KR19990029764U - 4륜 조향 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 4륜 조향 시스템에 관한 것으로, 본 고안에 따른 4륜 조향 시스템은 프론트 기어 박스(10)가 스티어링샤프트(21)의 종단에 설치된 구동 베벨기어(11), 전륜의 각 연결축(25,26)의 종단에 설치된 피동 베벨기어(12,13)와 후륜을 조향하기 위한 리어 기어 박스(35)와 연결되는 중간축(31)의 선단에 설치된 피동 베벨기어(14)로 구성되며, 연결축(25,26)과 타이로드(45)를 볼기어(40)로 연결하여 구성되며, 다수의 베벨기어를 조합하여 4륜조향이 이루어지므로 4륜조향 시스템의 구성이 단순해 지게 된다.

Description

4륜 조향 시스템

본 고안은 4륜 조향 시스템에 관한 것이다.

자동차의 조향시스템에는 통상적인 2륜조향시스템과 4륜을 동시에 조향하는 4륜조향방식인 총륜조향방식이 이용되고 있다.

일반적으로 고속주행시에는 조향각이 적어도 되지만 좁은 장소에서 주차할 때, 또는 급커브를 저속으로 선회할 때는 조향각이 큰 것이 유리하며, 후륜까지 조향하는 4륜조향방식을 사용하면 2륜조향방식에 비해 차량의 회전반경을 작게 할 수 있으며 선회안정성을 향상시킬 수 할 수 있다.

도 1에 종래의 4륜구동시스템의 구성이 도시되어 있다.

4륜조향시스템은 스티어링휠의 조작에 의해 프론트휠을 조향하는 프론트 기어박스(1), 프론트 기어박스(1)에서 인출되어 리어 기어박스(3)와 연결된 중간축(2), 및 리어휠의 연결축을 조향하는 리어 기어박스(3)로 구성되며, 스티어링휠을 조작하면, 프론트 기어박스(1)를 통해 전륜의 연결축이 좌,우로 이동하여 전륜을 구동함과 동시에 스티어링휠과 중간축(2)을 통해 연결된 리어 기어박스(3)에 의해 리어휠도 함께 조향하도록 구성되어 있다.

4륜 조향 시스템의 프론트 기어박스(1)는 2륜구동방식에 사용되는 랙크-피니언 기구가 사용되며, 리어 기어박스(3)는 편심축과 유성기어를 사용하는 방식이나 유압장치와 전자장치를 이용하는 주행속도 반응식(차속감응식) 등이 사용되고 있다.

따라서, 종래의 프론트 기어박스(1)는 2륜구동방식에서와 유사하게 스티어링 샤프트의 종단에 설치된 피니언기어를 회전시켜 피니언기어와 맞물린 랙크를 좌,우로 이동시켜 랙크의 양측 종단에 설치된 타이로드를 이동시키고 타이로드와 연결된 조향너클을 통해 프론트 휠을 좌,우로 선회시키게 된다.

리어휠의 조향은 프론트 기어박스와 중간축으로 연결된 리어기어박스(3)의 유성기어에 의해 연결축에 고정된 가이드가 좌,우 운동하므로써 연결축과 연결된 리어휠의 타이로드가 좌,우 운동하여 리어휠을 조향하게 된다.

한편, 리어휠의 조향은 스티어링휠의 회전각에 따라 일정한 각도까지는 리어휠이 프론트 휠과 같은 방향(동위상)으로 조향되나, 일정한 각을 넘어서면 프론트휠과는 반대방향(역위상)으로 조향되도록 구성된다.

그러나, 종래의 4륜 조향 시스템의 전륜조향기구는 감속비를 얻기 위해 유압을 사용하는 등 구성이 복잡하다는 단점이 있으므로 구성이 단순하면서도 작동이 우수한 새로운 구조의 4륜 조향 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다.

본 고안의 목적은 구성이 단순한 새로운 구조의 조향장치용 프론트 기어박스를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 4륜 조향 시스템의 구성을 도시하는 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 고안에 따른 4륜 조향 시스템의 전체적인 구성을 도시하는 구성도이다.

도 3은 본 고안에 따른 프론트 기어의 측면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 연결축과 타이로드의 연결구성을 도시하는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 프론트 기어 박스 11 : 구동 베벨기어

12,13,14 : 피동 베벨기어 20 : 스티어링휠

31 : 중간축 40 : 볼기어

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른 4륜 조향 시스템은 프론트 기어 박스가 스티어링샤프트의 종단에 설치된 구동 베벨기어, 전륜의 각 연결축의 종단에 설치된 피동 베벨기어와 후륜을 조향하기 위한 리어 기어 박스와 연결되는 중간축의 선단에 설치된 피동 베벨기어로 구성되며, 연결축과 타이로드를 볼기어로 연결하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여, 본 고안에 따른 4륜 조향 시스템의 일 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 4륜 조향 시스템은 프론트기어박스로 베벨기어를 이용하고, 타이로드에 볼기어를 이용하는 방식의 4륜 조향 시스템을 제공한다.

즉, 본 고안에 따른 4륜 조향 시스템의 프론트 기어 박스(10)는 4개의 베벨기어(11,12,13,14)를 서로 맞물리게 설치하여 스티어링휠(20)의 스티어링샤프트(21)의 종단에 설치된 구동 베벨기어(11)에 의해 전륜의 연결축(25,26)의 종단에 설치된 휠측 피동 베벨기어(12,13)를 구동하여 볼기어(40)를 통해 전륜을 조향하며, 구동기어(11)와 맞물리고 중간축(31)에 연결된 피동 베벨기어(14)를 구동하여 리어휠의 연결축(27,28)을 구동하기 위한 리어기어박스(35)와 연결한 것이다.

이에따라, 프론트 기어박스는 4개의 베벨기어(11,12,13,14)의 기어비를 적절히 설정하므로써 스티어링휠(20)에 의한 전륜의 선회각은 물론 후륜의 선회각을 설절할 수 있게 된다.

한편, 전륜의 연결축(25,26)은 피동 베벨기어(12,13)에 의해 회전력을 받게 되므로 연결축(25,26)의 회전력을 타이로드(45)의 직선운동으로 변환하기 위해 본 고안은 볼기어(40)를 사용한다.

도 4에 본 고안에 따른 볼기어의 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 볼기어(40)는 연결축(25)에 볼하우징(41)을 설치하고, 타이로드(45)의 종단에는 나사부(46)를 형성하여 그 사이에 다수의 볼(43)을 삽입한 것이다.

이에따라, 스티어링 휠(20)의 회전에 따라 구동 베벨기어(11)와 맞물린 피동 베벨기어(12)에 의해 연결축(25)이 회전하면 볼(43)에 안내되어 타이로드(45)가 전,후진하게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 4륜 조향 시스템을 사용하므로써, 다수의 베벨기어를 사용하여 4륜조향이 이루어지므로 4륜조향 시스템의 구성이 단순해져 제조비용 절감에 기여할 수 있다.

이상에서 본 고안은 실시예를 통해 상세히 설명하였으나 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며 당해분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 고안의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변형이나 수정이 가능할 것이며, 그러한 변경이나 수정은 다음의 청구범위에 포함되는 것이다.

Claims (1)

1. 프론트 기어 박스가 스티어링샤프트의 종단에 설치된 구동 베벨기어, 전륜의 각 연결축의 종단에 설치된 피동 베벨기어와 후륜을 조향하기 위한 리어 기어 박스와 연결되는 중간축의 선단에 설치된 피동 베벨기어로 구성되며, 전륜의 연결축과 타이로드를 볼기어로 연결하는 것을 특징으로 하는 4륜 조향 시스템.