KR20050093852A - 조향가능한 트레일러용 싱글 휠 유닛 - Google Patents

Abstract

차체(11)에 장착되도록 적용되는 싱글 휠 유닛은 현가 기구(15)를 지지하는 휠 프레임; 상기 현가 기구에 장착되는 휠 조립체; 및 상기 휠 프레임과 상기 차체(11) 사이에 장착되어 상기 휠 프레임을 상기 차체(11)에 대해 피벗하는 조향수단을 포함하여 차량을 조향하며, 상기 조향 수단은 상기 휠 프레임의 선도부 및 견인부 각각에 피벗 가능하게 부착되는 두 개의 조향 구성요소들을 포함하여 상기 선도부 및 견인부를 상기 차체(11)의 측방향으로 독립적으로 옮기도록 작동된다.

Description

조향가능한 트레일러용 싱글 휠 유닛{STEERABLE SINGLE WHEEL UNIT FOR TRAILERS}

본 발명은 싱글 휠 유닛에 관한 것으로서, 특히, 싱글 휠 조합을 갖는 대형 수송 트레일러에 사용되는 조향가능한 싱글 휠 유닛에 관한 것이다.

대형 수송 트레일러 중 대략 20%는 보다 큰 하중을 수송하기 위한 초대형 트레일러이다. 이들 트레일러는 과도한 부하를 지탱하기 위한 이중 휠의 인접한 쌍들을 구비하는 전후 트레일러 축들을 포함하는 이중 휠 시스템을 필요로 한다. 대형 트레일러 중 나머지 80%는 싱글 휠 조합으로 최대 유효 하중(payload)을 지탱한다.

대부분의 트레일러의 휠들은 트레일러 조향 및 타이어 끌림 감소를 위해 그의 전후에 배열되는 횡단 차축에 장착된다. 그러나, 이러한 종류의 트레일러들은 제한된 기동성(maneuverability)을 갖는다. 상기 트레일러의 중간 부분에 타이어를 위치시키는 것은 트레일러의 회전시마다 타이어가 도로에 끌리게 되어 타이어 마모를 크게 할 뿐만 아니라 도로 마모도 크게 된다. 또한, 중간 부분에 위치되는 타이어로 인해 트레일러가 전체 현가장치의 파손 없이 도로 요철 및 기타 도로 돌출부를 적절히 지나갈 수 없을 수도 있다. 상기 트레일러가 그의 전후에 위치되는 휠들에 의해서만 지지되므로, 트레일러의 전후방 구동축들 사이에 연장되는 트레일러 섀시는 휠에 의해 지지가 되지 않는 트레일러의 중간 부분에서의 유효 하중을 지지할 수 있을 정도로 충분한 강성을 가져야 한다.

타이어의 끌림을 감소시키고 트레일러의 유효 하중을 증가시키기 위해 트레일러의 길이 방향을 따라 어느 지점이든 장착 가능한 조향 휠을 제조하기 위한 시도들이 이루어지고 있다. 그러나, 이러한 시도들은 그다지 성공적이지 못했다. 성공적이었던 현재의 기계식 자동 구동 조향 휠 유닛들은 트레일러의 길이 방향의 하나의 고정된 소정 지점에서만 트레일러를 선회시킬 수 있어서, 트레일러의 기동성을 제한한다.

따라서, 본 발명의 목적은 향상된 기동성, 보다 큰 유효 하중 및 타이어 마모 감소의 효과를 갖는 트레일러를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조향가능한 싱글 휠 유닛을 구비하는 트레일러 차량의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 조향가능한 싱글 휠 유닛의 상부 사시도이다.

도 3은 다른 각도에서 본 상기 휠 유닛의 상부 사시도이다.

도 4는 상기 휠 유닛의 밑면의 제 1 사시도이다.

도 5는 상기 휠 유닛의 밑면의 제 2 사시도이다.

도 6은 중간 위치까지 하강한 휠 허브를 도시하는 상기 휠 유닛의 측단면도이다.

도 7은 최하 위치까지 하강한 상기 휠 허브를 도시하는 도 6의 유사도이다.

도 8은 최하 위치에서의 상기 휠 허브를 도시하는 하부 사시도이다.

도 9는 직렬 정렬된 싱글 휠 유닛을 도시하는 사시도이다.

도 10은 제 1 방향으로 회전되는 싱글 휠 유닛의 사시도이다.

도 11은 제 2 방향으로 회전되는 싱글 휠 유닛의 사시도이다.

도 12는 직렬 정렬된 싱글 휠 유닛을 도시하는 평면도이다.

도 13은 회전되는 싱글 휠 유닛을 도시하는 평면도이다.

도 14는 싱글 휠 유닛의 선형 베어링의 단면도이다.

도 15는 캔티레버 베어링을 구비하는 싱글 휠 유닛의 현가 조인트의 사시도이다.

도 16은 상기 베어링을 더욱 명료하게 도시하는 도 15의 유사도이다.

도 17은 분해된 베어링을 도시하는 도 16의 확대도이다.

도 18은 현가 조인트에 장착된 캔티레버 베어링의 단면도이다.

[실시예]

도면들은 독립 지지 및 독립 조향식 싱글 휠 유닛(10)을 도시하며, 이는 완비된 설비로서 트레일러 바디(11)에 장착되도록 적용된다. 특히, 도 4 및 5는 선형 베어링 작동기(30)에서 상기 트레일러 바디(11)의 하부에 견고하게 장착되는 휠 유닛을 도시한다.

도 1은 그의 전체 길이를 따라 균일하게 분포된 다섯 개의 싱글 휠 유닛을 구비하는 트레일러 바디(11)를 나타낸다. 트레일러의 길이 방향을 따라 분포된 상기 휠 유닛의 독립된 특성에 의해 각각의 타이어는 독립 현가장치를 구비하며, 모든 다른 타이어는 독립적으로 조향된다.

타이어 끌림이 없는 원활한 트레일러 회전은 타이어 사이의 회전각이 점차 감소함에 따라 트레일러의 후방보다 전방에서 더 큰 회전각을 갖는 휠들에 의해 수행된다. 타이어 위치에 따른 각기 다른 회전각들은 트레일러를 견인하는 견인차의 휠의 만곡 경로 내의 각각의 타이어를 향하게 되며, 트레일러 기동성을 현저하게 향상시킨다. 트레일러의 길이 방향을 따라 휠을 배치함으로써 보다 가벼운 트레일러 구조에 보다 많은 유효 하중을 운반할 수 있도록 하는 장점이 있다.

상기 싱글 휠 조립체는 현가 기구(15) 및 휠 조립체(16)를 부분적으로 둘러싸며 흙받이로서의 기능을 수행하는 강성의 메인 프레임(12)을 포함한다. 상기 메인 프레임(12)은 아치형 커버(13)와 상기 프레임(12)의 일측을 밀폐하는 엔드 패널(14)로 이루어진다.

도 2 내지 8은 메인 프레임의 엔드 패널(14)의 두 지점에 피벗 가능하게 결합하는 현가 기구(15)를 각기 다른 각도로 나타낸다. 상기 현가 기구(15)는 휠 허브(21)를 지지하는 휠 스터브 차축(20), 타이어(미도시) 및 타이어 가장자리(tyre rim) 내부에서 전체적으로 꼭 맞는 소형의 유압 디스크 브레이크(22)를 받친다.

도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 상기 현가 기구(15)는 현가 실린더(24)와, 각 단부가 상부 아암(25)과 하부 아암(27)에 피벗 연결되는 중앙 아암(26)으로 이루어지는 "z" 링크(23)를 포함한다. 상기 아암들은 구조적으로 강성을 가지며, 상기 중앙 아암(26)은 그의 하단부에서 상기 휠 스터브 차축(20)을 지지한다.

상기 "z" 링크(23)의 자유 단부는 트레일러 바디(11)에 대해 제한적으로 피벗된다. 상기 "z" 링크는 상기 휠 유닛(10)에 대해, 도 2에 도시된 바와 같이 상승한 위치에서, 도 6에 도시된 바와 같은 중간 위치로 혹은 도 7에 도시된 바와 같은 하강한 위치로 상기 트레일러 휠이 수직 이동하도록 한다. 수직 이동 거리는 대략 600 mm 정도이다.

상기 현가 기구의 동작은 일단이 메인 프레임(12)에 부착되고, 타단이 하부 아암(27)에 부착되는 공압 또는 유압 실린더(24)에 의해 감쇠 또는 구동된다. 실린더(24)의 구동은 트레일러 바디(11)를 지면에 대해 하강시켜 상품의 적재 및 하차를 용이하게 한다. 트레일러 데크는 지면에서 300 mm까지 하강할 수 있다. 도 7에 도시된 위치를 향해 현가 기구를 이동시키도록 실린더가 연장되면, 트레일러 바디는 견인을 위해 상승한다. 상기 트레일러가 울퉁불퉁한 도로 표면을 주행하는 경우, 상기 현가 기구(15)는 휠의 충격을 감쇠시키는 현가장치로서 작용하여 트레일러 바디의 충격을 최소화한다.

트레일러 바디(11)에 대해 싱글 휠 유닛(10)을 조향하는 수단은 커버(13)의 각 측면에 제공되며, 트레일러 바디(11)의 하부에 장착된다. 도 4, 5 및 8의 하부 사시도들에 도시된 바와 같이 조향 수단은 커버(13)의 각 측면에 장착되며, 내부에 슬라이딩 피스톤(31)을 각각 갖는 두 개의 선형 베어링 작동기(30)와 상기 피스톤(31)의 단부에 지지되는 기립 핀(32)을 포함한다. 상기 기립 핀(32)은 상기 피스톤(31)에 대해 직각으로 위치되어 상향 배열된다. 각각의 핀은 메인 프레임(12)의 각 측면에 장착되는 슬리브(33) 내에 미끄럼 결합으로 수용되며, 상기 슬리브(33)는 핀(32)을 피벗 시키도록 적용된다.

상기 트레일러 바디(11)의 하부에 장착되는 상기 선형 베어링 작동기(30)는 상기 싱글 휠 유닛의 전체 하중을 지탱한다. 양측의 선형 작동기(30)의 연계 동작에 따라, 현가 기구 및 휠 조립체를 지지하는 메인 프레임(12)은 상기 트레일러 바디(11)에 대해 소정 각도로 회전한다.

예를 들면, 도 4 및 9는 두 개의 선형 작동기(30)의 단부에서 기립 핀(32)에 의해 지지되는 싱글 휠 유닛을 도시한다. 작동기(30)의 피스톤(31)은 선형 작동기 하우징(42)으로부터 동일한 거리로 연장된다. 따라서, 메인 프레임(12)에 지지되는 상기 현가 기구(15)에 장착된 휠(도시하지 않음)은 상기 작동기(30)에 대해 직각으로 정렬, 즉, 상기 트레일러 바디(11)와 나란하게 정렬될 것이다.

도 10에 있어서, 하나의 피스톤은 다른 피스톤보다 상기 작동기 하우징으로부터 더 연장되어 메인 프레임(12)을 회전시키며, 휠은 트레일러에 대한 소정 각도에서 휠 유닛에 의해 지지된다. 도 5 및 11은 도 10의 반대 방향으로 휠 유닛을 비트는 효과를 가지도록 또 다른 피스톤을 더 연장시켜, 결국 휠을 반대 방향으로 회전시킨 것을 나타낸다.

상기 작동기 피스톤들을 각기 다른 길이만큼 연장시킴으로써 트레일러에 장착되는 상기 싱글 휠 유닛(10)을 좌우 방향으로 최대값 이하의 어느 각도이든 회전시킬 수 있다. 어느 방향이든, 최대 회전각은 대략 40°이다. 도 12 및 13의 평면도에서, 트레일러 바디(11)에 대한 휠 유닛(10)의 회전 각도가 명료하게 도시되어 있다.

두 작동기 사이에 고정되어 있지만 각 피스톤 위의 핀(32) 사이의 거리는 변화하므로, 적어도 하나의 선형 베어링 작동기는 트레일러 바디의 하부에서 피벗될 것이 요구된다. 상기 작동기는 연장된 피스톤과 함께 피벗될 수 있다.

평면도의 휠 유닛을 도시하는 도 12에는 직선 방향으로 정렬되는 싱글 휠 유닛 상의 휠 허브(21)가 도시되어 있다. 도 13에서, 오른쪽 베어링 작동기의 피스톤은 바깥쪽으로 연장되는 반면, 왼쪽 피스톤은 고정되어 있다. 따라서, 메인 프레임(12)은 반 시계 방향으로 회전한다. 오른쪽 피스톤 위의 핀(32)도 또한 반 시계 방향으로 약간 회전한다. 도 12 및 13의 오른쪽에 피벗 가능하게 장착된 베어링 작동기는 또한 반 시계 방향으로 약간 회전되어 피스톤의 자유 연장과 메인프레임(12) 및 휠의 비제한적인 회전을 허용한다는 것을 알 수 있다. 바람직한 실시예의 왼쪽의 베어링 작동기는 피벗되지 않도록 견고하게 고정된다. 양 작동기가 트레일러 바디에 피벗 가능하게 장착될 수도 있지만, 피벗 가능하게 장착되는 작동기는 하나만 있으면 된다.

상기 싱글 휠 유닛을 장착하는 트레일러는 트레일러 바디에 따른 휠의 위치에 따라 견인차의 조향과 휠 회전을 동기화하도록 조향하는 마이크로프로세서를 구비할 수 있을 것이다. 안전상 차량이 고속으로 주행하는 경우 독립형 자동 조향 스위치를 오프할 것을 권고한다.

이상적으로는, 근접 센서들이 휠 유닛들의 자동 조향을 위해 제공된다. 근접 센서들은 기립 핀(32)과 선형 베어링 작동기(30) 사이에 위치할 수 있다. 근접 센서들은 피스톤들의 이동의 상대적인 이동 길이와 그에 따른 조향각을 측정하고, 그 측정치를 마이크로프로세서로 전달하여, 휠 조향이 트레일러 속도 및 견인차의 회전각과 같은 변수들에 따라 조절될 수 있도록 한다.

또한, 상기 현가 기구의 수직 이동은 능동 현가를 제공하도록 컴퓨터 제어될 수 있다.

상기 선형 베어링 작동기(30)는 구동 범위를 제한하지 않고도 휠 유닛의 전체 수직 부하의 모멘트를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가져야 한다. 따라서, 유압으로 구동되는 선형 작동기 내부의 유체 압력은 상당히 높다. 도 14는 선형 베어링 작동기(30)의 단면을 도시한다.

선형 베어링 하우징(42)은 트레일러 바디(11)의 하부에 장착된다. 피스톤(31)은 두 개의 분리된 유압 회로에 의해 선택적으로 펌핑되는 유체에 의해 이동한다. 피스톤을 베어링 하우징(42) 바깥으로 이동시키기 위해서는, 유체를 제 1 개방공(41)을 통해 피스톤 공동부(40)로 펌핑하여 하우징(42) 내부에 고정된 중앙 봉(43) 내의 제 1 회로(39) 안으로 유입시킨다. 상기 봉(43)의 단부에서 중앙 시일(46)에 대한 피스톤 공동부(40) 안의 유압이 증가되어 피스톤(31)이 도 14에 도시된 바와 같이 선형 베어링 작동기(42)의 왼쪽으로 이동한다. 베어링 하우징 내로 피스톤을 후퇴시키기 위해서는, 유체를 제 2 개방공(45)을 통해 제 2 유압 회로(44) 내부로 펌핑하여 고정된 중앙 시일(46)과 피스톤(31)의 내부 단부에 위치하는 이동가능한 마개 시일(47) 사이의 압력을 증가시킨다. 이경우 피스톤은 하우징 내부로 후퇴되고 동시에 유체는 제 1 개방공(41)을 통해 제 1 회로로 방출된다.

도 15 내지 18에 도시된 바와 같이, 중앙 및 하부 아암의 피벗 조인트에 위치하는 트러스트 및 레이디얼 캔티레버 베어링(50)은 스터브 차축(27)에 외팔보 지지되는 휠 조립체(16)가 중앙 아암(26)을 하부 아암(27)에 대해 회전시킴에 따라 수직 및 비틀림 하중을 떠받치게 된다. 캔티레버 베어링(50)은 하부 및 중앙 아암들이 많이 휜 상태에서도 잘 작동하도록 설계된다. 캔티레버 베어링(50)은 베어링 내부에 압류될 수 있는 높은 편향력 하에서도 통상의 슬리브 베어링 내부에 부여되는 점 하중을 균등하게 분포시킨다.

도 15 내지 18에 도시된 베어링(50)은 두 개의 베어링 슬리브(51)를 포함하며, 상기 베어링 슬리브(51)의 일 개방 단부에는 하부 아암(27)의 두 개의 구멍(53) 중 하나에 수용될 구형 어깨부(52)가 형성된다. 구멍(53)의 가장자리는 구형 어깨부와 결합하는 구형 표면(54)을 갖는다.

도 18은 대응하는 구형 표면(54)에 안착하는 구형 어깨부(52)를 구비하는 베어링 슬리브(51)를 나타낸다. 중앙 아암과의 피벗 조인트에서, 하부 아암(27)은 중앙 아암(26)의 단부를 그 사이에 수용하는 두 개의 마주보는 상승 조인트 플랜지(55)들을 갖도록 형성된다. 중앙 아암(26)의 단부는 관통홀(57)을 갖는 반면, 구멍(53)들은 상기 마주보는 상승 플랜지(55) 각각에 위치된다.

나선 핀(56)이 구멍한 플랜지(55) 및 중앙 아암(26)의 관통홀(57)을 통해 삽입된다. 중앙 및 하부 아암은 서로에 대해 피벗 가능하다. 베어링 슬리브(51)들이 관통홀(57) 내부에 거의 완전히 수용되도록 관통홀(57) 내부로 나선 핀(56)을 돌려 넣는다. 이에 따라 구면 어깨부(52)가 관통홀(57)의 각 단부로부터 돌출된다. 이는 도 18의 단면도를 통해 확인할 수 있다. 조인트 플랜지들(55)의 구멍들(53)에 결합되는 구형 표면들(54)은 구면 어깨부(52)를 밀착 지지한다. 그 결과, 베어링의 수직 및 비틀림 하중은 전체 구면 어깨부에 걸쳐 균일하게 분포되며 점 하중의 집중은 제거된다.

캔티레버 베어링(50)의 조립에 있어서, 외부 나선을 구비하는 두 개의 베어링 슬리브(51)는 중앙 아암(26)의 관통홀(57) 안으로 나사 결합된다. 관통홀(57)은 대응하는 내부 나선을 갖는다. 관통홀(57)의 각 단부에 나사 결합하는 베어링 슬리브들(51)은 관통홀(57)의 외부와 대면하는 구형 어깨부들(52)로 향하게 되며, 관통홀 내로 충분하게 나사 결합되어 중앙 아암(26)의 단부를 하부 아암(27)의 상승 조인트 플랜지들(55) 사이에 위치시킨다. 관통홀(57)이 하부 아암의 구멍(53)과 동축 정렬되고 나면, 중앙 아암(26)의 단부에서 제공되는 액세스 슬롯(60)을 통해 슬리브를 조작하여, 베어링 슬리브를 관통홀(57)의 바깥에서 나사 결합시킨다.

구형 어깨부들이 대응하는 구형 표면(54)에 안착될 때까지 베어링 슬리브를 바깥으로 나사 결합시키면, 베어링 스페이서(61)를 슬롯(60)을 통해 삽입하여 상기 슬리브를 제 위치에 견고하게 고정시킨다. 그 다음 나선 핀(56)을 하나의 상승 플랜지의 구멍을 통해 삽입시키고, 캔티레버 베어링을 통과하여, 반대쪽 상승 플랜지의 구멍에 제공되는 내부 나선과 나사 결합시킨다. 플랜지(55)에 접촉하여 위치하여 핀을 당기는 나선 핀의 반대쪽 단부의 핀 헤드(62)는 상기 조인트에서 중앙 및 하부 아암을 록킹한다. 상기 조인트에서의 수직 하중은 핀(56)과 베어링 슬리브(51) 사이에서 균일하게 지지되는 반면, 비틀림 하중은 베어링 슬리브의 구형 어깨부에 의해 지지된다.

상기 싱글 휠 유닛으로 인한 장점들은 트레일러 운송 능력, 제품 분포 효율, 트레일러 강성 및 운송 비용 절감 등과 같은 항목들의 상당한 증가로서 직접 얻어질 수 있다. 완성형 싱글 휠 유닛을 제공함으로써, 횡단 차축들은 트레일러 데크를 하강하도록 제거되며, 그에 따라, 트레일러의 저장 능력은 증가한다. 도 2 및 3은, 예를 들면, 스터브 차축(20) 아래의 포인트 웰까지 하강하는 데크(73)를 구비하는 트레일러 바디(11)를 나타낸다. 대략 100 ~ 120 m³의 저장 용량의 평균 크기 트레일러에 있어서, 하강 데크로 인한 트레일러의 여분의 저장 용량은 18 m³까지 늘어날 수 있다. 여분의 저장 용량은 운송물 체적 부하를 직접 증가시켜 상품의 체적 당 운송 비용 면에서 경쟁력을 갖게 된다.

싱글 휠 유닛의 조향 특성으로 인해, 상기 휠 유닛은 트레일러의 길이를 따라 균일하게 장착될 수 있다. 이는 트레일러 바디의 전후에 휠이 모여 있어야만 하는 일반 트레일러에서는 타이어의 마모 및 현가장치 문제로 인해 불가능한 것이다. 트레일러의 전후에 휠이 모여 있어야 하므로, 트레일러는 지면에 대한 직접 지지가 불가능한 트레일러의 중앙의 부하를 지지하도록 강한 I-빔 횡단 차축을 구비해야만 한다. 본 발명은 트레일러의 길이 방향을 따라 일정한 간격으로 휠 유닛을 설치하여 직접 지면으로부터 지지할 수 있으므로, 강성 I-빔은 불필요하게 된다. 그 결과, I-빔들은 구조적으로 가벼운 빔들로 대체될 수 있는바, 이는 싱글 휠 유닛들이 트레일러의 측면 길이 전체를 따라 균일하게 분포되어 트레일러 빔을 균일하게 지지하기 때문이다. 빔에 필요한 구조적 강도는 대략 일반 트레일러의 절반 정도이다. 이로 인한 평균적인 트레일러 자체의 무게 절감은 1 ~ 2 톤 정도이다.

최대 트레일러 부하는 평방미터당 각 타이어에 대해 부과되는 최대 허용 무게와 직접 관련된다. 타이어 폭이 넓을수록, 트레일러는 더 많은 하중을 운반할 수 있다. 싱글 휠 유닛은 트레일러의 길이 방향에 대한 타이어의 길이 방향을 확장시킬 뿐만 아니라, 종 방향으로도 확장시킨다. 휠을 지지하는 스프링 현가장치가 상기 유닛의 현가장치의 외측에 제공되어 현가 포인트를 트레일러 바디의 측 방향 외측으로 이동시키기 때문이다. 현가 포인트 사이의 거리가 증가하는 것은 차량의 통상 유효 하중이 대략 2.7톤 정도 증가하는 것을 의미하며, 타이어의 배치에 따라 더 증가할 수도 있다. 유효 하중 24 ~ 25톤을 갖는 일반 차량에 있어서, 27 ~ 28톤까지의 증가는 상품의 운송에 있어 상당한 비용을 절감시킨다. 소형 트레일러의 경우, 유효 하중은 더 증가한다.

각 타이어는 자체의 개별적인 현가장치를 가지므로, 타이어 과부하는 제거된다. 더욱이, 싱글 휠 유닛은 마주보는 현가 포인트 사이의 거리를 더 멀게 함으로써 차량의 구름 저항을 감소시킨다.

휠 유닛과 그의 적용예에 대한 많은 변형예가 실시될 수 있을 것이다. 예를 들면, 싱글 휠 유닛은 부하 분할 축압기(load sharing accumulator)에 연결되는 직렬 쌍(tandem pair)으로 장착될 수도 있다.

본 발명에 따라 제공되는 차체에 장착되도록 적용되는 싱글 휠 유닛은

현가 기구와 상기 현가 기구에 장착되는 휠 조립체를 지지하며, 선도부(leading portion)와 견인부(trailing portion)를 갖는 휠 프레임; 및

차량을 조향하도록 상기 차체에 대해 상기 휠 프레임을 선회시키기 위해 상기 휠 프레임과 상기 차체 사이에 장착되는 조향 수단을 포함하며,

상기 조향 수단은 상기 휠 프레임의 선도부 및 견인부 각각에 피벗 가능하게 부착되며 상기 차체의 측 방향으로 상기 선도부 및 견인부를 독립적으로 옮기도록 구동될 수 있는 두 개의 조향 구성요소들을 포함한다.

바람직하게는 상기 조향 구성요소들은 왕복 피스톤을 갖는 선형 베어링 작동기들로서, 상기 피스톤들은 힌지 연결부에 의해 상기 프레임에 장착된다. 바람직하게는 제 1 선형 베어링 작동기는 상기 선도부를 이동시키고 상기 견인부에서 상기 휠 프레임을 피벗시켜 차량이 제 1 방향으로 조향되도록 구동한다. 반대로, 제 2 선형 베어링 작동기는 상기 선도부에서 상기 휠 프레임을 피벗시켜 상기 차량이 제 2 방향으로 조향되도록 구동한다. 바람직하게는, 하나의 선형 베어링 작동기는 차체에 피벗 가능하게 장착된다. 상기 선형 베어링 작동기는 두 개의 분리된 유압 회로에서 작동하며, 제 1 회로 내부로 유체를 유입시켜 상기 피스톤이 작동기 하우징으로부터 연장되고, 제 2 회로로 유체를 유입시켜 상기 피스톤이 작동기 하우징 내부으로 후퇴하도록 하며, 동시에 상기 유체는 상기 제 1 회로로부터 방출되도록 한다.

본 발명에 따라, 두 개의 피벗 구성요소들 사이에 위치되는 베어링 조립체가 제공되는바, 상기 베어링 조립체는 중앙 축을 규정하고 볼록 어깨부를 구비하는 개방 단부를 갖는 원통형 슬리브 베어링을 포함하며, 상기 슬리브 베어링은 제 1 피벗 구성요소의 관통홀 안에 위치되며, 샤프트는 상기 슬리브 베어링을 통해 삽입되어, 상기 샤프트는 상기 관통홀과 상기 슬리브 베어링의 양 측에 위치되는 제 2 피벗 구성요소의 구멍난 플랜지들을 통해 연장되며, 상기 플랜지 구멍들은 상기 슬리브 베어링의 볼록 어깨부가 각각 수용되는 오목한 표면을 구비한다.

바람직하게는, 상기 베어링 조립체는 치우쳐 적재된 짐을 지지하도록 한다. 상기 볼록 어깨부 및 오목한 표면은 치우쳐 적재된 지점의 부하를 넓은 구역에 걸쳐 분산되도록 함으로써 그 지점에 걸리는 베어링의 구조적 응력을 감소시킨다.

바람직하게는, 상기 슬리브 베어링은 단부에 위치하는 곡면 어깨부를 갖는 두 개의 슬리브 섹션 및 상기 관통홀 내애서 상기 슬리브 섹션 사이에 위치하는 스페이서를 포함한다. 상기 슬리브 베어링은 상기 관통홀 내부에 거의 완전히 위치되며, 상기 곡면 어깨부는 상기 관통홀의 단부로부터 돌출된다.

대형 차량 휠 조립체에 대한 본 발명의 장점들로 인해 운송 산업에 효율 및 비용절감 면에서 획기적인 향상이 있다. 데크를 낮추고 브레이크 조립체를 전환시킬 수 있게 됨으로써, 트레일러 저장 용량이 많이 증가한다. 조향 및 독립 현가 방식 휠들은 휠의 배치를 자유롭게 하여 트레일러의 구조적 강도를 향상시킬 뿐만 아니라 트레일러의 하중을 감소시켜 유효 하중을 증가시킨다. 싱글 휠 유닛은 또한 차량의 기동성을 향상시키고, 회전 반경을 짧게 하여 조향 제어를 용이하게 할 수 있다.

본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상 및 범주 내에서 많은 변형예가 실시될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (25)

1. 차체에 장착되도록 적용되는 싱글 휠 유닛에 있어서,

   현가 기구와 상기 현가 기구에 장착되는 휠 조립체를 지지하며, 선도부(leading portion)와 견인부(trailing portion)를 갖는 휠 프레임; 및

   차량을 조향하도록 상기 차체에 대해 상기 휠 프레임을 선회시키기 위해 상기 휠 프레임과 상기 차체 사이에 장착되는 조향 수단을 포함하며,

   상기 조향 수단은 상기 휠 프레임의 선도부 및 견인부 각각에 피벗 가능하게 부착되며 상기 차체의 측 방향으로 상기 선도부 및 견인부를 독립적으로 옮기도록 구동될 수 있는 두 개의 조향 구성요소들을 포함하는 싱글 휠 유닛.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 조향 구성요소들 중 적어도 하나는 상기 차체에 피벗 가능하게 장착되는 싱글 휠 유닛.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 조향 구성요소들은 왕복 피스톤을 갖는 선형 베어링 작동기들인 싱글 휠 유닛.
4. 전술된 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤은 힌지 연결부에 의해 상기 휠 프레임에 피벗 가능하게 장착되는 싱글 휠 유닛.
5. 전술된 항 중 어느 한 항에 있어서,

   제 1 선형 베어링 작동기는 상기 선도부를 이동시키고 상기 견인부에서 상기 휠 프레임을 피벗시켜 상기 차량이 제 1 방향으로 조향되도록 구동되고,

   제 2 선형 베어링 작동기는 상기 선도부에서 상기 휠 프레임을 피벗시켜 상기 차량이 상기 제1 방향과 반대인 제 2 방향으로 조향되도록 구동되는 싱글 휠 유닛.
6. 제 2 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선형 베어링 작동기는 두 개의 분리된 유압 회로에서 작동하며,

   제 1 회로 내부로 유체를 유입시켜 상기 피스톤이 작동기 하우징으로부터 연장되고,

   제 2 회로 내부로 유체를 유입시켜 상기 피스톤이 상기 작동기 하우징 내부으로 후퇴하도록 하는 싱글 휠 유닛.
7. 전술된 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현가 기구는 상기 휠 프레임에 대해 두 지점에서 피벗 가능하게 고정되는 싱글 휠 유닛.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 현가 기구는 피벗 가능하게 연결되는 세 개의 아암으로 이루어지는 z 링크와, 상기 휠 프레임과 상기 z 링크 중 하나의 아암 사이에 고정되는 현가 실린더를 포함하며,

   휠 스터브 차축은 상기 z 링크에 의해 받쳐지고, 상기 현가 실린더는 상기 휠 프레임에 대해 상기 휠 스터브 차축을 승강 또는 하강시키도록 구동되는 싱글 휠 유닛.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 z 링크의 두 개의 아암 사이의 상기 피벗 조인트들 중 하나는 트러스트 및 레이디얼 캔티레버 베어링을 포함하는 싱글 휠 유닛.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 트러스트 및 레이디얼 캔티레버 베어링은 중앙 축을 규정하고 볼록 어깨부를 구비하는 개방 단부를 갖는 원통형 슬리브 베어링을 포함하며,

    상기 슬리브 베어링은 제 1 피벗 구성요소의 관통홀 안에 위치되며, 샤프트는 상기 슬리브 베어링을 통해 삽입되어, 상기 샤프트는 상기 관통홀과 상기 슬리브 베어링의 양 측에 위치되는 제 2 피벗 구성요소의 구멍난 플랜지를 통해 연장되며, 상기 플랜지 구멍들은 상기 슬리브 베어링의 볼록 어깨부가 수용되도록 대응하는 오목한 표면을 포함하는 싱글 휠 유닛.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 슬리브 베어링은 외면 및 내면을 가지며, 상기 볼록 어깨부는 상기 내면에서의 상기 슬리브의 길이가 외면에서의 상기 슬리브의 길이보다 길도록 배향되는 싱글 휠 유닛.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 슬리브 베어링은 개방 단부에 위치하는 곡면 어깨부를 각각 갖는 두 개의 동축 슬리브 섹션과, 상기 관통홀 내에서 상기 슬리브 섹션들 사이에 위치하는 스페이서를 포함하는 싱글 휠 유닛.
13. 제 10 항 또는 11 항에 있어서, 상기 슬리브 베어링은 상기 관통홀 내부에 거의 완전히 위치되며, 상기 곡면 어깨부는 상기 관통홀의 단부로부터 돌출되어 상기 플랜지의 구멍들에 결합되는 싱글 휠 유닛.
14. 제 7 항 내지 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휠 스터브 차축은 휠 타이어의 가장자리(rim) 내부의 유압 스프링 서비스 및 주차 브레이크 겸용 장치를 지지하는 싱글 휠 유닛.
15. 전술된 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휠 유닛은 상기 차체에 대해 상기 휠 프레임의 조향을 조절하는 마이크로프로세서에 의해 제어되는 싱글 휠 유닛.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 대응하는 휠 유닛과의 동기화, 차량 스피드 및 차량 회전각과 같은 변수들을 토대로 조향을 조절하는 싱글 휠 유닛.
17. 제 15 항 또는 16 항에 있어서, 근접 센서들이 상기 휠 유닛들에 제공되어 상기 조향 수단의 변위를 측정하고, 그 측정값을 상기 마이크로프로세서로 전달하여 상기 휠 유닛의 조향을 조절하는 싱글 휠 유닛.
18. 제 4 항에 있어서, 상기 근접 센서들은 상기 선형 베어링 작동기와 상기 힌지 연결부 사이에 위치하는 싱글 휠 유닛.
19. 제 8 항 내지 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현가 기구는 상기 휠 스터브 차축을 승강 또는 하강시키도록 제어되는 싱글 휠 유닛.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 현가 기구는 컴퓨터 제어되는 싱글 휠 유닛.
21. 전술된 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휠 유닛은 다른 휠 유닛과 직렬 쌍으로 장착되어 상기 두개의 휠 유닛들이 부하 분할 축압기(load sharing accumulator)에 의해 연결되는 싱글 휠 유닛.
22. 두 개의 피벗 구성요소들 사이에 위치되는 베어링 조립체로서, 상기 베어링 조립체는 중앙 축을 규정하고 볼록 어깨부를 구비하는 개방 단부를 갖는 원통형 슬리브 베어링을 포함하며,

    상기 슬리브 베어링은 제 1 피벗 구성 요소의 관통홀 안에 위치되며, 샤프트는 상기 슬리브 베어링을 통해 삽입되어, 상기 사프트는 상기 관통홀과 상기 슬리브 베어링의 양 측에 위치되는 제 2 피벗 구성요소의 구멍난 플랜지들을 통해 연장되며, 상기 플랜지 구멍들은 상기 슬리브 베어링의 볼록 어깨부가 수용되도록 대응하는 오목한 표면을 포함하는 베어링 조립체.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 슬리브 베어링은 외면 및 내면을 가지며, 상기 볼록 어깨부는 상기 내면에서의 상기 슬리브의 길이가 외면에서의 상기 슬리브의 길이보다 길도록 배향되는 베어링 조립체.
24. 제 22 항 또는 23 항에 있어서, 상기 슬리브 베어링은 개방 단부에 위치하는 곡면 어깨부를 각각 갖는 두 개의 동축 슬리브 섹션과, 상기 관통홀 내에서 상기 슬리브 섹션들 사이에 위치하는 스페이서를 포함하는 베어링 조립체.
25. 제 22 항 내지 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬리브 베어링은 상기 관통홀 내부에 거의 완전히 위치되며, 상기 곡면 어깨부는 상기 관통홀의 단부로부터 돌출되어 상기 플랜지들의 구멍들에 결합되는 베어링 조립체.