KR20070065105A - 스티어링 휠 복원장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스티어링 휠 복원장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 칼럼에 태엽스프링을 부착하여 서스펜션의 기하학적인 구조에 상관없이 스티어링 휠을 직진 상태로 복원성을 주는 스티어링 휠 복원장치에 관한 것이며, 스티어링 컬럼과 기어박스를 구비한 스티어링 휠에 있어서, 스티어링칼럼의 외통 일측에 2개의 태엽스프링을 서로 대향되도록 일단을 각각 고정하고, 차체에 태엽스프링의 타단을 고정하는 것을 특징으로 한다.

태엽스프링, 스티어링 휠, 복원장치, 조향력

Description

스티어링 휠 복원장치{STEERING WHEEL RETURN DEVICE}

도 1은 종래의 스티어링 휠 복원장치를 도시한 도면.

도 2a 및 도 2b는 종래의 스티어링 휠 복원장치에서 캐스터트레일과 킹핀 경사각에 의한 복원력을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 스티어링 휠 복원장치의 설치 장소를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 스티어링 휠 복원장치의 개략도.

도 5는 본 발명의 스티어링 휠 복원장치를 나타낸 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 스티어링 휠 2 : 스티어링 칼럼

3 : 유니버셜 조인트 4 : 스티어링 기어박스

5 : 타이로드 6 : 킹핀축

7 : 상부링크 8 : 하부링크

9 : 킹핀옵셋 10 : 킹핀 경사각

11 : 스크럽(scrub) 12 : 캐스터각

13 : 캐스터 트레일 T : 타이어중심선

P : 타이어접지점 20 : 복원장치

21 : 고정부 22 : 스프링고정부

23 : 태엽스프링

본 발명은 스티어링 휠 복원장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 칼럼에 태엽스프링을 부착하여 서스펜션의 기하학적인 구조에 상관없이 스티어링 휠을 직진 상태로 복원성을 주는 스티어링 휠 복원장치에 관한 것이다.

차량의 스티어링 휠은 도 1에 도시된 바와 같이 스티어링 칼럼(2)을 거쳐 스티어링 기어박스(4)에 연결되어 차량의 진행 방향을 결정한다.

일반적으로 코너를 돌 때에 스티어링 휠을 감았다가 놓게 되면 차량이 전방을 향하도록 복원된다. 이 복원력은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 캐스터 트레일(13)을 조절하거나 킹핀경사각(10)/킹핀옵셋(9)의 조절 등을 통해 발생된다.

캐스터 트레일(13)이 클수록 스팅어링 휠의 복원력은 좋아져 고속에서의 직진성은 좋다고 할 수 있으나, 직진성이 좋다는 것은 스티어링 휠이 무거워지게 되어 조향성은 떨어지게 된다.

캐스터 트레일(13)을 조정하는 경우 킹핀축(6) 주위의 복원토크는 (캐스터트레일) X (코너링 포스)로 결정되므로 캐스터 트레일이 클수록 복원력이 커진다.

그리고 킹핀 경사각을 조정하는 경우 핸들을 돌리면 타이어 접지점(P)이 P2에 위치하게 되어 타이어를 들어올리려는 힘으로 작용하게 되는데, 이는 곧 스티어링휠의 복원력이 된다.

이와 같은 기하학적인 원리를 이용한 스티어링 휠 복원력은 조향성과 직진성의 상관관계로 인하여 조절하기 힘이 들고, 회전하며 주행할 때 과도한 복원력을 주기 때문에 조향이 힘이 든 문제가 발생한다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 고속주행시나 저속 주행시 또는 기하학적인 구조에 관계없이 스티어링 휠을 항상 직진방향으로 동일한 크기의 복원력을 주게 하여 안정적인 조향을 하도록 하는 스티어링 휠 복원장치를 제공하고자 하는 목적이 있다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 스티어링 컬럼과 기어박스를 구비한 스티어링 휠에 있어서, 스티어링칼럼의 외통 일측에 2개의 태엽스프링을 서로 대향되도록 일단을 각각 고정하고, 차체에 태엽스프링의 타단을 고정하는 것을 특징으로 하며, 두개의 태엽스프링은 반구형으로 형성되어 서로 180도 대향되는 곳에 같은 수평선상으로 설치되어 서로 힘의 균형을 이루도록 설치되거나, 두개의 태엽스프링은 일반적인 태엽스프링을 서로 대향되도록 다른 수평선상에 설치하여 서로 힘의 균형을 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 복원장치를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석하여서는 되지 않고, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방 법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 3은 본 발명의 스티어링 휠 복원장치의 설치 장소를 도시하고 있고, 도 4는 본 발명의 스티어링 휠 복원장치를 개략적으로 도시하고 있다.

본 발명의 스티어링 휠 복원장치(20)는 스티어링 컬럼(2)에 고정되는 것을 주요 구성으로 한다.

복원장치(20)의 상세 구성은 스티어링칼럼(2)의 일측 주위를 둘러싸도록 스프링 고정부(22)를 형성하고, 스프링고정부(22)에서 180도 대향되는 곳에 각각 태엽스프링(23)의 일단을 고정한다.

태엽스프링(23)의 타단은 스티어링 칼럼(2)이 설치되는 차체 일측에 고정부(21)를 형성하여 고정한다.

본 발명에서 사용되는 태엽스프링(23)은 대략 반구 형태를 이루도록 풀어져서 고정되어 있다. 하지만 두개의 태엽스프링(23)이 180도 대향되는 곳에 같은 수평선상으로 설치되어 서로 힘의 균형을 이루도록 설치되므로 스티어링 휠을 한쪽 방향으로 돌리면 각각의 스프링에 변형을 가하게 되고, 이는 곧 스프링의 복원력을 유도하는 것이 되므로 스티어링 휠은 항상 원래의 위치인 직진 방향을 향하게 된다.

태엽스프링(23)은 반구 형태가 아니라, 도 5에 도시된 바와 같이 일반적인 태엽스프링을 서로 반대방향을 향하도록 다른 수평선상으로 스티어링 칼럼에 설치할 수 있다.

스티어링 휠을 오른쪽으로 회전시키는 경우 태엽스프링(23)의 바깥쪽은 고정되어 있기 때문에 태엽스프링은 스티어링컬럼 외통으로 말려들어가게 된다. 그리고 스티어링휠을 왼쪽으로 돌리는 경우에 스프링은 컬럼에서 풀리게 되어 스프링을 바깥족으로 나가게 된다.

어느 경우에는 태엽스프링의 변형을 가하는 경우가 되고, 이는 곧 스프링의 복원력을 유도하는 것이므로 스티어링 휠은 항상 원래 위치인 직진 방향을 향하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 스티어링 휠 복원장치는 고속주행시나 저속 주행시 또는 기하학적인 구조에 관계없이 스티어링 휠을 항상 직진방향으로 동일한 크기의 복원력을 주게 하여 안정적인 조향을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 스티어링 컬럼과 기어박스를 구비한 스티어링 휠에 있어서,

   스티어링칼럼의 외통 일측에 2개의 태엽스프링을 서로 대향되도록 일단을 각각 고정하고, 차체에 태엽스프링의 타단을 고정하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 복원장치.
2. 제 1 항에 있어서, 두개의 태엽스프링은 반구형으로 형성되어 서로 180도 대향되는 곳에 같은 수평선상으로 설치되어 서로 힘의 균형을 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 복원장치.
3. 제 1 항에 있어서, 두개의 태엽스프링은 일반적인 태엽스프링을 서로 대향되도록 다른 수평선상에 설치하여 서로 힘의 균형을 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 복원장치.

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