자동차학과, 자동차 정비 기능사 등 차의 모든것 자동차 셰시 핵심 요점 52장. 조향장치의 기어기구 1

52장. 조향장치의 기어기구 1

기어기구는 조향 휠의 운동방향을 바꾸고 동시에 조향력을 증대시켜 앞바퀴로 전달
하는 장치이다.

가. 조향 기어비 가변 유무에 따른 종류

자동차 조향 휠의 조작력을 저속에서는 가볍고, 고속시에는 무거운 것이 좋다.이러
한 조작력을 결정하는 변수 중 하나가 조향 기어비(steering gear ratio)이며, 조향 기
어비가 크면 조향 휠의 조작력은 가벼워지고, 작으면 무거워 진다.조향기어 기구는 이
러한 조향 기어비의 가변 유무에 따라 일정 기어비형과 가변 기어비형으로 구분된다.

(1) 일정 기어비 형

일정 기어비 형은 조향 기어비가 일정값으로 고정된 방식이다

(2) 가변 기어비 형

가변 기어비형(variable ratio type)은 조향 휠의 조향각도에 따라 기어비가 가변되도록 한 것이다. 이 형식은 자동차의 직진과 같이 조향각이 작은 영영에서는 조향 기어
비를 작게 하여, 조향이 신속하게 이루어지도록 하는 것은 물론, 조향 휠의 조작력을 무
겁게 하여 주행안정성을 확보한다. 하지만 골목 주행이나 주차와 같이 조향 휠을 최대
로 조작해야 할 경우에는 조향 기어비를 크게 하여 조향 휠의 조작력을 가볍게 하여 조
향 편의성을 향상시킨다.

[그림 10-19]는 랙&피니언 방식의 가변 조향 기어 기구로 직진과 같이 조향각이 작
은 영역인 랙의 중앙부에는 기어 분할을 크게 하여 조향 기어비를 작게 하고, 조향각이
큰 양단 영역에서는 기어 분할을 작게 하여 조향 기어비를 크게 한다.

[그림 10-20]은 볼&너트 방식의 가변 조향 기어 기구로 섹터 기어의 중앙부 잇날과
바깥쪽 잇날과의 피치 반지름이 다르게 되어 있으며 중앙부분의 피치 반지름이 작게 되
어 있다. 따라서 직진시에는 섹터 기어의 피치 반지름이 작은 중앙 부분의 잇날과 볼 너
트가 결합하므로 기어비가 작아진다. 하지만 조향 휠을 최대로 조작 하였을 경우에는 피
치 반지름이 큰 바깥쪽의 잇날과 볼 너트가 결합하므로 기어비는 커지게 된다.

 

나. 힘의 전달 방식에 의한 종류

조향 기어 기구는 경쾌한 조향 조작이 되어야 하고, 앞바퀴가 노면에서 충격을 받았
을 때 그 충격으로 인하여 조향 휠을 놓치지 않도록 해야 하며, 운전자의 피로를 덜기
위해 노면으로 부터의 충격이 핸들에 전달되지 않는 구조로 되어야 한다. 이를 위해 바
퀴로부터 조향 휠로 힘이 전달되는 방식에 따라, 즉 의 힘의 전달 방식에 따라 비가역
식, 가역식, 반가역식이 사용된다. 이들의 성질은 조향 기어의 구조, 조향 기어비 등에
의해 결정되어지며, 운전의 난이도에 커다란 영향을 끼친다.

(1) 비 가역식

비 가역식은 조향 휠에 의해 앞 바퀴를 움직일 수 있으나, 그 반대로는 움직이지는 않
는 형식으로 바퀴의 충격이 조향휠에 전달되지 않으므로 험로 주행시에 조향휠을 놓치
는 일이 없다. 그러나 조향장치의 각 부가 마모되기 쉽고 앞 바퀴의 복원성을 이용할 수
없다는 단점이 있다. 일반적으로 승용차 등 경차량에 주로 사용된다.

(2) 가역식

가역식은 힘의 전달이 조향 조향 휠↔앞 바퀴로 전달되는 방식으로, 바퀴의 움직임
이 조향휠에 전달되는 것은 물론, 조향 휠로도 바퀴가 움직인다. 이 방식은 주행 중 노
면으로부터의 충격이 조향 핸들에 전달되는 킥백(kick back) 현상에 의해 조향휠을 쉽
게 놓칠 수 있는 단점이 있으나 각 부의 마모가 적고 앞바퀴의 복원성을 충분히 이용할
수 있는 장점이 있다. 일반적으로 중량이 무거운 차량이나 험로 주행에 적합한 차량에
많이 사용된다.

(3) 반 가역식

가역식과 비 가역식의 중간 형태로, 바퀴의 복원력이 핸들에 전달되고, 노면으로부터
의 충격도 완화시킬 수 있도록 만든 것이다.