KR102305262B1 - 자율주행차 - Google Patents

자율주행차 Download PDF

Info

Publication number
KR102305262B1
KR102305262B1 KR1020200002447A KR20200002447A KR102305262B1 KR 102305262 B1 KR102305262 B1 KR 102305262B1 KR 1020200002447 A KR1020200002447 A KR 1020200002447A KR 20200002447 A KR20200002447 A KR 20200002447A KR 102305262 B1 KR102305262 B1 KR 102305262B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
front wheel
module
knuckle arm
support
constraining
Prior art date
Application number
KR1020200002447A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210089373A (ko
Inventor
임선호
Original Assignee
주식회사 세진아이지비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 세진아이지비 filed Critical 주식회사 세진아이지비
Priority to KR1020200002447A priority Critical patent/KR102305262B1/ko
Priority to JP2022541775A priority patent/JP7349576B2/ja
Priority to EP20912738.0A priority patent/EP4088993A4/en
Priority to CN202080092102.4A priority patent/CN114929564A/zh
Priority to PCT/KR2020/014552 priority patent/WO2021141217A1/ko
Priority to US17/789,346 priority patent/US20230052470A1/en
Publication of KR20210089373A publication Critical patent/KR20210089373A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102305262B1 publication Critical patent/KR102305262B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/01Resilient suspensions for a single wheel the wheel being mounted for sliding movement, e.g. in or on a vertical guide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10Path keeping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D17/00Means on vehicles for adjusting camber, castor, or toe-in
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/18Steering knuckles; King pins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/422Driving wheels or live axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/44Indexing codes relating to the wheels in the suspensions steerable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/14Mounting of suspension arms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/423Rails, tubes, or the like, for guiding the movement of suspension elements
    • B60G2204/4232Sliding mounts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/61Adjustable during maintenance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2300/00Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60G2300/50Electric vehicles; Hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2304/00Optimising design; Manufacturing; Testing
    • B60Y2304/07Facilitating assembling or mounting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

자율주행차가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차는, 전륜과 한 몸체로 연결되고 전륜을 지지하는 전륜 지지체; 및 전륜에 대한 조향 시 전륜과 함께 움직이는 너클 암(Knuckle Arm)이 일측에 연결되며, 너클 암의 경사각 설정을 위하여 전륜 지지체의 일측에 각도 조절 가능하게 결합하는 너클 암 각도 조절 어셈블리를 포함한다.

Description

자율주행차{Self-driving car}
본 발명은, 자율주행차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 차폭 또는 차장에 대한 너클 암의 경사각 설정 또는 세팅(setting) 작업을 종래보다 정확하면서도 쉽고 빠르게 진행할 수 있어 차량의 양산성 확보에 기여할 수 있음은 물론, 자율 조향 및 주행 시 경로 이탈 오차를 최소화할 수 있는 자율주행차에 관한 것이다.
자동차에는 조향 시스템(장치)이 탑재된다. 조향 시스템이란 조향휠(wheel)이라고도 불리는 핸들을 돌렸을 때, 바퀴(전륜)가 휘어져 자동차가 선회할 수 있게끔 하는 일련의 시스템이다.
이러한 조향 시스템에는 도 1 및 도 2와 같은 2가지 방식이 존재한다.
첫 번째 방식은 도 1의 개략적인 그림으로 표현되는 애커먼-장토(Ackermann-Jantoud) 방식(type)이다.
도 1의 애커먼-장토 방식은 4 바(4-bar) 링크 방식, 즉 한 쌍의 너클 암(10, Knuckle Arm), 타이 로드(11) 및 메인 로드(12)로 이루어진 4개의 바(bar)라 링크로 연결되어 동작하는 방식이다.
이때, 한 쌍의 너클 암(10)은 한 쌍의 너클 암(10)을 연결하는 가상의 라인(A,B)이 뒤 차축의 중심에서 만날 수 있도록 하는 각도로 세팅되는 것이 일반적이다.
도시 않은 핸들을 돌리면 핸들에 연결되는 조향축이 회전하고, 조향축에 연결되는 피니언 기어가 회전하면서 그에 연결되는 랙 기어를 통해 타이 로드(11)가 이동하면서 너클 암(10)을 구동시킨다.
그러면, 휠 피벗(미도시)을 기점으로 해서 전륜(20)이 회전하고 후륜(30)이 뒤따른다. 이때, 한 쌍의 전륜(20) 중에서 도 1에 도시된 오른쪽 바퀴가 왼쪽 바퀴보다 더 많이 회전한다. 그래야만 참조부호 O점을 기준으로 해서 자동차가 선회할 수 있다.
한편, 도 1의 애커먼-장토 방식은 전술한 것처럼 4 바(4-bar) 링크 방식의 간단한 구조라서 구현이 쉽고, 타이 로드(11)의 직선운동을 4 바(4-bar) 링크 형태의 회전운동만으로 조향할 수 있다는 장점 때문에 널리 사용된다.
하지만, 도 1의 실선에서 점선처럼 조향할 때, 임의의 경사로 기울어지지 않으면 회전중심이 뒤 차축 연장선을 벗어나 미끄러짐이 발생하게 된다. 그런데, 타이 로드(11)가 직선운동만으로 구속되지 않으면 원하는 조향 반발력을 얻을 수 없으므로, 조향 시 뒤 차축 연장선을 벗어난 회전중심을 가질 수밖에 없어 도 1의 애커먼-장토 방식의 경우에는 일정 수준의 미끄러짐이 발생할 수밖에 없다.
통상의 자동차는 상대적으로 굴곡이 심한 도로를 주행하는 한편, 서스펜션 등의 보상과 사람의 판단 등으로 이 미끄러짐을 보완할 수 있어 널리 사용되고 있기는 하지만, 도 1의 애커맨-장토식은 이론적으로 미끄러짐을 배제할 수 없는 것으로 알려져 있다.
두 번째 방식은 도 2의 개략적인 그림으로 표현되는 데이비스(Davis) 방식(type)이다.
이는 도 1의 애커먼-장토 방식에 비하여 이론적으로는 모든 조향 조건에서 미끄러짐을 배제할 수 있는 구조이다.
다만, 많은 슬라이딩부(50)를 탑재하고 있어서 슬라이딩 직선운동이 많고, 이로 인해 마찰, 마모가 심해 정밀도가 떨어져 잘 사용되지 않는 것으로 알려져 있다.
한편, 전술한 어떠한 방식을 채택하더라도 원활한 조향 및 주행을 위해서는 차폭(W) 또는 차장(L, 차량 길이)에 대한 너클 암(10)의 경사각 설정 또는 세팅(setting)이 무엇보다 중요하다. 그래야만, 자동차 특히, 무인으로 주행하는 자율주행차의 경우, 자율 조향 및 주행 시 경로 이탈 오차를 줄일 수 있다.
그런데, 종전에는 자폭(W) 또는 차장(L)에 대한 너클 암(10)의 경사각 설정을 위해 더블 너트(double nut)를 이용한 세밀한 나사 조정 방식을 채택해 왔기 때문에 너클 암(10)의 경사각 설정 작업이 쉽지 않아 작업 시간이 오래 걸리게 되는데, 이러한 고전적인 방식을 자율주행차에 그대로 적용할 경우에는 차폭(W) 또는 차장(L)이 다른 차량마다 일일이 재설정해야 해서 양산성이 떨어질 수밖에 없다는 점을 고려해볼 때, 기존에 알려지지 않은 신개념의 자율주행차에 관한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-1993-0030380호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 차폭 또는 차장에 대한 너클 암의 경사각 설정 또는 세팅(setting) 작업을 종래보다 정확하면서도 쉽고 빠르게 진행할 수 있어 차량의 양산성 확보에 기여할 수 있음은 물론, 자율 조향 및 주행 시 경로 이탈 오차를 최소화할 수 있는 자율주행차를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전륜과 한 몸체로 연결되고 상기 전륜을 지지하는 전륜 지지체; 및 상기 전륜에 대한 조향 시 상기 전륜과 함께 움직이는 너클 암(Knuckle Arm)이 일측에 연결되며, 상기 너클 암의 경사각 설정을 위하여 상기 전륜 지지체의 일측에 각도 조절 가능하게 결합하는 너클 암 각도 조절 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차가 제공될 수 있다.
상기 너클 암 각도 조절 어셈블리는 톱니 방식을 통해 상기 전륜 지지체에 대하여 미리 결정된 각도만큼씩 각도 조절이 가능한 톱니식 너클 암 각도 조절 어셈블리일 수 있다.
상기 톱니식 너클 암 각도 조절 어셈블리는, 상기 너클 암이 연결되는 암 연결대를 구비하는 어셈블리 바디; 상기 어셈블리 바디에 그 양단부가 노출되게 결합하며, 상기 어셈블리 바디의 회전축심을 형성하는 회전 샤프트; 상기 회전 샤프트와 연결되고 상기 회전 샤프트와 한 몸체를 형성하되 일측에 제1 세레이션(serration)이 형성되는 각도 조절모듈; 및 상기 각도 조절모듈을 상기 전륜 지지체의 일측에 구속시키는 모듈 구속부를 포함할 수 있다.
상기 모듈 구속부는, 상기 각도 조절모듈의 제1 세레이션과 맞물리는 제2 세레이션을 구비하는 모듈 구속용 메인블록; 및 상기 모듈 구속용 메인블록을 상기 전륜 지지체에 체결하는 메인 체결부재를 포함할 수 있다.
상기 모듈 구속부는, 상기 모듈 구속용 메인블록의 측부에서 상기 모듈 구속용 메인블록을 지지하는 모듈 구속용 서브블록; 상기 모듈 구속용 서브블록과 상기 모듈 구속용 메인블록을 체결하는 블록 체결부재; 및 상기 모듈 구속용 서브블록을 상기 전륜 지지체에 체결하는 서브 체결부재를 더 포함할 수 있다.
상기 전륜 지지체는, 상기 전륜의 내부에 배치되는 지지체 내부 몸체; 상기 지지체 내부 몸체의 일측 하부에 연결되며, 상기 회전 샤프트의 하단부가 결합하는 샤프트 하부 결합대; 상기 지지체 내부 몸체의 일측 상부에 연결되며, 상기 회전 샤프트의 상단부가 결합하는 샤프트 상부 결합대; 상기 전륜을 사이에 두고 상기 지지체 내부 몸체의 반대편에서 상기 전륜을 지지하는 지지체 외부 몸체; 및 상기 지지체 외부 몸체와 상기 지지체 내부 몸체를 체결하는 복수의 몸체 체결부재를 포함할 수 있다.
상기 샤프트 상부 결합대에 상기 메인 체결부재와 상기 서브 체결부재가 통과하는 제1 및 제2 통과홀이 형성될 수 있으며, 상기 모듈 구속용 메인블록과 상기 모듈 구속용 서브블록에는 상기 제1 및 제2 통과홀을 통과한 상기 메인 체결부재와 상기 서브 체결부재가 체결되는 제1 및 제2 체결홀이 형성되되 상기 제1 체결홀이 장공으로 마련될 수 있다.
상기 모듈 구속용 메인블록과 상기 모듈 구속용 서브블록이 접하는 상기 샤프트 상부 결합대의 하단부에 단차부가 형성될 수 있다.
상기 너클 암 각도 조절 어셈블리의 회전 샤프트를 통해 상기 어셈블리 바디와 연결되며, 차폭 변화를 제거하기 위해 상하 방향의 직선운동만 수행하면서 차체에 완충력을 제공하는 상하 구동 현가장치를 더 포함할 수 있다.
상기 상하 구동 현가장치는 상기 전륜과 상기 전륜의 반대측에 배치되는 후륜 모두에 독립적으로 탑재될 수 있다.
상기 상하 구동 현가장치는, 장치 바디; 상기 장치 바디에 결합하되 상하 방향으로 완충되는 스프링; 상기 장치 바디에서 연장되고 상기 어셈블리 바디의 양단부에 결합하는 한 쌍의 결합 암; 상기 장치 바디의 하부에 이격되게 연결되고 차체 프레임에 결합하는 하부 헤드; 및 상기 장치 바디의 상부에 이격되게 연결되고 상기 차체 프레임에 결합하는 전방 프레임 커버에 구속되는 상부 헤드를 포함할 수 있다.
상기 전륜의 조향을 위한 구동력을 발생시키는 조향 모터; 상기 조향 모터와 연결되며, 상기 조향 모터에 의해 회전하는 피니언; 및 상기 피니언과 기어 맞물림되며, 상기 피니언의 회전운동을 직선운동으로 전달하는 랙을 더 포함할 수 있다.
한 쌍의 상기 전륜 영역에서 상기 너클 암을 지지하는 너클 암 지지유닛; 및 상기 랙에 결합하되 양단부가 한 쌍의 상기 너클 암 지지유닛에 회전 가능하게 연결되며, 상기 랙의 직선운동을 상기 너클 암의 회전운동으로 전달하는 운동 전달부재를 더 포함할 수 있다.
상기 너클 암 지지유닛은, 상기 너클 암이 관통하면서 지지되는 암 관통 지지대; 상기 암 관통 지지대의 외측에서 상기 암 관통 지지대를 지지하는 유닛 서포터; 및 상기 유닛 서포터에 회전 가능하게 연결되며, 상기 운동 전달부재의 단부에 형성되는 관통부에 배치되어 고정되는 회전 헤드부를 포함할 수 있다.
상기 피니언은, 원반 형상을 갖는 피니언 바디; 및 상기 피니언 바디의 원주 방향을 따라 상기 피니언 바디에 등간격으로 연결되며, 상기 랙에 형성되는 이빨의 치형에 상호 대응되면서 회전 동력을 제공하는 복수의 동력전달핀을 포함할 수 있다.
상기 전륜의 반대편에 한 쌍으로 배치되는 후륜에 각각 연결되며, 상기 후륜에 구동력을 제공하는 한 쌍의 후륜 구동부; 상기 한 쌍의 후륜 구동부의 구동을 위한 구동력을 공용으로 제공하는 구동력 공용 제공부; 및 상기 구동력 공용 제공부와 상기 한 쌍의 후륜 구동부 사이에 각각 연결되며, 상기 구동력 공용 제공부의 운동을 상기 한 쌍의 후륜 구동부로 전달하는 후륜 운동 전달부를 더 포함할 수 있다.
상기 구동력 공용 제공부는 구동력을 발생시키는 엔진과, 상기 엔진의 속도를 감속하는 감속기와, 차동치차가 모듈식으로 복합되어 마련될 수 있다.
상기 후륜 운동 전달부가 슈미트 커플링(SCHMIDT COUPLING)일 수 있다.
본 발명에 따르면, 차폭 또는 차장에 대한 너클 암의 경사각 설정 또는 세팅(setting) 작업을 종래보다 정확하면서도 쉽고 빠르게 진행할 수 있어 차량의 양산성 확보에 기여할 수 있음은 물론, 자율 조향 및 주행 시 경로 이탈 오차를 최소화할 수 있다.
도 1은 애커먼-장토(Ackermann-Jantoud) 방식(type)의 조향 시스템에 대한 개략적인 구조도이다.
도 2는 데이비스(Davis) 방식의 조향 시스템에 대한 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차의 사시도이다.
도 4는 도 3의 배면 사시도이다.
도 5는 도 3의 평면도이다.
도 6은 도 5에서 너클 암을 강조하기 위해 너클 암을 제외한 나머지 부분을 점선 처리한 도면이다.
도 7은 도 3의 A 영역의 확대도이다.
도 8은 도 7에서 차체 프레임 일부를 제거한 후 반대편을 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에서 리니어 가이드를 제거한 상태의 도면이다.
도 10은 도 9의 반대편을 도시한 도면이다.
도 11은 도 10의 부분 분해도이다.
도 12는 도 11에서 피니언과 랙의 분해도이다.
도 13은 도 9의 B 영역의 부분 분해 확대도이다.
도 14는 도 13의 상세 분해도이다.
도 15는 도 14의 상세 분해도이다.
도 16은 도 15의 상세 분해도이다.
도 17은 도 4의 C 영역의 확대도이다.
도 18은 도 17에 도시된 후륜 구동부 영역의 상세도이다.
도 19는 도 18의 분해도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율주행차의 사시도이고, 도 4는 도 3의 배면 사시도이며, 도 5는 도 3의 평면도이고, 도 6은 도 5에서 너클 암을 강조하기 위해 너클 암을 제외한 나머지 부분을 점선 처리한 도면이며, 도 7은 도 3의 A 영역의 확대도이고, 도 8은 도 7에서 차체 프레임 일부를 제거한 후 반대편을 도시한 도면이며, 도 9는 도 8에서 리니어 가이드를 제거한 상태의 도면이고, 도 10은 도 9의 반대편을 도시한 도면이며, 도 11은 도 10의 부분 분해도이고, 도 12는 도 11에서 피니언과 랙의 분해도이며, 도 13은 도 9의 B 영역의 부분 분해 확대도이고, 도 14는 도 13의 상세 분해도이며, 도 15는 도 14의 상세 분해도이고, 도 16은 도 15의 상세 분해도이며, 도 17은 도 4의 C 영역의 확대도이고, 도 18은 도 17에 도시된 후륜 구동부 영역의 상세도이며, 도 19는 도 18의 분해도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 자율주행차(100)는 차폭(W) 또는 차장(L)에 대한 너클 암(120)의 경사각 설정 또는 세팅(setting) 작업을 종래보다 정확하면서도 쉽고 빠르게 진행할 수 있어 차량의 양산성 확보에 기여할 수 있음은 물론, 자율 조향 및 주행 시 경로 이탈 오차를 최소화할 수 있다.
즉 앞서도 언급한 것처럼 종전 차량에서 너클 암(120)의 경사각 설정 또는 세팅 작업(이하, 설정 작업이라고 함)은 도시 않은 더블 너트(double nut)를 이용한 세밀한 나사 조정 방식으로 진행되어 왔기 때문에 작업 시간이 더딜 수밖에 없다.
이처럼 너클 암(120)의 경사각 설정 작업 시간이 늘어나면 자율주행차(100)에 대한 양산성을 맞추기 어렵고, 이로 인해 실질적인 생산이 불가능하다.
하지만, 본 실시예의 경우, 후술하는 것처럼 세레이션(134a,141a, 도 16 참조) 방식으로 간편하게 너클 암(120)의 경사각 설정 작업을 진행할 수 있어서 작업 시간의 대폭 줄일 수 있다. 따라서, 그만큼 자율주행차(100)에 대한 양산성을 높여 경쟁력을 확보하기에 충분하다.
물론, 이러한 효과를 제공하기 위해서는 차폭(W) 또는 차장(L)의 길이 변화가 없어야 하며, 그러기 위해서는 본 실시예처럼 자율주행차(100)의 조향 혹은 주행, 완충을 위한 동력 전달구조가 링크운동이 없는 직선운동으로 설정되어야 한다. 이러한 구조와 더불어 너클 암(120)의 경사각 설정 작업의 실질적인 구조와 작용은 자세히 후술한다.
한편, 이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 자율주행차(100)는 차체 프레임(104)과, 차체 프레임(104)의 전방 및 후방에 각각 한 쌍으로 회전 가능하게 결합하는 한 쌍씩의 전륜(101) 및 후륜(102)을 포함하며, 차체 프레임(104)을 매개로 해서 전륜(101) 및 후륜(102)에 너클 암 각도 조절 어셈블리(130) 등의 구조, 유닛 혹은 장치가연결되는 형태를 취한다.
차체 프레임(104)에 대해 먼저 살펴보면, 차체 프레임(104)은 전륜(101) 및 후륜(102)을 비롯해서 자율주행차(100)를 이루는 모든 부품, 유닛 또는 장치를 지지하는 구조체이다. 차체 프레임(104)은 가벼우면서도 강성이 우수한 금속 프레임으로 적용될 수 있다.
도면에는 참조부호 104번으로 차체 프레임을 도시했는데, 이러한 차체 프레임(104)은 하나의 큰 일체형 덩어리 구조물일 수도 있고, 부분적으로 나사 조립되는 구조물일 수도 있다.
특히, 차체 프레임(104)은 전륜(101) 및 후륜(102)을 비롯해서 자율주행차(100)를 이루는 모든 부품, 유닛 또는 장치를 지지하는 역할을 수행하면 그것으로 충분하므로 반드시 도면의 형상과 같을 필요는 없다. 다시 말해, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
전륜(101)에는 전륜(101)과 한 몸체로 연결되되 전륜(101)을 지지하는 전륜 지지체(110)가 마련된다.
도 14 내지 도 16에 자세히 도시된 것처럼 전륜 지지체(110)는 전륜(101)을 회전 가능하게 지지하는 한편, 너클 암 각도 조절 어셈블리(130), 모듈 구속부(140) 및 상하 구동 현가장치(150) 등이 안정적으로 탑재될 수 있게끔 한다.
이러한 전륜 지지체(110)는 전륜(101)의 내부에 배치되는 지지체 내부 몸체(111)와, 전륜(101)을 사이에 두고 지지체 내부 몸체(111)의 반대편에서 전륜(101)을 지지하는 지지체 외부 몸체(114)와, 지지체 외부 몸체(114)와 지지체 내부 몸체(111)를 체결하는 복수의 몸체 체결부재(115)를 포함할 수 있다.
이에, 전륜(101)의 내부에 지지체 내부 몸체(111)를 배치하는 한편, 전륜(101)의 외부에 지지체 외부 몸체(114)를 배치하고, 몸체 체결부재(115)를 체결해서 지지체 외부 몸체(114)와 지지체 내부 몸체(111)가 한 몸체로 연결되게 함으로써 전륜 지지체(110)를 전륜(101)에 쉽게 설치할 수 있다. 분해는 반대 방법으로 실행하면 된다.
지지체 내부 몸체(111)에는 샤프트 하부 결합대(112)와 샤프트 상부 결합대(113)가 결합한다. 샤프트 하부 결합대(112)와 샤프트 상부 결합대(113)는 지지체 내부 몸체(111)와 일체형 구조를 이룬다.
샤프트 하부 결합대(112)는 지지체 내부 몸체(111)의 일측 하부에 연결되며, 너클 암 각도 조절 어셈블리(130)를 이루는 회전 샤프트(133)의 하단부가 결합하는 장소를 이룬다.
그리고, 샤프트 상부 결합대(113)는 지지체 내부 몸체(111)의 일측 상부에 연결되며, 회전 샤프트(133)의 상단부가 결합하는 장소를 이룬다.
이처럼 전륜 지지체(110)가 전륜(101)에 조립되고, 전륜 지지체(110)의 샤프트 하부 결합대(112)와 샤프트 상부 결합대(113)를 통해 너클 암 각도 조절 어셈블리(130)가 연결되기 때문에 전륜 지지체(110)와 너클 암 각도 조절 어셈블리(130), 그리고 전륜(101)은 하나의 덩어리로 연결된 구조를 취할 수 있다.
한편, 너클 암 각도 조절 어셈블리(130)는 전륜(101)에 대한 조향 시 전륜(101)과 함께 움직이는 너클 암(120, Knuckle Arm)이 일측에 연결되며, 너클 암(120)의 경사각 설정을 위하여 전륜 지지체(110)의 일측에 각도 조절 가능하게 결합한다.
본 실시예에서 너클 암 각도 조절 어셈블리(130)는 톱니 방식, 즉 세레이션(134a,141a, 도 16 참조) 방식을 통해 전륜 지지체(110)에 대하여 미리 결정된 각도만큼씩 각도 조절이 가능한 톱니식 너클 암 각도 조절 어셈블리(130)로 적용된다.
본 실시예처럼 톱니식 너클 암 각도 조절 어셈블리(130)가 적용되면 종전의 더블 너트(double nut)를 이용한 세밀한 나사 조정 방식보다 너클 암(120)의 경사각 설정 작업을 쉽고 빠르게 진행할 수 있음은 물론 각도 조정이 훨씬 정확해지는 이점이 있다.
주로 도 15 내지 도 16에 자세히 도시된 바와 같이, 톱니식 너클 암 각도 조절 어셈블리(130)는 어셈블리 바디(131)와, 어셈블리 바디(131)의 회전축심을 형성하는 회전 샤프트(133)와, 회전 샤프트(133)와 연결되고 회전 샤프트(133)와 한 몸체를 형성하되 일측에 제1 세레이션(134a, serration)이 형성되는 각도 조절모듈(134)과, 각도 조절모듈(134)을 전륜 지지체(110)의 일측에 구속시키는 모듈 구속부(140)를 포함할 수 있다.
어셈블리 바디(131)는 톱니식 너클 암 각도 조절 어셈블리(130)의 골조를 이룬다. 어셈블리 바디(131)에 회전 샤프트(133), 각도 조절모듈(134) 등의 구조물이 위치별로 탑재된다.
어셈블리 바디(131)에는 너클 암(120)이 연결되는 암 연결대(132)가 형성된다. 비원형 단면 구조를 갖는 너클 암(120)은 일단부가 암 연결대(132)에 연결된 후, 너클 암 지지유닛(165)의 암 관통 지지대(165a)에 타단부가 노출되게 연결된다. 따라서, 너클 암 지지유닛(165)이 동작하면 너클 암(120)이 회전하면서 전륜(101)이 조향될 수 있다.
회전 샤프트(133)는 어셈블리 바디(131)의 회전축심을 형성하되 그 양단부가 어셈블리 바디(131)의 외측으로 노출되게 결합한다.
본 실시예처럼 회전 샤프트(133)의 양단부가 어셈블리 바디(131)의 외측으로 노출되게 마련되기 때문에 이러한 회전 샤프트(133)의 양단부에 상하 구동 현가장치(150)와 전륜 지지체(110)가 조립될 수 있다. 따라서, 이들이 전륜(101)과 함께 하나의 몸체로 연결될 수 있다.
각도 조절모듈(134)은 회전 샤프트(133)와 연결되고 회전 샤프트(133)와 한 몸체를 형성하는 구조물이다. 이러한 각도 조절모듈(134)의 일측에 제1 세레이션(134a, serration)이 형성된다.
도 16을 참조해서 너클 암(120)의 경사각 설정 작업에 대해 간단히 부연 설명한다. 본 실시예의 경우, 각도 조절모듈(134)의 제1 세레이션(134a)에 모듈 구속부(140)를 이루는 모듈 구속용 메인블록(141)의 제2 세레이션(141a)이 나사식으로 맞물리되 모듈 구속용 메인블록(141)이 전륜 지지체(110)의 샤프트 상부 결합대(113)에 체결되는 방식이므로 모듈 구속용 메인블록(141)을 풀고 회전 샤프트(133)와 한 몸체인 각도 조절모듈(134)를 원하는 각도만큼 회전시킨 후, 제1 및 제2 세레이션(134a,141a)이 서로 구속되게 하면서 모듈 구속용 메인블록(141)을 전륜 지지체(110)의 샤프트 상부 결합대(113)에 고정하면 매우 간단하게 너클 암(120)의 경사각 설정 작업을 진행할 수 있다.
특히, 제1 및 제2 세레이션(134a,141a)을 통해 한 피치씩 회전시켜 가면서 너클 암(120)의 경사각 설정 작업을 진행할 수 있어서 차폭(W) 또는 차장(L)에 대한 너클 암(120)의 경사각 설정 작업을 빠르고 정밀하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
톱니식 너클 암 각도 조절 어셈블리(130)를 이루는 모듈 구속부(140)에 대해 좀 더 살펴보면, 모듈 구속부(140)는 각도 조절모듈(134)을 전륜 지지체(110)의 일측에 구속시키는 역할을 한다.
이러한 모듈 구속부(140)는 각도 조절모듈(134)의 제1 세레이션(134a)과 맞물리는 제2 세레이션(141a)을 구비하는 모듈 구속용 메인블록(141)과, 모듈 구속용 메인블록(141)을 전륜 지지체(110)에 체결하는 메인 체결부재(142)를 포함할 수 있다.
모듈 구속용 메인블록(141)의 일측에는 모듈 구속용 서브블록(143)이 마련된다. 모듈 구속용 서브블록(143)은 모듈 구속용 메인블록(141)의 측부에서 모듈 구속용 메인블록(141)을 지지하는 역할을 한다. 모듈 구속용 서브블록(143)과 모듈 구속용 메인블록(141)은 블록 체결부재(144)를 통해 체결되어 한 몸체를 이룰 수 있다.
물론, 모듈 구속용 서브블록(143) 없이 모듈 구속용 메인블록(141)만으로 각도 조절모듈(134)을 지지할 수 있으나 모듈 구속용 서브블록(143)을 더 적용하면 좀 더 안정적이면서 강한 힘으로 각도 조절모듈(134)을 지지할 수 있는 장점이 있다. 모듈 구속용 서브블록(143)은 서브 체결부재(145)에 의해 전륜 지지체(110)에 체결될 수 있다.
모듈 구속용 메인블록(141)과 모듈 구속용 서브블록(143)이 차체 프레임(104)의 샤프트 상부 결합대(113)에 결합할 수 있도록 샤프트 상부 결합대(113)에는 복수의 메인 체결부재(142)와 서브 체결부재(145)가 통과하는 제1 및 제2 통과홀(113a,113b)이 형성이 형성된다.
이때, 모듈 구속용 메인블록(141)과 모듈 구속용 서브블록(143)에는 제1 및 제2 통과홀(113a,113b)을 통과한 메인 체결부재(142)와 서브 체결부재(145)가 체결되는 제1 및 제2 체결홀(141b,143a)이 형성되는데, 제2 체결홀(143a)과 달리 제1 체결홀(141b)이 장공으로 마련된다. 따라서, 부품 간의 조립 공차를 맞추는데 효과적이다.
그리고, 모듈 구속용 메인블록(141)과 모듈 구속용 서브블록(143)이 접하는 샤프트 상부 결합대(113)의 하단부에는 단차부(113c)가 형성된다. 도 14에 확대된 것처럼 단차부(113c)에 모듈 구속용 서브블록(143)이 배치되는 형태라서 모듈 구속용 서브블록(143)이 밀리지 않고 안정적으로 모듈 구속용 메인블록(141)을 지지할 수 있도록 한다.
한편, 앞서 기술한 것처럼 본 실시예에 따른 자율주행차(100)의 경우, 도 1에 도시된 애커먼-장토 방식의 미끄러짐 현상을 없애는 방안으로써 자율주행차(100)의 조향 혹은 주행, 완충을 위한 동력 전달구조가 링크운동이 없는 직선운동으로 적용된다. 이에 대해 살펴본다.
본 실시예에 따른 자율주행차(100)에는 전륜(101)의 조향을 위한 구동력을 발생시키는 조향 모터(161)가 마련된다.
그리고, 조향 모터(161)의 구동력을 한 쌍의 전륜(101)으로 제공하기 위해 본 실시예에 따른 자율주행차(100)에는 피니언(170) 및 랙(162)이 적용되며, 랙(162)에 운동 전달부재(163)가 연결되고 운동 전달부재(163)에 너클 암(120)을 지지하는 너클 암 지지유닛(165)이 연결된다.
따라서, 조향 모터(161)가 구동해서 피니언(170)을 회전시키면 피니언(170)의 회전운동이 랙(162)과 운동 전달부재(163)의 직선운동으로 전달되며, 운동 전달부재(163)가 너클 암 지지유닛(165)을 당기거나 미는 동작으로 인해 너클 암 지지유닛(165)에 지지된 너클 암(120)이 회전되면서 전륜(101)을 조향시킬 수 있다. 이에 대해 좀 더 구체적으로 알아본다.
조향 모터(161)는 전륜(101)의 조향을 위한 구동력을 발생시키는 모터이다. 이러한 조향 모터(161)에 피니언(170)이 연결된다. 본 실시예에서 조향 모터(161)는 차체 프레임(104)에 위치 고정되게 탑재되기 때문에 피니언(170)은 제자리에서 회전하는 형태를 취한다.
피니언(170)은 조향 모터(161)와 연결되며, 조향 모터(161)에 의해 회전하는 구조물이다. 그리고, 랙(162)은 피니언(170)과 기어 맞물림되며, 피니언(170)의 회전운동을 직선운동으로 전달하는 역할을 한다.
통상의 평기어 형태의 피니언이 적용될 수도 있으나 본 실시예의 경우, 아래 구조의 피니언(170)을 적용하고 있다. 즉 본 실시예에 적용되는 피니언(170)은 원반 형상을 갖는 피니언 바디(171)와, 피니언 바디(171)의 원주 방향을 따라 피니언 바디(171)에 등간격으로 연결되며, 랙(162)에 형성되는 이빨(162a)의 치형에 상호 대응되면서 회전 동력을 제공하는 복수의 동력전달핀(172)을 포함한다.
이때, 동력전달핀(172)은 피니언 바디(101)에서 원 형상의 배열 구조를 가지며, 랙(162)에 형성되는 이빨(162a)의 치형에 상호 대응되면서 회전된다.
이에, 조향 모터(161)의 작용으로 피니언(170)이 제자리에서 회전운동하면 피니언(170)의 동력전달핀(172)들이 랙(162)에 형성되는 이빨(162a)의 치형 맞물림됨으로써 랙(162)이 직선운동한다. 그러면, 랙(162)과 한 몸체로 연결되는 운동 전달부재(163)가 전방 프레임 커버(105)를 통해 차체 프레임(104)에 구속된 리니어 가이드(168)에 의해 가이드되면서 수평, 즉 좌우로 직선운동하게 되고, 이로 인해 운동 전달부재(163)의 양 단부에 연결되는 너클 암 지지유닛(165)을 통해 너클 암(120)을 좌우로 회전시키면서 전륜(101)이 움직이게, 즉 조향되게 할 수 있다.
참고로, 리니어 가이드(168)는 조향 모터(161)를 지지하는 모터 지지대(169)와 함께 전방 프레임 커버(105)에 고정되고, 전방 프레임 커버(105)는 차체 프레임(104)과 연결되는 형태를 취한다. 이처럼 위치 고정된 구조물인 차체 프레임(104)에 리니어 가이드(168)가 위치 고정된 상태에서 리니어 가이드(168)에 운동 전달부재(163)가 연결되어 가이드되기 때문에 운동 전달부재(163)의 수평 직선운동을 안정적으로 끌어낼 수 있다.
앞서 기술한 것처럼 전륜(101) 영역에는 너클 암(120)을 지지하는 너클 암 지지유닛(165)이 마련된다. 너클 암 지지유닛(165)은 너클 암(120)이 관통하면서 지지되는 암 관통 지지대(165a)와, 암 관통 지지대(165a)의 외측에서 암 관통 지지대(165a)를 지지하는 유닛 서포터(165b)와, 유닛 서포터(165b)에 회전 가능하게 연결되며, 운동 전달부재(163)의 단부에 형성되는 관통부(163a)에 배치되어 고정되는 회전 헤드부(165c)를 포함할 수 있다. 너클 암(120)과 암 관통 지지대(165a)가 비원형 단면 결합 구조를 이루기 때문에 너클 암(120)은 암 관통 지지대(165a) 내에서 헛돌지 않는다.
그리고 전술한 랙(162)에 운동 전달부재(163)가 연결되어 한 몸체를 이룬다. 즉 운동 전달부재(163)는 랙(162)에 결합하되 양단부가 한 쌍의 너클 암 지지유닛(165)에 회전 가능하게 연결되며, 랙(162)의 직선운동을 너클 암(120)의 회전운동으로 전달하는 역할을 한다.
이처럼 본 실시예는 운동 전달부재(163)의 직선운동으로 너클 암(120)을 회전시키면서 전륜(101)를 조향하는 직선 회전 구름운동 방식이라서 종전처럼 링크 구조가 필요치 않으며, 이로 인해 차폭(W) 또는 차장(L)의 변화 발생을 없앨 수 있고, 나아가 슬라이딩 마모 발생을 최소화하는데 기여할 수 있다.
한편, 같은 개념으로써, 만약 차체에 가해지는 진동 등을 없애기 위한 현가장치를 적용함에 있어서 도 1 및 도 2의 차량에 적용된 현가장치처럼 경사진 방향의 현가장치를 적용하면 이 역시, 차폭(W) 또는 차장(L)의 변화 발생에 영향을 미칠 수 있다. 이에, 본 실시예에서는 차폭(W) 또는 차장(L)의 변화 발생에 영향이 미치지 않도록 상하 구동 현가장치(150)를 적용하고 있다.
상하 구동 현가장치(150)는 차량에 완충 기능을 제공하는 것으로서 너클 암 각도 조절 어셈블리(130)의 회전 샤프트(133)를 통해 어셈블리 바디(131)와 연결되며, 차폭(W) 또는 차장(L)의 변화 발생, 특히 차폭(W) 변화를 제거하기 위해 상하 방향의 직선운동만 수행하면서 차체에 완충력을 제공한다. 상하 구동 현가장치(150)는 한쌍씩의 전륜(101)과 후륜(102) 모두에 독립적으로 탑재될 수 있다.
이러한 상하 구동 현가장치(150)는 장치 바디(151)와, 장치 바디(151)에 결합하되 상하 방향으로 완충되는 스프링(152)과, 장치 바디(151)에서 연장되고 어셈블리 바디(131)의 양단부에 결합하는 한 쌍의 결합 암(153)과, 장치 바디(151)의 하부에 이격되게 연결되고 차체 프레임(104)에 결합하는 하부 헤드(154)와, 장치 바디(151)의 상부에 이격되게 연결되고 차체 프레임(104)에 결합하는 전방 프레임 커버(105)에 구속되는 상부 헤드(155)를 포함할 수 있다.
다시 도 3 및 도 4, 그리고, 도 17 내지 도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 자율주행차(100)에는 차량의 주행 구동을 위한 수단으로서 한 쌍의 후륜 구동부(181), 구동력 공용 제공부(182) 및 후륜 운동 전달부(183)가 탑재된다.
한 쌍의 후륜 구동부(181)는 후륜(102)에 각각 연결되며, 후륜(102)에 구동력을 제공한다.
구동력 공용 제공부(182)는 한 쌍의 후륜 구동부(181)의 구동을 위한 구동력을 공용으로 제공한다. 이러한 구동력 공용 제공부(182)는 서포터(186)에 의해 지지된 상태에서 운동 전달부(183)와 연결된다. 서포터(186)는 후방 프레임 커버(106)를 통해 차체 프레임(104)에 연결된다. 결과적으로, 구동력 공용 제공부(182)는 차체 프레임(104)에 안정적으로 위치 고정된 형태를 취할 수 있다.
본 실시예에서 구동력 공용 제공부(182)는 구동력을 발생시키는 엔진과, 엔진의 속도를 감속하는 감속기와, 차동치차가 모듈식으로 복합되어 마련되는 복합장치로 적용된다. 이처럼 위의 기능이 일체화된 구동력 공용 제공부(182)가 적용될 경우, 모듈화될 수 있어어 조립 및 유지보수가 편리하며, 특히 경박단소 구현이 가능한 장점을 제공할 수 있다.
후륜 운동 전달부(183)는 구동력 공용 제공부(182)와 한 쌍의 후륜 구동부(181) 사이에 각각 연결되며, 구동력 공용 제공부(182)의 운동을 한 쌍의 후륜 구동부(181)로 전달한다.
본 실시예에서 후륜 운동 전달부(183)가 슈미트 커플링(SCHMIDT COUPLING)으로 적용된다. 슈미트 커플링은 효율적이면서도 동력전달의 연속성이 보장되는 커플링이며, 큰 편심이 발생하는 경우에도 운동과 토크를 정확하게 전달한다. 다시 말해, 슈미트 커플링은 큰 편심을 흡수할 때도 상대 축과의 좌우 거리는 변하지 않는 장점을 제공하는데, 이러한 슈미트 커플링를 후륜 운동 전달부(183)로 적용함으로써 종전처럼 뒤 차축에 유니버셜 조인트 등을 사용할 필요가 없다.
이하, 너클 암(120)의 경사각 설정 작업에 대해 설명한다.
우선, 메인 체결부재(142)와 서브 체결부재(145)를 풀어 모듈 구속용 메인블록(141)과 모듈 구속용 서브블록(143)의 구속을 해제한다. 모듈 구속용 메인블록(141)과 모듈 구속용 서브블록(143)의 구속을 해제하면 제1 및 제2 세레이션(134a,141a)의 나사 맞물림이 해제되기 때문에 이 상태에서 각도 조절모듈(134)을 통해 어셈블리 바디(131)의 회전 샤프트(133)를 원하는 각도만큼 회전시킨다.
앞서 기술한 것처럼 각도 조절모듈(134)에 제1 세레이션(134a)이 형성되기 때문에 한 피치씩 회전시켜 가면서 너클 암(120)의 경사각 설정 작업을 진행할 수 있다.
다음, 너클 암(120)의 경사각을 맞춘 다음, 각도 조절모듈(134)의 제1 세레이션(134a)에 모듈 구속용 메인블록(141)의 제2 세레이션(141a)이 나사 맞물리게 한 후, 모듈 구속용 메인블록(141)의 측부에 모듈 구속용 서브블록(143)을 배치하고 몸체 체결부재(115)로 모듈 구속용 메인블록(141)과 모듈 구속용 서브블록(143)을 고정한다.
그런 다음, 메인 체결부재(142)와 서브 체결부재(145)를 샤프트 상부 결합대(113)의 제1 및 제2 통과홀(113a,113b)로 각각 통과시켜 모듈 구속용 메인블록(141)과 모듈 구속용 서브블록(143)의 제1 및 제2 체결홀(141b,143a)에 체결함으로써 차폭(W) 또는 차장(L)에 대한 너클 암(120)의 경사각 설정 작업을 빠르고 정밀하게 수행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 차폭(W) 또는 차장(L)에 대한 너클 암(120)의 경사각 설정 또는 세팅(setting) 작업을 종래보다 정확하면서도 쉽고 빠르게 진행할 수 있어 차량의 양산성 확보에 기여할 수 있음은 물론, 자율 조향 및 주행 시 경로 이탈 오차를 최소화할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
100 : 자율주행차 101 : 전륜
102 : 후륜 104 : 차체 프레임
105 : 전방 프레임 커버 106 : 후방 프레임 커버
107 : 전방 프레임 범퍼 108 : 후방 프레임 범퍼
110 : 전륜 지지체 111 : 지지체 내부 몸체
112 : 샤프트 하부 결합대 113 : 샤프트 상부 결합대
113a : 제1 통과홀 131b : 제2 통과홀
113c : 단차부 114 : 지지체 외부 몸체
115 : 몸체 체결부재 120 : 너클 암
130 : 너클 암 각도 조절 어셈블리 131 : 어셈블리 바디
132 : 암 연결대 133 : 회전 샤프트
134 : 각도 조절모듈 134a : 제1 세레이션
140 : 모듈 구속부 141 : 모듈 구속용 메인블록
141a : 제2 세레이션 141b : 제1 체결홀
142 : 메인 체결부재 143 : 모듈 구속용 서브블록
143a : 제2 체결홀 144 : 블록 체결부재
145 : 서브 체결부재 150 : 상하 구동 현가장치
151 : 장치 바디 152 : 스프링
153 : 결합 암 154 : 하부 헤드
155 : 상부 헤드 161 : 조향 모터
162 : 랙 162a : 이빨
163 : 운동 전달부재 163a : 관통부
165 : 너클 암 지지유닛 165a : 암 관통 지지대
165b : 유닛 서포터 165c : 회전 헤드부
168 : 리니어 가이드 170 : 피니언
171 : 피니언 바디 172 : 동력전달핀
181 : 후륜 구동부 182 : 구동력 공용 제공부
183 : 후륜 운동 전달부

Claims (18)

  1. 전륜과 한 몸체로 연결되고 상기 전륜을 지지하는 전륜 지지체; 및
    상기 전륜에 대한 조향 시 상기 전륜과 함께 움직이는 너클 암(Knuckle Arm)이 일측에 연결되며, 상기 너클 암의 경사각 설정을 위하여 상기 전륜 지지체의 일측에 각도 조절 가능하게 결합하는 너클 암 각도 조절 어셈블리를 포함하되 상기 너클 암 각도 조절 어셈블리는 톱니 방식을 통해 상기 전륜 지지체에 대하여 미리 결정된 각도만큼씩 각도 조절이 가능한 톱니식 너클 암 각도 조절 어셈블리이며,
    상기 톱니식 너클 암 각도 조절 어셈블리는,
    상기 너클 암이 연결되는 암 연결대를 구비하는 어셈블리 바디; 및
    상기 어셈블리 바디에 그 양단부가 노출되게 결합하며, 상기 어셈블리 바디의 회전축심을 형성하는 회전 샤프트를 포함하며,
    상기 전륜 지지체는,
    상기 전륜의 내부에 배치되는 지지체 내부 몸체;
    상기 지지체 내부 몸체의 일측 하부에 연결되며, 상기 회전 샤프트의 하단부가 결합하는 샤프트 하부 결합대;
    상기 지지체 내부 몸체의 일측 상부에 연결되며, 상기 회전 샤프트의 상단부가 결합하는 샤프트 상부 결합대;
    상기 전륜을 사이에 두고 상기 지지체 내부 몸체의 반대편에서 상기 전륜을 지지하는 지지체 외부 몸체; 및
    상기 지지체 외부 몸체와 상기 지지체 내부 몸체를 체결하는 복수의 몸체 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 톱니식 너클 암 각도 조절 어셈블리는,
    상기 회전 샤프트와 연결되고 상기 회전 샤프트와 한 몸체를 형성하되 일측에 제1 세레이션(serration)이 형성되는 각도 조절모듈; 및
    상기 각도 조절모듈을 상기 전륜 지지체의 일측에 구속시키는 모듈 구속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모듈 구속부는,
    상기 각도 조절모듈의 제1 세레이션과 맞물리는 제2 세레이션을 구비하는 모듈 구속용 메인블록; 및
    상기 모듈 구속용 메인블록을 상기 전륜 지지체에 체결하는 메인 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모듈 구속부는,
    상기 모듈 구속용 메인블록의 측부에서 상기 모듈 구속용 메인블록을 지지하는 모듈 구속용 서브블록;
    상기 모듈 구속용 서브블록과 상기 모듈 구속용 메인블록을 체결하는 블록 체결부재; 및
    상기 모듈 구속용 서브블록을 상기 전륜 지지체에 체결하는 서브 체결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 샤프트 상부 결합대에 상기 메인 체결부재와 상기 서브 체결부재가 통과하는 제1 및 제2 통과홀이 형성되며,
    상기 모듈 구속용 메인블록과 상기 모듈 구속용 서브블록에는 상기 제1 및 제2 통과홀을 통과한 상기 메인 체결부재와 상기 서브 체결부재가 체결되는 제1 및 제2 체결홀이 형성되되 상기 제1 체결홀이 장공으로 마련되는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 모듈 구속용 메인블록과 상기 모듈 구속용 서브블록이 접하는 상기 샤프트 상부 결합대의 하단부에 단차부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 너클 암 각도 조절 어셈블리의 회전 샤프트를 통해 상기 어셈블리 바디와 연결되며, 차폭 변화를 제거하기 위해 상하 방향의 직선운동만 수행하면서 차체에 완충력을 제공하는 상하 구동 현가장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상하 구동 현가장치는 상기 전륜과 상기 전륜의 반대측에 배치되는 후륜 모두에 독립적으로 탑재되는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 상하 구동 현가장치는,
    장치 바디;
    상기 장치 바디에 결합하되 상하 방향으로 완충되는 스프링;
    상기 장치 바디에서 연장되고 상기 어셈블리 바디의 양단부에 결합하는 한 쌍의 결합 암;
    상기 장치 바디의 하부에 이격되게 연결되고 차체 프레임에 결합하는 하부 헤드; 및
    상기 장치 바디의 상부에 이격되게 연결되고 상기 차체 프레임에 결합하는 전방 프레임 커버에 구속되는 상부 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 전륜의 조향을 위한 구동력을 발생시키는 조향 모터;
    상기 조향 모터와 연결되며, 상기 조향 모터에 의해 회전하는 피니언; 및
    상기 피니언과 기어 맞물림되며, 상기 피니언의 회전운동을 직선운동으로 전달하는 랙을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  13. 제12항에 있어서,
    한 쌍의 상기 전륜 영역에서 상기 너클 암을 지지하는 너클 암 지지유닛; 및
    상기 랙에 결합하되 양단부가 한 쌍의 상기 너클 암 지지유닛에 회전 가능하게 연결되며, 상기 랙의 직선운동을 상기 너클 암의 회전운동으로 전달하는 운동 전달부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 너클 암 지지유닛은,
    상기 너클 암이 관통하면서 지지되는 암 관통 지지대;
    상기 암 관통 지지대의 외측에서 상기 암 관통 지지대를 지지하는 유닛 서포터; 및
    상기 유닛 서포터에 회전 가능하게 연결되며, 상기 운동 전달부재의 단부에 형성되는 관통부에 배치되어 고정되는 회전 헤드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 피니언은,
    원반 형상을 갖는 피니언 바디; 및
    상기 피니언 바디의 원주 방향을 따라 상기 피니언 바디에 등간격으로 연결되며, 상기 랙에 형성되는 이빨의 치형에 상호 대응되면서 회전 동력을 제공하는 복수의 동력전달핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 전륜의 반대편에 한 쌍으로 배치되는 후륜에 각각 연결되며, 상기 후륜에 구동력을 제공하는 한 쌍의 후륜 구동부;
    상기 한 쌍의 후륜 구동부의 구동을 위한 구동력을 공용으로 제공하는 구동력 공용 제공부; 및
    상기 구동력 공용 제공부와 상기 한 쌍의 후륜 구동부 사이에 각각 연결되며, 상기 구동력 공용 제공부의 운동을 상기 한 쌍의 후륜 구동부로 전달하는 후륜 운동 전달부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 구동력 공용 제공부는 구동력을 발생시키는 엔진과, 상기 엔진의 속도를 감속하는 감속기와, 차동치차가 모듈식으로 복합되어 마련되는 것을 특징으로 하는 자율주행차.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 후륜 운동 전달부가 슈미트 커플링(SCHMIDT COUPLING)인 것을 특징으로 하는 자율주행차.
KR1020200002447A 2020-01-08 2020-01-08 자율주행차 KR102305262B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200002447A KR102305262B1 (ko) 2020-01-08 2020-01-08 자율주행차
JP2022541775A JP7349576B2 (ja) 2020-01-08 2020-10-23 自律走行車
EP20912738.0A EP4088993A4 (en) 2020-01-08 2020-10-23 AUTONOMOUS DRIVING VEHICLE
CN202080092102.4A CN114929564A (zh) 2020-01-08 2020-10-23 自动驾驶车辆
PCT/KR2020/014552 WO2021141217A1 (ko) 2020-01-08 2020-10-23 자율주행차
US17/789,346 US20230052470A1 (en) 2020-01-08 2020-10-23 Autonomous driving vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200002447A KR102305262B1 (ko) 2020-01-08 2020-01-08 자율주행차

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210089373A KR20210089373A (ko) 2021-07-16
KR102305262B1 true KR102305262B1 (ko) 2021-09-27

Family

ID=76788036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200002447A KR102305262B1 (ko) 2020-01-08 2020-01-08 자율주행차

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230052470A1 (ko)
EP (1) EP4088993A4 (ko)
JP (1) JP7349576B2 (ko)
KR (1) KR102305262B1 (ko)
CN (1) CN114929564A (ko)
WO (1) WO2021141217A1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101302404B1 (ko) * 2011-10-14 2013-09-02 대동공업주식회사 전기구동식 농용 작업차
WO2018091429A1 (de) * 2016-11-15 2018-05-24 Thyssenkrupp Presta Ag Radaufhängungsvorrichtung mit einzelradlenkung für ein kraftfahrzeug mit antrieb der gelenkten räder

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH023574A (ja) * 1988-06-21 1990-01-09 Iseki & Co Ltd トラクタの前輪舵取角度調節装置
KR0122042Y1 (ko) * 1993-12-31 1998-08-17 전성원 자동차의 비구동륜 현가장치
KR19990035386A (ko) * 1997-10-31 1999-05-15 양재신 자동차 현가장치의 코일스프링구조
WO2000071408A1 (fr) * 1999-05-24 2000-11-30 Viktor Mikhailovich Pisarevsky Vehicule de transport de charges et variantes
KR20000054489A (ko) * 2000-06-08 2000-09-05 강민철 랙과 피니언기어를 이용한 소형자동차의 직접조향장치
US6902176B2 (en) * 2003-02-03 2005-06-07 The Boler Company Steering knuckle and adjustable boss
JP2006083895A (ja) * 2004-09-14 2006-03-30 Bridgestone Corp フレキシブルカップリング、及び、インホイールモータシステム
KR20060072269A (ko) * 2004-12-23 2006-06-28 현대자동차주식회사 애커만 성향 조절 메카니즘
JP2007054388A (ja) 2005-08-25 2007-03-08 Tokai:Kk 柄付きモップ保持具
IL178060A (en) * 2006-09-13 2010-06-30 Davidovitch J Vertical non- guided vehicle suspension
KR20090060523A (ko) * 2007-12-10 2009-06-15 두산디에스티주식회사 장륜차량의 암형 현가장치용 조향장치
KR20090131389A (ko) * 2008-06-18 2009-12-29 현대자동차주식회사 스티어링 핸들과 칼럼의 결합구조
DE102009025227A1 (de) * 2009-06-17 2010-12-30 Audi Ag Radaufhängung für die hinteren Räder von Kraftfahrzeugen
JP5604993B2 (ja) * 2010-06-02 2014-10-15 日本精工株式会社 移動装置
DE102011054580A1 (de) * 2011-10-18 2013-04-18 Siemens Aktiengesellschaft Personenkraftwagen sowie Personenkraftwagenmodul
ITTO20111047A1 (it) * 2011-11-14 2013-05-15 Inovo Design S R L Porta mozzo per ruota di veicoli.
KR20140004901U (ko) * 2013-02-21 2014-09-04 (주)케이원글로벌모터스 자동차 컵홀더 장착용 휴대폰 거치대
JP5815620B2 (ja) * 2013-09-10 2015-11-17 本田技研工業株式会社 ロック装置
KR20160051131A (ko) * 2014-10-31 2016-05-11 현대모비스 주식회사 자동차의 조향장치
KR101587833B1 (ko) 2015-01-20 2016-01-22 주식회사 세진아이지비 동력전달장치
CA3064448C (en) * 2017-06-21 2021-08-17 Hendrickson Usa, L.L.C. Self-steering axle knuckle
JP7037315B2 (ja) * 2017-09-27 2022-03-16 Ntn株式会社 転舵機能付ハブユニットおよびこれを備えた車両
JP7001540B2 (ja) 2018-05-18 2022-01-19 株式会社クボタ 作業車
KR102539368B1 (ko) * 2019-04-17 2023-06-02 리 오토모티브 리미티드 서스펜션 시스템 및 조향 능력
JP2023036655A (ja) * 2021-12-09 2023-03-14 阿波▲羅▼智▲聯▼(北京)科技有限公司 車両シャーシ及び車両
US11597438B1 (en) * 2021-12-23 2023-03-07 Cnh Industrial America Llc Adjustable steering stop

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101302404B1 (ko) * 2011-10-14 2013-09-02 대동공업주식회사 전기구동식 농용 작업차
WO2018091429A1 (de) * 2016-11-15 2018-05-24 Thyssenkrupp Presta Ag Radaufhängungsvorrichtung mit einzelradlenkung für ein kraftfahrzeug mit antrieb der gelenkten räder

Also Published As

Publication number Publication date
EP4088993A1 (en) 2022-11-16
CN114929564A (zh) 2022-08-19
KR20210089373A (ko) 2021-07-16
US20230052470A1 (en) 2023-02-16
JP7349576B2 (ja) 2023-09-22
WO2021141217A1 (ko) 2021-07-15
EP4088993A4 (en) 2023-10-11
JP2023514948A (ja) 2023-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8690173B2 (en) Double pinion steering gear
EP2483121B1 (de) Transportsystem mit formschlüssigem antrieb
DE102010035270B4 (de) Lenkvorrichtung für eine selbstfahrende Bau- oder Nutzmaschine sowie Bau- oder Nutzmaschine mit einer derartigen Lenkvorrichtung
DE2905453C2 (de) Homokinetische Doppelgelenkkupplung
DE1630340A1 (de) Achsenaufhaengung,insbesondere fuer die Hinterachse von Kraftfahrzeugen
EP2569197B2 (de) Antrieb für schienenfahrzeuge
KR102305262B1 (ko) 자율주행차
HU197262B (en) Six-wheel bogie for railway vehicles
DE1530023C3 (de) Fahrgestell für ein mehrspuriges spurgebundenes Triebfahrzeug
DE19524195C1 (de) Einstellvorrichtung zur Neigungsverstellung eines schwenkbar angelenkten Mantelrohres einer Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges
DE102017003528B4 (de) Fahrzeug mit hoher Manövrierbarkeit und vier unabhängig voneinander antreibbaren Antriebsrädern
DE102005044678A1 (de) Elektrisches Servolenksystem
JPS6234229B2 (ko)
JP2000103339A (ja) ステアリングコラムの支持装置
US4953881A (en) Mechanical steering device for the rear wheels of motor cars with four-wheel steering
US7487983B2 (en) Steering system for vehicles
DE3708149C1 (en) Gear mechanism
DE112016006676B4 (de) Fahrzeugradstützeinrichtung und Fahrzeug
DE102019114216A1 (de) Lenkvorrichtung, Bediensystem und Kraftfahrzeug
DE2746823A1 (de) Motorradlenkung
DE602006000953T2 (de) Kraftübertragungssystem
DE3153356C2 (en) Engine mount for a motor cycle
JP3475766B2 (ja) ダブルカルダン式等速ジョイント
WO2005042334A1 (en) Steering system for vehicles
EP0429095A1 (de) Drehgestell mit gelenkten Radsätzen

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant