KR20030020613A

KR20030020613A - 자동차용 조향장치의 링크기구

Info

Publication number: KR20030020613A
Application number: KR1020010054019A
Authority: KR
Inventors: 우승훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2003-03-10
Also published as: KR100412868B1

Abstract

본 발명은 자동차용 조향장치의 링크기구에 관한 것으로, 조향기어박스(1)와 연결되도록 설치되는 피트먼아암(11)과, 일단이 상기 피트먼아암(11)과 결합되고 타단이 차체에 결합되면서 피트먼아암(11)에 의해 직선왕복 이동을 수행하도록 실린더(21) 및 피스톤로드(22)로 이루어진 슬라이드이동수단(20)과, 이 슬라이드이동수단(20)과 결합되는 드래그링크(12)와, 이 드래그링크(12)와 결합되는 너클아암(13) 및, 너클아암(13,14)을 연결하는 타이로드(15)로 구성되어져, 상기 드래그링크(12)의 회전반경 궤적이 슬라이드이동수단(20)의 실린더(21)에 의해 현가장치는 회전반경 궤적과 최대한 일치시킬 수가 있게 됨으로써, 주행중인 차량에 발생되는 범프 스티어(bump steer)현상을 예방할 수 있게 되고 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상도 예방할 수 있게 되며 이로 인해 차량의 직진성도 그만큼 향상되면서 운전자의 조작감이 향상되도록 된 것이다.

Description

자동차용 조향장치의 링크기구{linkage of steering system for vehicle}

본 발명은 자동차용 조향장치의 링크기구에 관한 것으로, 특히 드래그링크의 회전반경 궤적과 현가장치의 회전반경 궤적을 최대한 일치시켜 차량의 범프스티어(bump steer)현상을 예방하고 아울러 주행중인 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상도 예방하여 주행의 직진안정성을 향상시킬 수 있도록 된 자동차용 조향장치의 링크기구에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에 구비된 조향장치는 주행중인 차량의 진행방향을 운전자의 의지대로 전환시키도록 하는 것인 바, 이를 위해 상기 조향장치는 운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 각 기구로 전달하기 위해 조향핸들과 조향축 및 칼럼 등으로 이루어진 조작기구와, 상기 조향축의 회전을 감속함으로써 조작력을 증대시킴과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 기어기구 및, 이 기어기구의 움직임을 앞바퀴에 전달함과 동시에 좌우 바퀴의 관계위치를 올바르게 유지하기 위한 링크기구를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 링크기구는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 일단이 조향기어박스(1)와 연결되도록 설치되는 피트먼아암(11)과, 이 피트먼아암(11)과 볼조인트의 결합에 의해 연결되는 드래그링크(12)와, 이 드래그링크(12)와 볼조인트의 결합에 의해 연결되면서 차륜(2)의 너클과 일체로 제작되는 너클아암(13) 및, 이 너클아암(13)을 반대쪽 차륜(도시않됨)의 너클아암(14)과 연결시키도록 된 타이로드(15)등으로 구성되어 있다.

따라서, 운전자가 조향핸들(3)을 조작하게 되면 이 조향핸들(3)의 조작력은 조향기어박스(1)로 전달되게 되는데, 이때 상기 조향기어박스(1)는 그 조작력을 감속시키면서 운동방향을 변경시키게 되며, 이로 인해 상기 조향기어박스(1)를 통과하면서 운동방향이 변경된 조향핸들(3)의 조작력은 피트먼아암(11)과드래그링크(12) 및 너클아암(13)을 통해 너클스핀들(도시않됨)로 전달되게 된다.

그리고, 상기 드래그링크(12)를 통해 너클아암(13)과 연결된 차륜(2)은 킹핀을 중심으로 회전운동을 하는 상기 너클스핀들에 의해 움직임이 변경되게 된다.

또한, 상기 드래그링크(12)와 직접 연결되지 않은 반대쪽 차륜(도시않됨)은 타이로드(15)를 통해 조작력이 전달되게 되며, 이로 인해 반대쪽 차륜도 운전자의 조작방향에 따라 움직임이 변경되게 된다.

이와 같은 종래의 링크기구는 상기 피트먼아암(11)이 조향기어박스(1)에 결합되면서 그 선단은 상기 조향기어박스(1)의 아래쪽 공간으로 위치되고, 상기 피트먼아암(11)의 선단에 드래그링크(12)가 결합되는 구조로 되어 있기 때문에, 상기 드래그링크(12)는 도 2에 도시된 회전중심(M)에 의해 R₁과 같은 회전반경 궤적을 가지게 되고, 이에 대한 현가장치는 R₂와 같은 회전반경 궤적을 가지도록 되어 있다.

이와 같이, 상기 드래그링크(12)의 회전반경 궤적 R₁과 현가장치의 회전반경 궤적 R₂는 상기 피트먼아암(11)의 구조적인 제약과 기타 레이아웃(layout)에 의한 문제 때문에 일치될 수 없게 되고, 이로 인해 주행중인 차량에 범프 스티어(bump steer)현상이 발생될 뿐만 아니라 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상이 발생되면서 차량의 직진성이 나빠지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 차량의 직진성이 나빠지게 되면 운전자의 조작감이 나빠지게 되면서 운전자의 부주의시 교통사고를 유발시키게 된다는 문제점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 드래그링크의 회전반경 궤적과 현가장치의 회전반경 궤적을 최대한 일치시킬 수 있는 링크기구를 설치하여, 차량의 범프 스티어(bump steer)현상을 예방하고, 아울러 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상도 예방하면서, 차량의 직진성을 향상시킬 수 있도록 된 자동차용 조향장치의 링크기구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조향기어박스와 연결되도록 설치되는 피트먼아암과, 일단이 상기 피트먼아암과 결합되고 타단이 차체에 결합되면서 피트먼아암에 의해 직선왕복 이동을 수행하도록 된 슬라이드이동수단과, 이 슬라이드이동수단과 결합되는 드래그링크와, 이 드래그링크와 결합되는 너클아암 및, 너클아암을 연결하는 타이로드로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1과 도 2는 종래구조에 따른 링크기구를 설명하기 위한 개략적인 사시도 및 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 링크기구를 설명하기 위한 개략적인 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 슬라이드이동수단과 드래그링크의 결합구조를 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 조향기어박스 2 - 차륜

3 - 조향핸들 11 - 피트먼아암

12 - 드래그링크 13,14 - 너클아암

15 - 타이로드 20 - 슬라이드이동수단

21 - 실린더 22 - 피스톤로드

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 링크기구를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 조향장치의 링크기구는 도 1과 도 3에 도시된 바와 같이 일단이 조향기어박스(1)와 연결되도록 설치되는 피트먼아암(11)과, 일단이 상기 피트먼아암(11)과 결합되고 타단이 차체(B)에 결합되면서 피트먼아암(11)에 의해 직선왕복 이동을 수행하도록 된 슬라이드이동수단(20)과, 이 슬라이드이동수단(20)과 볼조인트의 결합에 의해 연결되는 드래그링크(12)와, 이 드래그링크(12)와 볼조인트의 결합에 의해 연결되면서 차륜(2)의 너클과 일체로 제작되는 너클아암(13) 및,이 너클아암(13)을 반대쪽 차륜(도시않됨)의 너클아암(14)과 연결시키도록 된 타이로드(15)등으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 슬라이드이동수단(20)은 일단은 상기 피트먼아암(11)과 볼조인트의 결합에 의해 연결되는 실린더(21)와, 일단이 상기 차체(B)와 볼조인트 결합으로 연결되면서 타단이 상기 실린더(21)의 내부를 직선왕복 이동하도록 결합되는 피스톤로드(22)로 구성되어 있다.

한편, 상기 실린더(21)의 외주면에는 도 4에 도시된 바와 같이 실린더마운팅브라켓트(21a)가 일체로 접합되어 있는데, 상기 실린더마운팅브라켓트(21a)가 드래그링크(12)의 일단과 볼조인트(21b)에 의해 서로 결합됨으로써 상기 드래그링크(12)와 실린더(21)가 연결되는 구조를 가지게 된다.

따라서, 운전자가 조향핸들(3)을 조작하게 되면 이 조향핸들(3)의 조작력은 조향기어박스(1)로 전달되게 되는데, 이때 상기 조향기어박스(1)는 그 조작력을 감속시키면서 운동방향을 변경시키게 되며, 이로 인해 상기 조향기어박스(1)를 통과하면서 운동방향이 변경된 조향핸들(3)의 조작력은 피트먼아암(11)을 통해 슬라이드이동수단(20)으로 전달되게 되며, 이때 상기 슬라이드이동수단(20)의 실린더(21)는 도 2에 도시된 화살표 K와 같이 직선왕복 이동을 하게 된다.

그리고, 상기 실린더(21)가 직선왕복 이동을 하게 됨에 따라 조향핸들(3)의 조작력은 드래그링크(12) 및 너클아암(13)을 통해 너클스핀들(도시않됨)로 전달되게 된다.

이와 같은 본 발명에 따라 피트먼아암(11)이 조향기어박스(1)에 결합되면서 그 선단은 상기 조향기어박스(1)의 아래쪽 공간으로 위치되고, 상기 피트먼아암(11)의 선단이 실린더(21)와 피스톤로드(22)로 구성된 슬라이드이동수단(20)과 결합되며, 상기 슬라이드이동수단(20)의 실린더(21)에 드래그링크(12)가 볼조인트(21b) 결합으로 연결되면, 현가장치의 회전반경 궤적이 도 2에 도시된 R₂와 같은 회전반경의 궤적을 가지게 되더라도, 상기 드래그링크(12)가 실린더(21)의 슬라이드이동에 의해 유동적인 회전반경 궤적을 가지게 되므로, 상기 드래그링크(12)의 회전반경 궤적 R₁과 상기 현가장치의 회전반경 궤적 R₂을 최대한 일치시킬 수가 있게 된다.

이에 따라, 상기 드래그링크(12)의 회전반경 궤적과 상기 현가장치의 회전반경 궤적 R₂이 최대한 일치되게 되면, 주행중인 차량에 발생되는 범프 스티어(bump steer)현상을 예방할 수 있게 되고 아울러 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상도 예방할 수 있게 되어 차량의 직진성도 그만큼 향상되게 된다.

또한, 차량의 직진성이 향상되면 운전자의 조작감이 좋아지게 되면서 운전자의 편의성이 향상되게 되고 이로 인한 교통사고의 발생율도 그만큼 감소시킬 수가있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 드래그링크의 회전반경 궤적이 슬라이드이동수단의 실린더에 의해 현가장치는 회전반경 궤적과 최대한 일치시킬 수가 있게 됨으로써, 주행중인 차량에 발생되는 범프 스티어(bump steer)현상을 예방할 수 있게 되고 차량이 한쪽방향으로 쏠리는 현상도 예방할 수 있게 되며 이로 인해 차량의 직진성도 그만큼 향상되면서 운전자의 조작감이 향상되는 효과가 있게 된다.

Claims

조향기어박스(1)와 연결되도록 설치되는 피트먼아암(11)과, 일단이 상기 피트먼아암(11)과 결합되고 타단이 차체(B)에 결합되면서 피트먼아암(11)에 의해 직선왕복 이동을 수행하도록 된 슬라이드이동수단(20)과, 이 슬라이드이동수단(20)과 결합되는 드래그링크(12)와, 이 드래그링크(12)와 결합되는 너클아암(13) 및, 죄우측 차륜의 너클아암(13,14)을 연결하는 타이로드(15)로 구성된 자동차용 조향장치의 링크기구.
제 1항에 있어서, 상기 슬라이드이동수단(20)이 일단이 상기 피트먼아암(11)과 볼조인트 결합되고 외주면 소정부위가 드래그링크(12)와 볼조인트(21b)를 매개로 결합되는 실린더(21)와, 일단이 상기 실린더(21)의 내부를 직선왕복 이동하도록 결합되고 타단이 상기 차체(B)와 볼조인트 결합으로 연결되는 피스톤로드(22)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 조향장치의 링크기구.