KR20000019818U

KR20000019818U - 자동차의 캠버각 조절볼트용 편심부싱

Info

Publication number: KR20000019818U
Application number: KR2019990006603U
Authority: KR
Inventors: 김봉욱; 장현철
Original assignee: 김봉욱; 장현철
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2000-11-25
Also published as: KR200224868Y1

Abstract

본 고안은 자동차의 캠버각 조절볼트용 부싱에 관한 것으로서, 종래의 캠버각 조절볼트는 그 조절볼트의 편심부에 조립 결합되는 편심부싱의 후육부를 길이 방향으로 절단하여 사용함으로써, 편심부싱과 조절볼트와의 조립이 불안정하였으며, 캠버각 조절을 위한 조절볼트의 회전시에 발생되는 마찰력에 의해 부싱의 위치가 변화되며, 그 편심부싱의 박육부가 가지는 두께에 의해 캠버각의 조절범위가 제한되는 문제점이 있었다. 본 고안의 캠버각 조절볼트용 편심부싱은 그 편심부싱의 후육부 반대측에 위치하는 박육부에 편심볼트가 끼워질 수 있는 절결부를 형성하여 그 박육부가 소정의 폭 만큼 절결제거된 부분절결 편심부싱으로 구성되어 편심부싱과 조절볼트간의 조립이 용이하고, 캠버각 조절시 편심부싱이 함께 회전되는 것을 방지하여 보다 정밀한 캠버각 조절작업이 가능하며 캠버각의 조절범위를 증가시킬 수 있다.

Description

자동차의 캠버각 조절볼트용 편심부싱{AN ECCENTRIC BUSHING FOR THE CAMBER ANGLE ADJUSTING BOLT IN A VEHICLE}

본 고안은 자동차 현가장치의 캠버각 조절볼트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 운행중 충격이나 부품의 노후에 기인된 휠 얼라인먼트의 이상 발생시 캠버각을 용이하게 조절할 수 있는 캠버각 조절볼트용 편심부싱에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 앞바퀴 정렬을 위한 정비시 행해지는 휠 얼라인먼트(WHEEL ALIGNMENT)의 정비는 토우인(TOE-IN)조정과 캠버각(CAMBER ANGLE)조정이 행해지고 있다.

토우인이란 자동차의 앞바퀴를 평면도에서 보았을 때, 양 바퀴가 평행을 이루지않고 팔자형으로 앞쪽이 다소 좁아져 안쪽으로 향하고 있는 상태를 말한다.

그리고 캠버각이란 자동차의 정면에서 보았을 때, 실제의 차륜중심선이 이상적인 연직선에 대한 기울기를 이루는 각을 말하며, 실제의 차륜중심선이 자동차의 외부로 기울어진 것을 정캠버(플러스 캠버)라 하고, 실제의 차륜중심선이 자동차의 내부로 기울어진 것을 부캠버(마이너스 캠버)라 하며, 정중앙에 위치되는 경우를 제로캠버(ZERO CAMBER)라 한다.

상기 캠버각은 차종에 따라 각기 다른 제원을 갖고 있으며, 자동차의 전진자세에서 표준적재시에 측정되어 일반적으로는 0.5∼1도 정도의 작은 값을 나타낸다.

상기 캠버는 자동차가 하중을 받았을 때 바퀴의 정렬상태에 평형을 유지시켜 주고, 고속주행시 바퀴를 안정화시켜 이탈을 방지하고, 바퀴의 편심각을 최소화하여 핸들조작을 용이하게 하며, 조향장치를 구성하는 부품들에 작용되는 부하를 감소시키는 기능을 하므로 자동차의 주행시 부캠버를 발생시키는 요인들(노면의 곡선, 탑승자의 중량부과, 노면의 과대마찰, 미스얼라인먼트의 하중)을 상쇄시키기 위하여 일반적으로 정캠버가 적용된다.

그런데, 상기의 캠버각은 자동차의 운행도중 충격 및 장기간 사용에 따른 부품마모, 미소틈새 발생의 노화현상 등에 의하여 변화되는 바, 상기의 캠버각을 조절하는 방법으로는 차종에 따라 차이가 있으나, 일반적으로 많이 사용되는 전륜구동형 차량을 일례로 들어 설명하기 위해 도 1에서는 자동차 현가장치의 중요구성을 사시도로 도시하였고, 도 2a에서는 본 고안이 적용되는 캠버각 조절볼트 설치부를 발췌하여 도시하였다.

도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 자동차의 현가장치에는 자체의 중량과 차량의 주행시 발생되는 충격을 완화하기 위한 스트러트 어셈블리(STRUT ASSEMBLY)의 스트러트(1)가 설치되고, 상기 스트러트(1)의 하단에는 콘넥터(2)가 연결되며, 상기 콘넥터(2)에는 두 개의 연결편(2a,2a)이 소정거리를 두고 평행하게 형성되어 있고, 각 연결편(2a)의 상부 및 하부에는 연결공(2b)이 각각 형성되어 있다.

상기 양측 연결편(2a,2a)의 사이에는 자동차의 휠 얼라인먼트를 조절하는 유니온(3)이 삽입되어 결합되는 데, 상기 유니온(3)의 일측으로는 허브(5)가 결합되는 스핀들(4)이 일체로 형성되고, 그 유니온(3)의 타측단 상,하부에는 상기 콘넥터(2)의 상,하 연결공(2b)에 대응하는 관통공(3a,3a)이 각각 형성되어 있어, 상기 상하 연결공(2b,2b)과 관통공(3a,3a)을 통해 캠버각 조절볼트(10)와 고정볼트(6)가 각각 체결된다.

상기와 같은 구성을 갖는 현가장치에서 캠버각의 이상 발생시 종래의 조절방법을 첨부도면에 의거 설명하면 다음과 같다.

상기 도 2a는 종래의 자동차용 캠버각 조절볼트 및 편심부싱이 스트러트 어셈블리에 결합되는 상태를 보인 분해 사시도로서, 캠버각 조절볼트(10)는 머리부(11), 편심축(12), 나사부(13) 및 와셔(14)와 너트(15)로 구성되고, 상기 편심축(12)은 조절볼트(10) 본체의 머리부(11)와 나사부(13) 사이를 편심 가공하여 작은 직경으로 형성되며, 상기 편심축(12)의 외경에는 조절볼트(10) 본체의 직경과 동일한 외경을 갖는 편심부싱(20)이 끼워진다.

상기 종래의 편심부싱(20)은 도 2b에 확대 단면도로서 도시된 바와 같이, 상기 편심축(12)이 끼워지는 편심공(21)의 축심(D)이 조절볼트(10) 본체의 축심(C)에 대하여 L₁만큼 편심되어 후육부(厚肉剖)(20a)와 얇은 두께(t)를 가지는 박육부(搏肉剖)(20b)로 구성되어 있으며, 그 후육부(20a)가 축심방향으로 절단되어 미소한 간격의 절단부(22)를 형성하고 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 조절볼트(10)와 편심부싱(20)을 이용하여 캠버각을 조절하기 위하여, 먼저 상기 스트러트(1)와 콘넥터(2) 및 유니온(3)을 체결하는 볼트중 상부측에 체결된 기존의 고정볼트(6)를 해체한 다음, 상기 편심부싱(20)이 결합된 캠버각 조절볼트(10)를 설치하게 되는 바, 상기 편심부싱(20)의 절단부(22)를 벌리고 편심축(12)을 삽입한 후, 상기 콘넥터(2)에 형성된 연결편(2a)의 상부 연결공(2b)과 상기 유니온(3)의 상부 관통공(3a)을 대향시켜 삽입하고 와샤(14)와 너트(15) 등으로 체결시킨다.

도 2c 및 도 2d는 상기와 같이 체결된 종래 캠버각 조절볼트용 편심부싱을 이용하여 캠버각을 조절하기 위한 최초의 조립상태를 보인 부분 단면도로서, 상기 최초의 조립상태에서는 상기 유니온(3)의 상부 관통공(3a)에 후육부(20a)가 절단된 편심부싱(20)이 삽입되어 있고, 그 편심부싱(20)의 편심공(21) 내측에는 편심축(12)이 편심되게 위치하고 있는 캠버각 조절이전의 상태를 나타내고 있다. 상기와 같은 초기상태에서 캠버각 조절을 위해 상기 조절볼트(10)를 회전시키면 상기 연결편(2a)을 지지점으로 편심축(12)이 회전하면서 크랭크운동을 하여 상기 박육부(20b)측에 위치하던 편심축(12)의 편심주벽부가 점차 후육부(20a)측으로 회전되므로, 이에 따라 상기 유니온(3)의 체결단부가 하부 관통공(3a)에 체결된 고정볼트(6)를 중심으로 회전되어 캠버각을 변화시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 조절볼트(10)의 편심부싱(20)은 그 편심부싱(20)과 조절볼트(10)의 편심축(12)과의 결합시 편심부싱(20)의 후육부(20a)에 형성된 절단부(22)를 벌려가면서 편심축(12)을 끼워야 하는 불편이 있었다.

또한, 유니온(3)의 관통공(3a)은 장시간의 사용으로 변형,손상되어 있으며, 편심축(12)과 편심부싱(20)도 제조오차가 있으므로, 유니온의 관통공(3a)내에서 상대적 유격이 부적절한 경우에는 캠버각 조절을 위한 조절볼트(10)의 편심부싱(20)이 편심축(12)과 함께 회전되어 정확한 캠버각의 조절이 곤란하였다.

그리고 캠버각은 가능한 넓은 조절범위가 요구되나, 종래 편심부싱(20)의 후육부(20a) 반대측에는 미소한 두께(t)를 가지는 박육부(20b)가 형성되어 있어 그 박육부(20b)가 가지는 두께 만큼 캠버각의 조절범위가 제한되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 자동차용 캠버각 조절볼트의 편심축이 삽입되는 편심부싱의 박육부에 소정 폭으로 절결된 부분절결부를 구성하여, 자동차의 휠 얼라인먼트 이상 발생시 캠버각을 보다 정밀하고 효율적으로 조절할 수 있는 캠버각 조절볼트용 편심부싱을 제공하는 데 있다.

도 1은 자동차 현가장치의 중요구성을 보인 사시도,

도 2a는 종래의 자동차용 캠버각 조절볼트 및 편심부싱이 스트러트 어셈블리에 결합되는 상태를 보인 분해 사시도,

도 2b는 종래의 캠버각 조절볼트용 편심부싱의 확대 단면도,

도 2c는 종래의 캠버각 조절볼트용 편심부싱의 조립상태를 보인 부분 단면도,

도 2d는 A-A선 단면도,

도 3a는 본 고안에 따른 캠버각 조절볼트용 편심부싱의 분해 사시도,

도 3b는 본 고안에 따른 캠버각 조절볼트용 편심부싱의 확대 단면도,

도 4a는 본 고안에 따른 캠버각 조절볼트용 편심부싱의 캠버각 조절전의 조립상태를 보인 부분 단면도

도 4b는 본 고안에 따른 캠버각 조절볼트용 편심부싱의 캠버각 조절후의 조립상태를 보인 부분 단면도

도 4c는 B-B선 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 스트러트 2 ; 콘넥터

2a ; 연결편 2b ; 연결공

3 ; 유니온 3a ; 유니온관통공

6 ; 고정볼트 10 ; 조절볼트

11 ; 머리부 12 ; 편심축

13 ; 나사부 14 ; 와샤

15 ; 너트 30 ; 편심부싱

30a ; 후육부 30b ; 박육부

31 ; 편심공 32 ; 절결부

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 자동차 현가장치용 캠버각 조절볼트의 편심축이 삽입되는 편심부싱은 그 편심부싱의 후육부 반대측에 위치하는 박육부의 절결부를 통해 조절볼트 편심축의 외주면 일부가 노출되는 절결부를 소정 폭으로 절결 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시례를 첨부도면에 의거하여 설명한다.

도 3a는 본 고안에 따른 캠버각 조절볼트용 편심부싱과 조절볼트를 보인 분해 사시도이며, 도 3b는 본 고안에 따른 편심부싱의 확대 단면도로서, 본 실시례에 따른 편심부싱(30)은 상기 캠버용 조절볼트(10)의 본체 외경과 동일한 외경을 갖도록 형성되고, 상기 편심부싱(30)의 내측에는 상기 조절볼트(10)의 편심축(12)이 끼워지는 편심공(31)의 축심(D)이 조절볼트(10) 본체의 축심(C)에 대하여 L₂만큼 편심되어 그 일측은 후육부(30a)가 형성되고 그 반대측으로 향할 수록 점차 얇은 두께를 가지는 박육부(30b)가 형성되며, 이와 같이 된 박육부(30b)의 가장 얇은 쪽에는 그 박육부를 소정 폭으로 절제하여 형성된 절결부(32)가 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 상기와 같이 형성되는 절결부(32)의 폭은 약 2∼4mm 정도가 적합하다.

상기 편심부싱(30)은 탄성을 보유한 고무재가 바람직하며, 그 편심부싱(30)의 길이는 편심축(12)이 가지는 길이와 대략 동일하거나 약간 짧은 길이로 형성된다.

한편, 상기와 같은 본 고안의 편심부싱(30)에 삽입되는 조절볼트(10)의 편심축(12)은 편심측 주연부가 상기 편심부싱(30)의 절결부(32)를 통해 노출되므로, 그 편심축(12)의 외경이 종래의 편심축(12)과 동일하다면 축심의 편심거리(L₂)는 종래의 편심거리(L₁)에 비하여 종래 편심부싱(20)에서 박육부(20b)의 가장 얇은 쪽 부분이 가지는 두께(t) 만큼 증가된다.

상기의 구성을 갖는 조절볼트용 편심부싱의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 4a, 도 4b 및 도 4c는 본 고안에 따른 캠버각 조절볼트용 편심부싱의 캠버각 조절전, 후의 조립상태를 보인 부분 단면도이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 조절볼트(10)의 편심축(12)에 상기 편심부싱(30)을 삽입하여, 상호 조립된 상태가 조절볼트(10)의 본체 직경과 동일하도록 조립시킨다.

그리고 스트러트(1)의 하단에 위치되는 콘넥터(2)의 연결편(2a)에 형성된 하부 연결공(2b)과 유니온(3)의 하부 관통공(3a)은 고정볼트(6)로 고정된 상태에서 상기 연결편(2a)의 상부 연결공(2b)과 유니온(3)의 상부 관통공(3a)을 대향시켜 상기 편심부싱(30)이 조립된 조절볼트(10)를 삽입시킨다. 도 4a는 캠버각 조절전의 초기 조립상태로서 유니온(3)의 상부 관통공(3a)에 박육부(30b)가 절결된 편심부싱(30)이 삽입되어 상기 편심부싱(30)의 후육부(30a)가 조절볼트 본체의 축심(C)의 좌측에 위치하고 편심축(12)의 축심(D)은 조절볼트 본체의 축심(C)의 우측에 편심되어 있다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 일점쇄선으로 도시된 초기상태에서 캠버각 조절을 위하여 콘넥터(2) 연결편(2a)의 일측에서 조절볼트(10)를 회전시키면 조절볼트(10) 본체의 축심(C)에 대하여 우측에 편심된 편심축(12)은 크랭크운동을 하게된다. 그리고 실선으로 도시된 바와 같이, 캠버각 조절 후의 편심축(12)은 상기 조절볼트(10) 본체의 축심(C)에 대하여 좌측방향에 위치하게 되므로, 유니온(3)은 하부 관통공(3a)에 고정된 고정볼트(6)를 중심으로 같은 방향으로 회전되어 캠버각이 조절된다. 한편, 도면에 도시된 θ는 상기와 같이 하부 관통공(3a)에 고정된 고정볼트(6)를 중심으로 회전된 캠버각 조절범위를 나타내고 있으며, 상기의 각도조절에 의하여 제원에 부합되는 적정한 캠버각이 맞추어지면 너트(15)를 조여서 조절볼트(10)와 유니온(3) 및 연결편(2a)을 고정시켜 일정한 캠버각의 상태로 유지시킨다.

이때, 캠버각의 조절범위는 조절볼트 본체의 축심(C)과 편심축의 축심(D)간의 편심거리(L₂)에 비례하며, 상기 축심간 편심거리는 편심부싱(30)의 후육부(30a)와 박육부(30b)의 두께 차이에 관계되는 바, 본 고안에 의한 편심부싱(30)은 박육부(30b)에 형성된 절결부(32)에 의해 그 두께만큼 후육부(30a)의 두께는 증가되고, 또한 편심거리(L₂)도 절결부(32)가 형성된 만큼 증가되어 캠버각의 조절범위를 증가시킬 수 있다.

또한, 본 고안의 편심부싱(30)은 그 박육부(30b)에 형성된 절결부(32)의 폭 만큼 편심축(12)과의 접촉면적이 감소되므로, 조절볼트(10)의 회전시 편심부싱(30)이 함께 회전될 우려가 감소되어 캠버각 조절에 따른 편심부싱(30)의 고정위치를 보다 안정되게 유지시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 캠버각 조절볼트용 편심부싱은 편심축을 갖는 조절볼트에 편심공과 절결부가 형성된 편심부싱을 조합시켜 편심부싱과 조절볼트와의 조립을 용이하게 하며, 캠버각 조절작업중 편심부싱이 함께 회전되는 것을 방지하여 캠버각 조절작업의 정확성을 기하였으며, 편심부싱의 박육부 두께가 감소되는 만큼 캠버각의 조절범위가 증가되는 효과가 있다.

Claims

자동차 현가장치의 스트러트(1)와 콘넥터(2) 및 유니온(3)을 체결하는 캠버각 조절볼트(10)의 편심축(12)에 편심부싱이 결합되는 자동차의 캠버각 조절볼트용 편심부싱에 있어서,

상기 편심축(12)이 삽입되는 편심부싱의 최박부에 소정 폭으로 절제된 절결부(32)를 길이 방향으로 형성하고, 상기 절결부(32)의 절결된 두께만큼 반대측 후육부(30a)의 두께가 증가되는 구성을 특징으로 하는 자동차의 캠버각 조절볼트용 편심부싱