KR200270848Y1 - 초저상 버스용 스티어링 시스템 - Google Patents

Abstract

조향 작동시, 스티어링 링키지의 링크 작동궤적이 수평성분으로 이루어지도록 재구성하여 차고를 낮출 수 있도록 하는 초저상 버스용 스티어링 시스템을 제공할 목적으로,

스티어링 휠의 회전력을 웜 기어박스에서 증폭하여 직선 조작력으로 바꾸어 차륜에 조향 작동력으로 전달하기 위한 스티어링 시스템에서,

상기 스티어링 휠과 웜 기어박스 사이에서 차체에 고정되어 상기 스티어링 휠의 회전력을 스티어링 샤프트를 통하여 수직방향으로 전달받아 그 전달방향을 수평방향으로 바꾸어 웜 기어박스에 전달하는 회전력 방향전환수단과; 상기 웜 기어박스와 차륜 사이에 구성되어 상기 웜 기어박스에 전달되는 회전력을 수평성분의 작동궤적을 갖는 직선 조작력으로 바꾸어 차륜에 전달하는 수평작동 스티어링 링키지를 포함하는 초저상 버스용 스티어링 시스템.

Description

초저상 버스용 스티어링 시스템{STEERING SYSTEM FOR BUS}

본 고안은 초저상 버스용 스티어링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스티어링 링키지의 링크 작동궤적이 수평성분으로 이루어지도록 재구성하여 차고를 낮출 수 있도록 하는 초저상 버스용 스티어링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 스티어링 시스템(Steering system)은 차량의 주행방향을 임의로 바꾸어 주는 장치로서 스티어링 휠, 스티어링 샤프트, 스티어링 기어, 스티어링 링키지(Steering linkage) 등으로 이루어지며, 스티어링 휠의 회전 조작력을 스티어링 샤프트를 통하여 스티어링 기어에 전달하고, 이 스티어링 기어는 스티어링 휠의 회전력을 직선 조작력으로 바꿈과 동시에, 증폭시켜 스티어링 링키지를 통하여 차륜에 전달함으로써 차륜의 조향 방향을 변동시키게 된다.

이러한 스티어링 시스템은, 도 4, 도 5에서 도시한 바와 같이, 스티어링 휠(50)의 회전력을 차륜(51)에 전달하기 위하여 스티어링 휠(50)은 스티어링 샤프트(52)를 통하여 웜 기어박스(53)와 연결되고, 웜 기어박스(53)는 피트먼 아암(54)을 통하여 1차 드레그 링크(55)와 연결된다.

상기 1차 드레그 링크(55)는 다시 아이들 아암(56)을 통하여 2차 드레그 링크(57)와 연결되고, 상기 2차 드레그 링크(57)는 스핀들 아암(58)을 통하여 차륜(51)에 연결되며, 스핀들 아암(58)은 다시 일측에서 타이로드암(60)을 통하여 타이로드(59)가 타측 차륜(미도시)과 연결된다.

그리고 상기 피트먼 아암(54)과 1차, 2차 드레그 링크(55,57), 아이들 아암(56), 스핀들 아암(58) 및 타이로드(59)는 그 연결부가 상호 볼 조인트(61)로 연결된다.

이와 같은 구성에 의한 스티어링 시스템은 운전자가 스티어링 휠(50)을 회전 조작하여 회전력을 제공하면, 스티어링 샤프트(52)는 상기 회전력을 웜 기어박스(53)에 전달하고, 웜 기어박스(53)는 피트먼 아암(54)을 통하여 상기 회전력을 증폭시켜 직선 조작력으로 바꾸어 1차 드레그 링크(55)에 전달한다.

따라서 1차 드레그 링크(55)는 상기 직선 조작력을 아이들 아암(56)을 통하여 2차 드레그 링크(57)에 전달하고, 2차 드레그 링크(57)는 상기 직선 조작력을 스핀들 아암(58)을 통하여 차륜(51)에 전달하여 차륜(51)을 조향 작동시키게 된다.

이때, 2차 드레그 링크(57)는 전후 작동하게 됨에 따라, 도 5에 도시된 바와같이, 상하 작동궤적(S)의 높이차가 T1으로 나타나고, 이에 따라 운전석 하부 공간의 높이는 T2만큼 필요하게 된다.

그리고 상기 스핀들 아암(58)은 타이 로드(59)를 통하여 타측 차륜(미도시)에 직선 조작력을 전달하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 스티어링 시스템은 2차 드레그 링크의 작동궤적에 있어서 수직성분의 상하 작동궤적(S)의 높이차(T1)가 크게 나타나게 됨으로 차고, 즉 차체 플로워를 높게 제작하여야 하며, 이로 인해 실내공간이 좁아지게 되어 초저상 버스 등에는 적용하기 곤란하다는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로써, 본 고안의 목적은 조향 작동시, 스티어링 링키지의 링크 작동궤적이 수평성분으로 이루어지도록 재구성하여 차고를 낮출 수 있도록 하는 초저상 버스용 스티어링 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에 의한 스티어링 시스템이 적용된 초저상 버스의 평면도.

도 2는 도 1의 측면도.

도 3은 본 고안에 적용되는 베벨 기어박스의 단면도.

도 4는 종래 기술에 의한 스티어링 시스템이 적용된 초정상 버스의 평면도.

도 5는 도 3의 측면도.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 초저상 버스용 스티어링 시스템은 스티어링 휠의 회전력을 웜 기어박스에서 증폭하여 직선 조작력으로 바꾸어 차륜에 조향 작동력으로 전달하기 위한 스티어링 시스템에서,

상기 스티어링 휠과 웜 기어박스 사이에서 차체에 고정되어 상기 스티어링 휠의 회전력을 스티어링 샤프트를 통하여 수직방향으로 전달받아 그 전달방향을 수평방향으로 바꾸어 웜 기어박스에 전달하는 회전력 방향전환수단과; 상기 웜 기어박스와 차륜 사이에 구성되어 상기 웜 기어박스에 전달되는 회전력을 수평성분의 작동궤적을 갖는 직선 조작력으로 바꾸어 차륜에 전달하는 수평작동 스티어링 링키지를 포함하며,

상기 회전력 방향전환수단은 2조의 베벨기어로 구성되는 베벨 기어박스와; 베벨 기어박스와 웜 기어박스를 연결하여 회전력을 전달하는 유니버셜 샤프트로 이루어지며,

상기 수평작동 스티어링 링키지는 웜 기어박스내 웜 기어의 회전력을 수평성분의 작동궤적을 갖는 직선 조작력으로 바꾸도록 차체에 수평으로 배치되어 상기 웜 기어에 장착되는 피트먼 아암과; 피트먼 아암과 연결되어 피트먼 아암의 직선 조작력에 의해 수평성분의 작동궤적을 갖고 전후방향으로 작동하는 드레그 링크와; 드레그 링크와 차륜을 연결하여 드레그 링크의 전후 작동에 따라 차륜에 조향 작동력을 전달하는 스핀들 아암으로 이루어진다.

이하 본 고안의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 스티어링 시스템이 적용된 초저상 버스의 평면도이고, 도 2는 그 측면도로서, 본 고안은 스티어링 휠(1)의 회전력을 웜 기어박스(2)에서 증폭하여 직선 조작력으로 바꾸어 차륜(3)에 조향 작동력으로 전달하기 위한 스티어링 시스템에서 조향 작동시, 스티어링 링키지의 링크 작동궤적이 수평성분으로 이루어지도록 재구성하여 차고를 낮출 수 있도록 하는 것으로,

상기 스티어링 휠(1)과 웜 기어박스(2) 사이에서 2조의 베벨기어로 구성되는베벨 기어박스(4)가 차체에 고정되고, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 2조의 베벨기어(5,6) 중에서 제1 베벨기어(5)는 스티어링 휠(1)의 회전력을 수직방향으로 전달받도록 스티어링 휠(1)에 스티어링 샤프트(7)를 통하여 연결되며, 제2 베벨기어(6)는 상기 회전력을 웜 기어박스(2)에 수평방향으로 전달하도록 웜 기어박스(2)의 웜(미도시)에 유니버셜 샤프트(8)로 연결된다.

그리고 웜 기어박스(2)와 차륜(3) 사이에는 상기 웜 기어박스(2)에 전달되는 회전력을 수평성분의 작동궤적을 갖는 직선 조작력으로 바꾸어 차륜에 전달하는 수평작동 스티어링 링키지가 구성된다.

상기 수평작동 스티어링 링키지는 웜 기어박스(2)내에서 웜(미도시)에 의해 회전하는 웜 기어(미도시)에 피트먼 아암(9)의 일단을 장착하되, 피드먼 아암(9)은 웜 기어(미도시)의 회전력을 수평성분의 작동궤적을 갖는 직선 조작력으로 바꾸도록 차체에 수평으로 배치하여 장착된다.

또한, 피트먼 아암(9)의 타단에는 피트먼 아암(9)의 직선 조작력에 의해 수평성분의 작동궤적을 갖고 전후방향으로 작동하도록 볼 조인트(10)에 의해 드레그 링크(11)의 일단이 장착된다.

그리고, 드레그 링크(11)의 타단에는 스핀들 아암(12)의 일단이 볼 조인트(13)로 연결되고, 스핀들 아암(12)의 타단은 차륜(3)에 장착된다.

또한, 스핀들 아암(12)은 다시 일측에서 타이로드암(14)을 통하여 타이로드(15)가 타측 차륜(미도시)과 연결된다

이러한 구성에 의한 스티어링 시스템의 작동은, 먼저 스티어링 휠(1)을 회전조작하면, 이 회전력은 스티어링 샤프트(7)를 통하여 베벨 기어박스(4)의 제1 베벨기어(5)에 상하 방향으로 전달되고, 이 회전력은 다시 제2 베벨기어(6)를 통하여 직각으로 전달방향을 바꾸어 유니버셜 샤프트(8)를 통하여 웜 기어박스(2)내의 웜(미도시)에 전달된다.

그리고 상기 웜(미도시)에 의해 회전하는 웜 기어(미도시)와 연결된 피트먼 아암(9)은 상기 회전력을 직선 조작력으로 바꾸어 드레그 링크(11)에 전달하게 되며, 이 드레그 링크(11)는 스핀들 아암(12)을 통하여 직선 조작력을 차륜(3)에 전달하여 조향 작동을 이루게 된다. 이때 상기 피트먼 아암(9)과 드레그 링크(11)의 작동궤적(L)은 수평성분을 가지며 전후 작동하게 된다.

따라서 상기한 바와 같은 초저상 버스용 스티어링 시스템은 스티어링 휠(1)의 회전력을 차륜(3)에 조향 작동력으로 전달하는 과정에서 베벨 기어박스(4)와 웜 기어박스(2) 및 수평성분의 작동궤적(L)을 갖는 스티어링 링키지를 적용함으로서 구성부품의 내구성을 향상시킴과 동시에, 차체 플로워(16)의 높이(T3)를 더욱 낮출 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 초저상 버스용 스티어링 시스템은 스티어링 휠의 회전력을 차륜에 조향 작동력으로 전달시 베벨 기어박스와 웜 기어박스 및 수평성분의 작동궤적을 갖는 스티어링 링키지에 의해 차체 플로워의 높이를 더욱 낮추어 쾌적한 실내공간을 확보할 수 있게 되며, 운전석이 낮아져 운전자의 시야확보에 유리하며, 이로서 보다 안정적인 주행감을 느낄 수 있게 된다.

또한, 전후 이동 작동하면서 차체 사이에서 간섭을 일으키는 드레그 링크의 수가 줄게 되어 구성부품의 내구성이 증대되는 유용한 고안인 것이다.

Claims (4)

1. 스티어링 휠의 회전력을 웜 기어박스에서 증폭하여 직선 조작력으로 바꾸어 차륜에 조향 작동력으로 전달하기 위한 스티어링 시스템에 있어서,

   상기 스티어링 휠과 웜 기어박스 사이에서 차체에 고정되어 상기 스티어링 휠의 회전력을 스티어링 샤프트를 통하여 수직방향으로 전달받아 그 전달방향을 수평방향으로 바꾸어 웜 기어박스에 전달하는 회전력 방향전환수단과;

   상기 웜 기어박스와 차륜 사이에 구성되어 상기 웜 기어박스에 전달되는 회전력을 수평성분의 작동궤적을 갖는 직선 조작력으로 바꾸어 차륜에 전달하는 수평작동 스티어링 링키지를 포함하는 초저상 버스용 스티어링 시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 회전력 방향전환수단은

   2조의 베벨기어로 구성되는 베벨 기어박스와;

   상기 베벨 기어박스와 웜 기어박스를 연결하여 회전력을 전달하는 유니버셜 샤프트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초저상 버스용 스티어링 시스템.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 베벨 기어박스는

   상기 스티어링 샤프트와 연결되는 제1 베벨기어와, 상기 유니버셜 샤프트와 연결되는 제2 베벨기어로 구성되어 회전력을 직각으로 전달하는 것을 특징으로 하는 초저상 버스용 스티어링 시스템.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 수평작동 스티어링 링키지는

   상기 웜 기어박스내 웜 기어의 회전력을 수평성분의 작동궤적을 갖는 직선 조작력으로 바꾸도록 차체에 수평으로 배치되어 상기 웜 기어에 장착되는 피트먼 아암과;

   상기 피트먼 아암과 연결되어 피트먼 아암의 직선 조작력에 의해 수평성분의 작동궤적을 갖고 전후방향으로 작동하는 드레그 링크와;

   상기 드레그 링크와 차륜을 연결하여 드레그 링크의 전후 작동에 따라 차륜에 조향 작동력을 전달하는 스핀들 아암으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초저상 버스용 스티어링 시스템.