KR101043148B1 - 8×8 차륜형 차량의 전차륜 조향 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치에 관해 개시한다. 개시된 본 발명은, 스티어링 휠로부터 회전력을 입력받아 제1 및 제2 출력축으로 회전력을 배분하는 T-형 미터 박스; 상기 T-형 미터 박스의 제2 출력축으로 배분된 회전력의 전달 방향을 변경하는 L-형 미터 박스; 상기 제1 출력축으로 배분된 회전력과 상기 L-형 미터 박스에 의해 방향이 변경된 회전력을 각각 소정 비율로 감속시키는 제1축 및 제4축 조향 기어 박스; 상기 제1축 및 제4축 조향 기어 박스에서 감속된 회전력을 각각 직선 운동력으로 변환하는 제1축 및 제4축 운동 변환 기구; 상기 제1축 및 제4축 운동 변환 기구에 의해 변환된 힘에 의해 각각 직선 운동하는 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체; 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체로부터 쌍을 이루며 분기되어 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체의 직선 운동에 연동하여 각각의 일단에 연결된 제1축 및 제4축 휠의 방향을 변경하는 제1축 및 제4축 타이 로드; 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체에 결합되어 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체의 직선운동에 연동하여 제2축 및 제3축 휠의 방향을 변경하는 제2축 및 제3축 조향수단을 포함하고, 상기 스티어링 휠의 회전시 그 전달된 힘에 의해 상기 제1축 및 제4축 휠이 서로에 대해 반대방향의 실질적으로 동일한 조향각을 이루며 조향되도록 구성된다. 이러한 구성의 본 발명에 의하면, 8x8 차륜형 차량에 전차륜 조향(ALL WHEEL STEERING) 시스템을 적용함으로써, 최소 조향 조건이 요구되는 열악한 환경 또는 특수한 도로 조건에서 최소한의 조향 반경 에 의해 조향이 가능하도록 하여 조향 시간을 단축하고 기동력을 향상시킬 수 있는 효과를 지니게 된다.

Description

8×8 차륜형 차량의 전차륜 조향 장치{APPARATUS FOR ALL WHEEL STEERING FOR 8x8 WHEELS TYPED VEHICLE}
본 발명은 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 8x8 차륜형 차량의 전륜(前輪)과 후륜(後輪) 및 전륜(前輪)과 연동된 제1 중륜(中輪)과 후륜과 연동된 제2 중륜(中輪)이 각각 실질적으로 동일한 조향 각도를 이루며 동시에 반대 방향으로 조향되도록 함으로써 전체 조향 반경을 최소화한 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치에 관한 것이다.
일반적으로 8x8 차륜형 차량은 조향 시 앞바퀴 또는 앞바퀴와 그와 연동된 중간 바퀴만 조향각을 이루도록 하는 전륜(前輪) 조향 시스템을 채용하고 있고 그로 인해 전체 조향 반경이 상대적으로 큰 단점을 지니게 된다. 이러한 사실은 전륜(前輪) 조향 시스템을 채용하고 있는 종래의 8x8 차륜형 차량의 조향 반경을 나타낸 도 1의 개념도를 참조하면 더욱 명확하다. 도 1을 참조하면, 8x8 차륜형 차량의 조향 반경의 중심은 모든 바퀴의 축선이 만나는 점이 되므로, 도 1과 같이 후륜(後輪)(41W, 42w) 및 그와 연동된 제2 중륜(中輪)(31w, 32w)이 전방향을 유지할 때 그 조향 반경의 중심은 전륜(前輪)(11w, 12w) 및 그와 연동된 제1 중륜(中 輪)(21w, 22w)의 축선이 만나는 점이 되므로 조향 반경이 큰 단점을 지니게 된다.
그러나, 근래에는 최소의 조향 반경이 요구되는 열악한 환경 또는 도로 조건에서도 8x8 차륜형 차량의 기동 조작이 필요한 경우가 자주 발생하게 되며, 무엇보다 다양한 지형 및 도로 조건을 갖춘 외국에의 수출시 필요한 조향 조건 및 기동성을 만족시키기 위해서라도 종래의 8x8 차륜형 차량에 대한 전륜(前輪) 조향 시스템의 개선이 요구되어 왔다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 8x8 차륜형 차량에 전차륜(全車輪) 조향(ALL WHEEL STEERING) 시스템을 적용함으로써, 최소 조향 조건이 요구되는 열악한 환경 또는 특수한 도로 조건에서 최소한의 조향 반경에 의해 조향이 가능하도록 하여 조향 시간을 단축하고 기동력을 향상시킬 수 있는 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 다양한 지형 및 도로 조건을 갖춘 외국에의 수출시 필요한 조향 조건 및 기동성을 용이하게 만족시켜 다양한 국가로의 수출을 적극적으로 모색할 수 있도록 한 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치를 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치는, 스티어링 휠로부터 회전력을 입력받아 제1 및 제2 출력축으로 회전력을 배분하는 T-형 미터 박스; 상기 T-형 미터 박스의 제2 출력축으로 배분된 회전력의 전달 방향을 변경하는 L-형 미터 박스; 상기 제1 출력축으로 배분된 회전력과 상기 L-형 미터 박스에 의해 방향이 변경된 회전력을 각각 소정 비율로 감속시키는 제1축 및 제4축 조향 기어 박스; 상기 제1축 및 제4축 조향 기어 박스에서 감속된 회전력을 각각 직선 운동력으로 변환하는 제1축 및 제4축 운동 변환 기구; 상기 제1축 및 제4축 운동 변환 기구에 의해 변환된 힘에 의해 각각 직선 운동하는 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체; 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체로부터 쌍을 이루며 분기되어 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체의 직선 운동에 연동하여 각각의 일단에 연결된 제1축 및 제4축 휠의 방향을 변경하는 제1축 및 제4축 타이 로드; 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체에 결합되어 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체의 직선운동에 연동하여 제2축 및 제3축 휠의 방향을 변경하는 제2축 및 제3축 조향수단을 포함하고, 상기 스티어링 휠의 회전시 그 전달된 힘에 의해 상기 제1축 및 제4축 휠이 서로에 대해 반대방향의 실질적으로 동일한 조향각을 이루며 조향되도록 구성된다.
이때, 상기 제2축 휠은 상기 제1축 휠의 조향각에 대응하여 동일방향을 이루며 조향되고, 상기 제3축 휠은 상기 제4축 휠의 조향각에 대응하여 동일방향을 이루며 조향되며, 상기 제2축 휠의 조향각과 제3축 휠의 조향각은 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어 상기 제1축 및 제4축 운동 변환 기구는, 각각, 상기 제1축 및 제4축 조향 기어 박스의 출력축에 결합되어 회전하는 제1축 및 제4축 피트먼 암; 및 상기 제1축 및 제4축 피트먼 암의 일측에 결합되어 상기 제1축 및 제4축 피트먼 암의 회전 운동에 따라 직선 운동하는 제1축 및 제4축 드래그 링크를 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어 상기 제2축 및 제3축 조향수단은, 각각, 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체에 결합되어 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체 의 직선운동에 의해 소정 각도만큼 회전하는 제1축 및 제4축 조인트 링크; 상기 제1축 및 제4축 조인트 링크의 회전 운동에 의해 직선 운동하는 제2축 및 제3축 부메랑 링크; 및 상기 제2축 및 제3축 부메랑 링크에 쌍을 이루며 결합되어 상기 제2축 및 제3축 부메랑 링크의 직선 운동에 연동하여 각각의 일단에 연결된 제2축 및 제3축 휠의 방향을 변경하는 제2축 및 제3축 타이 로드를 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치에 의하면, 8x8 차륜형 차량에 전차륜 조향(ALL WHEEL STEERING) 시스템을 적용함으로써, 최소 조향 조건이 요구되는 열악한 환경 또는 특수한 도로 조건에서 최소한의 조향 반경에 의해 조향이 가능하도록 하여 조향 시간을 단축하고 기동력을 향상시킬 수 있는 효과를 지니게 된다.
또한, 본 발명에 따른 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치에 의하면, 다양한 지형 및 도로 조건을 갖춘 외국에의 수출시 필요한 조향 조건 및 기동성을 용이하게 만족시킬 수 있는 효과를 지니게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전차륜(全車輪) 조향 장치(1000)는 운전자에 의해 제어되는 스티어링 조립체(1100)와, 상기 스티어링 조립체(1100)에 의해 전달된 힘에 의해 전륜(前輪), 제1 중륜(中輪), 제2 중륜(中輪), 및 후륜(後輪)을 각각 조향하는 제1축 조향 조립체(1200)와, 제2축 조향 조립체(1300), 제3축 조향 조립체(1500), 및 제4축 조향 조립체(1400)로 구성된다.
상기 스티어링 조립체(1100)는 운전자에 의해 직접 조작되는 스티어링 휠(1110)과, 상기 스티어링 휠(1110)과 연결되어 상기 스티어링 휠(1110)을 안정적으로 지지하면서 입력된 회전력을 T-형 미터 박스(1210)의 입력축(1130)에 전달하는 스티어링 칼럼(1120)으로 구성된다.
상기 제1축 조향 조립체(1200)는 1개의 입력축(1130)과 2개의 출력축(1211, 1212)을 구비한 T-형 미터 박스(1210)와, 상기 2개의 출력축 중 제1 출력축(1211)으로 배분된 회전력을 소정 비율로 감속시키는 제1축 조향 기어 박스(1220)와, 상기 제1축 조향 기어 박스(1220)에서 감속된 회전력을 직선 운동력으로 변환시키는 제1축 운동 변환 기구(1230)와, 상기 제1축 운동 변환 기구(1230)에 의해 변환된 직선 운동력에 의해 직선 운동하는 제1축 조향 가이드 조립체(1240)와, 상기 제1축 조향 가이드 조립체(1240)로부터 각각 쌍을 이루며 분기된 제1축 타이 로드(1241, 1242)와, 상기 제1축 타이 로드(1241, 1242)의 말단에 각각 결합된 한 쌍의 제1축 너클 암(1241n, 1242n)을 구비한다. 상기 한 쌍의 제1축 너클 암(1241n, 1242n)의 단부에는 한 쌍의 제1축 휠(1241w, 1242w)이 각각 결합되어 스티어링 휠(1110)로부터 전달된 힘에 의해 조향각을 이루게 된다. 이때, 상기 한 쌍의 제1축 휠(1241w, 1242w)은 그 위치적 특징에 따라 전륜(前輪)으로 통칭하도록 한다. 또한, 상기 제1축 조향 가이드 조립체(1240)에는 제1축 조인트 링크(1244)가 결합되어 상기 제1축 조향 가이드 조립체(1240)의 직선운동에 의해 소정 각도만큼 회전운동을 하게 된다.
상기 제2축 조향 조립체(1300)는 상기 제1축 조인트 링크(1244)와 샤프트에 의해 결합되어 상기 제1축 조인트 링크(1244)의 회전 운동에 의해 직선 운동하는 제2축 부메랑 링크(1310)와, 상기 제2축 부메랑 링크(1310)에 쌍을 이루며 결합되어 상기 제2축 부메랑 링크(1310)의 직선 운동에 연동하는 한 쌍의 제2축 타이 로드(1311, 1312)와, 상기 한 쌍의 제2축 타이 로드(1311, 1312)의 말단에 결합된 한 쌍의 제2축 너클 암(1311n, 1312n)을 구비한다. 상기 한 쌍의 제2축 너클 암(1311n, 1312n)의 단부에는 한 쌍의 제2축 휠(1311w, 1312w)이 각각 결합되어 상기 전륜(前輪)(1241w, 1242w)의 조향각에 대응하여 동일방향으로 소정의 조향각을 이루게 된다. 이때, 상기 한 쌍의 제2축 휠(1311w, 1312w)은 그 위치적 특징에 따라 제1 중륜(中輪)으로 통칭하도록 한다.
상기 제4축 조향 조립체(1400)는 상기 T-형 미터 박스(1210)의 2개의 출력축 중 제2 출력축(1212)으로 배분된 회전력의 전달 방향을 약 90°만큼 변경하는 L-형 미터 박스(1410)와, 상기 L-형 미터 박스(1410)에 의해 방향이 변경된 회전력을 소정 비율로 감속시키는 제4축 조향 기어 박스(1420)와, 상기 제4축 조향 기어 박스(1420)에서 감속된 회전력을 직선 운동력으로 변환시키는 제4축 운동 변환 기구(1430)와, 상기 제4축 운동 변환 기구(1430)에 의해 변환된 직선 운동력에 의해 직선 운동하는 제4축 조향 가이드 조립체(1440)와, 상기 제4축 조향 가이드 조립체(1440)로부터 각각 쌍을 이루며 분기된 제4축 타이 로드(1441, 1442)와, 상기 제4축 타이 로드(1441, 1442)의 말단에 각각 결합된 한 쌍의 제4축 너클 암(1441n, 1442n)을 구비한다. 상기 한 쌍의 제4축 너클 암(1441n, 1442n)의 단부에는 한 쌍의 제4축 휠(1441w, 1442w)이 각각 결합되어 스티어링 휠(1110)로부터 전달된 힘에 의해 조향각을 이루게 된다. 이때, 상기 한 쌍의 제4축 휠(1441w, 1442w)은 그 위치적 특징에 따라 후륜(後輪)으로 통칭하도록 한다. 또한, 상기 제4축 조향 가이드 조립체(1440)에는 제4축 조인트 링크(1444)가 결합되어 상기 제4축 조향 가이드 조립체(1440)의 직선운동에 의해 소정 각도만큼 회전운동을 하게 된다.
상기 제3축 조향 조립체(1500)는 상기 제4축 조인트 링크(1444)와 샤프트에 의해 결합되어 상기 제4축 조인트 링크(1444)의 회전 운동에 의해 직선 운동하는 제3축 부메랑 링크(1510)와, 상기 제3축 부메랑 링크(1510)에 쌍을 이루며 결합되어 상기 제3축 부메랑 링크(1510)의 직선 운동에 연동하는 한 쌍의 제3축 타이 로드(1511, 1512)와, 상기 한 쌍의 제3축 타이 로드(1511, 1512)의 말단에 결합된 한 쌍의 제3축 너클 암(1511n, 1512n)을 구비한다. 상기 한 쌍의 제3축 너클 암(1511n, 1512n)의 단부에는 한 쌍의 제3축 휠(1511w, 1512w)이 각각 결합되어 상기 후륜(後輪)(1441w, 1442w)의 조향각에 대응하여 동일방향으로 소정의 조향각을 이루게 된다.
한편, 도 3을 미리 참조하면, 상기 제1축 운동 변환 기구(1230)는 상기 제1축 조향 기어 박스(1220)의 출력축(1221)에 결합되어 회전하는 제1축 피트먼 암(1231)과, 상기 제1축 피트먼 암(1231)의 일측에 결합되어 상기 제1축 피트먼 암(1231)의 회전 운동에 따라 직선 운동하는 제1축 드래그 링크(1232)로 구성된다. 그러나, 전술한 제1축 운동 변환 기구(1230)의 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 것일 뿐 본 발명에서는 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있는 기구라면 어떠한 형태라도 적용될 수 있다. 그 다른 예로는 피니언-랙 기어의 결합체가 대표적이다. 또한, 상기 제4축 운동 변환 기구(1430)는 상기한 제1축 운동 변환 기구(1230)와 실질적으로 동일한 구성에 의하는 것이 바람직하며, 따라서 본 명세서에서는 그 설명 및 도시를 생략하도록 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 작동을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3은 도 2의 8x8 차륜형 차량의 전륜(全輪) 및 제1 중륜(中輪) 조향 장치의 작동 원리를 나타낸 작동도이고, 도 4는 도 2의 8x8 차륜형 차량의 후륜(後輪) 및 제2 중륜(中輪) 조향 장치의 작동 원리를 나타낸 작동도이다. 도 5a는 도 3의 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치의 전륜(前輪) 조향 원리를 나타낸 작동도이고, 도 5b는 도 3의 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치의 후륜(後輪) 조향 원리를 나타낸 작동도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전차륜(全車輪) 조향 장치가 장착된 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 상태도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전차륜(全車輪) 조향 장치가 장착된 8x8 차륜형 차량의 조향 반경을 나타낸 개념도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전차륜(全車輪) 조향 장치가 장착된 8x8 차륜형 차량의 실제 조향 반경의 차이를 나타낸 비교도이다.
도 2를 함께 참조하면, 운전자가 스티어링 휠(1110)을 조작하게 되면 발생된 회전력이 스티어링 칼럼(1120)을 통해 T-형 미터 박스(1210)의 입력축(1130)으로 전달된다. 상기 입력축(1130)을 통해 입력된 회전력은 T-형 미터 박스(1210)를 통해 2개의 출력축으로 배분된다. 그 중 제1 출력축(1211)으로 출력된 회전력은 힘의 전달 방향이 90°만큼 변경되어 제1축 조향 기어 박스(1220)로 입력되고, 나머지 제2 출력축(1212)은 릴레이 링크로 회전력을 전달하여 L-형 미터 박스(1410)를 거쳐 힘의 전달 방향이 90°만큼 변경되어 상기 제1축 조향 기어 박스(1220)와 플랫폼상에 대칭적으로 배치된 제4축 조향 기어 박스(1420)로 입력되게 된다.
도 3을 참조하면, 상기와 같이 제1축 조향 기어 박스(1220)에 입력된 회전력은 제1축 조향 기어 박스(1220) 내의 정적 기어비에 의해 일정 비율로 감속 및 배력되게 된다. 감속 및 배력된 회전력은 제1축 조향 기어 박스(1220)의 출력축(1221)과 연결된 제1축 피트먼 암(1231)을 회전시키게 되고, 그에 따라 상기 제1축 피트먼 암(1231)에 연결된 제1축 드래그 링크(1232)가 도면상 오른쪽 또는 왼쪽으로 직선 운동하게 된다. 직선 운동하는 상기 제1축 드래그 링크(1232)는 그에 연결된 제1축 조향 가이드 조립체(1240)에 내장된 제1축 크래들 조립체(1243)를 직선 운동시키게 된다. 그로 인해 상기 제1축 크래들 조립체(1243)에 연결되어 한 쌍으로 분기된 제1축 타이 로드(1241, 1242)가 밀리거나 당겨지게 된다. 상기 제1축 타이 로드(1241, 1242)의 운동은 그 말단에 결합된 한 쌍의 제1축 너클 암(1241n, 1242n)을 밀거나 당기게 되고, 상기 제1축 너클 암(1241n, 1242n)은 그 단부에 결합된 한 쌍의 전륜(前輪)(1241w, 1242w)을 상기 제1축 너클 암(1241n, 1242n)의 힌지점을 기준으로 소정 각도로 조향시키게 된다.
한편, 상기 제1축 조향 가이드 조립체(1240)가 직선 운동하게 되면 그에 결합된 상기 제1축 조인트 링크(1244)가 소정 각도만큼 회전하게 된다. 상기 제1축 조인트 링크(1244)가 회전하게 되면 그와 샤프트에 의해 연결된 상기 제2축 부메랑 링크(1310)가 부메랑 링크의 일반적인 작동 원리에 의해 직선 운동하게 된다. 상기 제2축 부메랑 링크(1310)가 양쪽으로 직선 운동하게 되면 그에 쌍으로 결합된 상기 제2축 타이 로드(1311, 1312)가 밀리거나 당겨지게 되고, 그로 인해 그 말단에 결합된 한 쌍의 제2축 너클 암(1311n, 1312n)이 밀리거나 당겨지게 되어 상기 한 쌍의 제1 중륜(中輪)(1311w, 1312w)이 각각 소정 각도로 조향되게 된다. 이때, 상기 제1 중륜(中輪)(1311w, 1312w)의 조향각은 상기 전륜(前輪)(1241w, 1242w)의 조향각에 대응되되 그 각도는 전륜(前輪)(1241w, 1242w)의 조향각보다 실질적으로 작게 된다. 이는 실제 본 발명의 차량이 전륜(前輪)(1241w, 1242w)의 조향각을 따라 지면에서 회전 구동하게 될 때 제1 중륜(中輪)(1311w, 1312w)이 그 회전 원주 상의 접선에 평행하게 조향되도록 하기 위함이다.
한편, 제4축 조향 조립체(1400) 및 그에 연동된 제3축 조향 조립체(1500)의 작동 원리는 도 4에 도시된 바와 같으며 이는 전술한 제1축 조향 조립체(1200) 및 그에 연동한 제2축 조향 조립체(1300)와 실질적으로 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이와 같이, 제1축 조향 조립체(1200)의 조향 작동 원리는 그와 실질적으로 동일한 구성을 지닌 제4축 조향 조립체(1400)에 동일하게 적용됨으로써 상호 동일 한 조향각을 이루게 된다. 또한, 제2축 조향 조립체(1300)의 조향 작동 원리도 제3축 조향 조립체(1500)와 동일하게 되어 상호 동일한 조향각을 이루게 된다. 다만, 상기 제1축 조향 조립체와 그와 연동하는 제2축 조향 조립체(1300)는 제4축 조향 조립체와 그와 연동하는 제3축 조향 조립체(1500)와 각각 타이 로드의 분기된 방향의 차이로 인해 조향 방향이 반대를 이루게 된다. 이러한 차이를 도 5a 및 도 5b를 통해 설명하도록 한다.
도 5a를 참조하면, 제1축 조향 가이드 조립체(1240)가 왼쪽으로 이동하게 되면, 한 쌍의 제1축 타이 로드 중 좌측 타이 로드(1242)는 좌측 전륜(前輪)(1242w)을 킹핀 중심선을 기준으로 밀어서 그 조향 방향이 시계 방향을 이루며 회전하도록 한다. 또한, 우측 타이 로드(1241)는 우측 전륜(前輪)(1241w)을 킹핀 중심선을 기준으로 당겨서 그 조향 방향이 시계 방향을 이루며 회전하도록 한다.
도 5b를 참조하면, 제4축 조향 가이드 조립체(1440)가 왼쪽으로 이동하게 되면, 한 쌍의 제4축 타이 로드 중 좌측 타이 로드(1442)는 좌측 후륜(後輪)(1442w)을 킹핀 중심선을 기준으로 밀어서 그 조향 방향이 반시계 방향을 이루며 회전하도록 한다. 또한, 우측 타이 로드(1441)는 우측 후륜(後輪)(1441w)을 킹핀 중심선을 기준으로 당겨서 그 조향 방향이 반시계 방향을 이루며 회전하도록 한다.
즉, 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체(1240, 1440)는 그 운동 방항이 동일하게 되나 제1축 및 제4축 타이 로드(1241, 1242; 1441, 1442)가 각각 반대 방향으로 분기되도록 배치되고 제1축 및 제4축 타이 로드(1241, 1242; 1441, 1442)가 전륜(前輪) 및 후륜(後輪)(1241w, 1242w; 1441w, 1442w)에 결합된 위치를 킹핀 중심 선을 기준으로 반대가 되도록 함으로써, 본 발명에서는 동일하게 배분된 회전력에 의해 전륜(前輪) 및 후륜(後輪)(1241w, 1242w; 1441w, 1442w)이 반대 방향으로 동일한 각도만큼 동시에 회전하게 된다. 또한, 제2축 조향 조립체(1300)와 제3축 조향 조립체(1500)는 각각이 제1축 조향 조립체(1200) 및 제4축 조향 조립체(1400)에 연동하여 작동하므로 제1 중륜(中輪) 및 제2 중륜(中輪)(1311w, 1312w; 1511w, 1512w) 또한 상호간에 반대 방향으로 동일한 각도만큼 동시에 회전하게 된다. 이러한 본 발명의 전차륜(全車輪) 조향 상태는 도 6에 도시된 바와 같다.
상기한 구성 및 작동 상의 특징으로 인해 본 발명의 전차륜(全車輪) 조향 장치(1000)가 장착된 8x8 차륜형 차량은 도 7에 도시된 바와 같이 전륜(前輪)(1241w, 1242w), 제1 중륜(中輪)(1311w, 1312w), 제2 중륜(中輪)(1511w, 1512w), 및 후륜(後輪)(1441w, 1442w)의 축선의 교차점이 차량으로부터 거리가 짧게 된다. 따라서, 본 발명에 의하면 전륜(前輪) 및 그에 연동하는 제1 중륜(中輪)만 조향되던 종래의 기술(도 1 참조)에 비해 상대적으로 매우 짧은 조향 반경을 지니게 된다. 도 8에는 종래 기술의 조향 반경과 본 발명의 조향 반경이 비교되어 도시되어 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치에 따르면 8x8 차륜형 차량의 조향 반경이 종래에 비해 짧아짐으로 인해 최소 조향 조건이 요구되는 열악한 환경 또는 도로 조건에서 짧은 시간 내에 기동성 있는 조향이 가능하게 된다.
한편, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변 형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래의 8x8 차륜형 차량의 조향 반경을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치의 구성도.
도 3은 도 2의 8x8 차륜형 차량의 전륜(全輪) 및 제1 중륜(中輪) 조향 장치의 작동 원리를 나타낸 작동도.
도 4는 도 2의 8x8 차륜형 차량의 후륜(後輪) 및 제2 중륜(中輪) 조향 장치의 작동 원리를 나타낸 작동도.
도 5a는 도 3의 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치의 전륜(前輪) 조향 원리를 나타낸 작동도이고, 도 5b는 도 3의 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치의 후륜(後輪) 조향 원리를 나타낸 작동도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전차륜(全車輪) 조향 장치가 장착된 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 상태도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전차륜(全車輪) 조향 장치가 장착된 8x8 차륜형 차량의 조향 반경을 나타낸 개념도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전차륜(全車輪) 조향 장치가 장착된 8x8 차륜형 차량의 실제 조향 반경의 차이를 나타낸 비교도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1000 : 전차륜(全車輪) 조향 장치
1110 : 스티어링 휠
1210 : T-형 미터 박스 1410 : L-형 미터 박스
1220 : 제1축 조향 기어 박스 1420 : 제4축 조향 기어 박스
1230 : 제1축 운동 변환 기구 1430 : 제4축 운동 변환 기구
1240 : 제1축 조향 가이드 조립체 1440 : 제4축 조향 가이드 조립체
1241, 1242 : 제1축 타이 로드 1441, 1442 : 제4축 타이 로드
1244 : 제1축 조인트 링크 1444 : 제4축 조인트 링크
1310 : 제2축 부메랑 링크 1510 : 제3축 부메랑 링크
1311, 1312 : 제2축 타이 로드 1511, 1512 : 제3축 타이 로드

Claims (4)

  1. 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치(1000)에 있어서, 상기 조향 장치는(1000),
    스티어링 휠(1110)로부터 회전력을 입력받아 제1 및 제2 출력축(1211, 1212)으로 회전력을 배분하는 T-형 미터 박스(1210);
    상기 T-형 미터 박스(1210)의 제2 출력축(1212)으로 배분된 회전력의 전달 방향을 변경하는 L-형 미터 박스(1410);
    상기 제1 출력축(1211)으로 배분된 회전력과 상기 L-형 미터 박스(1410)에 의해 방향이 변경된 회전력을 각각 소정 비율로 감속시키는 제1축 및 제4축 조향 기어 박스(1220, 1420);
    상기 제1축 및 제4축 조향 기어 박스(1220, 1420)에서 감속된 회전력을 각각 직선 운동력으로 변환하는 제1축 및 제4축 운동 변환 기구(1230, 1430);
    상기 제1축 및 제4축 운동 변환 기구(1230, 1430)에 의해 변환된 힘에 의해 각각 직선 운동하는 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체(1240, 1440);
    상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체(1240, 1440)로부터 쌍을 이루며 분기되어 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체(1240, 1440)의 직선 운동에 연동하여 각각의 일단에 연결된 제1축 및 제4축 휠(1241w, 1242w; 1441w, 1442w)의 방향을 변경하는 제1축 및 제4축 타이 로드(1241, 1242; 1441, 1442);
    상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체(1240, 1440)에 결합되어 상기 제1 축 및 제4축 조향 가이드 조립체(1240, 1440)의 직선운동에 연동하여 제2축 및 제3축 휠(1311w, 1312w; 1511w, 1512w)의 방향을 변경하는 제2축 및 제3축 조향수단
    을 포함하고,
    상기 스티어링 휠(1110)의 회전시 그 전달된 힘에 의해 상기 제1축 및 제4축 휠(1241w, 1242w; 1441w, 1442w)이 서로에 대해 반대방향의 실질적으로 동일한 조향각을 이루며 조향되는 것인 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치(1000).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2축 휠(1311w, 1312w)은 상기 제1축 휠(1241w, 1242w)의 조향각에 대응하여 동일방향을 이루며 조향되고, 상기 제3축 휠(1511w, 1512w)은 상기 제4축 휠(1441w, 1442w)의 조향각에 대응하여 동일방향을 이루며 조향되며, 상기 제2축 휠(1311w, 1312w)의 조향각과 제3축 휠(1511w, 1512w)의 조향각은 실질적으로 동일한 것인 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치(1000).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1축 및 제4축 운동 변환 기구(1230, 1430)는, 각각,
    상기 제1축 및 제4축 조향 기어 박스(1220, 1420)의 출력축(1221, 1421)에 결합되어 회전하는 제1축 및 제4축 피트먼 암(1231, 1431); 및
    상기 제1축 및 제4축 피트먼 암(1231, 1431)의 일측에 결합되어 상기 제1축 및 제4축 피트먼 암(1231, 1431)의 회전 운동에 따라 직선 운동하는 제1축 및 제4 축 드래그 링크(1232, 1432)
    를 포함하는 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치(1000).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서
    상기 제2축 및 제3축 조향수단은, 각각,
    상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체(1240, 1440)에 결합되어 상기 제1축 및 제4축 조향 가이드 조립체(1240, 1440)의 직선운동에 의해 소정 각도만큼 회전하는 제1축 및 제4축 조인트 링크(1244, 1444);
    상기 제1축 및 제4축 조인트 링크(1244, 1444)의 회전 운동에 의해 직선 운동하는 제2축 및 제3축 부메랑 링크(1310, 1510); 및
    상기 제2축 및 제3축 부메랑 링크(1310, 1510)에 쌍을 이루며 결합되어 상기 제2축 및 제3축 부메랑 링크(1310, 1510)의 직선 운동에 연동하여 각각의 일단에 연결된 제2축 및 제3축 휠(1311w, 1312w; 1511w, 1512w)의 방향을 변경하는 제2축 및 제3축 타이 로드(1311, 1312; 1511, 1512)
    를 포함하는 8x8 차륜형 차량의 전차륜(全車輪) 조향 장치(1000).
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