KR102100009B1 - 3축 트레일러의 조향장치 - Google Patents

Abstract

고하중의 중량물을 운송하기 위하여 사용하는 3축 트레일러에 조향장치를 구비하여 안정적으로 화물을 운송할 수 있도록 함과 동시에 법규상 차량 폭의 허용기준 내에서 조향장치를 구현할 수 있도록 한 것이다.

Description

3축 트레일러의 조향장치{Trailer 3-axle steering system}

본 발명은 3축 트레일러의 조향장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고하중의 중량물을 운송하기 위하여 사용하는 3축 트레일러에 조향장치를 구비하여 안정적으로 화물을 운송할 수 있도록 함과 동시에 법규상 차량 폭의 허용기준 내에서 조향장치를 구현할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 적재되는 화물의 중량에 의해 피견인 차량인 트레일러의 후방에 가해지는 축중량을 최소화하기 위해 바퀴(Tire)가 마련되는 액슬을 3축으로 하는 트레일러에 대해서는 여러 가지가 개시되어 있다.

예를 들면, 종래의 트레일러는 일측에 견인차량(미도시)의 커플러와 결합할 수 있도록 킹핀이 배치된 견인부가 마련되고, 이 견인부의 일측에 화물을 적재할 수 있도록 평면으로 적재부가 마련되며, 이 적재부의 일측으로 상기한 견인차(미도시)에 의해 피견인되며 도로상에서 주행할 수 있도록 주행부가 마련된다.

주행부는 일측 전방을 기준으로 프론트 액슬, 미들 액슬, 리어 액슬로 이루어진 액슬들이 나란히 배치되어 하중을 분산하며 이동할 수 있게 되는 것으로, 바퀴의 수 또는 액슬의 수가 많을수록 적재물을 적재할 수 있는 허용 하중이 높아지게 되며, 바퀴의 수에 따라 8륜 또는 12륜 또는 16륜등 다양하게 구분되고 액슬의 수에 따라 2축 또는 3축등 다양한 종류의 트레일러로 나뉘어져 운송하고자 하는 적재물의 하중에 맞게 사용된다.

그런데 이러한 트레일러의 가장 큰 문제가, 바퀴 조향이 불가능하므로 트랙터로 견인하면서 운행할 때 선회 반경이 늘어나게 되고, 따라서 좁은 공간에서는 선회가 불가능하다.

또한, 화물을 적재한 상태에서 트레일러 운행 중 롤링이 발생하거나, 또는 측방향으로 선회시 후방에 배치된 바퀴의 타이어가 끌리면서 편마모가 발생하여 타이어의 수명이 짧아지게 된다.

그리고 이 과정에서 도로포장을 파손하는 등의 여러 가지 문제가 발생한다.

따라서 최근에는 트레일러에 조향장치를 장착하여 바퀴조향이 가능하도록 함으로써 상기의 문제점을 해결하도록 하고 있다.

그런데 8륜, 12륜 또는 2축 트레일러에서는 조향장치를 장착한 트레일러가 많이 개발되었지만, 3축 트레일러의 경우 여전히 조향이 불가능하다.

특히, 적재함의 높이가 매우 낮게 형성되는 로우배드 타입의 트레일러에서는 활용할 수 있는 공간의 폭이 더 작아지기 때문에 조향장치를 구현한다는 것이 거의 불가능하다.

또한 적재물을 싣기 위하여 3축을 사용한다는 것은 그만큼 고하중의 중량체인 경우가 대부분인데, 조향 자체가 불가능하기 때문에 결국 타이어의 편마모나 도로포장을 파손하는 등의 문제가 여전히 상존하며, 오히려 적재물이 상대적으로 고하중이기 때문에 그 손해가 더 심각하다.

공개특허공보 10-2010-0021577호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은, 3축을 사용하는 트레일러의 바퀴 조향이 가능하도록 한 3축 트레일러의 조향장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 구동부의 작동구조를 간소화하면서도 장착공간이 매우 협소한 3축 로우배드 타입의 트레일러의 여유 공간을 최대한 활용하여 조향장치를 장착하도록 하면서 조향 기능을 안정적으로 수행할 수 있도록 함에 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3축 트레일러 조향장치는 트레일러의 메인 비임 하측에 장착되는 서스펜션 비임의 좌우 양단에 대칭형으로 액슬축을 회전가능하게 결합하여 프론트액슬, 미들액슬 리어액슬로 3축을 나란히 배치하여 구성하고, 각 액슬축은 유입실린더의 구동에 의하여 연동되는 작동부의 타이로드에 결합하여 액슬축이 조향되도록 구성한 것이다.

본 발명에 따른 3축 트레일러 조향장치는 전후 나란히 배열되는 프론트, 미드, 리어액슬이 유압실린더의 작동에 따라 연동되므로 트레일러의 선회반경을 줄임으로써 좁은 장소에서의 회전이 용이한 장점과, 트레일러의 운행범위가 넓어져 운송시간의 단축 및 운송비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은 트레일러의 선회시 중량물의 하중이 고르게 분산된 상태를 유지하므로 도로 파손을 방지함과 아울러 타이어의 편마모 방지 등에 탁월한 효과가 있어 유지보수비용이 저렴해지는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 3축 트레일러의 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 3축 트레일러의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 서스펜션 비임에 액슬축이 결합되는 상태의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 3축 트레일러의 저면에서 본 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 액슬축과 작동부가 결합되는 상태를 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 작동부의 작동에 의하여 액슬축이 작동되는 상태를 나타낸 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 타이어와 3축 트레일러가 결합된 상태를 나타낸 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하도록 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또한 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 3축 트레일러의 정면도, 도 2는 본 발명에 따른 3축 트레일러의 평면도, 도 3은 본 발명에 따른 서스펜션 비임에 액슬축이 결합되는 상태의 분해 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 3축 트레일러의 저면에서 본 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 액슬축과 작동부가 결합되는 상태를 나타낸 평면도, 도 6은 본 발명에 따른 작동부의 작동에 의하여 액슬축이 작동되는 상태를 나타낸 평면도, 도 7은 본 발명에 따른 타이어와 3축 트레일러가 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 7에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 3축 트레일러 조향장치는 트레일러(1)의 하단 좌우에 형성되는 메인 비임 하측에 장착되는 서스펜션 비임(2), 상기 서스펜션 비임(2)의 좌우 양단에 대칭형으로 장착되는 액슬축(4), 상기 액슬축을 회전가능하게 제어하는 조향장치부(5), 상기 조향장치부의 작동을 위한 작동부(7)로 구성된다.

상기한 서스펜션 비임(2)은 대체로 평탄한 각 파이프 형태로 구성되되 좌우 양측면에 U형브라켓(21)으로 메인 비임에 결속하고, U형브라켓(21)의 결합시 중심부가 상하로 관통된 축홈(25)을 갖는 원기둥 형태의 고정축(23)에 일체로 된 브라켓을 함께 결합하여 고정축을 일체로 구성한다.

상기한 고정축(23)에는 고정축을 축으로 회전되는 조향장치부(5)가 결합되도록 측면 중앙일부는 개방되어 뚫린 형상으로 상하로 고정핀지지대(57)(57a)가 형성되어 고정축의 상하에 지지되도록 구성하고, 상측의 고정핀지지대(57)에는 축홈(25a)이 관통되어 고정핀지지대(57)(57a)의 개방된 측면을 고정축(23)의 상하를 지지하면서 삽입한 후 고정핀(55)을 축홈(25)(25a)에 결합하여 조향장치부의 회전이 가능하도록 구성한 것이다.

고정핀지지대(57)의 상면으로는 챔버(61)가 챔버브라켓(63)에 의하여 결합되어 축홈에 끼워진 고정핀(55)의 이탈을 방지하도록 구성하고, 고정핀지지대(57)(57a)의 반대편은 액슬축(4)이 일체로 형성되어 이에 타이어가 끼워지게 되는 것이고, 서스펜션 비임에 좌우 대칭되게 형성되어 프론트 액슬(100a), 미들 액슬(100b), 리어 액슬(100c) 3축으로 나란히 배치되는 것이다.

상기한 조향장치부(5)는 바 타입의 타이로드(9a)(9b)(9c)의 일단이 고정핀지지대(57)에 회동가능하게 힌지 결합되고, 타단은 작동로드(91a)(91b)와 피스톤로드(93)에 결합된 작동판(95a)(95b)(95c)에 역시 회동가능하게 힌지 결합되어 작동판(95a)에 결합된 유압실린더(97)의 작동에 따라 연동되도록 구성한다.

상기한 작동판(95a)(95b)(95c)은 조향위치에 따라 작동로드(91b)와 타이로드(9c)가 결합되는 2방향 작동판(95c)과, 프런트 액슬과 미들 액슬을 연결하는 두 개의 작동로드(91a)(91b)와 타이로드(9b)가 결합되는 3방향 작동판(95b)과, 피스톤로드(93)와 미들 액슬과, 리어 액슬을 연결하는 작동로드(91a)와 타이로드(9a)가 결합되는 4방향 작동판(95a)으로 구성되며, 작동로드와 타이로드를 연결하여 축을 중심으로 링크기구와 같이 자유로운 회전운동을 가능하게하여 유압실린더의 동작에 따라 타이로드를 좌우로 당겨 타이로드에 연결된 조향장치부를 고정핀을 축으로 회전시켜 바퀴가 조향되도록 구성한 것이다.

작동로드와 타이로드는 각 단부의 결합시 각 로드를 일정한 위치에 고정시키고 각각의 로드에 걸리는 하중을 지지하면서 축을 회전시키는 일반적인 베어링을 착설하여 회전운동을 원활하게 유지할 수 있도록 구성한다.

본 발명의 조향장치의 작동 관계를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5와 도6을 참조하여 설명하면 프런트 액슬, 미들 액슬, 리어 액슬이 나란히 배치된 3축 트레일러의 직진 상태에서는 도5와 같이 3축이 평행한 상태도 있게되고 조향장치를 좌측으로 회전시 유압실린더(97)를 작동시켜 좌측의 피스톤로드는 밀어내고 우측의 피스톤로드는 당기면 피스톤로드에 축 고정된 작동판(95a)이 시계방향으로 회전되고 작동판(95a)의 회전에 따라 좌우의 타이로드(9a)가 함께 연동되어 좌우의 타이로드(9a)를 대칭되는 방향으로 당기거나 밀면서 조향장치부(5)를 조향시켜 좌우의 액슬축을 동일한 방향으로 조향되도록 한다.

리어 액슬의 조향에 따라 작동판(95a)에 축 고정된 작동로드(91a)는 연동되고 작동로드(91a)의 연동에 따라 작동로드(91a)에 결합돤 작동판(95b)은 시계반대방향으로 회전되고 작동판(95b)의 회전에 따라 타이로드가 좌우로 당겨지거나 밀게 되면서 미들 액슬을 리어 액슬과 동일한 방향으로 조향되도록 한다.

미드 액슬의 조향에 따라 프런트 액슬 또한 연동되며 작동판(95b)에 결합된 작동로드(91b)가 전방으로 밀리게되고 작동로드(91b)가 전방으로 밀리면서 이에 결합된 작동판(95c)이 시계반대방향으로 회전되면서 타이로드(9c)를 좌우로 당기거나 밀면서 조향장치부(5)를 조향시켜 프런트 액슬을 조향되도록 하는 것이다.

유압실린더의 동작에 따라 상기와 같은 동작을 시행하는 작동부(7)는 유압실린더와 각각의 로드가 링크기구와 같이 연결되어 구동되므로 유압실린더의 동작에 따라 동일한 동작을 유도하며 조향장치의 완벽한 제어가 가능한 것이다.

유압실린더의 작동에 따라 동작되는 조향장치부(5)는 각각의 액슬축을 구성하고 이 액슬축을 각각의 타이로드에 연결하여 고정핀(55)을 축으로 회전시키게 되므로 회전운동이 정확하게 이루어지게 되는 것이다.

본 발명의 조향장치는 각각의 액슬 축을 구성하는 조향장치부를 동일하게 구성하고 각각의 액슬 축에 2절, 3절 또는 4절 링크기구를 구성하여 연동시키므로 조향장치의 완벽한 제어가 가능한 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 3축 트레일러의 조향장치를 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

2: 서스펜션 비임 4: 액슬 축
5: 조향장치부 7: 작동부

Claims (5)

1. 트레일러(1)의 하단 좌우에 형성되는 메인 비임 하측에 장착되는 서스펜션 비임(2), 상기 서스펜션 비임(2)의 좌우 양단에 대칭형으로 차륜이 결합되어 조향되도록 구성하고, 상기 서스펜션 비임(2)은 평탄한 각 파이프 형태로 구성되어 좌우 양측면에 U형브라켓(21)으로 메인 비임에 결속하고, U형브라켓(21)의 결합시 중심부가 상하로 관통된 축홈(25)을 갖는 원기둥 형태의 고정축(23)에 일체로 된 브라켓을 함께 결합하여 구성하고, 상기 고정축(23)에 프론트액슬(100a)과, 미들액슬(100b) 및 리어액슬(100c)을 작동부(7)의 구동에 의하여 연동되는 조향장치부(5)에 결합하여 구성하고, 상기 조향장치부(5)는 바 타입의 타이로드(9a)(9b)(9c)의 일단이 고정핀지지대(57)에 회동가능하게 힌지 결합되고, 타단은 작동로드(91a)(91b)와 피스톤로드(93)에 결합된 작동판(95a)(95b)(95c)에 역시 회동가능하게 힌지 결합되어 작동판(95a)에 결합된 유압실린더(97)의 작동에 따라 작동로드(91b)와 타이로드(9c)가 결합되는 2방향 작동판(95c)과, 프런트 액슬과 미들 액슬을 연결하는 두 개의 작동로드(91a)(91b)와 타이로드(9b)가 결합되는 3방향 작동판(95b)과, 피스톤로드(93)와 미들 액슬과, 리어 액슬을 연결하는 작동로드(91a)와 타이로드(9a)가 결합되는 4방향 작동판(95a)으로 구성되어 연동되는 3축 트레일러의 조향장치에 있어서,
   상기한 작동로드(91a)(91b)와 타이로드(9a)(9b)(9c)는 작동판(95a)(95b)(95c)을 중심축으로 링크기구와 같이 자유로운 회전운동을 가능하게 구성하여 유압실린더(97)의 동작에 따라 타이로드(9a)(9b)(9c)를 좌우로 당겨 타이로드(9a)(9b)(9c)에 연결된 조향장치부(5)를 회전시켜 바퀴가 조향되도록 구성한 것을 특징으로 하는 3축 트레일러의 조향장치.
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