KR100541348B1 - 차량용 조향 장치 - Google Patents

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KR100541348B1
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글레아스만베르논이.
글레아스만케이트이.
알렉산더워렌알.
홀튼로버트씨.
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토르벡 인코포레이티드
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Abstract

조향 장치는 엔진/동력 전달 장치(10, 12)와 차량의 각 측부와 연관되는 각각의 추진 액슬 사이의 차량 구동 계통에 좌우 공전 기어 장치(20, 22)를 개재한다. 공전 구동 장치는 회전하는 하우징 내에 지지되고 입력 및 출력 기어와만 맞물리는 적어도 하나의 공전 클러스터 기어(60, 61)에 의해 상호 연결되는 입력 기어(54) 및 출력 기어(58)만을 포함한다. 상기 공전 장치는 (a)하우징(64)의 회전이 방지되는 경우에 실질적으로 1:1에 가깝게 선택되는 속도비로 구동 토크가 전달되고, (b)조향 토크가 하우징을 회전시키는 경우에 동일한 비율로 차량의 한쪽 속도를 낮추도록 설계된다. 상기 조향 장치는 궤도 차량, 보트, 및 항공기의 구동 계통에 적절하다.
조향 장치, 구동 토크, 조향 토크, 궤도, 공전 장치, 기어비, 보트, 항공기, 궤도 차량, 입력 기어, 출력 기어, 차동 장치

Description

차량용 조향 장치 {STEER-DRIVE FOR VEHICLES}
본 발명은 궤도 차량(예를 들어 타이어로 둘러싸인 조향식 바퀴가 아닌 트랙터, 탱크, 불도저 등과 같이 지면과 접촉하는 무한 궤도를 이용하는 차량) 및 보트와 항공기를 위한 단순화된 조향 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 핸들(steered wheel) 또는 러더(rudder)의 사용이 필요하지 않고 종래의 조향 액추에이터에 의해 차량이 항상 조향될 수 있도록 하는 단순화된 조향 시스템에 관한 것이다.
종래에, 포장 도로 및 눈길, 울퉁불퉁한길, 또는 진흙탕길과 같은 비포장 도로 모두에 적합한 궤도 차량의 형태에 대한 심각한 요구가 있었다. 이러한 차량에 대한 요구는 자연 재해(폭설, 홍수 등)는 물론, 개발 도상 국가에 특히 필요하다. 안타깝게도, 대부분의 모든 현존하는 자동차는 실질적인 동작을 위해 기반 시설(포장된 도로, 교량 등)이 필요하고, 개발 도상 국가들은 이러한 종래 차량을 위해 필요한 기반 시설이 낙후되어 있다. 또한, 현재 사용되고 있는 화물 운반 전용 비포장 도로용 차량은 매우 커다란 바퀴 또는 무겁고, 동작이 느리고, 포장 도로를 손상시키는 매우 거추장스러운 궤도를 가져서 포장된 도로 상에 사용하기에 부적절하다. 반면에 바퀴가 작은 차량이 판매되고 있지만, 이것은 일반적인 다수의 승객 또는 제품 수송에 대한 하중을 수송하는데 적절하지 못하고, 이들 구동 바퀴는 비포장된 지면에 의해 손상될 뿐만 아니라 진흙탕 또는 눈밭에 쉽게 빠질 수 있다.
본 출원 발명자의 선행 기술(예를 들어, V. E. Gleasman 등에게 허여된 미국특허 제4,776,235호)은 다른 도로용 차량이 조향되는 것과 동일한 방식으로 하나의 조향 휠에 의해 궤도 차량을 조향할 수 있도록 한다. 이러한 종래의 조향 장치에서는, 차량의 동력 전달 장치와 궤도 추진 샤프트 사이의 동력 전달 계통에 삽입되는 유체-기계(또는 전기-기계) 시스템의 일부분으로서 한 쌍의 표준 차동 기어 장치 또는 한 쌍의 표준 감속 기어 장치(V. E. Gleasman 등에게 허여된 미국특허 제4,895,052호 참조)가 상호 연결된다. 이들 조향 장치는 차량 각각의 궤도에 공급되는 구동 토크를 가감함으로써 차량이 어느 한쪽 궤도를 통시에 고정하거나 제동할 필요 없이 종래의 조향 휠에 의해 조향될 수 있도록 한다.
선행 기술의 시스템이 전술한 작동을 만족하는 특성에도 불구하고, 이들은 비교적 대형이고 기계적으로 복잡하다. 이들 조향 장치 시스템이 자동차에 필요한 종래의 엔진 및 동력 전달 장치를 대체하지 못하기 때문에, 추가의 공간이 필요하고 중량이 증가된다. 따라서, 조향 장치의 크기 및 중량을 감소시키는 것이 상업적으로 요구된다. 이러한 크기 및 중량의 감소는 엔진으로부터의 차량 구동 토크 및 궤도를 통한 동력 전달에 필요한 소재의 크기 및 강도에 의해 주로 제한된다.
차량의 동력 전달 계통 전체에 위치되는 여러 부재에 의해 전달되는 최대 토크는 동력 전달 계통 전체의 다양한 감속 기어 비율에 의한 엔진 출력의 임의의 증가에 의해 결정된다. 예를 들어, 동력 전달 계통이 회전되는 입력 샤프트의 속도 를 2:1의 비율로 감소시키는 기계적 감속 장치를 포함하는 경우, 전달되는 토크를 효과적으로 2배 증가시키는 기계적인 장점을 갖게되어, 일반적으로 고속 회전하는 다른 유사한 동력 전달 계통 부재에 비해 2배의 강도를 갖는 감속 장치 부재가 필요하게 된다.
이와 관련하여, 표준의 유성 기어 장치(예들 들어, 전술한 선행 기술의 여러 상이한 장치)는 감속된 출력의 제한된 범위를 제공한다. [주: "표준 유성 기어 장치는 태양 기어, 외측 링 기어, 그리고 태양 기어 및 링 기어 모두와 맞물리는 유성 기어로 이루어지고, 유성 기어는 캐리어의 암에 의해 지지된다. 이러한 유성 기어 장치는 다양한 증속 및 감속을 제공하도록, 즉 입력이 구성 요소(태양 기어, 링 기어, 또는 캐리어) 중 어느 하나를 회전시키면 출력은 다른 구성 요소의 어느 것으로부터 취해지도록 다양한 방법으로 이용된다. 그러나, 조향 및 구동 토크를 조합하는 실질적이 사용에서는 입력이 태양 기어를 통해 수용된다.] 자동차 교본에 따르면, 태양 기어로의 입력에 의하면, 표준 유성 기어 장치가 모두 실질적으로 2.5:1 내지 5:1 범위의 감속된 출력으로 제한된다. 즉, 이러한 유성 기어 장치의 부재는 감속에 의한 2.5 내지 5배의 토크 증가를 지지하도록 충분히 크게 만들어져야 한다. 따라서, 이들 선행 기술의 유성 기어 장치는 보다 작은 감속을 제공하는 구성 요소에 필요하게 되는 것보다 더욱 강력한(보다 크고 보다 무거운) 부재를 포함하여야 한다.
본 발명은 본원 발명자의 선행 기술인 조향 장치 시스템보다 경량이고 보다 소형인 추가의 변형을 개발하는 과정에서 새로운 시작품의 조향 장치 차량을 시험 하는 동안에 착안되었다. 본 발명이 조향 및 구동 토크를 조합하는 데에 동일한 기본 조향 장치 개념을 이용하였지만, 선행 기술의 조향 장치의 주요 부재를 공지된 비교적 간단한 기어 장치로 대체하였으며, 다시 말하면, 이러한 새로운 조합은 보다 소형이고 보다 경량일 뿐만 아니라 놀랍게도 기계적으로도 간단하고 비용이 절감되는 새로운 조향 장치를 이루게 되었다. 또한, 이러한 간단하고 경량이고 보다 소형인 조향 장치는 자동차가 아닌, 즉 보트 및 항공기에도 적용 가능하다.
주 적용에서, 본 발명의 조향 장치는 비포장 도로 뿐만 아니라 특히 일반적인 속도로 포장 도로를 주행할 수 있도록 하는 궤도 차량에 사용되도록 설계된다. 자동차 업계에는 잘 알려져 있는 것처럼, 고속으로 구동되는 대부분의 표준 차량은 일반적으로 차량의 엔진에 대하여 대략 4-5:1의 전체적인 감속비로 차량 타이어를 직접 구동하는 액슬을 회전시킨다. 본 발명의 주 목적 중의 하나는 이러한 일반적인 전체적 감속 대부분이 차량의 궤도 또는 프로펠러를 직접 구동하는 구동 액슬에 실질적이 되도록 하는 것이다. 즉, 본 발명의 조향 장치는 의도적이고 바람직하게 실질적으로 1:1이 아닌 1:1에 근접한 속도비(조향 장치, 즉 차량 동력 전달 장치의 출력에 대한 입력과 조향 장치 자체의 출력 사이의 비율)를 제공하도록 설계된다.
선행 기술의 조향 장치는 차량 구동 액슬 부근에 위치되는 표준 차동 장치 쌍 또는 표준 감속 기어 장치 쌍을 사용한다. 본 발명의 조향 장치는 표준 차동 장치나 표준 감속 기어 장치의 조합을 사용하지 않는다. 대신에, 구동 토크 및 조향 토크의 원하는 조합은 각각의 좌우 공전식 기어 장치에 의해 얻어진다. [주: 공전식 기어 장치(간혹 복귀된 애피사일릭 기어열(reverted epicylic gear trains)로 일컬어짐)는 V. E. Gleasman 등에게 허여된 미국특허 제5,186,692호인 "유압기계적 공전식 동력 전달(Hydromechanical Orbital Transmission)을 참조하면 알 수 있다.]
본 명세서에 기재한 조향 장치의 공전식 기어 부분은 형식이 상당히 간단하고, 적어도 하나의 공전하는 클러스터 기어에 의해 상호 연결되는 입력 기어 및 출력 기어만을 포함한다. 본 발명에 사용된 바와 같이, 이들 공전식 장치는 바람직하게 실질적으로 1:1에 가깝게 선택되는 속도비로 구동 토크를 전달하도록 설계되고, 어떤 경우에, 종래 기술의 조향 장치에 나타낸 표준 감속 기어 장치에 의해 이보다 작은 속도비가 실질적으로 얻어진다. [주: 조향 장치의 목적으로 사용되는 경우, 공전식 기어 장치는 1:1보다 크거나 작은 비율로 작동되어야 한다. 이러한 기어비의 선택을 결정하는 실질적인 고려가 이하에서 상세하게 설명될 것이며, 기재된 바람직한 공전식 장치는 조향 토크의 가감이 무시되는 경우에 구동 토크가 1:1.36의 비율로 각 장치를 통해 전달되도록 설계되는 것이 바람직하다.]
각각의 공전식 장치는 동일한 제1 축을 따라 정렬되고 상기 제1 축과 평행하게 위치되는 공전 샤프트 상에서 회전하도록 장착되는 적어도 하나의 공전하는 클러스터 기어에 의해 상호 접속되는 입력 기어 및 출력 기어를 갖는다. 공전 샤프트는 역시 상기 제1 축을 중심으로 회전하는 하우징 내에 지지된다. 하우징의 회전이 방지되는 경우, 입력 기어의 회전은 클러스터 기어를 구동시키고, 이것은 다시 출력 기어를 회전시킨다(예를 들어 1.36:1의 속도비로). 그러나, 공전 샤프트 를 지지하는 하우징의 회전은 클러스터 기어가 입력 및 출력 기어를 중심으로 공전하도록 하고, 입력 기어의 회전 속도가 일정하게 유지되더라도 이러한 클러스터 기어의 공전 운동은 출력 기어의 속도를 변화시킨다. 따라서 하우징의 일 방향 회전은 출력 기어의 속도를 증가시키는 반면, 하우징의 반대 방향 회전은 출력기어의 속도를 감소시킨다.
조향 제어는 간단한 기계적 배열의 각 공전 장치의 하우징 회전을 제어함으로써 이루어진다. 즉, 각 공전 장치 하우징의 회전은 차량의 조향 액추에이터의 작동에 응답하는 조향 구동 모터에 의해 제어되고, 조향 액추에이터 동작의 방향 및 거리는 조향 구동 모터의 방향 및 속도로 각각 변화되도록 변화된다. 조향 모터에 의해 생성되는 조향 토크는 각 하우징에 대한 각각의 로터리 커넥터, 예를 들어 웜기어와 연관된 각각의 웜에 의해 공전 장치의 하우징에 전달된다. 이 조향 토크는 좌우 공전 장치에 반대 방향으로 동시에 가해지고, 각 공전 장치의 입력 기어와 출력 기어 사이에서 전달되는 임의의 구동 토크에 추가된다. 즉, 이러한 간단한 방식으로, 구동 토크 및 조향 토크는 각 공전 장치에 의해 순간적으로 조합된다. 이러한 조향 토크가 동시에 가해지기 때문에, 차량의 한쪽에 있는 추진 부재(예를 들어, 궤도, 프로펠러, 제트)의 속도를 증가시키고 차량의 반대쪽에 있는 추진 부재의 속도를 동일한 비율로 감소시키며, 서로에 대한 이러한 궤도(프로펠러, 제트)의 속도 변화는 천천히 움직이는 추진 부재 쪽으로 차량이 회전하도록 한다.
[주: 구동 샤프트의 회전수가 주어진 상황에서의 차량 이동의 속도 및 방향을 결정하고, 이 회전수는 운반되는 하중 및 전달되는 토크에 의해 결정되기 때문 에, 용어 "구동 토크" 및 "조향 토크"는 흔히, 그리고 본 명세서에서(그리고 선행 기술에서) 대부분 "구동 회전수" 및 "조향 회전수"로 대체 사용되며, 각각은 일반적인 상태에서 차량의 구동 및 조향에 필요한 동작 변화를 언급하도록 의도된다.] 차량의 엔진이 작동하고 있지만 2개의 공전 장치의 입력 기어에 구동 회전수가 전달되지 않는 경우, 조향 회전수는 조향 구동 모터에 의해 공전 장치의 하우징에 여전히 전달될 수 있다. 차량의 브레이크가 걸리지 않는 경우에 이러한 것이 행하여지면, 차량은 자체의 중앙을 중심으로 선회하게 된다. 즉, 예를 들어 궤도 차량의 경우, 조향 구동 모터의 작동은 궤도가 동일한 속도로 동시에 반대 방향으로 이동하도록 한다. 양쪽 궤도가 움직이고 있기 때문에, 이러한 선회는 어느 쪽 궤도도 끌리지 않고 이루어지고, 따라서 차량이 위치한 지면에 최소의 영향을 준다.
바람직한 궤도 차량의 실시예에서, 각 궤도는 각각의 전방 및 후방 구동 액슬에 의해 구동되고, 전방 및 후방 구동 궤도 각각의 사이에서의 바람직하지 않은 "와인드-업(wind-up)"을 방지하기 위해, 공전식 조향 장치 각각의 출력 기어에 의해 전달되는 조합된 구동 토크 및 조향 토크는 각 트랙의 전방 및 후방 구동 액슬 사이에서 차동식으로 조합된 구동 토크 및 조향 토크를 분할하고 전달하는 좌우 측 토크 분할 차동 장치에 연결된다. 이러한 공지된 토크 분할 차동 장치는 선행 기술의 조향 장치에도 사용되지만, 본 발명의 바람직한 조향 장치의 실시예(최소로 감속되도록 설계됨)에서는 이러한 공지된 차동 장치의 크기가 작아질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
부품 수가 적고 저가인 것 외에, 조향 토크 및 구동 토크를 조합하기 위한 보다 간단한 수단을 제공하는 것에 더하여, 본 발명의 공전식 조향 장치는 선행 기술보다 다른 중요한 장점을 갖는다. 설계의 다양성이 상당히 용이하며, 그 이유는 기어 속도비가 상당히 넓은 실질적인 범위(예를 들어, 1:1 내지 13:1)에서 선택될 수 있고, 또한 이렇게 확장된 범위를 통해 본 발명의 공전식 구동 장치의 물리적 크기(예를 들어, 측정된 외경)가 선택된 임의의 특정 속도비를 위한 표준 감속 기어 장치의 크기보다 작기 때문이다. 그러나, 본 발명의 목적은 궤도 차량에 사용되는 경우에 조향 구동 시스템의 크기 및 중량을 제한하는 것이며, 기어비의 선택은 동일하거나 3:1 이하인 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 공전식 조향 장치(마찬가지로, 궤도 차량용으로 설계된 본 실시예에 사용된 내장 토크 분할 차동 장치)는 보다 작고, 경량이고, 보다 소형이며, 엔진과 각각의 차량 추진 부재 사이에서의 바람직한 대부분의 감속은 공전식 구동 장치의 출력 액슬과 추진 부재 사이에서 이루어질 수 있거나, 궤도 차량의 경우, 토크 분할 차동 장치 각각의 출력 액슬과 궤도 각각의 전방 및 후방 구동 액슬 사이에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 조향 장치가 일반 도로에서의 속도에서 사용되도록 의도된 궤도 차량용으로 설계되었을 때, 각각의 차동 장치와 각각의 궤도용 구동 액슬 사이의 최종 연결은 더욱 감속되도록 선택되어 동력 전달 장치가 차량의 엔진과 1:1로 작동할 때 대략 4-5:1의 전체 감속비로 될 수 있다.
도 1은 궤도 차량의 부분과 결합되는 주 조향 장치 부품의 조합된 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 공전식 구동 장치의 확대된 부분단면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명의 차동 장치 중 하나의 확대된 개략부분단면도로, 차동 장치의 2개의 출력 측과 연결되는 구동 스프로킷을 포함한다.
도 4는 보트의 구동 장치에 배열되는 주 조향 장치 부품의 조합된 개략적인 블록도로, 좌측(좌현) 추진 부재는 프로펠러로 나타냈고, 우측(우현) 추진 부재는 유체 분사 장치로 나타냈다.
도 5는 항공기의 부분에 결합되는 주 조향 장치 부품의 조합된 개략적인 블록도로, 좌측(좌현) 및 우측(우현) 추진 부재를 프로펠러로 나타냈다.
도 1에 나타낸 개략적인 블록도에서, 조향 장치는 좌측 궤도(L) 및 우측 궤도(R)에 지지되어 추진되는 궤도 차량의 주 부재(key elements)와 조합되어 있다. 바람직한 실시예에서, 궤도(L, R)는 주로 고무 또는 다른 탄성재로 이루어지고, 각각은 본 발명의 조향 구동 시스템에 의해 전방 및 후방 궤도 각각의 내부에 입혀진 타이어(T1, T2, T3, T4)와 마찰 접촉을 통하여 구동된다.
차량 엔진(10) 및 동력 전달 장치(12)는 메인 구동 샤프트(14) 및 베벨 기어(15, 16)를 통해 중심 축(19)을 따라 정렬된 중앙 추진 샤프트(18)에 구동 토크를 전달한다. 중앙 추진 샤프트(18)는 좌우 공전식 장치(20, 22) 각각의 사이에서 입력되는 구동 토크를 분할한다. 차량의 조향 액추에이터(26) 작동에 응답하는 조향 모터(24)(유압식 또는 전기식)는 좌우 각 세트의 로터리 커넥터를 구동시킨다. 즉, 조향 모터(24)는 좌측 웜(28)을 구동시킴으로써 좌측 웜기어(30)를 통해 조향 토크를 좌측 공전식 장치(20)에 전달하고, 체인 장치(32)는 좌측 웜(28)을 우측 웜(34)과 직접 연결함으로써, 조향 토크를 조향 모터(24)로부터 우측 웜기어(36)를 통해 우측 공전식 장치(22)에 전달한다. [주: 당업자들은 (전술한 선행 기술의 조향 장치에 나타낸 바와 같이), 조향 모터(26)의 기동력은 바람직하게 엔진(10)에 포함된 동력 인출 장치로부터 얻어진다는 것을 이해하여야 한다.]
좌우 측 웜/웜기어 세트(28/30, 34/36)는 크기 및 잇수비가 동일하며, 이들 세트는 반대 방향의 나선 각도(helix angle)를 갖는다. 즉, 웜(34)은 웜(28)과 항상 동일한 방향 및 동일한 속도로 회전하고, 그 반대쪽 치열은 웜기어(30)의 반대 방향으로 웜기어(36)를 회전시킨다.
좌우 공전식 장치(20, 22)는 각각의 좌우 차동 장치(42, 44)에 조합된 구동 토크 및 조향 토크(상세하게 후술함)를 전달하는 각각의 출력 샤프트(40, 41)를 갖는다. 전술한 바와 같이, 구동 토크 및 조향 토크는 각각의 전방 및 후방 체인 스프로킷 사이의 차동 장치(42, 44)에 의해 재차 분할된다. 즉, 후방 구동 스프로킷(46, 48)은 토크를 후방 구동 액슬(50, 51)에 전달하고, 전방 구동 스프로킷(47, 49)은 토크를 전방 구동 액슬(52, 53)에 전달한다. 따라서, 각 궤도(L, R)는 구동 토크 및 조향 토크 구동의 분리된 조합에 의해 구동되고, 또한 전방 및 후방 궤도(L, R) 각각의 사이의 와인드-업은 각 궤도의 전방 및 후방 구동 액슬 사이 토크의 차동 분할에 의해 방지된다.
도 2에 확대하여 상세하게 나타낸 좌측 공전식 장치(20) 및 우측 공전식 장치(22)를, 간단하게 조향 제어하고 고속에서 토크를 동력 전달함으로써 전술한 선행 기술에 비해 이들 조향 장치 및 구동 장치의 크기 및 중량을 감소시킬 수 있도록 한 특성을 중점으로 설명한다.
전술한 바와 같이, 중심 축(19)을 따라 정렬된 중앙 추진 샤프트(18)는 베벨 기어(16)에 고정되어 메인 구동 샤프트(14) 및 베벨 기어(15)와 함께 회전한다. 중앙 샤프트(18)는 또한 공전식 장치(20, 22) 각각의 입력 기어(54, 55)에 각각 고정된다.
공전식 장치(20, 22)는 본질적으로 동일하기 때문에, 공전식 장치(20)만을 상세하게 설명한다.
중심 축(19) 상의 입력 기어(54)와 동축 상으로 장착되는 출력 기어(58)는 좌측 출력 샤프트(40)에 고정된다. 입력 기어(54) 및 출력 기어(58)는 각각이 중심 축(19)과 평행하게 위치되는 공전 샤프트(62)를 중심으로 회전하도록 장착되는 2세트의 클러스터 기어(60/61) 치열과 맞물려 상호 접속된다. (2세트의 클러스터 기어만 나타냈지만, 당업자들은 3세트 또는 4세트의 클러스터 기어가 사용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.) 각각의 공전 샤프트(62)는 역시 중심 축(19)에 대하여 회전하도록 장착되는 하우징(64)에 위치하여 유지되고 함께 움직인다. 따라서, 하우징(64)의 임의의 움직임은 클러스터 기어(60/61)가 입력 및 출력 기어(54, 58)의 외주 둘레를 움직이도록 한다.
그러나, 하우징(64)의 움직임이 방지되면 클러스터 기어(60/61)는 공전하지 않고, 입력 기어(54)의 회전은 짝을 이루는 기어 쌍의 잇수에 의해 결정되는 기어비에 따라 출력 기어(58)에 전달된다. 즉, 입력 기어는 클러스터 기어(60)와 짝을 이루고 클러스터 기어(61)는 출력 기어(58)와 짝을 이룬다.
전술한 바와 같이, 기어 감속비 증가의 최소화에 의해 차량 구동 계통 전체에서 크기 및 중량의 상당한 감소가 실현되고, 이로 인해 토크 부하가 증가되는 것을 감소시켜 기계적인 장점을 가져온다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 베벨 기어(15, 16)에 대하여 1:1에 가까운 기어비가 사용되어 좌우 공전식 장치(20, 22)에 전달되는 토크 부하가 메인 구동 샤프트(14)에 의해 전달되는 토크 부하보다 약간만 크거나 작게 유지되도록 한다. 특히 바람직한 실시예에서, 베벨 기어(15, 16)는 약간의 언더-드라이브(under-drive), 즉 1.36:1이 되도록 설계되며, 그 이유는 이하에서 설명한다.
마찬가지로, 공전식 장치(20, 22) 각각에서의 기어비는 1:1보다 약간 크거나 작게 유지되지만, 조향 모터(24)(도 1에만 나타냄)의 요구되는 속도 및 크기에 의해 발생되는 한계에 대하여 1:1에 가까운 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 대하여 다음과 같은 기어 잇수비가 선택된다.
기어 잇수
입력 기어(54) 28
클러스터 기어(60) 24
클러스터 기어(61) 28
출력 기어(58) 24
하우징(64)의 회전이 방지되는 경우, 이러한 기어 치열의 조합은 중앙 추진 샤프트(18)로부터 출력 샤프트(40, 41) 각각에 1:1.36의 기어비로 구동 토크를 전달한다. 이러한 속도는 베벨 기어(15, 16)에 의해 제공되는 약간의 언더-드라이브 오프셋을 증가시켜서 출력 샤프트(40, 41)에 의해 출력되는 구동 토크의 출력이 메인 구동 샤프트(14)(도 1 참조)와 1:1로 짝을 이루는 속도로 전달된다.
상기한 바와 같이, 하우징(64)에 고정되는 로터리 커넥터는 짝을 이루는 각각의 웜(28)에 의해 회전되는 웜기어(30)의 형태이며, 웜(28)은 조향 액추에이터(바퀴)(26)의 작동에 응답하여 조향 모터(24)에 의해 구동된다(모터(24) 및 조향 휠(26)은 도 1에만 나타냄). 조향 휠(26)이 중립 위치의 우측으로 회전되면, 조향 모터(24)는 조향 휠(26)이 움직이는 거리(즉, 원호의 길이)에 따라 여러 회전 속도로 제1 방향으로 회전하고, 조향 휠(26)이 중립 위치의 좌측으로 회전되면, 조향 모터는 조향 휠(26)이 움직이는 원호의 길이에 따라 여러 회전 속도로 다시 반대 방향으로 회전한다.
이러한 조향 모터(24)의 회전은 체인 장치(32)를 통해 웜(28) 및 웜(34)을 구동시킨다(도 1 참조). 웜(28, 34)은 반대 방향의 나선 각도를 갖기 때문에, 조향 모터(24)가 회전하면 웜기어(30, 36)가 동일한 속도로 반대 방향으로 회전한다. 따라서, 조향 윌(26)이 우측으로 회전하면, 조향 모터(24)의 회전은 출력 기어(58) 및 샤프트(40)의 속도가 증가되는 방향으로 웜기어(30) 및 공전 장치(20)의 하우징(64)을 회전시키고, 동시에 출력 샤프트(41)의 회전 속도를 동일한 양만큼 감소되는 반대 방향으로 웜기어(36) 및 공전 장치(22)의 하우징을 회전시킨다. 이 러한 속도 변화가 궤도(L, R)에 전달되었을 때 차량은 우측으로 회전한다.
조향 토크는 공전 장치의 기어 잇수에 의해 결정되는 "공전 비율"에 의해 출력 샤프트(40, 41)의 회전을 가감한다. 공전 비율은 입력 기어(54)의 회전이 방지되는 경우(즉, 메인 구동 샤프트(14)로부터 구동 토크가 전달되지 않는 경우), 하나의 하우징(64) 공전에 응답하여 출력 기어(58)의 회전수를 결정한다. 전술한 표에서 선택된 기어에 의하면 공전 비율은 2.77:1이다. 즉, 구동 방향에 따라 각 하우징의 회전은 출력 기어(58)에 대하여 0.36회전을 가감한다.
전술한 바와 같이, 조향 장치의 기어 감속비는 1:1에 가깝게 최소화하는 것이 바람직하지만, 실질적인 고려가 이러한 감속의 선택을 결정한다. 이러한 여러 실질적인 고려는 (1)조향 토크를 생성하는데 필요한 조향 모터의 크기, (2)차량이 모두 기대한대로 조작되는 동안 적절한 조향 제어를 보장하는데 필요한 웜/웜기어 조합(웜기어 직경, 웜 리드 등), (3)차량 작동에 필요한 여러 가지 토크 중에서 절충됨으로써 결정된다.
예를 들어, 매우 높은 마찰 계수 상태인 경우(예를 들어, 차량이 최대 하중으로 콘크리트 상에 서 있고 전후방 어느 쪽으로도 움직이지 않는 경우), 조향 장치가 차량을 피벗 회전시킬 수 있어야 한다고 가정한다. 상당한 조향 토크(차량을 60% 수준으로 추진하는데 자주 요구된 토크)가 필요할 때, 웜/웜기어(28/30, 34/36)와 공전 장치(20, 22)의 공전 비율의 적절한 조합을 통해 공급되는 매우 높은 기계적 장점(예를 들어 조향 모터(24)와 출력 샤프트(40) 사이의 60:1의 매우 높은 기어 감속)과 관련하여 비교적 작은 모터(24)에 의해 이러한 상당한 조향 토 크를 제공할 수 있다.
그러나, 이러한 매우 높은 기어 감속(예를 들어 60:1)에서는, 차량이 고속으로 주행하는 경우에 적절한 조향 조절을 하는데 필요한 회전 속도의 가감을 위해 조향 모터가 예외적으로 신속한 응답 시간을 필요로 하고 예외적으로 고속으로 회전하여야 한다. 또한 피벗 회전 및 고속 조작 외에, 차량 작동을 위해 필요한 다른 특성, 예를 들어 회전 반경 또한 조향 제어를 위한 이러한 높은 기어비를 선택함으로써 악영향을 받을 수 있다.
따라서, 실질적인 작동에서, 기어비 선택은 모든 의도하는 차량 기능이 적절한 조향 제어를 제공할 수 있도록 절충됨으로써 이루어진다. 바람직한 조향 장치에서, (전술한 바와 같이 입력 기어(54)와 출력 기어(58) 사이의) 조향 장치 토크비가 1.36:1인 것 외에, 웜(28)과 웜기어(30) 사이의 감속비는 전술한 2.77:1의 공전 비율과 관련하여 대략 15:1로 선택되어, 조향 모터(24)의 출력 샤프트와 출력 기어(58) 사이에서 전체적으로 41.5:1의 감속을 제공하도록 한다. 이렇게 선택된 감속비는 차량의 경량 디젤 트럭 엔진(10)에 의해 작동되는 경우 대략 2800rpm의 최대 속도가 가능한 유압 조향 모터(24)와 조합되어 콘크리트 상에서 피벗 회전을 가능하게 하고, 고속에 응답하여 신속한 조향이 가능하게 하고, 상업적으로 경쟁력 있는 회전 반경을 보장한다. 즉, 궤도 차량이 11.2km(7miles)/hour의 속도로 주행하는 경우, 정상적인 작동 중에 1분에 6회전으로 피벗 회전을 할 수 있고, 10.5m(35feet)의 반경으로 회전할 수 있다.
전술한 비율은 단지 예시적인 것이고 다양화될 수 있으며, 동력 전달 장치의 출력과 공전 장치의 출력 사이의 전체적인 비율이 여전히 1:1에 가깝게 유지될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 다른 가능한 배열에서, 다음과 같은 기어 잇수비가 선택된다.
기어 잇수
입력 기어(54) 24
클러스터 기어(60) 28
클러스터 기어(61) 24
출력 기어(58) 28
이러한 조합은 약간의 감속비, 즉 1:0.74의 감속비를 갖는 공전 장치를 제공한다. 이러한 감소를 보상하기 위해, 베벨 기어(15 및 16)가 선택되어 약간의 증가된 대략 0.74:1의 비율이 제공되어 조향 장치에 대하여 전체적으로 1:1에 가까운 속도비를 유지하도록 한다.
전술한 바와 같이, 토크 분할 차동 장치가 본 발명의 바람직한 실시예와 함께 사용되어 궤도 장치의 궤도 "와인드-업"을 방지하도록 한다. 많은 상이한 유형의 공지된 토크 분할 차동 장치가 본 발명에 사용될 수 있지만, 다음의 설명은 공지된 유형의 모든 기어가, "교차축(crossed-axis)"인, 토크 분할 차동 장치(예를 들어 4륜 구동 차량의 센터 박스에 사용되는 차동 장치인 Torsen®)와 통합되는 것을 당연하게 설명한다. [교차축 차동 장치 설계는 미국특허 제2,859,641호에 상세하게 설명되어 있음.]
도 3에는 좌측 차동 장치(42)를 확대하여 나타내었다. 도 1을 참조하여 전 술한 바와 같이, 좌측 공전 장치(20)에 조합된 구동 토크 및 조향 토크는 좌측 출력 샤프트(40)를 거쳐 좌측 차동 장치(42)에 전달된다. [주: 차동 장치(42) 및 체인 구동 스프로킷(46, 47)으로 한정되는 이하의 설명은 우측 차동 장치(44) 및 우측 체인 구동 스프로킷(48, 49)과 동등하게 관련되며, 그 이유는 이들이 서로 거울 대칭의 관계를 갖기 때문이다.]
차동 장치(42)는 바람직하게 모든 기어가, 전술한 공지된 유형의 토크 분할 차동 장치이다. 차동 장치(42)는 중심 축(19) 상의 출력 샤프트(40)에 키이 결합되어 함께 회전한다. 또한 중심 축(19) 상에서 회전하도록 장착되는 2개의 측부 기어(72, 74)는 중공 액슬(76) 및 솔리드 액슬(78)에 각각 접속된다.
도 3에 단지 개략적으로만 나타낸 차동 장치(42)는 액슬(76, 78)이 상대 회전하도록(즉, 차동) 지지되는 공지된 합성 유성 기어 배열을 포함하여 상기 액슬이 상이한 속도로 구동되도록 허용한다. 태양 기어로서 작용하는 측부 기어(72, 74)는 중심 축(19) 상에서 공전하도록 하우징(70)에 의해 지지되는 한 쌍의 컴비네이션 기어(80, 81)에 의해 상호 연결된다. 컴비네이션 기어(80, 81)는 맞물리는 쌍의 세트(하나만 도시함)로 배열되고, 원주 상에 이격되어 중심 축(19) 상에서 동일한 간격을 갖는다. 각각의 컴비네이션 기어(80, 81)는 측부 기어(72, 74) 중 하나의 헬리컬 웜 치열과 맞물리는 각각의 웜기어 중간부를 가지며, 스퍼 기어 치열(미도시)을 통해 서로 맞물리는 컴비네이션 기어의 각 세트가 이들의 외측 단부에 형성된다.
중공 액슬(76)은 구동 액슬(50) 및 타이어(T2)를 통해 궤도(L)의 후방을 구동시키는 좌측 후방 체인 스프로킷(46)에 키이 결합되고, 솔리드 액슬(78)은 구동 액슬(52) 및 타이어(T1)를 통해 궤도(L)의 전방을 구동하도록 좌측 전방 체인 스프로킷(47)에 키이 결합된다. 궤도(L)의 전방과 후방 사이의 바람직하지 않은 "와인드-업"은 액슬(76, 78) 사이에 분포된 토크를 분할하는 차동 장치(42)에 의해 최소화되어 보다 많은 토크가 천천히 움직이는 액슬 쪽으로 가도록 보장한다.
전술한 바와 같이, 포장 도로는 물론 비포장 도로에서 고속으로 주행하도록 설계된 궤도 차량에 사용되는 경우, 차량의 동력 전달 장치 출력(메인 구동 샤프트(14))이 최고속으로 설정되는 경우에는 엔진과 궤도 사이의 전체 기어비는 4-5:1이 바람직하다. 따라서, (도 1을 참조하면) 최고속의 동력 전달 비율은 간혹 약간의 오버-드라이브(즉, 1:1 이하)를 사용하고, 전술한 조향 장치는 어떠한 추가의 감속도 추가하지 않기 때문에, 출력 샤프트(40, 41)와 궤도(L, R) 사이에 추가의 감속을 제공할 필요가 있다. 이것은 스프로킷(50, 51, 52, 53)에 대하여 체인 구동 스프로킷(84, 85, 86, 87)의 직경을 증대시킴으로써 이루어진다.
바람직한 배열에서는 대략 4.6:1의 추가 감속이 제안된다.
비교적 작은 감속비(예를 들어 1.36:1 내외의 조향 토크)를 얻는 본 발명의 조향 장치는 크기 및 중량의 상당한 감소를 가능하게 하고, 보다 소형이어서 기존의 구동 계통에 보다 용이하게 장착되는 것을 가능하게 한다. 또한, 본 발명의 조향 장치는 조향 토크 및 구동 토크의 조합을 보다 간단하게 하고, 보다 넓은 범위 의 감속비 설계를 제공하고, 조립이 용이하며 제조 비용이 낮다. 본 발명의 이러한 장점은 또한 보트 및 항공기에 사용하기 적절한 새로운 조향 장치를 제공한다.
도 4의 개략도를 참조하면, 보트(100)는 각각의 좌우 공전 장치(120, 122)를 포함하는 조향 장치(114)에 구동 회전수를 제공하는 엔진(110) 및 동력 전달 장치(112)를 장비한다. 조향 장치(114)는 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 조향 장치와 상당히 유사하다. 즉, 전술한 구동 회전 외에, 조향 장치(114) 또한 조향 모터(124)로부터 조향 회전을 수용하고, 이러한 조향 방향 및 속도는 보트 조작자에 의해 보트의 조향 액추에이터(126)에 공급되는 동작의 방향 및 거리에 직접 응답하여 조향 모터(124)에 의해 생성된다.
전술한 바와 같이, 공전 장치(120, 122)의 출력은 조향 장치(114)에 전달되는 구동 회전에 전술한 조향 회전이 가감된 조합이다. 공전 장치(120, 122)의 출력은 좌현(좌측) 구동 장치(132) 및 우현(우측) 구동 장치(136)에 각각 전달되어 좌현 및 우현 추진 부재(134, 138)를 각각 작동시킨다.
개략적으로 도시한 바와 같이, 좌현 추진 부재(134)는 프로펠러이고, 우현 추진 부재(138)는 유체 분사 장치이다. [주: 물론, 실질적으로는 좌현 및 우현 추진 부재는 모두 프로펠러이거나 모두 유체 분사 장치이고, 보트(100)의 양 부재는 명료하게 하기 위해 하나만 나타낸 것으로, 본 실시예의 조향 장치는 이들 부재의 어느 것과도 조합하여 사용될 수 있다.]
보트(100)가 작동 중이고 동력 전달 장치(112)에 의해 조향 장치(114)에 전달되는 구동 토크에 응답하는 경우, 조향 액추에이터(126)의 회전은 좌현 및 우현 추진 부재(134, 138)에 전달되는 구동 토크에 각각 가감되는 조향 토크를 생성시키고, 그 결과, 보트(100)는 물을 지나 진행하고, 조향 액추에이터(126)의 회전 방향으로 회전되고, 회전 각도는 액추에이터(126)가 움직인 속도 및 각도 거리에 직접 응답한다. 보트(100)의 이러한 회전은 종래의 러더를 사용하여 얻을 수도 있고 사용하지 않고 얻을 수도 있다.
또한, 전술한 추진 장치(134, 138)의 서로에 대한 방향 또는 추진력의 동시 변화는 보트(100)가 하나의 엔진(110)만을 가지더라도 얻어진다.
도 5의 개략도를 참조하면, 항공기(200)는 좌우 공전 장치(220, 222) 각각을 포함하는 조향 장치(214)에 구동 토크를 제공하는 엔진(210) 및 감속기(212)를 장비한다. 조향 장치(214)는 도 1, 도 2, 도 4를 참조하여 상술한 조향 장치와 상당히 유사하다. 즉, 전술한 구동 토크 외에, 조향 장치(214) 또한 조향 모터(224)로부터 조향 토크를 수용하고, 이러한 조향 방향 및 속도는 항공기 조작자에 의해 항공기의 조향 액추에이터(226)에 공급되는 동작의 방향 및 거리에 직접 응답하여 조향 모터(224)에 의해 생성된다.
전술한 바와 같이, 공전 장치(220, 222)의 출력은 조향 장치(214)에 전달되는 구동 토크에 전술한 조향 토크가 가감된 조합이다. 공전 장치(220, 222)의 출력은 좌현(좌측) 구동 장치(232) 및 우현(우측) 구동 장치(236)에 각각 전달되어 좌현 및 우현 프로펠러(234, 238)를 각각 작동시킨다.
항공기(200)가 작동 중이고 조향 장치(214)에 전달되는 구동 토크에 응답하는 경우, 조향 액추에이터(226)의 회전은 좌현 및 우현 프로펠러(234, 238)에 전달 되는 구동 토크에 각각 가감되는 조향 토크를 생성시키고, 그 결과, 항공기(200)는 공기 지나 진행하고, 조향 액추에이터(226)의 회전 방향으로 회전되고, 회전 각도는 액추에이터(226)가 움직인 속도 및 각도 거리에 직접 응답한다. 항공기(200)의 이러한 회전은 종래의 러더를 사용하여 얻을 수도 있고 사용하지 않고 얻을 수도 있다. 그러나, 당업자들은 적절한 제어에는 항공기의 보조 날개도 필요하다는 것을 이해하여야 한다.
또한, 전술한 프로펠러(234, 238)의 서로에 대한 방향 또는 추진력의 동시 변화는 항공기(200)가 하나의 엔진(210)만을 가지더라도 얻어진다.
종래의 방식으로 구동되는 보트 및 항공기가 운행중이 아닌 경우, 이들 각각의 포지션을 변경하는 것은 상당히 곤란하며, 본 발명의 다른 중요한 특징은 프로펠러가 추진 부재로서 사용되었을 때 보트 또는 항공기를 피벗 회전시킬 수 있다는 것이다. 따라서, 도 4 및 도 5를 참조하면, 보트(100)의 구동 장치(132, 136)는 한 쌍의 유사한 프로펠러(134)를 작동시키고, 항공기(200)의 구동 장치(232, 236)는 한 쌍의 유사한 프로펠러(234)를 작동시키는 것을 보장한다.
도 4를 다시 참조하면, 보트(100)가 작동 중이지만 운행중이 아니고 동력 전달 장치(112)에 의해 조향 장치(114)에 구동 토크가 전달되지 않는 경우, 조향 액추에이터(126)의 회전은 좌현 및 우현 구동 장치(132, 136)에 의해 동일한 반대의 조향 토크를 생성시키며, 이로 인해 각 구동 장치와 연관되는 프로펠러(134)의 반대 방향 회전을 일으켜서 보트(100)가 조향 액추에이터(126)의 회전 방향으로 물속에서 피벗 회전되도록 한다. 이러한 피벗 회전은 종래의 러더를 사용하지 않고 얻 을 수 있다.
마찬가지로, 도 5를 참조하면, 항공기(200)가 작동 중이지만 운행중이 아니고 엔진(210)에 의해 조향 장치(214)에 구동 토크가 전달되지 않는 경우, 조향 액추에이터(226)의 회전은 좌현 및 우현 구동 장치(232, 236)에 의해 동일한 반대의 조향 토크를 생성시키며, 이로 인해 각 구동 장치와 연관되는 프로펠러(234)의 반대 방향 회전을 일으켜서 반대 방향으로 구동되는 프로펠러의 에어포일(airfoil) 효과를 무효화시키고 항공기(200)가 조향 액추에이터(226)의 회전 방향으로 제자리에서 피벗 회전되도록 한다. 이러한 피벗 회전은 종래의 러더 또는 랜딩 기어의 제동을 사용하지 않고 얻을 수 있으며, 지상에서 항공기(200)의 이동성을 상당히 용이하게 한다.
상기한 항공기(200)의 추가적인 이동성은 특히 항공기(200)가 착수를 시도하는 수상 비행기인 경우에 가치가 있으며, 그 이유는 이러한 수상 비행기는 수상에서 저속으로, 특히 바람이 많은 조건에서 조작이 상당히 곤란하기 때문이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 새로운 조향 장치는 경량이고, 소형이고, 보다 콤팩트하고, 조립이 용이하며, 제조 비용이 낮으며, 보다 큰 범위의 감속비 설계를 제공한다. 또한 이들 본 발명의 많은 장점은 궤도 차량의 조작성을 상당히 향상시키고, 또한 보트 및 항공기에 대하여 완벽하고 새로운 역량을 부여한다.

Claims (12)

  1. 좌측 및 우측 구동 장치 각각에서 구동 토크 및 조향 토크를 수용, 조합, 및 전달하는 조향 장치 시스템에서,
    제1 축 상에 장착되는 입력 기어, 상기 제1 축 상에 장착되는 출력 기어, 상기 입력 및 출력 기어와만 맞물리고 상기 제1 축과 평행하게 위치되는 공전 샤프트 상에서 회전하도록 장착되는 적어도 하나의 클러스터 기어를 각각 갖는 좌우 공전 장치,
    구동 토크를 제공하기 위해 상기 입력 기어 각각에 연결되는 입력 구동 장치,
    회전 부재 사이에서 토크를 전달하기 위한 2세트의 로터리 커넥터, 및
    상기 2세트의 로터리 커넥터에 작동 가능하게 연결되는 조향 모터
    를 포함하고,
    상기 2세트의 로터리 커넥터 중 각 세트의 하나의 커넥터가 상기 하우징 각각에 회전되도록 부착되고,
    상기 공전 샤프트는 상기 제1 축 상에서 회전하도록 하우징 내에 장착 지지되어 상기 공전 샤프트 및 상기 클러스터 기어가 상기 제1 축과 상기 입력 및 출력 기어를 각각 공전할 수 있도록 하고,
    상기 하우징의 회전이 방지되었을 때 상기 클러스터 기어와 상기 입력 및 출력 기어 사이의 기어비는 상기 입력 기어의 회전이 3:1 이하의 비율로 상기 출력 기어를 회전시키도록 선택되며,
    상기 조향 모터는 상기 각 하우징에 동시에 조향 토크를 제공하며,
    상기 조향 토크는 상기 하우징을 반대 방향으로 동일하게 회전시켜서 상기 조향 토크가 상기 입력 기어의 회전에 의해 상기 출력 기어에 전달되는 임의의 구동 토크와 조합되도록 제공되는
    조향 장치 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 기어의 회전이 방지되고 상기 조향 토크가 동시에 제공되어 상기 하우징을 반대 방향으로 동일하게 회전시키는 경우, 상기 출력 기어에는 상기 조향 토크만이 전달되는 조향 장치 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    좌우 측 각각의 구동 장치, 상기 구동 장치에 구동 토크를 전달하기 위한 메인 구동 장치, 및 원하는 방향으로 차량을 이동시키도록 지시하기 위한 조향 액추에이터를 구비하는 차량을 추가로 포함하고,
    상기 조향 모터는 상기 조향 액추에이터의 작동에 응답하고,
    상기 입력 구동 장치는 상기 입력 기어 각각에 구동 토크를 제공하기 위해 상기 메인 구동 장치와 연결되는 중앙 추진 샤프트를 포함하는
    조향 장치 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    선택된 상기 기어비는 2:1 이하이지만 1:1보다 크거나, 1:1보다 작은 비율로 상기 출력 기어를 회전시키는 조향 장치 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로터리 커넥터 세트 각각은 짝을 이루는 헬리컬 웜 및 웜기어를 포함하되 상기 헬리컬 웜 및 웜기어 세트는 각각 반대 방향의 나선 각도를 가지며,
    상기 조향 모터는 상기 헬리컬 웜 중 제1 웜을 구동시키고,
    상기 헬리컬 웜 중 다른 웜은 상기 제1 웜에 연결됨으로써 동일한 방향으로 회전되는
    조향 장치 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 헬리컬 웜은 체인 구동에 의해 연결되는 조향 장치 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 하우징의 회전이 방지되는 경우, 상기 출력 기어는 상기 입력 기어의 회전에 응답하여 x:1 (0<x<2)의 속도비로 회전하고, 상기 중앙 추진 샤프트가 상기 메인 구동 장치로부터 1:x의 속도비로 상기 구동 토크를 수용하는 조향 장치 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 2개의 공전 장치의 제1 축은 동축 상으로 정렬되고, 상기 중앙 추진 샤프트는 또한 동일 축 상을 기준으로 회전하는 조향 장치 시스템.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 차량은 자동차이고 상기 좌우 측 구동 장치 각각에 연결되는 좌우 측 궤도를 갖고, 상기 각 궤도는 전방 및 후방 구동 액슬 각각을 가지며,
    상기 좌우 측 궤도와 각각이 연결되고, 상기 공전 장치 중 하나의 출력 기어로부터 토크를 수용하여 그 토크를 상기 전방 및 후방 구동 액슬 사이에서 차동식으로 분할하도록 위치되는 좌우 차동 장치를 포함하여,
    상기 공전 장치의 출력 기어 각각에 전달되는 상기 구동 토크 및 조향 토크가 분할되어 상기 전방 및 후방 구동 액슬 각각에 차동식으로 전달되는
    조향 장치 시스템.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 차량은 보트이고, 상기 좌우 측 구동 장치에 연결되는 좌우 측 추진 부재를 구비하여 상기 공전 장치의 출력 기어 각각에 전달되는 조합된 구동 토크 및 조향 토크가 상기 좌우 측 추진 부재 각각에 전달되는 조향 장치 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 좌우 측 추진 부재 각각은 (a)프로펠러 또는 (b)유체 추진장치 중 하나 를 포함하는 조향 장치 시스템.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 차량은 항공기이고, 상기 좌우 측 구동 장치에 연결되는 좌우 측 프로펠러를 구비하여 상기 공전 장치의 출력 기어 각각에 전달되는 조합된 구동 토크 및 조향 토크가 상기 좌우 측 프로펠러 각각에 전달되는 조향 장치 시스템.
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