KR101964373B1 - 전방향 서스팬션 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전방향 서스팬션 어셈블리를 개시한다. 본 발명은, 바퀴가 설치되는 바퀴프레임과, 상기 바퀴프레임과 회전 가능하도록 연결되고, 차체의 구동축과 연결되는 회전프레임과, 상기 바퀴프레임과 상기 회전프레임이 연결되는 부분을 감싸도록 설치되는 제 1 쉴드와, 상기 제 1 쉴드로를 감싸도록 배치되면, 상기 제 1 쉴드의 외면으로부터 일정 간격 이격되어 배치되는 제 2 쉴드와, 상기 제 1 쉴드 및 상기 제 2 쉴드 사이에 배치되어 상기 제 1 쉴드 및 상기 제 2 쉴드와 연결되도록 설치되는 복수개의 제 1 탄성부를 포함한다.
Description
본 발명은 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전방향 서스팬션 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 이동하는 차량 또는 이동로봇 등과 같은 장치에는 지면 등과 접촉하는 바퀴를 구비할 수 있다. 이러한 바퀴는 회전을 통하여 차량 또는 이동로봇 등을 이동시킬 수 있다. 또한, 바퀴는 지면 등과 접촉함으로써 지면 상태에 따라 지면으로부터 받는 힘을 차량 또는 이동로봇 등의 바디부에 전달함으로써 진동을 유발할 수 있다. 이러한 진동은 바디부의 진동을 발생시키고, 바디부의 수명, 성능 등에 영향을 미칠 수 있다.
따라서 상기와 같이 바퀴로부터 바디부로 전달되는 진동을 저감시키고, 차량 또는 이동로봇 등의 내부에 탑승한 탑승자의 승차감을 향상시키는 등의 목적을 위하여 바퀴와 바디부 사이에는 서스펜션 어셈블리가 장착될 수 있다.
이러한 서스펜션 어셈블리는 일반적으로 자동차와 같은 차량에 탑재되는 것이 일반적이다. 특히 이러한 서스펜션 어셈블리는 한국공개특허공보 제2009-0062207호(발명의 명칭 : 자동차용 현가장치, 출원인 : 현대자동차 주식회사)에 구체적으로 개시되어 있다. 이때, 상기와 같은 서스펜션 어셈블리의 경우 일 방향, 즉 바퀴와 지면이 접촉하는 부분에 수직한 방향의 진동만을 흡수할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 전방향으로 완충을 제공 가능한 전방향 서스팬션 어셈블리를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면은, 바퀴가 설치되는 바퀴프레임과, 상기 바퀴프레임과 회전 가능하도록 연결되고, 차체의 구동축과 연결되는 회전프레임과, 상기 바퀴프레임과 상기 회전프레임이 연결되는 부분을 감싸도록 설치되는 제 1 쉴드와, 상기 제 1 쉴드로를 감싸도록 배치되면, 상기 제 1 쉴드의 외면으로부터 일정 간격 이격되어 배치되는 제 2 쉴드와, 상기 제 1 쉴드 및 상기 제 2 쉴드 사이에 배치되어 상기 제 1 쉴드 및 상기 제 2 쉴드와 연결되도록 설치되는 복수개의 제 1 탄성부를 포함하는 전방향 서스팬션 어셈블리를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 쉴드 내부에는 유체가 삽입될 수 있다.
또한, 상기 복수개의 탄성부는 서로 일정 각도를 형성하면서 방사형으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 바퀴프레임과 상기 회전프레임 사이에 설치되어 상기 바퀴프레임 및 상기 회전프레임을 연결하는 유니버셜 조인트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전프레임과 상기 차체 사이에 설치되는 제 2 탄성부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전프레임의 일단에 설치되어 상기 회전프레임의 길이방향 운동을 저감시키는 댐퍼부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 회전프레임과 바퀴프레임 사이에 회전 가능하도록 서로 연결되어 바퀴에 가해지는 전방향의 충격에 따라서 바퀴프레임이 자유롭게 움직일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 바퀴프레임과 회전프레임이 연결되는 부분에 제 1 탄성부를 구비함으로써 다양한 방향에서 가해지는 충격을 완화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향 서스팬션 어셈블리를 보여주는 개념도이다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향 서스팬션 어셈블리(100)를 보여주는 개념도이다.
도 1을 참고하면, 전방향 서스팬션 어셈블리(100)는 바퀴(110)가 설치되는 바퀴프레임(120)을 포함할 수 있다. 바퀴프레임(120)은 바퀴(110)가 회전 가능하도록 일단에 설치될 수 있다. 또한, 바퀴프레임(120)은 핸들(미도시)의 조작에 따라 조향이 가능하도록 조향장치(미도시)와 연결될 수 있다. 이때, 바퀴프레임(120)은 차체(B)와 분리되도록 설치되어 상기 조향장치의 작동에 따라 회전 가능하도록 작동할 수 있다.
한편, 전방향 서스팬션 어셈블리(100)는 바퀴프레임(120)과 회전 가능하도록 연결되고, 차체(B)의 구동축(S)과 연결되는 회전프레임(170)을 포함할 수 있다. 이때, 회전프레임(170)은 엔진(미도시)과 연결되는 구동축(S)과 연결되어 회전할 수 있다.
또한, 전방향 서스팬션 어셈블리(100)는 바퀴프레임(120)과 회전프레임(170) 사이에 배치되어 바퀴프레임(120)과 회전프레임(170)을 서로 연결하는 유니버셜 조인트(Universal joint, 130)를 포함할 수 있다. 이때, 유니버셜 조인트는 바퀴프레임(120)과 회전프레임(170)을 각각 일정 각도가 형성될 수 있도록 연결하여 유격을 발생시킬 수 있다.
전방향 서스팬션 어셈블리(100)는 바퀴프레임(120)과 회전프레임(170)이 연결되도록 설치되는 제 1 쉴드(150)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 쉴드(150)는 유니버셜 조인트(130)가 설치되는 부분을 감싸도록 바퀴프레임(120)과 회전프레임(170)에 설치될 수 있다. 또한, 제 1 쉴드(150)는 바퀴프레임(120)과 회전프레임(170)의 상대 운동에 따라 변형이 가능하도록 탄성 재질 또는 유연한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 쉴드(150)는 고무, 실리콘 등과 같은 물질로 형성될 수 있다.
제 1 쉴드(150)의 내부에는 유체가 배치될 수 있다. 이때, 상기 유체는 제 1 쉴드(150) 내부를 완전히 채우도록 제 1 쉴드(150) 내부에 배치될 수 있다. 상기 유체는 다양한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 유체는 윤활유, 오일 등과 같은 물질을 포함할 수 있다.
전방향 서스팬션 어셈블리(100)는 제 1 쉴드(150)를 감싸도록 바퀴프레임(120)과 회전프레임(170)에 설치되는 제 2 쉴드(160)를 포함할 수 있다. 이때, 제 2 쉴드(160)의 내면은 제 1 쉴드(150)의 외면으로부터 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 또한, 제 2 쉴드(160)는 차체(B)에 고정되도록 설치될 수 있다.
상기와 같은 제 2 쉴드(160)는 상기에서 설명한 제 1 쉴드(150)와 유사한 재질로 형성될 수 있다. 따라서 제 1 쉴드(150) 및 제 2 쉴드(160)는 바퀴프레임(120) 및 회전프레임(170)의 운동에 따라 형태가 가변할 수 있다.
또한, 제 2 쉴드(160)는 금속 재질로 형성되는 것도 가능하다. 이때, 제 2 쉴드(160)는 일부가 차체(B)에 고정되도록 설치되어 내부의 복수개의 제 1 탄성부(140)을 지지할 수 있다. 특히 복수개의 제 1 탄성부(140) 중 제 1 쉴드(150)의 하측에 설치되는 제 1 탄성부(140)를 효과적으로 지지할 수 있다.
전방향 서스팬션 어셈블리(100)는 제 1 쉴드(150)와 제 2 쉴드(160) 사이에 설치되는 복수개의 제 1 탄성부(140)를 포함할 수 있다. 상기와 같은 제 1 탄성부(140)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 탄성부(140)는 스프링, 고무바 등을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 탄성부(140)는 상기에 한정되지 않으며, 복원력 또는 탄성력을 제공하는 모든 장치 및 모든 재질을 포함할 수 있다.
복수개의 제 1 탄성부(140)는 제 1 쉴드(150) 및 제 2 쉴드(160)와 연결되도록 설치될 수 있다. 또한, 복수개의 제 1 탄성부(140)는 일단이 한 부분으로 모이도록 배치되며, 타단이 방사형으로 배치될 수 있다. 구체적으로 각 제 1 탄성부(140)의 일단은 유니버셜 조인트(130) 측으로 모이도록 제 1 쉴드(150)에 설치되며, 제 1 탄성부(140)의 타단은 서로 멀어지도록 제 2 쉴드(160)에 설치될 수 있다.
한편, 복수개의 제 1 탄성부(140)는 서로 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 구체적으로 복수개의 제 1 탄성부(140)는 유니버셜 조인트(130)를 중심으로 서로 일정 각도를 형성할 수 있다.
특히 복수개의 제 1 탄성부(140)가 4개 이상인 경우 각 제 1 탄성부(140)는 서로 대칭적으로 배치될 수 있다. 구체적으로 회전프레임(170)을 중심으로 상하로 대칭되도록 배치되거나, 좌우로 대칭되도록 배치될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 상기에 한정되지 않으며 복수개의 제 1 탄성부(140)가 전방향으로 가해지는 충격을 흡수할 수 있는 모든 위치를 포함할 수 있다.
한편, 전방향 서스팬션 어셈블리(100)는 차체(B)와 회전프레임(170) 사이에 설치되는 제 2 탄성부(180)를 포함할 수 있다. 이때, 제 2 탄성부(180)는 일반적인 자동차의 현가장치(서스팬션)과 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
전방향 서스팬션 어셈블리(100)는 회전프레임(170)의 일단에 설치되는 댐퍼부(190)를 포함할 수 있다. 이때, 댐퍼부(190)는 회전프레임(170)과 구동축(S) 사이에 설치될 수 있다. 특히 댐퍼부(190)는 회전프레임(170)의 길이방향으로 가해지는 충격을 저감시킬 수 있다. 구체적으로 댐퍼부(190)는 일반적인 유압 또는 공압 형태의 댐퍼, 스프링이 설치되는 댐퍼 등과 같은 진동을 흡수하는 장치를 모두 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 전방향 서스팬션 어셈블리(100)의 작동을 살펴보면, 일반적으로 상기 엔진이 작동하는 경우 상기 엔진의 구동력은 구동축(S)을 통하여 회전프레임(170)을 회전시킬 수 있다. 이때, 회전프레임(170)은 댐퍼부(190)와 함께 회전할 수 있다.
상기와 같이 회전프레임(170)이 회전하는 경우 유니버셜 조인트(130)를 통하여 바퀴프레임(120)을 회전시킬 수 있다. 바퀴프레임(120)은 상기와 같이 회전하면서 바퀴(110)를 회전시키고, 바퀴(110)의 회전에 따라서 차량이 운행을 수행할 수 있다.
상기와 같이 운행하는 차량의 경우 상기 조향장치를 통하여 방향을 전환할 수 있다. 이때, 상기 조향장치가 작동하는 경우 바퀴프레임(120)의 방향을 전환함으로써 차량(미도시)의 운행 방향을 전환시킬 수 있다.
한편, 차량이 상기와 같이 운행하는 동안, 차량은 지면이 고르지 못한 구간을 통과할 수 있다. 이때, 차량이 통과하는 지면의 형태에 따라 바퀴(110)에 가해지는 힘이 상이해질 수 있다. 또한, 상기 힘에 따라서 바퀴프레임(120)에 가해지는 충격 및 바퀴프레임(120)의 진동 방향은 상이해질 수 있다.
구체적으로 지면이 하측으로 돌출된 경우에는 바퀴(110)가 상측으로 이동하면서 바퀴프레임(120)은 상측으로 이동할 수 있다. 특히 바퀴프레임(120)이 상측으로 이동하는 경우 차체(B)의 저면과 가까워질 수 있다.
상기와 같은 경우 복수개의 제 1 탄성부(140) 중 제 1 쉴드(150)의 상측에 배치되는 제 1 탄성부(140)는 압축되고, 하측에 배치된 제 1 탄성부(140)는 인장될 수 있다. 이때, 복수개의 제 1 탄성부(140)는 바퀴프레임(120)에 가해지는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있다.
또한, 바퀴(110)에 가해지는 힘이 도 1의 상측이나 하측이 아닌 경우에도 동일하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 바퀴(110)에 가해지는 힘이 도 1의 좌측인 경우 제 1 쉴드(150)의 좌측에 배치된 제 1 탄성부(140)는 압축되고, 우측에 배치된 제 1 탄성부(140)는 인장됨으로써 바퀴(110)에 가해지는 힘을 흡수할 수 있다.
한편, 상기의 경우 이외에도 회전프레임(170)이 외력에 의하여 위치가 가변하는 경우에도 동일 또는 유사하게 충격을 흡수할 수 있다. 또한, 회전프레임(170)에 가해지는 힘의 경우 제 2 탄성부(180)에서 충격을 흡수할 수 있다. 구체적으로 제 2 탄성부(180)가 복수개 구비되어 회전프레임(170)의 상하측에 설치되는 경우, 상기에서 설명한 것과 같이 바퀴(110)가 지면의 돌출된 부분을 통과할 때 회전프레임(170)에 가해지는 충격을 일부 흡수할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 바퀴(110)의 좌측으로부터 힘이 가해지는 경우 바퀴프레임(120)과 회전프레임(170)은 좌측으로 이동할 수 있다. 이때, 댐퍼부(190)는 상기와 같이 회전프레임(170)의 길이방향으로 가해지는 힘을 저감시킬 수 있다. 특히 댐퍼부(190)는 바퀴(110)에 가해지는 힘의 분력이 회전프레임(170)의 길이방향으로 형성되는경우 회전프레임(170)의 길이방향으로 가해지는 힘을 저감시킬 수 있다.
전방향 서스팬션 어셈블리(100)는 회전프레임(170)과 바퀴프레임(120) 사이에 회전 가능하도록 서로 연결되어 바퀴(110)에 가해지는 전방향의 충격에 따라서 바퀴프레임(120)이 자유롭게 움직일 수 있다. 또한, 전방향 서스팬션 어셈블리(100)는 바퀴프레임(120)과 회전프레임(170)이 연결되는 부분에 복수개의 제 1 탄성부(140)를 구비함으로써 다양한 방향에서 가해지는 충격을 완화시킬 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
100 : 전방향 서스팬션 어셈블리
110 : 바퀴
120 : 바퀴프레임
130 : 유니버셜 조인트
140 : 제 1 탄성부
150 : 제 1 쉴드
160 : 제 2 쉴드
170 : 회전프레임
180 : 제 2 탄성부
190 : 댐퍼부
110 : 바퀴
120 : 바퀴프레임
130 : 유니버셜 조인트
140 : 제 1 탄성부
150 : 제 1 쉴드
160 : 제 2 쉴드
170 : 회전프레임
180 : 제 2 탄성부
190 : 댐퍼부
Claims (6)
- 바퀴가 설치되는 바퀴프레임;
상기 바퀴프레임과 회전 가능하도록 연결되고, 차체의 구동축과 연결되는 회전프레임;
상기 바퀴프레임과 상기 회전프레임이 연결되는 부분을 감싸도록 설치되는 제 1 쉴드;
상기 차체에 고정되며, 유연한 재질로 형성되어 상기 제 1 쉴드를 감싸도록 배치되며, 상기 제 1 쉴드의 외면으로부터 일정 간격 이격되어 배치되는 제 2 쉴드;
상기 제 1 쉴드 및 상기 제 2 쉴드 사이에 배치되어 상기 제 1 쉴드 및 상기 제 2 쉴드와 연결되도록 설치되는 복수개의 제 1 탄성부;
상기 회전프레임과 상기 차체를 연결하는 제 2 탄성부; 및
상기 회전프레임의 일단에 설치되어 상기 구동축의 회전에 따라 상기 회전프레임과 함께 회전하며, 상기 회전프레임의 길이방향 운동을 저감시키는 댐퍼부;를 포함하고,
상기 복수개의 제 1 탄성부는 상기 회전프레임을 중심으로 서로 대칭되도록 배치되는 전방향 서스팬션 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 쉴드 내부에는 유체가 삽입된 전방향 서스팬션 어셈블리. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 탄성부는 서로 일정 각도를 형성하면서 방사형으로 배치되는 전방향 서스팬션 어셈블리. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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Legal Events
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A201 | Request for examination | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |