KR100461380B1

KR100461380B1 - 자동차용 조향장치의 링크기구

Info

Publication number: KR100461380B1
Application number: KR10-2002-0028154A
Authority: KR
Inventors: 류장석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2004-12-13
Also published as: KR20030090153A

Abstract

본 발명은 자동차용 조향장치의 링크기구에 관한 것으로, 드래그링크(20)의 안착홈(21)중 볼스터드스프링(24)이 위치되는 일측의 내주면에 형성되는 암나사홈(21a)과, 외주면에 숫나사홈(25a)이 형성되고 이 숫나사홈(25a)을 이용해 상기 암나사홈(21a)과 나사체결되면서 일면이 볼스터드스프링(24)의 일단을 지지하도록 안착홈(21)내에 설치되는 간격조절판(25)과, 일단이 상기 간격조절판(25)에 고정되도록 결합되고 타단이 상기 암나사홈(21a)이 형성된 안착홈(21)의 끝단에 지지되도록 설치되는 탄성부재(26)로 이루어진 볼스터드유격조절수단을 더 포함하도록 구성되어져, 상기 간격조절판(25)과 탄성부재(26)의 작동으로 인해 상기 볼부(15b)와 볼시트(22)와의 사이에서 발생되었던 유격이 자동적으로 조절되면서 없어지게 됨으로써, 운전자에 의한 조향핸들(2)의 조작력이 차륜쪽으로 원활하게 전달되면서 차량의 조향성능이 향상되게 되고, 아울러 회전되었던 상기 조향핸들(1)의 복원력도 향상되도록 된 것이다.

Description

자동차용 조향장치의 링크기구{linkage of steering system for vehicle}

본 발명은 자동차용 조향장치의 링크기구에 관한 것으로, 특히 볼스터드와 볼스터드스프링사이에 발생되는 유격을 자동적으로 조절해 줄 수 있도록 하여 조향감이 나빠지는 것을 예방할 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, 차축현가를 구성하는 링크기구는 도 1에 도시된 바와 같이 일단이 조향기어박스(1)와 연결되도록 설치되는 피트먼아암(10)과, 이 피트먼아암(10)과 볼조인트의 결합에 의해 연결되는 드래그링크(20)와, 이 드래그링크(20)와 볼조인트의 결합에 의해 연결되면서 차륜의 한쪽 너클과 일체로 제작되는 너클아암(30) 및, 이 너클아암(30)을 반대쪽 차륜(도시않됨)의 너클아암(40)과 연결시키도록 된 타이로드(50)등으로 구성되어 있다.

한편, 상기 피트먼아암(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 볼스터드(15)를 매개로 드래그링크(20)와 결합되는 구조로 되어 있는 바, 즉 상기 볼스터드(15)의 스터드부(15a)는 피트먼아암(10)에 고정되도록 결합되는 구조로 되어 있고, 또한, 상기볼스터드(15)의 볼부(15b)는 드래그링크(20)에서 드래그링크(20)의 길이방향으로 형성된 안착홈(21)으로 삽입되면서 결합되는 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 볼스터드(15)의 볼부(15b)는 피트먼아암(10)의 회전운동에 의해 안착홈(21)을 따라 직선왕복운동이 가능하도록 설치되게 된다.

또한, 상기 드래그링크(20)의 안착홈(21)에는 볼스터드(15)의 볼부(15b)를 서로 마주대하는 방향에서 지지하는 한 쌍의 볼시트(22,23)가 설치되는데, 이 볼시트(22,23)중에서 조작력이 전달되는 쪽으로 설치되는 어느 한 개의 볼시트(22)는 볼스터드스프링(24)을 매개로 설치되게 된다.

여기서, 상기 볼스터드스프링(24)은 그 일단이 안착홈(21)내에 지지되고 타단이 볼시트(22)에 지지되는 압축스프링으로써, 상기 볼부(15b)와 볼시트(22)와의 유격을 적절하게 유지시키는 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 드래그링크(20)에는 너클아암(30,40)을 통해 전달되어 오는 노면의 진동 및 충격을 감소시키는 클리어런스(C)가 구비됨은 물론이다.

따라서, 운전자가 조향핸들(2)을 조작하게 되면 이 조향핸들(2)의 조작력은 조향축(3)을 통해 조향기어박스(1)로 전달되게 되는데, 이때 상기 조향기어박스(1)는 그 조작력을 감속시키면서 운동방향을 변경시키게 된다.

즉, 상기 조향기어박스(1)를 통과한 조작력에 의해 피트먼아암(10)은 회전운동을 하게 되고, 이 피드먼아암(10)이 회전운동에 의해 볼스터드(15)의 볼부(15b)는 드래그링크(20)의 안착홈(21)을 따라 직선운동을 하면서 볼시트(22)를 가압하고 볼스터드스프링(24)을 압축시키게 된다.

이와 같이, 상기 볼부(15b)가 직선운동을 하면서 볼시트(22)를 가압하고 볼스터드스프링(24)을 압축시키게 되면, 상기 조향핸들(2)의 조작력은 드래그링크(20)의 직선운동을 통해 너클아암(30,40)으로 전달되게 되고, 이 너클아암(30,40)으로 전달된 조작력은 너클스핀들(도시않됨)로 전달되게 된다.

그리고, 상기 너클아암(30,40)과 연결된 차륜은 킹핀을 중심으로 회전운동을 하는 상기 너클스핀들에 의해 움직임이 변경되면서 차량의 진행방향을 변경시킬 수가 있게 되는 것이다.

또한, 상기 드래그링크(20)와 직접 연결되지 않은 반대쪽 차륜(도시않됨)도 타이로드(50)를 통해 조작력이 전달되게 되며, 이로 인해 반대쪽 차륜도 운전자의 조작방향에 따라 움직임이 변경되게 된다.

한편, 상기 볼스터드(15)의 볼부(15b)와 볼시트(22)는 볼스터드스프링(24)의 탄성력에 의해 항상 밀착되도록 설치되어 있어야 조향핸들(2)의 조작력이 차륜쪽으로 원활하게 전달되는데, 상기 볼스터드(15)와 드래그링크(20)의 초기 조립시 작업자가 부주의하거나 또는 상기 볼스터드(15)의 볼부(15b)가 빈번한 사용에 의해 마모되면 상기 볼부(15b)와 볼시트(22)와의 사이에는 유격이 발생되게 되고, 종래의 링크기구에는 이러한 유격을 조절해줄 수 있는 별도의 장치가 마련되어 있지 않은 관계로 인해 운전자의 조향 조작력이 제대로 전달되지 않으면서 차량의 조향성능이 나빠지게 되고, 아울러 회전되었던 조향핸들(2)이 정위치(직진할 때의 중립위치)로 복원되지 못하는 문제점을 야기시키게 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 볼스터드의 볼부와 볼시트사이에 유격이 발생되었을 때 이 유격을 자동적으로 조절하여 없앨 수 있도록 하는 볼스터드유격조절수단을 드래그링크내에 설치하여, 운전자의 조향핸들 조작시 이 조작력이 차륜쪽으로 원활하게 전달되도록 함으로써 차량의 조향성능이 나빠지는 것을 예방하고, 아울러 조향핸들의 복원불량이 발생되는 것도 미리 예방하여 안전주행에 도움을 줄 수 있도록 된 자동차용 조향장치의 링크기구를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 링크기구는, 드래그링크의 안착홈중 볼스터드스프링이 위치되는 일측의 내주면에 형성되는 암나사홈과, 외주면에 숫나사홈이 형성되고 이 숫나사홈을 이용해 상기 암나사홈과 나사체결되면서 일면이 볼스터드스프링의 일단을 지지하도록 안착홈내에 설치되는 간격조절판과, 일단이 상기 간격조절판에 고정되도록 결합되고 타단이 상기 암나사홈이 형성된 안착홈의 끝단에 지지되도록 설치되는 탄성부재로 이루어진 볼스터드유격조절수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 차축현가식 링크기구를 설명하기 위한 개략적인 사시도,

도 2는 종래의 링크기구를 설명하기 위한 종단면도,

도 3은 본 발명에 따라 볼스터드유격조절수단이 구비된 링크기구를 설명하기 위한 종단면도,

도 4는 본 발명에 따른 볼스터드유격조절수단의 구성도,

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 볼스터드유격조절수단의 작동상태를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

15 - 볼스터드 15b - 볼부

20 - 드래그링크 21 - 안착홈

21a - 암나사홈 22 - 볼시트

24 - 볼스터드스프링 25 - 간격조절판

25a - 숫나사홈 26 - 탄성부재

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따라 볼스터드유격조절수단이 구비된 링크기구를 설명하기 위한 종단면도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따라 차축현가를 구성하는 조향장치의 링크기구는 도 1을 참조로전술한 바와 같이, 일단이 조향기어박스(1)와 연결되도록 설치되는 피트먼아암(10)과, 이 피트먼아암(10)과 볼조인트의 결합에 의해 연결되는 드래그링크(20)와, 이 드래그링크(20)와 볼조인트의 결합에 의해 연결되면서 차륜의 한쪽 너클과 일체로 제작되는 너클아암(30) 및, 이 너클아암(30)을 반대쪽 차륜(도시않됨)의 너클아암(40)과 연결시키도록 된 타이로드(50)등으로 구성되어 있다.

한편, 상기 피트먼아암(10)은 도 2를 참조로 전술하고 도 3에 도시된 바와 같이 볼스터드(15)를 매개로 드래그링크(20)와 결합되는 구조로 되어 있는 바, 즉 상기 볼스터드(15)의 스터드부(15a)는 피트먼아암(10)에 고정되도록 결합되는 구조로 되어 있고, 또한, 상기 볼스터드(15)의 볼부(15b)는 드래그링크(20)에서 드래그링크(20)의 길이방향으로 형성된 안착홈(21)으로 삽입되면서 결합되는 구조로 되어 있다.

한편, 상기 볼스터드(15)와 드래그링크(20)의 초기 조립시 작업자가 부주의하거나 또는 상기 볼스터드(15)의 볼부(15b)가 빈번한 사용에 의해 마모되면 상기 볼부(15b)와 볼시트(22)와의 사이에는 일정한 틈의 유격이 발생되게 되는데, 본 발명에 따른 링크기구에는 이러한 유격을 자동적으로 조절하여 없앨 수 있는 볼스터드유격조절수단이 더 포함되어 구성되는 구조로 되어 있다.

즉, 본 발명에 따른 볼스터드유격조절수단은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 드래그링크(20)의 안착홈(21)중 볼스터드스프링(24)이 위치되는 일측의 내주면에 형성되는 암나사홈(21a)과, 외주면에 숫나사홈(25a)이 형성되고 이 숫나사홈(25a)을 이용해 상기 암나사홈(21a)과 나사체결되면서 일면이 볼스터드스프링(24)의 일단을 지지하도록 안착홈(21)내에 설치되는 간격조절판(25)과, 일단이 상기 간격조절판(25)에 고정되도록 결합되고 타단이 상기 암나사홈(21a)이 형성된 안착홈(21)의 끝단에 지지되도록 설치되는 탄성부재(26)로 구성된다.

여기서, 상기 탄성부재(26)는 볼스터드(15)의 볼부(15b)와 볼시트(22)사이에 유격이 발생될 때 탄성복원력에 의해 전장의 길이가 늘어나도록 변형되고 지름이 원주방향으로 확장되면서 간격조절판(25)을 일방향으로 회전시키는 압축토션스프링인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 간격조절판(25)의 일면의 중심부에는 기역자(ㄱ) 모양으로 형성되는 결합홈(25b)이 형성되는데, 이 결합홈(25b)으로는 탄성부재(26)의 일단이 탄성력을 이용해 휘어지면서 강제적으로 삽입되며 이로 인해 상기 간격조절판(25)과 탄성부재(26)는 서로 단단히 결합되게 된다.

즉, 상기 조향기어박스(1)를 통과한 조작력에 의해 피트먼아암(10)은 회전운동을 하게 되고, 이 피드먼아암(10)이 회전운동에 의해 볼스터드(15)의 볼부(15b)는 드래그링크(20)의 안착홈(21)을 따라 직선운동을 하면서 볼시트(22)를 가압하고 간격조절판(25)에 지지된 볼스터드스프링(24)을 압축시키게 된다.

한편, 상기 볼스터드(15)와 드래그링크(20)의 초기 조립시 작업자가 부주의하거나 또는 상기 볼스터드(15)의 볼부(15b)가 빈번한 사용에 의해 마모되면 상기 볼부(15b)와 볼시트(22)와의 사이에는 일정한 틈의 유격이 발생되는데, 이와 같이 상기 볼부(15b)와 볼시트(22)와의 사이에 유격이 발생되면 압축토션스프링의 탄성부재(26)는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 탄성복원력에 의해 일방향으로 회전되면서 지름이 원주방향으로 확장되고 아울러 전장의 길이가 늘어나도록 변형되게 된다.

또한, 상기 간격조절판(25)은 탄성부재(26)의 회전과 길이가 늘어나는 작용에 의해 일방향으로 회전되면서 암나사홈(21a)을 따라 직선이동하게 된다.

그리고, 상기 간격조절판(25)이 탄성부재(26)의 복원력에 의해 암나사홈(21a)을 따라 직선이동하게 되면 상기 간격조절판(25)의 일면은 볼스터드스프링(24)을 압축시키게 되고, 이로 인해 상기 볼부(15b)와 볼시트(22)와의 사이에서 발생되었던 유격은 본 발명에 따른 볼스터드유격조절수단으로 강성이 증대된 볼스터드스프링(24)에 의해 없어지게 된다.

이와 같이, 상기 볼부(15b)와 볼시트(22)와의 사이에서 발생되었던 유격이 본 발명에 따른 볼스터드유격조절수단으로 인해 자동적으로 조절되면서 없어지게 되면, 운전자가 조향핸들(2)을 조작할 때 이 조작력은 차륜쪽으로 원활하게 전달되어 차량의 조향성능을 향상시킬 수 있게 되고, 아울러 회전되었던 상기 조향핸들(1)의 복원력도 향상되면서 주행의 안정성이 향상됨으로써 안전주행에 도움을 줄 수 있는 잇점을 기대할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 간격조절판과 탄성부재로 이루어진 볼스터드유격조절수단의 작동으로 인해 상기 볼부와 볼시트와의 사이에서 발생되었던 유격이 자동적으로 조절되면서 없어지게 됨으로써, 운전자에 의한 조향핸들의 조작력이 차륜쪽으로 원활하게 전달되면서 차량의 조향성능이 향상되게 되고, 아울러 회전되었던 상기 조향핸들의 복원력도 향상되게 되며, 이로 인해 차량은 주행안정성이 향상되면서 안전주행에 도움을 줄 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

드래그링크(20)의 안착홈(21)중 볼스터드스프링(24)이 위치되는 일측의 내주면에 형성되는 암나사홈(21a)과, 외주면에 숫나사홈(25a)이 형성되고 이 숫나사홈(25a)을 이용해 상기 암나사홈(21a)과 나사체결되면서 일면이 볼스터드스프링(24)의 일단을 지지하도록 안착홈(21)내에 설치되는 간격조절판(25)과, 일단이 상기 간격조절판(25)에 고정되도록 결합되고 타단이 상기 암나사홈(21a)이 형성된 안착홈(21)의 끝단에 지지되도록 설치되는 탄성부재(26)로 이루어진 볼스터드유격조절수단을 더 포함하여 구성되는 자동차용 조향장치의 링크기구.
제 1항에 있어서, 상기 탄성부재(26)는 볼스터드(15)의 볼부(15b)와 볼시트(22)사이에 유격이 발생될 때 탄성복원력에 의해 전장의 길이가 늘어나도록 변형되고 지름이 원주방향으로 확장되면서 간격조절판(25)을 일방향으로 회전시키는 압축토션스프링인 것을 특징으로 하는 자동차용 조향장치의 링크기구.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 탄성부재(26)의 일단은 간격조절판(25)의 중심부에 강제삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 조향장치의 링크기구.
제 2항에 있어서, 상기 간격조절판(25)은 볼스터드(15)의 볼부(15b)와 볼시트(22)사이에 유격이 발생될 때 탄성부재(26)의 복원력에 의해 일방향으로 회전되고 암나사홈(21a)을 따라 직선이동되어 볼스터드스프링(24)을 압축시키면서 유격을 없애도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차용 조향장치의 링크기구.