KR950000877B1 - 전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전 방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차

제 1 도는 본 발명 장치를 장착한 차대구조의 평면도.

제 2 도와 제 3 도는 본 발명 장착 자동차를 방향전환장치의 바퀴수단으로 들어 올린 상태의 실시예를 보인 배면과 측면예시도.

제 4 도는 본 발명의 방향전환장치를 발췌하여 방향전환 유도용 바퀴수단의 기립 및 절첩작동상태를 나타낸 작동상태도.

제 5 도는 본 발명 방향전환장치의 방향전환 유도용 바퀴수단을 기립 작동시킨 후 하강작동시켜 후륜을 지면에서 약간 들어준 상태를 나타낸 기립작동상태 단면도.

제 6 도는 본 발명 방향전환장치의 방향전환 유도용 바퀴수단을 버팀대장치에 접근시켜 절첩시킨 상태를 나타낸 절첩작동상태 단면도.

제 7 도는 제 6 도의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도.

제 8 도 내지 제 17 도는 본 발명의 방향전환장치를 장착한 자동차로서 방향전환의 실시예를 보인 실시도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 차대 2 : 후륜후레임

3 : 버팀대장치 4 : 후륜

5 : 차체 6 : 자동차

A : 방향전환장치 10 : 부착수단

11 : 실린더수단 12 : 승강용 정,역모우터수단

13 : 좌우회전용 정,역모우터수단 14 : 피스톤수단

15 : 리이드스크류 16 : 연통스프로켓

17,17' : 체인 18a,b : 트러스트 베어링수단

19a,b : 상,하부지지체수단 20 : 회전용 연동스프로켓

22 : 방향전환 유도용 바퀴수단 23 : 브라켓트

24 : 힌지부 26a,b : 인장스프링

28 : 부착판 29 : 가이드수단

30 : 활주로울러수단 32 : 셋팅용 록크수단

33 : 부착구조물 36 : 절첩셋팅용 괘지수단

40a,b : 제어스위치

41a,b,c : 좌,우회전제어스위치 및 중립스위치

본 발명은 전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차에 관한 것으로, 특히 본 발명은 본원인에 의하여 선출원된 특허출원 제 89-4546 호, 제 89-4547 호의 문제점들을 보완하여 기존 전륜구동자동차의 차대구조변경없이 장착할 수 있도록 창출한 방향전환장치를 후륜측에 별도로 부착된 버팀대(Suspension)의 중앙위치에 장착하는 구성으로, 기존 자동차의 일반적 운전 및 방향전환방식으로는 주,정차를 위한 방향전환이나 한차례의 핸들 회전조작으로 방향전환의 목적을 달성할 수 없는 경우의 방향전환 및 그외의 방향전환이 여의치 못한 도로 환경에서도 소기의 방향전환에 따른 목적을 달성할 수 있도록 한 것이다.

오늘날 첨단문명 발달과 함께 자동차 문화가 급진적으로 도래되고 있는 실정이며, 이에 따라 자동차 문화는 인구도시집중화를 유발하게 되어 세계각국 도시의 도로는 자동차 홍수시대를 맞고 있으며, 이로 인해 도시는 주차공간의 확보가 가장 심각한 과제였으며, 이의 해결책의 하나로 주차전용건물과 입체주차장치(Tower parking)를 건설하였으나, 도로의 정체현상이나 주차난을 해소하기에는 미흡하였다.

때문에 이러한 모든점을 고려해 볼때 자동차 자체의 능력을 주차난을 해결할 수 있다는 방안도 대두되고 있었으며, 그 일례로서 좁은 공간에서도 방향전환을 용이하게 시도할 수 있다면 자동차 한대가 주차에 필요한 단위면적을 축소시킬 수 있게 되고, 이는 곧 동일면적에 더 많은 댓수의 자동차를 주차시킬 수 있게 된다는 대단히 희망적인 주차난 해소방안이 될 것이다.

위에서 언급한 바와 같이 자동차의 방향전환반경을 최소화시키는 것과, 또는 별도의 장치를 이용하여 자동차 자체를 지면에서 부상시켜 측방으로 전진시킬 수 있고 그 상태하에서 어느정도 방향전환할 수 있는 장치들이 일본국 특허공보 소42-21689(1967. 10. 25 공고), 동 소49-30286(1969. 12. 6 공고)와 국내 특허공고 제 88-562 호(1988. 4. 15 공고)가 소개된 바 있으나, 이들 종래 발명은 기존 자동차의 차대구조를 변경해야 하는 근원적인 문제점과 또한 중량체의 유압기구 및 그것을 지탱하는 별도의 후레임구조 등이 추가로 장착되어야 한다는 문제점(차량중량의 극대화)이 있었으며, 외관디자인 변화와, 안전성의 여부 등이 불확실하여 실용화하기에는 많은 어려움이 뒤따랐었다.

또한, 상기한 같은 문제점을 보다 현실적으로 보완하여 창출된 발명으로서 본원인에 의해 선출원된 특허출원 제 89-4546 호, 제 89-4547 호 등이 있었으나, 이들 발명은 자동차의 방향전환이라는 측면에서 볼때에는 흠잡을 수 없는 것이기는 하나 자동차의 차대구조와 유압계통구조가 약간 변경되어야 한다는 문제점을 안고 있어 실용화에 어려움을 겪고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 발명과 선출원 발명이 안고 있는 문제점들을 해결하고자 창출한 것으로 본 발명은 우선 자동차의 방향전환을 협소도로에서도 용이하게 수행할 수 있는 목적달성은 물론이고, 특히 기존의 자동차의 차대구조변경없이 그 목적을 달성할 수 있도록 하는데 역점을 두고 발명한 것이다.

그러면 이하에서 본 발명을 상술하기로 한다.

제 1 도는 본 발명의 정착상태를 나타낸 실시예의 차대(frame) 구조(1)의 평면도로서, 차대구조(1)의 후륜후레임(2) 후측에 고정부착되고 후륜완충용 스프링 장치가 설치되는 버팀대장치(Suspension)(3)에 본 발명의 방향전환장치(A)가 설치되어 있다.

이 방향전환장치(A)가 부착되는 버팀대장치(3)는 차대구조(1)와는 별개의 구조로 제작되어 후륜후레임(2)의 후측(또는 전방측)에 고정부착되는 것이므로 차대구조(1)는 그대로 유지시킨 상태에서 그에 부착되는 버팀대장치(3) 자체만을 방향전환장치(A)가 부착되기 용이하도록 약간 구조변경하는데, 이 버팀대장치(3)가 갖는 구조상의 기능은 후륜(4)의 진동이 차체(body)(5)에 전달되는 것을 완화시켜주는 후륜완충용 스프링장치를 설치하도록 하는데 있으며, 후륜완충용 스프링장치의 설치위치는 후륜(4)의 내측에 근접된 부분이므로 버팀대장치(3)의 중간부위는 그 구조변경이 용이한 상태이다.

또한, 버팀대장치(3)에 설치한 방향전환장치(A)는 제 2 도와 제 3 도에서 보여지는 바와 같이 자동차(6)의 양측 후륜(4)을 동시에 지면(G)에서 약간 들어올릴 수 있어야하므로 자동차(6)의 좌,우 무게중심과 일치하는 곳으로서 버팀대장치(3)의 중심부위에 부착되어진다.

상기 방향전환장치(A)는 버팀대장치(3)에 보울트 등으로 부착시킬 수 있는 부착수단(10)을 갖는 실린더수단(11)과, 이 실린더수단(11)의 일측(도면중 우측)에는 감속장치(12a)가 일체로 장설된 승강용 정,역모우터수단(12)이 고정상태로 설치되어 있으며, 그 타측에는 감속장치(13a)가 장설된 좌우회전용 정,역모우터수단(13)이 승강이 자유롭도록 설치되어 있다.

실린더수단(11) 내부에는 습동자재한 상태로 하향 출몰작동하는 피스톤수단(14)이 장설되어 있고, 또 피스톤수단(14)의 중심부에는 제자리에서 좌,우로 회전하는 리이드스크류(15)가 나사조립된 상태이므로, 피스톤수단(14)의 중심부에는 암나사부(14a)가 나설되어 있다.

상기 피스톤수단(14)의 암나사부(14a)에 나사조립되는 리이드스크류(15)는 피스톤수단(14)을 승강시키는 작용만 하므로 그 하단은 피스톤수단(14)의 암나사부(14a)에 삽입되었을시 그 폐구단측에 근접한 상태의 자유단을 이루고 있으며, 리이드스크류(15)의 상단은 실린더수단(11)의 상부를 관통하여 연동스프로켓(16)을 축착할 수 있도록 하였으며, 이 연동스프로켓(16)은 승강용 정,역모우터수단(12)의 상부측으로 연출된 출력축(12b)에 축착된 구동스프로켓(12c)과 체인(17)으로 연결하여, 승강용 정,역모우터수단(12)의 정,역회전 출력이 리이드스크류(15)에 전달되도록 하였다.

한편, 방향전환장치(A)의 실린더수단(11)의 타측에 설한 좌우회전용 정,역모우터수단(13)은 피스톤수단(14)의 출현단측에 고정부착하여 피스톤수단(14)의 승강작동에 따라 함께 승강작동하도록 구성하며, 그 출현단에는 트러스트 베어링(thrust bearing)수단(18a)이 설치되어 있다.

상기 트러스트 베어링수단(18a)의 설치구성은 다음과 같다.

피스톤수단(14) 출현단의 하단에는 상부지지체수단(19a)이 고착되며, 하부지지체수단(19b) 상면에는 회전용 연동스프로켓(20)이 착설되어 있는데, 그 회전용 연동스프로켓(20) 구조는 하부지지체수단(19b) 상면에 일체로 구성할 수도 있다.

상,하부지지체수단(19a)(19b)의 사이에는 트러스트 베어링수단(18a)을 개재하고, 하부지지체수단(19b)의 저부측에서 삽입, 관통되는 체결보울트(21)의 끝부분을 피스톤수단(14) 출현단에는 나사조립시키는 구성으로 상,하부지지체수단(19a)(19b)을 조립시켰으며, 상,하부지지체수단(19a)(19b)의 요홈(19a')19b')속에 삽입된 트러스트 베어링수단(18a)은 상부지지체수단(19a)과 하부지지체수단(19b) 상면에 착설된 회전용 연동스프로켓(20)을 이격시키는 기능을 겸하여 회전가능하게 하는 기능을 담당하면서 수직하중을 지탱하도록 한다.

또한, 하부지지체수단(19b)의 일측가장자리에는 경첩돌부를 돌설하여 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 브라켓트(23) 상면 일측 가장자리에 돌설한 경첩돌부와 힌지부(24)로 결합하여 브라켓트(23)가 기립되었을 경우에는 그 상면이 하부지지체수단(19b)의 저부와 밀착되게 하며, 그 반대로 절첩되었을 경우에는 그 절첩각도가 거의 직각을 이루도록 하였다.

그리고 하부지지체수단(19b) 상면에 착설한 회전용 연동스프로켓(20)은 좌우회전용 정,역모우터수단(13)의 감속장치(13a)의 출력축(13b)에 축착한 회전구동스프로켓(13c)에 체인(17')으로 연설하여 하부지지체수단(19b)과 그 저부에 착설되어진 브라켓트(22)에 좌우회전용 정,역모우터수단(13)의 정,역회전출력을 전달시키므로서, 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 좌 또는 우측으로 선택 회전시킬 수 있음을 물론 회전작동후 중립상태로 원위치회전이 자유롭도록 구성하였다.

상기와 같은 구성의 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 기립과 절첩작동 및 그 작동에 따른 록크셋팅수단의 구성을 설명하기로 한다.

편의상 방향전환 유도용 바퀴수단(22)이 기립된 상태이고 또 기립방향이 자동차(6) 자체의 전,후방향에 대하여 일치한 상태로 하여 설명하면, 하부지지체수단(19b)의 전방일측에 돌설된 고정돌기(25a)는, 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 수직중심선상의 우측으로 편중된 위치에서 브라켓트(23) 일측지지대(23a) 중간부의 가동돌기(25b)에 타단이 연결되는 인장스프링(26a)의 일단이 연결되도록 하여 브라켓트(23) 기립작동시 인장스프링(26a)의 설치 상태는 힌지부(24)를 우측으로 벗어난 상태로서 그 인장탄력은 브라켓트(23)와 하부지지체수단(19b)이 밀착되게 하는 상태가 되게 하며 전술의 인장스프링(26a)과 병합하여 브라켓트(23)의 기복 및 절첩작용을 신속히 수행하는 또 하나의 인장스프링(26b)의 일단은 상부지지체수단(19a)에 부착되어 좌우회전용 정,역모우터수단(13)을 지지하는 부착판(28)에 돌설시킨 고정돌기(27a)에 괘착시키고 타단은 브라켓트(23) 힌지부(24)의 반대측인 모서리 부분에 돌설된 가동돌기(27b)에 괘착시켜주며, 이와 같은 또 하나의 인장스프링(26b) 역시 그 인장탄력이 브라켓트(23)를 상향으로 들어올려주는 상태가 되도록 힌지부(24)의 상향측에 위치하도록 설치한다.

따라서 방향전환 유도용 바퀴수단(22)이 기립작동된 상태에서는 한쌍의 인장스프링(26a)(26b)가 "X"자형의 교차상태로 설치되어지며, 이때 그 교차점(P)은 도면상으로 볼때(제 4 도의 실선부분 참조) 힌지부(24)의 우측상향위치에 있게 되는 것이다.

또한, 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 절접작동시에는 그 절첩각도가 좌우회전용 정,역모우터수단(13)측으로 거의 직각상태로 절첩되어지는데, 바퀴수단(22)이 상승됨에 따라서 한쌍의 인장스프링(26a)(26b)의 교차점(P)은 힌지부(24) 우측상단에 부터 점차적으로 내려와 힌지부하측에 위치하게 되며, 이때 인장스프링들은 브라켓트(23)를 힌지부(24) 좌측(절첩방향)으로 잡아당기려는 인장력을 작용시키게 되고, 이에 따라서 바퀴수단(22)이 완전히 절첩되었을시에는 한쪽의 인장스프링(26a)은 힌지부(24)와 수령하게 되고, 다른하나의 인장스프링(26a)은 힌지부(24)의 좌측에서 인장력을 작용케 되어 바퀴수단은 절첩상태를 유지하게 된다(제 4 도의 가상선부분 참조).

그리고 전술한 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 기립 및 절첩작동은 피스톤수단(14)이 출현작동을 개시할때와 몰입작동이 완료하는 시점에서 자동으로 이루어지는데, 그 작동의 진행은 실린더수단(11)의 전방측(한쌍의 인장스프링 설치위치의 반대측)에 고정설치한 가이드수단(29)과 브라켓트(23)의 상방에 돌설시킨 활주로울러수단(30)에 의하여 이루어진다.

즉, 가이드수단(29)의 수직유도로(29a)의 진입단(29b)의 내벽은 하향으로 벌어진 "X"자형을 이루며, 수직유도로(29a) 상방의 경사유도로(29c)는 브라켓트(23)가 절첩되는 방향측으로 상향 경사져 있으며, 또한 활주로울러수단(30)은 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 수직중심선상에 대하여 힌지부(24)측으로 편중된 상태로 유착되어 있으며, 그 편중 설치이유는 방향전환 유도용 바퀴수단(22)과 이의 브라켓트923)의 절첩각도를 좋게 하기 위한 방편이며, 피스톤수단(14)의 승강작동시 가이드수단(29)의 경사유도로(29c)로 진입 또는 퇴출하는 활주로울러수단(30)에 의하여 방전환유도용 바퀴수단(22)과 브라켓트(23)는 절첩작용과 기립작용이 자동으로 진행되는 것이다.(제 6 도 참조).

또한, 상기와 같이 기립관 절첩되는 브라켓트(23)는 그 작용이 완료되는 순간 셋팅될 필요가 있으므로, 이에 따라 브라켓트(23)의 힌지부(24) 대향측 가장자리부에 록크홀(31a)을 천공하였으며, 이 록크홀(31a)을 통해 그 기립상태를 고정상태로 셋팅시켜주는 셋티용 록크수단(32)이 설치되어진다.

상기 셋팅용 록크수단(32)은 하부지지체수단(19b) 외측에 부착된 부착구조물(33)에 핀축(34)으로 유착되는데, 셋팅용 록크수단(32) 자체는 록크홀(31a)에 직접 삽입하여 괘지하는 고리형의 선단으로 된 괘지고리간(32a)과, 이 괘지고리간(32a)의 후단에 좌,우 회동이 가능하도록 핀(pin) 등으로 유착된 연결간(32b) 및 연결간(32b) 후단과 버팀대장치(3)의 일측단을 잇는 코일스프링장치(32c)로 구성되는데, 이의 작동은 절첩되었던 브라켓트(23)가 힌지부(24)를 기점으로 하여 회전하면 기립될 때 록크홀(31a)속으로 괘지고리간(32a)의 고리선단이 삽입되는 것이며, 삽입된 후에는 록크홀(31a)과 괘지고리의 구불어진 각도와, 또 코일스프링장치(32c)의 당김작용에 의하여 브라켓트(23)는 기립상태를 유지하게 된다.

상기 버팀대장치(3)의 일측단에 연결된 코일스프링장치(32c)의 일단은, 브라켓트(23)의 기립 및 절첩작용에 관계없이 항시 고정된 상태로서 피스톤수단(14)의 몰입작동이 어느 정도 완료되는 시점에서 브라켓트(23)가 절첩작동을 개시할 때에는 셋팅용 록크수단(32)의 괘지고리간(32a)의 고리형 선단이 핀축(34)을 기점으로 하여 상향으로 회동할 수 있도록 하는 인장탄력이 작용되게 하는 위치에 고정착설시키며, 그 반대로 피스톤수단(14)이 완전몰입상태에서 출현작동을 개시하여 가이드수단(29)의 경사유도로(29c)를 타고 내려오는 활주로울러수단(30)의 위치변화에 따라 브라켓트(23)가 완전히 기립작동을 완료한 상태에 이르기까지는 버팀대장치(3)의 일측단에는 고정시킨 코일스프링장치(32c)의 고정단축은 핀축(34)과의 관계에서 볼때 핀축(34)의 수평선상 하측에 위치하도록 하는 것이 바람직한 구성이며, 그 이유는 기립작동이 완료된 상태에서는 브라켓트(23)의 상면이 하부지지체수단(19b)의 저부에 밀착될 때 괘지고리간(32a)의 고리형선단이 밀착작용에 대한 장애용인을 제하기 위함이고, 이어서 계속되는 피스톤수단(14)의 출현작동으로 핀축(34)의 위치가 코일스프링장치(32c)의 고정단축의 수평선위치를 지나 계속 하향이동하는 상태가 될 때에는 코일스프링장치(32c)가 괘지고리간(32a)와 연결간(32b)를 상향으로 인장탄력을 부여하게 되어 괘지고리간(32a)의 고리형성단은 핀축(34)을 기점으로하여 하향회동하면서 록크홀(31a)에 삽입됨과 동시 괘지작용을 하게 되는데, 괘지고리간(32a)의 상면은 부착구조물(33)의 요홈상면에 의해 압압되는 상태로서 피스톤수단(14)의 하강작동 완료후 경사각의 증가작용으로 인한 코일스프링장치(32c)의 인장탄력에 의하여 괘지고리간(32a)의 고리형선단은 록크홀(31a)을 견고하게 괘지하게 되므로 하강작동 완료후의 방향전환 유도용 바퀴수단(22)이 자동차(6)의 후륜(4)을 지면에서 약간 들어올린 상태하에서 좌 또는 우로 회전하더라도 브라켓트(23)의 기립상태가 붕괴되는 일이 절대 발생되지 않는 것이다.

또한, 브라켓트(23)의 절첩작동은 앞에서도 언급한 바 있듯이 피스톤수단(14)이 그 몰입작동이 거의 완료되는 시점에서는 활주로울러수단(30)이 가이드수단(29)의 수직유도로(29a)를 따라 올라간 후 경사유도로(29c)에 진입하는 활주로울러수단(30)의 위치변환에 따라 브라켓트(23)가 절첩작동 개시하는 상태이며(이 경우에는 셋팅용 록크수단(32)의 괘지고리간(32a) 선단은 록크홀(31a)에서 이미 이탈된 상태이다). 이와같은 절첩작동시 "X"형을 이루고 있는 한쌍의 인장스프링(26a)(26b)의 교차점(P)도 변하게 되며, 그 교차점(P)이 도면상으로 볼때 힌지부(24)의 좌측으로 이동된 상태(제 4 도의 가상선부분 참조)에서는 한쌍의 인장스프링(26a)(26b)의 인장력이 브라켓트(23)의 절첩방향으로 작용하게 되어 브라켓트(23)는 신속하게 절첩되어지며, 브라켓트(23)의 절첩되는 쪽의 버팀대장치(3)내 상측에는 보울트축(35)으로 축착되고 스프링(37)으로연결되어 괘지고리부(36a)와 압지간(36b)으로 구성된 절첩셋팅용 괘지수단(36)이 설치되어 있는데, 절첩셋팅용 괘지수단(36)은 상승이동하는 압압간(38)이 압지간(36b)을 상향으로 압압할 때 회동하면서 그 괘지고리부(36a)가 브라켓트(23)의 일측벽에 끝단에 형성시킨 돌출고리부(39)를 걸어주도록 구성하여 브라켓트(23) 절첩작동 완료시 그 절첩상태가 견고하게 유지되도록 하므로서 자동차(6) 주행중 심한 진동현상에도 떨림현상이나 해지되는 현상이 일어나지 않게 하였다. 그리고, 브라켓트(23)의 기립시에는 피스톤수단(14)이 하강하는 상태이므로 압압간(38)도 내려가는 상태가 되어 괘지수단(36)은 스프링(37)에 의해 보울트축(35)을 기점으로 하여 좌측으로 회전하게 되어 괘지고리부(36a)는 돌출고리부(39)의 괘지작용을 해지하게 되는 것이다.

위와 같이 구성시킨 본 발명은 피스톤수단(14)의 승강작동 거리를 제어하는 제어수단으로서 실린더수단(11)의 일측 상,하부에 제어스위치(40a)(40b)를 부설하고, 그 제어스위치를 작동시키는 작동스위치(40)를 부착구조물(33)의 적절한 위치에 착설시켰으며, 또한 부착구조물(33) 외측벽에는 좌,우회전 제어스위치(41a)(41b) 및 중립스위치(41c)를 착설하고, 이들 각 스위치를 동작시키는 스위치작동구(42)는 고정상태로 있는 상부지지체수단(19a) 등에 고정부착한다.

상기 제어스위치(40a)(40b)는 승강용 정,역모우터수단(12)을 좌,우회전제어스위치(41a)(41b) 및 중립스위치(41c)는 좌우회전용 정,역모우터수단(13)을 각각 제어하도록 구성하였으며, 이들 각 스위치들은 각자에게 주어진 제어기능을 자동으로 수행하는 것이면 족하므로, 마이크로리미트 스위치 또는 전자 및 적외선을 이용한 센서 등을 선택할 수 있다.

한편, 본 발명의 장치를 작동시키는 방법은 운전자가 운전석에 탑승한 상태에서 조작할 수 있도록 함이 바람직한데, 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 좌 또는 우회전 및 중립위치 등을 확인하는 표시부는 실내 후시경을 동시에 관측할 수 있는 위치에 설치함이 좋으며(이는 방향전환 선택시 그 선택된 방향측에 장애물의 유무를 식별할 수 있도록 하기 위함이다), 좌,우화전 및 중립위치로의 조작레바는 운전자가 쉽게 조작할 수 있는 위치(예컨대 핸드브레이크레바 주위)에 설치함이 바람직하다.

그외에 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 승강작동 및 좌,우회전 등의 선택스위치부를 설치하고, 이 선택스위치부 조작후 핸들의 운전조작으로도 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 각 작동을 수행할 수 있도록 하는 것도 가능하다.

이상과 같은 본 발명으로 자동차의 방향전환에 대한 작용효과를 설명하기로 한다.

먼저, 자동차(6)를 주행운전할 때 방향전환 유동용 바퀴수단(22)이 제 4 도의 가상선부분과 같이 절첩된 상태로서 그 절첩상태는 한쌍의 인장스프링(26a)(26b)의 인장력과 절첩셋팅용 괘지수단(36)이 브라켓트(23) 일측의 돌출고리부(39)에 괘지된 상태이므로 방향전환 유도용 바퀴수단(22)은 자동차주행중 진동이 심하더라도 그 절첩된 상태를 확고히 유지하고 있는 것이며, 또한 방향전환장치(A) 자체는 자동차(6)의 차대구조(1)에 있어서 후륜후레임(2) 후측(또는 전방측)에 고정부착된 버팀대장치(3)에 설치되며, 버팀대장치(3)의 상방에는 승용차 모든 차종에 공간부가 형성되어 있으므로 그 공간부에 실린더수단(11)과 승강용 및 좌우회전용 정,역모우터수단(12)(13)이 삽입되게 하는 상태로 부착하였으므로 절첩된 방향전환 유도용 바퀴수단(22)과 지면(G)과의 높이는 차대구조(1)의 설치높이와 거의 동일한 높이로 설치할 수 있으므로 자동차의 주행에는 아무런 지장을 초래하지 않게 된다. 한편, 본 발명에서 도시한 자동차의 차종은 국내자동차회사인 현대자동차 주식회사에서 제작한 엘란트라(ELANTRA) 차종에 시험적으로 부착한 것을 보인 것으로 그 차종의 버팀대장치(1)는 본 발명의 방향전환장치(A)를 그대로 장착시키기에 구조상 약간의 어려움이 있어 본 발명에서는 그 차종의 버팀대장치(1)를 약간 구조변경하였으며, 기타 다른 차종의 경우 본 발명 장치의 장착이 용이한 것은 버팀대장치(1)의 구조변경없이 장착할 수 있다.

자동차(6) 주행중 방향전환을 하고자 할때 그 회전방향이 전류회전각도만으로 시도할 수 없는 경우나 가장 짧은 회전반경으로 방향전환하고자 할 경우 또는 주,정차를 위해 협소장소에 자동차를 진입시키고자 할 경우 등에는 먼저 자동차(6)를 일단 정지한 다음 운전자가 운전석에 탑승한 상태에서 방향전환장치(A)를 작동시키는 스위치(도시없음)를 "ON"조작한 다음 피스톤수단(14) 승강조작레바(도시없음)를 조작하여 피스톤수단(14)을 하강시키게 되면 압압간(38)도 하강을 개시하는 상태가되고, 이에 따라 절첩셋팅용 괘지수단(36)의 압지간(36b)의 압압력은 해지는 상태이므로 그 절첩셋팅용 괘지수단(36)의 괘지고리부(36a)는 스프링(37)의 인장력에 의해 브라켓트(23)의 돌출고리부(39)에 신속히 빠져오게 되며, 이와 동시에 브라켓트(23)의 상단에 유착시킨 활주로울러수단(30)이 가이드수단(29)의 경사유도로(29c)를 타고 내려오게 되므로 브라켓트(22)는 힌지부(24)는 힌지부(24)를 기점으로 하여 하향으로 회전하게 되는데, 이때 활주로울러수단(30)이 경사유도로(29c)의 하측에 도달하는 상태에 이르게 되면 브라켓트(22)의 회전각도는 "X"형으로 교차된 한쌍의 인장스프링(26a)(26b)의 교차점(P)이 도면상으로 볼때 힌지부(24)의 우측에 위치하는 상태가 되어(제 6 도의 가상선부분 참조) 그 한쌍의 인장스프링(26a)(26b)의 인장탄력은 브라켓트(22)를 기립시키는 방향측(도면상 우측)으로 작용하게 되므로 브라켓트(22)는 신속하게 기립작동을 하게 되며, 이와 같은 기립작동의 완료 상태는 브라켓트(22)의 상면이 하부지지체수단(19b)의 저부에 밀착되고, 또 그 밀착상태로 인장탄력을 받고 있게 되는 것이며, 또한 이러한 브라켓트(22) 기립작동의 완료시키는 피스톤수단(11)의 하강작동시 부착구조물(33)의 핀축(34)이 코일스프링장치(32c)의 타단측을 버팀대장치(3)에 고정부착시킨 위치보다 동일선상의 수평선이 약간 위에 이르는 동안에 이루어지는 것이며, 이후 계속되는 피스톤수단(14)의 하강작동에 의해 핀축(34)의 위치가 점차로 낮아지게 되면 코일스프링(32c)는 핀축(34)을 기점으로 하여 괘지고리간(32a)의 고리형 선단을 록크홀(31a)쪽으로 회전 이동시키게 되므로서 괘지고리간(32a)의 고리형 선단은 록크홀(31a)속에 삽입된 상태로서 브라켓트(22)의 기립상태를 고정시키게 되고, 또한 부착구조물(33)에 의한 압압작용에 의하여 그 괘지력은 더욱 강한 상태가 된다.

따라서, 셋팅용 록크수단(32)은 힌지부(34)와 병합하여 브라켓트(22)를 견고히 셋팅시키고 있게 되고, 피스톤수단(14)의 하강작동으로 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 지면(G)에 닿으면서 계속되는 피스톤수단(14)의 하강작동력에 의해 자동차(6)의 후륜후레임(2)에 부착된 버팀대장치(3)를 들어올리게 되므로 결과적으로 자동차(6)의 양후륜(4)은 지면(G)에서 약간 뜨게 되는데, 이때 방향전환 유도용 바퀴수단(22)에는 자동차(6) 전체하중의 약 절반정도의 하중이 걸리게 되므로서, 피스톤수단(14)은 물론 리이드스크류(15)는 그에 걸리는 자동차(6)의 하중을 충분히 들어올릴 수 있도록 구성할 뿐 아니라 승가용 정,역모우터수단(12)의 출력과 리이드스크류(15)를 회전시키는 출력전달장치도 자동차를 들어올리기에 충분한 재질과 유기적 연결구성을 갖도록 하며, 자동차 하중이 걸린 상태에서도 리이드스크류(15)의 회전작동이 원활하도록 실린더수단(11)의 내상부와 리이드스크류(15) 상부 사이에 트러스터베어링수단(18b)을 개재시켰으며, 또한 좌우회전용 정,역모우터수단(13)의 출력과 그 유기적 연결구성 역시 자동차의 하중이 걸린 상태에서도 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 좌 또는 우측으로 방향전환이 원활한 상태로 구성하였으므로, 자동차(6)의 후륜(4)을 지면(G)에서 약간 들어올린 상태하에서도 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 좌 또는 우측으로 방향전환시킬 수 있는데, 방향전환시에는 자동차 하중이 걸려 있는 방향전환 유도용 바퀴수단(22)이 지면(G)과의 접촉에 의한 마찰저항이 작용하더라도 앞에서 설명한 바 있듯이 브라켓트(23) 자체가 힌지부(24)와 셋팅용 록크수단(32)에 의해 견고히 기립된 상태를 유지하고 있으므로 방향전환 유도용 바퀴수단(22)이 전도되는 사례가 발생되지 않게 된다.

한편, 위와 같은 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 승강작동과 방향전환작동은 운전가가 운전석에 탑승한 상태에서 수행하는 것이며, 또한, 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 승강작동 및 방향전환작동은 정,역모우터수단에 의한 기계적 동력전달장치 이외의 수단 즉, 모든 승용차종의 후륜측 버팀대장치와 그 상방에 형성된 공간부를 이용하여 구조변경없이 후륜측 버팀대장치와 그 상방에 형성된 공간부를 이용하여 구조변경없이 장착시킬 수 있는 규모로 제작가능한 유압계통구조로도 할 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명의 방향전환장치(A)로의 방향전환작용은 자동차(6)의 주행을 일시정지한 상태에서 운전자 운전석에서 방향전환장치(A)를 작동시키는 조작레바를 조작하여 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 하강시켜 후륜(4)을 지면에서 약간 들어올린 다음 방향전환하고자 하는 방향을 선택하여 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 좌 또는 우측으로 회전시킨 다음 핸들을 좌 또는 우로 회전조작하여 전륜을 방향전환하고자 하는 방향으로 회전시킨 상태하에서 전륜구동력으로 방향전환을 수행하는 것으로서, 이러한 방향전환에 따른 실시예를 제 8 도 내지 제 17 도에 의하여 설명하기로 한다.

이에 앞서 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 좌 또는 우회전 각도범위를 설명하면 그 회전각도범위는 전륜의 최대 회전각도범위를 넘지 않으며, 자동차(6)의 방향전환에 대하여 최소회전반경으로의 방향전환과 좁은 공간으로의 진행을 보다 신속하게 수행할 수 있도록 하기 위하여 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 회전각도를 일정각도범위를 단계적으로 또는 임의 조정하는 것보다는 전륜의 최대 회전각도범위와 동일한 각도폭으로 일시에 회전되도록 하는 것이 좋으며, 이는 방향젼환 유도용 바퀴수단(22)의 자동콘트롤 방식에 따른 각 제어스위치들의 설치 및 그들의 기능면에서 우수한 성능을 기대할 수 있는 것이다.

제 8 도는 도로의 우측 가장자리에 여러대의 자동차가 주차되어 있는 상태에서 자동차 한대가 들어갈 수 있는 정도의 공간이 마련되어 있으며, 그 공간은 자동차의 전장보다 약간 긴 상태로서 전륜의 회전각도만으로는 단시간내에 신속하게 주차시킬 수 없는 경우로서, 이 경우 본 발명의 방향전환장치(A)를 장착시킨 자동차(6)는 가상선 표시와 같이 자동차(6)의 앞부분을 주차 공간부에 비스듬히 진입시키는데, 이때 전방측에 있는 자동차와는 충분한 공간을 확보하고 후방측의 자동차와의 간격은 방향전환시 그 후미가 접촉을 피할수 있는 공간만 확보한 다음, 그 상태에서 자동차(6)를 일시정지하고, 이어서 방향전환장치(A)를 작동시켜 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 하강작동시켜서 후륜(4)를 지면(G)에서 약간 들어올린 후 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 자동차(6) 후미가 진입하고자 하는 방향(도면상 우회전)으로 회전작동시킨 후 운전자는 핸들을 조작하여 전륜이 자동차(6)의 전방을 진행시키고자 하는 방향으로 회전시키고 전륜을 구동시키면 자동차(6)는 제 8 도의 실선표시와 같이 주차시킬 수 있게 되며, 이러한 주차 진입방법은 방향전환장치(A)의 작동과 핸들조작만으로 신속하게 수행할 수 있으므로 차도상을 운행중인 다른 차에게 교통장애를 주는 일반적인 주차진입방법보다 훨씬 빠른 시간내에 이루어지는 것이며, 주차진입 완료후에는 방향전환장치(A)를 재작동시켜서 방향전환 유도용 바퀴수단(22)이 버팀대장치(3)에 밀접한 상태로 절첩작동시키면 평상시의 자동차와 같은 주차상태를 유지할 수 있을 뿐 아니라 혹은 이와 같은 주차진입이 잠시동안(도로교통법상 정차의 경우)으로서 즉시 출발하고자 할 때에는 방향전환 유도용 바퀴수단(22)이 후륜(4)을 지면(G)에서 약간 들어올린 상태 그대로 유지시켜도 방향전환장치(A)에 무리가 없으며, 이 경우는 재출발을 더욱 신속히 할수 있게 된다.

제 9 도는 도로(차도)의 우측가장자리에 자동차(6)가 여러대 주차되어 있는 경우에는 주행차선으로 진입하기 위한 방향전환으로 이 경우에도 마찬가지로 주차되어 있는 상태의 자동차(6) 후미를 방향전환장치(A)로 들어올려 후륜(4)을 지면(G)에서 약간 띄운 다음 자동차(6)가 방향전환에 따라 위치 이동되는 상태에 따른 후미의 이동방향으로 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 회전시킨 다음, 전륜도 자동차(6) 전방이 진행하는 방향으로 회전시킨 다음, 전륜을 구동시키면 자동차(6)는 제 9 도의 실선표시와 같이 방향전환되므로서 자동차(6)를 주행차선측으로 주행할 수 있는 상태로 신속하게 방향전환할 수 있게 된다.

또한 상기 제 8 도와 제 9 도의 실시예와는 다른 방법으로서 자동차(6)를 대각선 방향으로 전,후진시키는 방법으로 주차시킬 수 있다.

그 실시예 도면인 제 10 도와 제 11 도와 같이 주차시키고자 하는 진행방향으로 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 회전작동시키고 또 전륜도 같은 방향으로 회전조작한 경우에는 전륜과 방향전환 유도용 바퀴수단(22)이 같은 방향으로 회전된 상태로서 주차하고자 하는 방향 또는 주행차선측의 방향을 향해 평행한 상태가 되므로 전륜을 전진구동시키면 주차공간으로서 진입과 주행차선측으로 빠져나올 수 있게 되며, 이러한 제 10 도와 제 11 도의 실시예는 주차공간이 비교적 넓을 때 가능하며, 주차공간이 좁은 경우에는 제 12 도와 제 13 도와 같은 실시예의 도면과 같이 전륜과 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 같은 방향으로 회전조작한 다음, 전륜의 전진구동과 후진구동의 순서 또는 그 반대의 순서로 전륜을 구동시킬 주차공간으로서의 진입과 그로부터 빠져나올 수 있는 방법을 신속히 수행할 수 있는 것이다.

또한 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 회전작동과 전륜회 회전각도 조작후 전륜을 후진구동(또는 전진구동)시키는 방법으로 제 14 도와 제 15 도의 실시예 도면과 같이 자동차(6)를 원하는 주행방향으로 방향전환시킬 수 있으며, 제 16 도와 제 17 도와 같이 자동차를 최소반경으로 180℃ 내지 90℃ 각도로 회전시킬 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명은 기존 자동차의 후륜후레임에 부착된 버팀대장치에 방향전환장치를 장착한 다음, 그 방향전환장치의 방향전환 유도용 바퀴수단으로 자동차 후미를 들어올려 후륜이 지면에 약간 뜨게 한 다음, 원하는 방향으로 회전작동시킨 방향전환 유도용 바퀴수단과 핸들에 의한 전륜의 회전조작을 병합하는 방법으로 자동차를 좁은 공간으로 진입시킬 수 있을 뿐 아니라 그로부터 빠져나올 수 있고, 또는 자동차를 사선방향으로 전진 및 후진할 수 있으며, 자동차를 좁은 도로상에서도 방향전호나이 가능할 뿐만 아니라 자동차 회전반경을 극소화시킬 수 있는 등 자동차의 방향전환을 협소도로상에서도 자유자제로 수행할 수 있는 특징이 있으며, 특히 본 발명의 방향전환장치는 기존 자동차의 차대 등의 구조변경없이 장착하여 실시할 수 있는 실용화 특징이 있는 것이다.

Claims (8)

1. 후륜완충용 스프링장치를 지지하는 버팀대가 후륜프레임 근방의 차대에 지지되도록 고정설치되어 있는 전륜구동용 자동차에 있어서, 버팀대장치의 중앙부에 고정설치되는 실린더수단과 ; 상기 실리더수단에 삽입 설치되어 상하 작동하는 피스톤수단과 ; 체인동력전달기구를 통하여 상기 피스톤을 승강시키기 위하여 상기 실린더수단의 일측 몸체에에 고정설치되는 피스톤수단의 승강용 정,역모우터수단과 ; 상기 피스톤수단의 하단에 트러스트 베어링을 개재하여 회전가능하게 설치되는 하부지지체수단과 ; 상기 하부지지체수단의 일측에 힌지부로서 연결되어 상기 피스톤수단이 상승시에는 절첩되고 하강시에는 상기 힌지부를 중심으로 회동하여 기립작동하게 되는 브라켓트과 ; 상기 브라켓트에 의해 지지되며 상기 브라켓트가 기립되었을 때 차체를 들어올리면서 지면에 안착하는 바퀴수단 및 ; 상기 피스톤수단이 하강되어 상기 브라켓트가 기립한 후 상기 브라켓트가 장착된 상기 하부지지체수단을 임의 각도만큼 좌,우방향으로 회전시킬 수 있도록 체인동력전달기구를 개재하여 회전동력을 전달하게 되며, 상기 피스톤수단과 함께 상,하로 움직이는 상기 실린더수단 일측에 마련되는 좌,우회전용 정,역모우터수단과를 포함하여 구성되는 방향전환장치를 구비함을 특징으로 하는 전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더수단(11) 내부에 출몰가능하게 장설되는 피스톤수단(14)은, 그 중심부의 암나사(14a) 상부를 통해 리이드스크류(15)가 나사조립되며, 리이드스크류 상부측은 실린더수단(11)의 내상부에 장착된 트러스트 베어링수단(18b)에 의해 제자리에서 회전가능하게 구성되며, 피스톤수단(14)의 하단에는 트러스트 베어링수단(18a)에 의해 분리된 상태로서 체결보울트(21)로 체결되는 상 · 하부 지지체수단(19a)(19b)이 설치되어 이들 상,하부지지체수단은 피스톤수단(14)과 함께 상하운동하되, 하부지지체수단(19b)을 좌 또는 우로의 회전작동이 가능하도록 구성함을 특징으로 하는 전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더수단(11)의 일측에 고정설치한 승강용 정,역모우터수단(12)의 동력전달구성은, 그 감속장치(12a)의 출력축(12b)에 축착시킨 구동스프로켓(12c)과 실린더수단(11) 상방으로 연출된 리이드스크류(15)의 상단에 축착된 연동스프로켓(16)을 체인(17)으로 연설하는 구성으로 정,역모우터수단(12)의 정,역회전 출력을 리이드스크류(15)에 전달하여 피스톤수단(14)을 출몰작동시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더(11) 타측에 설한 좌우회전용 정,역모우터수단(13)은 상부지지체수단(19a)에 고착시킨 부착판(28)에 착설하고, 그 감속장치(13a)의 출력축(13b)에 축착된 회전구동스프로켓(13c)과 하부지지체수단(19b) 상면에 착설시킨 회전용 스프로켓(20)을 체인(17)으로 연설하여 하부지지체수단(19b) 저부측에 힌지부(24)로 유착되어 기립상태로 셋팅된 브라켓트(23)에 유설되어 있는 방향전환 유도용 바퀴수단(22)을 좌우회전용 정,역회전출력으로 좌 또는 우측으로 방향전환시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차.
5. 제 1 항에 또는 제 4 항에 있어서, 상기 피스톤수단(14)의 하부에 취부되어 좌우되어 좌우로 회전가능하게 착설된 하부지지체수단(19b)의 일측의 경첩부와 브라켓트(23) 상면 일측 가장자리에 설한 경첩부를 힌지부(24)로 하여 방향전환 유도용 바퀴수단(22)이 기립 및 절첩가능하게 구성함과 동시 힌지부(24) 반대측인 브라켓트(23)의 타측 가장자리에 형성시킨 록크홀(31a)을 셋팅용 록크수단(32)으로 록크하여 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 기립상태를 셋팅하도록 하며, 브라켓트(23) 일측변 끝단의 돌출고리부(39)는 절첩셋팅용 괘지수단(36)으로 괘지토록 하여 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 절첩상태를 견고히 괘지하도록 구성함을 특징으로 하는 전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차.
6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 방향전호나 유도용 바퀴수단(22)과 브라켓트(23)의 기립 및 절첩작동은 브라켓트(23) 상면 일측에 돌설된 활주로울러수단(30)이 피스톤수단(30)의 출현작동의 개시시기와 몰입작동의 완료시기에 따라 가이드수단(29)의 경사유도로(29c)의 경사각에 의해 강제로 기립 또는 절첩작용의 초기 따른 브라켓트(23)의 틸팅각도에 의한 한쌍의 인장스프링(26a)(26b)의 교차점(P)이 힌지부(24)의 좌 또는 우측으로 벗어나므로 해서 부여되는 인장스프링간의 인장탄력에 의하여 신속히 진행되도록 구성함을 특징으로 하는 전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전방식을 이용한 방향전환방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 피스톤수단(14) 승강작동 거리의 제어는 실린더수단(11)의 일측 상,하부에 설한 제어스위치(40a)(40b)로 함을 특징으로 하는 전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차.
8. 제 1 항에 또는 제 4 항에 있어서, 상기 방향전환 유도용 바퀴수단(22)의 중립 및 좌,우회전작동의 제어는 부착구조물(33)에 일정각도로 취부한 좌,우회전 제어스위치(41a)(41b) 및 중립스위치(41c)로 작동시킴을 특징으로 하는 전륜구동자동차의 자체동력원과 일반운전방식을 이용한 방향전환장치 장착 자동차.