KR100589174B1

KR100589174B1 - 자동차 조향 링키지의 타이로드

Info

Publication number: KR100589174B1
Application number: KR1020040016459A
Authority: KR
Inventors: 최장한
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2006-06-12
Also published as: KR20050091804A

Abstract

본 발명은 자동차 조향 링키지의 타이로드에 관한 것으로, 본 발명은 연결봉과 타이로드 엔드 사이에 연결봉을 회전시켜 토인을 조정할 수 있는 토인 조정부재를 설치한다. 그리고, 토인 조정부재의 톱니부와 맞물리도록 톱니부가 형성된 고정부재를 통해 토인 조정부재의 회전을 미세조정한다. 이렇게 구성된 토인 조정부재를 회전시켜 연결봉을 일체로 회전시킴으로써 토인을 조정한다. 이를 통해, 본 발명은 스패너와 같은 별도의 공구를 사용하지 않고도 토인을 미세조정하는 것이 가능하다.

타이로드, 타이로드 엔드, 토인 조정부재

Description

자동차 조향 링키지의 타이로드{A TIE ROD OF STEERING LINKAGE IN AUTOMOBILE}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 조향 링키지의 타이로드의 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 자동차 조향 링키지의 타이로드의 절단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 연결봉의 정면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 토인 조정부재의 정면도이다.

도 5은 도 1에 도시된 고정부재의 정면도이다.

도 6은 종래기술에 따른 자동차 조향 링키지의 타이로드를 설명하기 위하여 도시된 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 타이로드 102 : 연결봉

102a : 나선부 104 : 토인 조정부재

104a : 삽입홀 104b : 톱니부

106 : 제1 스냅링 108 : 스프링

110 : 제2 스냅링 112 : 타이로드 엔드

112a : 체결홈 114 : 고정부재

114a : 체결홈 114b : 톱니부

본 발명은 자동차 조향 링키지의 타이로드에 관한 것으로, 토인 조정시 스패너와 같은 공구를 사용하지 않고 사용자가 직접 손으로 토인의 미세조정이 가능한 자동차 조향 링키지의 타이로드에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 조향축의 회전력이 전달되는 랙 앤드 피니언(rack and pinion)과 조향 휠 사이에 연결되어 차륜을 선회시키도록 작동하는 타이로드(tie rod)가 설치된다. 이러한 타이로드는 외주면에 나사산이 절삭된 연결봉과 이 연결봉의 양단에 나사 결합된 타이로드 엔드를 포함한다. 타이로드를 회전시켜 그 길이를 조정하여 토인(toe-in)을 조정한다. 여기서, 토인은 앞 바퀴를 위에서 바라보았을 때 좌우 타이어의 중심 간의 거리가 앞부분이 뒷부분보다 좁은 상태를 말한다. 토 인은 캠버(camber)에 의해 바퀴가 벌어지는 토아웃(toe-out)을 방지하여 앞 바퀴를 평행하게 회전시키며, 바퀴의 미끄러짐은 물론 타이어의 마멸을 방지하게 된다.

도 6은 종래기술에 따른 자동차 조향 링키지의 타이로드를 설명하기 위하여 도시된 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 자동차의 조향 링키지의 타이로드(10)는 일측이 랙 앤드 피니언(미도시), 즉 기어박스 측과 연결되고 환봉의 외주 면 상에는 나선부(12a)가 절삭된 연결봉(12)과, 체결홈(14a)을 통해 연결봉(12)의 끝단과 연결된 타이로드 엔드(14)를 포함한다. 연결봉(12)과 타이로드 엔드(14)는 나선부(12a)와 체결홈(14a)을 통해 서로 나사 결합되며, 고정너트(16)가 연결봉(12)의 나선부(12a)에 함께 설치되면서 고정너트(16)에 의해 연결봉(12)의 나선부(12a)가 타이로드 엔드(14)의 체결홈(14a)으로부터 풀려 이탈되는 것을 방지하고 있다.

그러나, 상기에서 설명한 바와 같이 종래기술에 따른 자동차의 타이로드(10)에서는 조립 또는 토인 조정을 위한 고정너트(16) 조임작업시 고정너트(16)를 조이는 공구(예컨대, 스패너)와 연결봉(12)이 회동하지 않도록 잡아주는 별도의 공구가 필요하게 되므로 작업성이 떨어지는 문제점이 있다. 특히, 토인 조정시 공구,즉 스패너를 이용하여 고정너트(16)를 회전시켜야 하기 때문에 토인의 정확한 값을 맞추는 것은 숙련된 기술자가 아니면 쉽지 않은 일이다. 결국, 토인의 미세조정이 거의 불가능하다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 토인 조정시 스패너와 같은 공구를 사용하지 않고 사용자가 직접 손으로 토인의 미세조정이 가능한 자동차 조향 링키지의 타이로드를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 일측이 기어박스측과 연결되고, 타측 부위에는 외주면 상에 나선부가 절삭된 연결봉과, 일측에는 상기 연결봉이 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 타측 방향으로 신장되도록 내주면을 따라 다수의 톱니로 이루어진 톱니부가 형성된 원통 구조의 토인 조정부재와, 상기 토인 조정부재의 내부에 삽입되어 상기 토인 조정부재의 상기 삽입홀을 통해 삽입된 상기 연결봉이 관통되도록 설치되고, 상기 토인 조정부재와 별도로 독립적으로 이동하는 제1 스냅링과, 토인 조정시 상기 제1 스냅링에 의해 지지되도록 상기 토인 조정부재의 내부에 삽입되고, 상기 토인 조정부재의 이동시 가해지는 압력에 의해 신축되는 스프링과, 상기 토인 조정부재의 내주면에 삽입 고정되고, 토인 조정시 상기 토인 조정부재의 이동에 따라 이동하여 상기 스프링을 신축시키고, 토인 조정후 상기 스프링을 복귀시키는 제2 스냅링과, 상기 연결봉의 상기 나선부가 삽입 또는 인출되도록 체결홈이 형성된 타이로드 엔드와, 상기 타이로드 엔드가 삽입 고정되는 체결홈이 형성되고, 외주면에는 상기 토인 조정부재의 상기 톱니부가 슬라이딩되어 맞물리도록 톱니부가 형성된 고정부재를 포함하는 자동차 링키지의 타이로드가 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 조향 링키지의 타이로드(100)의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 자동차 조향 링키지의 타이로드의 절단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차의 조향 링키지의 타이로드(100)는 연결봉(102), 토인 조정부재(104), 제1 스냅링(106), 스프링(108), 제2 스냅링(110), 타이로드 엔드(112) 및 고정부재(114)를 포함한다.

연결봉(102)은 일측이 기어박스측과 연결되고 타측이 타이로드 엔드(112)와 나사 결합된다. 연결봉(102)은 타이로드 엔드(112)와 체결되는 부위에서 외주면 상에 나선부(102a)가 절삭되며, 이 나선부(102a)를 통해 타이로드 엔드(112)와 나사 결합된다. 그리고, 연결봉(102)은 토인 조정을 위해 토인 조정부재(104)를 회전시키는 경우 토인 조정부재(104)와 일체로 회전된다. 이를 통해 토인 조정이 이루어지게 된다. 이처럼 토인 조정부재(104) 회전시 일체로 연결봉(102)을 회전시키기 위하여, 연결봉(102) 외주면의 형상과 연결봉(102)이 삽입되는 토인 조정부재(104)의 삽입홀(104a)의 내주면을 서로 동일한 형상으로 제작하여 토인 조정부재(104) 회전시 연결봉(102)이 맞물려 회전되도록 한다. 일례로, 도 3에 도시된 바와 같이 연결봉(102)은 기어박스측과 접속되는 부위에서 좌우는 수직구조로 이루어지고 상하는 반원구조로 이루어지게 되며, 이에 대응되도록 토인 조정부재(104)의 삽입홀(104a)의 내주면이 이루어진다.

토인 조정부재(104)는 원통 구조로 이루어진다. 그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 일측에는 연결봉(102)이 삽입되는 삽입홀(104a)이 형성되며, 타측 방향으로는 신장되도록 내주면을 따라 일정한 간격으로 다수의 톱니가 배치된 톱니부(104b)가 형성된다. 이때, 톱니부(104b)는 36개의 톱니로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 톱니부(104b)는 고정부재(114)의 외주면에 형성된 톱니부(114b)로 슬라이딩되어 맞물리게 된다. 이에 따라 토인 비조정시 잠금(lock)상태로 유지되게 된다.

제1 스냅링(106)은 타이로드 엔드(112)의 외주면에 삽입 고정된다. 이러한 제1 스냅링(106)은 토인 조정부재(104)의 내부로 삽입되어 토인 조정부재(104)의 삽입홀(104a)을 통해 삽입되는 연결봉(102)이 관통되도록 설치된다. 제1 스냅링(106)은 토인 조정을 위해 토인 조정부재(104)를 고정부재(114)로부터 분리시켜 기어박스측 방향으로 이동시키는 경우 스프링(108)을 지지해주는 기능을 수행한다. 즉, 제1 스냅링(106)은 토인 조정부재(104)를 기어박스측 방향으로 이동시키는 경우 토인 조정부재(104)와 일체로 이동하는 제2 스냅링(110)에 의해 스프링(108)이 기어박스측 방향으로 힘을 받아 기어박스측 방향으로 밀리는 것을 방지하게 된다. 결국, 토인 조정부재(104)의 이동시 스프링(108)은 제1 및 제2 스냅링(106, 110)에 의해 신축되게 된다.

스프링(108)은 제1 및 제2 스냅링(106, 108) 사이에 설치된다. 스프링(108)은 토인 조정시 토인 조정부재(104)의 이동에 의해 제1 및 제2 스냅링(106, 108) 사이에서 일정한 탄성력으로 신축상태로 유지되고, 토인 조정 후 다시 원래 상태로 복귀하게 된다. 또한, 스프링(108)은 진동이나 여타의 충격, 예컨대 외부의 충격을 흡수하는 기능을 수행한다.

제2 스냅링(110)은 토인 조정부재(104)의 내부면에 삽입 고정된다. 제2 스냅링(110)은 토인 조정을 위해 토인 조정부재(104)를 고정부재(114)로부터 분리시켜 기어박스측 방향으로 이동시키는 경우 스프링(108)을 신축시키는 기능을 수행한다. 즉, 제2 스냅링(110)은 토인 조정부재(104)를 기어박스측 방향으로 이동시키는 경우 토인 조정부재(104)와 일체로 이동되어 스프링(108)을 기어박스측 방향으로 밀게 된다. 이후, 스프링(108) 복귀시 스프링(108)의 탄성력에 의해 복귀하여 토인 조정부재(104)의 톱니부(104b)가 고정부재(114)의 톱니부(114b)로 슬라이딩되어 맞물리도록 한다.

타이로드 엔드(112)에는 제1 스냅링(106)이 삽입 고정되는 방향으로 연결봉(102)의 나선부(102)가 삽입 체결되도록 원형 체결홈(112a)이 형성된다. 토인 조정시, 연결봉(102)이 토인 조정부재(104)에 의해 회전하여 타이로드 엔드(112)의 체결홈(112a) 내에서 삽입 또는 인출동작을 통해 토인이 조정되게 된다. 그리고, 이러한 구조를 갖는 타이로드 엔드(112)는 고정부재(114)의 체결홈(114a)으로 삽입되면서 억지끼움되어 상기 고정부재(114)와 일체로 결합된다.

고정부재(114)에는 도 5에 도시된 바와 같이 타이로드 엔드(112)가 삽입 고정되는 체결홈(114a)이 형성되고, 외주면에는 토인 조정부재(104)의 톱니부(104b)가 슬라이딩되어 맞물리도록 톱니부(114b)가 형성된다. 톱니부(114b)는 토인 조정부재(104)와 마찬가지로 36개의 톱니로 이루어진다. 이처럼 고정부재(114)의 톱니부(114b)가 토인 조정부재(104)의 톱니부(104b)와 마찬가지로 36개의 톱니로 이루어져 있기 때문에 토인을 10°간격으로 미세조정하는 것이 가능하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 조향 링키지의 타이로드(100)의 조립과정을 설명하는 한편, 토인 조정을 위한 자동차 조향 링키지의 동작특성을 설명하기로 한다.

우선, 토인 조정부재(104)를 연결봉(102)에 삽입한다. 그런 다음, 제1 스냅링(106), 스프링(108) 및 제2 스냅링(110)을 순차적으로 토인 조정부재(104) 내부로 삽입한다. 그런 다음, 타이로드 엔드(112)를 제2 스냅링(110), 스프링(108) 및 제1 스냅링(106)이 관통되도록 삽입한다. 이때, 타이로드 엔드(112)의 전단부에는 제1 스냅링(106)이 삽입되어 고정된다. 그런 다음, 고정부재(114)를 토인 조정부재(104)의 내부로 밀어 넣어 타이로드 엔드(112)를 체결홈(114a) 내부로 삽입시켜 고정시킴과 아울러 톱니부(114b)가 토인 조정부재(104)의 톱니부(104b)로 슬라이딩되어 맞물리도록 한다.

이렇게 조립된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 조향 링키지의 타이로드(100)는 토인 조정시, 토인 조정부재(104)를 좌측, 즉 기어박스측 방향으로 이동시켜 토인 조정부재(104)의 톱니부(104b)를 고정부재(114)의 톱니부(114b)로부터 해제(unlock)시킨다. 이후, 토인 조정부재(104)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜 토인 조정부재(104)와 면접촉된 연결봉(102)을 회전시킨다. 이에 따라, 연결봉(102)의 나선부(102a)는 타이로드 엔드(112)의 체결홈(112a)으로 삽입 또는 인출되어 토인이 조정되게 된다. 이후, 토인 조정부재(104)를 놓으면, 스프링(108)에 의해 토인 조정부재(104)는 우측 방향으로 이동하고, 이로써, 토인 조정부재(104)의 톱니부(104a)는 고정부재(114)의 톱니부(114b)로 슬라이딩되어 잠 금 상태를 유지하게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 연결봉과 타이로드 엔드 사이에 연결봉을 회전시켜 토인을 조정할 수 있는 토인 조정부재를 설치함으로써 스패너와 같은 별도의 공구를 사용하지 않고도 토인을 미세조정하는 것이 가능하다. 그리고, 토인 조정부재 사이에 스프링을 설치함으로써 진동이나 외부의 충격에 안정적이다.

Claims

일측이 기어박스측과 연결되고, 타측 부위에는 외주면 상에 나선부(102a)가 절삭된 연결봉(102)과;

일측에는 상기 연결봉(102)이 삽입되는 삽입홀(104a)이 형성되고, 타측 방향으로 신장되도록 내주면을 따라 다수의 톱니로 이루어진 톱니부(104b)가 형성된 원통 구조의 토인 조정부재(104)와;

상기 토인 조정부재(104)의 내부에 삽입되어 상기 토인 조정부재(104)의 상기 삽입홀(104a)을 통해 삽입된 상기 연결봉(102)이 관통되도록 설치되고, 상기 토인 조정부재(104)와 별도로 독립적으로 이동하는 제1 스냅링(106)과;

토인 조정시 상기 제1 스냅링(106)에 의해 지지되도록 상기 토인 조정부재(104)의 내부에 삽입되고, 상기 토인 조정부재(104)의 이동시 가해지는 압력에 의해 신축되는 스프링(108)과;

상기 토인 조정부재(104)의 내주면에 삽입 고정되고, 토인 조정시 상기 토인 조정부재(104)의 이동에 따라 이동하여 상기 스프링(108)을 신축시키고, 토인 조정후 상기 스프링(108)을 복귀시키는 제2 스냅링(110)과;

상기 연결봉(102)의 상기 나선부(102a)가 삽입 또는 인출되도록 체결홈(112a)이 형성된 타이로드 엔드(112)와;

상기 타이로드 엔드(112)가 삽입 고정되는 체결홈(114a)이 형성되고, 외주면에는 상기 토인 조정부재(104)의 상기 톱니부(104b)가 슬라이딩되어 맞물리도록 톱니부(114b)가 형성된 고정부재(114);

를 포함하는 자동차 링키지의 타이로드.
제 1 항에 있어서,

토인 조정시 상기 토인 조정부재(104)의 톱니부(104b)는 상기 고정부재(114)의 상기 톱니부(114b)로부터 해제되고, 토인 조정후 상기 스프링(108)의 복귀에 의해 상기 고정부재(114)의 상기 톱니부(114b)로 슬라이딩되어 잠금 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 자동차 링키지의 타이로드.
제 1 항에 있어서,

상기 톱니부(104b,114b)는 36개의 톱니로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 링키지의 타이로드.