KR100334411B1 - 능동형 4륜 조향 장치 - Google Patents

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정연구
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기아자동차주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 주행 방향을 기계로 조향하는 능동형 4륜 조향 장치에 관한 것으로서,
스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에 의해 제어되는 모터(4)와, 상기 모터(4)의 회전에 따라 작동하는 스티어링 링키지(5)와, 상기 스티어링 링키지(5)에 의해 조향되는 전륜(6)으로 구성되는 전륜 조향 장치를 포함하는 능동형 4륜 조향 장치에 있어서,
상기 스티어링 링키지(5)의 스티어링 샤프트(21)에 장착되는 전동식 마찰 클러치(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 4륜 조향 장치.
이것에 의해, 전륜 조향 장치에 전동식 마찰 클러치가 구비되므로서 능동 작동 페일(fail)시 수동으로 전환되므로서, 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

능동형 4륜 조향 장치
본 발명은 차량의 주행 방향을 기계로 조향하는 능동형 4륜 조향 장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 스티어링 샤프트에 전동식 마찰 클러치를 장착시킨 능동형 4륜 조향 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 4륜 조향 장치는 차량의 핸들링 특성을 향상시키기 위하여 개발되었다. 통상 이러한 4륜 조향 장치는 사이드 슬립 앵글(Side Slip Angle)을 제로화 하는등 차량의 거동 특성을 변화시키는 목적으로 한다. 그러나, 후륜 조향만 가지고는 이러한 특성을 완전히 이루기 어렵기 때문에 능동적으로 전륜을 구동하는 능동형 4륜 조향 장치가 제안되었다. 즉 상기 능동형 4륜 조향 장치는 운전자의 핸들 조작력이 아닌 기계의 작동에 의해 전륜이 조향된다.
종래의 경우를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 종래의 능동형 4륜 조향 장치는 운전자에 의해 조작되는 핸들(1)과, 상기 핸들(1)의 조향각을 입력받는 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)와, 상기 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에 의해 제어되며 앞바퀴를 조향하는 전륜 조향 장치(3)와, 상기 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에 의해 제어되며 뒷바퀴를 조향하는 후륜 조향 장치(10)로 구성된다.
상기 전륜 조향 장치(3)는 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에 의해 제어되는 모터(4)와, 상기 모터(4)의 회전에 따라 작동하는 스티어링 링키지(5)와, 상기 스티어링 링키지(5)에 의해 조향되는 전륜(6)으로 구성된다.
상기 스티어링 링키지(5)는 스티어링 샤프트, 조향 기어, 피트먼 암, 타이로드, 너클암 그리고 너클 스핀들 등을 포함한다.
상기 후륜 조향 장치(10)는 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에 의해 제어되는 모터(11)와, 상기 모터(11)의 회전에 따라 작동하는 스티어링 링키지(12)와, 상기 스티어링 링키지(12)에 의해 조향되는 후륜(13)으로 구성된다.
상기 스티어링 링키지(12)는 리어 스티어링 기어 박스, 섹터 기어, 리어 타이로드, 스티어링 피벗, 스프링, 커넥팅 샤프트 등을 포함한다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래 능동형 4륜 조향 장치에는 전륜 조향 장치에 작동 오류 또는 작동 이상이 발생하였을 때 이에 대응할 방안이 마련되어 있지 않았다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전륜 조향 장치에 작동 오류 또는 작동 이상이 발생하였을 때 이에 대응할 수 있는 능동형 4륜 조향 장치를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 능동형 4륜 조향 장치의 일예로서, 스티어링 컨트롤 컴퓨터에 의해 제어되는 모터와, 상기 모터의 회전에 따라 작동하는 스티어링 링키지와, 상기 스티어링 링키지에 의해 조향되는 전륜으로 구성되는 전륜 조향 장치를 포함하는 능동형 4륜 조향 장치에 있어서,
상기 스티어링 링키지의 스티어링 샤프트에 장착되는 전동식 마찰 클러치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 전륜 조향 장치가 능동 작동 페일(fail)시 수동으로 전환된다.
도 1은 종래의 능동형 4륜 조향 장치를 도시한 블록도
도 2는 본 발명에 따른 능동형 4륜 조향 장치를 도시한 블록도
도 3은 본 발명에 따른 전동식 마찰 클러치가 장착된 상태를 도시한 개략도
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 핸들 2 : 스티어링 컨트롤 컴퓨터
3 : 전륜 조향 장치 4 : 모터
5 : 스티어링 링키지 6 : 전륜
10 : 후륜 조향 장치 11 : 모터
12 : 스티어링 링키지 13 : 후륜
20 : 전동식 마찰 클러치 21 : 스티어링 샤프트
이하, 본 발명의 실시예를 도 2 및 도 3을를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
종래와 같은 기능을 수행하는 장치는 종래 도면 번호를 그대로 사용하기로 한다.
도 2을 참조하면, 본 발명에 따른 능동형 4륜 조향 장치는 운전자에 의해 조작되는 핸들(1)과, 상기 핸들(1)의 조향각을 입력받는 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)와, 상기 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에 의해 제어되며 앞바퀴를 조향하는 전륜 조향 장치(3)와, 상기 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에 의해 제어되며 뒷바퀴를 조향하는 후륜 조향 장치(10)로 구성된다.
상기 전륜 조향 장치(3)는 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에 의해 제어되는 모터(4)와, 상기 모터(4)의 회전에 따라 작동하는 스티어링 링키지(5)와, 상기 스티어링 링키지(5)에 의해 조향되는 전륜(6)과, 모터(4) 또는 다른 능동 조향 장치에 작동 오류 또는 작동 이상이 발생할 때 수동으로 전륜(6)을 조향할 수 있도록 작동을 전환시키는 전동식 마찰 클러치(20; Electro-mechanical Clutch)로 구성된다.
상기 스티어링 링키지(5)는 스티어링 샤프트, 조향 기어, 피트먼 암, 타이로드, 너클암 그리고 너클 스핀들 등을 포함한다.
도 3을 참조하면, 상기 전동식 마찰 클러치(20)는 스티어링 링키지(5)의 스티어링 샤프트(21)에 구비된다.
상기 후륜 조향 장치(10)는 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에 의해 제어되는 모터(11)와, 상기 모터(11)의 회전에 따라 작동하는 스티어링 링키지(12)와, 상기 스티어링 링키지(12)에 의해 조향되는 후륜(13)으로 구성된다.
상기 스티어링 링키지(12)는 리어 스티어링 기어 박스, 섹터 기어, 리어 타이로드, 스티어링 피벗, 스프링, 커넥팅 샤프트 등을 포함한다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 전동식 마찰 클러치는 다음과 같이 작동한다.
정상인 경우에는 전동식 마찰 클러치(20)가 오프되어 운전자의 핸들 조작력이 전륜(6)으로 전달되지 않고, 비정상인 경우(즉, 능동 조향 장치에 작동 오류 또는 작동 이상이 발생할 경우)에는 상기 전동식 마찰 클러치(20)에 내장된 코일에 전기가 인가되어 자력이 발생한다. 상기 자력에 의해 전동식 마찰 클러치(20)가 온되어, 운전자의 핸들 조작력이 스티어링 링키지(5)를 거쳐 전륜(6)으로 직접 전달된다.
여기서, 전륜 조향 장치(3)의 정상 작동과 비정상 작동의 판별은 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에서 행한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 능동형 4륜 조향 장치는 전륜 조향 장치에 전동식 마찰 클러치가 구비되므로서 능동 작동 페일(fail)시 수동으로 전환되므로서, 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 능동형 4륜 조향 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

  1. 스티어링 컨트롤 컴퓨터(2)에 의해 제어되는 모터(4)와, 상기 모터(4)의 회전에 따라 작동하는 스티어링 링키지(5)와, 상기 스티어링 링키지(5)에 의해 조향되는 전륜(6)으로 구성되는 전륜 조향 장치를 포함하는 능동형 4륜 조향 장치에 있어서,
    상기 스티어링 링키지(5)의 스티어링 샤프트(21)에 장착되는 전동식 마찰 클러치(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 4륜 조향 장치.
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