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조향장치(스티어링, Streeing)

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작성자 최고관리자 작성일17-09-29 17:06 조회23,152회 댓글0건

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cha-6.gif운전자가 직접 조향조작을 하여 그 조작력을 조향 기어 및 링크 등에 전달하는 부분이며 스티어링 휠(핸들), 스피어링 샤프트(조향축) 및 컬럼(Column) 등으로 되어 있다.
기어장치는 조향축의 회전을 감속하여 조작력을 크게 함과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 부분이며, 프레임에 고정되어 있다. 기어 기구의 작동을 앞바퀴에 전달하고 또 좌우 바퀴의 관계위치를 바르게 지지하는 부분이며, 피트먼 아암(Pitman Arm), 드래그 링크(Drag Link), 너클 아암(Knuckle Arm) 및 타이 로드(Tie Rod) 등으로 구성되어 있다.
앞바퀴는 조향조작을 하기 위해 조향너클과 함께 킹 핀 또는 볼 조인트를 중시으로 하여 좌우로 방향을 바꾸도록 되어 있다. 따라서 자동차가 주행할 때 항상 바른 방향을 유지하고 또 핸들 조작이나 외부 힘에 의해 주행 방향이 잘못되었을 때는, 즉시 직진(直進) 상태로 되돌아 가는 성질이 요구되고, 핸들 조작도 경쾌하게 되도록 기하학적 구조로 되어 있는데 이를 앞바퀴 정렬이라고 한다.
앞바퀴 정렬(Front Wfeel Alignment)은 캠버(Camber)각, 킹핀 경사각(King Pin Angle), 토 인(Toe-in) 및 캐스터(Caster)의 4개 요소로 되어 있으며, 선회할 때를 고려하여 핸들을 돌렸을 때에 바퀴가 옆으로 미끄러지지 않도록 하는 요소로 조향각의 편차가 필요하다.

cha-4.gif 1. 개요

조향장치(Streeing System)는 자동차의 진행방향을 임의로 바꾸기 위해 조향하는 장치이며, 이 장치는 조작기구, 기어장치 및 링크기구의 3가지 기구로 구성되어 있다.
조향장치는 차량 또는 현가장치의 형식에 따라 크게 2가지 형식이 있으며, 상용차에서 많이 사용되는 차축 현가식 조향장치와 승용차에서 많이 사용되는 독립현가식 조향장치가 있다.
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차축현가식 조향장치독립현가식 조향장치

cha-4.gif 2. 조작기구개요

조작기구는 운전자가 직접 스티어링 휠(Steering wheel)을 조작하여 그 조작력을 조향기어와 링크에 전달하는 부분이며, 조작기구에는 스티어링 휠,스티어링 축 및 조향축(Steering Column)등으로 구성되어 있다.

cha-4.gif 3. 기어장치(Steering Gear)

기어장치는 조향축의 회전을 약 20:1로 감속하여 조작력을 크게 함과 동시에 조작기구의 운동방향을 바꾸어 링크기구에 전달하는 부분이다.
조향 기어장치는 볼 너트형(Ball nut type)과 랙 피니언형(Rack Pinion type)으로 크게 대별되며, 소형 자동차에는 주로 랙 피니언형이 사용되고 있다.
랙 피니언 조향기어는 그림과 같이 조향축 끝에 피니언을 설치하여 랙과 물리도록 한 구조로 되어 있으며, 피니언이 회전하면 랙은 옆 방향으로 움직이고 랙 양쪽끝에 연결된 타이로드(tie rod)를 통해 너클과 함께 조향바퀴가 움직이도록 되어 있다.
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랙 & 피니언형 조향기어 장치랙 & 피니언부 단면
이 형식은 링크 기구와 볼 조인트 수가 적으므로 마찰이 적고 소형 경량화할 수 있는 장점이 있다.

cha-4.gif 4. 링크기구

기어 기구의 작동을 앞바퀴에 전달하고 또 좌우 바퀴의 관계위치를 바르게 지지하는 부분이며, 피트면 아암(Pitman Arm), 드래그 링크(Drag Link), 너클 아암(Knuckle Arm) 및 타이 로드(Tie Rod)등으로 구성되어 있다.

cha-4.gif 5. 동력조향장치(Power Steering System)

대형 자동차나 저압 타이어를 사용한 차에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있다. 그러므로 가볍고 신속한 조향조작을 하기 위해 동력 조향장치를 사용하며 기관으로 오일펌프를 구동하여 발생한 유압을 조향장치 중간에 설치된 배력장치로 보내서 배력장치의 작동으로 핸들의 조작력을 가볍게 하는 구조로 되어 있다. 일반적인 동력 조향장치는 다음과 같은 3개의 주요부분으로 구성되어 있다.

cha-36.gif5-1 동력장치

동력원이 되는 유압을 발생하는 장치이며 기관에 의해 구동되는 오일 펌프와, 최고 유압을 규제하는 압력 조절 밸브 (Pressure Relief Valve) 및 오일 통로의 유량을 조정하는 유량 제어 밸브 (Flow Control valve)를 포함한 밸브 유닛 등으로 구성되어 있다.

cha-36.gif5-2 작동장치

오일 펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 앞바퀴의 조향력을 발생하게 하는 부분으로 복동식 동력 실린더를 사용한다.

cha-36.gif5-3 제어장치

작동장치에 이르는 유로를 개폐하는 밸브이며 핸들의 조작으로 제어 밸브가 오일 회로를 바꾸어 동력 실린더의 작동 방향과 작동상태를 제어한다. 또한 유압 계통에 고장이 생겼을 때에도 핸들 조작을 할 수 있도록 안전 첵 밸브가 설치되어 있다. 동력 조향장치는 제어밸브와 동력실린더의 모양이나 배치에 따라 링키지형(Linkage Type)과 일체형(Integral Type)로 나누어진다.



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