KR20070016608A - 자동차의 조향장치용 볼스터드 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 조향장치용 볼스터드 구조에 관한 것으로, 일단이 피트먼아암(1)에 고정되는 스터드부(11)로 이루어지고, 단부에 구형상의 볼부(12)가 구비된 볼스터드(10)와, 내부에 상기 볼스터드(10)의 볼부(12)가 삽입되며 양 측으로 개구된 공간부(21)가 형성된 드래그링크(20)와, 상기 볼스터드(10)의 볼부(12) 양 측면에 각각 밀착되도록 상기 드래그링크(20)의 내부 공간부(21)에 장착되어 볼부(12)를 지지하는 제 1, 2 볼시트(30, 40)와, 제 1 볼시트(30)가 위치된 상기 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측으로 결합되어 상기 제 1 볼시트(30)를 지지하여 이 제 1 볼시트(30)의 위치를 고정시키는 스토퍼(50)와, 제 2 볼시트(40)가 위치된 상기 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측으로 분리 가능하게 결합되고, 그 결합되는 길이를 조절할 수 있는 볼시트유격조절수단(60)과, 상기 볼시트유격조절수단(60)과 제 2 볼시트(40) 사이에 위치되어 제 2 볼시트(40)를 탄성적으로 지지하는 스프링부재(70)로 구성되어 초기 조립 시, 또는 사용 중에 상기 볼시트유격조절수단(60)으로 볼스터드(10)의 볼부(12)와 제 1, 2 볼시트(30, 40) 사이의 유격량을 간편하게 조절할 수 있어 조립 시 불량률을 감소시키고, 사용 중 볼부(12)와 제 1, 2 볼시트(30, 40)의 유격을 항상 일정하고 적절한 상태로 유지할 수 있는 것이다.

따라서 초기 조립 시 작업 편의성과 생산성을 증대 시키고 사용 중 정비가 용이함은 물론 조향 조작력을 일정하게 유지하여 조향핸들의 조작력이 차륜 쪽으로 원활하게 전달시켜 주행 중 안전성을 증대 시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이 다.

Description

자동차의 조향장치용 볼스터드 구조{Ball Stud Structure For Steering apparatus of Vehicle}

도 1 은 종래의 조향장치용 볼스터드 구조를 도시한 단면도

도 2 는 본 발명의 구성을 도시한 단면도

도 3 은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 분해사시도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 : 피트먼아암 10 : 볼스터드

11 : 스터드부 12 : 볼부

20 : 드래그링크 21 : 공간부

30 : 제 1 볼시트 40 : 제 2 볼시트

50 : 스토퍼 60 : 볼시트유격조절수단

61 : 스프링지지볼트 62 : 너트부재

70 : 스프링부재

본 발명은 자동차의 조향장치용 볼스터드 구조에 관한 것으로 더 상세하게는 볼스터드가 안착되는 볼시트와 볼스터드의 볼부 사이의 유격량을 미세하게 조절 가능하고 사용 중 유격량 증대 시 용이하게 정비가 가능하도록 발명된 것이다.

일반적으로, 자동차에 구비된 조향장치는 주행 중인 차량의 진행방향을 운전자의 의지대로 전환시키도록 하는 것이다.

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, 차축현가를 구성하는 링크기구는 일단이 조향기어박스와 연결되도록 설치되는 피트먼아암과, 이 피트먼아암과 볼조인트의 결합에 의해 연결되는 드래그링크와, 이 드래그링크와

볼조인트의 결합에 의해 연결되면서 차륜의 한쪽 너클과 일체로 제작되는 너클아암 및, 이 너클아암을 반대쪽 차륜의 너클아암과 연결시키도록 된 타이로드등으로 구성되어 있다.

한편, 상기 피트먼아암은 도 1에 도시된 바와 같이 볼스터드(10)를 매개로 드래그링크(20)와 결합되는 구조로 되어 있는 바, 즉 상기 볼스터드(10)의 스터드부(11)는 피트먼아암(1)에 고정되도록 결합되는 구조로 되어 있다.

또한, 상기 볼스터드(10)의 볼부(12)는 드래그링크(20)에서 드래그링크(20)의 길이방향으로 형성된 안착홈(20a)으로 삽입되면서 결합되는 구조로 되어 있다.

그리고 상기 볼스터드(10)의 볼부(12)는 피트먼아암(1)의 회전운동에 의해 안착홈(20a)을 따라 직선왕복운동이 가능하도록 설치되게 된다.

또한, 상기 드래그링크(20)의 안착홈(20a)에는 볼스터드(10)의 볼부(12)를 서로 마주대하는 방향에서 지지하는 한 쌍의 제 1, 2 볼시트(30, 40)가 설치되는데, 이 제 1, 2 볼시트(30, 40) 중에서 조작력이 전달되는 쪽으로 설치되는 제 2 볼시트(40)는 스프링부재(70)를 매개로 설치되게 된다.

여기서, 상기 스프링부재(70)는 그 일단이 안착홈(20a) 내에 지지되고 타단이 제 2 볼시트(40)에 지지되는 압축스프링으로써, 상기 볼부(12)와 제 1, 2 볼시트(30, 40)의 유격을 적절하게 유지시키는 역할을 수행하게 된다.

그리고 상기 드래그링크(20)에는 너클아암을 통해 전달되어 오는 노면의 진동 및 충격을 감소시키는 클리어런스(C)가 구비됨은 물론이다.

따라서 운전자가 조향핸들을 조작하게 되면 이 조향핸들의 조작력은 조향축을 통해 조향기어박스로 전달되게 되는데, 이때 상기 조향기어박스는 그 조작력을 감속시키면서 운동방향을 변경시키게 된다.

즉, 상기 조향기어박스를 통과한 조작력에 의해 피트먼아암(1)은 회전운동을 하게 되고, 이 피드먼아암(1)이 회전운동에 의해 볼스터드(10)의 볼부(12)는 드래 그링크(20)의 안착홈(20a)을 따라 직선운동을 하면서 제 1, 2 볼시트(30, 40)를 가압하고 스프링부재(70)를 압축시키게 된다.

이와 같이, 상기 볼부(12)가 직선운동을 하면서 제 1, 2 볼시트(30, 40)를 가압하고 스프링부재(70)를 압축시키게 되면, 상기 조향핸들의 조작력은 드래그링크(20)의 직선운동을 통해 너클아암으로 전달되게 되고, 이 너클아암으로 전달된 조작력은 너클스핀들로 전달되게 된다.

그리고 상기 너클아암과 연결된 차륜은 킹핀을 중심으로 회전운동을 하는 상기 너클스핀들에 의해 움직임이 변경되면서 차량의 진행방향을 변경시킬 수가 있게 되는 것이다.

또한, 상기 드래그링크와 직접 연결되지 않은 반대쪽 차륜도 타이로드를 통해 조작력이 전달되게 되며, 이로 인해 반대쪽 차륜도 운전자의 조작방향에 따라 움직임이 변경되게 된다.

그러나 상기한 종래의 조향장치용 볼스터드는 그 볼부와 볼시트가 스프링부재의 탄성력에 의해 항상 밀착되도록 설치되어 있어야 조향핸들의 조작력이 차륜 쪽으로 원활하게 전달되는데 초기 조립 시 작업자의 부주의로 볼시트와 볼부 사이에 과다한 유격이 발생되어 조향 조작력이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

또한 사용 중 볼 스터드의 볼부가 마모됨으로써 볼시트와 볼부 사이의 유격량이 증대될 경우 이 유격량으로 인해 조향 조작력이 저하되고 이는 주행 중 사고 발생으로 이어지는 문제점이 있었던 것이다.

그리고 상기한 바와 같이 볼스터드의 볼부와 볼시트 사이에 발생된 유격을 조정하기 위해선 볼스터드를 교환하거나 스프링부재의 탄성력을 조절해야 하나 볼스터드가 차량의 레이 아웃 상 정비하기 어려운 곳에 설치되어 있고 미세한 유격량 조절이 불가능하여 정비가 사실상 쉽지 않은 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 볼스터드의 볼부와 볼시트 사이의 유격량을 간편하게 조절할 수 있어 초기 조립 불량에 따른 유격량 문제를 신속하게 대응할 수 있어 제조 시 불량률을 줄이고, 정비 시 편의성을 향상시키는 자동차의 조향장치용 볼스터드 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 자동차의 조향 조작력을 일정하게 유지하여 조향핸들의 조작력이 차륜 쪽으로 원활하게 전달시켜 주행 중 안전성을 증대시킬 수 있는 자동차의 조향장치용 볼스터드 구조를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 일단이 피트먼아암(1)에 고정되는 스터드부(11)로 이루어지고, 단부에 구형상의 볼부(12)가 구비된 볼스터드(10)와;

내부에 상기 볼스터드(10)의 볼부(12)가 삽입되며 양 측으로 개구된 공간부(21)가 형성된 드래그링크(20)와;

상기 볼스터드(10)의 볼부(12) 양 측면에 각각 밀착되도록 상기 드래그링크(20)의 내부 공간부(21)에 장착되어 볼부(12)를 지지하는 제 1, 2 볼시트(30, 40) 와;

제 1 볼시트(30)가 위치된 상기 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측으로 결합되어 상기 제 1 볼시트(30)를 지지하여 이 제 1 볼시트(30)의 위치를 고정시키는 스토퍼(50)와;

제 2 볼시트(40)가 위치된 상기 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측으로 분리 가능하게 결합되고, 그 결합되는 길이를 조절할 수 있는 볼시트유격조절수단(60)과;

상기 볼시트유격조절수단(60)과 제 2 볼시트(40) 사이에 위치되어 제 2 볼시트(40)를 탄성적으로 지지하는 스프링부재(70)로 구성되어 달성된다.

즉, 볼스터드(10)의 볼부(12)와 이를 지지하는 제 1, 2 볼시트(30, 40)는 스프링부재(70)에 의해 탄성적으로 지지되고 상기 볼시트유격조절수단(60)이 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측으로 결합되는 길이에 따라 스프링부재(70)를 밀어 제 2 볼시트(40)를 볼스터드(10)의 일 측면으로 더욱 밀착시킬 수 있어 제 1, 2 볼시트(30, 40)와 볼스터드(10)의 볼부(12) 사이의 유격량을 조절할 수 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명의 구성을 도시한 단면도로서, 드래그링크의 공간부에서 볼스터드의 볼부가 제 1, 2 볼시트에 의해 지지되고, 이 제 1, 2 볼시트는 각각 스토퍼와 볼시트유격조절수단에 의해 그 위치가 고정되어 지지된 상태를 나타내고 있다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예를 도시한 분해사시도로서, 볼시트유격조절수단인 스프링지지볼트와, 이 스프링지지볼트의 위치를 고정하는 제 1, 2 위치고정너트가 드래그링크의 일 측으로 순차적으로 체결되는 상태를 나타내고 있다.

이하, 도 2 내지 도 3에서 도시한 바와 같이 조향장치의 볼스터드(10)는 일단부가 조향기어박스와 연결되도록 설치되는 피트먼아암(1)에 연결되어 고정되는 스터드부(11)로 이루어진다.

그리고 볼스터드(10)부의 단부에는 드래그링크(20)의 내부에 결합되어 볼조인트를 이루는 구형상의 볼부(12)가 구비된다.

이 볼부(12)가 결합되는 드래그링크(20)는 내부에 볼부(12)가 삽입되는 소정의 공간을 가지는 공간부(21)가 형성되며, 이 공간부(21)는 드래그링크(20)의 몸체 양측으로 뚫려 개구된다.

이 드래그링크(20)의 공간부(21)에는 볼부(12)의 양 측면을 지지하도록 이 볼부(12)의 원호와 대응되는 원호면을 가지는 제 1, 2 볼시트(30, 40)가 장착되며, 이 제 1, 2 볼시트(30, 40)는 볼부(12)의 양 측면에 밀착되어 이 볼부(12)를 회전운동가능하게 지지하는 것이다.

또 상기 제 1 볼시트(30)가 위치된 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측에는 이 제 1 볼시트(30)의 일면을 지지하여 그 위치를 고정시키는 스토퍼(50)가 결합 고정된다.

제 2 볼시트(40)가 위치된 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측에는 이 제 2 볼시트(40)와 소정의 간격을 두고 위치하여 그 사이에 삽입되는 스프링부재(70)의 일 단을 지지하는 볼시트유격조절수단(60)이 결합된다.

이 볼시트유격조절수단(60)은 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측으로 분리가능하게 결합되고, 결합되는 길이를 조절할 수 있도록 구성된다.

볼시트유격조절수단(60)과 제 2 볼시트(40) 사이에는 스프링부재(70)가 장착되어 제 2 볼시트(40)를 탄성적으로 지지하여 조향장치 조작 시 제 1, 2 볼시트(30, 40)와 볼부(12) 사이를 탄성적으로 지지하여 그 유격을 적절하게 유지시키는 역할을 한다.

이 볼시트유격조절수단(60)은 외주면에 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측에 나사 결합되는 숫나사부가 형성된 스프링지지볼트(61)와;

상기 스프링지지볼트(61)의 단부에 체결되어 이 스프링지지볼트(61)가 드래그링크(20)에 나사 결합된 상태의 위치를 고정하는 너트부재(62)로 구성된다.

그리고 이 너트부재(62)는 스프링지지볼트(61)가 체결된 상태를 더욱 견고히 고정하도록 제 1, 2 위치고정너트(62a, 62b)로 구성하는 것이 바람직하다.

또 상기 스프링지지볼트(61)의 단부에는 공구에 끼워 결합되어 스프링지지볼트(61)를 회전시킬 수 있도록 하는 플러그(61a)를 돌출시켜 스프링지지볼트(61)를 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측에 공구로 손쉽게 회전시켜 나사 결합, 분리할 수 있도록 한다.

즉, 스프링지지볼트(61)는 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측에 나사 결합되므로 그 결합되는 길이를 공구를 사용하여 스프링지지볼트(61)를 회전시켜 간단하게 조절이 가능한 것이다.

그리고 이 스프링지지볼트(61)가 결합되는 길이에 따라 스프링부재(70)가 압축, 인장되어 볼부(12)에 밀착되는 제 1, 2 볼시트(30, 40)의 유격량을 조절할 수 있는 것이다.

따라서 초기 조립 시 제 1, 2 볼시트(30, 40)가 볼부(12)에 너무 많이 밀착되어 그 유격량이 너무 적을 경우에는 스프링지지볼트(61)를 해제하는 측으로 회전시켜 그 유격량을 조절한 후 너트부재(62)를 체결하여 스프링지지볼트(61)의 위치를 고정함으로써 제 1, 2 볼시트(30, 40)와 볼부(12) 사이의 유격량을 적절한 상태로 유지하는 것이다.

또한 초기 조립 시 또는 사용 중 스프링부재(70)의 탄성력 저하, 볼부(12)의 마모 등에 의해 제 1, 2 볼시트(30, 40)와 볼부(12) 사이의 유격량이 증대된 경우에는 스프링지지볼트(61)를 체결하는 측으로 회전시켜 스프링부재(70)를 가압하여 그 유격량을 줄여 적절한 유격량으로 조절한 상태에서 너트부재(62)를 체결하여 스프링지지볼트(61)의 위치를 고정하면 되는 것이다.

그리고 상기 너트부재(62)는 제 1, 2 위치고정너트(62a, 62b)로 구성되어 스프링지지볼트(61)를 이중 너트구조로 견고히 고정되므로 차량의 자체 진동에 의해 스프링지지볼트(61)가 회전하여 제 1, 2 볼시트(30, 40)와 볼부(12) 사이의 유격량을 변화시키는 것을 방지할 수 있는 것이다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 초기 조립 시, 또는 사용 중에 볼스터드의 볼부와 제 1, 2 볼시트 사이의 유격량을 간편하게 조절할 수 있어 조립 시 불량률을 감소시키고, 사용 중 볼부와 제 1, 2 볼시트의 유격을 항상 일정하고 적절한 상태로 유지할 수 있는 것이다.

따라서 초기 조립 시 작업 편의성과 생산성을 증대시키고 사용 중 정비가 용이함은 물론 조향 조작력을 일정하게 유지하여 조향핸들의 조작력이 차륜 쪽으로 원활하게 전달시켜 주행 중 안전성을 증대시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 일단이 피트먼아암(1)에 고정되는 스터드부(11)로 이루어지고, 단부에 구형상의 볼부(12)가 구비된 볼스터드(10)와;

   내부에 상기 볼스터드(10)의 볼부(12)가 삽입되며 양 측으로 개구된 공간부(21)가 형성된 드래그링크(20)와;

   상기 볼스터드(10)의 볼부(12) 양 측면에 각각 밀착되도록 상기 드래그링크(20)의 내부 공간부(21)에 장착되어 볼부(12)를 지지하는 제 1, 2 볼시트(30, 40)와;

   제 1 볼시트(30)가 위치된 상기 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측으로 결합되어 상기 제 1 볼시트(30)를 지지하여 이 제 1 볼시트(30)의 위치를 고정시키는 스토퍼(50)와;

   제 2 볼시트(40)가 위치된 상기 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측으로 분리 가능하게 결합되고, 그 결합되는 길이를 조절할 수 있는 볼시트유격조절수단(60)과;

   상기 볼시트유격조절수단(60)과 제 2 볼시트(40) 사이에 위치되어 제 2 볼시트(40)를 탄성적으로 지지하는 스프링부재(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치용 볼스터드 구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 볼시트유격조절수단(60)은 외주면에 드래그링크(20)의 공간부(21) 일 측에 나사 결합되는 숫나사부가 형성된 스프링지지볼트(61)와;

   상기 스프링지지볼트(61)의 단부에 체결되어 이 스프링지지볼트(61)가 드래그링크(20)에 나사 결합된 상태의 위치를 고정하는 너트부재(62)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치용 볼스터드 구조.
3. 청구항 2항에 있어서, 상기 너트부재(62)는 제 1, 2 위치고정너트(62a, 62b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치용 볼스터드 구조.
4. 청구항 2항에 있어서, 상기 스프링지지볼트(61)의 단부에는 공구에 끼워 결합되어 스프링지지볼트(61)를 회전시킬 수 있도록 하는 플러그(61a)를 돌출시킨 것을 특징으로 하는 자동차의 조향장치용 볼스터드 구조.

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