KR20190010962A - 상용차용 조향장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상용차용 조향장치에 관한 것으로서, 조향휠부와, 조향휠부와 연결되고 조향휠부의 회전력을 전달하는 조향축부와, 조향축부에 연결되고 유압에 의해 바퀴의 각도를 조정하기 위한 조타력을 생성하는 유압조향부와, 유압조향부에 장착되고 운전자의 조타 기능을 수행하도록 조향축부에 조타력을 제공하는 보조조향부를 포함하여, 자율주행이 가능하다.

Description

상용차용 조향장치{STEERING DEVICE FOR COMMERCIAL VEHICLE}
본 발명은 상용차용 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부피를 줄여 기존 설비에 추가 장착 가능하고, 운전자의 조타 기능을 수행할 수 있는 상용차용 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 조향장치는 차량의 진행 방향을 운전자가 의도하는 바에 따라 임의로 바꿀 때 조작되는 장치이다. 최근에 조향장치는 부드럽고 편안한 조향감을 구현하기 위해 파워 시스템이 적용된다. 이러한 파워 시스템은 운전자가 스티어링휠을 회전시키면 이를 감지하여 추가로 회전력을 제공하는 것을 의미한다.
한편, 상용차에서는 볼앤너트(ball&nut)시스템이 적용되고, 이로 인해 유압에 따른 필요 조타력을 발생하고 있다. 그러나, 군집주행, 자율주행, 원점 복원 등을 구현하기 위해서 운전자의 조타 기능을 수행할 수 있는 별도의 구동수단이 필요하다.
종래에는 기존 승용차에서 웜기어 방식으로 필요 조타력을 발생하는 구동수단이 상용차에 적용되었으나, 이러한 구동수단은 부피가 커서 운전자와 간섭되고, 필요 이상의 조타력을 제공하여 비효율적인 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2014-0089715호(2014.07.16 공개, 발명의 명칭 : 자동차의 조향장치)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 부피를 줄여 기존 설비에 추가 장착 가능하고, 운전자의 조타 기능을 수행할 수 있는 상용차용 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 상용차용 조향장치는: 조향휠부; 상기 조향휠부와 연결되고, 상기 조향휠부의 회전력을 전달하는 조향축부; 상기 조향축부에 연결되고, 유압에 의해 바퀴의 각도를 조정하기 위한 조타력을 생성하는 유압조향부; 및 상기 유압조향부에 장착되고, 운전자의 조타 기능을 수행하도록 상기 조향축부에 조타력을 제공하는 보조조향부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조조향부는 상기 유압조향부에 장착되는 보조하우징부; 상기 하우징부에 장착되는 보조모터부; 상기 보조모터부의 동력을 전달하는 보조전달부; 및 상기 보조전달부의 동력을 전달받아 상기 조향축부를 회전시키는 보조풀리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조모터부는 상기 보조하우징부의 외측에 결합되는 모터구동부; 상기 모터구동부에서 돌출되어 회전되고, 상기 보조하우징부를 관통하는 모터축부; 및 상기 모터축부에 형성되고, 상기 보조전달부의 내측에 맞물리는 모터풀리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조모터부는 상기 모터구동부를 제어하는 모터제어부; 및 상기 모터제어부에 주행신호를 제공하는 모터신호부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보조풀리부는 상기 조향축부에 압입되고, 상기 보조전달부의 내측에 맞물리는 것을 특징으로 한다.
상기 보조풀리부는 내측이 상기 조향축부에 맞물리고, 외측이 상기 보조전달부에 맞물리는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상용차용 조향장치는 보조조향부가 유압조향부에 장착되어 운전용 조타력을 제공할 수 있다. 이로 인해 보조조향부를 이용하여 자율주행 또는 군집주행을 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치에서 보조조향부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치에서 보조모터부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치에서 보조풀리부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 상용차용 조향장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치(1)는 조향휠부(10)와, 조향축부(20)와, 유압조향부(30)와, 보조조향부(40)를 포함한다.
조향휠부(10)는 운전석에 배치되고, 운전자는 조향휠부(10)를 회전시킨다. 일 예로, 조향휠부(10)의 회전 방향과 회전각과 대응되도록 바퀴의 각도가 조절될 수 있다.
조향축부(20)는 조향휠부(10)와 연결되고, 조향휠부(10)의 회전력을 전달한다. 일 예로, 조향축부(20)는 조향휠부(10)의 중앙부에 장착될 수 있다.
유압조향부(30)는 조향축부(20)에 연결되고, 유압에 의해 바퀴의 각도를 조정하기 위한 조타력을 생성한다. 일 예로, 유압조향부(30)는 조향축부(20)의 회전각에 따라 유압에 의해 바퀴의 각도를 조정하기 위한 조타력을 발생할 수 있다. 이러한 유압조향부(30)에 의해 운전자는 조향휠부(10)를 손쉽게 회전시키더라도 무거운 바퀴의 각도 조절이 가능하다. 유압조향부(30)는 상용차에서 널리 쓰이는 조향수단이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
보조조향부(40)는 유압조향부(30)에 장착되고, 운전자의 조타 기능을 수행한다. 일 예로, 운전자가 직접 조향휠부(10)를 조작하지 않더라도 주행이 발생하는 상황에서 보조조향부(40)가 작동할 수 있다. 즉, 자율주행, 군집주행, 자동주차를 실시하기 위해 보조조향부(40)가 직접 조향축부(20)를 회전시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치에서 보조조향부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보조조향부(40)는 보조하우징부(41)와, 보조모터부(42)와, 보조전달부(43)와, 보조풀리부(44)를 포함한다.
보조하우징부(41)는 유압조향부(30)에 장착된다. 일 예로, 보조하우징부(41)는 유압조향부(30)의 상측에 나사 결합되고 상측이 개구된 용기 형상을 하는 하우징베이스부(411)와, 하우징베이스부(411)를 커버하는 하우징덮개부(412)를 포함할 수 있다. 이때, 조향축부(20)는 보조하우징부(41)를 관통할 수 있다.
보조모터부(42)는 하우징부(41)에 장착된다. 일 예로, 보조모터부(42)는 하우징덮개부(412)의 상측에 고정될 수 있다. 보조모터부(42)는 유압조향부(30)의 길이방향으로 길이를 갖도록 배치되어 운전자와의 간섭을 억제할 수 있다.
보조전달부(43)는 보조모터부(42)의 동력을 전달한다. 일 예로, 보조전달부(43)는 보조하우징부(41)에 내장되고, 무한궤도 방식으로 동력을 전달할 수 있는 체인이 될 수 있다. 그 외, 보조전달부(43)는 보조모터부(42)의 동력을 전달할 수 있는 다양한 형상 채택이 가능하다.
보조풀리부(44)는 보조전달부(43)의 동력을 전달받아 조향축부(20)를 회전시킨다. 일 예로, 보조전달부(43)는 보조하우징부(41)에 내장되고, 보조풀리부(44)와 보조모터부(42)에 무한궤도 방식으로 감기며, 보조모터부(42)가 구동됨에 따라 보조전달부(43)를 통해 보조풀리부(44)가 회전되면서 조향축부(20)를 회전시킬 수 있다.
도 3은 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치에서 보조모터부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보조모터부(42)는 모터구동부(421)와, 모터축부(422)와, 모터풀리부(423)를 포함한다.
모터구동부(421)는 보조하우징부(41)의 외측에 결합된다. 일 예로, 모터구동부(421)는 전원이 인가됨에 따라 구동되며, 하우징덮개부(412)의 상측에 결합될 수 있다.
모터축부(422)는 모터구동부(421)에서 돌출되어 회전되고, 보조하우징부(41)를 관통한다. 일 예로, 모터구동부(421)가 구동됨에 따라 모터축부(422)는 일방향 또는 타방향 회전이 이루어질 수 있다.
모터풀리부(423)는 모터축부(422)에 형성되고, 보조전달부(43)의 내측에 맞물린다. 일 예로, 모터풀리부(423)는 모터축부(422)에 결합되고, 보조하우징부(41)의 내부에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보조모터부(42)는 모터제어부(424)와 모터신호부(425)를 더 포함할 수 있다. 모터제어부(424)는 모터구동부(421)를 제어하고, 모터신호부(425)는 모터제어부(424)에 주행신호를 제공할 수 있다. 이때, 모터신호부(425)란 상용차 자체 주행시스템에서 제공되는 자율주행용 신호가 될 수 있다. 그 외, 군집 주행을 위해 타 차량의 주행정보가 될 수 있다.
도 4는 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치에서 보조풀리부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 보조풀리부(44)는 조향축부(20)에 압입되고, 보조전달부(43)의 내측에 맞물릴 수 있다. 그 외, 보조풀리부(44)는 내측이 조향축부(20)에 맞물리고, 외측이 보조전달부(43)에 맞물릴 수 있다.
일 예로, 보조풀리부(44)는 외측에 치열이 형성되는 원판 형상을 할 수 있으며, 내측에는 조향축부(20)가 관통하도록 홀이 형성될 수 있다. 이러한 보조풀리부(44)의 내경은 조향축부(20)의 외경과 동일하여 서로 압입될 수 있다. 그 외, 조향축부(20)에 치열이 형성되고, 보조풀리부(44)의 내측에 치열이 형성되어 맞물릴 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
상용차의 조향을 위해 설치된 유압조향부(30)에 보조조향부(40)를 추가로 설치한다. 이러한 보조조향부(40)는 보조모터부(42)의 구동시 보조전달부(43)를 통해 보조풀리부(44)에 회전력이 전달되고, 보조풀리부(44)는 조향축부(20)에 결합되어 조향축부(20)를 회전시킬 수 있다.
상기한 상태에서, 평상시 운전자가 조향휠부(10)를 회전시키면, 조향축부(20)가 회전된다. 그리고, 조향축부(20)와 연결된 유압조향부(30)가 유압에 의해 조타력을 증폭시켜 바퀴의 각도를 조절한다. 이때, 보조조향부(40)는 작동하지 않아 조향축부(20)의 회전에 관여하지 않는다.
한편, 자율주행 또는 군집주행 등을 위해 모터신호부(425)를 통해 모터제어부(424)에 주행신호가 전송되면, 모터제어부(424)의 제어로 모터구동부(421)가 구동된다.
모터구동부(421)가 구동되어 모터풀리부(423)가 회전되면, 보조전달부(43)를 통해 보조풀리부(44)로 동력이 전달되어 조향축부(20)가 회전된다. 이때, 모터구동부(421)는 운전자가 조향휠부(10)를 통해 조향축부(20)를 회전시키는 힘과 상응하는 조타력을 제공하면 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상용차용 조향장치(1)는 보조조향부(40)가 유압조향부(30)에 장착되어 운전용 조타력을 제공할 수 있다. 이로 인해 보조조향부(40)를 이용하여 자율주행 또는 군집주행을 실현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 조향휠부 20 : 조향축부
30 : 유압조향부 40 : 보조조향부
41 : 보조하우징부 42 : 보조모터부
43 : 보조전달부 44 : 보조풀리부
421 : 모터구동부 422 : 모터축부
423 : 모터풀리부 424 : 모터제어부
425 : 모터신호부

Claims (6)

  1. 조향휠부;
    상기 조향휠부와 연결되고, 상기 조향휠부의 회전력을 전달하는 조향축부;
    상기 조향축부에 연결되고, 유압에 의해 바퀴의 각도를 조정하기 위한 조타력을 생성하는 유압조향부; 및
    상기 유압조향부에 장착되고, 운전자의 조타 기능을 수행하도록 상기 조향축부에 조타력을 제공하는 보조조향부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상용차용 조향장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 보조조향부는
    상기 유압조향부에 장착되는 보조하우징부;
    상기 하우징부에 장착되는 보조모터부;
    상기 보조모터부의 동력을 전달하는 보조전달부; 및
    상기 보조전달부의 동력을 전달받아 상기 조향축부를 회전시키는 보조풀리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상용차용 조향장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 보조모터부는
    상기 보조하우징부의 외측에 결합되는 모터구동부;
    상기 모터구동부에서 돌출되어 회전되고, 상기 보조하우징부를 관통하는 모터축부; 및
    상기 모터축부에 형성되고, 상기 보조전달부의 내측에 맞물리는 모터풀리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상용차용 조향장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 보조모터부는
    상기 모터구동부를 제어하는 모터제어부; 및
    상기 모터제어부에 주행신호를 제공하는 모터신호부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상용차용 조향장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 보조풀리부는
    상기 조향축부에 압입되고, 상기 보조전달부의 내측에 맞물리는 것을 특징으로 하는 상용차용 조향장치.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 보조풀리부는
    내측이 상기 조향축부에 맞물리고, 외측이 상기 보조전달부에 맞물리는 것을 특징으로 하는 상용차용 조향장치.
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