KR100597366B1 - Steering system having front/rear tie-rod of automobile - Google Patents

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KR100597366B1
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계경태
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Abstract

본 발명에 의한 차량의 조향장치는 휠로부터 운전자의 조향력을 전달받아 소정각도 회전되는 피트먼암과; 차량의 바퀴에 설치되는 너클암과; 상기 피트먼암의 일단과 상기 너클암의 일단을 연결하여 상기 피트먼암의 회전 시 상기 바퀴의 조향각을 변경시키는 전방타이로드와; 상기 피트먼암의 타단과 상기 너클암의 타단을 연결하여 상기 피트먼암의 회전 시 상기 바퀴의 조향각을 변경시키는 후방타이로드를 포함하여 구성되어, 종래 기술에서 사용되던 로어컨트롤암의 역할을 전/후방 타이로드 및 피벗 운동되는 피트먼암를 통해 대체함으로서, 조향 기능 및 현가 기능을 동시에 수행하는 효과가 있다. A steering apparatus for a vehicle according to the present invention includes a Pitman arm that receives a steering force of a driver from a wheel and rotates a predetermined angle; A knuckle arm installed at a wheel of the vehicle; A front tie rod connecting one end of the pitman arm and one end of the knuckle arm to change a steering angle of the wheel during rotation of the pitman arm; It comprises a rear tie rod for connecting the other end of the pitman arm and the other end of the knuckle arm to change the steering angle of the wheel when the pitman arm is rotated, the front / rear role of the lower control arm used in the prior art By replacing with a tie rod and pivoted Pitman arm, the steering and suspension functions are performed simultaneously.

Description

전/후방타이로드를 갖는 차량의 조향장치{Steering system having front/rear tie-rod of automobile} Steering system having front / rear tie-rod of automobile             

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 조향장치가 도시된 사시도1 is a perspective view showing a steering apparatus of a vehicle according to the prior art

도 2는 종래 기술에 따른 조향장치의 조작기구가 개략적으로 도시된 평면도Figure 2 is a plan view schematically showing the operation mechanism of the steering apparatus according to the prior art

도 3은 본 발명에 따른 차량의 조향장치가 개략적으로 도시된 평면도3 is a plan view schematically showing a steering apparatus of a vehicle according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

30, 80 : 바퀴 40, 70 : 너클암30, 80: wheel 40, 70: knuckle arm

42, 72 : 일단 44, 74 : 타단42, 72: 44, 74: the other end

50 : 피트먼암 52 : 일단50: Pitman Arm 52: Once

54 : 타단 56, 66 : 전방타이로드54: other end 56, 66: front tie rod

58, 68 : 후방타이로드 60 : 아이들러암58, 68: rear tie rod 60: idler arm

92 : 전방릴레이로드 94 : 후방릴레이로드92: front relay rod 94: rear relay rod

본 발명은 차량의 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래 사용되던 로어컨트롤암의 구성을 배제하고도 현가 기능을 수행하는 차량의 조향장치에 관한 것이다. The present invention relates to a steering apparatus of a vehicle, and more particularly, to a steering apparatus of a vehicle that performs a suspension function even without the configuration of a lower control arm used in the related art.

일반적으로 조향장치는 운전자의 조작력에 따라 바퀴의 조향각을 조정하여 차량의 진행방향을 조절하는 것으로서, 조작기구, 기어장치 및 링크기구를 포함하여 구성된다. In general, the steering apparatus is to adjust the steering angle of the wheel according to the driver's operating force to adjust the traveling direction of the vehicle, and includes an operation mechanism, a gear device, and a link mechanism.

여기서, 조향장치의 피트먼암-아이들러암식 링크기구는 너클암, 타이로드, 릴레이로드, 피트먼암 및 아이들러암을 포함하여 구성된다. Here, the Pitman arm-idler arm type link mechanism of the steering apparatus includes a knuckle arm, a tie rod, a relay rod, a Pitman arm and an idler arm.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 조향장치가 도시된 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 조향장치의 조작기구가 도시된 평면도이다. 1 is a perspective view showing a steering apparatus of a vehicle according to the prior art, Figure 2 is a plan view showing the operation mechanism of the steering apparatus according to the prior art.

도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 조향장치는 휠(1) 및 스티어링샤프트(2)를 포함하여 구성되는 조작기구(3)와, 상기 휠(1)의 회전운동을 좌우방향의 직선운동으로 전환시키는 기어기구(4)와, 상기 기어기구(4)에 의해 변환된 조작력을 바퀴(6)에 전달하는 링크기구(10)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the steering apparatus according to the related art has a control mechanism 3 including a wheel 1 and a steering shaft 2 and a rotational movement of the wheel 1. And a link mechanism (10) for transmitting the operating force converted by the gear mechanism (4) to the wheel (6) and the gear mechanism (4) for converting the linear motion in the direction.

상기 링크기구(10)는 피트먼암 및 아이들러암식 링크기구로서, 너클암(12), 타이로드(14), 릴레이로드(16), 피트먼암(18) 및 아이들러암(19)을 포함하여 구성된다. The link mechanism 10 is a pitman arm and an idler arm type link mechanism, and includes a knuckle arm 12, a tie rod 14, a relay rod 16, a pitman arm 18, and an idler arm 19. .

한편, 상기 피트먼암(18)에는 로어컨트롤암(20)이 연결되고, 상기 로어컨트롤암(20)은 차체(미도시) 및 바퀴(6)에 장착되어 상기 바퀴(6)에서 가해지는 진동 을 완충시키게 된다. Meanwhile, a lower control arm 20 is connected to the pitman arm 18, and the lower control arm 20 is mounted to a vehicle body (not shown) and the wheels 6 to exert vibrations applied from the wheels 6. Will be buffered.

여기서 상기 로어컨트롤암(20)의 일측 전/후단(22)(24)은 프론트부쉬(미도시) 및 리어부시(미도시)를 통해 차체 측에 장착되고, 타측 전단(26)은 볼조인트를 통해 상기 너클암(12)에 연결된다. Here, the front / rear ends 22 and 24 of the lower control arm 20 are mounted to the vehicle body side through a front bushing (not shown) and a rear bushing (not shown), and the other end 26 is a ball joint. It is connected to the knuckle arm 12 through.

그런데 종래 기술에 따른 조향장치의 링크기구는 랙-피니언방식에 비해 휠(1)에 가해지는 진동을 억제시키는 장점은 있으나, 그 구조가 복잡하고, 바퀴에서 가해지는 진동을 억제하기 위해 별도의 로어컨트롤암(20)을 장착해야 하는 문제점을 가지고 있다. By the way, the link mechanism of the steering apparatus according to the prior art has the advantage of suppressing the vibration applied to the wheel (1), compared to the rack-pinion method, the structure is complex, separate lower to suppress the vibration applied to the wheel There is a problem that the control arm 20 must be mounted.

또한, 상기 로어컨트롤암(20)을 설치할 경우 설치공간이 증가하고, 비용이 증대되는 문제점을 가지고 있다. In addition, when the lower control arm 20 is installed, the installation space is increased and the cost is increased.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 로어컨트롤암을 배제하고 구성되어 현가 기능을 갖는 차량의 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a steering apparatus of a vehicle having a suspension function by excluding a lower control arm.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 조향장치는 휠로부터 운전자의 조향력을 전달받아 소정각도 회전되는 피트먼암과; 차량의 바퀴에 설치되는 너클암과; 상기 피트먼암의 일단과 상기 너클암의 일단을 연결하여 상기 피트먼암의 회전 시 상기 바퀴의 조향각을 변경시키는 전방타이로드와; 상기 피트먼암의 타단과 상기 너클암의 타단을 연결하여 상기 피트먼암의 회전 시 상기 바퀴의 조향각을 변경시키는 후방타이로드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, a steering apparatus for a vehicle includes a Pitman arm that receives a steering force of a driver from a wheel and rotates at a predetermined angle; A knuckle arm installed at a wheel of the vehicle; A front tie rod connecting one end of the pitman arm and one end of the knuckle arm to change a steering angle of the wheel during rotation of the pitman arm; And a rear tie rod configured to connect the other end of the pitman arm and the other end of the knuckle arm to change the steering angle of the wheel when the pitman arm rotates.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 조향장치가 개략적으로 도시된 평면도이다. 3 is a plan view schematically showing a steering apparatus of a vehicle according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조향장치는 피트먼암(50)과, 상기 피트먼암(50)의 일단(52) 및 타단(54)에 연결되는 전/후방타이로드(56)(58)와, 상기 전/후방타이로드(56)(58)가 장착되는 너클암(40)과, 상기 너클암(40)이 장착되는 일측의 바퀴(30)와, 아이들러암(60)과, 상기 아이들러암(60)의 일단(62) 및 타단(64)에 연결되는 전/후방타이로드(66)(68)와, 상기 전/후방타이로드(66)(68)가 장착되는 너클암(70)과, 상기 너클암(70)이 장착되는 타측의 바퀴(80)와, 상기 피트먼암(50)과 상기 아이들러암(60)을 연결시키는 전/후방릴레이로드(92)(94)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 3, the steering apparatus according to the present invention includes a pitman arm 50 and a front / rear tie rod 56 connected to one end 52 and the other end 54 of the pitman arm 50 ( 58, the knuckle arm 40 on which the front and rear tie rods 56 and 58 are mounted, the wheel 30 on one side on which the knuckle arm 40 is mounted, the idler arm 60, Front and rear tie rods 66 and 68 connected to one end 62 and the other end 64 of the idler arm 60 and a knuckle arm to which the front and rear tie rods 66 and 68 are mounted. 70), the wheel 80 on the other side on which the knuckle arm 70 is mounted, and the front / rear relay rods 92 and 94 connecting the pitman arm 50 and the idler arm 60 to each other. It is configured by.

상기 피트먼암(50)은 운전자의 조작력에 따라 회전되는 구조를 갖는 바, 상기 일단(52) 및 상기 타단(54)의 중간부분에 피벗 운동을 위한 샤프트(미도시)가 조립된다. The pitman arm 50 has a structure that is rotated according to the driver's operating force, and a shaft (not shown) for pivoting movement is assembled at an intermediate portion of the one end 52 and the other end 54.

여기서 상기 피트먼암(50)의 차량의 좌측에 설치되는 바, 상기 피트먼암(50)은 '>'형상으로 형성되고, 상기 아이들러암(60)은 차량의 우측에 설치되는 바, '<' 형상으로 형성된다. The bar is installed on the left side of the vehicle of the pitman arm 50, the pitman arm 50 is formed in a '>' shape, the idler arm 60 is installed on the right side of the vehicle bar, '<' shape Is formed.

상기 전/후방타이로드(56)(58)의 양단은 상기 너클암(40)에 볼조인트 연결됨과 아울러 상기 피트먼암(50)에 힌지 연결되고, 상기 전/후방타이로드(56)(58)와 상기 피트먼암(50)은 전체적으로 삼각형 형상을 이루며, 상기 전/후방타이로드(56)(58)에서 연장된 가상의 선은 상기 일측 바퀴(30)에서 교차된다. Both ends of the front and rear tie rods 56 and 58 are ball jointed to the knuckle arm 40 and hinged to the Pitman arm 50, and the front and rear tie rods 56 and 58 are respectively connected. And the pitman arm 50 form a triangular shape as a whole, and the imaginary line extending from the front / rear tie rods 56 and 58 intersects at the one wheel 30.

특히, 상기 전/후방타이로드(56)(58)는 너클암(40)의 일단(42) 및 타단(44)에 볼조인트 연결되고, 상기 너클암(40)은 상기 바퀴(30)에 장착된다. In particular, the front and rear tie rods 56 and 58 are ball joints connected to one end 42 and the other end 44 of the knuckle arm 40, and the knuckle arm 40 is mounted to the wheel 30. do.

한편, 상기 아이들러암(60)은 상기 피트먼암(50)에 의해 수동적으로 회전되는 구조를 갖고, 상기 피트먼암(50)과 대칭되는 형태로 형성되어 상기 전/후방타이로드(66)(68)와 힌지 연결된다. On the other hand, the idler arm 60 has a structure that is manually rotated by the pitman arm 50, is formed in a form symmetrical with the pitman arm 50, the front and rear tie rods (66, 68) And hinge are connected.

특히, 상기 아이들러암(60)은 중간 부분을 중심으로 피벗 운동되는 구조를 갖고, 상기 피벗 운동을 위한 샤프트(미도시)는 차량의 차체 측에 연결되어 고정된다. In particular, the idler arm 60 has a structure that pivots about an intermediate portion, the shaft (not shown) for the pivoting movement is connected to the vehicle body side of the vehicle is fixed.

그리고 상기 타측 바퀴(80)에는 너클암(70)이 장착되고, 상기 전/후방타이로드(66)(68)는 상기 너클암(70)의 일단(72) 및 타단(74)에 볼조인트 연결된다. The other wheel 80 is equipped with a knuckle arm 70, and the front / rear tie rods 66 and 68 are connected to the ball joint at one end 72 and the other end 74 of the knuckle arm 70. do.

한편, 상기 피트먼암(50)과 상기 아이들러암(60)은 릴레이로드(92)(94)에 의해 힌지 연결되는 바, 상기 피트먼암(50)의 일단(52)과 상기 아이들러암(60)의 일단(62)은 상기 전방릴레이로드(92)에 의해 연결되고, 상기 피트먼암(50)의 타단(54)과 상기 아이들러암(60)의 일단(64)은 상기 후방릴레이로드(94)에 의해 연 결된다. Meanwhile, the pitman arm 50 and the idler arm 60 are hinged by the relay rods 92 and 94, so that one end 52 of the pitman arm 50 and the idler arm 60 are connected to each other. One end 62 is connected by the front relay rod 92, and the other end 54 of the Pitman arm 50 and one end 64 of the idler arm 60 are connected by the rear relay rod 94. Connected.

이하 본 발명에 따른 조향장치의 작동과정을 도 3을 중심으로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operation of the steering apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 3.

먼저, 운전자가 휠을 회전시킬 경우 상기 휠에 가해진 회전력을 스티어링샤프트를 통해 상기 피트먼암(50)에 장착된 샤프트에 전달되고, 상기 샤프트에 전달된 조작력은 상기 피트먼암(50)을 피벗 회전시키게 된다. 즉, 본 실시예에서는 '>'형상으로 형성된 피트먼암(50)의 꼭지점 부분을 중심으로 회전된다. First, when the driver rotates the wheel, the rotational force applied to the wheel is transmitted to the shaft mounted on the pitman arm 50 through a steering shaft, and the operating force transmitted to the shaft causes the pitman arm 50 to pivot. do. That is, in the present embodiment, the rotation is about a vertex portion of the Pitman arm 50 formed in a '>' shape.

여기서 차량이 우회전하는 경우, 즉 상기 피트먼암(50)이 시계방향으로 회전하는 경우, 상기 전방타이로드(56)(66) 및 상기 전방릴레이로드(92)는 우측으로 직선이동되고, 상기 후방릴레이로드(94)는 좌측으로 직선이동된다. In this case, when the vehicle turns right, that is, when the pitman arm 50 rotates clockwise, the front tie rods 56 and 66 and the front relay rod 92 are linearly moved to the right, and the rear relay is rotated. The rod 94 is linearly moved to the left.

이때, 상기 피트먼암(50)의 피벗 회전에 따라 상기 아이들러암(60) 역시 연동되어 피벗 회전되고, 이와 같은 과정을 통해 상기 바퀴(30)(80)는 우측방향으로 조향된다. At this time, the idler arm 60 is also pivoted in conjunction with the pivot rotation of the pitman arm 50, the wheel 30, 80 is steered in the right direction through this process.

한편, 상기 바퀴(30)(80)에서 차량의 횡방향으로 진동 또는 충격이 발생되는 경우, 삼각형 형태로 힌지 결합된 상기 전/후방타이로드(56)(58)(66)(68)와 상기 피트먼암(50) 또는 상기 아이들러암(60)에 의해 상기 횡방향 진동 또는 충격이 완충된다. On the other hand, when vibration or shock is generated in the transverse direction of the vehicle in the wheels 30, 80, the front and rear tie rods 56, 58, 66, 68 and the hinge hinged in a triangular form The lateral vibration or shock is buffered by the Pitman arm 50 or the idler arm 60.

즉, 상기 바퀴(30)에서 진동 또는 충격이 발생되는 경우 상기 너클암(30), 전/후방타이로드(56)(58)에 전달된 진동 또는 충격은 상기 피트먼암(50)에 전달되 나, 상기 피트먼암(50)은 상기 전/후방릴레이로드(92)(94)를 통해 상기 아이들러암(60)에 지지되는 바, 상기 타측 바퀴(80)와 연결되는 상기 전/후방릴레이로드(92)(94)를 통해 상기 진동 또는 충격이 완충된다. That is, when vibration or shock is generated in the wheel 30, the vibration or shock transmitted to the knuckle arm 30 and the front / rear tie rods 56 and 58 is transmitted to the pitman arm 50. The pitman arm 50 is supported by the idler arm 60 through the front and rear relay rods 92 and 94, and the front and rear relay rods 92 are connected to the other wheel 80. The vibration or shock is damped through 94.

그리고 상하방향의 진동 또는 충격이 발생되는 경우 상기 피트먼암(50) 또는 상기 아이들러암(60)에 가해진 진동 또는 충격은 상하방향으로 힌지 결합된 릴레이로드(92)(94)에 의해 상쇄된다. When the vibration or shock in the vertical direction is generated, the vibration or shock applied to the Pitman arm 50 or the idler arm 60 is canceled by the relay rods 92 and 94 hinged in the vertical direction.

한편, 본 발명에 따른 구조의 전/후방타이로드는 전륜 현가장치의 맥퍼슨 방식 또는 더블 위시본방식의 멀티링크에 적용 가능하다. Meanwhile, the front / rear tie rod of the structure according to the present invention is applicable to the multi-link of the McPherson type or the double wishbone type of the front wheel suspension.

이와 같이, 본 발명에 의한 차량의 조향장치는 종래 기술에서 사용되던 로어컨트롤암의 역할을 전/후방 타이로드 및 피벗 운동되는 피트먼암를 통해 대체함으로서, 조향 기능 및 현가 기능을 동시에 수행하는 이점을 가지고 있다. As such, the steering apparatus of the vehicle according to the present invention replaces the role of the lower control arm used in the prior art with the front / rear tie rods and the pivoted arm of the Pitman arm, thereby achieving the advantage of simultaneously performing the steering function and the suspension function. Have.

또한, 본 발명에 의한 차량의 조향장치는 로어컨트롤암의 삭제를 통해 조향장치의 구성을 단순화시키는 이점을 가지고 있다. In addition, the steering apparatus of the vehicle according to the present invention has the advantage of simplifying the configuration of the steering apparatus by eliminating the lower control arm.

더불어, 본 발명에 의한 차량의 조향장치는 종래 로어컨트롤암에 대한 구성이 삭제됨으로서 설치공간이 확대되고, 구성부품의 단순화를 통한 비용이 절감되는 이점을 가지고 있다. In addition, the steering apparatus of the vehicle according to the present invention has the advantage that the installation space is enlarged by eliminating the configuration of the conventional lower control arm, and the cost is reduced by simplifying the components.

Claims (5)

휠로부터 운전자의 조향력을 전달받아 소정각도 회전되는 피트먼암과;A Pitman arm that receives a steering force of the driver from the wheel and rotates at a predetermined angle; 차량의 바퀴에 설치되는 너클암과;A knuckle arm installed at a wheel of the vehicle; 상기 피트먼암의 일단과 상기 너클암의 일단을 연결하여 상기 피트먼암의 회전 시 상기 바퀴의 조향각을 변경시키는 전방타이로드와;A front tie rod connecting one end of the pitman arm and one end of the knuckle arm to change a steering angle of the wheel during rotation of the pitman arm; 상기 피트먼암의 타단과 상기 너클암의 타단을 연결하여 상기 피트먼암의 회전 시 상기 바퀴의 조향각을 변경시키는 후방타이로드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 조향장치. And a rear tie rod configured to connect the other end of the pitman arm and the other end of the knuckle arm to change a steering angle of the wheel when the pitman arm is rotated. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전/후방타이로드와 상기 피트먼암은 삼각형을 이루며 설치되어 상기 바퀴로부터 가해지는 진동 또는 충격을 완충시키는 것을 특징으로 하는 차량의 조향장치. The front and rear tie rods and the Pitman arm are formed in a triangle to cushion the vibration or shock applied from the wheel. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피트먼암은 상기 휠에 가해지는 조향력에 의해 피벗회전 되도록 설치되되, 상기 피트먼암의 일단 및 타단의 중간부분을 중심으로 피벗 운동되는 것을 특 징으로 하는 차량의 조향장치. The pitman arm is installed to pivot by the steering force applied to the wheel, the steering apparatus of the vehicle, characterized in that the pivoting movement about the middle portion of one end and the other end of the pitman arm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차량의 조향장치는 상기 피트먼암의 반대 측 바퀴에 설치되되, 차량의 차체 측에 연결되어 장착되는 아이들러암과;The vehicle's steering device includes an idler arm installed at a wheel on the opposite side of the pitman arm and connected to a vehicle body side of the vehicle; 상기 아이들러암의 일단 및 타단에 각각 장착되는 전/후방 타이로드와;Front and rear tie rods mounted on one end and the other end of the idler arm, respectively; 상기 반대 측 바퀴에 장착되고, 상기 전/후방타이로드가 장착되는 너클암과;A knuckle arm mounted to the wheel on the opposite side and to which the front and rear tie rods are mounted; 상기 피트먼암의 일단 및 타단과 상기 아이들러암의 일단 및 타단을 각각 연결시키는 릴레이로드를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 조향장치. And a relay rod connecting one end and the other end of the Pitman arm and one end and the other end of the idler arm, respectively. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 전/후방타이로드와 상기 피트먼암은 힌지 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 조향장치. The front / rear tie rod and the Pitman arm are hingedly connected.
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