KR20180039774A - Steering device for rear steering wheel of vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 후륜 센터링 기능을 통한 주행 안정성과 함께 일정한 센터링 복원력을 확보하도록 한 차량용 후륜 조향장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
트럭과 같은 대형 화물 차량의 경우, 적재함 쪽의 중량을 효과적으로 분담할 수 있도록 대부분 2축 형태의 후륜구조를 취하고 있다.In the case of a large freight vehicle such as a truck, the two-shaft type rear-wheel structure is adopted in order to effectively share the weight on the loading side.
그리고, 화물의 적재량 증대를 위해 2축 후륜구조의 전방 또는 후방에 푸셔(pusher) 또는 태그(tag) 시스템이 추가로 설치될 수 있다.Further, a pusher or a tag system may be additionally installed in front of or behind the biaxial rear wheel structure to increase the load of the cargo.
다만, 이 같은 화물 차량은 전,후의 차축간 축거가 매우 길뿐만 아니라, 후륜에 여러 축을 적용하는 구조로 인해, 좌우 방향으로 선회 주행하는 경우 노면접지저항을 많이 받게 되는바, 이 때문에 타이어 마모량이 증가하는 것은 물론, 차량의 회전반경이 더욱 커지게 되는 문제가 있다.However, since such a freight car is not only very long and short between the front and rear wheels, but also has a structure in which multiple shafts are applied to the rear wheels, when the vehicle travels in the left and right direction, it receives a large amount of grounding resistance. There is a problem in that the turning radius of the vehicle becomes larger as well as the vehicle turning radius becomes larger.
이에, 푸셔액슬 또는 태그액슬의 조향이 가능한 후륜 조향시스템을 필요로 하게 된다.Thus, a rear wheel steering system capable of steering a pusher axle or a tag axle is required.
다만, 조향이 가능한 푸셔 또는 태그액슬이 장착된 차량의 경우, 후륜 조향시스템의 고장 발생시, 고속에서는 차량의 거동이 불안정하여 주행 안정성이 저하되고, 후진시에는 타이어의 꺾임으로 인해 후진이 불가능한 상황이 발생하게 된다.However, in the case of a vehicle equipped with a pusher or a tag axle capable of steerability, when a rear-wheel steering system fails, the stability of the vehicle is unstable at high speed and the stability of the driving is deteriorated. .
이에, 후륜 조향 이 후에, 타이어를 항상 중립의 위치로 복원 및 유지시키는 센터링장치가 설치되어 있다.Therefore, a centering device for restoring and maintaining the tire always at a neutral position after the rear wheel steering is provided.
그러나, 기존의 센터링 방식은 좌우 조향시 센터링 되려는 힘이 커지는 단점이 있다. 즉, 후륜 조향각이 커질수록 센터링 되려는 힘이 커지게 되는바, 이는 양 끝단에서 조향을 위해 더 높은 압력을 요구하게 되어 손실이 생기게 되고, 또한 중립시와 좌우 풀턴 사이에 압력 차이가 생겨 조향 이질감이 발생하는 문제도 있다.However, the conventional centering method has a disadvantage in that the force to be centered becomes large in the right and left steering. That is, as the rear wheel steering angle becomes larger, the force to be centered becomes larger. This causes a loss due to a higher pressure for steering at both ends, and a pressure difference is generated between the neutral state and the left and right fulcrum, There are also problems that arise.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 센터링 기능을 통한 주행 안정성과 함께 일정한 센터링 복원력을 확보하도록 한 차량용 후륜 조향장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rear-wheel steering apparatus for a vehicle, which is capable of securing a stable centering force along with a running stability through a centering function.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 리어액슬에 고정된 토션바스프링; 상기 토션바스프링과 이어지도록 마련되어, 토션바스프링의 비틀림을 통해 생성되는 토크가 기어비의 변화에 따라 가변되어 일정하게 출력되는 가변기어비구조; 및 일단이 상기 가변기어비구조를 통해 토크가 출력되는 부분과 결합되고, 타단이 타이로드를 매개로 후륜에 연결되어 일단을 중심으로 후륜의 조향방향에 대응하여 회전되는 아이들러암;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a torsion bar spring fixed to a rear axle. A variable gear ratio structure provided so as to be connected to the torsion bar spring, wherein a torque generated through twisting of the torsion bar spring varies in accordance with a change in gear ratio and is constantly output; And an idler arm which is coupled to a portion of which one end is output through the variable gear ratio structure and the other end is connected to a rear wheel via a tie rod and is rotated in correspondence to the steering direction of the rear wheel about one end, .
상기 가변기어비구조는, 타원 형상으로 형성되고, 회전중심이 상기 토션바스프링의 회전중심과 일치하여 고정된 메인기어; 타원 형상으로 형성되고, 회전중심이 상기 아이들러암의 회전중심인 일단에 고정되며, 상기 메인기어와 치합되는 서브기어;를 포함할 수 있다.Wherein the variable gear ratio structure comprises: a main gear formed in an elliptical shape and having a rotation center fixed to the rotation center of the torsion bar spring; And a sub gear formed in an elliptical shape and fixed to one end of the rotation center of the idler arm, the sub gear engaged with the main gear.
상기 가변기어비구조는, 기어의 피치 변화에 따라 기어비가 변화하면서 토크가 상쇄될 수 있다.In the variable gear ratio structure, the torque can be canceled while the gear ratio is changed in accordance with the pitch change of the gear.
상기 가변기어비구조는, 기어의 반경 변화에 따라 기어비가 변화하면서 토크가 상쇄될 수 있다.In the variable gear ratio structure, the torque can be canceled while the gear ratio changes according to the change in the radius of the gear.
상기 메인기어와 서브기어의 기어비는 토션바스프링의 비틀림회전각에 비례하여 가변될 수 있다.The gear ratio of the main gear and the sub gear may be varied in proportion to the twist rotation angle of the torsion bar spring.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 센터링 고유의 기능을 통해 주행 안정성을 향상시키는 것은 물론, 후륜 조향각에 관계없이 센터링 되려는 힘을 항상 일정하게 유지함으로써, 조향 이질감을 제거하면서, 일정한 센터링 복원력을 확보하는 효과가 있다.The present invention solves the above-mentioned problems by providing a centering function that improves the stability of the running of the vehicle, and maintains the centering force constant regardless of the steering angle of the rear wheels. There is an effect of securing.
더욱이, 유압을 이용하지 않고, 토션바스프링과 기어를 사용하여 센터링 구조를 구현함으로서, 유압 유출에 따라 센터링 기능을 상실할 수 있는 위험요소를 제거하는 한편, 기어 및 토션바스프링의 사양 변경을 통해 센터링 기능의 튜닝작업을 간편하게 실시하는 효과도 있다.Furthermore, by adopting the centering structure by using the torsion bar spring and gears without using the hydraulic pressure, it is possible to eliminate the risk of losing the centering function due to the hydraulic pressure leakage, and to change the specification of the gear and torsion bar spring The centering function can be easily tuned.
도 1은 본 발명의 후륜 조향 센터링장치에 의한 센터링 상태를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 의한 센터링장치의 가변기어비구조를 예시하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 후륜 조향각과 센터링 토크의 관계를 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a centering state by a rear wheel steering centering device of the present invention. FIG.
2 is a diagram illustrating a variable gear ratio structure of a centering device according to the present invention.
3 is a view showing a relationship between a rear wheel steering angle and a centering torque according to the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 차량용 후륜 조향장치는 크게, 토션바스프링(3)과, 가변기어비구조 및 아이들러암(9)을 포함하여 구성할 수 있다.The rear-wheel steering apparatus for a vehicle according to the present invention can largely comprise a
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 토션바스프링(3)은 바 형상으로 형성된 스프링으로, 일단이 리어액슬(1)에 고정될 수 있다. 바람직하게는 가변기어비구조를 갖는 기어박스가 리어액슬(1)에 고정될 수 있고, 상기 기어박스 내에 토션바스프링(3)의 일단이 고정될 수 있다.1 and 2, the
가변기어비구조는, 일단이 상기 토션바스프링(3)의 타단과 이어지도록 마련되어, 상기 토션바스프링(3)의 비틀림을 통해 생성되는 토크가 기어비의 변화에 따라 가변되어 타단으로 일정하게 출력될 수 있다.The variable gear ratio structure is provided so that one end of the variable gear ratio structure is connected to the other end of the
아이들러암(9)은 일단이 상기 가변기어비구조를 통해 토크가 출력되는 부분과 결합되고, 타단이 타이로드(11)를 매개로 후륜에 연결되어 일단을 중심으로 후륜의 조향방향에 대응하여 회전될 수 있다.The
예컨대, 상기 아이들러암(9)의 타단 양측에는 타이로드(11)의 일단이 각각 힌지 구조로 결합되고, 각 타이로드(11)의 타단이 양측 후륜에 연결될 수 있다.For example, one end of the
즉, 후륜의 조향각이 중립인 상태에서 좌선회 또는 우선회 방향으로 선회 작동하면, 후륜과 연결된 타이로드(11)가 이동되면서 아이들러암(9)이 그 일단을 중심으로 회전되고, 가변기어비구조를 통해 토션바스프링(3)에 회전력이 전달되면서 토션바스프링(3)에 비틀림 변형을 가하게 되는바, 토션바스프링(3)에 센터링 복원을 위한 토크가 생성된다.In other words, when the steering wheel of the rear wheel is rotated in the left-hand or right-hand turning direction in the neutral state, the
이어서, 후륜의 조향각을 중립 상태로 복원시에는, 토션바스프링(3)에 생성된 토크가 가변기어비구조를 통해 출력되면서, 아이들러암(9)이 회전되고, 이에 아이들러암(9)과 연결된 타이로드(11)가 이동되면서 후륜을 센터링시킬 수 있게 된다.Then, when restoring the steering angle of the rear wheel to the neutral state, the torque generated in the
이때에, 토션바스프링(3)에 생성되는 토크는 후륜의 조향각에 비례하여 증가하지만, 이처럼 증가되는 토크가 가변기어비구조를 거치면서 상쇄됨으로써, 일정한 토크를 아이들러암(9)에 전달할 수 있게 된다.At this time, the torque generated in the
따라서, 후륜 조향각에 관계없이 센터링 되려는 힘을 항상 일정하게 유지시키게 되는바, 도 3과 같이 후륜 조향각의 중립시와 좌우 풀턴 사이에서 조향 이질감을 제거하는 것은 물론, 일정한 센터링 복원력을 확보할 수 있게 된다.Accordingly, the force to be centered is always maintained regardless of the steering angle of the rear wheel. Therefore, as shown in FIG. 3, a steerable centering restoring force can be secured as well as a steering disturbance between the neutral state of the rear wheel steering angle and the left and right fulcrum .
아울러, 본 발명에서, 상기 가변기어비구조는, 메인기어(5)와, 서브기어(7)를 포함하여 구성할 수 있다.Further, in the present invention, the variable gear ratio structure may include a
도 2를 참조하면, 메인기어(5)는, 타원 형상으로 형성되고, 그 회전중심이 상기 토션바스프링(3)의 회전중심과 일치하여 고정될 수 있다. Referring to FIG. 2, the
서브기어(7)는, 타원 형상으로 형성되고, 그 회전중심이 상기 아이들러암(9)의 회전중심인 일단에 고정되며, 상기 메인기어(5)와 상시 치합 상태로 결합될 수 있다.The sub gear 7 is formed in an elliptical shape and its center of rotation is fixed to one end which is the center of rotation of the
즉, 후륜이 선회 작동됨에 따라, 아이들러암(9)이 회전되면서 아이들러암(9)에 결합된 서브기어(7)가 회전되고, 이에 서브기어(7)가 메인기어(5)를 회전시켜 토션바스프링(3)에 토션변형을 가할 수 있게 된다.The sub gear 7 coupled to the
그리고, 상기 가변기어비구조는, 기어의 피치 변화에 따라 기어비가 변화하면서 토크가 상쇄되는 구조로 이루어질 수 있다.In addition, the variable gear ratio structure may have a structure in which the torque is canceled while the gear ratio is changed in accordance with the pitch change of the gear.
예컨대, 후륜 조향각의 중립 상태에서는 메인기어(5)의 피치가 서브기어(7)의 피치보다 작아지도록 구성할 수 있고, 후륜 조향각의 풀턴 상태에서는 메인기어(5)의 피치가 서브기어(7)의 피치보다 커지도록 구성할 수 있다.For example, in the neutral state of the rear wheel steering angle, the pitch of the
즉, 메인기어(5)와 서브기어(7)의 치합 상태에서, 토션바스프링(3)의 회전각 변화에 대응하여 메인기어(5) 및/또는 서브기어(7)의 피치가 가변됨으로써, 토션바스프링(3)의 비틀림에 따라 생성되는 토크 변화를 상쇄시킬 수 있게 된다.That is, the pitch of the
또한, 상기 가변기어비구조는, 기어의 반경 변화에 따라 기어비가 변화하면서 토크가 상쇄되는 구조로 이루어질 수 있다.In addition, the variable gear ratio structure may have a structure in which the torque is canceled while the gear ratio is changed according to the change in the radius of the gear.
예컨대, 후륜 조향각의 중립 상태에서는 메인기어(5)의 최단 반경과 서브기어(7)의 최장 반경이 치합될 수 있고, 후륜 조향각의 풀턴 상태에서는 메인기어(5)의 최장 반경과 서브기어(7)의 최단 반경이 치합될 수 있다.For example, in the neutral state of the rear wheel steering angle, the shortest radius of the
즉, 메인기어(5)와 서브기어(7)의 치합 상태에서, 토션바스프링(3)의 회전각 변화에 대응하여 메인기어(5)와 서브기어(7)의 반경이 가변됨으로써, 토션바스프링(3)의 비틀림에 따라 생성되는 토크 변화를 상쇄시킬 수 있게 된다.That is, in the state where the
아울러, 상기 메인기어(5)와 서브기어(7)의 기어비는 토션바스프링(3)의 비틀림회전각에 비례하여 가변되도록 구성할 수 있다.In addition, the gear ratio of the
예컨대, 토션바스프링(3)의 비틀림회전각이 커질수록 토크가 증가하게 됨으로써, 메인기어(5)와 서브기어(7)가 이루는 기어비가 점진적으로 증가되도록 가변 형성할 수 있다.For example, as the torsional rotation angle of the
반대로, 토션바스프링(3)의 비틀림회전각이 작아질수록 토크가 감소하게 됨으로써, 메인기어(5)와 서브기어(7)가 이루는 기어비가 점진적으로 감소되도록 가변 형성할 수 있다.Conversely, as the torsional rotation angle of the
상술한 바와 같이, 본 발명은 후륜 조향각에 관계없이 센터링 되려는 힘을 항상 일정하게 유지시키게 되는바, 후륜 조향각의 중립시와 좌우 풀턴 사이에서 조향 이질감을 제거하는 것은 물론, 일정한 센터링 복원력을 확보할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, since the force to be centered is always maintained regardless of the rear wheel steering angle, it is possible to eliminate a steering disturbance between the neutral state of the rear wheel steering angle and the left and right fulcrum, .
또한, 본 발명은 유압을 이용하지 않고, 토션바스프링(3)과 기어를 사용하여 센터링 구조를 구현함으로서, 유압 유출에 따라 센터링 기능을 상실할 수 있는 위험요소를 방지하는 한편, 기어 및 토션바스프링(3)의 사양 변경을 통해 센터링 기능의 튜닝작업을 간편하게 실시할 수 있게 된다.In addition, the present invention realizes a centering structure by using the
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the specific embodiments set forth herein; rather, .
1 : 리어액슬
3 : 토션바스프링
5 : 메인기어
7 : 서브기어
9 : 아이들러암
11 : 타이로드1: rear axle 3: torsion bar spring
5: main gear 7: sub gear
9: idler arm 11: tie rod
Claims (5)
상기 토션바스프링과 이어지도록 마련되어, 토션바스프링의 비틀림을 통해 생성되는 토크가 기어비의 변화에 따라 가변되어 일정하게 출력되는 가변기어비구조; 및
일단이 상기 가변기어비구조를 통해 토크가 출력되는 부분과 결합되고, 타단이 타이로드를 매개로 후륜에 연결되어 일단을 중심으로 후륜의 조향방향에 대응하여 회전되는 아이들러암;을 포함하는 차량용 후륜 조향장치.A torsion bar spring fixed to the rear axle;
A variable gear ratio structure provided so as to be connected to the torsion bar spring, wherein a torque generated through twisting of the torsion bar spring varies in accordance with a change in gear ratio and is constantly output; And
And an idler arm which is coupled to a portion of which one end is output through the variable gear ratio structure and the other end is connected to a rear wheel via a tie rod and is rotated in correspondence to the steering direction of the rear wheel around one end, Device.
상기 가변기어비구조는,
타원 형상으로 형성되고, 회전중심이 상기 토션바스프링의 회전중심과 일치하여 고정된 메인기어;
타원 형상으로 형성되고, 회전중심이 상기 아이들러암의 회전중심인 일단에 고정되며, 상기 메인기어와 치합되는 서브기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 조향장치.The method according to claim 1,
In the variable gear ratio structure,
A main gear which is formed in an elliptic shape and whose center of rotation is fixed in correspondence with the center of rotation of the torsion bar spring;
And a sub gear formed in an elliptical shape and fixed to one end of a center of rotation of the idler arm, the sub gear engaged with the main gear.
상기 가변기어비구조는, 기어의 피치 변화에 따라 기어비가 변화하면서 토크가 상쇄되는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 조향장치.The method of claim 2,
Wherein the variable gear ratio structure is configured such that the torque is canceled while the gear ratio is changed in accordance with the pitch change of the gear.
상기 가변기어비구조는, 기어의 반경 변화에 따라 기어비가 변화하면서 토크가 상쇄되는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 조향장치.The method of claim 2,
Wherein the variable gear ratio structure is configured such that the torque is canceled while the gear ratio is changed according to a change in the radius of the gear.
상기 메인기어와 서브기어의 기어비는 토션바스프링의 비틀림회전각에 비례하여 가변되는 것을 특징으로 하는 차량용 후륜 조향장치.The method of claim 2,
Wherein the gear ratio of the main gear and the sub gear is varied in proportion to the twist rotation angle of the torsion bar spring.
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CN114590094A (en) * | 2022-03-28 | 2022-06-07 | 智己汽车科技有限公司 | Structure and method for roll control of lift car body |
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2016
- 2016-10-10 KR KR1020160130461A patent/KR20180039774A/en unknown
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