3 is transmitted to the steering gear box 1, where the steering gear box 1 decelerates its operating force and changes the direction of movement. As a result, the operating force of the steering wheel 3 in which the direction of movement is changed while passing through the steering gear box 1 is transmitted to the slide moving means 20 through the Pitman arm 11, wherein the slide Cylinder 21 of the moving means 20 is a straight reciprocating movement as shown by the arrow K shown in FIG.
그리고, 상기 실린더(21)가 직선왕복 이동을 하게 됨에 따라 조향핸들(3)의 조작력은 드래그링크(12) 및 너클아암(13)을 통해 너클스핀들(도시않됨)로 전달되게 된다.In addition, as the cylinder 21 moves in a straight reciprocating direction, the operating force of the steering wheel 3 is transmitted to the knuckle spindles (not shown) through the drag link 12 and the knuckle arm 13.
그리고, 상기 드래그링크(12)를 통해 너클아암(13)과 연결된 차륜(2)은 킹핀을 중심으로 회전운동을 하는 상기 너클스핀들에 의해 움직임이 변경되게 된다.In addition, the wheel 2 connected to the knuckle arm 13 through the drag link 12 is changed in motion by the knuckle spins which rotate about the kingpin.
또한, 상기 드래그링크(12)와 직접 연결되지 않은 반대쪽 차륜(도시않됨)은 타이로드(15)를 통해 조작력이 전달되게 되며, 이로 인해 반대쪽 차륜도 운전자의 조작방향에 따라 움직임이 변경되게 된다.In addition, the opposite wheel (not shown) that is not directly connected to the drag link 12 is transmitted to the operation force through the tie rod 15, thereby changing the movement of the opposite wheel in accordance with the driver's operation direction.
이와 같은 본 발명에 따라 피트먼아암(11)이 조향기어박스(1)에 결합되면서 그 선단은 상기 조향기어박스(1)의 아래쪽 공간으로 위치되고, 상기 피트먼아암(11)의 선단이 실린더(21)와 피스톤로드(22)로 구성된 슬라이드이동수단(20)과 결합되며, 상기 슬라이드이동수단(20)의 실린더(21)에 드래그링크(12)가 볼조인트(21b) 결합으로 연결되면, 현가장치의 회전반경 궤적이 도 2에 도시된 R2와 같은 회전반경의 궤적을 가지게 되더라도, 상기 드래그링크(12)가 실린더(21)의 슬라이드이동에 의해 유동적인 회전반경 궤적을 가지게 되므로, 상기 드래그링크(12)의 회전반경 궤적 R1과 상기 현가장치의 회전반경 궤적 R2을 최대한 일치시킬 수가 있게 된다.According to the present invention, the Pitman arm 11 is coupled to the steering gear box 1, and the tip thereof is positioned in a space below the steering gear box 1, and the tip of the Pitman arm 11 is a cylinder. When coupled with the slide moving means 20 consisting of a 21 and the piston rod 22, the drag link 12 to the cylinder 21 of the slide moving means 20 is coupled to the ball joint (21b), Even if the rotation radius trajectory of the suspension device has the same rotation radius as that of R 2 shown in FIG. 2, since the drag link 12 has the flexible rotation radius trajectory by the slide movement of the cylinder 21, a turning radius trajectory R 1 and the radius of rotation locus R 2 of the suspension of the drag link 12 is possible so the number to be matched.
이에 따라, 상기 드래그링크(12)의 회전반경 궤적과 상기 현가장치의 회전반경 궤적 R2이 최대한 일치되게 되면, 주행중인 차량에 발생되는 범프 스티어(bump steer)현상을 예방할 수 있게 되고 아울러 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상도 예방할 수 있게 되어 차량의 직진성도 그만큼 향상되게 된다.Accordingly, when the rotation radius trajectory of the drag link 12 and the rotation radius trajectory R 2 of the suspension device are matched as much as possible, a bump steer phenomenon occurring in the driving vehicle can be prevented and the vehicle can be prevented. It is also possible to prevent the phenomenon of being oriented in one direction, so that the straightness of the vehicle is improved accordingly.
또한, 차량의 직진성이 향상되면 운전자의 조작감이 좋아지게 되면서 운전자의 편의성이 향상되게 되고 이로 인한 교통사고의 발생율도 그만큼 감소시킬 수가있게 된다.In addition, when the straightness of the vehicle is improved, the driver's operation is improved, and the driver's convenience is improved, and thus the incidence of traffic accidents can be reduced accordingly.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 드래그링크의 회전반경 궤적이 슬라이드이동수단의 실린더에 의해 현가장치는 회전반경 궤적과 최대한 일치시킬 수가 있게 됨으로써, 주행중인 차량에 발생되는 범프 스티어(bump steer)현상을 예방할 수 있게 되고 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상도 예방할 수 있게 되며 이로 인해 차량의 직진성도 그만큼 향상되면서 운전자의 조작감이 향상되는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, the suspension radius of the drag link can be matched to the rotation radius by the cylinder of the slide moving means as much as possible, and thus a bump steer phenomenon is generated in the vehicle being driven. It is possible to prevent the phenomenon that the vehicle is inclined in one direction, thereby improving the straightness of the vehicle, thereby improving the driver's feeling of operation.
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Cited By (1)
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2001
- 2001-09-04 KR KR10-2001-0054019A patent/KR100412868B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR100884075B1 (en) | 2007-12-13 | 2009-02-19 | 현대자동차주식회사 | Steering power reduction apparatus for car |
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| KR20030020613A (en) | 2003-03-10 |
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