KR102491801B1 - 전동 사륜차량의 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동 사륜차량의 현가장치에 관한 것이다. 본 발명은 차체프레임을 상부프레임과 하부프레임으로 마련하고 상기 상부프레임과 하부프레임의 선단 및 후단양쪽에 쇽 업소버와 스프링으로 현가장치를 마련함으로써 차륜인 전륜 및 후륜의 구동 및 조향장치로 인하여 현가장치의 설치공간이 부족하거나 생략한 경우는 물론 충격완화 기능이 없고 차량크기가 작은 경우에 용이한 현가장치의 적용하고자 하는 농업용 전동 사륜차량분야에 유용하게 이용할 수 있다.

Description

전동 사륜차량의 현가장치{Suspension system for electric four-wheeled vehicles}

본 발명은 전동 사륜차량의 현가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전륜 및 후륜이 모두 구동되고 조향이 가능한 농업용 사륜차량에서 지면요철에 의해 차륜을 통해 전달되는 충격을 완화하고 상부 및 하부프레임의 전후좌우 유동을 잡아줄 수 있는 전동 사륜차량의 현가장치에 관한 것이다.

농업용 사륜차량은 적재함에 농자재와 농작물 등을 적재하여 운반하기 위한 차량의 하나이며, 이는 차체프레임의 선단과 후단에 각각 좌우 2개의 차륜이 마련되되 차체프레임의 선단엔 전륜이, 차체프레임의 후단엔 후륜이 설치되고 상기 차체프레임에 적재함이 마련되는 사륜차량이다.

이러한 농업용 사륜차량은 전륜 및 후륜의 좌우바퀴가 단순히 차체프레임이나 차축의 양단에 설치되고 상기 전륜의 좌우바퀴만이 방향전환이 가능하게 마련된 것이었다.

이러한 기술과 관련된 종래의 농업용 사륜차량은 대한민국 등록특허공보 제10-1772978호(이하, "문헌1"이라 약칭함)에 제시되어 있다. 상기 문헌1의 농업용 사륜차량은 차대 후방의 주행모터에 의해 구동되는 좌우후륜이 마련되고 상기 좌우후륜의 전방인 차대의 전방에 좌우전륜이 마련되되 차대 중앙의 브래킷을 중심으로 하여 차대의 폭 방향으로 요동되는 요동프레임의 양단에 좌우전륜이 마련된 것이었다.

상기한 바와 같은 문헌1의 농업용 사륜차량은, 지면요철에 따라 차대 전방의 요동프레임이 좌우로 요동되므로 좌우후륜의 양호한 접지력을 확보하기 위한 것일 뿐, 차대 하부의 차축이나 요동프레임에 직접적으로 차륜이 마련된 것이어서 구조적인 특성상 지면요철에 의해 차륜으로 전달되는 충격을 완화하기 위한 현가수단이 전혀 구비되지 아니하고 이로 인하여 차대 위에 적재된 농자재나 농작물을 보호할 수 없다는 폐단이 있었다.

(문헌1) KR101772978B1 (2017.08.24.등록)

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점 및 폐단을 해결하기 위하여 연구개발한 것으로, 차륜인 전륜 및 후륜의 구동 및 조향장치로 인하여 현가장치의 설치공간이 부족하거나 생략한 경우는 물론 충격완화 기능이 없고 차량크기가 작은 경우에 현가장치의 적용이 용이하며, 차체프레임을 이루는 상부 및 하부프레임의 전후좌우 유동을 용이하게 잡아줄 수 있도록 한 전동 사륜차량의 현가장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전동 사륜차량의 현가장치는, 차체프레임 상에 적재함이 마련되고 차체프레임의 선단 및 후단양쪽에 각각 차륜이 마련되되 상기 차륜들은 각각 독립적으로 구동되고 방향전환이 이루어지는 구동 및 조향수단을 포함하며,

상기 차체프레임은 상부프레임과 하부프레임으로 마련되고 상기 상부프레임과 하부프레임의 선단 및 후단양쪽에 상기 상부 및 하부프레임을 탄력적으로 지지하도록 쇽 업소버(shock absorber)와 스프링을 포함하는 현가장치가 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전동 사륜차량의 현가장치에 있어서, 상기 상부프레임과 하부프레임은 그 양쪽에 길이방향으로 링크를 통해 연결되고, 상기 링크를 통해 연결된 상부프레임과 하부프레임이 승강됨을 안내하도록 상기 링크의 전방 및 후방위치인 상부프레임이나 하부프레임에 각각 롤러가 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전동 사륜차량의 현가장치에 있어서, 상기 상부프레임은 상부프레임과 하부프레임을 링크로 연결함은 물론 롤러의 설치가 가능하도록 하부프레임보다 작은 폭의 사이즈로 마련됨이 바람직하다.

상기 상부프레임은 그 선단과 후단 및 양쪽에 적재함을 안착시키기 위한 복수의 경사가이드부재가 마련될 수 있고 상기 경사가이드부재에 의해 안내된 안착된 적재함은 상부프레임과 함께 복수의 클램프를 통해 파지되어 고정되게 된다.

본 발명의 전동 사륜차량의 현가장치에 따르면, 상부프레임과 하부프레임으로 차체프레임을 마련하고 상기 상부프레임과 하부프레임의 선단 및 후단양쪽에 쇽 업소버와 스프링으로 현가장치를 마련함으로써 차륜인 전륜 및 후륜의 구동 및 조향장치로 인하여 현가장치의 설치공간이 부족하거나 생략한 경우는 물론 충격완화 기능이 없고 차량크기가 작은 경우에 용이한 현가장치의 적용이 가능하게 되는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 전동 사륜차량의 현가장치에 의하면, 상부프레임과 하부프레임의 양쪽에 길이방향으로 링크로 연결되고 상기 링크의 전방 및 후방위치인 상부프레임이나 하부프레임에 각각 롤러가 마련됨으로써 링크를 통해 연결된 상부프레임과 하부프레임이 승강됨을 안내함과 동시에 상부 및 하부프레임의 전후좌우 유동을 용이하게 잡아주는 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 일실시예의 전동 사륜차량의 현가장치가 적용된 전동 사륜차량을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 도 1의 전동 사륜차량의 현가장치에서 적재함을 분리하여 제거한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4 본 발명에 따른 전동 사륜차량의 현가장치를 발췌하여 상세하게 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전동 사륜차량의 현가장치에서 쇽 업소버 부분을 발췌하여 나타낸 분해사시도이다.

이하, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 바람직한 일실시예의 전동 사륜차량의 현가장치가 적용된 전동 사륜차량을 설명하기 위하여 나타낸 도면들이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 현가장치가 적용된 전동 사륜차량은 차체프레임(100) 상에 적재함(200)이 마련되고 상기 차체프레임(100)의 선단 및 후단양쪽에 각각 차륜(300)이 마련되되 상기 차륜(300)들은 각각 독립적으로 구동되고 방향전환이 이루어지는 구동 및 조향수단을 포함하여 마련된다.

상기 차륜(300)은 차체프레임(100)의 선단양쪽엔 전륜이 마련되고 차체프레임(100)의 후단양쪽엔 후륜이 마련된다.

상기 차륜(300)의 조향수단은 차체프레임(100)의 모서리부분에 직립의 조향-축(102)을 기준으로 하여 방향전환이 가능하게 마련되고 상기 조향-축(102)의 상단에 조향-축(102)을 회전시켜 좌우측으로 방향전환을 꾀하기 위한 조향모터감속기(104)가 연결되어 있다.

상기 조향모터감속기(104)는 정역 모터와 감속기로 마련되되, 상기 정역모터는 정역회전이 가능하면서 회전수 및 회전 각도로 설정한 만큼만 회전한 후 정지하는 스텝모터로 마련됨이 바람직하다. 그 이유는 하단에 차륜이 구비된 조향-축(102)을 차륜의 주행방향기준으로 직각방향인 90도 범위 내에서 회전시킬 수 있으면 충분하기 때문이다.

또한, 상기 차륜(300)의 구동수단은 조향-축(102)의 하단에 수평으로 마련된 고정차축에 설치되되, 상기 고정차축 상의 주행 모터(106)을 통해 각각의 차륜이 독립 구동되게 마련된다.

상기 조향-축(102) 하단의 고정차축에는 차륜(300)을 구동시키기 위한 주행 모터(106)이 마련되며, 상기 주행 모터(106)은 수평의 고정차축을 스테이터(Stator)로 마련하고 그 외측의 외형자체를 로터(Rotor)로 마련한 인휠 모터(In Wheel Motor)이다. 상기 조향-축(102) 하단의 고정차축에 인휠 모터를 설치하되 인휠 모터의 외형자체인 로터에 차륜(300)을 이루는 바퀴의 디스크를 체결부재로 체결함으로써 전륜 또는 후륜인 바퀴를 장착할 수 있다. 상기 주행 모터(106)은 전진과 후진이 가능하도록 정역회전이 가능한 모터이면 충분하다.

상기 차체프레임(100)은 상부프레임(110)과 하부프레임(120)으로 마련되고, 상기 상부프레임(110)과 하부프레임(120)의 선단 및 후단양쪽에 상기 상부 및 하부프레임(110,120)을 탄력적으로 지지하도록 쇽 업소버(shock absorber, 400)와 스프링(430)을 포함하는 현가장치가 마련된다.

상기 현가장치는 지면요철에 의해 차륜(300)을 통해 전달되는 차륜(300)의 상하진동과, 이러한 차륜(300)의 상하진동으로 인해 발생된 충격을 감쇄시키도록 상부 및 하부프레임(110,120) 사이에 마련된다.

상기 상부프레임(110)과 하부프레임(120)의 선단 및 후단양쪽에는 쇽 업소버(400)의 연결 설치를 위한 상부 및 하부 브래킷(112,122)이 마련되며, 상기 하부 브래킷122)은 하부프레임(120)에서 하부로 길게 연장시킨 직립연장부재(121)의 하단에 마련되고 상기 직립연장부재(121)는 쇽 업소버(400)를 외부로부터 보호하도록 감싸는 형상인 앵글부재로 마련됨이 바람직하다.

상기 상부프레임(110)과 하부프레임(120)은 그 양쪽에 길이방향으로 링크(130)를 통해 연결되고, 상기 링크(130)의 전방 및 후방위치인 하부프레임(120)에 각각 롤러(140)가 마련된다.

이렇게 링크(130)를 통해 연결된 상부프레임(110)과 하부프레임(120)은 서로 상대적으로 승강되게 되고 이와 같이 상부프레임(110)과 하부프레임(120)이 승강될 때 롤러(140)를 통해 안내함은 물론 상부 및 하부프레임(110,120)의 전후좌우 유동을 잡아준다.

상기 롤러(130)와 접하는 상부프레임(110)에는 롤러(140)를 안정적으로 안내하도록 하는 직립방향의 직립가이드부재(114)가 마련될 수 있다.

또한, 상기 롤러(130)가 하부프레임(120)에 마련된 것으로만 도시하고 설명하였으나 상부프레임(110)에 마련할 수 있으며, 이러한 경우 직립가이드부재(114)는 하부프레임(120)에 마련하면 된다.

상기 상부프레임(110)은 그 폭 방향의 양쪽에 상부프레임(110)과 하부프레임(120)을 링크(130)로 연결함은 물론 롤러(140)의 설치가 가능하도록 하부프레임(120)보다 작은 폭의 사이즈로 마련됨이 바람직하다.

상기 상부프레임(110)은 그 선단과 후단 및 양쪽에 적재함의 하면을 안착시키기 위한 복수의 경사가이드부재(116)가 마련될 수 있고 상기 경사가이드부재(116)에 의해 안내된 안착된 적재함(200)은 복수의 클램프(도시되지 않음)를 통해 상부프레임(110)과 함께 파지되어 고정되게 된다.

상기 현가장치의 쇽 업소버(400)는 도 6과 같이, 작동유가 채워진 원통형 실린더(410)와, 상기 원통형 실린더(410) 내에서 승강되고 피스톤밸브를 포함하는 피스톤(도시되지 않음)과, 상기 피스톤에서 원통형 실린더(410)의 중심선 방향으로 연장된 피스톤로드(420) 및, 상기 원통형 실린더(410) 하단의 하부시트(412)와 피스톤로드(420) 상단의 상부시트(422) 사이에 탄력적으로 설치되는 스프링(430)을 포함하여 마련된다. 상기 상부시트(422) 및 하부시트(412)는 스프링(430)의 끝단을 지지할 수 있는 형상이면 충분하나, 상기 상부시트(422)는 피스톤로드(420)의 상단으로부터 원통형 실린더(410)의 상부외측에 이르기까지 씌워지는 원통형으로 마련될 수도 있다.

이러한 본 발명에 따른 현가장치는 조향-축(102)의 상단에 조향모터감속기(104)가 마련되고 조향-축(102)의 하단엔 주행 모터(106)이 마련됨과 같이 차륜인 전륜 및 후륜의 구동 및 조향장치로 인하여 현가장치의 설치공간이 부족하거나, 현가장치를 생략한 경우는 물론 충격완화 기능이 없고 차량크기가 작은 경우에 현가장치의 적용이 가능하다는 이점이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전동 사륜차량의 현가장치가 적용된 전동 사륜차량의 작동과정을 설명해본다.

본 발명의 전동 사륜차량은 전륜 및 후륜으로 된 차륜(300)이 조향-축(102)하단의 주행 모터(106)에 의해 구동되면서 도로지면을 따라 주행하게 되고 이렇게 도로지면을 따라 주행할 때 차륜(300)은 지면요철에 의해 조향-축(102)와 함께 승강되게 된다.

이때, 조향-축(102)는 하부프레임(120)에 마련되고 상기 하부프레임(120)은 상부프레임(110)과 링크(130)를 통해 연결됨과 아울러 스프링(430)을 포함하는 쇽 업소버(400)와 서로 연결되어 있으므로, 지면요철에 의해 차륜(300)을 통해 전달되는 차륜(300)의 상하진동과, 이러한 차륜(300)의 상하진동으로 인해 발생된 충격을 현가장치인 쇽 업소버(400)와 스프링(430)가 감쇄시킨다.

이와 동시에, 상부 및 하부프레임(110,120)은 링크(130)를 통해 연결되어 있어 조향-축(102)가 승강되는 만큼 서로 상대적으로 승강되고 이렇게 상부 및 하부프레임(110,120)이 승강될 때 복수의 롤러(140)를 통해 부드럽게 안내되면서 상부 및 하부프레임(110,120)의 전후좌우 유동을 안정적으로 잡아준다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 나타내고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야애서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

100: 차체프레임 102: 조향-축
104: 조향모터감속기 106: 주행 모터
110: 상부 프레임 112: 상부 브래킷
114: 직립가이드부재 116: 경사가이드부재
120: 하부 프레임 121: 직립연장부재
122: 하부 브래킷 130: 링크
140: 롤러 200: 적재함
300: 차륜 400: 쇽 업소버
410: 원통형 실린더 412: 하부시트
420: 피스톤로드 422: 상부시트
430: 스프링

Claims (5)

1. 삭제
2. 차체프레임 상에 적재함이 마련되고 차체프레임의 선단 및 후단양쪽에 각각 차륜이 마련되되 상기 차륜들은 각각 독립적으로 구동되고 방향전환이 이루어지는 구동 및 조향수단을 포함하고, 상기 차체프레임은 상부프레임과 하부프레임으로 마련되고 상기 상부프레임과 하부프레임의 선단 및 후단양쪽에 상기 상부 및 하부프레임을 탄력적으로 지지하도록 쇽 업소버(shock absorber)와 스프링을 포함하며,
   상기 상부프레임과 하부프레임은 그 양쪽에 길이방향으로 링크를 통해 연결되고, 상기 링크를 통해 연결된 상부프레임과 하부프레임이 승강됨을 안내하도록 상기 링크의 전방 및 후방위치인 상부프레임이나 하부프레임에 롤러가 마련되는 것을 특징으로 하는 전동 사륜차량의 현가장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 롤러와 접하는 상부프레임 또는 하부프레임에는 롤러를 안정적으로 안내하도록 직립방향의 직립가이드부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 전동 사륜차량의 현가장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 상부프레임은 상부프레임과 하부프레임을 링크로 연결함은 물론 롤러의 설치가 가능하도록 하부프레임보다 작은 폭의 사이즈로 마련되는 것을 특징으로 하는 전동 사륜차량의 현가장치.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 상부프레임은 그 선단과 후단 및 양쪽에 적재함을 안착시키기 위한 복수의 경사가이드부재가 마련되고 상기 경사가이드부재에 의해 안내된 안착된 적재함은 상부프레임과 함께 복수의 클램프를 통해 파지 고정되는 것을 특징으로 하는 전동 사륜차량의 현가장치.

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