KR20130097480A - Steering device for vehicle capable of cycle steering and vehicle having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 조향장치 및 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전 조향이 가능한 차량용 선회 장치 및 이를 포함하는 차량에 대한 것이다.The present invention relates to a vehicle steering apparatus and a vehicle, and more particularly, to a vehicle turning apparatus capable of rotating steering and a vehicle including the same.
차량용 조향 장치는 차량의 운전 시 사용자의 조작에 따라 차량의 진행 방향을 가변시키도록 차량에 설치되는 장치이다. 이때, 차량용 조향 장치는 차량의 내부에 형성되는 핸들과 연결되어 핸들의 조작을 바퀴 허브들에 전달함으로써 차량의 진행 방향을 가변시킬 수 있다. 이러한 차량용 조향 장치는 핸들이 회전하는 각도를 근거로 차량의 바퀴 허브들을 회전시킬 수 있다. 특히 근래에는 과거의 기계적인 구성으로부터 탈피하여 전자적 제어를 통하여 정밀하고 정확하게 바퀴 허브들의 각도를 제어하고 있다. The vehicle steering apparatus is a device installed in the vehicle to change the traveling direction of the vehicle according to the user's operation when driving the vehicle. In this case, the steering device for the vehicle may be connected to a steering wheel formed in the interior of the vehicle to transmit a manipulation of the steering wheel to the wheel hubs, thereby changing the traveling direction of the vehicle. Such a vehicle steering apparatus can rotate wheel hubs of a vehicle based on the angle at which the steering wheel rotates. In particular, in recent years, the wheel hubs are precisely and accurately controlled by electronic control, deviating from the mechanical configuration of the past.
한편, 상기와 같은 차량의 조향 장치가 일반적인 자동차에 적용되는 경우 바퀴 허브들을 동일한 방향으로 회전시킬 수 있다. 구체적으로 사용자가 핸들을 회전시키면 핸들이 회전하는 방향으로 각 바퀴 허브들을 회전시켜 차량의 진행방향을 변경하고 있다. 특히 상용화된 자동차의 경우 전륜이나 후륜 측에 차량용 조향 장치를 설치하여 차량의 진행방향을 탑승자가 자유롭게 제어하도록 하고 있다. Meanwhile, when the steering apparatus of the vehicle is applied to a general vehicle, the wheel hubs may be rotated in the same direction. Specifically, when the user rotates the steering wheel, the wheel hubs are rotated in the direction in which the steering wheel rotates to change the traveling direction of the vehicle. In particular, in the case of commercial vehicles, a vehicle steering device is installed on the front wheel or the rear wheel to allow the passenger to freely control the traveling direction of the vehicle.
그러나 상기와 같은 일반적인 자동차의 경우 필요에 따라 다양한 방향으로 회전하여야 한다. 특히 포크레인, 크레인, 로봇 등과 같은 특수 차량의 경우는 작업 환경 등에 의하여 선회 회전 하여야 하는 경우가 발생한다. 이때, 일반적으로 포크레인, 크레인, 로봇 등과 같은 특수 차량은 바퀴 허브들을 통하여 회전하기도 하고 무한궤도 또는 스키드 조향 등을 이용하여 선회 회전할 수 있다. However, in the case of the general vehicle as described above, it should rotate in various directions as necessary. In particular, in the case of special vehicles such as fork cranes, cranes, robots, etc., it is necessary to rotate by the working environment. In this case, in general, a special vehicle such as a fork crane, a crane, a robot, etc. may rotate through the wheel hubs and may rotate by using a caterpillar or skid steering.
상기와 같은 구조를 갖는 경우 바디부와 바퀴 허브들이 서로 상대운동이 가능하여야 하므로 바디부와 바퀴 허브들 사이에 별도의 장치가 설치되어야 한다. 또한, 기존 상용화된 특수 차량의 경우 특수한 장치를 사용하여 부피가 커지거나 구조가 복잡해지는 문제점이 있다. In the case of the structure as described above, since the body portion and the wheel hubs must be relative to each other, a separate device must be installed between the body portion and the wheel hubs. In addition, in the case of the existing commercialized special vehicle, there is a problem that the volume is increased or the structure is complicated by using a special device.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 각 바퀴 허브의 각도를 조절할 수 있는 장치가 일본공개특허공보 제2004-262327호(발명의 명칭 : 작업 차량의 조향 제어 장치, 출원인 : ISEKI& CO LTD)에 차량용 조향 장치와 연동하도록 설치하는 기술이 개시되어 있으나 이는 각 바퀴 허브에 별도의 장치가 각각 설치되어야 하고 각 장치를 별도로 제어함으로써 제어로직이 복잡해져 차량의 선회 회전 시 차량의 자세를 제어하기가 상당히 어렵다. 또한, 별도의 장치를 상기와 같이 각 바퀴 허브에 설치하여야 하므로 차량의 중량이 증가하여 연료 손실이 증대되고, 설치공간이 늘어남으로써 차량의 소형화가 불가능해진다. On the other hand, in order to solve the above problems, a device capable of adjusting the angle of each wheel hub is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-262327 (name of the invention: steering control device of the working vehicle, applicant: ISEKI & CO LTD) A technique for installing the steering device is disclosed, but this requires a separate device to be installed in each wheel hub, and the control logic is complicated by controlling each device separately, which makes it difficult to control the attitude of the vehicle when the vehicle rotates. In addition, since a separate device must be installed in each wheel hub as described above, the weight of the vehicle is increased, fuel loss is increased, and the installation space is increased, thereby miniaturizing the vehicle.
본 발명은 선회 조향 시 조향축의 길이를 가변하여 선회 회전이 가능한 차량용 선회 장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하고자 한다. The present invention provides a vehicle turning device capable of turning and turning a vehicle by varying the length of the steering shaft during turning steering.
본 발명의 일 측면은, 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임의 양쪽에 설치되는 바퀴 허브들과, 상기 각각의 바퀴 허브의 방향을 회동시키도록 장착되는 조향축과, 상기 조향축의 축방향으로 신장과 수축이 가능하여 상기 베이스 프레임에 힘을 가하는 엑추에이터와, 상기 베이스 프레임의 위치를 감지하는 위치감지센서부를 포함하는 차량용 선회 장치를 제공할 수 있다.One aspect of the invention, the base frame, the wheel hubs provided on both sides of the base frame, a steering shaft mounted to rotate the direction of each wheel hub, and the expansion and contraction in the axial direction of the steering shaft It is possible to provide a vehicle turning device including an actuator for applying a force to the base frame, and a position detecting sensor unit for detecting the position of the base frame.
또한, 상기 베이스 프레임은 상기 조향축과 동일 축 상에 배치되도록 상기 조향축의 내측에 삽입되어 배치될 수 있다.In addition, the base frame may be inserted and disposed inside the steering shaft to be disposed on the same axis as the steering shaft.
또한, 상기 조향축에 접촉하여 상기 조향축을 왕복 운동시키는 핸들부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a handle part contacting the steering shaft to reciprocate the steering shaft.
또한, 상기 핸들부는 상기 핸들부의 일단에 형성되는 제 1 기어를 구비하고, 상기 조향축은 외면에 돌출되도록 형성되어 상기 제 1 기어와 접촉하고, 상기 제 1 기어의 회전에 따라 상기 조향축을 왕복 운동시키도록 상기 제 1 기어와 연동하는 제 2 기어를 구비할 수 있다.In addition, the handle portion has a first gear formed at one end of the handle portion, the steering shaft is formed so as to protrude to the outer surface in contact with the first gear, and to reciprocate the steering shaft in accordance with the rotation of the first gear And a second gear interlocked with the first gear.
또한, 외부의 사용자가 입력하는 외부신호에 따라 상기 엑추에이터에 유압을 공급하는 유압공급부와, 상기 외부신호를 입력받아, 상기 엑추에이터에 공급되는 유압을 조절하도록 상기 유압공급부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a hydraulic supply unit configured to supply hydraulic pressure to the actuator according to an external signal input by an external user, and a controller configured to control the hydraulic pressure supply unit to receive the external signal and adjust the hydraulic pressure supplied to the actuator. Can be.
또한, 상기 제어부는 상기 베이스 프레임이 축방향으로 신장하여 상기 바퀴 허브들이 마름모 형태가 되게 상기 유압공급부가 상기 엑추에이터에 유압을 공급하도록 상기 유압공급부를 제어할 수 있다.The control unit may control the hydraulic pressure supply unit to supply the hydraulic pressure to the actuator so that the base frame extends in the axial direction so that the wheel hubs have a diamond shape.
또한, 상기 베이스 프레임이 축방향으로 신장하여 상기 각각의 바퀴 허브가 하나의 중심을 갖는 원의 접선 방향으로 배치되도록 상기 제어부는 상기 유압공급부를 제어하여 유압을 상기 엑추에이터에 공급할 수 있다. The control unit may supply the hydraulic pressure to the actuator by controlling the hydraulic pressure supply unit such that the base frame extends in the axial direction and the wheel hubs are arranged in a tangential direction of a circle having a center.
본 발명의 다른 측면은 차량용 선회 장치를 포함하는 차량을 제공할 수 있다.Another aspect of the invention can provide a vehicle comprising a vehicle turning device.
본 발명의 실시예들은 베이스 프레임을 축방향으로 신장 또는 수축함으로써 바퀴 허브들의 토인(Toe-in) 또는 토아웃(Toe-in)을 용이하고 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 하나의 베이스 프레임을 통하여 양측의 바퀴 허브의 각도를 조절함으로써 차량의 경량화를 실현할 수 있고, 운행비용을 절감하며 차량의 소형화가 가능하다.Embodiments of the present invention can easily and quickly form the toe-in or toe-in of the wheel hubs by stretching or contracting the base frame in the axial direction. In addition, by adjusting the angles of the wheel hubs on both sides through one base frame, it is possible to realize the weight reduction of the vehicle, reduce the running cost and miniaturize the vehicle.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 선회 장치를 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 선회 장치의 제 1 작동 상태를 보여주는 작동도이다.
도 3은 도 2에 도시된 A부분을 확대하여 보여주는 개념도이다.
도 4는 도 1에 도시된 차량용 선회 장치의 제 2 작동 상태를 보여주는 작동도이다.
도 5는 도 4에 도시된 B부분을 확대하여 보여주는 개념도이다. 1 is a conceptual diagram showing a turning device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation diagram showing a first operation state of the vehicle turning device shown in FIG. 1.
3 is an enlarged conceptual view illustrating a portion A shown in FIG. 2.
4 is an operation diagram showing a second operation state of the vehicle turning device shown in FIG. 1.
5 is an enlarged conceptual view illustrating a portion B of FIG. 4.
본 발명의 실시예에 따른 차량(미도시)은 후술할 차량용 선회 장치(100)를 포함한다. 또한, 상기 차량은 일반적인 바디부(C)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 차량의 바디부(C)는 다양하게 형성될 수 있다. 구체적으로 바디부(C)는 일반적인 상용 차량의 바디부(C), 포크레인 또는 크레인 등과 같은 특수 차량의 바디부(C), 이동로봇 등의 바디부(C) 등을 포함할 수 있다. 이때, 바디부(C)는 후술할 바퀴 허브(113, 133)이 설치될 수 있다. 특히 바디부(C)는 상기에 한정되지 않고 차량용 선회 장치(100)와 연결되어 움직일 수 있는 모든 물체를 포함할 수 있다. 이하에서는 차량용 선회 장치(100)에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 특히 이하에서는 인휠 모터형의 차량에 설치되는 차량용 선회 장치(100)를 중심으로 설명하기로 한다. A vehicle (not shown) according to an embodiment of the present invention includes a
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 선회 장치(100)를 보여주는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a
도 1을 참고하면, 차량용 선회 장치(100)는 차량의 바디부(C)의 설치되는 제 1 차량용 선회 장치(110)를 포함할 수 있다. 또한, 차량용 선회 장치(100)는 제 1 차량용 선회 장치(110)로부터 소정 간격 이격되도록 배치되어 차량의 바디부(C)에 설치되는 제 2 차량용 선회 장치(130)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 차량용 선회 장치(110)는 차량의 바디부(C) 전방에 설치될 수 있다. 또한, 제 2 차량용 선회 장치(130)는 차량의 바디부(C) 후방에 설치될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
한편, 제 1 차량용 선회 장치(110)와 제 2 차량용 선회 장치(130)는 서로 반대로 설치될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 차량용 선회 장치(110)가 바디부(C)의 전방에 설치되고, 제 2 차량용 선회 장치(130)는 바디부(C)의 후방에 설치되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. Meanwhile, the first vehicle turning
특히 제 1 차량용 선회 장치(110)는 바디부(C) 내부의 핸들부(120)와 연결될 수 있다. 이때, 핸들부(120)가 연결되는 제 1 차량용 선회 장치(110)는 경우에 따라 제 2 차량용 선회 장치(130)일 수 있다. 핸들부(120)는 사용자의 조작에 따라 회전 가능하도록 설치될 수 있으며, 핸들부(120)의 조작에 따라 조향력이 발생하여 제 1 차량용 선회 장치(110)에 전달될 수 있다. In particular, the first
한편, 제 1 차량용 선회 장치(110) 및 제 2 차량용 선회 장치(130)는 서로 유사하게 형성될 수 있다. 따라서 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 차량용 선회 장치(110)와 핸들부(120)가 연결된 경우와 제 1 차량용 선회 장치(110)를 중심으로 설명하기로 한다.Meanwhile, the first vehicle turning
제 1 차량용 선회 장치(110)는 제 1 베이스 프레임(111)을 포함한다. 이때, 제 1 베이스 프레임(111)은 핸들부(120)의 조작에 따라 움직일 수 있다. 또한, 제 1 베이스 프레임(111)은 후술할 제 1 조향축(112)의 내측에 일부가 삽입되어 배치되는 제 1 타이로드(111a)와, 제 1 타이로드(111a)와 대향하도록 제 1 조향축(112)의 내측에 일부가 삽입되어 배치되는 제 2 타이로드(111b)를 포함할 수 있다. The first
제 1 베이스 프레임(111)은 제 1 타이로드(111a)와 연결되도록 설치되는 제 1 타이로드앤드(111c)와, 제 2 타이로드(111b)와 연결되도록 설치되는 제 2 타이로드앤드드(111d)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 타이로드(111a)와 제 2 타이로드(111b)는 각각 제 1 타이로드앤드(111c)와 제 2 타이로드앤드(111d)와 서로 소정각도를 형성하면서 연결될 수 있다. 특히 제 1 타이로드(111a)와 제 2 타이로드(111b)는 각각 제 1 바퀴 허브들(113)과 제 2 바퀴 허브들(133)의 일면과 소정각도 연결될 수 있다. The
제 1 베이스 프레임(111)은 제 1 타이로드앤드(111c)와 연결되도록 설치되는 제 1 너클암(111e)과, 제 2 타이로드앤드(111d)와 연결되도록 설치되는 제 2 너클암(111f)을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 너클암(111e)과 제 2 너클암(111f)은 각각 후술할 제 1 바퀴 허브들(113)과 연결되도록 설치되어 핸들부(120)의 조향력을 제 1 바퀴 허브들(113)에 전달할 수 있다. The
이때, 제 1 타이로드(111a)와 제 1 타이로드앤드(111c), 제 2 타이로드(111b)와 제 2 타이로드앤드(111d), 제 1 타이로드앤드(111c)와 제 1 너클암(111e) 및 제 2 타이로드앤드(111d)와 제 2 너클암(111f)은 볼 조인트(Ball joint)에 의하여 각각 연결될 수 있다. In this case, the
한편, 제 1 차량용 선회 장치(110)는 제 1 베이스 프레임(111)의 양쪽에 회동 가능하도록 장착되는 제 1 바퀴 허브들(113)을 포함한다. 이때, 제 1 바퀴 허브들(113)은 바퀴 어셈블리(미표기)와 결합하도록 설치될 수 있다. 또한, 제 1 바퀴 허브들(113)은 핸들부(120)의 조작에 따라 방향이 가변함으로써 차량의 진행방향을 결정할 수 있다. Meanwhile, the first
제 1 차량용 선회 장치(110)는 각각의 제 1 바퀴 허브(113)의 방향을 회동시키도록 장착되는 제 1 조향축(112)을 포함한다. 제 1 조향축(112)은 바디부(C)에 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 또한, 제 1 조향축(112)은 제 1 베이스 프레임(111)이 내부에 이동 가능하도록 제 1 베이스 프레임(111)을 감싸도록 형성될 수 있다. 특히 제 1 조향축(112)과 제 1 베이스 프레임(111)은 서로 동일 축 상에 배치될 수 있다. The first
이때, 제 1 조향축(112)은 핸들부(120)과 연동하도록 핸들부(120)의 일단과 연결될 수 있다. 특히 핸들부(120)는 사용자가 회전 가능하도록 설치되는 핸들(121), 핸들(121)과 연결되어 핸들(121)의 회전에 따라 발생하는 조향력을 전달하는 스티어링 샤프트(122)를 포함할 수 있다. In this case, the
이때, 제 1 조향축(112)은 스티어링 샤프트(122)의 일단과 연결되어 상기 조향력에 의하여 이동할 수 있다. 구체적으로 제 1 조향축(112)은 외면에 돌출되어 형성되는 제 2 기어(112a)를 구비할 수 있다. 또한, 스티어링 샤프트(122)의 일단에는 제 2 기어(112a)와 맞물리도록 형성되는 제 1 기어(123)를 구비할 수 있다. 이때, 제 2 기어(112a)는 제 1 기어(123)에 접촉하여, 제 1 기어(123)의 회전에 따라 제 1 조향축(112)을 왕복 운동시키도록 제 1 기어(123)와 연동할 수 있다. At this time, the
특히 제 1 조향축(112)은 제 1 베어링부(161)에 의하여 지지될 수 있다. 구체적으로 제 1 베어링부(161)는 제 1 조향축(112)이 축방향으로 이동 가능하도록 지지하는 미끄럼베어링을 포함할 수 있다. In particular, the
한편, 제 1 차량용 선회 장치(110)는 제 1 조향축(112)의 축방향으로 신장과 수축이 가능하여 제 1 베이스 프레임(111)에 힘을 가하는 제 1 엑추에이터(114)를 포함한다. 이때, 제 1 엑추에이터(114)는 제 1 조향축(112)의 내부에 배치되어 외부로부터 공급되는 유압에 의하여 제 1 타이로드(111a)와 제 2 타이로드(111b)에 힘을 가할 수 있다. Meanwhile, the first
제 1 차량용 선회 장치(110)는 제 1 베이스 프레임(111)의 위치를 감지하는 제 1 위치감지센서부(115)를 포함할 수 있다. 구체적으로 제 1 위치감지센서부(115)는 제 1 타이로드(111a)와 제 2 타이로드(111b)의 위치를 감지할 수 있다. 이때, 제 1 위치감지센서부(115)는 다양하게 형성될 수 있다. The first
예를 들면, 제 1 위치감지센서부(115)는 제 1 베이스 프레임(111)의 이동에 따라 제 1 베이스 프레임(111)과 접촉하여 ON/OFF 되는 스위치를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 위치감지센서부(115)는 제 1 베이스 프레임(111)의 이동 변위를 측정하는 마그네틱센서를 포함할 수 있다. 제 1 위치감지센서부(115)는 상기 방법 이외에도 하기의 유압공급부(140)에서 공급되는 유압의 양을 감지하는 센서를 포함할 수 있다. For example, the first position detecting
이때, 제 1 위치감지센서부(115)는 상기에 한정되지 않으며, 제 1 베이스 프레임(111)의 이동 정도를 측정할 수 있는 모든 장치 및 센서를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 위치감지센서부(115)가 제 1 베이스 프레임(111)의 이동에 따라 제 1 베이스 프레임(111)과 접촉하여 ON/OFF 되는 스위치를 중심으로 설명하기로 한다.In this case, the first position detecting
한편, 상기에서 설명한 바와 같이 제 2 차량용 선회 장치(130)는 제 1 차량용 선회 장치(110)와 유사하게 형성될 수 있다. 구체적으로 제 2 차량용 선회 장치(130)는 제 2 베이스 프레임(131), 제 2 바퀴 허브들(133), 제 2 조향축(132), 제 2 엑추에이터(134) 및 제 2 위치감지센서부(135)를 포함할 수 있다. Meanwhile, as described above, the second
이때, 제 2 베이스 프레임(131), 제 2 바퀴 허브들(133), 제 2 조향축(132), 제 2 엑추에이터(134) 및 제 2 위치감지센서부(135)는 상기에서 설명한 제 1 베이스 프레임(111), 제 1 바퀴 허브들(113), 제 1 조향축(112), 제 1 엑추에이터(114) 및 제 1 위치감지센서부(115)와 동일 또는 유사하게 형성되므로 이하에서는 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 제 2 조향축(132)의 경우 핸들부(120)와 연동하지 않으므로 제 1 조향축(112)과 상이하게 제 2 기어(112a)가 형성되지 않을 수 있다. In this case, the
또한, 제 2 베이스 프레임(131)은 제 3 타이로드(131a) 및 제 4 타이로드(131b), 제 3 타이로드앤드(131c) 및 제 4 타이로드앤드(131d), 제 3 너클암(131e) 및 제 4 너클암(131f)을 포함할 수 있다. 이때, 제 3 타이로드(131a) 및 제 4 타이로드(131b), 제 3 타이로드앤드(131c) 및 제 4 타이로드앤드(131d), 제 3 너클암(131e) 및 제 4 너클암(131f)는 각각 제 1 타이로드(111a) 및 제 2 타이로드(111b), 제 1 타이로드앤드(111c) 및 제 2 타이로드앤드(111d), 제 1 너클암(111e) 및 제 2 너클암(111f)과 동일 또는 유사하게 형성되므로 이하에서는 상세한 설명은 생략하기로 한다. In addition, the
한편, 차량용 선회 장치(100)는 사용자로부터 선회 조향에 대한 외부신호를 입력받는 입력부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 차량용 선회 장치(100)는 외부의 사용자가 입력하는 외부신호에 따라 제 1 엑추에이터(114) 및 제 2 엑추에이터(134)에 유압을 공급하는 유압공급부(140)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the
이때, 유압공급부(140)는 제 1 엑추에이터(114)에 유압을 공급하는 제 1 유압공급부(미도시)와 제 2 엑추에이터(134)에 유압을 공급하는 제 2 유압공급부(미도시)를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 유압공급부(140)가 제 1 엑추에이터(114)와 제 2 엑추에이터(134)에 유압을 동시에 공급하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. In this case, the hydraulic
차량용 선회 장치(100)는 상기 외부신호를 입력받아 제 1 엑추에이터(114) 및 제 2 엑추에이터(134)에 공급되는 유압을 조절하도록 유압공급부(140)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부는 상기 차량을 제어하는 메인 컨트롤러일 수 있고, 별도로 구성되어 상기 차량에 설치될 수 있다. The
또한, 상기 제어부는 유압공급부(140)를 제어하여 제 1 바퀴 허브들(113)과 제 2 바퀴 허브들(133)의 위치를 제어할 수 있다. 구체적으로 상기 제어부는 제 1 바퀴 허브들(113)과 제 2 바퀴 허브들(133)을 각각 마름모 형태가 되게 유압공급부(140)를 제어할 수 있다. 특히 상기 제어부는 제 1 바퀴 허브들(113)과 제 2 바퀴 허브들(133)을 하나의 중심을 갖는 원의 접선 방향으로 배치되도록 유압공급부(140)를 제어할 수 있다. In addition, the controller may control the positions of the
한편, 이하에서는 차량용 선회 장치(100)의 작동에 대해서 상세히 설명하기로 한다. On the other hand, the operation of the
도 2는 도 1에 도시된 차량용 선회 장치(100)의 제 1 작동 상태를 보여주는 작동도이다. 도 3은 도 2에 도시된 A부분을 확대하여 보여주는 개념도이다.FIG. 2 is an operation diagram showing a first operation state of the
도 2 및 도 3을 참고하면, 차량용 선회 장치(100)는 일반적인 차량의 조향 장치(미도시)와 동일하게 작동할 수 있다. 2 and 3, the
구체적으로 상기와 같이 작동하는 경우 상기 제어부는 유압공급부(140)가 작동하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 유압공급부(140)가 작동하지 않는 경우, 제 1 타이로드(111a)와 제 2 타이로드(111b)는 원위치에 위치할 수 있다. 구체적으로 제 1 타이로드(111a)와 제 2 타이로드(111b)는 제 1 바퀴 허브들(113)를 측으로 이동하지 않을 수 있다. 또한, 제 3 타이로드(131a)와 제 4 타이로드(131b)도 제 2 바퀴 허브들(133) 측으로 이동하지 않을 수 있다. Specifically, when operating as described above, the control unit may prevent the
이때, 제 1 위치감지센서부(115)와 제 2 위치감지센서부(135)는 제 1 타이로드(111a) 내지 제 4 타이로드(131b)의 위치를 각각 감지할 수 있다. 특히 제 1 위치감지센서부(115)는 제 1 타이로드(111a)와 제 2 타이로드(111b)가 초기 위치에 있는 경우 제 1 타이로드(111a)와 제 2 타이로드(111b)에 접촉하여 ON 신호를 외부로 송출할 수 있다. 또한, 제 2 위치감지센서부(135)는 제 3 타이로드(131a)와 제 4 타이로드(131b)에 접촉하여 ON 신호를 외부로 송출할 수 있다. In this case, the first position
한편, 제 1 위치감지센서부(115)와 제 2 위치감지센서부(135)는 제 1 타이로드(111a) 내지 제 4 타이로드(131b)의 위치가 상기와 같이 초기 위치에 위치하는 경우 상기 ON 신호를 상기 제어부로 전송할 수 있다. Meanwhile, when the positions of the
상기와 같이 상기 ON 신호가 입력되면, 상기 제어부는 제 1 타이로드(111a) 내지 제 4 타이로드(131b)의 위치를 판단하고 차량용 선회 장치(100)의 작동을 인가할 수 있다. 구체적으로 상기 제어부는 차량용 선회 장치(100)가 일반적인 차량의 조향 장치와 동일하게 작동하도록 차량용 선회 장치(100)의 작동을 인가할 수 있다. When the ON signal is input as described above, the controller may determine the positions of the
이때, 사용자가 핸들(121)을 회전시키는 경우, 차량용 선회 장치(100)가 작동하여 제 1 바퀴 허브들(113)을 회전시킴으로써 차량의 진행방향을 가변시킬 수 있다. In this case, when the user rotates the
한편, 제 1 위치감지센서부(115) 및 제 2 위치감지센서부(135) 중 적어도 어느 하나에서 ON 신호가 송출되지 않는 경우, 상기 제어부는 외부로 경고음을 송출할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 차량용 선회 장치(100)를 통하여 사용자가 상기 차량의 방향을 조작하는 것을 방지하도록 상기 차량의 운행을 제한할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 ON 신호가 송출되도록 유압공급부(140)를 제어할 수 있다. Meanwhile, when the ON signal is not transmitted from at least one of the first
따라서 차량용 선회 장치(100)는 간단한 구성을 통하여 기존과 동일한 상기 차량의 조향성을 제공할 수 있다. 특히 차량용 선회 장치(100)는 선회 회전하지 않는 경우 감별하여 사용자가에게 기존 상기 차량과 동일한 조향성을 제공함으로써 사용자의 사용 미숙으로 인한 안전사고를 저감시키고 사용자의 안전성을 확보할 수 있다. Therefore, the
도 4는 도 1에 도시된 차량용 선회 장치(100)의 제 2 작동 상태를 보여주는 작동도이다. 도 5는 도 4에 도시된 B부분을 확대하여 보여주는 개념도이다. FIG. 4 is an operation diagram showing a second operation state of the
도 4 및 도 5를 참고하면, 사용자의 선택에 따라 차량용 선회 장치(100)는 상기 차량이 선회 운동을 하도록 제어될 수 있다. 상기와 같이 상기 차량의 선회 운동은 하기에서 상세히 설명하기로 한다. 4 and 5, according to a user's selection, the
1. 선회 운동 여부의 결정하는 단계;1. determining whether or not to rotate;
상기 차량이 운행되는 동안, 사용자는 상기 선회 운동을 선택할 수 있다. 구체적으로 사용자는 상기 차량이 정지된 상태에서 상기 입력부를 통하여 외부신호를 입력할 수 있다. 이때, 상기 입력부는 다양하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 입력부는 상기 외부신호를 입력하는 스위치 형태일 수 있다. 또한, 상기 입력부는 핸들(121)에 설치되어 핸들(121)의 특정 운동 방향으로 상기 외부신호를 입력하는 장치일 수 있다. While the vehicle is running, the user can select the turning movement. In detail, the user may input an external signal through the input unit while the vehicle is stopped. In this case, the input unit may be formed in various ways. For example, the input unit may be in the form of a switch for inputting the external signal. In addition, the input unit may be a device installed on the
한편, 상기와 같이 상기 외부신호가 입력되면, 상기 제어부는 차량용 선회 장치(100)를 제어하여 선회 운동할 수 있는 상태로 상기 차량을 유지시킬 수 있다. On the other hand, when the external signal is input as described above, the control unit may maintain the vehicle in a state capable of turning movement by controlling the
2. 유압공급부를 제어하여 선회 운동을 준비하는 단계;2. preparing a turning motion by controlling the hydraulic supply;
상기와 같이 선회 운동이 가능한 상태인 것으로 판단되면, 상기 제어부는 유압공급부(140)를 작동시키도록 제어하여 제 1 엑추에이터(114) 및 제 2 엑추에이터(134)에 유압을 공급할 수 있다. When it is determined that the swing motion is possible as described above, the controller may control the
이때, 제 1 엑추에이터(114) 및 제 2 엑추에이터(134)에 유압이 공급되면서 제 1 엑추에이터(114) 및 제 2 엑추에이터(134)가 작동할 수 있다. 제 1 엑추에이터(114)는 작동하면서 제 1 타이로드(111a)와 제 2 타이로드(111b)를 제 1 바퀴 허브들(113) 측으로 가력하게 된다. 구체적으로 제 1 엑추에이터(114)의 내부로 유압이 공급되면서 내부의 제 1 타이로드(111a) 일단과 제 2 타이로드(111b) 일단에 힘을 가하여 제 1 타이로드(111a) 및 제 2 타이로드(111b)를 이동하여 신장될 수 있다. At this time, the
제 1 타이로드(111a) 및 제 2 타이로드(111b)가 신장되는 경우 제 1 바퀴 허브들(113)은 토우-인(Toe-In) 형태가 될 수 있다. 구체적으로 제 1 바퀴 허브들(113)은 서로 소정각도를 형성하도록 배치될 수 있다. When the
한편, 상기의 과정이 진행되는 동안, 제 2 엑추에이터(134)도 작동하여 제 3 타이로드(131a)와 제 4 타이로드(131b)의 길이를 신장시킬 수 있다. 이때, 제 2 엑추에이터(134)가 작동하는 방법의 경우는 상기에서 설명한 바와 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. Meanwhile, while the above process is in progress, the
3. 제 1 바퀴 허브들과 제 2 바퀴 허브들의 위치를 판단하는 단계;3. determining positions of the first wheel hubs and the second wheel hubs;
상기와 같이 진행되는 동안, 유압공급부(140)가 작동을 시작하면 제 1 위치감지센서부(115)와 제 2 위치감지센서부(135)의 신호는 상기 ON 신호에서 OFF 신호로 가변할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 OFF 신호를 감지하여 차량용 선회 장치(100)의 작동 유무를 판별할 수 있다. During the process as described above, when the
한편, 상기와 같이 제 1 엑추에이터(114)와 제 2 엑추에이터(134)가 계속해서 작동하는 경우 제 1 타이로드(111a) 내지 제 4 타이로드(131b)는 정해진 위치까지 신장될 수 있다. Meanwhile, when the
이때, 제 1 타이로드(111a) 내지 제 4 타이로드(131b)가 정해진 위치에 도달하면, 제 1 타이로드(111a) 내지 제 4 타이로드(131b)는 제 1 위치감지센서부(115)와 제 2 위치감지센서부(135)에 접촉할 수 있다. At this time, when the
상기와 같은 경우 제 1 위치감지센서부(115)와 제 2 위치감지센서부(135)는 제 1 타이로드(111a) 내지 제 4 타이로드(131b)와 접촉함으로써 ON 신호를 다시 외부로 송출할 수 있다. 특히 제 1 위치감지센서부(115) 및 제 2 위치감지센서부(135)는 각각 복수개로 형성되어, 초기 위치와 최종적으로 설정된 위치에 각각 설치되어 제 1 타이로드(111a) 내지 제 4 타이로드(131b)의 위치를 감지할 수 있다. In this case, the
한편, 상기 ON 신호가 입력되지 않는 경우, 상기 제어부는 제 1 엑추에이터(114)와 제 2 엑추에이터(134)에 유압을 계속해서 공급하도록 유압공급부(140)를 제어할 수 있다.Meanwhile, when the ON signal is not input, the controller may control the hydraulic
4. 선회 운동 준비를 완료하는 단계;4. completing the preparation for the turning exercise;
상기와 같이 제어되는 경우 상기 제어부는 상기 ON 신호가 입력되었는지 판단할 수 있다. 상기 ON 신호가 입력된 것으로 판단되면, 상기 제어부는 유압공급부(140)의 작동을 중지시킬 수 있다. When the control is performed as described above, the controller may determine whether the ON signal is input. When it is determined that the ON signal is input, the control unit may stop the operation of the
유압공급부(140)의 작동이 중지되면, 제 1 엑추에이터(114)와 제 2 엑추에이터(134)는 제 1 타이로드(111a) 내지 제 4 타이로드(131b)를 신장된 상태로 유지시킬 수 있다. 구체적으로 상기와 같이 제 1 엑추에이터(114)와 제 2 엑추에이터(134)의 작동이 중지되는 경우 제 1 바퀴 허브들(113)과 제 2 바퀴 허브들(133)은 각각 서로 소정각도를 형성할 수 있다. When the operation of the
구체적으로 제 1 바퀴 허브들(113)과 제 2 바퀴 허브들(133)은 서로 소정각도를 형성하여 마름모 형태로 배열될 수 있다. 특히 제 1 바퀴 허브들(113)과 제 2 바퀴 허브들(133)은 하나의 중심을 갖는 원의 접선 방향으로 배치될 수 있다. In detail, the
상기 제어부는 상기와 같이 선회 운동의 준비가 완료된 것으로 판단되면, 상기 차량의 구동부(미도시)를 작동시켜 상기 차량을 선회 운동시킬 수 있다. If it is determined that the preparation for the turning motion is completed as described above, the controller may turn the vehicle by turning on a driving unit (not shown) of the vehicle.
따라서 차량용 선회 장치(100)는 제 1 베이스 프레임(111) 및 제 2 베이스 프레임(131)을 축방향으로 신장 또는 수축함으로써 바퀴 허브들(113, 133)의 토인(Toe-in) 또는 토아웃(Toe-in)을 용이하고 신속하게 형성할 수 있다. Accordingly, the
또한, 제 1 베이스 프레임(111) 및 제 2 베이스 프레임(131)을 통하여 양측의 바퀴 허브들(113,133)의 각도를 조절함으로써 상기 차량의 경량화를 실현할 수 있고, 운행비용을 절감하며 차량의 소형화가 가능하다. In addition, by adjusting the angles of the
특히 차량용 선회 장치(100)는 바퀴 허브들(113,133)과 직접 결합하는 인휠모터 형태의 상기 차량에 설치되어 상기 차량의 선회 운동을 정밀하고 용이하게 제어할 수 있다. In particular, the
이상에서 설명한 는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The above description is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but the above embodiments may be configured by selectively combining all or some of the embodiments so that various modifications can be made.
100: 차량용 선회 장치 123 : 제 1 기어
110 : 제 1 차량용 선회 장치 130 : 제 2 차량용 선회 장치
111 : 제 1 베이스 프레임 131 : 제 2 베이스 프레임
112 : 제 1 조향축 132 : 제 2 조향축
113 : 제 1 바퀴 허브 133 : 제 2 바퀴 허브
114 : 제 1 엑추에이터 134 : 제 2 액추에이터
115 : 제 1 위치감지센서부 135 : 제 2 위치감지센서부
120 : 핸들부 140 : 유압공급부
121 : 핸들
122 : 스티어링 샤프트100: vehicle turning device 123: first gear
110: turning device for first vehicle 130: turning device for second vehicle
111: first base frame 131: second base frame
112: first steering shaft 132: second steering shaft
113: first wheel hub 133: second wheel hub
114: first actuator 134: second actuator
115: first position detection sensor unit 135: second position detection sensor unit
120: handle portion 140: hydraulic supply portion
121: handlebar
122: steering shaft
Claims (8)
상기 베이스 프레임의 양쪽에 설치되는 바퀴 허브들;
상기 각각의 바퀴 허브의 방향을 회동시키도록 장착되는 조향축;
상기 조향축의 축방향으로 신장과 수축이 가능하여 상기 베이스 프레임에 힘을 가하는 엑추에이터; 및
상기 베이스 프레임의 위치를 감지하는 위치감지센서부;를 포함하는 차량용 선회 장치.A base frame;
Wheel hubs installed on both sides of the base frame;
A steering shaft mounted to rotate the direction of each wheel hub;
An actuator capable of stretching and contracting in the axial direction of the steering shaft to apply a force to the base frame; And
And a position detection sensor unit for detecting a position of the base frame.
상기 베이스 프레임은 상기 조향축과 동일 축 상에 배치되도록 상기 조향축의 내측에 삽입되어 배치되는 차량용 선회 장치.The method of claim 1,
And the base frame is inserted and disposed inside the steering shaft to be disposed on the same axis as the steering shaft.
상기 조향축에 접촉하여 상기 조향축을 왕복 운동시키는 핸들부를 더 포함하는 차량용 선회 장치.The method of claim 1,
And a handle part which contacts the steering shaft and reciprocates the steering shaft.
상기 핸들부는 상기 핸들부의 일단에 형성되는 제 1 기어를 구비하고,
상기 조향축은 외면에 돌출되도록 형성되어 상기 제 1 기어와 접촉하고, 상기 제 1 기어의 회전에 따라 상기 조향축을 왕복 운동시키도록 상기 제 1 기어와 연동하는 제 2 기어를 구비하는 차량용 선회 장치.The method of claim 3, wherein
The handle portion has a first gear formed at one end of the handle portion,
The steering shaft is formed so as to protrude on the outer surface is in contact with the first gear, the vehicle turning device comprising a second gear that is interlocked with the first gear to reciprocate the steering shaft in accordance with the rotation of the first gear.
외부의 사용자가 입력하는 외부신호에 따라 상기 엑추에이터에 유압을 공급하는 유압공급부; 및
상기 외부신호를 입력받아, 상기 엑추에이터에 공급되는 유압을 조절하도록 상기 유압공급부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 차량용 선회 장치.The method of claim 1,
A hydraulic pressure supply unit supplying hydraulic pressure to the actuator according to an external signal input by an external user; And
And a controller configured to control the oil pressure supply unit to adjust the oil pressure supplied to the actuator by receiving the external signal.
상기 제어부는 상기 베이스 프레임이 축방향으로 신장하여 상기 바퀴 허브들이 마름모 형태가 되게 상기 유압공급부가 상기 엑추에이터에 유압을 공급하도록 상기 유압공급부를 제어하는 차량용 선회 장치.The method of claim 5, wherein
And the control unit controls the hydraulic supply unit such that the hydraulic supply unit supplies hydraulic pressure to the actuator such that the base frame extends in the axial direction so that the wheel hubs have a rhombus shape.
상기 베이스 프레임이 축방향으로 신장하여 상기 각각의 바퀴 허브가 하나의 중심을 갖는 원의 접선 방향으로 배치되도록 상기 제어부는 상기 유압공급부를 제어하여 유압을 상기 엑추에이터에 공급하는 차량용 선회 장치.The method of claim 5, wherein
And the control unit controls the hydraulic pressure supply unit to supply hydraulic pressure to the actuator such that the base frame extends in the axial direction and the wheel hubs are disposed in a tangential direction of a circle having a center.
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