KR100340746B1 - 차륜 현가 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직 회전 액슬(4) 둘레에서 회전할 수 있는 차륜 유닛을 가지는 자동차의 바퀴 현가 장치 관련된다. 본 발명에 따르면 차륜 유닛과 조절부분(19) 및 구동 성분은 차체의 외부에 위치한 조립체로서 구성되고 밖으로 옮겨질 수 있다.

Description

차륜 현가 장치{WHEEL SUSPENSION FOR MOTOR VEHICLES, ESPECIALLY UTILITY VEHICLES}

전술한 유형의 휠 현가 장치는 US 5,379,842에서 공지되어 있고 이런 차륜 현가 장치에서 차량의 바닥 부분은 여기에 마운팅 헤드를 부착하는데 이 마운팅 헤드는 수직축 둘레에서 회전할 수 있도록 브래킷을 지탱하고, 상기 브래킷은 차륜에 의해 지면에서 유지된다. 다수의 차륜 현가 장치가 중량의 하중에 대해 지지유닛으로서 사용될 때와 울퉁불퉁한 지역에서 사용하는 동안 하중을 균일하게 분배하기 위해서 수직으로 조절할 수 있도록 브래킷은 설계된다. 상기 마운팅 헤드는 링 기어를 지탱하고 브래킷은 마운팅 헤드에 대해 지지되고 수직으로 조절할 수 없는 상단 부분의 원주에서 작동 모터와 연결되는데 이 작동 모터는 수직 회전축을 가지고 상측 단부에 구비된 구동 피니언을 통하여 링 기어에 맞물린다.차륜 현가 장치에 작용하는 힘 때문에, 브래킷을 중심에 장착하려면 상당한 하중을 받아야 하고 조립과 마모로 인해 유극이 없도록 하는 것은 실제로 불가능하다. 예를 들어, 베어링 축에 대해 링 기어를 중심에 배치하고, 전동시키며, 브래킷에 대해 작동 모터를 고정할 때 공차와 더불어 마운팅할 때 유극 때문에, 피니언/링 기어 쌍이 백래시(backlash) 없이 작동하도록 할 수 없고, 유극 없이 조종하고 유지하는 것은 매우 어렵다.JP-A-60 135323은 트럭용 회전-휠 장치를 설명하는데, 이 장치에 바닥의 차량에 대해 고정되고 차량의 선회축을 결정하며 이 축과 동축으로 놓인 가이드 링이 배치되고, 동축으로 비틀려 단단하게 놓인 내부 치형 링 기어와 서포트 링을 포함하는데 이 서포트 링은 링 기어에 대해 휠을 향해 축방향으로 갈라지고 회전할 수 있으며 수직 회전축과 직각을 이루는 회전축, 결합된 차륜 허브 모터 및 수직 작동 모터를 갖춘 차륜을 지탱한다. 구동 피니언은 링 기어와 맞물려, 작동 모터에 의해 차륜의 회전 위치를 조절할 수 있다. 이런 종류의 디자인은 가이드 링에 대해 서포트 링을 지지하기 위해 비교적 긴 직경과 비교적 낮은 하중을 허용한다. 전술한 종류의 디자인으로도, 피하기 어려운 공차, 하중과 관련된 컴플라이언스(compliance) 및 마모는 영구적으로 백-래시가 없는 맞물림을 실제로 불가능하게 하므로, 유극 없이 조종하고 유지하는 것은 매우 어렵다.

본 발명은 청구항 1항의 특징에 따라 차량, 특히 상용차의 휠 현가 장치에 관련된다.

도 1 은 본 발명에 따른 휠 현가 장치의 구조를 나타낸 측면도,

도 2 는 도 1에 나타낸 휠 현가 장치 정면도,

도 3 은 마운팅 헤드가 없는, 도 1과 2에 나타낸 휠 현가 장치 평면도,

도 4 는 휠이 도 3에 나타낸 직선 위치에 대해 45。로 회전한 도 3에 대응하는 도면,

도 5 는 마운팅 헤드 부분의 확대도,

도 6 은 도 5에 대응하는 마운팅 헤드와 구동부의 연결부를 나타낸 확대도.

본 발명은, 구조를 복잡하게 하지 않으면서 유극없이 가능한 한 멀리 떨어져 있는 스티어링 시스템에 대한 전제조건으로서 링 기어와 작동 모터 사이에 유극이 없는 구동 연결부를 달성할 수 있도록 서두에 기술한 종류의 차륜 현가 장치를 제공한다.

이것은 청구항 1항의 특징에 의해 달성된다. 본 발명이 출발하는 기본 접근 방법은, 링 기어를 사용하는 것인데 이 링 기어로 작동 모터의 피니언은 작동 모터를 위해 고정된 지지부로서 맞물려져 유지된다. 즉 브래킷에 대해 작동 모터의 탄성 지지부와 함께, 마모와 하중으로 인한 유극과 다른 구성성분의 공차에 관계없이 피니언과 링 기어 사이에 유극이 없는 연결부를 허용하는 지지부를 링 기어와 피니언 사이에 제공하는 것이다.

구조를 가능한 한 소형화시키려면 서포트 링이 내부에 치형 부분을 가지고 작동 모터가 서포트 링의 외주에 반해 카운터 지지부를 수용하는 것이 유리한 것으로 판명되었다.

만일 작동 모터가 브래킷에 배치되고 상측 단부 영역에서 구동 피니언을 지탱하며 서로 일정한 각을 이루며 베이스로서 브래킷과 함께 지지삼각형을 형성하는 받침대에 의해 브래킷에 연결된다면 전체 체적을 작게 하면서 구조의 복잡성을 비교적 낮출 수 있다. 이런 방법은, 작동 모터가 브래킷에 연결되고 유극 및 하중으로 인해 서포트 링과 동심 배치되는 위치에서 브래킷이 벗어날지라도 유극 없이 맞물리도록 링 기어와 피니언을 유지할 수 있도록 한다.

본 발명은 도면에 나타낸 실시예를 참고로 아래에서 상세히 설명되고, 도면은 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 참고로 본 발명을 상세히 설명하기 위해, 본 발명에 따른 휠 현가 장치는 도 1에 나타낸 부품으로 구성된 조립체이다.

도 1에 나타낸 형태는 차체에서 대응하는 고정 플랜지를 포함하는, 판 모양의 마운팅 헤드(1)로 구성되는데, 상기 고정 플랜지에 대해 판 모양의 마운팅 헤드는 다른 방법으로 체결되거나 고정될 수 있다. 휠 현가 장치 다른 부분, 특히 베어링(3)을 통하여 마운팅 헤드(1)에 연결된 브래킷(2)은 마운팅 헤드(1)에 부착된다. 도 1은 베어링(3)의 단면도이다. 지면에 대해 수직으로 뻗어있는 중심선(4)을 가지는 베어링(3)은 차륜(5)의 직선 위치에 대해 양쪽 방향으로 적어도 110。 로, 마운팅 헤드(1)에 대해 브래킷(2)을 회전시킬 수 있고, 가로 운동 및 실제로 필요할 수 있는 다른 조타 프로그램을 실행할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 방법은 주어진 적절한 구조로 축(4)에 대해 360。로 차륜을 회전시킬 수 있다. L형의 모양으로 구성되고 수평 가장자리(2a)를 통하여 베어링(3)에 연결된 브래킷(2)은 두 개의 링크(6,7)로 구성된, 차륜 위치 설정 부재가 부착되고 가장자리(2a)에서 아래쪽으로 연장된 수직으로 뻗어있는 가장자리(2b)를 가진다. 베어링(8,9)에 의해 링크(2b)로 회전하고 차륜(5)의 세로 중심면과 평행하게 뻗어있는 링크(6,7) 중에서, 링크(6)는 비교적 작은 각으로 베어링(8)에서 아래쪽으로 연장된, 상부 링크를 형성하는 반면에, 링크(7)는 하부 링크를 형성하고 실질적으로 수평으로 뻗어있다. 상기 베어링(8,9)으로부터 가장자리(2b)에서 볼 수 있는 것처럼, 링크(6,7)는 가장자리(2a) 방향으로 뻗어있다. 차륜 단부에서, 링크(6,7)는 베어링(10,11)을 통하여, 차륜(5)에 의해 일부분 에워싸여진 바퀴통 모터(13)의 캐리어(12)로 연결된다. 개략적으로 나타낸, 차륜 현가 장치와 완충기 지지부(14) 및 가장자리(2b)에서 이격된 가장자리(2a)의 단부에 포함되는 상부 부착점은 링크(7)의 자유 단부, 베어링(9)으로부터 베어링(11)의 다른 측부 상의, 휠과 인접한 단부에서 유지된다. 브래킷(2)에 대해, 링크(6,7)는 차륜(5)과 브래킷(2) 사이에 놓이고 도 2에 나타난 것처럼, 차륜(5)의 위치는 브래킷(2)의 가장자리(2b)에 대해 횡방향으로 갈라지고, 가장자리(2b)에 대해 차륜(5)의 오프셋은 가장자리(2a,2b)에 대한 베어링 축(4)의 횡방향 오프셋의 두 배에 해당한다. 가장자리(2a)는 차륜(5)의 횡방향 오프셋 방향으로 가로 돌출부를 구비하고, 베어링(3)은 이 돌출부 위에서 지지된다. 본원의 실시예에서, 판 모양의 마운팅 헤드(1)에 나사로 고정된 외륜(3b)을 가지는 베어링(3)의 내륜(3a)에 연결된 베어링 판(15)을 통해 지탱된다.

베어링(3)과 동심으로, 판 모양의 마운팅 헤드(1)는 서포트 링(16)을 지탱하는데, 이것은 축(4)에 대해 더 긴 반경을 가지고 도 3에 나타난 것처럼 차륜의 불완전한 회전성이라는 점에서 완전하지 못하고 이것의 개방 단부는 차륜의 직립 위치에 대해, 차륜(5)의 외부 가장자리 영역까지 뻗어있는데, 이 단부는 브래킷의 선회 행정을 제한하는 스톱(17)을 포함한다.

고정된 서포트로서, 본원의 실시예에 따른 서포트 링(16)은 내부 치형 고리로서 설계되고 이것은 회전 직립부의 축(20)을 가지는 가장자리(2a)와 인접한 브래킷에 장착된다. 특히 도 3과 4에 도시된 대로, 본원의 실시예에서 이것은 가장자리(2a)의 세로 방향으로 뻗어있고 모터(19)와 브래킷(2)에 탄성 힌지로 연결되는, 서포트 받침대(21,22)에 의해 부착된다. 도 3의 평면도에서, 이것은 이등변 삼각형의 측면을 형성하고, 이 삼각형의 꼭지점은 축(4)으로부터 가장자리(2a)의 다른 측면에 놓이고 가장자리에 대해 횡방향으로 갈라지며 바닥은 가장자리(2a)에 의해 형성된다. 하측 단부 영역, 즉 피니언(18)과 이격된 단부에서 모터(19)를 지지하도록, 브래킷(2)에 대해 탄성 지지부(23)를 포함한다. 이런 유형의 모터(19)를 위한 연결장치는, 공차 및 마모에 관계없이 피니언(18)이 서포트 고리(16)와 맞물려서 유지되도록 보장한다. 여기에 기여하는 다른 요인은, 특히 피니언(18)과 대향해 서포트 링(16)에 대해 끼워 맞추어진, 모터(19)에 대해 고정된 외부 지지부(24)가 존재하고, 이 외부 지지부는 미끄럼 판(25)을 구비하는데 상기 미끄럼 판은 서포트 링(16)에 작동하고 모터에 대해 고정된 외부 서포트(24) 부분에 대해 스프링(26)에 의해 유지된다는 것이다.

도 5에 나타난 것처럼, 센서 측정 링으로서 베어링(3)의 내륜을 사용하고 차륜(5)과 이격되어 마주보는 측부에서 그 면에 측정 표시를 하는 것이 편리하다. 필요하다면, 대응하는 표시 층을 제공할 수도 있다. 측정 링으로서 사용되는 내륜 측부와 대향하여 배치된 것은 하나 이상의 센서(27)인데, 차륜(5)에 대해 내륜(15)의 회전 고정된 위치 때문에 센서를 수단으로 차륜의 각 실제 조타 위치를 감지할 수 있다. 센서(27)는 판 모양의 마운팅 헤드에서 대응하는 호울더를 포함하므로, 차체에 대해 마운팅 헤드를 알맞게 정렬할 수 있고, 조립하고 분해하는 동안 추가되는 조절 공정이 없다.

위의 상세한 설명에서, 고정 판은 마운팅 헤드(1)에 속하고 이 고정 판은 전체 조립체로서 여기에 부착된 다른 부품과 함께 꺼낼 수 있다는 것을 알 수 있다. 간단한 해법에 따르면 차량에 고정판을 두고 분해하기 위해 단지 베어링(3)을 풀면된다. 왜냐하면 브래킷과 여기에 부착된 부품, 구동부와 모터(19)는 조립체로서 베어링(3)으로 제거될 수 있기 때문이다.

전술한 두 구조에서, 즉 고정판을 가지는 조립체와 고정판이 없는 조립체, 즉 브래킷과 여기에 연결된 부품에 의해서만 형성된 조립체 유닛에서, 이 조립체는 베어링(3) 내부에 의해 형성된, 중심구를 갖춘 베어링(3)에 의해 에워싸인 영역에 제공되고, 이를 통하여 모든 전기 및 유압 연결부를 포함해, 차륜까지 모든 연결부를 통과할 수 있는데, 이것은 본원에 나타나 있지 않다.

본 발명에 대해 상세히 기술한 본문에서, 조타 축으로서 축(4) 둘레에서 차륜(5)의 회전과 브래킷을 위한 구동부는 톱니가 있는 구동부 형태로 나타나 있고 설명되었지만, 이것은 단지 예시에 불과하고 체인 구동부, 랙과 피니언 구동부 등처럼 구동부를 미끄럼이 없는 형태로 만들 수도 있다.

차량을 조종할 때 고도로 보장되어야 하는 안정성이 낮은 경우에, 회전축(4)과 동심을 이루는 지지링(16)의 치형부에 맞물리는 피니언을 갖춘 추가, 독립 제 2 모터를 제공함으로써 구동 성분을 두 개로 하는 것이 유리하다. 구동 모터가 단 하나만 있는 경우에 대응하는 안전 조치는 제 2 와인딩을 배치하는 것이다.

본문에서, 차륜 세트를 위한 회전 구동부가 조립체로서 차륜 현가 장치 포함된다는 사실은 차체 내의 전체 높이와 공간을 증가시킨다. 또, 나타낸 대로 서포트 링(16)을 배치하는 것은 긴 서포트-링 직경 및 일반적인 피니언 크기에서 아주 높은 전달률을 고려하므로, 차륜 세트를 회전 구동하기 위해 결합된 구동 모터는 비교적 저동력 구조로 만들어지므로 종래의 전동 장치로도 작동된다.

Claims (7)

1. 차량의 바닥 부분에 고정될 수 있는 마운팅 헤드(1)와, 조종 가능한 차륜(5)을 위한 캐리어로서 브래킷(2)을 포함하는데, 이 브래킷은 수직축(4) 둘레에서 회전할 수 있도록 마운팅 헤드(1)에 장착되고, 상기 마운팅 헤드(1)에 대해 브래킷(2)을 회전하는데 사용되고 브래킷(2)에 의해 지탱되며 마운팅 헤드(1)에 대해 고정되고 브래킷(2)의 회전축(4)과 동심을 이루는 링 기어(16)와 구동 피니언(18)에 의해 맞물려지는 작동 모터(19)를 포함한, 차량, 특히 상용차의 바퀴 현가 장치에 있어서, 서포트 링(16) 형태인 링 기어(16)는 작동 모터(19)를 위해 고정된 지지부를 형성하고, 작동 모터(19)를 위한 카운터 지지부(24)는 피니언(18)과 반대쪽 면에서 서포트 링(16)에 대해 배치되며, 작동 모터(19)는 브래킷(2)과 탄성을 가지며 힌지로 연결되는 것을 특징으로 하는 차륜 현가 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 서포트 링(16)은 내부에 톱니 형태 부분을 가지고 작동 모터(19)를 위한 카운터 지지부(24)는 서포트 링(16)의 외주에 배치되는 것을 특징으로 하는 차륜 현가 장치.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 카운터 지지부(24)는 탄성을 가지며 휘어질 수 있게 작동 모터에 연결되는 것을 특징으로 하는 차륜 현가 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 서포트 링(16)은 마운팅 헤드(1)에 부착되는 것을 특징으로 하는 차륜 현가 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 작동 모터(19)는 브래킷(2)과 수직으로 배치되고, 상측 단부 영역에서 구동 피니언(18)을 지탱하며 서로에 대해 일정한 각도를 이루며 배치된 받침대(21,22)에 의해 브래킷(2)에 연결되고, 베이스로서 브래킷(2)은 평면도에서 지지삼각형을 형성하는 것을 특징으로 하는 차륜 현가 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 받침대(21,22)는 작동 모터(19) 및 브래킷(2)과 탄성 연결되는 것을 특징으로 하는 차륜 현가 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 작동 모터(19)는 피니언(18)과 이격된 하부 영역에서 브래킷(2)에 대해 탄성 지지부(23)를 가지는 것을 특징으로 하는 차륜 현가 장치.