KR100408775B1 - 자동차의 후륜조향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 후륜조향장치에 대한 것으로서, 발명의 주된 목적은 고속 회전주행에 도움을 주기 위해 후륜을 조향할 수 있도록 하되, 보다 간단한 구조로 제조하고자 하는데 있으며, 또 한편으로는 제조 원가를 최소화 하여 널리 사용될 수 있도록 하고자 하는데 있는 것이다.

이를 위한 본 발명의 특징적인 구성은, 차체 프레임으로부터 연장된 지지부재(1)와; 그 지지부재와 후륜(R)을 연결하며 후륜이 회동가능하도록 하는 일작용점으로 작용하는 힌지(2)와; 상기 후륜(R)의 림(R1)상에 한쪽 끝이 연결되어 상기 후륜이 회동가능하도록 하는 타작용점으로 작용하는 타이로드앤드부재(3)와; 일측은 상기 타이로드앤드부재(3)의 다른쪽 끝에 연결되어 이 타이로드앤드부재를 길이 방향으로 왕복이동시켜 상기 후륜(R)을 회동시킴으로써 선회 주행시 후륜(R)을 조향할 수 있도록 하고, 타측은 상기의 지지부재와 결합된 구동모터 어셈블리를 구비하고; 그 구동모터 어셈블리의 모터(5)는 정,역회전이 가능하도록 하는 구성을 하고 있다.

Description

자동차의 후륜조향장치{Back wheel steering gear of car}

본 발명은 자동차의 후륜조향장치에 대한 것으로서, 더 상세하게는 조향장치를 가진 전륜 외에 후륜에도 조향기능을 추가로 설치하여 고속 선회시 주행안정성에 도움을 줄 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로 승용차는 양측 전륜에 조향장치를 설치하여 조향핸들을 좌, 우로 돌렸을 때, 상기 전륜이 좌, 우 조향될 수 있도록 되어 있다.

그리고 이와 같은 승용차가 고속 주행을 하면서 커브를 돌게되면 원심력 즉, 회전하는 속도에 비례하고, 회전 하는 반경에 반비례하는 크기의 힘이 바깥쪽으로 작용하므로 운전자는 속도를 줄이던가 회전반경을 작게 하여야 안전하게 주행할 수 있다.

상기와 같은 회전주행시 회전 반경을 가능한 크게 하고, 속도를 줄여야 하는 것은 효과적인 주행이 되지 못하기 때문에 근래에는 회전 주행성능을 향상시키기 위해 양측 전륜 외에 나머지 양측 후륜에도 조향장치를 설치하는 기술이 연구되고 있다.

즉, 도 1에서 보는 바와 같이 고속회전주행을 할 경우, 전륜(F)은 회전하고자 하는 회전방향의 안쪽을 향하고 있으나, 후륜(R)은 직진방향을 향하고 있기 때문에 선회 주행하는데 있어서는 전혀 도움이 안된다.

따라서 고속 회전주행시 상기 후륜(R)을 도 2에서 보는 바와 같이 임의의 각도 만큼씩 조절할 수 있도록 하는 장치가 소개 되어 있다.

그러나 후륜조향 장치는 전륜조향장치와 달리 조향을 위한 동력전달 체계는 물론 조향을 위한 각도, 조작시기, 조작방법 등에 있어서 큰 차이가 있기 때문에 종래의 후륜조향장치는 구조가 복잡할 뿐만 아니라 제조 원가가 높아지는 단점이 있고, 이러한 단점으로 인해 전반적으로 널리 실용화 되지 못하고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이를 해결 보완하고자 안출한 것으로서, 발명의 주된 목적은 고속 회전주행에 도움을 주기 위해 후륜을 조향할 수 있도록 하되, 보다 간단한 구조로 제조하고자 하는데 있으며, 또 한편으로는 제조 원가를 최소화 하여 널리 사용될 수 있도록 하고자 하는데 있는 것이다.

도 1은 일반적인 자동차의 회전주행시 차륜을 보인 개략도

도 2는 후륜 조향타입의 자동차 회전주행시의 차륜을 보인 개략도

도 3은 본 발명의 주요 구성을 보인 사시도

도 4는 본 발명의 주요 작동수단을 보인 평면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 지지부재 2 : 힌지

3 : 타이로드앤드부재 4 : 구동모터어셈브리

5 : 모터 6 : 변위감지센서

41 : 나사축 42 : 하우징

43 : 감속치차셋트 44 : 웜휠

이러한 목적을 해결하기 위한 본 발명은, 차체 프레임으로부터 연장된 지지부재와; 그 지지부재와 후륜(R)을 연결하며 후륜이 회동가능하도록 하는 일작용점으로 작용하는 힌지와; 상기 후륜(R)의 림(R1)상에 한쪽 끝이 연결되어 상기 후륜이 회동가능하도록 하는 타작용점으로 작용하는 타이로드앤드부재와; 일측은 상기 타이로드앤드부재의 다른쪽 끝에 연결되어 이 타이로드앤드부재를 길이 방향으로 왕복이동시켜 상기 후륜(R)을 회동시킴으로써 선회 주행시 후륜(R)을 조향할 수 있도록 하고, 타측은 상기의 지지부재와 결합된 구동모터 어셈블리를 구비하고; 이 구동모터 어셈블리의 모터(5)는 그 회전방향에 따라 상기 나사축이 좌, 우로 왕복이동하도록 정회전 또는 역회전이 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 후륜조향장치를 제공한다.또한, 바람직하게는 이러한 구동모터 어셈블리는, 정, 역회전이 가능하도록 구성된 모터와, 이 모터의 회전축의 끝단에 형성된 웜축과, 이 웜축과 치합되어 웜축의 회전에 응하여 구동되는 웜휠과, 이 웜휠의 구동에 응하여 구동되는 감속치차셋트와, 이 감속치차셋트의 구동에 응하여 좌우로 왕복운동하여 상기의 타이로드앤드부재를 왕복이동 시키는 나사축과, 이 나사축의 이동량을 감지하여 ECU로 전달하는 변위감지센서로 구성된다.이하 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 구성을 예시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 구성에 따른 구동모터어셈브리의 평면도이다.

먼저, 후륜(R)을 차체 프레임으로부터 연장된 지지부재(1)상에서 힌지(2)를 지점으로 회동가능토록 연결한다.

그리고, 상기 후륜(R)의 내측 림(R1)으로 외측 끝단이 연결된 통상의 타이로드앤드부재(3)를 연결하고, 상기한 타이로드앤드부재(3)를 길이 방향으로 왕복 이동시키기 위한 구동모터어셈브리(4)를 연결한다.

상기한 구동모터어셈브리(4)는 나사축(41)을 가지는 바, 그 일측 끝단은 상기한 타이로드앤드부재(3)와 연결하고, 그 타측 끝단은 하우징(42)의 내부에서 위해 웜휠(44)를 포함하는 감속치차셋트(43)와 치합시킨 것이다. 이때, 타이로드앤드부재와 나사축의 결합은 볼조인트구조로 될 수 있다.

또 하우징(42) 내부의 감속치차셋트(43)는 상기 웜휠(44)에 치합된 웜축(51)에 의해 구동되며, 상기 웜축(51)은 모터(5)의 회전자축의 끝단에 형성된 것이다.즉, 구동모터어셈블리는 타이로드부재를 왕복이동시키는 장치로서, 나사축, 웜기어, 감속치차셋트, 웜축, 모터를 포함하여 이루어지고, 그 결합관계는 전술한 바와 같이, 모터의 구동력을 전달하고, 모터의 회전운동을 왕복운동으로 전환시키는 기능을 하도록 되어 있다.

특히, 구동모터어셈브리(4)의 모터(5)는 반드시 정,역회전이 가능한 모터를 사용하여야 하며, 그 하우징(42)의 상부에는 상기 나사축(41)의 이동량을 감지하여 ECU(도시하지 않았음)로 전달하는 변위감지센서(6)가 부착되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 고속선회주행시 보다 안정된 방향으로 주행할 수 있도록 후륜(R)을 조향할 수 있다.

즉, 주행하고 있는 자동차의 차속과, 회전반경 등을 통상 차륜 또는 차축에 구비된 속도센서(미도시)와, 조향축에 구비된 토크센서(미도시)가 각각 감지하여 이 감지된 신호를 ECU에 인가하게 되고, 이 ECU에서 상기 감지된 수치를 연산하여 주행차량이 차량속도에 비해 급회전을 하고 있다고 판단될 경우에 상기한 구동모터어셈브리(4)에 작동신호를 인가하여 이를 작동시킨다.

구동모터어셈브리(4)의 모터(5)가 정회전 또는 역회전 작동하면 웜축(51)이 감속치차셋트(43)의 웜휠(44)를 회전시키고, 웜휠에 따라 회전하는 치차셋트(43)가 나사축(41)을 전진 또는 후진시키게 된다.

나사축(41)의 전진 또는 후진은 타이로드앤드부재(3)를 길이 방향으로 작동시키므로 지지부재(1)상에서 힌지(2)를 지점으로 회동가능토록 연결된 후륜(R)을 움직일 수 있게 된다.

그리고 이와 같이 하여 움직이는 후륜(R)의 조향각은 나사축(41)의 이동량과 비례하는 바, 나사축(41)의 이동량은 변위감지센서(6)가 계속적으로 감지하여 ECU에 전달되고, 또 ECU의 지시에 따라 변위량이 결정된다.

그리고, 회전 주행이 끝나면 전술한 토크센서가 조향축의 회전각이 "0"임을 감지하여 감지된 신호를 ECU에 보내게 되고, 이 ECU에서는 상기 감지된 신호에 따라 구동모터어셈브리(4)에 복귀신호를 인가하여 후륜(R)을 본래의 위치로 복귀시켜 정상적인 주행을 할 수 있게 한다.

이와 같은 후륜(R)의 조향은 양측 바퀴를 다 같은 양으로 조향할 수도 있고, 회전시 내측 및 외측의 회전반경이 달라짐에 따라 각각 다른 각도로 달리 조향할 수도 있는 것으로, 본 발명에 의한 후륜조향장치는 후륜의 좌, 우에 각각 별개로 설치됨이 바람직하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 고속주행시에는 차륜을 조향시킬 때 그다지 큰 힘이 필요치 않다는 것에 착안하여 안출한 것으로서, 나사축(41)을 전진 또는 후퇴시킬 수 있는 구동모터어셈브리(4) 만으로 후륜(R)을 조향할 수 있도록 하였는 바, 그 구조가 매우 간단하기 때문에 생산성이 우수하고, 제조비용이 저렴하여 널리 이용될 수 있는 장점을 가진다.

Claims (3)

1. 자동차의 조향장치에 있어서,

   차체 프레임으로부터 연장된 지지부재(1)와;

   그 지지부재와 후륜(R)을 연결하며 후륜이 회동가능하도록 하는 일작용점으로 작용하는 힌지(2)와;

   상기 후륜(R)의 림(R1)상에 한쪽 끝이 연결되어 상기 후륜이 회동가능하도록 하는 타작용점으로 작용하는 타이로드앤드부재(3)와;

   일측은 상기 타이로드앤드부재(3)의 다른쪽 끝에 연결되어 이 타이로드앤드부재를 길이 방향으로 왕복이동시켜 상기 후륜(R)을 회동시킴으로써 선회 주행시 후륜(R)을 조향할 수 있도록 하고, 타측은 상기의 지지부재와 결합된 구동모터 어셈블리를 구비하고;

   이 구동모터 어셈블리의 모터(5)는 그 회전방향에 따라 상기 나사축이 좌, 우로 왕복이동하도록 정회전 또는 역회전이 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 후륜조향장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기의 구동모터어셈브리(4)는, 상기의 모터(5)와, 이 모터의 회전축의 끝단에 형성된 웜축(51)과, 이 웜축과 치합되어 웜축의 회전에 응하여 구동되는 웜휠(44)과, 이 웜휠의 구동에 응하여 구동되는 감속치차셋트(43)와, 이 감속치차셋트의 구동에 응하여 좌우로 왕복운동하여 상기의 타이로드앤드부재를 왕복이동 시키는 나사축(41)과, 이 나사축의 이동량을 감지하여 ECU로 전달하는 변위감지센서(6)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 후륜조향장치.
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