앞차축(Front Axle)은 차량 앞부분에 횡으로 설치되어 조향장치와 프론트 현가장치, 구동장치 및 제동장치 등과 연결되며 차량 앞부분의 중량을 받아 준다. I형 빔(beam)이나 ㅁ자형의 파이프나 용접물로 만들어져 양끝에는 조향 너클이 장착되는 킹핀 홀과 스프링 시트, 토션 바, 스태빌라이저 바, 쇼크 업소버 등의 장착부가 제작되어 있다.
개요
앞차축은 자동차에서 조향 기능을 수행하고 진동 또는 충격을 흡수하며 자동차의 앞부분에 배분된 하중을 받아 앞바퀴로 전달하는 역할을 한다. 프론트 엔진과의 간섭을 피하고 자동차의 중심을 낮추는 방식으로 고속 조건에서 안정성과 안전성을 확보하기 위해 앞차축의 중간부분은 처져있다. 앞차축에는 액슬 빔(axle-beam), 브레이크 어셈블리를 가진 스터브 액슬(stub-axle), 트랙 로드(track rod), 스터브 액슬 암(stub-axle arm)이 들어 있다.
앞차축은 활축(live axles, 活軸)일 수도 있고 고정 차축(dead axle)일 수도 있다.활축에는 차동 메커니즘(differential mechanism)이 들어 있으며 이를 통해 엔진 동력이 앞바퀴로 전달되고 액슬 반축(axle half shaft)에 등속도 자재이음(constant velocity joints)을 넣어 앞바퀴의 조향을 추진한다. 자재이음(joints)은 반축을 통하는 동력 흐름에 영향을 주지 않고 킹 핀(king-pin)을 둘러 싸고 스터브 액슬을 회전시키는데 협력한다.
앞차축은 일반적으로 고정차축으로 역할하며 동력 전달을 안 한다. 앞바퀴 허브는 테이퍼드 롤러 타입의 구름 베어링과 조립되어 조향 너클을 구성하는 조향 스핀들과 결합되어 회전하며 조향 기어의 작동에 따라 바퀴를 회전시키기 위해 조향 스핀들과 조향 너클 어셈블리는 액슬의 끝단부에 힌지로 연결된다. 힌지의 중심축을 구성하는 핀은 킹 핀(king pin) 또는 스티어링 너클 핀(steering knuckle pin)이라고 호칭한다. 통상적으로 고정 앞차축은 3개 종류가 있다. 엘리오트식 앞차축(Elliot type front axles)에서 킹 스핀들에 적용되는 요크(yoke)는 I-빔의 끝단에 위치하며 액슬 끝단은 분기되어 그 들 사이의 조향 너클 확장을 유지한다. 엘리오트 앞차축의 반대 쪽은 축 대신 스핀들 요크와 스핀들에서 힌지되어 있으며 이 종류는 통상적으로 브레이크 백 플레이트를 스티어링 너클의 단조 랙(forged legs of the steering knuckle)에 장착할 때 사용된다. 르모인형 앞차축(Lemoine type front axle)에서는 요크 종류의 힌지 대신 L형 스핀들을 사용하여 차축의 중심에 부착하였으며 이런 방식은 트랙터에 많이 사용한다.
액슬빔은 I빔 또는 H빔을 사용한다.
구조와 작동원리
각주
참고자료
- "Front Axle & Stub Axle - Function of Front Axle and Types of Front Axle", Automobile Informer, 2020-04-07
- 여니 미니, 〈자동차 앞차축,뒷차축의 역할과 연결〉, 《네이버 블로그》, 2019-12-22
- "Front Axle (Automobile)", what-when-how
- "Steering knuckle", Wikiwand
- "When does the tie rod end need to be replaced?", TestingAutos
- "track rod end", ThingLink
- "Engineering and Design of Automotive Suspension and Steering", Second Chance Garage
같이 보기
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