KR20070062072A - Device for adjusting toe of automobile - Google Patents

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Abstract

A device for adjusting toe of an automobile is provided to reduce the manufacturing cost and total weight of the automobile by changing the position of an assist arm without using an expensive actuator or control lever. A device for adjusting toe of an automobile includes a motor(12), an elevation block(13), a power transfer unit, and an assist arm(19). The motor is installed at a sub frame and is driven under the control of an ECU. The elevation block ascends and descends according to drive of the motor. The power transfer unit converts a rotation force according to the drive of the motor into rising and falling motions and transfers the rising and falling motions to the elevation block. One end of the assist arm is hinge-coupled to the elevation block and the other end is hinge-coupled to a knuckle.

Description

자동차의 토 조절장치{Device for Adjusting Toe of Automobile}Device for Adjusting Toe of Automobile}

도 1은 일반적인 자동차의 구조를 설명하기 위한 개략도1 is a schematic view for explaining the structure of a typical vehicle

도 2a 및 도 2b는 도 1과 같은 자동차에서의 주행 상태를 나타낸 개략도2A and 2B are schematic views showing driving states in a vehicle as shown in FIG.

도 3은 종래의 장치를 나타낸 사시도3 is a perspective view showing a conventional device

도 4는 본 발명의 구조를 나타낸 사시도4 is a perspective view showing the structure of the present invention;

도 5는 도 4의 평면도5 is a plan view of FIG.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 작동 상태를 나타낸 정면도6A and 6B are front views showing the operating state of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

7 : ECU 9 : 서브 프레임7: ECU 9: Subframe

12 : 모터 13 : 승강블럭12: motor 13: lifting block

14 : 하우징 15 : 웜14 housing 15 worm

16 : 웜 휠 17 : 볼 스크류16: Worm Wheel 17: Ball Screw

18 : 가이드봉 19 : 어시스트 암18: guide rod 19: assist arm

본 발명은 자동차의 주행 중 토인(toe-in) 값을 자동으로 조절하여 타이어의 노면 접지성을 향상시킬 수 있도록 하는 자동차의 토(toe) 조절장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 주행 과정에서 자동차의 고속 선회 시, 횡풍 시, 급 차선 변경 시 토(toe) 등을 자동으로 조절하여 선회안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 자동차의 토 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a toe adjusting device of a vehicle to automatically adjust a toe-in value during driving of a vehicle to improve the road grounding property of a tire. More specifically, The present invention relates to a toe control device for a vehicle to improve turning stability by automatically adjusting a toe during a high speed turning, a transverse wind, and a sudden lane change.

도 1은 일반적인 자동차의 구조를 설명하기 위한 개략도로서, 타이어(1)는 휠(도시는 생략함)에 결합되는 허브볼트 및 너트를 통해 뒤 차 축과 연결된 허브(2)와 결합되어 있고, 상기 허브(2)에는 너클(knuckle)(3)이 결합되어 있는데, 상기 허브(2)와 너클(3)사이에는 허브베어링이 구비되어 있어 상기 타이어(1) 및 허브(2)는 너클(3)에 대해 회전이 가능한 구조를 갖는다.1 is a schematic view for explaining the structure of a typical vehicle, wherein the tire 1 is coupled to a hub 2 connected to a rear axle through a hub bolt and nut coupled to a wheel (not shown). A knuckle 3 is coupled to the hub 2, and a hub bearing is provided between the hub 2 and the knuckle 3 so that the tire 1 and the hub 2 are knuckle 3. It has a structure that can rotate about.

그리고 상기 너클(3)은 차체 측으로 연결되는 로어 암(4)과 어퍼 암(5) 및 트레일링 암(6)등의 각종 서스펜션(suspension)에 의해 지지되는 구조를 갖도록 되어 있다.The knuckle 3 has a structure supported by various suspensions such as a lower arm 4 and an upper arm 5 and a trailing arm 6 connected to the vehicle body side.

따라서, 상기와 같은 구조를 갖춘 차량의 직진 주행 시에는 도 2a에 나타낸 바와 같이 타이어(1)와 노면(R)과의 접지력이 최대가 되어 주행안정성을 확보되므로 안정된 상태로 주행을 할 수 있다.Accordingly, when the vehicle having the above structure travels straight, as shown in FIG. 2A, the traction force between the tire 1 and the road surface R is maximized to ensure driving stability, so that the vehicle can be driven in a stable state.

그러나 고속 주행하는 상태에서 좌측방향으로 핸들을 꺾으면 원심력에 의해 후륜이 선회 반대방향(우측방향)으로 밀려나는 특성을 나타내므로 타이어(1)의 접지력이 감소되면서 선회안정성을 크게 저하시키게 되므로 근래에는 일부 제조 메이커에서 토 조절장치(AGCS : Active Geometry Control System)를 개발하여 장착하고 있다.However, when the steering wheel is bent in the left direction while driving at a high speed, the rear wheel is pushed in the opposite direction of rotation (right direction) by centrifugal force. Therefore, the turning force of the tire 1 is reduced, which greatly reduces the turning stability. Some manufacturers have developed and equipped an Active Geometry Control System (AGCS).

도 3은 종래의 장치를 나타낸 사시도로서, 자동차의 주행상태를 각종 센서(도시는 생략함)가 감지함에 따라 ECU(7)에 의해 동작하는 액튜에이터(Actuator)(8)가 서브 프레임(9)에 설치되어 있고 상기 액튜에이터의 로드에는 제어 레버(10)가 힌지 결합되어 있으며 상기 제어 레버의 다른 일단 및 너클(도시는 생략함)에는 어시스트 링크(11)가 힌지 결합되어 있다.3 is a perspective view of a conventional apparatus, in which an actuator 8 operated by the ECU 7 is mounted on the subframe 9 as various sensors (not shown) detect the driving state of the vehicle. The control lever 10 is hingedly coupled to the rod of the actuator, and the assist link 11 is hingedly coupled to the other end and the knuckle (not shown) of the control lever.

이 때, 선회 시 대지 토 각을 "0"으로 셋팅하고, 타이어(1)의 노면 접지성을 향상시키기 위해 휠 범프 시 "-"로 변하게 서스펜션 지오메트리(Geometry)를 설정하여 토 각이 다른 얼라인먼트(toe, tread 등)변화와 연동하여 가변되도록 되어 있다.At this time, the ground angle is set to "0" when turning, and the suspension geometry is set to "-" at the time of wheel bump to improve the road surface foldability of the tire 1, so that the elevation angle is different. , tread, etc.) to be variable in conjunction with changes.

따라서 직진 주행 시에는 타이어(1)가 노면에 완전히 접지되도록 ECU(7)에 의해 액튜에이터(8)가 작동하여 토의 각도를 유지하다가 선회 주행을 하면 각종 센서에 의해 ECU(7)가 작동하여 액튜에이터(8)를 작동시키게 되므로 제어 레버(10) 및 어시스트 링크(11)에 의해 토의 각도가 변하게 되고, 이에 따라 선회 시 주행 안정성을 유지하게 된다.Therefore, when driving straight, the actuator 8 is operated by the ECU 7 so that the tire 1 is completely grounded on the road surface to maintain the discussion angle, and when the vehicle is turned, the ECU 7 is operated by various sensors to operate the actuator ( Since 8) is operated, the toe angle is changed by the control lever 10 and the assist link 11, thereby maintaining driving stability when turning.

그러나 이러한 종래의 장치는 주행 상황에 알맞게 토(toe) 각을 자동으로 조절하여 원하는 주행안정성을 용이하게 구현하지만, 고가의 액튜에이터 및 제어 레버, 어시스트 링크를 사용하여야 되므로 자동차 생산원가의 상승 요인으로 작용되었다.However, such a conventional device easily adjusts the toe angle according to the driving situation to easily implement the desired driving stability, but it requires an expensive actuator, a control lever, and an assist link, which increases the cost of automobile production. It became.

또한, 부품의 증가로 인해 조립과정에서 조립 공차가 발생되었음은 물론 설치에 따른 구조가 복잡하여 정해진 레이아웃(layout)의 제약을 받게 되므로 실제 적용하는데 많은 어려움이 있었다.In addition, due to the increase in parts, as well as assembly tolerance occurs in the assembly process, as well as the structure is complicated by the installation is subject to the constraints of a predetermined layout (layout) there was a lot of difficulties in the practical application.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 구조를 개선하여 고가의 액튜에이터와 제어 레버를 사용하지 않고도 주행 상황에 알맞게 토인 값을 증대시켜 자동차의 고속 선회 시, 횡풍 시, 급 차선 변경 시 등에 선회안정성을 향상시켜 안정된 차량 성능을 구현할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and its structure has been improved to increase the toe value appropriately for driving conditions without using expensive actuators and control levers. The purpose of this is to improve the stability of turning when changing lanes and to realize stable vehicle performance.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 서브 프레임에 고정 설치되어 ECU의 제어에 의해 구동하는 모터와, 상기 모터의 구동에 따라 승, 하강하는 승강블럭과, 상기 모터의 구동에 따른 회전력을 상, 하강 운동으로 절환하여 승강블럭에 전달하는 동력전달수단과, 상기 승강블럭에 일단이 힌지 결합되고, 다른 일단은 너클에 힌지 결합되는 어시스트 암으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 토 조절장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a motor fixedly mounted to a subframe and driven by the control of the ECU, a lifting block for lifting and lowering according to the driving of the motor, and the rotational force according to the driving of the motor Toe up and down movement of the power transmission means for transferring to the lifting block, and one end is coupled to the lifting block hinge, the other end of the toe adjusting device of the vehicle, characterized in that consisting of an assist arm hinged to the knuckle Is provided.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 4 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 6 as an embodiment.

도 4는 본 발명의 구조를 나타낸 사시도이고 도 5는 도 4의 평면도이며 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 작동 상태를 나타낸 정면도로서, 본 발명은 서브 프레임(9)에 ECU(7)의 제어에 의해 구동하는 모터(12)가 고정 설치되어 있고 상기 모터의 일 측에는 모터의 구동에 따라 승, 하강하는 승강블럭(13)이 설치되어 있는데, 상기 승강블럭(13)은 모터(12)의 구동에 따른 회전력이 동력전달수단에 의해 상, 하강 운동으로 절환됨에 따라 승, 하강하게 된다.4 is a perspective view showing the structure of the present invention, FIG. 5 is a plan view of FIG. 4, and FIGS. 6A and 6B are front views showing an operating state of the present invention, and the present invention controls the ECU 7 in the subframe 9. A motor 12 driven by the motor is fixedly installed, and one side of the motor is provided with a lifting block 13 that moves up and down according to the driving of the motor, and the lifting block 13 drives the motor 12. As the rotational force is switched to the up and down movement by the power transmission means, it is raised and lowered.

상기 동력전달수단으로 본 발명의 일 실시예에서는 모터(12)에 고정 설치된 하우징(14)과, 상기 하우징 내에 위치되어 모터(12)의 구동에 따라 회전하는 웜(15)과, 상기 하우징에 회전 가능하게 설치되어 웜과 맞물려 회전하는 웜 휠(16)과, 상기 웜 휠의 하부에 일체로 형성되어 승강블럭(13)에 나사 결합되는 볼 스크류(17)와, 상기 하우징에 고정됨과 동시에 승강블럭(13)에 끼워져 승강블럭의 상, 하운동을 안내하는 가이드봉(18)으로 구성되어 있다.In one embodiment of the present invention as the power transmission means, a housing 14 fixed to the motor 12, a worm 15 located in the housing and rotates according to the drive of the motor 12, and rotates in the housing Worm wheel 16 which is installed to be rotated in engagement with the worm, a ball screw 17 integrally formed at the lower portion of the worm wheel and screwed to the lifting block 13, and fixed to the housing and at the same time the lifting block It is composed of a guide rod (18) fitted to (13) to guide the up and down movement of the lifting block.

그리고 승강블럭(13)의 일단에 어시스트 암(19)이 힌지 결합되고, 상기 어시스트 암의 다른 일단은 너클에 힌지 결합되어 있는데, 상기 승강블럭(13)에 삽입공(13b)을 갖는 날개편(13a)이 형성되어 있고 어시스트 암(19)의 일단에는 제1고리부(19a)가 형성되어 있어 상기 제1고리부(19a) 및 삽입공(13b)을 통해 보울트(20)를 결합하므로써 힌지 결합되고, 어시스트 암(19)의 다른 일단에는 제2고리부(19b)가 형성되어 있어 상기 제2고리부(19b)를 통해 보울트로 너클(도시는 생략함)에 결합하게 된다.And the assist arm 19 is hinged to one end of the lifting block 13, the other end of the assist arm is hinged to the knuckle, the wing piece having an insertion hole (13b) in the lifting block 13 ( 13a) is formed and a first ring portion 19a is formed at one end of the assist arm 19 so that the hinge 20 is coupled to the bolt 20 through the first ring portion 19a and the insertion hole 13b. In addition, a second ring portion 19b is formed at the other end of the assist arm 19 so as to couple to the knuckle (not shown) through the second ring portion 19b.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 자동차가 평탄한 도로를 직진 주행하고 있을 경우에는 승강블럭(13)이 도 6a와 같이 상사점에 위치되어 있어 주행 안정성을 유지하게 된다.First, when the vehicle is driving straight on a flat road, the elevating block 13 is located at the top dead center as shown in Figure 6a to maintain the running stability.

이와 같이 자동차가 직진 주행을 하다가 고속 선회를 하거나, 급 차선 변경을 하기 위해 운전자가 핸들을 회전시키면 핸들의 회전방향과 회전량을 조행각센서(도시는 생략함)로부터 전달된 신호에 의해 ECU(7)에서 어시스트 암(19)의 이동량을 결정하게 된다.In this way, when the driver makes a high-speed turn while driving straight, or the driver rotates the steering wheel to change the speed lane, the ECU rotates the steering wheel and the amount of rotation by the signal transmitted from the steering angle sensor (not shown). In 7), the movement amount of the assist arm 19 is determined.

즉, 도 6a와 같은 상태에서 ECU(7)의 판단에 의해 상기 ECU가 모터(12)를 구동하면 상기 모터의 축이 회전하여 웜(15)을 회전시켜 웜과 맞물려 있는 웜 휠(16)을 회전시키게 되므로 상기 웜 휠과 일체로 형성된 볼 스크류(17)가 웜 휠(16)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하게 된다.That is, when the ECU drives the motor 12 in the state shown in FIG. 6A when the ECU drives the motor 12, the shaft of the motor rotates to rotate the worm 15 to engage the worm wheel 16 engaged with the worm. Since the ball screw 17 integrally formed with the worm wheel rotates in the same direction as the rotation direction of the worm wheel 16.

상기한 바와 같은 동작으로 볼 스크류(17)가 회전하면 상기 볼 스크류가 승강블럭(13)에 나사 결합되어 있고 상기 승강블럭(13)에는 하우징(14)에 고정된 가이드봉(18)이 끼워져 있어 승강블럭(13)은 도 6b와 같이 모터(12)의 제어량의 범위 내에서 하강하게 되고, 이에 따라 상기 승강블럭(13)에 일단이 결합되고, 다른 일단에 너클이 결합된 어시스트 암(19)의 위치가 가변되어 너클의 위치 또한 가변되므로 차량의 범프 토인 값을 증대시켜 주게 되는 것이다. When the ball screw 17 is rotated by the above operation, the ball screw is screwed to the lifting block 13, and the lifting block 13 is fitted with a guide rod 18 fixed to the housing 14. The lifting block 13 is lowered within the range of the control amount of the motor 12 as shown in FIG. 6B, and thus, an assist arm 19 having one end coupled to the lifting block 13 and a knuckle coupled to the other end thereof. Since the position of the knuckle is also variable, the bump toe value of the vehicle is increased.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 종래 장치에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.As described above, the present invention has the following advantages over the conventional apparatus.

첫째, 고가의 액튜에이터 및 제어 레버를 사용하지 않고도 자동차의 고속 선회 시, 횡풍 시, 급 차선 변경 시 등에 어시스트 암의 위치를 가변시킬 수 있게 되므로 자동차의 생산에 따른 원가를 절감할 수 있게 됨은 물론 전체 차량의 중량을 감소시킬 수 있게 된다.First, it is possible to reduce the cost of the production of the car by changing the position of the assist arm when turning the car at high speed, cross wind, changing lanes, etc. without using expensive actuators and control levers. It is possible to reduce the weight of the vehicle.

둘째, 웜과, 웜 휠 그리고 볼 스크류를 사용하여 모터의 구동 시 감속을 시키는 구조로 되어 있어 큰 토오크(torque)의 발생이 가능해지게 된다. Second, since the worm, the worm wheel and the ball screw is used to reduce the speed of the motor when driving, it is possible to generate a large torque (torque).

셋째, 부품의 간소화로 인해 장치를 조립하는 과정에서 조립 공차의 발생을 미연에 방지하게 되므로 소비자들에 의한 클레임(clime)의 발생을 미연에 방지하게 된다.Third, because of the simplification of the component to prevent the occurrence of assembly tolerances in the process of assembling the device in advance to prevent the occurrence of claims (clime) by consumers in advance.

Claims (3)

서브 프레임에 고정 설치되어 ECU의 제어에 의해 구동하는 모터와, 상기 모터의 구동에 따라 승, 하강하는 승강블럭과, 상기 모터의 구동에 따른 회전력을 상, 하강 운동으로 절환하여 승강블럭에 전달하는 동력전달수단과, 상기 승강블럭에 일단이 힌지 결합되고, 다른 일단은 너클에 힌지 결합되는 어시스트 암으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 토 조절장치.The motor fixedly installed in the subframe and driven by the control of the ECU, the elevating block that moves up and down according to the driving of the motor, and the rotational force according to the driving of the motor are transferred to the elevating block by switching the up and down motion. Toe control device for a vehicle, characterized in that consisting of a power transmission means, the assist arm is hinged to one end of the lifting block, the other end is hinged to the knuckle. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 동력전달수단은 모터에 고정 설치된 하우징과, 상기 하우징 내에 위치되어 모터의 구동에 따라 회전하는 웜과, 상기 하우징에 회전 가능하게 설치되어 웜과 맞물려 회전하는 웜 휠과, 상기 웜 휠의 하부에 일체로 형성되어 승강블럭에 나사 결합되는 볼 스크류와, 상기 하우징에 고정됨과 동시에 승강블럭에 끼워져 승강블럭의 상, 하운동을 안내하는 가이드봉으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 토 조절장치.The power transmission means includes a housing fixed to the motor, a worm positioned in the housing and rotating according to the driving of the motor, a worm wheel rotatably installed in the housing to rotate in engagement with the worm, and a lower portion of the worm wheel. A toe adjusting device of an automobile, comprising: a ball screw integrally formed and screwed to the elevating block, and a guide rod fixed to the housing and fitted to the elevating block to guide the up and down movement of the elevating block. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 승강블럭에 삽입공을 갖는 날개편을 형성하고 어시스트 암의 일단에는 제1고리부를 형성하여 상기 제1고리부 및 삽입공을 통해 보울트를 결합하여 힌지 결합하고, 어시스트 암의 다른 일단에는 제2고리부를 형성하여 상기 제2고리부를 통해 보울트로 너클에 결합하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차의 토 조절장치.A wing piece having an insertion hole is formed in the lifting block, and a first ring portion is formed at one end of the assist arm to engage the bolt through the first ring portion and the insertion hole to hinge the other end of the assist arm. Toe adjustment device for a vehicle, characterized in that formed by engaging the knuckle to the bowl through the second ring portion.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170007025A (en) 2015-07-10 2017-01-18 현대자동차주식회사 A carrier structure for rear wheels of car

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