KR100299762B1 - 저속용4륜조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 4륜 조향장치에 관한 것으로, 특히 저속 구간에서 특별한 안전장치의 장착 없이도 후륜을 최대 30°까지 조향 할 수 있게 하고, 후륜의 조향각은 전륜 조향각의 변화와 차량의 주행 거리를 고려하여 조향 될 수 있게하여 차량의 후미가 장애물과 부딪히는 일이 없는 4륜 조향장치를 제공함에 있는 것이다.

본 발명은 변속기의 출력단에 연결되어 차량의 이동 거리에 비례하여 유량을 공급하는 유압펌프를 구비하여 차량의 진행에 따라 서서히 후륜의 조향각을 증가시키도록 되고, 조향핸들에 의하여 연동되는 캠의 경사면에 피스톤로드의 스토퍼가 맞닿을 때까지 후륜이 조향되게 하고, 조향핸들에 직결되어 회전하는 방향전환밸브에 유압 발생시 비작동 구간을 두어 고속시에는 후륜이 조향되지 않도록 구성되며, 고속 구간에서 후륜의 조향각이 제로(0°)가 되도록 캠의 중심에서 양방향으로 캠의 경사면이 서로 평행을 이루면서 피스톤로드의 스토퍼가 움직이지 않도록 고정되는 구성으로 된 것임.

Description

저속용 4륜 조향장치

본 발명은 4륜 조향장치에 관한 것으로, 특히 저속 구간에서 특별한 안정장치의 장착 없이도 후륜을 최대 30°까지 조향 할 수 있게 하고, 후륜의 조향각은 전륜 조향각의 변화와 차량의 주행 거리를 고려하여 조향 될 수 있도록 한 것이다.

차량에 있어서 4륜 조향장치는 주로 고속용이 주종을 이루고, 저속용으로는 유성치차기구를 이용하는 것이 있으나, 조향필링이 기존 차량과 지나치게 상이하여 지금은 생산이 중단되고 있는 실정이다.

종래에는 조향핸들을 돌리면 핸들의 조향각에 비례하여서 후륜이 직접 조향 될 수 있도록 유성기어치차를 사용하여 전륜과 후륜을 서로 연결한 구성으로 되고 있다.

하지만 종래에는 차량의 이동 거리를 고려하지 않고 오로지 전륜의 조향각만을 고려하므로써 차량이 길 옆에 병렬로 주차를 하였다가 출발을 하는 경우 바로 앞에 주차된 차를 후미가 부딪히게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 전자장치를 이용하지 않고, 차량의 이동 거리에 비례하여 후륜이 조향 될 수 있게 하여 차량이 장애물과 부딪히는 일이 없는 4륜 조향장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 순전히 기계적인 구성으로 이루어져 별도의 안전장치의 추가 장착이 불필요한 4륜 조향장치를 제공함에 있는 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 차량용 4륜 조향장치에 있어서, 변속기의 출력단에 연결되어 차량의 이동 거리에 비례하여 유량을 공급하는 유압펌프를 구비하여 차량의 진행에 따라 서서히 후륜의 조향각을 증가시키도록 되고, 조향핸들에 의하여 연동되는 캠의 경사면에 피스톤로드의 스토퍼가 맞닿을 때까지 후륜이 조향 됨을 특징으로 하고 있다.

또한, 상기 구성에 있어 조향핸들에 직결되어 회전하는 방향전환밸브에 유압 발생시 비작동 구간을 두어 조향각의 회전이 적은 고속 시에는 후륜이 조향되지 않도록 구성되고 있다.

또한, 고속 구간에서 후륜의 조향각이 제로(0°)가 되도록 캠의 중심에서 양방향으로 캠의 경사면이 서로 평행을 이루면서 피스톤로드의 스토퍼가 움직이지 않도록 고정하도록 됨을 특징으로 하고 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시 도면을 참고하여 그 구성 및 작용 효과를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 4륜 현가장치의 요부만을 발췌 도시한 예시도,

도2는 본 발명에 따른 4륜 현가장치의 전체 구성을 나타낸 예시도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 랙 2 : 조향핸들

3 : 실린더0 4 : 방향전환밸브

5 : 피스톤로드 6 : 스토퍼

7 : 캠 8 : 와이어

T/M :변속기 G : 기어

P : 펌프 T : 리저버탱크

본 발명은 도1,2에 나타낸 바와 같이 차량용 4륜 조향장치에 있어서, 변속기(T/M)의 출력단과 기어(G:G₁,G₂)로 치합되는 유압펌프(P)에는 펌프의 압력이 일정 수준 이상으로 증가하는 일이 없도록 제어하는 압력조절밸브(V)가 구비되고, 조향핸들(2)에는 유압펌프(P)에서 발생된 유압을 피스톤(30)으로 구획된 실린더(3)내의 양쪽 챔버(31,33)에 전달하는 방향전환밸브(4)가 고정되고, 후륜(W₁,W₂)을 조향하는 실린더(3)의 피스톤로드(5)에는 스토퍼(6)가 구비되고 상기 스토퍼(6)는 조향핸들(2)의 회전 량에 비례해서 회전 운동하는 캠(7)과 접촉하도록 되고, 상기 캠(7)은 조향핸들(2)에 의해 회전하는 랙(1)에 치합되는 피니언(10)과 연결된 와이어(8)에 의해 회전하도록 구성되고 있다.

상기 구성에 있어서, 변속기(T/M)의 출력단에 연결되어 차량의 이동 거리에 비례하여 유량을 공급하는 유압펌프(P)는 차량의 진행에 따라서 서서히 후륜(W₁,W₂)의 조향각을 증가시키도록 되고, 조향핸들(2)에 의하여 연동되는 캠(7)의 경사면(72)에 피스톤로드(5)의 스토퍼(6)가 맞닿을 때까지 후륜(W₁,W₂)이 조향하도록 구성되고 있다.

상기 조향핸들(2)에 직결되어 회전하는 방향전환밸브(4)에 유압 발생시 비작동 구간을 두어 조향핸들의 회전각이 적은 고속 시에는 후륜(W₁,W₂)이 조향되지 않도록 구성되고 있다.

또한, 고속 구간에서 후륜(W₁,W₂)의 조향각이 제로(0°)가 되도록 캠(7)의 중심에서 양방향으로 캠(7)의 경사면(70)이 서로 평행을 이루면서 피스톤로드(5)의 스토퍼(6)가 움직이지 않도록 고정시키도록 구성되고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 설명은 다음과 같다.

먼저 조향핸들(2)을 시계방향으로 돌리면 랙(1)과 연동되는 피니언(10)은 회전하고, 피니언(10)이 회전함에 따라 와이어(8)로 연결된 캠(7)을 회전 운동시킨다. 이때 실린더(3)의 한쪽 챔버(33)에 유압이 공급되면 후륜(W₁,W₂)을 조향하는 피스톤로드(5)에 의하여 후륜(W₁,W₂)이 조향되고, 캠(7)의 경사면(70)과 피스톤로드(5)에 고정된 스토퍼(6)가 서로 맞닿을 때까지 전륜의 조향 방향과 역상으로 후륜이 조향하게 된다.

그런데 변속기(T/M)의 출력단과 연결된 유압펌프(P)는 차량의 이동 거리가 증가해야 유압과 유량이 발생하므로 조향핸들(2)을 돌렸다고 해서 바로 후륜이 조향되는 것이 아니다.

즉, 차량이 U-턴(Turn)을 하는 경우 운전자는 조향핸들(2)을 최대한 돌린 상태에서 차량을 진행하게 되므로 후륜의 조향각은 제로("0°")에서 시작하여 차량의 이동 거리에 따라 서서히 조향각이 증가하게 되어 차량의 후미에 인접해 있는 다른 장애물에 부딪히는 일이 없게 된다.

그리고 조향이 끝나면 피스톤로드(5)는 실린더(3)내의 리턴스프링(35)에 의하여 중립의 위치로 복귀하게 된다.

반대로, 조향핸들(2)을 반시계방향으로 돌리는 경우도 이와 같은 원리에 의해 조향되게 된다.

한편, 조향핸들(2)이 중립의 위치에 있는 경우 캠(7)의 중심 위치가 피스톤로드(5)의 스토퍼(6)와 서로 밀착하고 있게 되므로 후륜은 조향이 되지 않고 중립 상태가 된다.

특히, 고속에서는 핸들의 조향각이 통상 20°이내이므로 캠(7)의 경사면(70)은 이 구간에서 서로 평행을 유지하고, 스토퍼(6)가 중립에서 움직이지 않게 된다.

그리고 조향핸들(2)의 조향각이 20°이내의 구간에서는 방향전환밸브(V)가 유압펌프(P)에서 발생된 유압을 리저버 탱크(T)로 반송시킴으로써 후륜(W₁,W₂)에는 유압이 공급되지 않게 되어 동력 손실을 막을 수 있는 것이다.

이러한 본 발명은, 회전 반경이 작아져서 편도 2차선 도로에서 U-턴을 할 경우 운전자가 편안하게 조향 할 수 있도록 하여주므로 축거가 긴 대형 승용차나 트럭 등에 유리하게 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래에는 전륜의 조향각 변화와 동시에 후륜이 조향되는 구조이므로 차량의 후미가 이에 인접해 있는 다른 장애물에 부딪히는 현상이 발생하였으나, 본 발명은 그러한 효과가 거의 발생하지 않게 된다.

더욱이 전자제어적인 방법으로 후륜의 조향각의 변화를 서서히 이동할 수 있도록 할 수도 있지만 안전장치의 구성상의 이유로 시스템이 복잡해지지만 본 발명에서는 순전히 기계적인 부품으로 구성이 이루어지므로써 이러한 안정장치의 부착이 불필요하여 경제적인 가격으로 저속시의 회전 반경을 감소시켜 주는 4륜 조향시스템의 구성을 가능하게 하는 등의 이점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 변속기(T/M)와 기어(G:G₁,G₂)로 치합되며 일측에는 압력을 설정치 이하로 제어하는 압력조절밸브(V)가 설치된 유압펌프(P)와, 상기 유압펌프(P)와 연결되며 운전석에 설치된 조향핸들(2)에 의해 동작되는 방향전환밸브(4)와, 상기 방향전환밸브(4)를 통해 공급되는 유압으로 인해 좌우측으로 연장된 피스톤로드(5)를 구동시켜 차량의 후륜(W₁,W₂)을 회동시키는 실린더(3)를 구비한 저속용 4륜 조향장치에 있어서,

   상기 피스톤로드(5)의 일측에 돌출 형성되는 스토퍼(6)와, 상기 스토퍼(6)와 인접하게 설치되며 상기 조향핸들(2)의 회전량에 비례해서 회전 운동하도록 와이어(8)를 통해 연결된 캠(7)과, 상기 캠(7)의 회동에 의해 상기 스토퍼(6)의 이동을 제한할 수 있도록 상기 스토퍼(6)의 외부 양측으로 경사지게 형성된 경사면(70)이 구비된 것을 특징으로 하는 저속용 4륜 조향장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유압펌프(P)는 차량의 진행에 따라서 상기 후륜(W₁,W₂)의 조향각을 서서히 증가시키도록 마련되고, 상기 후륜(W₁,W₂)은 상기 조향핸들(2)에 의하여 연동되는 캠(7)의 의하여 연동되는 캠(7)의 경사면(70)과 상기 스토퍼(6)가 맞닿을 때까지 조향되는 것을 특징으로 하는 저속용 4륜 조향장치.
3. 제1항에 있어서,

   고속 구간에서는 상기 후륜(W₁,W₂)의 조향각이 제로(0°)가 될 수 있도록 상기 스토퍼(6)의 양측으로 마련되는 상기 경사면(70)이 상기 스토퍼(6)의 외부 양측에 밀착되어 상기 스토퍼(6)를 고정시키는 것을 특징으로 하는 저속용 4륜 조향장치.

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