KR101103898B1 - Steering knuckle structure in automobile - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 조향 너클에 관한 것으로, 현가장치의 기본 설계방식을 변경하지 않고 그대로 유지하면서 선회시에 범프되는 선회 외륜의 토우 값이 선회 내륜의 토우 값보다 작은 값을 갖도록 하여 자동차가 언더스티어 경향으로 선회하도록 함으로써, 자동차의 선회 안정성을 향상시킬 수 있도록 하기 위해, 선회 외측의 조향 너클이 상부 너클과, 이 상부 너클에 축방향 이동 및 상대 회전가능하게 끼워져 결합되는 하부 너클 및, 선회시에 선회 외륜이 범프되면서 상기 하부 너클이 상부 너클 속으로 축방향을 따라 이동할 때에 하부 너클이 상부 너클에 대해 선회 방향과 반대 방향으로 회전되면서 이동하도록 하부 너클을 상부 너클에 대해 상대 회전시키는 회전수단을 구비하고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering knuckle of an automobile, in which a toe value of a turning outer ring, which is bumped at the time of turning, is kept smaller than a toe value of a turning inner ring, The steering knuckle on the outer side of the turn is provided with an upper knuckle, a lower knuckle which is engaged with the upper knuckle so as to be axially moved and relatively rotatably engaged with the upper knuckle, And a rotating means for rotating the lower knuckle relative to the upper knuckle such that the lower knuckle rotates in a direction opposite to the turning direction with respect to the upper knuckle when the lower knuckle moves along the axial direction as the turning outer ring is bumped .
Description
도 1은 본 발명에 따른 조향 너클의 측면도,1 is a side view of a steering knuckle according to the present invention,
도 2는 도 1의 A부 상세 단면도,FIG. 2 is a detailed sectional view of part A of FIG. 1,
도 3은 도 2의 B-B선 단면도이다.3 is a sectional view taken along the line B-B in Fig.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
1-조향 너클 2-현가아암1-steering knuckle 2-suspension arm
3-보스 4-상부 너클3-boss 4-upper knuckle
5-하부 너클 6,7-스프링5-
본 발명은 자동차의 너클에 관한 것으로, 특히 상부 너클아암에 하부 너클아암이 축방향 이동 및 상대 회전가능하게 장착되어 자동차의 선회시에 선회 외륜의 토우 값을 선회 내륜의 토우 값보다 작게 만들어서 선회 안정성을 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 너클구조에 관한 것이다.The present invention relates to a knuckle of an automobile, and in particular, a lower knuckle arm is mounted on an upper knuckle arm so as to be axially movable and relatively rotatable so as to make a toe value of a turning outer ring smaller than a toe value of a turning inner ring, The present invention relates to a knuckle structure of a vehicle.
일반적으로 자동차의 조향 장치는 운전자가 차륜의 진행방향을 임의로 바꿀수 있도록 장착되는 장치로서, 운전자가 직접 조향 조작을 하여 그 조작력을 각 기 구로 전달하기 위해 조향 핸들과 조향축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 상기 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크 기구에 전달하는 기어기구 및, 이 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위해 피트먼 암과 드래그 링크 및 너클과 타이로드 등으로 구성된 링크 기구를 갖추고 있다.2. Description of the Related Art [0002] Generally, a steering apparatus of an automobile is a device mounted on a driver so that the driver can arbitrarily change the traveling direction of the wheel. In order to transmit a steering force to the respective apparatus through a steering operation, A gear mechanism for increasing the operating force by reducing the rotation of the steering shaft and transmitting the rotation of the operating mechanism to the link mechanism by changing the direction of movement of the operating mechanism and for transmitting the movement of the gear mechanism to the front wheel, It has a pitman arm and a drag link, and a link mechanism consisting of a knuckle and a tie rod to maintain it.
상기와 같은 조향 장치를 구비한 자동차가 선회할 때에 선회 외측의 차륜은 범프되는 반면에 선회 내측의 차륜은 리바운드되는 데, 자동차가 안정되게 선회하려면 선회 내측의 차륜의 토우 값에 비해 선회 외측의 차륜의 토우 값이 작아야 자동차가 언더스티어 경향을 가지면서 선회할 수 있게 된다.When the vehicle having the above-described steering apparatus is turned, the wheels on the outside of the turn are bumped while the wheels on the inside of the turn are rebounded. To steadily turn the vehicle, So that the vehicle can be turned while having an understeer tendency.
그런데, 종래의 현가장치에서 현가 아암의 길이나 그 경사각도 등의 기하학적 배치에 의해 차륜의 토우 값이나 캠버 등의 제 특성이 결정되는 데, 자동차의 현가장치의 설계시에 어느 한가지 성능을 좋게 만들면 다른 성능이 저하되게 되고, 선회시에 언더스티어 경향을 가지도록 현가장치의 지오메트리를 설계하면 자동차의 직진주행성능이나 기타 다른 성능이 저하된다고 하는 문제점이 있었다.However, in the conventional suspension system, the characteristics of the wheels such as the toe value of the wheels and the camber are determined by the geometric arrangement of the suspension arm length and the inclination angle thereof. When designing the suspension system of an automobile, The other performance is deteriorated and the geometry of the suspension device is designed so as to have an understeer tendency at the time of turning, there is a problem that the straight running performance or other performance of the vehicle is deteriorated.
이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 현가장치의 기본 설계방식을 변경하지 않고 그대로 유지하면서 선회시에 범프되는 선회 외륜의 토우 값이 선회 내륜의 토우 값보다 작은 값을 갖도록 하여 자동차가 언더스티어 경향으로 선회하도록 함으로써, 자동차의 선회 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차의 조향 너클구조를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a swing device, An object of the present invention is to provide a steering knuckle structure of an automobile which can improve the turning stability of a vehicle by causing the vehicle to turn with an understeer tendency.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 선회 외측의 조향 너클이 상부 너클과, 이 상부 너클에 축방향 이동 및 상대 회전가능하게 끼워져 결합되는 하부 너클 및, 선회시에 선회 외륜이 범프되면서 상기 하부 너클이 상부 너클 속으로 축방향을 따라 이동할 때에 하부 너클이 상부 너클에 대해 선회 방향과 반대 방향으로 회전되면서 이동하도록 하부 너클을 상부 너클에 대해 상대 회전시키는 회전수단을 구비하고 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a steering knuckle comprising: an upper knuckle; a lower knuckle coupled to the upper knuckle such that the steering knuckle is axially movably and relatively rotatably fitted to the upper knuckle; And a rotating means for rotating the lower knuckle relative to the upper knuckle such that the lower knuckle moves while being rotated in a direction opposite to the turning direction with respect to the upper knuckle when the lower knuckle moves along the axial direction into the upper knuckle.
바람직하기로는, 상기 회전수단이 상기 상부 너클에 끼워지는 하부 너클의 선단부에 하부 너클의 길이 방향을 따라 경사지게 연장되어 형성된 다수개의 홈과, 이 홈 속에 각각 삽입되어 안내이동되도록 상기 상부 너클의 내주면에 돌출되게 형성된 다수개의 리브를 구비한 것을 특징으로 한다.Preferably, the rotating means includes a plurality of grooves formed at an end portion of a lower knuckle fitted to the upper knuckle and extending obliquely along the longitudinal direction of the lower knuckle, and a plurality of grooves formed in the inner circumferential surface of the upper knuckle And a plurality of ribs formed to protrude.
또한, 상기 하부 너클이 상부 너클에 삽입되어 제1스프링에 의해 지지됨과 더불어 상기 상부 너클의 하단부는 제2스프링을 개재하여 상기 하부 너클에 지지된 것을 특징으로 한다.In addition, the lower knuckle is inserted into the upper knuckle and is supported by the first spring, and the lower end of the upper knuckle is supported by the lower knuckle through the second spring.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명에 따른 조향 너클의 측면이 도시되어 있는 바, 즉 대체로 아암 형상을 한 조향 너클(1)의 상단부와 하단부에는 각각 현가아암(2)이 체결되어 너클을 지지하게 되어 있고, 상기 조향 너클(1)의 하부에는 차륜이 결합되는 보스(3)가 형성되어 있다.FIG. 1 is a side view of a steering knuckle according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a
상기 조향 너클(1)의 상부 너클(4)과 하부 너클(5)로 분할되어 형성되고, 상 기 하부 너클(5)의 선단부가 상기 상부 너클(4) 속에 끼워져서 상하로 이동할 수 있을 뿐만 아니라 하부 너클이 상부 너클에 대해 상대 회전가능하도록 결합되어 있다.The
즉, 도 2와 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 상기 상부 너클(4)은 중공축으로 형성되면서 그 내부에는 하부 너클의 선단부(5a)가 끼워져 있는 데, 상기 하부 너클이 상부 너클에 끼워진 상태로 유지되도록 상기 하부 너클의 선단부 외주면에는 제1스프링(6)이 끼워지고, 이 제1스프링(6) 위에 상기 상부 너클의 선단부가 안착되어 지지되게 된다. 도 2에 조립이 완료된 상태가 도시되어 있는데, 하부 너클과 하부 너클의 스프링 시트의 직경이 상부 너클의 내경보다 크기 때문에 후술된 바와 같이, 하부 너클의 스프링 시트는 하부 너클이 상부 너클에 삽입된 후, 하부 너클의 선단부에 체결된다.2 and 3, the
그리고, 상기 하부 너클이 상부 너클에 삽입된 선단부에는 스프링 시트(5b)가 일체가 되도록 구비된다. 예컨대, 스프링 시트(5b)는 하부 너클과 일체로 거동할 수 있도록 상기 상부 너클의 하부에서 하부 너클을 삽입하고 스프링 시트(5b)는 상기 상부 너클의 상부에서 투입하여 상기 스프링 시트를 하부 너클의 선단부에 체결되도록 함으로써, 하부 너클과 스프링 시트는 일체로 거동하게 된다. 상기 스프링시트와 대향하는 상부 너클의 선단부(4a)에는 상부 너클의 직경을 감소시키는 방향으로 돌출한 스프링시트(4b)가 형성되어, 상기 스프링시트(5b,4b) 사이에 제2스프링(7)이 개재되어 상기 하부 너클의 선단부가 상부 너클에 끼워진 상태에서 상부 너클로부터 이탈되지 않고 탄력적으로 지지되게 된다.The lower knuckle is inserted into the upper knuckle so that the
또한, 상기 하부 너클의 선단부에는 그 길이 방향을 따라서 상방향으로 약간 경사지게 홈(5c)이 형성되고, 이 홈(5c)에 끼워져 결합되어 안내이동되는 리브(4c)가 상기 상부 너클의 선단부 내주면에 돌출되게 형성된다.A
이에 따라, 자동차의 선회시에 차체가 원심력을 받아서 선회 외측으로 기울어지면서 선회 외륜의 차륜이 범프될 때에 상기 하부 너클의 선단부가 상기 상부 너클의 선단부 속으로 삽입되게 된다. 이 때에 하부 너클의 선단부에 경사지게 형 성된 홈은 상부 너클의 선단부에 형성된 리브에 끼워진 상태로 하부 너클이 상부 너클의 내부로 경사지게 삽입됨에 따라 선회 외륜의 토우 값이 선회 내륜의 토우 값에 비해 상대적으로 작은 토우 값을 가지게 된다. 즉, 하부 너클이 반시계방향으로 회전됨에 따라 선회 외륜의 토우 값이 선회 내륜의 토우 값보다 작은 값을 가지게 되는 것이다.Accordingly, when the automobile is turned, the vehicle body receives the centrifugal force and is inclined to the outside of the turn so that the front end portion of the lower knuckle is inserted into the front end portion of the upper knuckle when the wheel of the turning outer wheel is bumped. At this time, the groove formed in an inclined shape at the tip end of the lower knuckle is inserted into the rib formed at the tip end portion of the upper knuckle so that the lower knuckle is inclined to the inside of the upper knuckle so that the tow value of the turning outer ring is relatively And has a small tow value. That is, as the lower knuckle is rotated in the counterclockwise direction, the tow value of the swivel outer ring is smaller than the toe value of the inner turning wheel.
그러므로, 자동차는 언더스티어 경향을 가지면서 선회함에 따라 자동차의 선회 안정성을 향상되게 되는 것이다.Therefore, as the vehicle turns while having an understeer tendency, the turning stability of the vehicle is improved.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 의하면 자동차의 조향 너클구조에 의하면, 자동차가 선회시에 선회 외측의 조향 너클이 선회 방향과 반대 방향으로 회전하면서 선회 외륜의 토우 값이 선회 내륜의 토우 값보다 상대적으로 작은 값을 가지게 되어, 자동차가 선회시에 언더스티어 경향을 가지면서 선회함에 따라 자동차의 선회 안정성이 향상되게 되는 등의 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, according to the steering knuckle structure of the automobile, when the automobile is turning, the steering knuckle on the outer side of the turning rotates in the direction opposite to the turning direction, and the tow value of the turning outer ring is relatively higher than the toe value of the turning inner ring So that the turning stability of the vehicle is improved as the vehicle turns while having an understeer tendency at the time of turning.
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