KR20000016747A - 킹핀 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

스터드 볼트(50)는, 두 개의 상호간에 변위된 축(50a,50b)을 따라서 배열되어, 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이에서 킹핀을 조절하기 위하여 캠들 및 편심체들 방식으로 스프링 지주 또는 스터브 액슬(10)의 고정 벽(8,9)들과 함께 작동하는 서로 다른 두께의 축 부분(51,54,55)을 구비하고 있다.

Description

킹핀 조절 장치
본 발명은 스프링 지주(strut)(支柱)와 청구항 1의 분류 부분 내에 설명되어 있는 특징들을 가지고 있는 바퀴 현가(懸架) 장치(wheel suspension)사이에서의 캠버(camber) 조절용 장치에 관한 것이다.
네 개의 바퀴가 달린 차량에 있어서, 앞바퀴들의 스터브액슬(stub axle)은 정확하게 수평으로 연장되어 있지 않지만 약간 기울어져 있고, 수직선에 대한 바퀴의 경사각 또는 평면각은 캠버라 불린다. 상기 캠버각은 일반적으로 공장에서 고정되고 자동차의 사용 수명의 종료 이전의 정상적인 환경에서는 재 조절되어서는 인된다. 그러나, 사고가 일어난 후, 캠버를 포함하는, 트레킹에 영향을 미치는 각들을 바람직하게 조절할 수 있도록, 자동차 바퀴들의 트레킹(tracking)이 변화하는 것은 있을 수 있다. 자동차에 대한 소정의 수리 또는 구조적 개조에 대해서도 동일하게 적용한다.
그를 통과하는 스크루들이 죄어지기 전에 조향 너클(steering knuckle)을 스프링 지주에 대해서 변위시킬 수 있도록 상기 스프링 지주의 지지구(holder)에 적어도 하나 이상의 슬롯이 제공되어 있는 것은 알려져 있다. 그러한 변위는, 상기 스크루들이 해머 타격에 의해서 반이 죄어질 때 이루어져서, 측정 도구들을 사용하는데 있어서 바람직하지 않다. 따라서, 캠버를 조절하는 더욱 부드러운 방법을 찾고자하는 시도가 있었으며, 와셔가 회전될 때 상기 슬롯 내로 스크루 자루(shank)를 이동시키기 위하여 지지구의 가장자리 막대기(edge bar) 부분을 지탱하는 편심 윤곽을 갖는 와셔를 사용했다. 그러한 과정은 지지구 상에 구조적 특징들을 전제로 하는데, 그러한 것들은 요즈음 차량에 거의 없고, 심지어 편심 와셔를 가지고 있는 더욱 새로워진 타입의 차량 제조에도 없다.
본 발명의 목적은 연이은 캠버 조절에 효과를 나타내는 단순한 방식을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1에 의해서 달성되고, 종속 청구 항들의 또 다른 특징들은 그것들의 실시 예들 및 개선 안들에 방향이 맞추어져 있다.
캠버를 조절할 목적으로, 스프링 지주를 바퀴 현가 장치에 연결하는, 캠 또는 편심체를 구비하는 스크루가 사용된다. 상기 스크루 자체에는, 캠 또는 편심체에 대한 그 각 위치를 나타내기 위하여 표시부(marking)가 제공되어 있다. 맨끝 또는 제한 위치로부터 시작하여, 캠 또는 편심체의 각 위치의 변화는 공간 내에서의 조향 조인트의 위치를 변화시키고, 그와 함께 또한 캠버각을 변화시킨다. 일단 설정된 위치는 스크루 연결부의 상기 너트를 고정함으로서 고정된다.
본 발명은 다음의 도면들을 참조하여 기술하기로 한다.
도 1은 스프링 지주에 나사 결합된 조향 너클을 구비한 스프링 지주를 도시한 측면도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 확대 단면도.
도 3은 캠버 스크루를 도시한 측면도.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도.
도 5는 또 다른 형상을 관통하는 단면도.
도 6은 또 다른 조절 장치를 도시한 도면.
도 1에 도시된 것은 자동차의 차체상의 2에서 지지되어 있는 스프링 지주(1)이고, 스프링 지주 지지 베어링(3), 코일 스프링(4), 피스톤 로드(5) 및 충격 흡수기 또는 감쇠 실린더(6)를 구비하고 있다. 상기 감쇠 실린더(6)에 고정되어 있는 것은, 상기 실린더(6)의 하단부 둘레에 연장하여, 그에 용접될 수 있으며 그리고 스터브 액슬 케리어(stub axle carrier) 또는 조향 너클(steering knuckle)(10)을 그에 고정하기 위하여, 측판 타입 형상의 두 개의 고정 벽(8,9)을 구비하고 있는 지지구(7)이다. 상기 조향 너클(10)은, 상기 벽(8,9)사이의 중간 공간(13)내로 연장하는 두 개의 단부(11,12)를 구비하고 있는 분기 연장부(forked extension)를 구비하고 있다. 상기 조향 너클(10)의 하단부에 장착되어 있는 것은 조향 조인트(20)이고, 그 축(21)은, 공간에서, 캠버를 한정한다. 상기 조향 조인트(20)는 전방 축 케리어(미 도시)에 선회할 수 있도록 장착되어 있는 지지 링크(tie links)에 의해서 고정되어 있다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 지지구(7)의 고정 벽(8,9)은 상호 간에 평행한 관계로 연장하여, 그 단부(11,12)들을 구비하고 있는, 분기된 조향 너클 연장부가 그 내측으로 연장하는 중간 공간(13)을 한정한다. 상기 부분(7,10)(도 1)들을 통해서 연장되어 있는 것은 그를 통해서 상부 스크루 볼트(30) 및 하부 스크루 볼트(31)를 각각 연장하는 상부 홀(14) 및 하부 홀(15)들이다. 따라서, 상기 지지구(7)내의 각 홀(14,15)은, (일반적으로 둥근) 삽입 홀 부위(18)(도 2) 및 (일반적으로 둥근) 출구 홀 부위(19) 및, 조향 너클(10)내에, 원통형 홀(17)을 구비하고 있다.
상기 스크루 볼트(30)는, 헤드(32), 원통형 이축(耳軸)(trunnion)부분 또는 칼라(33), 원통형 자루(34) 또는 목, 편심체(35) 및 나삿니 부위(36)를 구비하고 있다. 상기 편심체(35)의 반경 위치는, 예를 들면, 얕은 홀, 연소 점(burn spot) 또는 노치(notch)에 의해서, 38에서 헤드(32)상에 표시된다. 이축 부분(33) 및 나삿니 부위(36)상에 끼워 맞춤되는 것은 와셔(40,41)들이고, 너트(42)는 상기 스크루 볼트 상에 나사 결합된다. 상기 너트(42)에는, 상기 너트가 자발적으로 풀리는 것을 방지하는 장치가 제공되어서 구성 요소들의 조절 후에 움직이지 않게 고정된다.
상기 구성 요소들의 조절을 허여하기 위하여, 상기 목(34)의 직경은 상기 홀 부위(18)의 가장 큰 폭보다 더 적은 약 2mm이다. 상기 편심체(35)가 상기 홀(17)내에 단지 끼워 맞춤되어 있는 동안의 (36 및 19)의 치수들에 대해서도 동일하게 적용된다.
상기 스크루(30)는 하나의 부분품으로부터 회전될 수 있는데; 그러나, 예를 들면, 접착 수단, 납땜 또는 용접(도 4)에 의해서, 스크루 자루(34)의 중간 부위내의 위치 내에 클립 형상의 캠(39)을 고정하는 것도 가능하다. 상기 스크루(30)는, 줄어드는 직경에도 불구하고, 상기 너트(42)가 조여질 때 와셔(40,41)들의 필요한 접촉 압력을 부여하기 위하여 압축 응력(prestressed)이 주어질 수 있다.
상기 캠버의 조절은 다음과 같이 효과를 나타낸다:
상기 스크루(30)는, 하향을 향하는(다시 말하자면, 스크루(31)에 대한 연결 선상에) 표시부(38)가 구비되어 있는 홀(18,17,19)들을 통해서 끼워 맞춤되어 상기 너트(42)가 조여진 것을 생각할 수 있다. 상기 너트는, 상기 조향 너클(10)의 위치가 조절될 때 특히 와셔(40,41)들이 미끄러지지 않는 접촉 압력을 가지고 있는 벽(8,9)들을 와셔(40,41)들이 지지할 때까지 상기 스크루 상에 나삿니 결합된다. 그러한 경우에, 상기 스크루(30)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하고, 그 경우에 상기 표시부(38)는 상기 편심체(35) 또는 캠이 가리키는 방향을 나타낸다. 도 1내의 2중 헤드 화살표(22)는, 상기 캠버를 정확하게 설정하기 위하여, 상기 조향 너클(10)이 변위될 수 있거나 상기 축(21)이 기울어질 수 있는 두 개의 방향들을 도시하고 있다. 상기 캠버 조절이 정확하다는 것을 측정에 의해서 발견하였을 때, 상기 너트(42)는 정해진 회전 토오크로 조여진다.
조절되는 캠버 범위에 따라서, 본 발명에 의한 하나(30) 또는 두 개(30+31)의 특별한 스크루들은 사용된다. 본 발명은 지지구내의 원통형 홀(18,19)들과 관련하여, 또한 지지구내의 슬롯들과 관련하여 사용될 수 있다. 각각이 적절한 특별한 스크루들은, 생기는 모든 타입들의 자동차를 실질적으로 수리하는 것이 가능할 수 있도록 서로 다른 홀 크기들로 제공되어 있다.
도 5는 도 2와 유사한 단면으로 도시된 캠버 조절 장치의 또 다른 형상을 도시하고 있다. 일체형 편심체(35)대신에, 상기 장치는, 상기 스크루 볼트 상에 끼워 맞춤되고, 원뿔형 경사 삽입 면 부분(39a)들이 제공되어 있는 캠(39)을 사용한다. 상기 캠(39)은, 도 3 및 도 4를 참조하여 기술한 바와 같이, 상기 스크루 볼트(30)의 자루(34)에 단단하게 연결되어 있다. 그러나, 상기 헤드(32) 및 이축 부분(33)은 나삿니 부위(37) 및 너트(43)에 의해서 변위된다. 더욱, 상기 홀 부위(18,19) 및 자루(34)와 나삿니 부위(36)사이의 갭들은, 상기 나삿니 볼트(30)가 상기 홀 부위(18,19)와 중앙 관계로 고정될 수 있도록 부쉬들 또는 슬리브들(44,45)에 의해서 각각 충전되어 있다. 다른 부분들은 도 2를 참조하여 기술된 부분들과 일치한다.
도 5에 도시된 스크루 볼트의 어셈블리는 다음과 같다:
지지구(7)를 구비하는 감쇠 실린더(6)는, 스크루(30,31)들이 홀(14,15)을 통해서 끼워 맞춤될 수 있도록 조향 너클(10)에 대해서 방향이 맞추어져 있다. 그러한 측면에서, 캠(39)상의 사각 부분(39a)들은 바람직하다. 이미 종료되지 않는 경우, 상기 너트(43)는 풀리고, 상기 감쇠 실린더(6) 또는 상기 조향 너클(10)은 부쉬들 또는 슬리브들(44,45)이 상기 홀 부위(18,19)내로 끼워 맞춤될 수 있는 방식으로 이동된다. 이후 상기 와셔(40,41)들은 상기 스크루 볼트(30)의 각각의 단부 상에 끼워 맞춤되고, 상기 너트(42,43)들은 나사 결합된다. 상기 너트(43)는 스크루 헤드로서 작용하는 기능으로 전환되고, 이 같은 이유에서, 상기 너트(43)가 나사 결합되기 전에, 너트(43)의 나삿니 또는 나삿니 부위(37)의 적절한 위치들에 부착되는 두 개의 구성 요소를 적용하는 것이 가능하다. 상기 너트(43) 상에 제공되어 있는 것은 상기 캠(39)과 동일한 반경 방향으로 회전되는 표시부(38)이다. 접착된 두 개의 구성 요소를 경화시킨 후, 캠버 조절은, 도 2를 참조하여 이미 기술한 것처럼, 실행될 수 있다.
상기 스크루 헤드를 형성하기 위하여 상기 너트(43)를 고정하는 것은, 동일한 시간에 상기 표시부(38)를 형성할 수 있는 점 용접(spot weld)에 의해서 달성된다.
도 5에 도시된 실시 예는, 상기 볼트 상에 끼워 맞춤 되어 있는 캠(39)을 제외하고는, 종래의 부분들로 작동하는 것이 가능한 장점을 가지고 있다. 그러한 관점에서, 고 강도 재료는, 상기 지지구(7)의 벽(8,9)내에 원통형 홀(18,19)을 포함할 때, 서로에 대해서 상기 감쇠 실린더 및 조향 너클을 고정하기 위한 원래의 형상과 비교하여 생기는 약 2mm의 직경의 감소를 보상하기 위하여 상기 스크루 볼트에 채택된다. 따라서, 본 발명은, (슬롯들의 부재 또는 상대적으로 넓은 홀들에 기인하여) 초기에 그러한 캠버 조절을 위한 설비가 없는 경우에도 연속적인 캠버 조절을 실행하는 것을 가능하게 한다.
도 5의 실시 예는, 나삿니 부위(37)를 가지고 있는 단부가, 예를 들면 홈 형상인, 볼트 자루(34)를 회전시키기 위한 장치를 가지는 방식으로 수정될 수 있다. 그러한 경우, 상기 표시부(38)는, 외측 상에, 캠(39)의 반경 방향을 나타내기 위하여 볼트 자루(34)상에 제공되어 있다. 이후 유사한 너트(42,43)들이 채택된다. 본 수정 실시 예는, 여전히 쉬운 분해 작업은, 도 5에 도시된 실시 예의 경우에 접착된 두 개의 구성 요소들을 가열함으로서 가능할 지라도 분해하기가 더욱 쉽다.
도 6은 캠버 조절 장치의 또 다른 실시 예를 도시하고 있다. 위에서 기술된 부분들과 동일한 부분들은 동일한 참조 번호들에 의해서 표시되어 있다. 상기 장치는 축(50a)을 가지고 있는 스크루(50)를 사용하는데, 그에 대해서 편심 축(50b)은 간격(e)으로 형성되어 있다. 편심 축(50b)에 위치되어 있는 것은 자루 부분(51) 및 또 다른 자루 부분(54)들이다. 상기 스크루(50)의 다른 요소들은 축(50a)에 대해서, 특히, 상기 헤드(52), 이축 부분 또는 견부(53), 캠 돌출부(55) 및 나삿니 부위(56), 대칭으로 위치되어 있다. 상기 요소(53,55,56)들은 동일한 외경, 예를 들면 16mm, 이다. 그러면 상기 요소(51,54)의 직경은 14mm이다. 그러나, 또한, 다른 치수를, 예를 들면, 요소(53,55,56)에 대해서는 14mm 그리고 요소(51,54)에 대해서는 12mm, 사용하는 것이 또한 가능하다. 마지막으로, 상기 요소(53,55)는, 상기 요소(56)보다 어느 정도 두꺼운 것이, 예를 들면, 나삿니 부위(56)의 M16과 비교하여볼 때 17mm 또는 나삿니 부위(56)의 M14와 비교하여볼 때 15mm, 가능하다. 헤드가 없는 스크루의 길이에 있어서, 75mm와 95mm사이 범위가 상상된다. 상기 스크루 볼트(50)는 거친 조건에서 낙하 단조되고, 상기 나삿니는 일반적인 방식으로 생산된다. 상기 스크루 볼트를 위해 사용되는 재료는 고강 강철이고, 그 강도는 상기 스프링 지주(1)를 상기 조향 너클(10)에 고정하기 위해서 일반적으로 사용되는 스크루들의 강도보다 크다.
상기 캠버 조절 장치는 다음과 같이 사용된다:
우선 첫째로, 캠버 조절이 이루어지는 자동차의 바퀴 캠버는 확인된다. 자동차의 문제의 액슬 상의 바퀴들은 제거된다. 도 1의 위치(30)에 있는 상기 스크루는 풀려서 제거된다. 대신에, 상기 스크루(50)는 비어 있는 상기 홀(14)에 끼워 맞춤된다. 정확한 스크루 크기 및 길이들은 제공된 상기 세트(set)로부터 선택된다는 것을 알 수 있다. 미리 가능하게 제거되는 추가 지지구들은 앞에서처럼 끼워 맞춤된다. 이 후, 상기 캠버는, 상기 스크루(50)상의 표시부(58)가 - 캠버를 위하여 내향으로 그리고 + 캠버를 위하여 외향으로 마주보고 있는, 그것의 최대 - 또는 + 각값으로 설정된다. 당기거나 미는 힘을 적용함으로서, 자동차의 바퀴 케리어는 스크루(50) 상의 표시부(58)의 위치에 대응하는 단부 위치 내로 이동된다. 형성된 연결부는, 자동차 중량에 기인한 하중이 적용될 때 캠버내의 변화가 발생하지 않도록 상기 너트(42)를 약간 조임으로서 구속된다. 그때, 상기 바퀴 또는 바퀴들은 끼워 맞춤되고, 캠버를 측정하기 위한 측정 장치는 장착된다. 상기 스크루(50)는 상기 스크루 헤드(52)에서 회전되어서, 상기 지지구(7)의 벽(8,9)들은 상기 조향 너클(10)에 대해서 이동된다. 상기 헤드(52)는 원하는 캠버 각이 얻어질 때까지 회전된다. 이후, 문제의 바퀴는 조절된 캠버를 변화시키지 않고 다시 조심스럽게 제거된다. 상기 스크루 연결부는 (헤드(52)의 위치를 변화시키지 않고) 상기 너트(42)를 조이고, 90Nm 및 110Nm사이의 토오크를 사용하여, 스크루(31) 상에 상기 너트를 조임으로서 고정된다. 상기 바퀴는 다시 끼워 맞춤되고, 상기 볼트 또는 너트들은 정해진 토오크로 조여진다. 바퀴의 타이어는 자동차의 모든 고정된 부분들에 대해서 충분한 간격을 가지고 있다는 것을 확실히 하기 위하여 조심해야한다.

Claims (9)

  1. 스프링 지주(1)는 감쇠 실린더(6)에 고정되어 있는 지지구(7)를 구비하고 있고, 중간 공간(13)을 한정하고 각각이 삽입홀 부위(18) 및 출구홀 부위(19)를 구비하고 있는 두 개의 홀(14,15)들이 제공되어 있는 두 개의 평행한 고정 벽(8,9)들을 구비하고 있으며;
    바퀴 현가 장치는 조향 너클(10)에 의해서 지지구(7)에 연결되어 있는 조향 조인트(20)를 구비하고 있고, 상기 조향 너클(10)은 조향 너클 연장부(11,12)와 함께 지지구(7)의 중간 공간 내로 연장되어 있으며, 상기 조향 너클 연장부는 상기 지지구(7)의 홀(18,19)들과 정렬되어 있는 두 개의 횡단 홀(17)들을 구비하고 있으며;
    지지구내의 홀들 및 상기 조향 너클 연장부내의 횡단 홀들을 통해서 연장되어 있는 스크루 볼트들은, 각각이 각각 결합된 나삿니 부위(35,36)상에 나사 결합되어 있는 너트(42)들에 의해서 상기 조향 너클(10)을 상기 스프링 지주(1)에 고정하는 특징들을 포함하고 있는 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이의 캠버 조절용 장치에 있어서,
    적어도 하나 이상의 스크루 볼트는 조절 스크루 볼트 형태이고, 상기 스크루 볼트의 축에 대해서 부분적으로 변위되는, 서로 다른 두께 치수들의 자루 부분(34,36; 51,54; 35; 39; 55)들을 구비하고 있고, 고정 벽(8,9)과 함께 작동하는 자루 부분(34,36; 51,54)과 조향 너클과 함께 작동하는 자루 부분(35; 39; 55)사이에 축 변위가 있으며; 그리고
    상기 조절 스크루 볼트(30,50)는 축 변위의 각 위치를 나타내는 표시부(38,58)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이의 캠버 조절용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조절 스크루 볼트(30)는, 자루 부분(34) 및 고정 벽(8,9)들과 함께 작동하기 위한 더 적은 직경의 나삿니 부위(36)를 갖는 또 다른 자루 부분 및 캠 또는 조향 너클(10)과 함께 작동하기 위한 더 큰 두께 치수의 편심 부위(35; 39)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이의 캠버 조절용 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조절 스크루 볼트(50)는 고정 벽(8,9)들과 함께 작동하기 위한 더 적은 직경의 두 개의 자루 부분(51,54)들 및 조향 너클(10)과 함께 작동하기 위한 더 큰 직경의 자루 부분(55)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이의 캠버 조절용 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 나삿니 부위(56)는 더 적은 직경보다 더 크고 더 큰 직경에 일치할 수 있는 직경인 것을 특징으로 하는 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이의 캠버 조절용 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축 변위는 약 2mm인 것을 특징으로 하는 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이의 캠버 조절용 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크루 볼트는 그 상단에 표시부(38,58)가 제공되어 있는 스크루 헤드(32,52)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이의 캠버 조절용 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크루 볼트는 그 양단 부에 나삿니 부위(36,37)를 가지고 있는 자루(34)를 구비하고 있고, 상기 자루(34)는 지지구의 고정 벽(8,9)들과 관련된 갭들을 채우기 위하여 부시(44,45)들에 의해서 에워싸져 있으며, 상기 자루(34)의 단부는 상기 자루의 회전을 위하여 준비되어 있는 것을 특징으로 하는 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이의 캠버 조절용 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    회전 작동을 위해서 준비된, 자루의 단부는, 준비된 단부의 나삿니 부위(37)에 접착제에 의해서 고정되어 있는 너트(43)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이의 캠버 조절용 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    회전 작동을 위해서 준비된, 자루의 단부는 홈 형상을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 스프링 지주와 바퀴 현가 장치사이의 캠버 조절용 장치.
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