JP4091711B2 - 自動車の旋回装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として自動車のシャーシーの中央部分に取付けて、運転席から操作して車体を浮上させ、方向転換する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の自動車は、ハンドル操作による操舵によって方向転換する際にかなりの回転半径を要することから、道幅の狭い道路や駐車場での方向転換ができなかったり、何回も切り返しをすることで不便を感じるだけでなく、無理に方向変換して周囲の車両等に不意に衝突したり事故を引起す危険があり問題であった。また、ジャッキを使用してパンク修理やタイヤ交換ないしタイヤチェンを着脱する際に、その都度ジャッキを掛け換えなければならず煩わしく、初心者や女性にとっては云うまでもなく、一般の人にとってこれらの作業を敬遠する原因となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、後部車輪の近傍に車両の進行方向に対して直角方向に向けて横進行車輪を取付けて車両の方向を転換する方法が考えられた。しかし、この方法では前輪を支点にして車体の後方を左右に移動して旋回させることから、車体の中央部を支点として旋回させる場合に比較して広い空きスペースを要する欠点がある。
【0004】
本発明は、上記のような問題点を改善し、その目的とするところは、21世紀に向けて、地中上の限られた土地スペースの中で如何に自動車を有効に活用し、自動車と人間社会とが共生する場を創出するかにあり、より具体的には、車高の低い乗用車等であっても、基本的な構造を変えることなく車体の裏面側の中央部近傍に取付けることができ、運転席から操作して簡単にしかも安全に車体を浮上させ、そして旋回するができる多目的で未来志向型の自動車の旋回装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、車体の裏側中心部に油圧または空気圧の何れかによって作動する多段シリンダーにより上下動する支持脚を設け該支持脚の下方先端部に車体を持上げるために支持脚を着地させる着地板を取り付けてなる車体昇降機構と、該車体昇降機構と組合せて前記支持脚を中心に車体を旋回する車体旋回機構と、を装備した自動車の旋回装置において、前記着地板の周囲に外側に向けて油圧または空気圧の何れかによって作動するシリンダーによって水平方向に伸縮自在な複数の着地用足杆を備え、着地板が地面に設置するや着地用足杆が外側に伸出することを特徴とする自動車の旋回装置とする。
【0006】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、車体の裏側中心部に油圧または空気圧の何れかによって作動する多段シリンダーにより上下動する支持脚を設け該支持脚の下方先端部に車体を持上げるために支持脚を着地させる着地板を取り付けてなる車体昇降機構と、該車体昇降機構と組合せて前記支持脚を中心に車体を旋回する車体旋回機構と、を装備した自動車の旋回装置において、前記支持脚の下方先端部に油圧または空気圧の何れかによって作動するシリンダーによって上下方向に伸縮自在な複数の水平制御用足杆を備え各シリンダーを水平制御弁を介して連通管でそれぞれ連結し、水平制御弁を開放した状態で前記支持脚を伸長させ、各水平制御用足杆が接地したら水平制御弁を閉じて水平制御用足杆を固定し、更に前記支持脚を延伸させて車体を浮上させるとともに車体を略水平状態に保持し得ることを特徴とする自動車の旋回装置とする。
【0007】
【作用】
この発明の旋回装置にあっては、多段シリンダーにより上下動する車体昇降機構によるので、車高の低い車体に取付けても走行に支障を及ぼすことがなく、しかも車体を高く浮上させる作用をなす。また、係る車体昇降機構と係合する歯車を介して駆動モーターを備えた車体旋回機構によって簡単に車体を旋回させることが可能となる。
【0008】
支持脚の下方先端部に設けられている支持脚を着地させる着地板によって、車体を浮上させたときに安定性を維持する作用をなす。着地板の外側に伸縮自在な複数の着地用足杆を備えることによって、より安定性を高める作用をなす。
【0009】
更に、支持脚の下方先端部に請求項4記載の水平制御用足杆を備えたものは、例えば、油圧シリンダーの作動油が連通管を通じて各シリンダーに流動して水平制御用足杆を伸縮するので、凹凸面に接地する場合に、凸面に接地する水平制御用足杆の延伸ストロークは小さく、凹面に接地する水平制御用足杆の延伸ストロークは大きく作動する結果、水平制御用足杆に支持される車体は水平方向に制御される。そして全ての水平制御用足杆が接地した時点で制御弁を閉じることによって作動油の水平制御用足杆への流動が阻止されて固定され、車体は水平に維持されることとなる。
【0010】
【実施例】
以下本発明の実施例を図に基づいて説明する。先ず、図1に示す実施例において、車体昇降機構と車体旋回機構について説明する。支持脚2は第1シリンダー19、第2シリンダー20及び第3シリンダー21がこの順に3段階に重合して構成され、ターンテーブル34上の軸受け29を介してジャッキフレーム17の内側に旋回自在に支持されている。第1シリンダー19の外周に設けられた2列の環状突出部がジャッキフレーム17の内側の環状の溝にそれぞれ嵌合して構成されてなるジャッキストッパー18によって第1シリンダー19はジャッキフレーム17に垂設されている。
【0011】
支持脚2は外側の外円筒の内側に油圧シリンダーを内蔵した二重構造にすることによって強度を高め作動油を減少することもできる(図示せず)。各シリンダーの側壁には上下に伸びるスライド溝を形成し、各スライド溝を嵌合させてシリンダーが左右に回転することを阻止することが好ましい(図示せず)。また、この実施例においてシリンダーは油の出入口が片側だけに設けた単動シリンダーを使用してあるが、両側に出入り口を設け切換弁の回路切換によって交互に入口と出口となる複動シリンダーでもよい(図示せず)。
【0012】
第3シリンダー21の接地側の先端部には円形平板状の着地板22が取付けられていて、図6に示すように、着地板22の周囲4箇所に外側に向けて伸びる着地用足杆23を連通貫37で連結された足杆シリンダー38によって着地板22の下方に回動可能に備えてなる。第1シリンダー19の外周に嵌着されたターンテーブル28の下側にはリング歯車30が固着され、ジャッキフレーム17の下側に取付けられた駆動モーター26に連結したピニオン31がリング歯車30と噛み合い、駆動モーター26がリング歯車30の周囲を回動するに伴って車体はリング歯車の中心を軸に旋回する。
【0013】
次に、油圧シリンダーを作動させるための作動オイル回路について説明する。先ず、オイルパイプ13がジャッキフレーム17を貫通して第1シリンダー19の上面中央部に開口しオイルポートを形成している。第1シリンダー19は、ジャッキフレーム17に固定されたオイルパイプ13を軸としてジャッキフレーム17の内側に枢着されていて、オイルパイプ13と第1シリンダー19との境界はオイルシール16によって密閉され、オイルが外部へ漏洩しないように処置されている。
【0014】
作動オイルの輸送はエンジン35で作動する油圧ポンプA12a及び電動機25で作動する油圧ポンプB12bの2個の油圧ポンプを使用するのが好ましい。作動オイルは、この2個の油圧ポンプによってオイルタンク11から2方向のオイルパイプ13と、このオイルパイプ13に付設された制御弁3a,3bを介して各油圧シリンダーに供給される。油圧ポンプの性能ないし取付ける自動車の重量等によって上記2個の油圧ポンプの内の何れか一方のみを使用してもよい。
【0015】
油圧ポンプB12bを駆動させる電動機25とピニオン31を駆動させる駆動モーター26は導線によってバッテリー27と操作ボックス34に連結されており、操作ボックス34の各ボタンを操作して油圧ポンプB12bの吸排出口に設けた電磁弁のソレノイドを切替えて作動油の流路を転換し、シリンダーを昇降させる。電動機25の回転方向を正逆に切換えて作動油の流動方向を反転させることによってシリンダーを昇降させるようにしてもよい。そして、駆動モーター26の回転を正逆に切替えて車体を左右に旋回することができるように構成されている。
【0016】
一方、エンジン35の回転はベルト33を介して油圧ポンプA12aに連結されたプーリー32に伝動され、油圧ポンプA12aを回転させる。プーリー32はソレノイドの働きによって油圧ポンプA12aと連結遊離することができ、遊離した状態においては油圧ポンプA12aは回転せず、プーリー32は空転する。この油圧ポンプA12aと油圧ポンプB12bの吸排出口に設けた電磁弁のソレノイドの動作を同期させて油圧シリンダーに供給される作動油を同一方向に流動するようにコントロールされる。
【0017】
次に、水平制御装置5について説明する。図4ないし図5に示すように、第3シリンダー21の下方先端部の着地板22には4箇所に油圧シリンダーによって下方に伸長する水平制御用足杆24を設けることもできる。水平制御用足杆24を構成する各油圧シリンダーは水平制御弁36を介して連通管37でそれぞれ連結してあり、支持脚2を昇降する第3シリンダー21に結合されている。
【0018】
この水平制御弁36は予め設定された数値を超える油圧が加わった場合に閉鎖されるように構成されており、全ての水平制御用足杆24が接地するまでは水平制御弁36が開放され、水平制御用足杆24の各シリンダーは連通した状態で作動し、全ての水平制御用足杆24が接地して車体4が浮上しはじめる瞬間に油圧が設定値を超え水平制御弁36が閉じ、各水平制御用足杆24はこの状態を維持したままで固定される。
【0019】
図2は以上のように構成された実施例の自動車の旋回装置1を車体4に装備した状態を示し、図3は支持脚2の各油圧シリンダーが伸長し車体4を浮上させた状態を示す。図に示すようにこの旋回装置1の取付け位置は車体4のシャーシーの略中央部であって重心の近傍が望ましい。ジャッキフレーム17に格納されたシリンダー部分は通常、車内のコンソールボックス付近に突出し、ターンテーブル28、リング歯車30及びピニオン31等はシャーシーの裏側に設けられ、着地板22が下側から蓋をするように覆って全体を保護するように取付けることが好ましい。
【0020】
この自動車の旋回装置1によって車体4を昇降するには、先ず、運転席に備えた操作ボックス34の昇降ボタンUを押して電動機25を駆動させる。すると油圧ポンプB12bが回転してオイルパイプ13中に作動油を排出し、この作動油の圧力によって制御弁3bの油圧バルブ14bが押上げられて作動油はオイルポートからシリンダー中に注がれ、各シリンダーが伸長して押し下げられる。
そして着地板22が地面に接地するや着地用足杆23が外側に伸出して、更にシリンダーが伸び、車体4を浮上させることができる。
【0021】
これと並行して、油圧ポンプA12aがエンジン35に連動するプーリー32と連結して回転し、電磁弁が油圧ポンプB12bと同期して前記と同様に作動油がシリンダーに注入され、両者を合算した油圧によってシリンダーが伸長される。支持脚2が完全に伸びた時点で油圧ポンプは何れも停止するが、制御弁3a,3bの油圧バルブ14a,14b及び15a,15bが閉じて作動油の逆流が阻止されるので車体4は浮上した状態が維持される。必要に応じて支持脚2が完全に伸長する途中で停止させることも可能である。制御弁3a,3bは電磁弁を用いてもよい。
【0022】
車体4が浮上した状態で、旋回ボタンRを押すと駆動モーター26が回転してピニオン31が自ら噛合うリング歯車30の周囲を回動して車体4が右方向に旋回する。同様にして旋回ボタンLを押すと駆動モーター26は逆転して車体4は左方向に旋回する。このようにして旋回ボタンR,Lを操作して車体を左右に自在に旋回することができる。
【0023】
次ぎに、昇降ボタンDを押すと油圧ポンプBが逆転ないし電磁弁が切換わってオイルパイプ13に付設した制御弁3bの油圧バルブ15bが押下げられ、作動油が支持脚2及び着地用足杆23のシリンダーからオイルタンクに徐々に吸い込まれる。支持脚2は車体側に引上げられ着地用足杆23が元の位置に戻る。支持脚2と着地用足杆23が元の位置に戻った時点で油圧ポンプA12a、油圧ポンプB12bがそれぞれ停止する。
【0024】
この自動車の旋回装置1には前述の主たる構成に加えて種々の安全装置を設けることが好ましい。例えば、自動車の走行中にこの装置が不意に作動しないように、シフトレバーがニュートラルの位置以外にあるときは電動機に電流が流れないようにスイッチを設け、更にシリンダーに安全ストッパーを取付けることが好ましい。また、車体が浮上する前に旋回ボタンを押してもモーターに過剰な負荷が掛からないように防護用安全スイッチ設けることが望ましい。また、この実施例における油圧シリンダーに代えて空気圧シリンダーによる発明は、油圧ポンプをコンプレッサーに代える等で同様の目的を達し得、発明として両者は同一である。但し、油圧シリンダーはコンプレッサーが不要で扱い易い点においてより好ましい。
【0025】
【発明の効果】
この発明に係る自動車の旋回装置は、前記のように構成されているので、四輪駆動(4WD)車等車高の高い車種は言うまでもなく、前輪駆動(FF)車若しくは後輪駆動(RR)車で車高の低い車種であっても簡単に取付けることができ、特に効果的である。しかも、ボタン操作によって容易かつ安全に車体を昇降旋回できるので、自動車の取扱いに不慣れな人でも簡単に、タイヤのパンク修理、タイヤクリアランス脱着、オイル交換、タイヤチェンの着脱、車体の下回りの点検等ができ、車体を浮上させた状態で駐車すれば盗難防止に効果があり、更に、増水時に車体を浮上させて車内への浸水を免れることもできる。
【0026】
更に、旋回機構によって、道幅の狭い道路や狭い駐車場等でも切りかえし操作をせずに鋭角に曲がったりユーターンすることができ、側溝に脱輪したり、泥濘や雪道で車輪がスリップして動かなくなった場合であっても自力で脱出することができて便利なばかりでなく安心して運転ができて、しかも事故を未然に防ぐ効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例に係る自動車の旋回装置を示す構成図である。
【図2】 実施例に係る自動車の旋回装置を自動車に取付けた状態を示す斜視図である。
【図3】 実施例に係る自動車の旋回装置で車体を浮上した状態を示す斜視図である。
【図4】 水平制御装置の構造を示す底面図である。
【図5】 図4のA−A線断面図である(水平制御用足杆の接地状態を示す)。
【図6】 着地用足杆を取付けた着地板を示す底面図である。
【符号の説明】
1:自動車の旋回装置、2:支持脚、3a,3b:制御弁、4:車体、5:水平制御装置、11:オイルタンク、12a:油圧ポンプA,12b:油圧ポンプB、13:オイルパイプ、14a,14b:油圧バルブ、15a,15b:油圧バルブ(負圧)、16:オイルシール、17:ジャッキフレーム、18:ジャッキストッパー、19:第1シリンダー、20:第2シリンダー、21:第3シリンダー、22:着地板、23:着地用足杆、24:水平制御用足杆、25:電動機、26:駆動モーター、27:バッテリー、28:ターンテーブル、29:軸受け、30:リング歯車、31:ピニオン、32:プーリー、33:ベルト、34:操作ボックス、35:エンジン、36:水平制御弁、37:連通管、38:足杆シリンダー、E:地面
Claims (2)
- 車体の裏側中心部に油圧または空気圧の何れかによって作動する多段シリンダーにより上下動する支持脚を設け該支持脚の下方先端部に車体を持上げるために支持脚を着地させる着地板を取り付けてなる車体昇降機構と、該車体昇降機構と組合せて前記支持脚を中心に車体を旋回する車体旋回機構と、を装備した自動車の旋回装置において、前記着地板の周囲に外側に向けて油圧または空気圧の何れかによって作動するシリンダーによって水平方向に伸縮自在な複数の着地用足杆を備え、着地板が地面に設置するや着地用足杆が外側に伸出することを特徴とする自動車の旋回装置。
- 車体の裏側中心部に油圧または空気圧の何れかによって作動する多段シリンダーにより上下動する支持脚を設け該支持脚の下方先端部に車体を持上げるために支持脚を着地させる着地板を取り付けてなる車体昇降機構と、該車体昇降機構と組合せて前記支持脚を中心に車体を旋回する車体旋回機構と、を装備した自動車の旋回装置において、前記支持脚の下方先端部に油圧または空気圧の何れかによって作動するシリンダーによって上下方向に伸縮自在な複数の水平制御用足杆を備え各シリンダーを水平制御弁を介して連通管でそれぞれ連結し、水平制御弁を開放した状態で前記支持脚を伸長させ、各水平制御用足杆が接地したら水平制御弁を閉じて水平制御用足杆を固定し、更に前記支持脚を延伸させて車体を浮上させるとともに車体を略水平状態に保持し得ることを特徴とする自動車の旋回装置。
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