KR20010066429A - steering linkage structure for automobile - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용 조향링키지의 구조에 관한 것으로, 일체형 차축식 현가장치에서 조향에 관여하는 조향기어박스의 작동방향과, 이 조향기어박스와 타이 로드 사이를 연결하는 드래그 링크의 구조를 변경시킴으로써, 주행중 노면의 상태와 급제동 내지 급가속시 판스프링의 변화에 따라 기인되는 조향차륜에서의 휠얼라인먼트의 변화를 배제할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.The present invention relates to a structure of a steering linkage for a vehicle, by changing the operation direction of the steering gear box involved in steering in the integrated axle suspension and the structure of the drag link connecting the steering gear box and the tie rod, The purpose of the present invention is to eliminate the wheel alignment change in the steering wheel caused by the change of the road surface during driving and sudden braking or acceleration.
전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향기어박스(3)에 좌우방향으로 회동되는 피트먼 아암(6)과, 이 피트먼 아암(6)에 드래그 링크(7)를 매개로 연결된 아이들러 아암(8) 및, 이 아이들러 아암(8)에 타이 로드(9)가 연결되어 구성되는 자동차의 조향링키지에 있어서, 상기 조향기어박스(3)는 조향시 조향핸들(1)로부터 전달되는 조향조작력에 의해 상기 피트먼 아암(6)을 차체의 좌우방향으로 회동될 수 있도록 설치되고, 상기 드래그 링크(7)는 축길이를 가변적으로 조절할 수 있도록 설치되며, 상기 타이 로드(9)는 드래그 링크(7)에 직결된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the pitman arm (6) rotated to the steering gear box (3) in the lateral direction, and connected to the pitman arm (6) via a drag link (7) as a medium. In the steering linkage of an automobile comprising an idler arm 8 and a tie rod 9 connected to the idler arm 8, the steering gear box 3 is steered from the steering wheel 1 during steering. The pitman arm 6 is installed to be rotated in the left and right directions of the vehicle body by operating force, the drag link 7 is installed to variably adjust the shaft length, and the tie rod 9 is a drag link. It is characterized by being connected directly to (7).
Description
본 발명은 자동차용 조향링키지의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조향링키지의 구조를 변경시켜 주행중 차륜에서 발생되는 휠얼라인먼트의 변화를 배제할 수 있도록 하는 자동차용 조향링키지의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a steering linkage for a vehicle, and more particularly, to a structure of a steering linkage for a vehicle to change the structure of the steering linkage to exclude a change in the wheel alignment generated in the wheel while driving.
일반적으로 자동차에는 주행중에 차체의 진행방향을 운전자의 임의대로 바꿀 수 있도록 된 조향장치를 구비하고 있는 바, 이러한 조향장치는 운전자에 의해 조향핸들에 가해지는 조향조작력을 다수개의 조향링키지를 매개로 조향차륜으로 전달하도록 된 것이다.In general, a vehicle is provided with a steering device that allows the driver to change the direction of movement of the vehicle while driving, and the steering device steers the steering force applied to the steering wheel by a plurality of steering linkages. It is to be delivered to the wheel.
또한, 자동차에는 노면으로부터 전달되는 진동을 감쇠시키기 위한 현가장치를 구비하고 있는 데, 이 현가장치는 상기 조향장치로부터 조향조작력을 받아 조향차륜의 정렬상태에 변화를 줄 수 있도록 조향장치와 연동되는 구조로 되어 있다.In addition, the vehicle is provided with a suspension device for damping the vibration transmitted from the road surface, the suspension device is structured in conjunction with the steering device to change the alignment state of the steering wheel receives the steering operation force from the steering device. It is.
즉, 종래의 일체형 차축식 현가장치에서는 피트먼 아암식의 조향장치를 구비하고 있는 바, 이러한 피트먼 아암식의 조향장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 조향시 운전자가 조향조작을 하도록 마련된 조향핸들(1)과, 이 조향핸들(1)에 연결되어 조향시 회전력을 전달하는 조향축(도시안됨), 이 조향축을 외부에서 감싸고서 차체에 고정되는 조향컬럼(2) 및, 상기 조향축의 하부에 장착되어 조향시 조향핸들(1)로부터 전달받은 조향조작력을 차륜으로 전달시키도록 작동되는 조향기어박스(3), 그리고 엔진으로 동력을 전달받아 구동되어 조향시 상기 조향기어박스(3)로 가압된 작동유를 공급하도록 된 오일펌프(4)와, 이 오일펌프(4)로 작동유를 공급하도록 일정량의 작동유를 저장하고 있는 오일저장탱크(5)로 구성되어 이루어진다.That is, the conventional integrated axle suspension system includes a Pitman arm type steering device. As shown in FIG. 1, the Pitman arm type steering device is configured to allow the driver to steer during steering. A steering wheel (1), a steering shaft (not shown) connected to the steering wheel (1) and transmitting rotational force during steering, a steering column (2) surrounding the steering shaft from the outside and fixed to the vehicle body, and a lower portion of the steering shaft Steering gear box (3), which is mounted on the steering wheel to operate to transfer the steering operation force transmitted from the steering wheel (1) to the steering wheel, and is driven by the power transmitted to the engine is pressed by the steering gear box (3) when steering. It consists of an oil pump (4) to supply the hydraulic oil, and an oil storage tank (5) for storing a certain amount of hydraulic oil to supply the hydraulic oil to the oil pump (4).
또한, 상기 조향기어박스(3)에는 조향시 전후방향으로 회동되는 피트먼 아암(6)이 설치되고, 이 피트먼 아암(6)에는 드래그 링크(7)를 매개로 아이들러 아암(8)이 연결되며, 이 아이들러 아암(8)은 타이 로드(9)를 매개로 조향차륜(10a)의 좌/우측 너클 아암(10)을 동시에 회전가능하게 하도록 설치되어 있다.In addition, the steering gear box 3 is provided with a pitman arm 6 which rotates in the front-rear direction during steering, and the idler arm 8 is connected to the pitman arm 6 via a drag link 7. The idler arm 8 is provided to allow the left and right knuckle arms 10 of the steering wheel 10a to rotate at the same time via the tie rod 9.
그리고, 상기 조향차륜(10a)을 장착하고 있는 너클 아암(10)은 차축(11)의 양측 선단부위에 장착되고, 이 차축(11)에는 차체의 길이방향으로 배치된 판스프링(12)이 설치되어 있다.The knuckle arm 10, on which the steering wheel 10a is mounted, is mounted at both front ends of the axle 11, and the axle 11 is provided with leaf springs 12 arranged in the longitudinal direction of the vehicle body. have.
따라서, 조향시 조향핸들(1)에 가해진 조향조작력을 조향기어박스(3)를 통해 피트먼 아암(6)으로 전달되고, 이 피트먼 아암(6)의 전후방향으로의 회동에 따라 상기 드래그 링크(7)도 전후방향으로 이동되며, 이 드래그 링크(7)의 이동에 따라 상기 아이들러 아암(8)이 회동되면서 너클 아암(10)을 회동시켜 조향이 이루어지는 데, 이때 상기 아이들러 아암(8)은 타이 로드(9)를 밀거나 당겨 반대편 너클 아암(10)도 동시에 회동시켜 주게 된다.Therefore, the steering operation force applied to the steering wheel 1 during steering is transmitted to the Pitman arm 6 through the steering gear box 3, and the drag link in accordance with the rotation of the Pitman arm 6 in the front and rear directions. (7) is also moved in the front and rear direction, the idler arm (8) is rotated in accordance with the movement of the drag link (7) is rotated by the knuckle arm (10) to steer, wherein the idler arm (8) is Pushing or pulling the tie rod 9 also rotates the opposite knuckle arm 10 simultaneously.
그런데, 상기와 같이 피트먼 아암식 조향장치를 구비한 일체형 차축식 현가장치에서는, 주행중 조향차륜(10a)이 노면의 상태에 따라 범프 및 리바운드를 하게 될 때, 상기 조향차륜(10a)의 장착된 차축(11)의 이동궤적은 상기 드래그 링크(7)의 이동궤적과 상이하게 된다.However, in the integrated axle suspension having the Pitman arm steering device as described above, when the steering wheel 10a is bumped and rebounded in accordance with the condition of the road surface, the steering wheel 10a is mounted. The movement trajectory of the axle 11 is different from the movement trajectory of the drag link 7.
이는 상기 차축(11)의 이동궤적은 판스프링(12)의 장착위치에 의해 결정되는 것이고, 상기 드래그 링크(7)의 이동궤적은 조향기어박스(3)의 설치위치에 따라 결정되는 것이기 때문인 것이다.This is because the movement trajectory of the axle 11 is determined by the mounting position of the leaf spring 12 and the movement trajectory of the drag link 7 is determined by the installation position of the steering gear box 3. .
따라서, 상기와 같이 주행중 상기 차축(11)의 이동궤적과 상기 드래그 링크(7)의 이동궤적이 각각 다르게 변화될 때에는, 상기 조향차륜(10a)의 휠얼라인먼트중 특히 토우각이 변화되는 단점이 있게 된다.Therefore, when the movement trajectory of the axle 11 and the movement trajectory of the drag link 7 are changed differently as described above, in particular, the toe angle of the wheel alignment of the steering wheel 10a may be changed. do.
또한, 상기와 같이 조향차륜(10a)의 휠얼라인먼트의 변화는 급가속 내지 급제동시 상기 판스프링(12)의 변형상태가 정상적인 상태와 달리 변화하게 될 경우에도 수반된다.In addition, the wheel alignment change of the steering wheel 10a as described above is accompanied when the deformed state of the leaf spring 12 changes differently from the normal state during rapid acceleration or sudden braking.
이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 일체형 차축식 현가장치에서 조향에 관여하는 조향기어박스의 작동방향과, 이 조향기어박스와 타이 로드 사이를 연결하는 드래그 링크의 구조를 변경시킴으로써, 주행중 노면의 상태와 급제동 내지 급가속시 판스프링의 변화에 따라 기인되는 조향차륜에서의 휠얼라인먼트의 변화를 배제할 수 있도록 하는 자동차용 조향링키지의 구조를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above disadvantages, the operation direction of the steering gear box involved in steering in the integrated axle suspension system, and the structure of the drag link connecting the steering gear box and the tie rod. It is an object of the present invention to provide a structure of a steering linkage for a vehicle which can eliminate a change in wheel alignment in a steering wheel caused by a change of a road surface during driving and a sudden spring acceleration or a sudden acceleration.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향기어박스에 좌우방향으로 회동되는 피트먼 아암과, 이 피트먼 아암에 드래그 링크를 매개로 연결된 아이들러 아암 및, 이 아이들러 아암에 타이 로드가 연결되어 구성되는 자동차의 조향링키지에 있어서, 상기 조향기어박스는 조향시 조향핸들로부터 전달되는 조향조작력에 의해 상기 피트먼 아암을 차체의 좌우방향으로 회동될 수 있도록 설치되고, 상기 드래그 링크는 축길이를 가변적으로 조절할 수 있도록 설치되며, 상기 타이 로드는 드래그 링크에 직결된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the pitman arm rotated in the lateral direction to the steering gear box, the idler arm connected to the pitman arm via a drag link, and the tie rod is connected to the idler arm In the steering linkage of the vehicle is configured, the steering gear box is installed so that the pitman arm can be rotated in the left and right directions of the vehicle body by the steering control force transmitted from the steering wheel during steering, the drag link is a shaft length It is installed to be adjusted variably, the tie rod is characterized in that directly connected to the drag link.
또한, 상기 드래그 링크는 두 개의 축부재들로 이루어지되, 이 축부재들은 각각 슬립이음방식으로 결합되어 축방향으로 길이의 변화를 줄 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.In addition, the drag link is composed of two shaft members, each of the shaft members is characterized in that it is coupled in a slip joint method to change the length in the axial direction.
도 1은 종래 자동차용 조향링키지의 구성을 도시한 상태도.1 is a state diagram showing a configuration of a steering linkage for a conventional vehicle.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 조향링키지의 구성을 도시한 상태도.Figure 2 is a state diagram showing the configuration of a steering linkage for a vehicle according to the present invention.
도 3은 본 발명의 요부를 도시한 측면도이다.3 is a side view showing the main part of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1-조향핸들 3-조향기어박스1-steering handle 3-steering gearbox
6-피트먼 아암 7-드래그 링크6-Pitman Arm 7-Drag Link
7a,7b-제1,제2축부재 9-타이 로드7a, 7b-first and second shaft member 9-tie rod
10-너클 아암 11-차축10-knuckle arm 11-axle
12-판스프링12-Plate Spring
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 조향링키지의 구성을 도시한 상태도이고, 도 3은 본 발명의 요부를 도시한 측면도인 바, 본 발명의 실시예에 대한 상세한 기술을 위해 종래 조향링키지의 구성을 도시한 도 1에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.Figure 2 is a state diagram showing the configuration of the steering linkage for a vehicle according to the present invention, Figure 3 is a side view showing the main part of the present invention, the configuration of the conventional steering linkage for a detailed description of the embodiment of the present invention; The same reference numerals will be given to the same reference numerals as in FIG. 1.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 일체형 차축식 현가장치와 피트먼 아암식의 조향장치를 갖춘 자동차에서 상기 조향핸들(1)로부터 가해지는 조향조작력에 의해 동작이 이루어지는 조향기어박스(3)의 배치를 변경시켜 이에 설치된 피트먼 아암(6)이 종래와 같이 전후방향으로 회동되는 것이 아니라 좌우방향(이상 차체를 기준으로 함)으로 회동될 수 있도록 설치되고, 이 좌우방향으로 회동되는 상기 피트먼 아암(6)의 선단부에는 길이방향으로 축길이의 변화를 줄 수 있도록 된 드래그 링크(7)가 결합되며, 이 드래그 링크(7)의 후방측 선단부위에는 연결부재(13)를 매개로 조향차륜(10a)을 회동가능하게 지지하고 있는 너클 아암(10) 사이를 연결하는 타이 로드(9)가 결합되어 있다.As shown in the drawings, the present invention relates to a steering gear box 3 in which an operation is performed by steering operation force applied from the steering wheel 1 in an automobile equipped with an integrated axle suspension system and a Pitman arm type steering system. The pitman arm 6, which is arranged in such a manner as to be changed so that the pitman arm 6 is not rotated in the front-rear direction as in the prior art, can be rotated in the left-right direction (based on the ideal vehicle body), and the pitman rotated in the left-right direction A drag link 7 coupled to the front end of the arm 6 to change the shaft length in the longitudinal direction is coupled, and a steering wheel (3) is connected to the rear end of the drag link 7 via a connecting member 13. The tie rods 9 connecting between the knuckle arms 10 which rotatably support 10a) are engaged.
이에 따라, 종래 드래그 링크(7)와 타이 로드(9) 사이를 연결하는 아이들러 아암(8)은 폐지된 구조가 된다.As a result, the idler arm 8 connecting the conventional drag link 7 and the tie rod 9 becomes a closed structure.
여기서, 상기 피트먼 아암(6)은 조향기어박스(3)의 작동에 따라 하측의 선단부위가 좌우방향으로 회동가능하게 설치되어 있는 바, 이를 위해 상기 조향핸들(1)과 조향축 및 조향기어박스(3)에 이르기까지의 조향조작력의 전달을 위한 기구들의 배치방향은 적절하게 변경된다.Here, the Pitman arm (6) is provided so that the lower end portion of the pitman arm (6) is rotatable in the left and right directions according to the operation of the steering gear box (3), the steering handle (1), the steering shaft and the steering gear The direction of arrangement of the mechanisms for the transmission of the steering operation force up to the box 3 is changed as appropriate.
또한, 상기 드래그 링크(7)는 상기 피트먼 아암(6)의 선단부에 결합되는 제1축부재(7a)와, 상기 타이 로드(9)상에 장착된 연결부재(13)와 결합되는 제2축부재(7b)로 이루어지는 바, 상기 제1축부재(7a)와 제2축부재(7b)는 각각 슬립이음방식으로 결합된 것으로, 길이방향으로의 축길이를 가변적으로 조절할 수 있도록 된 것이다.In addition, the drag link 7 is coupled to the first shaft member 7a coupled to the distal end of the pitman arm 6 and to the coupling member 13 mounted on the tie rod 9. The shaft member (7b), the first shaft member (7a) and the second shaft member (7b) are each coupled in a slip joint method, it is to be able to variably adjust the shaft length in the longitudinal direction.
따라서, 조향시 조향핸들(1)에 가해진 조향조작력은 조향기어박스(3)를 통해 피트먼 아암(6)으로 전달되고, 이 피트먼 아암(6)의 좌우방향으로 회동에 따라 상기 드래그 링크(7)도 좌우방향으로 평행하게 이동하게 되며, 이 드래그 링크(7)의 이동에 따라 상기 타이 로드(9)가 밀리거나 당겨지면서 너클 아암(10)이 회동되어 조향이 이루어지게 된다.Therefore, the steering operation force applied to the steering wheel 1 during steering is transmitted to the pitman arm 6 through the steering gear box 3, and the drag link (1) is rotated in the left and right directions of the pitman arm 6. 7) is also moved in parallel to the left and right directions, the knuckle arm 10 is rotated by the movement of the drag link (7) is pushed or pulled, the steering is made.
또한, 주행중 조향차륜(10a)이 노면의 상태에 따라 범프 및 리바운드를 하거나, 급제동이나 급가속을 하게 될 때에는, 상기 차축(11)과 판스프링(12) 사이의 결합부위에서의 이동궤적은 판스프링(12)의 장착위치에 의해 결정되는 반경을 추종하게 되는 데, 이때, 상기 조향기어박스(3)의 피트먼 아암(6)과 상기 타이 로드(9) 사이를 연결하는 드래그 링크(7)는 길이방향으로 축길이에 변화를 줄 수 있게 됨으로써, 상기 차축(11)이 추종하게 되는 이동궤적에 전혀 영향을 미치지 않게 되어 상기 조향차륜(10a)의 휠얼라인먼트에는 아무런 영향을 미치지 않게 된다.In addition, when the steering wheel 10a bumps and rebounds, or suddenly brakes or accelerates depending on the road surface while traveling, the movement trajectory at the engagement portion between the axle 11 and the leaf spring 12 is determined by the plate. The radius determined by the mounting position of the spring 12 is followed, wherein the drag link 7 connecting between the pitman arm 6 of the steering gear box 3 and the tie rod 9. Since it is possible to change the length of the shaft in the longitudinal direction, there is no influence on the movement trajectory that the axle 11 follows, and thus does not affect the wheel alignment of the steering wheel 10a.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 조향링키지의 구조에 의하면, 일체형 차축식 현가장치를 갖춘 자동차에서 주행중 노면의 상태에 따라 조향차륜(10a)이 범프와 리바운드되거나 급가속 내지 급제동을 할 때에도, 상기 차축(11)이 추종하게 되는 이동궤적은 조향링키지의 영향을 받지 않고 전적으로 판스프링(12)의 장착위치에 의해 결정될 수 있으므로, 상기 조향차륜(10a)의 휠얼라인먼트에는 아무런 변화가 없게 되는 효과를 얻게 된다.As described above, according to the structure of the steering linkage for automobiles according to the present invention, even when the steering wheel 10a is rebounded with bumps or suddenly accelerated or braked depending on the state of the road surface while driving in an automobile equipped with an integrated axle suspension system, Since the movement trajectory followed by the axle 11 can be determined entirely by the mounting position of the leaf spring 12 without being affected by the steering linkage, there is no effect on the wheel alignment of the steering wheel 10a. You get
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Legal Events
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