KR101445300B1

KR101445300B1 - 차량의 보조바퀴 축 구조

Info

Publication number: KR101445300B1
Application number: KR1020130038993A
Authority: KR
Inventors: 조용균
Original assignee: 한국상용트럭 주식회사
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2014-09-29

Abstract

상하 높이가 비교적 큰 대용량 에어 스프링을 적용하면서도 지상고를 충분히 확보할 수 있으며, 셀프 스티어링 및 파워 스티어링을 위한 충분한 공간을 확보함과 아울러 구조적으로 매우 안정적이고 견고해지도록 개선된 구조를 갖는 차량의 보조바퀴 축 구조가 개시된다. 차량의 보조바퀴 축 구조는 차량의 차체에 결합되는 프레임과, 상기 프레임에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 로드 암과, 상기 프레임에 구비되고 압축공기에 의하여 팽창함에 따라 보조바퀴를 승강 및 하강시키는 리프트 에어백 및 라이드 에어백과, 상기 보조바퀴를 연결시키는 액슬을 포함하며, 상기 로드 암은 적어도 일 부위가 상부 방향으로 굴곡 형성된 굴곡부를 구비하고, 상기 굴곡부의 하측에 상기 액슬이 체결된다. 따라서, 차량의 보조바퀴 축 구조는 구조적인 강도가 크게 향상되고, 기존 일자 형태의 로드 암에 비해 더욱 큰 힘에 대해 변형을 최소화할 수 있으며, 상하 및 좌우의 조작이 가능함과 동시에 안정적인 주행 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 타이어의 마모 및 차체 충격이 감소하고 연비를 향상시킬 수 있으며, 지상고를 충분히 확보함과 동시에 구동축 및 액슬 등의 구성과의 간섭을 효과적으로 방지하고,적재 중량의 분배를 최적화하기 용이하다.

Description

차량의 보조바퀴 축 구조{SHAFT STRUCTURE FOR STABILIZER OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 보조바퀴 축 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대형 트럭에 적용되어 운행을 보조하는 보조바퀴 축에 장착되어 적재 중량을 분배하기 위한 차량의 보조바퀴 축 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 액슬 리프팅 구조는 대형 트럭 및 특장차에 있어서 구동 리어 액슬이 한축 또는 두축으로 구성되어 있는 구동 액슬의 전방 또는 후방에 리프팅 액슬을 장착하여 화물의 적차 및 공차 시에 리어 액슬 중 하나를 업 또는 다운시켜 타이어의 마모를 줄이고 연비를 향상시키며 축중 규제 하중을 만족하기 위한 시스템이다. 상기의 리프팅 액슬 중 구동 액슬보다 전방에 위치할 때 푸셔 액슬이라 하고, 반대로 구동 액슬보다 후방에 위치할 때 태그 액슬이라 한다.

선 출원된 대한민국 등록특허공보 제10-0797560호(2008.01.17)에는 대형차량용 리어에어서스펜션의 캐스터 조절장치가 개시된바 있다. 도 1은 종래의 대형차량용 리어에어서스펜션의 캐스터 조절장치를 도시한 측면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 대형차량용 리어에어서스펜션의 캐스터 조절장치는 프레임(10)의 양측 하부에 하강용 에어스프링(16)과 상승용 에어스프링(24)이 2개의 제1 및 제2 승강 작동링크(14,20)에 의해 4절 링크방식으로 설치되어 있다.

조향후륜(ST)은 차체의 후륜 전방 또는 후방에 설치되며, 운전자의 조작에 의해 상승 또는 하강되어 운전자의 의도대로 선택적으로 작동되고, 이는 별도의 뒷 차축(26) 및 그 양단의 차축단부(26a)에 장착되어 뒤 차축(26) 후방에 평행하게 설치된 타이로드(28)를 통해 연결된다. 아울러, 뒤 차축(26)에는 타이로드(28) 및 너클 암이 뒤 차축(26)과 평행한 병렬 형태로 배치된다. 하강용 에어스프링(16)은 프레임(10) 후단 하면의 상부 앤드부재(22)에 직립 방향으로 신축될 수 있도록 설치되고, 하강용 에어스프링(16)의 저면에 승강작동용의 하부 앤드부재(18)가 장착된다.

상승용 에어스프링(24)은 프레임(10)의 선단 하부의 스프링 하우징(12) 내에 설치되며, 이 스프링 하우징(12)의 후단벽면인 직립앤드부재(12a)에 프레임(10)의 길이방향을 따라 신축될 수 있도록 설치되고, 선단 부분은 제1승강작동링크(14)의 선단이 고정되고 제1승강작동링크(14)의 꺽인 부분이 핀(14a)을 중심으로 하여 축선회하도록 설치되며 다른 일단이 핀(14b)을 매개로 하부 앤드부재(18)의 하부에 연결된다. 상승용 에어스프링(16)의 후단에 연장된 로드(17)의 끝단과 제2승강작동링크(20)가 핀(20c)(20b)을 매개로 하부 앤드부재(18)의 상부에 연결되며, 직립앤드부재(12a)에는 힌지(32)를 중심으로 회전되는 기억자형 회동링크(34)가 설치된다. 회동링크(34)의 끝단은 프레임(10)에 장착된 에어챔버(36)의 플런저(38)의 끝단과 연결된다.

종래의 차량의 보조바퀴 축 구조에 있어서 상승용 에어 스프링의 상하 높이에 따라 용량이 결정되어 큰 하중을 수용하기 위해 통백 타입의 큰 에어 스프링을 설치하도록 요구받고 있다. 하지만, 종래의 보조바퀴 축 구조는 지상고 확보를 위해 높이 방향으로 설치 공간의 제약이 있기 때문에 에어 스프링의 높이 폭을 크게 설계하는데 한계가 있으며, 에어 스프링과 리프트 스프링 간의 연결 구조가 취약하고, 셀프 스티어링 및 파워 스티어링을 위한 장비의 설치시 충분한 공간을 확보할 수 없는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0797560호(2008.01.17)

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상하 높이가 비교적 큰 대용량 에어 스프링을 적용하면서도 지상고를 충분히 확보할 수 있으며, 셀프 스티어링 및 파워 스티어링을 위한 충분한 공간을 확보함과 아울러 구조적으로 매우 안정적이고 견고해지도록 개선된 구조를 갖는 차량의 보조바퀴 축 구조를 제공한다.

본 발명에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조는 차량의 차체에 결합되는 프레임과, 상기 프레임에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 로드 암과, 상기 프레임에 구비되고 압축공기에 의하여 팽창함에 따라 보조바퀴를 승강 및 하강시키는 리프트 에어백 및 라이드 에어백과, 상기 보조바퀴를 연결시키는 액슬을 포함하며, 상기 로드 암은 적어도 일 부위가 상부 방향으로 굴곡 형성된 굴곡부를 구비하고, 상기 굴곡부의 하측에 상기 액슬이 체결된다.

본 발명에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조는 구조적인 강도가 크게 향상되고, 기존 일자 형태의 로드 암에 비해 더욱 큰 힘에 대해 변형을 최소화할 수 있으며, 상하 및 좌우의 조작이 가능함과 동시에 안정적인 주행 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 타이어의 마모 및 차체 충격이 감소하고 연비를 향상시킬 수 있으며, 지상고를 충분히 확보함과 동시에 구동축 및 액슬 등의 구성과의 간섭을 효과적으로 방지하고,적재 중량의 분배를 최적화하기 용이한 매우 유용한 발명이다.

도 1은 종래의 트럭의 푸셔 및 태그 액슬의 구성을 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조를 정면에서 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조를 배면에서 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조를 도시한 평면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조의 일부를 도시한 정면 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조의 일부를 도시한 배면 사시도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조의 일부를 도시한 측면도이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 차량의 보조바퀴 축 구조의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조를 정면에서 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조를 배면에서 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조를 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조의 일부를 도시한 정면 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조의 일부를 도시한 배면 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조의 일부를 도시한 측면도이다.

도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조는 프레임(71)과, 로드 암(73)과, 리프트 에어백(72) 및 라이드 에어백(75)과, 액슬(76)을 포함한다.

프레임(71)은 차량의 차체(79)에 결합된다. 프레임(71)의 상부에는 "ㄴ"자 형상으로 굴곡 형성된 앵글부(711)가 구비되고, 앵글부(711)는 차체(79)에 체결된다. 상기 프레임(71)의 일 측에는 후술할 로드 암(73)의 측면 플레이트부(732)를 삽입함과 아울러 리프트 에어백(72)을 수용하기 위한 박스부(712)가 구비된다. 박스부(712)에는 리프트 에어백(72)을 설치하기 위한 공간부(713)가 형성되어 있다. 상기 프레임(71)의 타 측에는 후술할 라이드 에어백(75)의 상단을 지지 고정하기 위한 고정부(714)가 형성된다.

로드 암(73)은 상기 프레임(71)에 회전축(715)을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 상기 로드 암(73)은 굴곡부(731)를 구비한다. 굴곡부(731)는 로드 암(73)의 적어도 일 부위가 상부 방향으로 굴곡 형성되게 형성된다. 본 실시 예에서 로드 암(73)의 중앙부에는 굴곡부(731)가 "┏┓" 형상으로 굴곡 형성되며 양단이 양측을 향해 연장 형성된다. 상기 굴곡부(731)의 하측에 액슬(76)이 체결된다.

상기 로드 암(73)은 보조바퀴(78)의 양측에 각각 단일개로 구비된다. 상기 로드 암(73)의 전방에는 측면 플레이트부(732)가 구비된다. 측면 플레이트부(732)는 박스부(712)로 삽입되어, 상기 리프트 에어백(72)에 의해 가압되거나 가압 해제된다. 아울러, 로드 암(73)은 측면 플레이트부(732)의 반대 측인 후방 측에 지지부(734)가 구비된다. 상기 지지부(734)는 굴곡부(731)로부터 후방으로 연장 형성된다.

이 경우, 리프트 에어백(72)이 팽창하면 측면 플레이트부(732)를 가압하여 로드 암(73)은 회전축(715)을 중심으로 회전되며, 이로 인해 지지부(734)는 상부로 상승하여 후술할 라이드 에어백(75)을 가압한다. 반대로, 리프트 에어백(72)이 수축하면 측면 플레이트부(732)는 가압 해제되고 로드 암(73)은 반대로 회전되며 지지부(734)는 하강한다.

리프트 에어백(72) 및 라이드 에어백(75)은 프레임(71)에 구비되며, 압축공기에 의하여 팽창함에 따라 보조바퀴(78)를 승강 및 하강시시키는 기능을 수행한다. 아울러, 액슬(76)은 상기 보조바퀴(78)를 연결시킨다. 상기 액슬(76)의 양측에는 드럼(77)이 연결되고, 상기 드럼(77)에 보조바퀴(78)가 연결된다.

즉, 리프트 에어백(72)은 프레임(71)의 박스부(712)에 설치되며, 라이드 에어백(75)은 프레임(71)의 고정부(714)와 로드 암(73)의 지지부(734)의 사이에 설치된다. 상기 라이드 에어백(75)은 비교적 큰 높이를 갖고 큰 용량으로 구성된 통백 타입으로 구현된다.

상기 굴곡부(731)는 로드 암(73)의 전후 길이 방향으로 중앙부에 형성되고, 상기 굴곡부(731)를 중심으로 전방에 리프트 에어백(72)이 배치되며, 후방에 라이드 에어백(75)이 배치된다. 상기 굴곡부(731)에는 상부 만곡 부위로부터 하부로 연장되도록 브라켓(74)이 체결되고, 상기 브라켓(74)의 하부에 상기 액슬(76)이 체결된다. 이 경우, 상기 브라켓(74)의 하단 높이는 로드 암(73)의 하단보다 높게 형성된다. 상기 브라켓(74)은 로드 암(73)에 결합되기 위한 결합부(741)와, 상기 결합부(741)로부터 직각으로 굴곡되어 액슬(76)에 체결되기 위한 절곡부(742)로 구성된다.

아울러, 상기 라이드 에어백(75)은 액슬(76)의 후방에 배치된다. 이를 위해, 로드 암(73)의 후단부에 형성되는 지지부(734)는 굴곡부(731)로부터 후방으로 연장 형성된다. 상기 굴곡부(731)의 하측에 체결된 액슬(76)의 구조는 셀프 스티어링(Self Steering) 및 파워 스티어링(Power Steering)에 모두 적용 가능하게 이루어진다.

상기에서, 로드 암(73)은 단일개로 이루어짐과 아울러 상부로 굴곡된 굴곡부를 구비함에 따라, 구조적인 강도가 크게 향상된다. 이는 로드 암(73)을 연결하는 조인트 부위의 수를 최소화함에 의해 달성되며, 기존 일자 형태의 로드 암에 비해 더욱 큰 힘에 대해 변형을 최소화할 수 있다. 아울러, 셀프 스티어링 및 파워 스티어링의 적용 가능하게 충분한 공간을 확보하여, 상하 및 좌우의 조작이 가능함과 동시에 안정적인 주행 효과를 얻을 수 있다.

아울러, 기존 축과 가변 축이 함께 작동함에 따라 타이어의 마모 및 차체 충격이 감소하고, 운행 연료의 소비가 감소되어 연비를 향상시킬 수 있다. 아울러, 로드 암의 구조를 개선하여 지상고를 충분히 확보함과 동시에 구동축 및 액슬 등의 구성과의 간섭을 효과적으로 방지하며, 비교적 큰 높이와 용량의 스프링을 적용한 라이드 에어백을 사용 가능하여 적재 중량의 분배를 최적화하기 용이하다.

지금까지 본 발명에 따른 차량의 보조바퀴 축 구조는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

71 : 프레임 715 : 회전축
72 : 리프트 에어백 73 : 로드 암
731 : 굴곡부 734 : 지지부
74 : 브라켓 75 : 라이드 에어백
76 : 액슬 77 : 드럼
78 : 보조바퀴 79 : 차체

Claims

차량의 차체(79)에 결합되는 프레임(71)과, 상기 프레임(71)에 회전축(715)을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 로드 암(73)과, 상기 프레임(71)에 구비되고 압축공기에 의하여 팽창함에 따라 보조바퀴(78)를 승강 및 하강시키는 리프트 에어백(72) 및 라이드 에어백(75)과, 상기 보조바퀴(78)를 연결시키는 액슬(76)을 포함하며;
상기 로드 암(73)은 적어도 일 부위가 상부 방향으로 굴곡 형성된 굴곡부(731)를 구비하고, 상기 굴곡부(731)의 하측에 상기 액슬(76)이 체결되고,
상기 로드 암(73)은 상기 보조바퀴(78)의 양측에 각각 단일개로 구비되며,
상기 로드 암(73)은 차량 전후 방향으로 "┏┓"형상으로 중앙이 상부로 볼록한 형상으로 이루어짐과 아울러 전후 방향 양측이 각각 전방 및 후방으로 연장되어,
상기 굴곡부(731)는 로드 암(73)의 전후 길이 방향으로 중앙부에 형성되고, 상기 굴곡부(731)를 중심으로 전방 단부 측에 리프트 에어백(72)이 연결되며, 후방 단부 측에 라이드 에어백(75)이 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 보조바퀴 축 구조.
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제1 항에 있어서,
상기 굴곡부(731)에는 상부 만곡 부위로부터 하부로 연장되도록 브라켓(74)이 체결되고, 상기 브라켓(74)의 하부에 상기 액슬(76)이 체결되며, 상기 브라켓(74)의 하단 높이는 상기 로드 암(73)의 하단보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 보조바퀴 축 구조.
제1 항에 있어서,
상기 프레임(71)에는 리프트 에어백(72)을 수용하기 위한 박스부(712)가 구비되고, 상기 로드 암(73)의 전방에는 상기 박스부(712)로 삽입되어 상기 리프트 에어백(72)에 의해 가압되는 측면 플레이트부(732)가 구비되며, 상기 로드 암(73)은 굴곡부(731)로부터 후방으로 연장 형성된 지지부(734)가 구비되어, 상기 라이드 에어백(75)이 상기 액슬(76)의 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 보조바퀴 축 구조.
제1 항에 있어서,
상기 굴곡부(731)의 하측에 체결된 액슬(76)의 구조는 셀프 스티어링(Self Steering) 및 파워 스티어링(Power Steering)에 모두 적용 가능한 것을 특징으로 하는 차량의 보조바퀴 축 구조.