KR20060034211A - 관절형 서스펜션을 구비한 차량 및 이를 사용하는 방법 - Google Patents

관절형 서스펜션을 구비한 차량 및 이를 사용하는 방법 Download PDF

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KR20060034211A
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마이클 에스. 벡
존 티. 스틴치콤브
윈델 에이치. 츈
도날드 더블유 님블렛
제임스 이. 톰린
케빈 엘. 콘래드
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록히드 마틴 코오포레이션
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Abstract

차량은 섀시와 이 섀시에 연결된 복수의 휠 어셈블리를 포함하되, 상기 복수의 휠 어셈블리 각각은 상기 섀시로부터 이격된 회전 가능한 휠를 포함한다. 차량은 섀시와 상기 섀시에 탑재된 관절형 서스펜션 시스템을 포함한다. 방법은 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 섀시와 연결하는 단계를 포함하되, 상기 휠 어셈블리 각각은 상기 섀시로부터 이격된 회전 가능한 휠를 포함한다. 차량은 섀시와 경로를 따라 상기 섀시를 굴리는 연결가능 수단을 포함한다.

Description

관절형 서스펜션을 구비한 차량 및 이를 사용하는 방법{VEHICLE HAVING AN ARTICULATED SUSPENSION AND METHOD OF USING SAME}
본 발명은 차량에 관한 것으로서, 특히 관절형 서스펜션을 구비한 차량과 이 차량을 사용하는 방법에 관한 것이다.
기술의 진보로 인하여 엔지니어와 과학자들은 자동화 기술 또는 로봇 기술을 적용할 수 있는 영역을 계속 확장시킬 수 있게 되었다. 속도, 효율성, 비용 및 안정성으로 인하여 이들 기술의 채택 및/또는 적용이 빈번하게 요구되고 있다. 그러나, 여러 요인이 로봇 기술을 차량에 적용하는 것, 특히 지상 차량에 적용하는 것을 지연시키고 있다. 예를 들면, 차량은 여행을 위하여 설계된다. 이러한 기능은 장애물을 인식하고 극복하는 점에서 모두 장해물 회피와 같은 많은 도전적인 이슈를 야기한다. 심지어 비교적 평범한 유형의 차량도 이들 도전에 직면하고 있지만, 많은 차량의 서브클래스는 장애물 회피를 넘어서는 도전에 직면한다. 예로서, 군사 용례에 쓰이는 로봇 차량을 고려하기로 한다. 이러한 로봇 차량은 이상적으로는 배치가 용이하고 다목적으로 전개되며, 긴 시간 동안 상대적으로 자립적이야 하며, 적대적 상황에서 견딜 수 있어야 한다.
전술한 바와 같이, 지상 차량은 종종 경로 중에 장애물과 마주친다. 예를 들면, 도로를 주행하는 차량은 도로에 걸쳐 있는 파편과 마주칠 수 있다. 이 차는 파편이 작은 나무 가지처럼 적은 경우에는 이를 넘어서 주행하는 데 거의 어려움이 없을 수도 있다. 그러나, 파편이 나무 기둥과 같이 큰 경우에는, 차량은 파편을 넘어서 주행하는 데에 어려움을 겪을 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 표면(104)을 따라 구르는 반경 R의 휠(102)을 갖는 차량은 휠(102)의 반경 R보다 크지 않은 높이 X를 갖는 장애물(106)을 통상적으로 넘어갈 수 있다. 휠(102)의 반경 R보다 큰 높이 X를 갖는 장애물은 통상 차량이 장애물을 넘어 주행하는 것을 어렵게 할 수 있다. 이러한 제한은 포장 도로에서는 거의 문제를 발생시키지 않을 수 있지만, 많은 차량은 지구와 다른 유성의 보다 큰 장애물이 많이 있을 수 있는 오프-로드(off-road) 환경에서 사용될 수 있다.
이러한 문제점을 극복하는 한 가지 방법은 큰 장애물에 직면할 수 있는 차량에 "로커 보기(rocker-bogie)" 서스펜션을 사용하는 것이었다. 일반적으로, 로커 보기 서스펜션은 차량의 섀시에 연결된 2 개의 로커 아암(rocker arm)을 포함하는 패시브 메커니즘이다. 각 로커는 일단에 후륜이 연결되고, 보기라 불리는 제2 로커가 타단에 연결된다. 보기의 각 단부에는 구동 휠이 있고, 이 보기는 자유 피벗 결합(free pivoting joint)으로 로커에 연결된다. 이들 로커는 섀시의 피치 각이 로커의 피치 각의 평균이 되도록 차동 장치(differential)를 이용하여 차량 섀시에 연결된다. 통상적으로, 로커 보기 서스펜션을 이용하는 차량은 휠 반경(즉, 도 1의 휠 반경 R)의 약 2배보다 큰 높이를 갖는 장애물을 넘어갈 수 있다. 따라서, 이러한 차량이 여전히 건너갈 수 없는 장애물과 마주칠 수 있다.
지상 차량과 특히 군용 지상 차량은 또한 울퉁불퉁하고 가파른 지형을 주행하면서 어려운 방향으로의 전환, 급제동, 적에 의한 식별 회피, 및 전복 방지와 같은 다른 도전에 직면한다.
본 발명은 전술한 문제점 중 하나 이상의 영향을 극복하거나, 적어도 감소시키는 것에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 차량이 제공되며, 이 차량은 섀시와 이 섀시에 관절식으로 연결된 복수의 휠 어셈블리를 포함하고, 복수의 휠 어셈블리 각각은 섀시로부터 간격을 두고 있는 회전 가능한 휠을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 차량이 제공되며, 이 차량은 섀시와 이 섀시에 장착된 관절형 서스펜션 시스템을 포함한다.
본 발명의 또다른 양태에 따르면, 차량을 작동하는 방법이 제공되며, 이 방법은 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 섀시와 관절식으로 연결하는 단계를 포함하며, 휠 어셈블리 각각은 섀시로부터 간격을 두고 있는 회전 가능한 휠을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 차량이 제공되며, 이 차량은 섀시와 이 섀시를 경로를 따라 구르게 하는 관절형 연결 가능 수단(articulatable means)을 포함한다.
본 발명은 첨부 도면과 함께 후술하는 설명을 참조하며, 상기 첨부 도면에 서, 참조 부호의 가장 좌측의 유효 숫자는 각 참조 부호가 나타나는 첫 도면을 의미한다.
도 1은 종래 차량의 장애물 극복을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 차량의 실시예의 측면 정면도, 말단 정면도 및 평면도를 각각 나타내는 도면.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 쇼울더 조인트(shoulder joint)의 실시예의 부분 단면도와 분해도를 각각 나타내는 도면이고,
도 4a 내지 도 4c는 도 3a와 도 3b의 쇼울더 조인트에 대한 본 발명에 따른 잠금 메커니즘의 실시예를 나타내는 도면이고,
도 5는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 실시예를 나타내는 도면이고,
도 6a 및 도 6b는 도 3a와 도 3b의 쇼울더 조인트에서 사용하기 위해 본 발명에 따른 로터리 MR 댐퍼(rotary magnetorheological damper)의 실시예를 각각 나타내는 도면과 단면도이고,
도 6c는 도 6b의 댐퍼의 일부의 확대 단면도이고,
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 휠 어셈블리의 실시예의 개략도 및 분해도를 각각 도시하고,
도 8a는 파크 모드에서 본 발명에 따른 허브 드라이브의 실시예의 단면도이고,
도 8b는 도 8a의 허브 드라이브의 일부의 확대도이고,
도 9 내지 도 11은 도 8a의 허브 드라이브의 고속, 중립, 및 저속 모드에서 의 단면도를 각각 나타내는 도면이고,
도 12 및 도 13은 오버행(overhang)의 아래에서 낮은 무게 중심을 갖는 채로 주행하도록 구성된 도 2a 내지 도 2c의 차량의 평면 및 측면 정면도를 각각 나타내는 도면이고,
도 14는 무게 중심을 횡방향으로 변경하도록 구성되는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도이고,
도 15는 표면 상에서 안정된 섀시를 구비한 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도이고,
도 16은 섀시가 설치되어 오버행 아래에서 연장되도록 구성되는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도이고,
도 17은 섀시가 통상 평평하도록 구성되고 경사 표면 상에서 배치된 도 2a 내지 도 2c의 차량의 말단 정면도이고,
도 18은 비선형 경로를 따른 움직임을 나타내는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 평면도이고,
도 19는 스키드 스티어링(skid steering)을 나타내는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 평면도이고,
도 20a 및 도 20b는 아우트리거(outrigger)로서 구성된 휠 어셈블리를 갖는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도와 평면도를 나타내는 도면이고,
도 21a 내지 도 21c는 전복(rollover)으로부터 복원되는 차량을 나타내는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도이고,
도 22는 장애물 위로 이동할 수 있도록 구성된 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도이고,
도 23a 및 도 23b는 본 발명에 따른 차량 장애물 극복을 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 24a 내지 도 24h는 장애물을 극복하는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도이고,
도 25는 대략 수직 크레비스를 넘어가는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도이고,
도 26은 장애물을 넘어가는 사람을 지원하도록 구성된 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도이고,
도 27은 차량이 주행하는 표면으로부터 멀어지게 회전하는 고장난 휠 어셈블리를 나타내는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도이고,
도 28은 차량이 주행하는 표면 위에서 "부유(floating)"하는 고장난 휠 어셈블리를 나타내는 도 2a 내지 도 2c의 차량의 측면 정면도이고,
도 29는 중첩된 구성으로 있는 도 2a 내지 도 2c의 차량 중 2 개의 측면 정면도이다.
본 발명은 다양한 변형 및 다른 형태를 취할 수 있지만, 특정 실시예를 도면에서 나타내어 상세히 설명한다. 그러나, 여기서 특정 실시예의 설명은 개시되는 특정 형태로 본 발명을 한정하려는 것이 아니라, 본 발명의 취지 및 범위 내에 해 당하는 첨부한 청구범위에 의해 한정된 바와 같이 모든 변형, 균등물 및 대안을 커버하려는 것임을 이해하여야 한다.
본 발명의 실시예를 이하에서 설명한다. 명확성의 관점에서, 실제 구현예의 모든 특징을 본 명세서에서 설명하는 것은 아니다. 물론, 구현예마다 변할 수 있는 관련 시스템 및 관련 비즈니스 제한의 순응과 같은 개발자의 특정 목적을 달성하도록 임의의 이러한 실제 실시예의 구현에서, 수많은 구현 특정의 결정이 행해질 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 이러한 개발 노력은 복잡할 수 있고 시간 소모적이지만 그럼에도 불구하고 본 개시의 이점을 갖는 당업자에게는 통상의 과정일 수 있음을 이해할 것이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 차량(200)의 실시예의 측면 정면도, 말단 정면도 및 평면도를 각각 나타낸다. 차량(200)은 섀시(204)에 관절식으로 연결된 복수의 휠 어셈블리(202)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 복수의 휠 어셈블리(202) 각각은 화살표 203으로 나타낸 바와 같이 섀시(204)에 회전 가능하게 관절식으로 연결된다. 섀시(204)에 부착되는 경우, 휠 어셈블리(202)는 차량(200)용의 관절형 서스펜션 시스템을 구현한다. 따라서, 예를 들면, 관절형 서스펜션 시스템은 본 발명에 따라 섀시(204)를 소정 경로를 따라 구르게 하는 단지 하나의 관절식으로 연결 가능한 수단(articulatable means)이다. 휠 어셈블리(202) 각각은 링크 구조 또는 서스펜션 아암(212), 링크 구조(212)에 대하여 회전 가능한 휠(216) 및 휠(216)을 회전시키는 허브 드라이브(215)를 포함한다. 도 2a 내지 도 2c에 나타낸 바와 같이, 차량(200)은 6개의 휠 어셈블리(202)를 포함한다. 그러나, 본 발명 은 6개의 휠 어셈블리(202)를 구비한 차량〔예를 들면, 차량(200)〕에 한정되지 않는다. 그 대신, 본 발명의 범위는 임의의 선택된 개수의 휠 어셈블리(202), 예를 들면 4개의 휠 어셈블리(202) 또는 8개의 휠 어셈블리(202)를 구비하는 차량을 포함한다.
예를 들면, 도 2a 내지 도 2c에 나타낸 바와 같이, 차량(200)은 섀시(204)의 제1 측부(206)에 연결된 휠 어셈블리(202)와 섀시(204)의 제2 측부(208)에 연결된 동수의 휠 어셈블리(202)를 포함할 수 있다. 그러나, 차량(200)은 제2 측부(208)에 연결된 것과 상이한 수의 휠 어셈블리(202)가 제1 측부(206)에 연결될 수도 있다. 예를 들면, 본 발명은 범위는 제1 측부(206)에 3개의 휠 어셈블리(202)가 연결되고, 제2 측부(208)에 4개의 휠 어셈블리가 연결된 차량〔예를 들면, 차량(200)〕을 포함한다.
섀시(204)는 도 2a 내지 도 2c에 나타내고, 다른 것은 규격화된 형태로 나타내며, 이에 따라 차량(200)에 있어서 임의의 선택된 유형의 섀시(204)에 대응한다. 예를 들면, 섀시(204)는 화물 또는 사람을 운송할 수 있고, 무기를 배치할 수 있으며, 정찰 작업에 적합하거나 비탑승 인원을 지원하여 장애물을 건너 진행하게 할 수 있는 구성을 가질 수 있다.
도 2a 내지 도 2c를 계속 참조하면, 휠 어셈블리(202) 각각은 복수의 피동 쇼울더 조인트(210) 중 하나에 의해 섀시(204)에 독립적으로 관절식으로 연결된다. 특정 쇼울더 조인트(210)가 관절식으로 연결되는 경우, 이에 결합된 휠 어셈블리(202)는 섀시(204)에 대하여 회전한다. 쇼울더 조인트(210) 각각은 독립적인 드라 이브에 의해 구동될 수도 있고(즉, 서로 기계적으로 연결되지 않음), 둘 이상의 쇼울더 조인트가 독립적으로 쇼울더 조인트(210) 각각을 동작할 수 있는 전동 시스템〔예를 들면, 클러치형 파워 테이크-오프(power take-off)를 갖는 기어 트레인(gear train)〕의 구성 요소에 의해 구동될 수 있다. 쇼울더 조인트(210) 각각은 동일한 유형의 드라이브에 의해 구동될 수도 있고, 상이한 유형의 드라이브에 의해 구동될 수도 있다.
휠 어셈블리(202) 각각은 이들의 쇼울더 조인트(210)를 통해 선택된 속도에서 섀시(204)에 대하여 임의의 원하는 회전 위치로 독립적으로 이동될 수 있다. 예를 들면, 각각의 휠 어셈블리(202)는 개시 회전 위치〔예를 들면, "제로" 또는 "홈(home)" 회전 위치〕로부터 45도의 시계방향 회전 위치로, 380도의 반시계 방향 회전 위치로, 또는 임의의 다른 원하는 회전 위치로 이동될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 쇼울더 조인트(210)의 하나의 특정 실시예를 나타낸다. 쇼울더 조인트(210)는 도 3a 및 도 3b에 나타낸 실시예에서 드라이브(302), 하모닉 드라이브(304), 유성 기어 세트(planetary gear set; 306), 슬립 클러치(308), 및 (도 2a 내지 도 2c에 각각 도시된) 섀시(204)와 링크 구조(212) 사이에 직렬로 연결된 토션 바 어셈블리(torsion bar assembly; 310)를 포함한다. 유성 기어 세트(306)는 유성 기어(314)를 결합하는 태양 기어(sun gear; 312)를 포함하고, 상기 유성 기어는 하우징(318) 내부에 링 기어(316)를 결합한다. 토션 바 어셈블리(310)는 내부 토션 바(320)와 외부 토션 바(322)를 포함한다. 내부 토션 바(320)는 일단에 말단 벨(end bell; 326)이 결합되는 복수의 스플라인을 포함한다. 내부 토션 바(320)는 외부 토션 바(322)의 내부에 중첩되고, 그 타단에 외부 토션 바(322)의 컵(330)의 내부에 결합하는 복수의 스플라인(328)을 포함한다. 외부 토션 바(322)는 또한 슬립 클러치(308)를 결합하는 복수의 스플라인(332)을 포함한다.
쇼울더 조인트(210)는 또한 서스펜션 아암(212)이 부착되는 하우징(318)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 서스펜션 아암(212)은 하우징(318)에 일체로 제작되는데, 즉 하우징(318)과 서스펜션 아암(212)이 구조적으로 단일 부분을 형성한다. 복수의 베어링(미도시)이 하우징(318) 내부에 배치된다. 베어링은 유성 기어 세트(306)와 연동하여 하우징(318)과 그에 따른 서스펜션 아암(212)을 회전시킨다. 쇼울더 조인트(210)는 말단 벨(326)에 의해 도시된 실시예에서 캐핑되어 토션 바 어셈블리(310)와 서스펜션 아암(212) 사이의 토크를 전달할 뿐만 아니라 쇼울더 조인트(210)를 손상 및 파편으로부터 보호할 수 있게 한다.
도시된 실시예에서, 드라이브(302)는 로터(334)와 스테이터(336)를 포함하는 전기 모터이다. 드라이브(302)는 도시된 실시예에서 도시한 바와 같이 쇼울더 조인트(210)의 동축을 따라 함께 정렬된다. 대안으로, 드라이버(302)는 오프셋되어(미도시) 트랜스미션, 즉 체인 구동 트랜스미션을 통해 구동축에 접속될 수 있다. 드라이브(302)는 전기식일 필요는 없으며, 유압, 공압 또는 하이브리드 모터 시스템일 수 있다. 드라이브(302)는 당업계에 공지된 임의의 유형의 드라이브, 예를 들면 직접-구동 모터, 서보 모터, 모터 구동 기어 세트, 엔진 구동 기어 세트, 로터리 액추에이터 등을 포함할 수 있다. 드라이브(302)는 기계적으로 독립된 드라이브(즉, 서로 기계적으로 연결되지 않음)일 수도 있고, 각각의 드라이브(302)를 독립적으로 작동할 수 있는 전동 시스템의 구성 요소(예를 들면, 클러치형 파워 테이크 오프를 갖춘 구비한 기어 트레인)일 수도 있다.
하모닉 드라이브(304)와 유성 기어 세트(306)는 기계적 트랜스미션을 구현한다. 몇몇 실시예는 다른 기계적 트랜스미션을 포함할 수 있으며, 또한 기계적 트랜스미션을 구현할 때 스퍼 기어 트레인(spur gear train), 견인 드라이브(traction drive) 등을 포함할 수 있다. 기계적 트랜스미션은 기계 설계에서 세 가지 주요 용례를 갖는다: 감속, 동력을 한 위치에서 다른 위치로 전달, 그리고 프리즈매틱(prismatic)에서 로터리로의 운동 변환 또는 그 역으로의 운동 변환. 쇼울더 조인트(210)는 감속용 기계적 트랜스미션을 사용하며, 이 트랜스미션은 휠 어셈블리(202)를 회전시키도록 토크를 비례하여 증가시킨다. 대부분의 이동 부품에 있어서, 베어링은 마찰을 감소하는 데 사용되고, 통상 액추에이터 상에서의 레이디얼 및 트러스트(thrust) 부하 모두에 대하여 보호하도록 쌍으로 설계된다. 베어링은 부하를 전달하기 때문에, 쇼울더 액추에이터의 구조 또는 하우징은 구조적 고장 및 결합을 배제하도록 적절하게 설계되어야 한다. 하모닉 드라이브(304)는 제1 감속을 제공하고, 유성 기어 세트(306)는 제2 감속을 제공한다.
드라이브(302)와 트랜스미션〔즉, 하모닉 드라이브(304)와 유성 기어 세트(306)〕는 쇼울더 조인트(210)에 대한 액추에이터의 중심부로 간주될 수 있다. 나머지 구성 요소는 드라이브(302)와 트랜스미션의 작동을 수월하게 하며, 다양한 다른 실시예(미도시)에서는 생략될 수 있다. 클러치 어셈블리〔즉, 슬립 클러치(308)〕는 중력 효과에만 의존하여 위치 결정을 행하는 수동적인 경우에는 관절식 으로 연결된 휠 어셈블리(202)가 분리될 수 있도록(급전 또는 제어되지 않을 수 있도록) 통합될 수 있다. 슬립 클러치(308)는 또한 드라이브 시스템을 통해 토크를 제한하고 손상을 방지하도록 에너지를 분산시킬 수 있다. 유사하게, 토션 어셈블리〔즉, 토션 바 어셈블리(310)〕는 상이한 유효 토션 바의 길이를 능동적으로 결합함으로써 쇼울더 조인트(210)의 비틀림 특성을 제어하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 몇몇 실시예는 슬립 클러치(308) 및/또는 토션 바 어셈블리(310)를 포함할 수 있는 반면에, 다른 실시예는 이들을 생략할 수 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 일 실시예에서, 소형 스프링이 적용된 전기적으로 해제된 잠금 메커니즘(400)은 드라이브(302)의 회전을 방지하여 차량(200)이 정지 상태로 있는 경우에는 동력이 요구되지 않는다. 잠금 메커니즘(400)은 무고장/파워 테이크-오프 장치로서, 스프링 구동되거나 다른 모터를 사용하여 구동되어 압력에 따라 두 표면 간의 마찰을 점진적으로 증가시킨다(즉, 클램핑 효과). 따라서, 잠금 메커니즘(400)은 소정 위치에서 조인트를 고정할 수 있다.
보다 구체적으로는, 도시된 실시예의 잠금 메커니즘(400)은 드라이브(302)의 모터 샤프트(406) 상에 톱니형 잠금 링(404)과 연동하는 한 쌍의 멈춤쇠(pawl; 402)를 포함한다. 스프링(408), 또는 몇몇 다른 바이어싱 수단은 멈춤쇠(402)를 바이어싱하여 캠(410)이 서보 모터(409)에 의해 위치 결정되는 경우에 잠금 링(404) 상에 근접하게 되어, 드라이버(412)와 연동장치(linkage)의 이동을 가능하게 한다. 잠금 메커니즘(400)을 잠금 해제하기 위하여, 서보 모터(409)는 캠(410)이 드라이버(412)에 대하여 작동하도록 동작하고, 멈춤쇠(402)를 잠금 링(404)으로부 터 멀어지게 개방한다. 멈춤쇠(402), 서보 모터(409), 캠(410) 및 드라이버(412)는 모두 (도 2에 도시된) 섀시(204)에 고정된 장착판(414)에 장착된다. 잠금 메커니즘(400)이 결합된 경우에는, 어떤 동력도 요구되지 않는다. 그러나, 몇몇 다른 실시예에서, 스프링식 브레이크가 액추에이터 샤프트(406)의 잠금을 용이하게 하는데 사용될 수 있다. 이들 실시예에서, 잠금 메커니즘(400)은 정전 시에 쇼울더 조인트(210)를 여전히 잠금 상태로 할 수 있지만, 동력을 이용할 수 있는 한은, 잠금 해제 시에 동력을 소비할 것이다.
또한, 도 4b는 복수의 인코더를 나타낸다. 쇼울더 조인트(210)의 절대 위치를 알기 위해서, 리졸버, 인코더, 또는 전위차계와 같은 위치 센서가 이 정보를 측정하는 데 사용된다. 나타낸 실시예는 아암 위치 인코더(420)와 토션 바 트위스트 인코더(422)를 사용하여 아암(304)의 위치와 토션 바 어셈블리(310)의 비틀림에 대한 데이터를 각각 획득한다. 이 데이터로부터, 제어 시스템(미도시)은 아암 속도, 아암 반응 토크, 및 쇼울더 조인트(210)에 대한 추정된 서스펜션 부하를 결정할 수 있다. 몇몇 실시예는 타코미터를 채용할 수 있고 단순 계산기를 사용하여 동일한 위치 데이터를 계산할 수 있다.
차량(200)이 주행하는 거친 지형에 의해 차량(200)에 도입되는 진동 또는 다른 바람직하지 않은 이동은 휠(216)의 기계적 컴플라이언스에 의해 감소될 수 있다. 다시 말하면, 휠(216)은 거친 지형에서 주행하는 결과로 인한 충격력을 흡수하도록 변형된다. 이러한 충격력은 당업계에 공지된 바와 같은 선택적인 쇽 업소버, 스프링 요소, 및/또는 댐퍼에 의해 흡수될 수 있다.
다른 선택은 진동 감소 서스펜션 특성을 추가하도록 로터리 댐퍼의 통합을 포함한다. 도 5에 도시된 실시예에서, 차량(200)은 제어 가능한 MR 유체 기반의 로터리 댐퍼(502)를 포함하여, 쇼울더 조인트(210)와 병렬로 장착된 서스펜션 아암(212)을 섀시(204)에 결합한다. 도 5에 처음 도시하고 도 6a 내지 도 6c에 가장 잘 도시한 로터리 MR 댐퍼(502)는 각 서스펜션 아암(212)에서 중앙 컴퓨터(미도시)에 의해 제어되는 능동 가변 댐핑 토크를 제공한다. 이러한 제어는 최적화된 차량 동력학, 개선된 견인, 관절형 연결, 충격 흡수 및 센서 안정화를 가능하게 한다. 이 시스템은 쇼울더 조인트(210)를 선택적으로 고정될 수 있게 함으로써 장애물 극복을 개선하고, 서스펜션 아암(212)의 위치 제어를 향상시킨다. 댐핑은 자기적으로 민감한 유체를 통해 제어 가능하다. 유체 전단 응력은 자속 밀도의 함수이다. 이 자속은 실시간으로 결과적인 댐핑 토크를 변경할 수 있는 통합 전자석에 의해 생성된다.
MR 로터리 댐퍼(502)는 차량의 모든 작동 모드 동안 쇼울더 조인트(210) 상에 적용된 토크를 제어한다. 이는 차량(200)에 충격을 흡수하는 힘을 제공하여, 서스펜션을 감쇠시키고 결합 위치를 정확하게 제어한다. MR 로터리 댐퍼(502)는 트랙션을 증가시키고 섀시(204) 내로의 수직 가속도의 전달을 감소시킨다. 소프트웨어 제어를 통한 실시간 댐핑을 변경하는 MR 댐퍼(502)의 성능은 휠 부하를 변경하고, 휠 위치를 변경하며, 차량(200)의 무게 중심을 변경하는 등과 같은 모든 작동 조건에 대한 서스펜션 성능을 유지한다.
도 6a 내지 도 6c를 계속 참조하면, 로터리 댐퍼(502)는 내부 하우징(602), 로터(604), 외부 하우징(606), 및 세그먼트형 플럭스 하우징(608)을 포함한다. 내부 하우징(602), 외부 하우징(606), 및 세그먼트형 플럭스 하우징(608)은 "연자성(soft magnetic)" 재료(즉, 자유 공간보다 훨씬 큰 투자율을 갖는 재료), 예를 들면 연강(mild steel)으로 제작된다. 로터(604)는 "비자성" 재료(즉, 자유 공간의 투자율에 근접한 재료), 예를 들면 알루미늄으로 제작된다. 일 실시예에서, 세그먼트형 플럭스 하우징(608)은 다음의 회사로부터 상업적으로 입수 가능한 HIPERCO 50
Figure 112005045828332-PCT00001
이라는 상표의 고성능 자기 코어 박층 재료로 제작된다:
카펜터 기술 코퍼레이션(Carpenter Technology Corporation )
P. O. Box 14662
Reading, PA 19612-4662
U. S. A.
전화 : (610) 208-2000
팩스: (610) 208-3716
그러나, 연강과 같은 다른 적절하고 상업적으로 입수 가능한 연자성 재료가 사용될 수도 있다.
로터리 댐퍼(502)는 이 특정 실시예에서 내부 하우징(602)의 복수의 장착 홀(10)을 통해 패스너(fastener; 미도시)에 의해 섀시(204)에 고정된다. 로터(604)는 피벗 요소(pivoting element; 미도시)로 스플라인 또는 드라이브 도그(drive dog; 역시 미도시)를 사용하여 회전하게 된다. 로터리 댐퍼(502)는 서스펜션 아암(212)과 섀시(204)에 임의의 공지된 적절한 방식으로 고정될 수 있다. 고정 댐퍼 (502)는 이하에 보다 상세하게 설명되는 방식으로 섀시(204)에 대하여 아암 피벗의 회전 운동을 댐핑한다.
도 6c를 참조하면, 복수의 로터 플레이트(614)는 자기 절연체(620)에 의해 분리되어, 본 특정 실시예에서는 로터(604)의 로터 플레이트 서포트(622)에 나사로 고정된 패스너(616)에 의해 로터(604)에 고정된다. 복수의 하우징 플레이트(618)는 자기 절연체(620)에 의해 또한 분리되어, 본 실시예에서 배럴 너트(barrel nut; 626)에서 패스너(624)에 의해 내부 하우징(602)과 외부 하우징(606)의 어셈블리에 고정된다. 결합된 로터 플레이트(614)와 결합된 하우징 플레이트(618)는 서로 포개어 진다. 로터 플레이트(614)와 하우징 플레이트(618)의 수는 본 발명의 실시에 중요한 것은 아니다.
로터 플레이트(614)와 하우징 플레이트(618)는 높은 투자율을 갖는 연자성 재료, 예를 들면 연강으로 제작된다. 자기 절연체(620), 패스너(616, 624) 및 배럴 너트(626)는 비자성 재료, 예를 들면 알루미늄 또는 어닐링 처리된 오스테나이트계 스테인레스강(annealed austenitic stainless steel)으로 제작된다. 비자성 패스너는 나사산이 형성되거나, 영구 리벳, 예를 들면 솔리드 리벳(solid rivet)일 수 있다. 로터 플레이트(614)와 하우징 플레이트(618)는 본 특정 실시예에서 디스크 형상이다. 그러나, 다른 실시예에서는 다른 형상이 사용될 수 있으며, 본 발명은 로터 플레이트(614)와 하우징 플레이트(618)가 동일한 형상을 갖도록 요구하지 않는다.
도 6c를 계속 참조하면, 결합된 내부 하우징(602), 로터(604), 및 외부 하우 징(606)은 챔버(628)를 형성한다. 복수의 O 링(630)은 결합된 내부 하우징(602)과 외부 하우징(606)에 대하여 로터(604)의 회전을 억제하는 챔버(628)의 유체 시일(fluid seal)을 제공한다. MR 유체(632)는 챔버(628)에 포함되어 상술한 로터 플레이트(614)와 하우징 플레이트(618)의 인터리브(interleave)에 머무른다. 하나의 특정 실시예에서, MR 유체(632)는 다음의 회사로부터 상업적으로 입수 가능한 MRF132AD이다:
로드 코퍼레이스(Lord Corporation)
Materials Division
406 Gregson Drive
P. O. Box 8012
Cary, NC 27512-8012
U. S. A
전화: 919/469-2500
팩스: 919/481-0349
그러나, 다른 상업적으로 입수 가능한 MR 유체가 또한 사용될 수 있다.
세그먼트형 플럭스 하우징(608)은 나타낸 실시예에서 코일(636)을 포함하고, 세그먼트형 플럭스 하우징(608)과 코일(636)은 함께 전자석을 포함한다. 급전된 경우, 코일(636)은 화살표 638로 나타낸 바와 같이 로터 플레이트(614)와 하우징 플레이트(618)의 방향을 가로지르는 방향으로 자속을 생성한다. 대안으로, 영구 자석(640)이 플럭스 하우징(608)에 포함되어 자속(638)을 바이어싱할 수 있다. 코 일(636)은 MR 유체(632)를 통해 그리고 로터 플레이트(614)와 하우징 플레이트(618)의 면을 가로질러 자속을 추진한다. 자속의 부호는 본 발명에서 중요하지 않다.
자속(638)은 자속(638)의 방향으로 MR 유체(632)에서 부유하는 자기 입자(미도시)를 정렬한다. 이러한 유체 입자의 자기 정렬은 MR 유체(632)의 전단 강도를 증가시켜, 로터 플레이트(614)와 하우징 플레이트(618) 간의 이동을 억제한다. 자속이 제거되는 경우, 부유하는 자기 입자는 이들의 비정렬 방향으로 복귀하여, 부수적인 힘(concomitant force)을 감소시키거나 제거하여 로터 플레이트(614)의 움직임을 지연시킨다. 통상, MR 유체(632)의 완전한 공급을 보장하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 몇몇 실시예는 이를 달성하는 몇몇 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시예는 소형 유체 저장조를 포함하여 누설을 보상하기 위한 MR 유체(632)의 잉여 공급과 MR 유체(632)의 팽창을 위한 압축 가능한 매체를 보유한다.
도시된 실시예를 다시 참조하면, 제어 시스템은 전류가 코일(636)에 제공되도록 명령한다. 이러한 전류는 그 후 자속(638)을 생성하고, 로터리 댐퍼(502)는 하우징(602, 606) 및 로터(604) 간의 상대 이동을 억제한다. 로터리 댐퍼(502)의 형상과 이의 구성 재료에 따라, 전류, 하우징(602, 606)과 로터(604) 간의 상대 각속도, 및 로터리 댐퍼(502)에 의해 생성되는 저항성 토크 간의 관계가 정해진다. 통상, 로터리 댐퍼(502)에 의해 생성되는 이러한 저항성 토크는 하우징(602, 606)과 로터(604) 간의 상대 각운동과 코일 전류에 의해 생성되는 유체(632)를 통한 보 다 큰 자속 밀도에 따라 증가한다.
불행히도, MR 로터리 댐퍼(502)는 높은 인덕턴스를 갖는 경향이 있다. 이러한 문제는, 비록 설계와 로터리 댐퍼를 구동하는 소프트웨어 제어에 따라 동력 요구를 증가시키고 높은 레벨의 비효율성을 야기할 수도 있지만, 댐퍼 전류(di/dt)에서 높은 변화율을 가능하게 하는 높은 제어 전압의 사용으로 완화될 수 있다. MR 로터리 댐퍼(502)의 효율성과 대역폭을 개선할 수 있는 다른 기술은 다수의 코일 권선을 사용한다. 이중 하나의 시스템은 2 개의 코일 권선을 사용한다: 소경 와이어의 높은 권선수를 갖는 제1의 높은 인덕턴스의 느린 코일과, 대경 와이어의 적은 권선수를 갖는 제2의 낮은 인덕턴스의 빠른 코일. 느린 코일은 로터리 댐퍼(502)를 바이어싱하는 데 사용될 수 있지만, 빠른 코일은 이러한 바이어스 주변을 제어하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 두 코일 권선은 바람직하지 않을 수 있는 몇몇 구현예에서 이들 간의 상호 인덕턴스로 인해 높게 결합될 수 있다.
도 5를 다시 참조하면, 차량(200)은 각 서스펜션 아암(212)에 대한 서스펜션 아암 위치 센서(504; 단지 3개만 도시)를 사용한다. 아암 위치 센서(112)는 섀시(204)에 대한 각 서스펜션 아암(304)의 상대 위치를 측정한다. 또한, 이 측정으로부터, 제어 시스템(506)은 서스펜션 아암(304)의 상대 각속도를 결정할 수 있다. 간단한 댐퍼로서, MR 로터리 댐퍼(502)는 서스펜션 아암 각속도에 비례하거나 반비례하는 토크를 생성하도록 명령될 수 있다. 보다 많은 개선된 제어 알고리즘은 MR 로터리 댐퍼(502)를 섀시(204)에 대한 서스펜션 아암(304)의 위치, 섀시(204)에 대한 수직 가속도, 차량 롤링 및 피치 각도 및 각속도, 및 휠 허브 모터 토크와 같은 다른 변수에 관한 저항성 토크를 생성하게 한다(이들은 차량 속도 및 터닝을 제어하는 차량 제어에 의해 결정될 수 있다). 나타낸 실시예는 또한 관성 센서(508)를 사용하여 이들 변수 중 일부를 측정할 수 있게 한다.
도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 서스펜션 아암(212)의 일 실시예는 구조적으로 효율적인 공동(hollow) 구조를 갖고 서스펜션 아암(212) 내부에 모터, 제어기, 와이어 등을 장착한다. 서스펜션 아암(212)은 다방향 벤딩, 충격 및 파편 충돌/마모를 겪게 된다. 서스펜션 아암(212)은 나타낸 실시예에서 세라믹(알루미늄) 파이버 강화 알루미늄 합금으로 이루어지고, 즉 서스펜션 아암(212)은 "금속 매트릭스 복합 재료"를 포함한다. 이 재료는 높은 열 전도성, 높은 비강성(specific stiffness), 높은 비강도(specific strength), 양호한 마모 저항 및 긴 피로 수명(fatigue life)을 제공한다. 몇몇 실시예는 적어도 선택된 부분에서 세라믹 미립자 강화를 포함할 수 있다. 대안으로, 서스펜션 아암(212)은 탄소 섬유 적층 오버랩(carbon fiber laminated overwrap)을 구비한 알루미늄을 포함할 수 있다. 따라서, 서스펜션 아암(212)은 이 서스펜션 아암(212) 내부에 또는 상부에 장착될 수 있는 다양한 구성 요소에 대한 기계적 보호 및 열 방출 장치를 제공한다. 서스펜션 아암(212)의 길이는 구현예에 따라 변할 수 있다. 다른 실시예에서, 이중 "A-arm" 위시본 서스펜션(wishbone suspension; 미도시)은 나타낸 실시예의 관절 연결식 트레일링 서스펜션 아암 구조 대신에 사용될 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 다시 참조하면, 드라이브(302), 센서(미도시), 전자기구(역시 미도시), 슬립 클러치(308), 및 잠금 메커니즘(400; 도 4a 내지 도 4c에 도 시)는 모두 동력을 요구한다. 동력은 차량(200; 도 2에 도시)에 의해 각 쇼울더 조인트(210)에 제공되며, 더욱이 일부 동력은 차량 섀시(204)로부터 쇼울더 조인트(210)를 통해 허브 드라이브(214)에 전달되어 휠(216)을 구동한다. 동력에 더하여, 데이터 신호는 동일 경로를 따른다. 동력과 데이터 신호를 회전 쇼울더 조인트(210)에 전달하기 위해서, 도 4c에 도시한 복수의 슬립 링(432)이 사용된다. 동력 공급은 노이즈 이슈로 인해 데이터로부터 분리되어야 하며, 나타낸 실시예는 개별 슬립 링을 사용하여 동력과 데이터를 전송한다. 컨덕터(미도시)가 슬립 링(432)의 각 측면에 부착되며, 각 측면은 서로 회전 가능하게 접촉하여 연속성을 유지한다.
도 2a 내지 도 2c를 다시 참조하면, 각각의 휠 어셈블리(202)는 상술한 바와 같이 쇼울더 조인트(210), 서스펜션 아암(212), 허브 드라이브(214), 및 휠(216)을 포함한다. 각각의 서스펜션 아암(212)은 쇼울더 조인트(210)에 의해 섀시(204)와 연결된다. 또한, 각각의 휠(216)은, (화살표 217로 나타낸 바와 같이) 선택된 속도에서 휠(216)을 선택적으로 회전시킬 수 있는, 허브 드라이브(214)를 통해 이의 링크 구조(212)에 장착되어 이에 대하여 회전한다. 각각의 드라이브(214)는 공지된 임의 유형의 드라이브, 예를 들면 직접-구동 모터, 서보 모터, 모터 구동 기어 트레인, 엔진 구동 기어 트레인, 로터리 액추에이터 등을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 드라이브(214)는 동일 유형일 수도 있고 상이한 유형일 수도 있는 드라이브를 포함할 수 있다. 동일하거나 상이한 속도로 드라이브(214)의 일부 또는 전부를 구동함으로써, 차량(200)은 선택된 경로를 따라 표면(218)에 걸쳐 추진될 수 있다.
도 5에 나타낸 특정 실시예에서, 각각의 휠(216)은 림(rim; 512)에 장착된 타이어(510)를 더 포함한다. 타이어(510)는 공기 타이어, 반공기 타이머(semi-pneumatic tire), 또는 솔리드 타이어 등과 같은 공지된 임의의 적절한 타이머를 포함할 수 있다.
도 8a 및 도 9 내지 도 11은 파크 모드, 고속 모드, 중립 모드, 및 저속 모드에서 허브 드라이브(214)의 나타낸 실시예를 나타내는 단면도와 측면도를 각각 나타낸다. 허브 드라이브(214)는 모터(802)와 이 모터(802)에 부착된 입구를 갖는 트랜스미션(804)과 휠(108)의 림(112)에 부착된 출구를 가지며, 각각은 휠(108) 내부에 배치되고 나타낸 실시예에서 림(112) 내부에 배치된다. 모터(802)는 허브 케이스(808)를 통해 차량(100)에 부착된 스테이터(806)와 로터 허브(812)에 부착된 로터(810)를 포함한다. 다양한 실시예에서, 모터(802)는 가변 릴럭턴스 모터, DC 브러시리스 모터(brushless motor), 영구 자석 모터 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 섀시(104; 도 1에 도시)에 배치된 상업적인, 규격품 기반 발전기(미도시)에 결합되는 상업적인 규격품 기반 단일 실린더 공냉 DI 디젤 엔진(미도시)를 포함하는 시리즈 하이브리드 동력 플랜트에 의해 동력이 모터(802; 차량(200)의 다른 전기 장비)에 제공된다. 동력 플랜트는 연산(lead-acid) 또는 리튬 이온 배터리와 같은 전기 에너지 저장 장치(미도시) 중 적어도 하나의 스프링과 함께, 또한 섀시(104)에 배치되어 동력 및 에너지 관리 시스템에서 충분한 버퍼링과 스토리지를 구비한 시리즈 하이브리드 구성의 동력 트레인에서 사용된다. 그러나, 본 발명은 상술한 동력 플랜트의 사용에 한정되는 것은 아니다. 그 대신, 임의의 적절한 동력원은 모터(802)와 다른 전기 장치에 동력을 공급하는 데 사용될 수 있다.
도 8a 및 도 9 내지 도 11을 계속 참조하면, 트랜스미션(804)은 주전원 기어 트레인(epicyclic gear train; 814)을 포함하며, 상기 주전원 기어 트레인은 태양 기어(816), 태양 기어(816)에 결합된 복수의 유성 기어(818), 및 유성 기어(818)에 결합된 링 기어(820)를 더 포함한다. 각각의 유성 기어(818)는 샤프트(824)를 통해 스핀들(826)과 캐리어 커버 플레이트(822)에 의해 위치가 유지된다. 스핀들(826)과 캐리어 커버 플레이트(822)는 유성 기어 캐리어를 구현한다. 로터 허브(812)는 상술한 바와 같은 로터(810)에 부착되어 태양 기어(816)에 결합된다. 따라서, 모터(802)가 작동할 때, 로터(810)가 스테이터(806)에 대하여 회전하게 되고, 이에 따라 태양 기어(816)를 회전한다. 나타낸 실시예에서, 유성 기어 캐리어(822)는 스핀들(826)에 의해 림(112)에 부착되고, 따라서 모터(802)로부터의 동력은 모터(802)로부터 주전원 기어 트레인(814)을 통해 림(112)에 전송된다.
다양한 출력 또는 작동 모드는 상이한 동작 구성으로 주전원 기어 트레인(814)에 배치함으로써 달성될 수 있다. 예를 들면, 보다 상세히 후술하는 바와 같이, 허브 드라이브(214)는 유성 기어 캐리어(822)를 태양 기어(816)에 고정하고 링 기어(820)를 허브 케이스(808)에 고정시켜 주전원 기어 트레인(814)이 동력을 전달하는 것을 방지함으로써 도 8a 및 도 8b에 보다 잘 나타낸 파크 모드에 놓을 수 있다. 또한, 허브 드라이브(214)는 유성 기어 캐리어(822)를 태양 기어(816)에 고정시키거나 링 기어(820)가 자유 회전하여 스핀들(826)이 로터(810)와 동일한 속도로 회전하게 함으로써 도 9에 보다 잘 나타낸 고속 모드에 놓일 수 있다.
또한, 도 10에 보다 잘 나타낸 바와 같이 허브 드라이브(214)를 중립 모드에 놓기 위해서, 유성 기어 캐리어(822)가 태양 기어(816)와는 독립적으로 회전하게 함으로써 그리고 링 기어(820)가 자유 회전하게 함으로써 스핀들(826)이 자유 회전할 수 있게 된다. 허브 드라이브(214)는 로터(810)에 대한 스핀들(826)의 회전 속도를 감소하여 도 11에 보다 잘 나타낸 저속 모드에 놓일 수 있다. 이러한 구성에서, 유성 기어 캐리어(822)는 태양 기어(816)와 독립적으로 회전할 수 있게 되고, 링 기어(820)는 허브 케이스(808)에 고정되어, 태양 기어(816)가 고정된 링 기어(820)에 대하여 유성 기어(818)를 회전시키기 때문에, 유성 기어 캐리어(822)와 스핀들을 태양 기어(816)보다 저속에서 구동시킨다.
이들 구성에 영향을 미치기 위해서, 도 8a 내지 도 11에 나타낸 트랜스미션(804)은 축(833)을 따라 시프트 핀(832)을 통해 시프트 드럼(830)을 선형 구동하는 시프트 모터(828)를 포함한다. 시프트 드럼(830)이 시프트 모터(828)에 의해 여러 위치에 이동함에 따라, 주전원 기어 트레인(814)은 시프트 드럼(830)을 통해 제1 시프트 레버(834) 및/또는 제2 시프트 레버(836)를 피벗하여 여러 작동 모드로 이동된다. 도 8a의 트랜스미션(804)의 일부의 확대도를 제공하는 도 8b를 이하 참조하면, 제1 시프트 레버(834)는 이 제1 시프트 레버(834)의 제1 레그(838)가 시프트 드럼(830)에 대하여 바이어싱되도록 핀(836)에 의해 피벗 가능하게 장착된다. 제1 시프트 레버(834)의 제2 레그(840)는 제1 시프트 링(842)으로 연장하며, 이는 제1 시프트 스페이서(844)에 부착된다. 제1 시프트 스페이서(844)는 링 기어 도그 허브(846)에 부착되고, 이는 링 기어 도그 링(949)에 부착된다.
링 기어 도그 링(848)은 링 기어(820)에 선택적으로 접촉하여 링 기어(820)를 허브 케이스(808)에 고정시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 시프트 레버(834)는 이의 제1 레그(838)가 시프트 드럼(830)의 이동 축(833)으로부터 벗어나도록 시프트 드럼(830)에 의해 피벗되는 경우, 링 기어 도그 링(848)은 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 링 기어(820)로부터 분리된다. 역으로, 제1 시프트 레버(834)가 이의 제1 레그(838)가 시프트 드럼(830)의 이동 축(833)을 향하도록 피벗되는 경우에는, 링 기어 도그 링(848)은 도 8a, 도 8b, 및 도 11에 나타낸 바와 같이 링 기어(820)에 결합된다.
유사하게, 트랜스미션(804)은 핀(854)에 의해 피벗 가능하게 장착된 제2 시프트 레버(852)를, 이 제2 시프트 레버(852)의 제1 레그(856)가 시프트 드럼(830)에 대하여 바이어싱되도록 더 포함한다. 제2 시프트 레버(852)의 제2 레그(858)는 제2 시프트 링(860)에 연장하여, 제2 시프트 스페이서(862)에 부착된다. 제2 시프트 스페이서(862)는 유성 캐리어 도그 링(864)에 부착된다. 유성 캐리어 도그 링(864)은 유성 캐리어(822)에 선택적으로 접촉하여 유성 기어 캐리어(822)를 태양 기어(816)에 고정시킬 수 있다. 예를 들면, 제2 시프트 레버(852)가 이의 제1 레그(856)가 시프트 드럼(830)의 이동축(833)으로부터 벗어나도록 시프트 드럼(830)에 의해 피벗되는 경우, 유성 캐리어 도그 링(864)은 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이 유성 기어 캐리어(822)로부터 분리된다. 역으로, 제2 시프트 레버(852)가 제1 레그(856)가 시프트 드럼(830)의 이동축(833)을 향하여 이동하도록 시프트 드럼(830)에 의해 피벗되는 경우에는, 유성 캐리어 도그 링(864)은 도 8a, 도 8b, 및 도 9에 나타낸 바와 같이 유성 기어 캐리어(822)에 결합한다. 커버(866)가 일 실시예에서 사용되어 파편으로부터 허브 드라이브(814)를 보호한다.
도 8a 및 도 8b는 파크 구성의 허브 드라이브(214)를 나타낸다. 나타낸 실시예에서, 시프트 드럼(830)은 먼 아웃보드 위치에 있다. 이 구성에서, 제1 시프트 레버(834)는 유성 캐리어 도그 링(864)이 유성 기어 캐리어(832)와 결합하여, 유성 기어 캐리어(832)를 태양 기어(816)에 고정하도록 피벗된다. 또한, 제2 시프트 레버(836)는 링 기어 도그 링(848)이 링 기어(820)에 결합되도록 피벗됨으로써, 링 기어(820)를 허브 케이스(808)에 고정시킨다. 그 결과, 모터(802)의 로터(810)와 스테이터(806)는 서로에 대하여 이동이 억제되고 스핀들(826)은 회전이 억제된다.
도 9는 고속 구성의 허브 드라이브(214)를 나타낸다. 나타낸 실시예에서, 시프트 드럼(830)은 도 8a에 도시한 파크 위치의 보드 내에 위치한다. 이 구성에서, 제1 시프트 레버(834)는 유성 캐리어 도그 링(864)이 유성 기어 캐리어(832)에 결합되도록 피벗됨으로써, 유성 기어 캐리어(832)를 태양 기어(816)에 고정시킨다. 또한, 제2 시프트 레버(836)는 링 기어 도그 링(848)이 링 기어(820)로부터 분리되도록 피벗되어, 링 기어(820)가 자유 회전하게 할 수 있다. 그 결과, 스핀들(826)은 링 기어(820)에 고정되어, 직접 구동 장치를 형성한다. 다시 말하면, 스핀들(826)과 림(112)은 모터(802)와 동일한 속도로 회전한다.
도 10은 중립 구성의 허브 드라이브(214)를 나타낸다. 나타낸 실시예에서, 시프트 드럼(830)은 도 3에 나타낸 고속 위치의 보드 내에 위치한다. 이 구성에 서, 제1 시프트 레버(834)는 유성 캐리어 도그 링(864)이 유성 기어 캐리어(832)로부터 분리되도록 피벗되어, 유성 기어 캐리어(832)가 태양 기어(816)와 독립적으로 회전할 수 있게 한다. 또한, 제2 시프트 레버(836)는 링 기어 도그 링(848)이 링 기어(820)로부터 분리되도록 피벗되어, 링 기어(820)가 자유 회전할 수 있게 한다. 그 결과, 스핀들(826)은 모터(802)에 의한 임의의 회전과 독립적으로 회전할 수 있다.
도 11은 저속 구성의 허브 드라이브(214)를 나타낸다. 나타낸 실시예에서, 시프트 드럼(830)은 먼 인보드 위치에 있다. 이 구성에서, 제1 시프트 레버(834)는 유성 캐리어 도그 링(864)이 유성 기어 캐리어(832)로부터 분리되도록 피벗됨으로써, 유성 기어 캐리어(832)가 태양 기어(816)와 독립적으로 회전할 수 있게 한다. 또한, 제2 시프트 레버(836)는 링 기어 도그 링(848)이 링 기어(820)와 결합하도록 피벗되어, 링 기어(820)를 허브 케이스(808)에 고정시킨다. 그 결과, 태양 기어(816)는 고정 링 기어(820)에 대하여 유성 기어(818)를 회전시켜, 유성 기어 캐리어(832)와 스핀들(826)을 모터(802)보다 저속으로 구동한다.
시프트 드럼(8309)이 특정 동작 모드에 대응하는 특정 인보드/아웃보드 위치에 있는 것으로 상술하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 그 대신, 본 발명의 범위는 시프트 드럼(830)이 상술한 것과는 상이한 위치에 이동하는 허브 드라이브(214)의 다양한 설계를 포함하여 이의 다양한 동작 모드를 달성한다. 예를 들면, 허브 드라이브(214)의 일 실시예는 시프트 드럼(830)이 도 8a 내지 도 11에 도시한 동작과 역으로 동작하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 시프트 드럼 (830)은 먼 인보드 위치로부터 중간 위치를 통해 먼 아웃보드 위치로 이동되어 허브 드라이브(214)를 파크 모드, 고속 모드, 중립 모드로부터 저속 모드로 이동할 수 있다. 따라서, 상술한 허브 드라이브(214)의 특정 실시예는 변경 또는 변형될 수 있으며, 모든 이러한 변형은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
허브 드라이브(214)는 어느 방향으로든지 휠(각각 도 1에 도시됨)을 회전할 수 있다. 트랜스미션(204)의 회전 방향은 모터(202)의 회전 방향을 변경함으로써 변경될 수 있다. 모터(202)의 회전 방향은 사용되는 모터 유형에 따라 공지된 기술에 의해 변경될 수 있다.
모터(202)의 회전 방향의 변경과 이에 따른 허브 드라이브(101)의 회전 방향의 변경은 또한 발전기로서 모터(202)를 사용하여 음의 "제동" 토크를 발생시켜 허브 드라이브(101)를 제동하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 허브 드라이브(101)가 제1 방향으로 회전하고 모터(202)가 제2 방향으로 회전하게 되도록 스위칭되는 경우, 모터(202)는 "역구동(backdriven)"되어 허브 드라이브(101)를 제동할 수 있다.
따라서, 트랜스미션(804)의 시프팅 성능과 모터(802)의 성능을 결합하여 양 방향으로 회전시킴으로써, 허브 드라이브(214)는 어느 방향이든지 (도 5에 나타낸) 저속 모드 또는 (도 3에 나타낸) 고속 모드로 휠(108)을 회전시킬 수 있다. 또한, 허브 드라이브(214)는 저속 모드 또는 고속 모드에서 어느 방향이든지 회전하면서 제동할 수 있다. 또한, 허브 드라이브를 파크 모드에 둠으로써, 허브 드라이브(214)는 회전이 억제되고, 이에 따라 어떤 추가 "파킹 제동(parking brake)"이 요 구되지 않는다. 또한, 허브 드라이브(214)를 중립 모드에 둠으로써, 휠(108)은 모터(802)의 회전에 관계없이 자유 회전할 수 있다.
도 12 내지 도 26은 차량(200)의 성능 중 일부를 나타낸다. 이들 도면에서, 도 2a 내지 도 2c의 휠 어셈블리(202)와 휠(216)은 차량의 작동을 설명하는 데 명확성을 위해서 각각 202a 내지 202f와 216a 내지 216f로 명명된다. 도 12 및 도 13에서 나타낸 바와 같이, 차량(200)의 섀시(204)는 섀시(204)에 대하여 휠 어셈블리(202a 내지 202f) 각각을 회전시켜 표면(218)을 향해 〔도 2a 및 도 2b에서 차량(200)의 구성에 비교하여〕 낮추어 질 수 있다. 이러한 구성은 예를 들면 고속으로 표면(218)을 따라 차량(200)을 이동하는 경우에 차량(200)이 보다 낮은 무게중심(1306)을 갖고 이에 따라 잘 전복되지 않기 때문에 바람직할 수 있다. 이러한 구성은 또한 제한된 높이를 갖는 오버행(1302) 아래의 체적 내에서 차량(200)을 이동하는 데 바람직할 수 있다.
전투와 같은 특정 상황에서, 차량(200)이 적에 의해 검출되는 가능성을 최소화하는 것이 바람직할 수 있다. 소형 차량에서, 검출 가능성은 차량의 높이 또는 "점유 영역(presented area)"을 감소시키거나 차량 근처에 발견되는 수풀 또는 다른 클러터(clutter)에 숨김으로써 줄어들 수 있다. 따라서, 섀시(204)를 도 13에 나타낸 바와 같이 표면(218) 방향으로 낮추는 것은 차량(200)이 검출에 대한 보다 적은 영역을 점유할 수 있게 하고, 환경에 따라서는 차량(200)이 차량(200) 주변의 수풀(1304)에 의해 적어도 부분적으로 숨겨질 수 있게 할 수 있다.
또한, 특정 상황에서 차량의 무게 중심을 횡방향으로 조정하여 보다 안정성 을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 도 14를 이하에서 참조하면, 차량(200)은 휠 어셈블리(202c)와 휠 어셈블리(202f)〔휠 어셈블리(202c)의 하부에 있지만 도 3b에는 미도시〕는 섀시(204)의 말단(1402)으로 연장하도록 구성된다. 예를 들면, 차량(200)의 무게중심은 도 13에 구성된 바와 같이 통상 1306에 있을 수 있지만, 차량(200)의 무게중심은 도 14에 구성된 바와 같이 통상 1404에 있을 수도 있다. 이러한 구성은 예를 들면 섀시 내부 또는 그 상부에 전달되는 화물, 사람, 무기 전달 시스템 등과 같이 말단(1402)을 향하여 보다 무거운 경우에 이로울 수 있다.
도 15를 이제 참조하면, 특정 상황에서 하부 표면(1502)이 표면(218) 상부에 있도록 섀시(204)를 낮추는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 구성은 하부 표면(1502)이 표면(218)에 접촉하고 휠(216a 내지 216f)이 표면(218)에서 들어 올려질 때까지 휠 어셈블리(202a 내지 202f)를 회전시켜 달성될 수 있다. 이러한 구성은 예를 들면 사람, 화물 및/또는 무기를 섀시(204)로부터 내리거나 또는 이 섀시에 올려놓을 때 바람직할 수 있다. 또한, 차량(200)이 이동하는 동안 하부 표면(1502)이 표면(218)에 접촉하도록 섀시(204)를 낮추어 차량(200)이 신속하게 정지할 수 있게 하는 것이 바람직할 수 있다.
도 16에 도시한 바와 같이, 차량(200)은 섀시가 차량(200)의 주행 방향으로 통상 비탈지거나 경사지도록 다양한 구성을 취할 수 있다. 나타낸 실시예에서, 휠 어셈블리(202a, 202d)는 섀시(204)에 대하여 제1 방향으로 설정되고, 휠 어셈블리(202b, 202e)는 제2 방향으로 설정되며, 휠 어셈블리(202c, 202f)는 제3 방향으로 설정되어, 섀시(204)의 특정 피치 방향을 달성한다. 제1, 제2 및 제3 방향을 섀시 (204)에 대하여 변경함으로써, 섀시(204)의 다양한 피치 방향이 달성될 수 있다. 다시 말하면, 섀시(204)에 대한 휠 어셈블리(202a 내지 202f)의 방향은 말단(1402)이 말단(1602)보다 표면(218)으로부터 더 큰 거리가 되도록 설정된다. 섀시(204)의 피치의 방향 설정은, 예를 들면 차량(200)이 오버행(1604)의 하부에 부분적으로 자체가 위치하거나 도 26에 대하여 후술하는 바와 같이 장애물을 건너는 사람을 지원하는 것이 바람직한 경우에, 유용할 수 있다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 섀시(204)가 표면(1702)에 대하여 특정 구름 방향을 갖는 구성을 차량(200)이 갖는 것이 특정 상황에서 바람직할 수 있다. 섀시(204)에 대한 휠 어셈블리(202a 내지 202f)의 방향은 제1 측(206)이 제2 측(208)보다 표면(1702)으로부터 큰 거리에 있도록 설정된다. 이러한 방향 설정은 예를 들면 섀시(204)가 통상 수평 방향을 유지하면서 경사진 표면(1702)을 넘어가는 경우에 이로울 수 있다. 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 많은 피치, 롤, 및 피치/롤 방위는 각 휠 어셈블리(202a 내지 202f)의 개별 회전 방위를 변경하여 획득될 수 있다.
도 18을 이하에서 참조하면, 차량(200)은 서로에 대하여 휠(216a 내지 216f) 각각의 회전 속도를 변경함으로써 특정 경로(1802)를 따라 조정될 수 있다. 예를 들면, 통상 1804에서의 위치에서 통상 1806 위치로 횡단하기 위해서, 휠(216d 내지 216f)의 속도는 휠(216a 내지 216c)의 속도보다 크다. 휠(216a 내지 216c)의 속도에 비교하여 휠(216d 내지 216f)의 속도의 차이는 오른쪽 방향의 이동을 야기한다. 통상 1806의 위치로부터 통상 1808로의 위치를 횡단하기 위해서, 휠(216d 내지 216f)의 속도는 휠(216a 내지 216c)의 속도보다 적다. 휠(216a 내지 216c)의 속도에 비교하여 휠(216d 내지 216f)의 속도 차이는 왼쪽 방향의 이동을 야기한다. 나타낸 실시예에서, 모든 휠(216a 내지 216f)은 표면(218)과 통상 접촉하게 된다. 이러한 방법은 휠(216a 내지 216f) 중 적어도 일부가 단지 구르는 대신에 표면(218)에 걸쳐 미끄러지기 때문에 "스키드 스티어링(skid steering)"으로 알려져 있다.
또한, 도 19에 나타낸 바와 같이, 차량(200)은 화살표 1902로 나타낸 바와 같이 제자리에서 회전하거나 돌 수 있다. 이러한 운동은 "스키드 스티어링"으로 알려져 있다. 이러한 운동을 달성하기 위해서, 휠(216a 내지 216c)은 화살표 1904로 나타낸 바와 같이 선택된 속도로 제1 방향으로 회전하고, 휠(216d 내지 216f)은 화살표 1906으로 나타낸 바와 같이 선택된 속도로 제2 방향으로 회전한다. 차량(200)은 차량(216a 내지 216c와 216d 내지 216f)의 방향을 반전시킴으로써 화살표 326으로 나타낸 것과 반대의 방향으로 회전하거나 돌 수 있다.
몇몇 상황에서 휠(216a 내지 216f)의 미끄러짐이 감소되도록 차량(200)이 조정되는 것이 바람직할 수 있다. 도 20a 및 도 20b를 이하에서 참조하면, 휠(216a, 216c, 216d, 216f)은, 차량의 "점유 면적(footprint)"이 변경되어 섀시(204)에 대한 주요 지지가 휠(216b, 216e)에 의해 제공되도록 표면(218)으로부터 올려진다. 이러한 구성에서, 휠(216b, 216e)은 휠(200)을 돌리도록 회전하지만, 휠(216a, 216c, 216d, 216f)은 아우트리거처럼 동작하여 회전 중에 차량(200)을 안정화시킨다.
도 21a에 나타낸 바와 같이, 차량(200)은 이 차량(200)이 전복될만큼 거칠거나 경사진 지형을 마주칠 수 있다. 도 21b에 나타낸 바와 같이, 차량(200)은 휠(214a 내지 214f)이 표면(218)과 접촉하도록 휠 어셈블리(202a 내지 202f)를 회전시킴으로써 표면(218)을 계속 횡단할 수 있다. 도 21c에 나타낸 바와 같이, 휠 어셈블리(202a 내지 202f)는 그 후 더 회전되어 표면(208)으로부터 섀시(204)를 들어올릴 수 있고, 차량(200)은 표면(218)을 계속 횡단할 수 있다.
도 22를 이하에서 참조하면, 이 차량은 도 2c에 나타낸 것과 같은 구성에 있는 것처럼 그 진행을 차단하는 장애물(2202)과 마주칠 수 있다. 휠 어셈블리(202a 내지 202f)는 차량(200)에 대한 하부 표면(1502)과 표면(218) 간에 충분한 간극이 제공되도록 섀시(204)에 대하여 방향이 정해져서 차량(200)이 장애물(2202) 위로 주행할 수 있다.
그러나, 몇몇 장애물은 차량(200)이 도 22에 도시한 구성으로 주행하기에는 너무 클 수 있다. 통상, 종래 차량 휠의 반경보다 큰 장애물은 차량이 장애물을 건너는 진행을 방해할 수 있다. 그러나, 도 23a 및 도 23b에 나타낸 바와 같이, 차량(200)은 이러한 보다 큰 장애물을 건너갈 수 있다. 각각의 휠 어셈블리(202)는 휠(216)의 반경 R과 서스펜션 아암(212)의 길이 L의 합보다는 크기 않은 높이 Y를 갖는 장애물(2302)을 넘어갈 수 있다. 따라서, 예를 들면, 서스펜션 아암(212)이 길이 1미터이고 휠(216)이 반경 0.4미터를 갖는 경우, 휠 어셈블리(202)는 약 1.4 미터의 높이를 갖는 장애물(2302)을 극복할 수 있다. 비교해 보면, 0.4미터의 반경을 갖는 휠를 구비한 종래의 차량은 약 0.4 미터의 높이를 갖는 장애물을 극복 할 수 있다.
도 24a 내지 도 24f를 이하에서 참조하면, 각각의 휠 어셈블리(202)의 장애물 극복 능력은 링크(212)의 길이와 휠(216)의 반경 R의 합보다 큰 장애물을 올라서도록 결합될 수 있다. 도 24a에 나타낸 일 예에서, 섀시(204)는 휠(216c, 216f)이 표면(218)에서 멀어지도록 상향으로 설치된다. 이 구성에서, 차량(200) 및 임의의 화물, 사람 등의 무게는 휠 어셈블리(202a, 202b, 202d, 202e)에 의해 지지된다.
도 24b를 이하 참조하면, 휠(216a, 216b, 216d, 216e)은 장애물(2402)에 보다 근접하게 차량(200)을 이동시키도록 회전된다. 휠 어셈블리(202c, 202f)는 휠(216c, 216f)이 장애물(2402)의 상부 표면(2404)과 접촉하도록 섀시(204)에 대하여 회전된다. 그 후, 각각의 휠(216a 내지 216f)은 섀시(204)를 장애물(2402)에 근접하게 하도록 회전된다.
도 24c에 도시한 바와 같이, 휠(216c, 216e)은 장애물(2402)의 상부(2404)에 접촉하고, 휠 어셈블리(202a, 202b, 202d, 202e)는 표면(218)으로부터 섀시(204)를 더 들어올리고 섀시를 장애물(2402)에 더 근접하도록 회전된다. 그 후, 휠 어셈블리(202b, 202e)는 차량(200)의 무게 중심을 장애물(2402)에 걸쳐 이동시키도록 회전됨으로써, 도 24e에 나타낸 바와 같이 휠(216c, 216f)이 표면(218)에 접촉하도록 차량(200)이 장애물(2402)의 상부로 이동하게 한다. 일단 휠(216c, 216f)이 표면(218)에 접촉하는 경우, 도 24a 내지 도 24d의 타고 오르는 과정은 도 24f 내지 도 24h에 각각 나타낸 바와 같이 역으로 진행되어 차량의 장애물(2402) 상으로의 횡단 을 완성한다.
도 25에 나타낸 바와 같이, 차량(200)은 통상 수직 방향의 표면(2502, 2504)으로 한정된 간극(2501)을 통해 통상 수직 방향으로 주행하도록 구성될 수 있다. 나타낸 구성에서, 휠 어셈블리(202b, 202d, 202f)는 휠(216b, 216d, 216f)이 표면(2502)과 접촉하도록 회전한다. 휠 어셈블리(202a, 202c, 202e)는 휠(216a, 216c, 216e)이 표면(2504)과 접촉하도록 회전한다. 휠(216a 내지 216f)의 일부 또는 전부를 회전함으로써, 차량(200)은 표면(2502, 2504)에 걸쳐 통상 수직으로 횡단할 수 있다. 표면(2502, 2504)은 통상 수직인 것으로 나타내지만, 차량(200)은 덜 수직인 유사한 표면을 횡단하도록 구성될 수 있다. 또한, 차량(200)이 표면(2502, 2504)을 횡단하는 특정 구성을 갖는 것으로서 나타내고 설명하지만, 차량(200)은 표면(2502, 2504)을 횡단할 수 있게 하는 다양한 다른 구성을 취할 수 있다.
도 26은 장애물(2602) 위로 및/또는 건너 올라갈 때 사람을 돕도록 구성된 차량(200)을 나타낸다. 나타낸 구성에서, 휠 어셈블리(202a, 202b, 202d, 202e)는 휠(216a, 216b, 216d, 216e)이 표면(218)에 대하여 차량(200)을 지지하고 섀시(204)가 장애물(2602) 근처에서 상향으로 피치되도록 섀시(204)에 대하여 회전한다. 휠 어셈블리(202c, 202f)는 휠(216c, 216f)이 장애물(2602)의 상부 표면(2604)에 접촉하도록 섀시(204)에 대하여 회전한다. 나타낸 실시예에서, 섀시(204)는 사람이 섀시(204)를 올라가서 장애물(2602)에 도달할 수 있게 지원할 수 있는 복수의 발판(2606)(명확성을 위해 단지 하나만 지시함)을 더 포함한다. 그러나, 차량(200)은 발판(2606)을 생략할 수 있으며 여전히 사람의 이동성을 지원하는 데 사용될 수 있다.
통상의 사용 동안, 차량(200)은 휠 어셈블리(202a 내지 202f)의 하나 이상의 구성 요소의 고장을 유지할 수 있다. 예를 들면, 도 27에 나타낸 바와 같이, 휠 어셈블리(202a)의 허브 드라이브(214; 도 2b에 처음 도시됨)는 고장이 나서, 이에 결합된 휠(216a)이 적절하게 회전하는 것을 방해하거나, 휠(216a)의 타이어(도 5에 도시)가 구비된 경우에는 손상될 수 있다. 따라서, 도 27에 나타낸 바와 같이, 고장난 휠 어셈블리(202a)는 섀시(204)에 대하여 회전하여 표면(218)과 접촉하지 않게 된다. 도 27에서 구성된 바와 같은 차량(200)은 휠(216a 내지 216f) 중 적어도 3개가 표면(218)에 접촉하여 표면(218)을 주행할 수 있다. 다시 말하면, 차량은 휠(216a 내지 216c) 중 두 개 그리고 휠(216d 내지 216f) 중 하나, 또는 휠(216d 내지 216f) 중 두 개 그리고 휠(216a 내지 216c) 중 하나가 표면(218)에 접촉하여, 표면(218)을 가로질러 주행할 수 있다. 이들 휠(216a 내지 216f)이 표면(218)으로부터 올려지도록 휠 어셈블리(202a 내지 202f)의 일부를 구성하는 것은 또한 적의 중심 트래커(centroidal tracker)와 같은 센서에 의한 탐지를 방지하는 이점이 있을 수 있다.
다르게는, 도 28에 나타낸 바와 같이, 손상된 휠 어셈블리(202a)가 표면(218)에 걸쳐 "부유(float)"할 수 있게 하는 이점이 있을 수 있다. 이 구성에서, 쇼울더 조인트(210)와 허브 드라이브(214)는 모두 구동되지 않기 때문에, 휠 어셈블리(202a)의 서스펜션 아암이 섀시(204)에 대하여 자유 구동될 수 있고(화살표 2802로 나타냄) 차량(200)이 주행할 때 그 자신의 무게로 표면(218)을 구르도록 휠 (216a)가 휠 어셈블리(202)의 서스펜션 아암(212)에 대하여 자유 회전할 수 있게 한다. 도 5에 처음 나타내지만 도 6a 내지 도 6c에 가장 잘 나타낸 로터리 MR 댐퍼(502)를 포함하는 차량의 실시예에서, 서스펜션 아암(212)이 섀시에 대하여 자유 회전할 수 있도록 댐퍼(502)의 강성을 감소시키도록 동력이 제거될 수 있다. 그러나, 댐퍼(502)에 일부 강성을 제공하여〔적어도 MR 유체(632)를 일부 활성화함으로써〕 차량(200)이 횡단할 때 표면(218)과 휠(216a) 간의 상호 작용으로 인해 휠 어셈블리(202a)에 유도된 진동을 댐핑하는 것이 바람직할 수 있다.
항공기로부터 차량(200)을 배치하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 도 29에 나타낸 바와 같이, 휠 어셈블리(202)는 이들이 측면(206, 208)(208은 도 29에 도시하지 않지만 도 2b에는 도시됨)에 인접하여 끌어들이도록 회전할 수 있다. 그 결과, 차량(200)은 적은 공간을 차지하여, 여러 차량(200)이 서로 중첩인 방식으로 쌓일 수 있기 때문에, 이러한 차량을 항공기로 이송할 때에 이점이 있다.
이는 상세한 설명을 마무리한다. 상술한 특정 실시예는 단지 예시로서, 본 발명은 여기서의 교시의 이점을 갖는 당업자에게 명백한 상이하지만 균등한 방식으로 변형 및 실시될 수 있다. 또한, 후술하는 청구항에 기재된 것 이외에는 여기서 나타낸 구성 또는 설계의 세부사항에 어떤 제한도 없다. 따라서, 상기 개시된 특정 실시예는 변경 또는 변형될 수 있으며 모든 이러한 변형은 본 발명의 범위 및 취치 내에서 있는 것으로 간주됨이 명확하다. 따라서, 여기서 구해지는 보호는 후술하는 청구항에 기재된 바와 같다.

Claims (104)

  1. 섀시와,
    상기 섀시에 관절식으로 연결된 복수의 휠 어셈블리(wheel assembly)
    를 포함하며, 상기 복수의 휠 어셈블리 각각은 상기 섀시로부터 간격을 두고 있는 회전 가능한 휠을 포함하는 것인 차량.
  2. 제1항에 있어서,상기 복수의 휠 어셈블리 각각은 상기 휠 어셈블리를 상기 섀시에 회전 가능하게 결합하는 쇼울더 조인트를 더 포함하는 것인 차량.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 각각은 휠을 회전시키는 허브 드라이브(hub drive)를 더 포함하는 것인 차량.
  4. 제3항에 있어서, 상기 허브 드라이브 각각은 직접-구동 모터, 서보 모터, 모터 구동 기어 세트, 엔진 구동 기어 세트 및 로터리 액추에이터(rotary actuator) 중 하나를 포함하는 것인 차량.
  5. 제3항에 있어서, 상기 허브 드라이브에 동력을 공급하는 전원을 더 포함하는 차량.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 각각은 제1 단부가 섀시에 회전 가능하게 결합되고 제2 단부가 휠에 회전 가능하게 결합되는 서스펜션 아암을 더 포함하는 것인 차량.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리를 상기 섀시에 관절식으로 연결하는 복수의 쇼울더 드라이브(shoulder drive)를 더 포함하는 차량.
  8. 제7항에 있어서, 상기 쇼울더 드라이브 각각은 직접-구동 모터, 서보 모터, 모터 구동 기어 세트, 엔진 구동 기어 세트 및 로터리 액추에이터 중 하나를 포함하는 것인 차량.
  9. 제7항에 있어서, 상기 쇼울더 드라이브 각각은 기계적으로 독립적인 것인 차량.
  10. 제7항에 있어서, 상기 쇼울더 드라이브 중 적어도 2개는 전동 시스템의 구성 요소인 것인 차량.
  11. 제7항에 있어서, 상기 쇼울더 드라이브에 동력을 공급하는 전원을 더 포함하는 차량.
  12. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 각각은 상기 섀시에 독립적으로 관절식으로 연결되는 것인 차량.
  13. 제1항에 있어서, 상기 섀시는 화물을 운반하는 것, 사람을 수송하는 것, 무기를 배치하는 것, 그리고 정찰 임무를 수행하는 것 중 적어도 하나에 적합한 것인 차량.
  14. 제1항에 있어서, 상기 휠 각각은 림(rim)과 이 림에 장착된 타이어를 더 포함하는 것인 차량.
  15. 제14항에 있어서, 상기 타이어 중 적어도 하나는 공기 타이어, 반공기 타이어(semi-pneumatic tire) 및 솔리드 타이어(solid tire) 중 하나를 포함하는 것인 차량.
  16. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나는 적어도 1 회전(revolution)을 통해 상기 섀시에 관절식으로 연결될 수 있는 것인 차량.
  17. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 상기 섀시에 관절식으로 연결함으로써 섀시의 공간 자세를 변경할 수 있는 것인 차량.
  18. 제1항에 있어서, 상기 휠이 소정 표면으로부터 간격을 두게 되도록 적어도 하나의 휠 어셈블리를 회전시킴으로써 상기 섀시의 일부를 상기 표면까지 낮출 수 있는 것인 차량.
  19. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리의 제1 그룹은 상기 섀시의 제1 측에 관절식으로 연결되고, 상기 복수의 휠 어셈블리의 제2 그룹은 상기 섀시의 제2 측에 관절식으로 연결되는 것인 차량.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2 그룹의 휠의 속도에 대한 상기 제1 그룹의 휠의 속도를 변경함으로써 비선형 경로를 따라 횡단할 수 있는 것인 차량.
  21. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나는 아우트리거(outrigger)로서 위치 결정될 수 있는 것인 차량.
  22. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리는 이들 복수의 휠 어셈블리가 놓이는 표면과 상기 섀시 간의 거리를 조절하도록 상기 섀시에 대하여 관절식으로 연결될 수 있는 것인 차량.
  23. 제1항에 있어서, 대략 상기 휠 중 하나의 반경보다 큰 높이를 갖는 장애물(obstacle)을 넘어갈 수 있는 것인 차량.
  24. 제1항에 있어서, 대략 상기 휠 중 하나의 반경과 휠이 상기 섀시로부터 떨어져 있는 거리의 합보다 큰 높이를 갖는 장애물을 넘어갈 수 있는 것인 차량.
  25. 제1항에 있어서, 다른 휠 어셈블리 중 적어도 일부를 관절식으로 연결함으로써 상기 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 표면으로부터 들어올릴 수 있는 것인 차량.
  26. 제1항에 있어서, 상기 표면에 대하여 상기 복수의 휠 중 단지 일부만을 접촉시키고 회전시킴으로써 표면을 가로질러 주행할 수 있는 것인 차량.
  27. 제1항에 있어서, 상기 휠 중 적어도 하나가 제1 표면과 접촉하고 적어도 2개의 휠이 제2 표면에 접촉하도록 제1 표면과 제2 표면에 의해 한정되는 크레비스(crevice)를 통해 이동할 수 있는 것인 차량.
  28. 제1항에 있어서, 상기 휠 어셈블리는 상기 섀시가 장애물에 대해 기울여지도록 상기 섀시에 관절식으로 연결될 수 있는 것인 차량.
  29. 제1항에 있어서, 상기 섀시는 개인에 의해 사용되는 발판(tread)을 더 포함하는 것인 차량.
  30. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 휠 어셈블리를 차량이 주행하는 표면으로부터 멀어지게 회전시킬 수 있는 것인 차량.
  31. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 휠 어셈블리를 상기 섀시에 대하여 자유로이 회전시킬 수 있는 것인 차량.
  32. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리는 상기 섀시에 대하여 비대칭으로 회전하여 상기 차량이 전복하는 것을 방지할 수 있는 것인 차량.
  33. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리는 상기 섀시가 실질적으로 역전되도록 회전될 수 있는 것인 차량.
  34. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리는, 상기 차량이 배치되는 표면을 향하여 섀시를 하강시켜 차량의 점유 영역(presented area)을 감소시키도록 회전될 수 있는 것인 차량.
  35. 제1항에 있어서, 상기 차량이 배치되는 표면 위로 상기 복수의 휠 어셈블리 중 일부를 들어올려 차량의 점유 면적(footprint)을 감소시킬 수 있는 것인 차량.
  36. 제1항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리는, 상기 섀시가 표면에 접촉하여 차량을 제동하도록 차량이 주행하는 표면으로부터 멀어지게 회전할 수 있는 것인 차량.
  37. 제1항에 있어서, 상기 휠 어셈블리는 휠의 회전과는 독립적으로 상기 섀시에 관절식으로 연결되는 것인 차량.
  38. 제1항에 있어서, 상기 휠 어셈블리는 차량이 다른 차량상에 적재될 수 있도록 관절식으로 연결될 수 있는 것인 차량.
  39. 섀시와,
    상기 섀시에 장착된 관절형 서스펜션 시스템을 포함하는 차량.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 관절형 서스펜션 시스템은,
    복수의 서스펜션 아암과,
    상기 섀시와 상기 복수의 서스펜션 아암을 회전 가능하게 결합하는 복수의 피동 쇼울더 조인트와,
    복수의 휠과,
    상기 복수의 휠과 복수의 서스펜션 아암을 회전 가능하게 결합하는 복수의 허브 드라이브를 포함하는 것인 차량.
  41. 제40항에 있어서, 상기 복수의 서스펜션 아암 각각은 상기 복수의 피동 쇼울더 조인트 중 하나에 의해 제1 단부에서 섀시에 결합되고, 상기 복수의 서스펜션 아암 각각은 상기 복수의 허브 드라이브 중 하나에 의해 제2 단부에서 복수의 휠 중 하나에 결합되는 것인 차량.
  42. 제40항에 있어서, 상기 허브 드라이브 각각은 직접-구동 모터, 서보 모터, 모터 구동 기어 세트, 엔진 구동 기어 세트 및 로터리 액추에이터 중 하나를 포함하는 것인 차량.
  43. 제40항에 있어서, 상기 쇼울더 드라이브 각각은 직접-구동 모터, 서보 모터, 모터 구동 기어 세트, 엔진 구동 기어 세트 및 로터리 액추에이터 중 하나를 포함하는 것인 차량.
  44. 제40항에 있어서, 상기 복수의 서스펜션 아암 각각은 상기 섀시에 대하여 독립적으로 회전할 수 있는 것인 차량.
  45. 제40항에 있어서, 상기 복수의 서스펜션 아암의 적어도 하나는 적어도 1 회전에 걸쳐 상기 섀시에 대하여 회전할 수 있는 것인 차량.
  46. 제40항에 있어서, 상기 복수의 서스펜션 아암의 제1 그룹은 상기 섀시의 제1 측에 회전 가능하게 결합되고, 상기 복수의 서스펜션 아암의 제2 그룹은 상기 섀시의 제2 측에 회전 가능하게 결합되는 것인 차량.
  47. 제40항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트는 휠의 회전과 독립적으로 회전할 수 있는 것인 차량.
  48. 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 섀시와 관절식으로 연결하는 단계를 포함하는 차량 작동 방법으로서,
    상기 휠 어셈블리 각각은 상기 섀시로부터 간격을 두고 있는 회전 가능한 휠을 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  49. 제48항에 있어서, 차량이 표면을 가로질러 추진되도록, 상기 복수의 휠 어셈블리에 있는 복수의 휠 중 적어도 일부를 회전시키는 단계를 더 포함하는 차량 작동 방법.
  50. 제49항에 있어서, 상기 복수의 휠 중 적어도 일부를 회전시키는 단계는 복수의 허브 드라이브 중 적어도 일부를 구동하는 단계를 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  51. 제49항에 있어서, 상기 복수의 휠 중 적어도 일부를 회전시키는 단계는, 상기 복수의 휠 어셈블리의 제2 그룹의 적어도 일부의 휠의 속도에 대한 상기 복수의 휠 어셈블리의 제1 그룹의 적어도 일부의 휠의 속도를 변경하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  52. 제49항에 있어서, 대략 상기 복수의 휠 중 하나의 반경보다 큰 높이를 갖는 장애물을 넘어가는 단계를 더 포함하는 차량 작동 방법.
  53. 제49항에 있어서, 대략 상기 복수의 휠 중 하나의 반경과 상기 휠이 상기 섀시로부터 간격을 두고 있는 거리의 합보다 큰 높이를 갖는 장애물을 넘어가는 단계를 더 포함하는 차량 작동 방법.
  54. 제49항에 있어서,
    상기 휠의 제1 그룹을 제1 표면과 접촉시키는 단계와,
    상기 휠의 제2 그룹을 상기 제1 표면과 함께 크레비스를 형성하는 제2 표면과 접촉시키는 단계와,
    상기 휠의 제1 및 제2 그룹을 회전시켜 상기 크레비스를 통해 상기 차량을 이동시키는 단계
    를 더 포함하는 차량 작동 방법.
  55. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는 복수의 쇼울더 조인트 중 적어도 하나를 구동하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  56. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는 상기 복수의 휠 어셈블리 중 상기 적어도 하나를 상기 섀시와 독립적으로 관절식으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  57. 제48항에 있어서, 상기 차량을 사용하여 화물 운반, 사람 운송, 무기 배치, 및 정찰 작업 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함하는 차량 작동 방법.
  58. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 적어도 1 회전을 통해 상기 섀시에 관절식으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  59. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는 상기 섀시의 높이를 변경하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  60. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연 결하는 단계는 상기 섀시의 공간 자세를 변경하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  61. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는 상기 섀시의 일부를 소정의 표면까지 낮추는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  62. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 아우트리거로서 위치 결정하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  63. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는 상기 복수의 휠 중 상기 적어도 하나의 휠을 소정 표면으로부터 이격시키는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  64. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리의 제1 그룹을 관절식으로 연결하여 상기 복수의 휠 어셈블리의 제2 그룹을 소정 표면으로부터 들어올리는 단계를 더 포함하는 차량 작동 방법.
  65. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연 결하는 단계는 상기 섀시를 장애물에 대해 기울이는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  66. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 상기 섀시에 대하여 자유로이 회전시킬 수 있는 단계를 더 포함하는 차량 작동 방법.
  67. 제48항에 있어서, 상기 휠이 소정 표면으로부터 간격을 두고 있도록 상기 복수의 휠 어셈블리 중 고장난 휠 어셈블리를 회전시키는 단계를 더 포함하는 차량 작동 방법.
  68. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는 차량의 전복을 방지하도록 상기 복수의 휠 어셈블리를 비대칭으로 관절식으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  69. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는, 상기 섀시가 실질적으로 역전되도록 상기 복수의 휠 어셈블리를 관절식으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  70. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는, 차량이 배치되는 표면을 향하여 섀시를 하강시켜 차량의 점유 영역 을 감소시키도록 상기 복수의 휠 어셈블리를 관절식으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  71. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는, 차량의 점유 면적을 줄이도록 상기 차량이 배치되는 표면 위로 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 일부를 관절식으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  72. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는, 상기 섀시가 표면에 접촉하여 차량을 제동하도록 상기 복수의 휠 어셈블리를 차량이 이동하는 표면으로부터 멀어지게 관절식으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  73. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는 휠의 회전과는 독립적으로 상기 복수의 휠 어셈블리를 관절식으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  74. 제48항에 있어서, 상기 복수의 휠 어셈블리 중 적어도 하나를 관절식으로 연결하는 단계는 차량이 다른 차량 상에 적재될 수 있도록 상기 복수의 휠 어셈블리를 관절식으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 차량 작동 방법.
  75. 섀시와,
    상기 섀시를 소정 경로를 따라 구르게 하는 관절형 연결 가능 수단(articulatable means)
    을 포함하는 차량.
  76. 제75항에 있어서, 상기 섀시를 구르게 하는 관절형 연결 가능 수단은 관절형 서스펜션 시스템을 더 포함하는 것인 차량.
  77. 제76항에 있어서,
    상기 관절형 서스펜션 시스템은,
    복수의 서스펜션 아암과,
    상기 섀시와 복수의 서스펜션 아암을 회전 가능하게 결합하는 복수의 피동 쇼울더 조인트와,
    복수의 휠, 그리고
    상기 복수의 휠과 복수의 서스펜션 아암을 회전 가능하게 결합하는 복수의 허브 드라이브를 더 포함하는 것인 차량.
  78. 복수의 휠 어셈블리와,
    드라이브를 각각 구비하는 복수의 회전 쇼울더 조인트와,
    상기 쇼울더 조인트가 장착된 섀시를 포함하는 차량으로서,
    상기 각각의 휠 어셈블리는 상기 쇼울더 조인트의 각각의 조인트에 장착되어 각 쇼울더 조인트의 드라이브에 의해 소정 평면에서 회전할 수 있는 것인 차량.
  79. 제78항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트는 상기 섀시 주변에 대칭으로 위치 결정되는 것인 차량.
  80. 제78항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트는 동일 선상의 쌍으로 배치되는 것인 차량.
  81. 제78항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트 중 적어도 하나는 상기 각 휠 어셈블리를 완전히 회전시킬 수 있는 것인 차량.
  82. 제78항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트 중 적어도 하나는 상기 각 휠 어셈블리를 소정 지점으로 회전시킬 수 있는 것인 차량.
  83. 제78항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트 중 적어도 3 개는 상기 각 휠 어셈블리를 완전히 회전시킬 수 있는 것인 차량.
  84. 제83항에 있어서, 역전된 동작(inverted operation)을 행할 수 있는 것인 차 량.
  85. 제78항에 있어서, 상기 드라이브는 직접-구동 모터, 서보 모터, 모터 구동 기어박스, 엔진 구동 기어박스 및 로터리 액추에이터 중 하나를 포함하는 것인 차량.
  86. 제78항에 있어서, 상기 드라이브는 전동 시스템의 일부를 이루는 것인 차량.
  87. 제78항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트를 통해 전기 신호를 전송하는 복수의 슬립 링(slip ring)을 더 포함하는 차량.
  88. 제87항에 있어서, 상기 전기 신호는 동력 신호와 데이터 신호 중 적어도 하나를 포함하는 것인 차량.
  89. 차량의 서스펜션 시스템에서 사용하기 위한 쇼울더 조인트로서,
    휠 어셈블리가 평면내(in-plane) 회전하도록 부착될 수 있는 하우징과,
    드라이브, 그리고
    상기 하우징과 상기 드라이브에 결합되어, 상기 하우징이 구동됨에 따라 드라이버 모터를 감속시키는 트랜스미션을 포함하는 쇼울더 조인트.
  90. 제89항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트는 휠 어셈블리를 완전히 회전시킬 수 있는 것인 쇼울더 조인트.
  91. 제89항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트는 각 휠 어셈블리를 소정 지점까지 회전시킬 수 있는 것인 쇼울더 조인트.
  92. 제89항에 있어서, 상기 드라이브는, 직접-구동 모터, 서보 모터, 모터 구동 기어박스, 엔진 구동 기어박스 및 로터리 액추에이터 중 하나를 포함하는 것인 쇼울더 조인트.
  93. 제89항에 있어서, 상기 드라이브는 전동 시스템의 일부를 이루는 것인 쇼울더 조인트.
  94. 제89항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트를 통해 전기 신호를 전송하는 복수의 슬립 링을 더 포함하는 것인 쇼울더 조인트.
  95. 제89항에 있어서, 상기 전기 신호는 동력 신호와 데이터 신호 중 적어도 하나를 포함하는 것인 쇼울더 조인트.
  96. 제89항에 있어서, 신호를 전송할 수 있는 복수의 슬립 링을 더 포함하는 쇼 울더 조인트.
  97. 차량의 섀시에 장착될 수 있는 제1 부분과,
    차량의 휠 어셈블리에 장착될 수 있는 제2 부분으로서, 상기 제1 부분에 대한 제2 부분의 회전 시에 상기 휠 어셈블리가 소정 평면에서 회전할 수 있도록 상기 제1 부분에 대하여 회전할 수 있는 것인 차량용의 쇼울더 조인트.
  98. 제97항에 있어서, 상기 제1 부분에 대하여 상기 제2 부분을 회전시키기 위한 드라이브를 더 포함하는 쇼울더 조인트.
  99. 제98항에 있어서, 상기 드라이브는, 직접-구동 모터, 서보 모터, 모터 구동 기어박스, 엔진 구동 기어박스 및 로터리 액추에이터 중 하나를 포함하는 것인 쇼울더 조인트.
  100. 제98항에 있어서, 상기 드라이브는 전동 시스템의 일부를 이루는 것인 쇼울더 조인트.
  101. 제97항에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분에 대하여 소정 위치까지 회전할 수 있는 것인 쇼울더 조인트.
  102. 제97항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트는 완전히 회전할 수 있는 것인 쇼울더 조인트.
  103. 제97항에 있어서, 상기 쇼울더 조인트를 통해 전기 신호를 전송하는 복수의 슬립 링을 더 포함하는 쇼울더 조인트.
  104. 제103항에 있어서, 상기 전기 신호는 동력 신호와 데이터 신호 중 적어도 하나를 포함하는 것인 쇼울더 조인트.
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